鄒君俊

(福建省福泉高速公路有限公司，福建 福州 350001)

0 前 言

隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展，對區(qū)域交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與運營提出了更高的要求。從目前來看，我國高速公路里程持續(xù)增加，由于設(shè)計階段對當?shù)厣鐣?jīng)濟發(fā)展評判偏差，未能正確評價由于項目修建通車吸引周邊交通數(shù)量。使之出現(xiàn)各種病害，其中路基滑移病害影響最為嚴重，直接威脅到運輸安全，因此，在高速公路運營期間需投入大量的資金維護(包括養(yǎng)護和改建)路面，提高公路服務(wù)水平、延長使用壽命。

常用的處治方法及優(yōu)缺點見表1。

表1 常用的處治原理及優(yōu)缺點

1 滑移病害治理的方法分類

由于建設(shè)期地基處理措施針對性不強、運營期周邊環(huán)境擾動與交通荷載作用,加上軟土顯著的蠕變性和觸變性,先后出現(xiàn)不同程度病害:過渡段不均勻沉降、局部失穩(wěn)沉陷、側(cè)向滑移破壞等,嚴重影響運營安全。因此,采取合理、有效和快速的方法對在役高速公路軟基病害進行處治尤為重要。對于軟土路堤滑移失穩(wěn)的處治，目前常用的花管注漿、反壓護道、預(yù)應(yīng)力管樁等。

2 福泉高速公路BK2159～BK2160路段病害情況

2.1 工程概況

福泉高速公路BK2159～BK2160路段病害軟基為福泉高速公路填方路基，填高約3～5 m，場區(qū)位于沖海積平原地貌區(qū)，地形平坦開闊，地表主要分布農(nóng)田，表層多種植農(nóng)作物，跨越兩處寬約8 m灌概水渠及一條寬約40 m的無名河，一般海拔約3.3～4.0 m。場區(qū)有村水泥路經(jīng)行，鄉(xiāng)村路網(wǎng)發(fā)育，交通便利。

2.2 病害情況

1)路基寬度為26 m，單向四車道+兩側(cè)應(yīng)急車道，路面縱向裂縫共發(fā)現(xiàn)三道：①第一道位于土路肩邊緣，裂縫部位錯臺高度最大約25 cm；②第二道裂縫部分位于緊急停車帶與第四車道交界位置附近，部分裂縫錯臺高度、寬度最大為25、20 cm；③第三道裂縫位于第二車道中部。

2)路面橫向裂縫共發(fā)現(xiàn)三道均為涵洞邊緣位置開裂。

3)路基出現(xiàn)整體沉降滑移跡象二處，滑移區(qū)域為以上述相應(yīng)路面第二道裂縫為滑移邊界。

3 病害分析

經(jīng)過探坑、路堤沉降觀測等檢測及現(xiàn)場勘查分析得出，由于建設(shè)期軟土地基的工后不均勻沉降變形造成的，該段路基建設(shè)期間軟基采用塑料排水板加砂墊層的處理方案，但建設(shè)期間軟基處理排水板質(zhì)量及施工情況未進行有效檢測，塑料排水板可能存在淤堵或局部不到位的情況，導(dǎo)致軟基處理排水固結(jié)效果欠佳，造成整個路基帶病工作，再加上2020年下半年持續(xù)干旱，下邊坡上的巨尾桉抽水作用造成軟基大量失水，原有的固結(jié)平衡狀態(tài)被破壞，軟土地基沉降急劇加大，路基整體性喪失，從而造成路面開裂。路基開裂見圖1，路基沉降觀測見表2。

圖1 路基開裂

表2 路基沉降觀測

4 治理方案

鑒于路基已經(jīng)失穩(wěn)，滑動面位于緊急停車帶與第四車道交界位置附近，且病害面積大，深度較深，考慮本項目的經(jīng)濟、可行性，以現(xiàn)有的軟基處治方法進行比選，最終采取開挖卸載+PHC樁+反壓護道方案，道路橫斷面調(diào)整，卸載一個應(yīng)急車道，由單向四車道+兩側(cè)應(yīng)急車道調(diào)整為由單向四車道+單側(cè)應(yīng)急車道，并將卸載后的材料用于反壓護道，即節(jié)省了材料，也給了反壓護道施工一定空間；由于受用地界控制，坡腳反壓寬度無法滿足平衡的要求，且因道路橫斷面調(diào)整對交通產(chǎn)生較大的影響，故設(shè)PHC管樁坡腳支護，并澆筑樁頂連系梁進行加強，以保證軟基受力的均勻、穩(wěn)定；對于局部開裂且變形反應(yīng)深度較淺處則采用花管注漿進行局部加強。道路橫斷面調(diào)整見圖2。

圖2 道路橫斷面調(diào)整

5 主要工序質(zhì)量控制要點

5.1 預(yù)應(yīng)力混凝土管樁(PHC樁)施工

PHC管樁，采用靜壓法施工，開口型樁尖。施工的內(nèi)容包括地表處理，壓樁至設(shè)計深度后再澆筑樁頂連系梁。施工前需進行試樁，試樁不少于4根，試樁完成后應(yīng)按有關(guān)標準對試樁進行單樁承載力試驗，確定壓樁力與實際承載力之間的關(guān)系。由于對軟土地基的擾動較大，因此，在試驗過程中對樁、土、墊層的應(yīng)力和變形狀態(tài)進行監(jiān)測，考察設(shè)計文件是否滿足工程承載力及沉降要求，及時調(diào)整設(shè)計。

5.2 施工流程

控沉PHC樁的施工流程：清理平整→墊層土壓實或透水性材料壓實至90%→樁位放樣→靜壓機就位→經(jīng)緯儀調(diào)整垂直度→靜壓第一節(jié)樁→起吊第二節(jié)樁→接樁→檢查接樁質(zhì)量和垂直度→靜壓第二節(jié)樁→重復(fù)前面的壓樁工藝→檢查整樁質(zhì)量→開挖樁帽土體形成土?！壴鷺睹变摻?，澆混凝土養(yǎng)護。

PHC樁的施工技術(shù)要求。

1)沉樁過程中應(yīng)嚴格控制樁身的垂直度。宜采用經(jīng)緯儀進行垂直度控制，可在距樁機15～25 m 處成90°方向設(shè)置經(jīng)緯儀各一臺，測定導(dǎo)桿和樁身的垂直度。

2)每根樁宜一次性連續(xù)沉至控制高程，沉樁過程中停歇時間不應(yīng)過長。

3)焊接接樁時，焊縫應(yīng)連續(xù)飽滿，滿足三級焊縫的要求；因施工誤差等因素造成的上、下樁端頭間隙應(yīng)采用厚薄適當?shù)哪Ｐ丸F片填實焊牢。接樁時上、下節(jié)樁的中心線偏差不得大于5 mm，節(jié)點彎曲矢高不得大于樁段的0.1%。

4)沉樁過程中遇到較難穿透的土層時，接樁宜在樁尖穿過該土層后進行。

5) 應(yīng)嚴格控制成樁深度。宜采用在套管上畫出明顯標尺的方法進行成樁深度控制。靜壓樁見圖3，連系梁見圖4。

圖3 靜壓樁

圖4 連系梁

5.3 邊坡監(jiān)測內(nèi)容及方法

邊坡施工期監(jiān)測主要采用深孔位移監(jiān)測，以坡體變形數(shù)據(jù)來修正設(shè)計，指導(dǎo)施工，以確保施工安全，并且檢驗工程效果。運營期的監(jiān)測有地表位移監(jiān)測、地下位移監(jiān)測等，監(jiān)測周期為坡體開挖至建成營運后不少于兩年。

施工期間：地下位移監(jiān)測1～2次/月，變形時1～2次/周，變形劇烈時1次/天。運營期間： 原則上1次/月，變形(或應(yīng)力)異常、連續(xù)降雨、強降雨或臺風后等加密監(jiān)測。

路基深層水平位移監(jiān)測采用鉆孔測斜儀配合測斜管進行。監(jiān)測之前，先在擬定的監(jiān)測位置鉆孔埋設(shè)測斜管，鉆孔深度超過路基軟臥層，且進入硬土層深度至少50 cm，鉆孔偏斜率不大于1%；安裝測斜管時，其中一組導(dǎo)槽平行于路線走向，另一組導(dǎo)槽垂直于路線走向。安裝完成后重復(fù)測量2次，取得初始值。之后，開始測量工作。監(jiān)測時從孔底開始，自下而上沿測斜管導(dǎo)槽滑移，每0.5 m讀取一次數(shù)據(jù)，分別測定平行路線走向和垂直路線走向的深部位移，合成為矢量位移，與初始值進行比較，二者之差即為路基深層水平位移。根據(jù)孔口、孔內(nèi)位移量及位移速率，分析路基深層水平變形規(guī)律、穩(wěn)定狀況。

6 結(jié) 語

本路段通過采用“卸載+PHC樁+反壓護道”的處理方案，達到了經(jīng)濟合理、技術(shù)可行的效果，保證了施工工期與施工順利進行，新建的部分達到高速公路的使用要求。經(jīng)歷了3年時間的運營及監(jiān)測，該路段的沉降監(jiān)測數(shù)值趨于穩(wěn)定，證明卸載+PHC樁+反壓護道從根源上解決了軟土地基滑移病害。

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