趙宗瑾

摘 要 高速公路拓寬路基施工中，為有效處理新老路基之間差異沉降，根據(jù)工程案例實(shí)際情況，選取強(qiáng)夯法，并增設(shè)土工格柵或土工格室，局部軟弱土層選取換填砂礫石強(qiáng)夯施工。以此提升路基穩(wěn)定性，降低不均勻沉降。

關(guān)鍵詞 高速公路；拓寬路基；沉降控制

中圖分類號(hào) U4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2095-6363（2017）16-0100-01

1 工程概況

某公路工程總長(zhǎng)度為57.2km，起止樁號(hào)為K52+000～K57+556.8.全線選取高速公路標(biāo)準(zhǔn)，24.5km為路基寬度。本路段泥巖為紫紅色泥質(zhì)結(jié)構(gòu)。部分路段存有人工填土，主要構(gòu)成成分為塊石、小塊石與粘性土，整體呈強(qiáng)—弱風(fēng)化狀態(tài)。土體具有良好滲透性。根據(jù)風(fēng)化程度劃分，主要包含強(qiáng)風(fēng)化泥巖、弱風(fēng)化泥巖兩層。因本工程沿線主要不良地質(zhì)不發(fā)育，在軟硬相間的中薄層巖體內(nèi)，極易產(chǎn)生小型坍塌。為此，必須做好拓寬路基沉降控制。本工程地基處理選用強(qiáng)夯法，并增設(shè)土工格柵或土工格室，局部軟弱土層選取換填砂礫石強(qiáng)夯施工。

2 強(qiáng)夯法控制技術(shù)分析

強(qiáng)夯法主要通過(guò)將重錘起吊到一定高度之后，利用降落過(guò)程中產(chǎn)生的沖擊能量，將路基結(jié)構(gòu)中土體充分固結(jié)密實(shí)，擠碎部分碎石以填充土體間孔隙，并將地基土與周邊土體結(jié)合在一起。通過(guò)強(qiáng)夯施工能夠使原有土體的物理學(xué)指標(biāo)得到改善，土體間孔隙率降低，進(jìn)而有效提高路基承載能力。在具體應(yīng)用過(guò)程中，強(qiáng)夯施工操作相對(duì)簡(jiǎn)單，大幅提升了路基固結(jié)速度。但強(qiáng)夯加固效果受到多方面因素影響，應(yīng)充分了解公路工程地質(zhì)水文情況，結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算最佳夯擊次數(shù)及有效加固深度，確保滿足車(chē)輛通行需求。

2.1 施工要點(diǎn)

本工程強(qiáng)夯施工段總長(zhǎng)度為42m，起止樁號(hào)K53+212～K53+254，11m～12m為其寬度。強(qiáng)夯施工前已做好填土碾壓施工，風(fēng)化泥頁(yè)巖混合料為所需填料，顆粒各異，4m為碾壓厚度，94%為壓實(shí)度。要求分4遍進(jìn)行強(qiáng)夯施工。選用間隔跳打法用于前3遍夯實(shí)作業(yè)，為1 600kN.m；第4遍為滿夯，為8 00kN.m。夯實(shí)后要求路基土壓實(shí)度控制在96%，30Mpa為回彈模量。

2.2 測(cè)試布設(shè)方案

路基土工程性質(zhì)可選取原位測(cè)試法檢測(cè)，該方法的應(yīng)用可防止運(yùn)輸時(shí)改變土的狀態(tài)，避免對(duì)原狀土試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果造成嚴(yán)重影響。作為一種測(cè)試效果良好的方式，目前已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。原位測(cè)試可將施工段該處原狀物理性能準(zhǔn)確反應(yīng)出來(lái)，利用原位測(cè)試與土樣室內(nèi)試驗(yàn)相結(jié)合，對(duì)該土工程性質(zhì)進(jìn)行精確判斷。原位測(cè)試技術(shù)試驗(yàn)方法較多，如載荷試驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)、鉆孔旁壓試驗(yàn)等。本文A、B兩點(diǎn)較深處有軟弱下臥層，按照規(guī)定選取強(qiáng)夯進(jìn)行本路段施工，強(qiáng)夯選用的復(fù)纜能力在15t以上，15m為提升高度，并設(shè)置自動(dòng)脫鉤裝置，10t為夯錘重量，2m為其直徑，將4個(gè)貫通孔（30cm直徑）設(shè)置到夯錘上，為滿足施工要求，排氣通暢，需適當(dāng)減小起錘過(guò)程中的坑底吸力。完成上述作業(yè)后，需做好夯擊作業(yè)，一般可進(jìn)行3遍點(diǎn)夯+1遍滿夯。待符合夯實(shí)要求后，即可將埋設(shè)觀測(cè)工具，對(duì)比分析新舊路基沉降現(xiàn)象。針對(duì)原路基邊坡，需選取臺(tái)階法進(jìn)行刷坡施工，要求嚴(yán)格按照由下至上的順序填土。每層需4遍強(qiáng)夯，完成填土找平碾壓作業(yè)后，需開(kāi)槽進(jìn)行儀器埋設(shè)，在路基范圍內(nèi)引出導(dǎo)管導(dǎo)線，壓實(shí)填土進(jìn)行土工織物鋪設(shè)。在土工織物下部30cm設(shè)置沉降杯埋設(shè)點(diǎn)，以便于織物鋪設(shè)后對(duì)土體沉降量進(jìn)行測(cè)量。同時(shí)各組沉降杯為5個(gè)，需在老路基埋設(shè)第1個(gè)，在行車(chē)道位置布設(shè)第2、3、4個(gè)，最后一個(gè)布設(shè)到路肩部位。

加寬路基后，因新舊路基存有差異沉降，將嚴(yán)重破壞路面結(jié)構(gòu)，對(duì)正常使用道路造成影響。為達(dá)到路基變形、強(qiáng)度需求，可選取“震動(dòng)碾壓+強(qiáng)夯補(bǔ)強(qiáng)”措施處理加寬路基，以此實(shí)現(xiàn)有效控制新舊路基強(qiáng)度差異，沉降均勻。

3 土工格室及格柵的應(yīng)用

土具有較低抗拉強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度，將格柵、格室放置于土體內(nèi)，可形成土加筋體，外力作用下，極易出現(xiàn)體變現(xiàn)象，導(dǎo)致筋材和附近土體出現(xiàn)位移現(xiàn)象，但因摩阻力存于兩種材料間，將對(duì)兩者位移產(chǎn)生極大限制，也就是說(shuō)可施加一個(gè)側(cè)向阻力，達(dá)到土體強(qiáng)度、地基承載力提升的作用。

3.1 土工格室的應(yīng)用

土工格室試驗(yàn)段長(zhǎng)度為100m，起止樁號(hào)為K53+700～K53+800，路基強(qiáng)夯處理后即可進(jìn)行塑料土工格室鋪設(shè)，土工格室尺寸如表1所示，試驗(yàn)段土工格室為150mm高度，300mm焊接間距。

填料施工中，需對(duì)填料粒徑進(jìn)行合理控制，不宜過(guò)大。禁止選取機(jī)器傾倒，防止格室被砸壞，可選取挖掘機(jī)一點(diǎn)一點(diǎn)填筑。相比格室，填土應(yīng)多一些，一般為10cm。完成以上作業(yè)后，即可上機(jī)將土料卸載，嚴(yán)禁格室內(nèi)卸載，待填土作業(yè)結(jié)束后，可在土體上完成卸載，隨即進(jìn)行填筑、碾壓及整平施工。

表1 土工格室的尺寸型號(hào)

3.2 土工格柵的應(yīng)用

本工程其他施工段應(yīng)在強(qiáng)夯處理后選取鋼塑土工格柵施工。完成第一層格柵鋪設(shè)作業(yè)后，即可固定、填土，固定工具為U型釘，填土厚度為30cm，碾壓施工后需反折多出路基部分的格柵，并向該層層面固定，在彎折端培土1m保護(hù)格柵，隨后進(jìn)行第二層格柵鋪設(shè)，以此類推，保證形成一個(gè)裹體，2m彎折段長(zhǎng)度。

4 試驗(yàn)監(jiān)測(cè)成果及分析

完成強(qiáng)夯處理地基作業(yè)后，可選取灌砂法進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)度的確定，為2.11g/cm?。

1）路基內(nèi)部豎向位移監(jiān)測(cè)。不均勻沉降極易產(chǎn)生于新舊路基搭接位置。新填土路基因未徹底完成固結(jié)沉降，通車(chē)使用時(shí)，常常出現(xiàn)豎向、水平位移，為此，必須做好位移監(jiān)測(cè)工作。在本工程豎向位移監(jiān)測(cè)中以沉降杯為主，按照連通器原理，確保杯內(nèi)氣壓等同于大氣壓，此時(shí)測(cè)量杯內(nèi)液面即可等同于地基下沉量。監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，路中心線具有較小沉降量，路中心位于原路基上，原路基沉降作業(yè)基本完成。新填車(chē)行道路基因長(zhǎng)期荷載作用，則沉降嚴(yán)重。路肩屬于行車(chē)道外側(cè)，對(duì)其產(chǎn)生影響的因素較多，如土體、行車(chē)荷載等，因此存在一定沉降量。但整體沉降在合理控制范圍內(nèi)，即30cm以內(nèi)，則表明地基強(qiáng)夯處理后，具有良好穩(wěn)定性、較高強(qiáng)度，降低不均勻沉降。

2）路基側(cè)向位移監(jiān)測(cè)。作為一項(xiàng)長(zhǎng)期觀測(cè)內(nèi)容，側(cè)向位移觀測(cè)極為重要。高填方路基位置并為完成固結(jié)沉降，極易出現(xiàn)豎向位移，通車(chē)后，荷載作用下將會(huì)加快固結(jié)速度，且會(huì)出現(xiàn)側(cè)向位移，為此，必須監(jiān)測(cè)側(cè)向位移。本工程選取智能型系列測(cè)斜儀進(jìn)行工程側(cè)向位移監(jiān)測(cè)。土工格室路堤上埋設(shè)1號(hào)，土工格柵路堤上埋設(shè)2號(hào)。監(jiān)測(cè)結(jié)果如下：

第一，1、2號(hào)管軟基換填位置，側(cè)向位移量不大，則說(shuō)明軟土路基經(jīng)砂礫換填、強(qiáng)夯處理后穩(wěn)定性良好，與設(shè)計(jì)要求相符。軟基處理后，上部填土路基具有較大位移量，1、2號(hào)管分別為17cm、21cm，其主要原因在于測(cè)管在路肩部位一側(cè)臨孔，因填土施工堆積土、碾壓堆擠作用另一側(cè)管位側(cè)向位移較大。

第二，1、2號(hào)軟基處理位置左右位移均在1cm以下，上部填土左右位移分別為7cm、4.2cm，最終偏移方向?yàn)橛蚁缕?，具有較小偏移量，表明土工織物水平約束可達(dá)到工程需求，土體能夠充分穩(wěn)定，降低移動(dòng)，提高路堤整體性、穩(wěn)定性。

5 結(jié)論

綜上所述，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度不斷加深，對(duì)于公路工程質(zhì)量提出了更高要求。拓寬路基沉降控制中必須合理選擇施工方法，并嚴(yán)格規(guī)范操作行為，減少在施工中存在的安全隱患。同時(shí)加強(qiáng)施工質(zhì)量控制工作，定期復(fù)核各項(xiàng)施工參數(shù)，一旦出現(xiàn)誤差過(guò)大的現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)采取處理措施，確保路基承載能力以及穩(wěn)定性，提高公路工程建設(shè)質(zhì)量，以滿足車(chē)輛通行需求。

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