文／蔡沖明 貴州順成勞務管理有限公司 貴州貴陽 550017

引言：

隨著社會經(jīng)濟不斷發(fā)展，汽車普及率越來越高，公路交通出行仍為社會主流方式，現(xiàn)行標準路面寬度已無法滿足日益增多的公路交通量要求，對當前公路開展擴建工程變成必定。路基工程擴建工程的重點難點取決于新舊路基工程相結合的結構穩(wěn)定性，尤其是軟土路基段，因為它具有水分含量高、純天然間隙大、十字板抗剪切強度低，敏感度高等特點，與舊路基壓實度及固結沉降期存在一定差別，拓寬拼湊部位易發(fā)生縱向裂縫，因而，軟土路基問題的解決是路基沉降控制的關鍵所在。文中借助某改建高速公路，融合設計方案及現(xiàn)場具體工作經(jīng)驗，討論該地理條件下公路改擴建工程項目的路基工程拼寬、淺部回填、碎石土汽化解決、弱軟土解決、混和泡沫輕質土的使用、提升基本沖擊碾壓及其施工質量管理等新技術，為改建高速路軟土拼寬道路設計與施工提供借鑒[1]。

1.工程概況

紅河州建水（個舊）至元陽高速公路施工圖設計個舊至元陽段：總體走向由北向南，起點與雞石高速、雞新高速、雞羊高速設置螞蟥塘復合型樞紐，路線向西沿山腰展線進入小石巖隧道，采用橋梁跨過乍甸河和雞個一級路，然后進入大山隧道，在包家莊穿出，在樊家莊西南側的山頭設置路基，繼而路線采用橋梁跨過深溝后沿山脊向南展線，在LK10+713 處設置個舊北互通與雞個一級路相接，然后路線經(jīng)過松樹垴、徐家沖后進入上寨隧道，跨沖溝，進入興隆特長隧道（8842m），在普灑河與打磨河岔口的個元一級路回頭彎上穿出并采用橋梁跨越該道路，然后路線在普灑河西岸山腰展線，在LK26+532 設置個舊南互通與個元一級路相接，路線在普灑河西岸展線，主要以橋梁和隧道方案進行展線，沿線分別經(jīng)過普灑河小寨、聯(lián)合村、賈沙等村鎮(zhèn)，路線向西經(jīng)過大也門、丫沙底后，路線向北繼續(xù)以橋隧展線，在跨過賈沙河后，路線向轉向西北方向，跨過龍岔河后以尼格樞紐與建元段相接，路線全長51.127km[2]。

2.特殊路基的設計處理技術

2.1 路基拼寬處理

主線依托原舊路LK26 擴建工程，采用兩邊擴寬的路基修筑工程。為了保證新建路基與原路基能夠緊密的結合，防止縱向裂紋的產生，分別采用以下路基擴建工程的施工工序。

第一，提升底材解決：一般區(qū)間底材清表薄厚30cm，老路兩邊成林地段50～80cm；老路配備排污溝區(qū)間，進行寬闊橫截面挖去原舊路排污溝，總寬高于或等于3m，深層至排污溝底下10cm。底材土層為細沙，砂土疏松，對于厚度低于50cm 的地段，應在向下挖30cm 并回填，然后在利用夯土機將回填土碾壓至相對密度不低于90%為止[3]。

第二，邊坡開挖階梯：首先將原道路邊坡排水管及安全防護拱涵拆除，邊坡清坡厚度為30cm，對于林地地段或松散地段需增加清坡厚度以確保邊坡樹桿及虛土徹底消除?；娱_挖階梯由下而上逐步基坑開挖，每完成一級則立刻回填一級，并保證挖掘后的階梯內懸坡率保持在2%左右，臺階寬度按不低于1m 來修建，其中最底端臺階寬度為2m，最上級臺階為解決路床需在深挖1.2m，并用鋼筋將上、下路床搭接起來。

第三，鋪裝土工網(wǎng)：第一層土工網(wǎng)鋪設于原路面，之后每增加2m 鋪設一層土工網(wǎng)，對于有回填、挖方等區(qū)段也需要在路床邊鋪設土工網(wǎng)。一般地，土工網(wǎng)為U 型長為30cm 的建筑鋼筋釘固定，且應盡可能的保障鋪裝層面整齊，不能有硬實凸起物。

第四，提升壩基造漿：對于使用泥質板巖或板巖壩基填充料的施工區(qū)段，需每填方2m 就利用沖擊碾壓的方式提升路基強度，此外在新、舊路基結合部采用填方造漿后需在挖1.2m 至路床區(qū)域。

2.2 淺層換填處理

淺部回填工藝較適合于：軟巖土層厚度h ＜3.0m 的新建路基工程、軟巖土層厚度h ≤3.0m 而且原舊路路基工程底材采用回填處理改建工程。由于邊坡較陡，一般的軟土處理辦法無法解決新舊路基改建工程，在路基底材上段的巖土只有輕微風化、汽化，則挖去底材上端3m 的輕度風化和汽化層，然后在回填石塊，以消除風化和汽化的影響。塊石層用沖擊碾壓提高其強度，沖擊次數(shù)不少于20次，若沖擊碾壓區(qū)段長度不足100m 則采用噸位為30t 的道路碾壓機來進行碾壓以提高其強度。本次工程的原路段砌片石防護工程較多，可將原路挖土拆除的護墻碎石作為回填材料，原路基的存水層則采用石塊作為回填材料[4]。

2.3 砂土液化處理

實例處于沿途地下水非常高，區(qū)間淺部飽和狀態(tài)角礫層及砂土都存在。以規(guī)范貫入法對汽化情況進行辨別，同時對汽化指數(shù)值給與測算，全程計存有5 段路基，其汽化級別分別是中等水平和輕度?，F(xiàn)階段底材細沙層汽化的核心原主要是建造原舊路后，路基兩邊臨時性存水，底材細碎石土鎖水，采用“淺部回填解決”，挖去汽化巖土壤層，采用塊石回填，隨后根據(jù)存水深層在原地面之上填方當然礫砂，使礫風化層頂超過存水水位線50cm。

2.4 弱膨脹土處理

LK21+140-LK30+270 段底材土層為表面為細沙地層，下邊為全風化板巖，部分遍布有朔性粉砂巖。位處案例工程區(qū)域，地形地貌波動轉變非常小，道路兩邊植物群落比較繁茂。針對此段弱軟土挖土區(qū)間，由于基上細沙厚度5.6m，路肩墻較大下挖4.3m，路塹邊坡傾斜度為3.0，與此同時路床回填1.2m 砂土，并配備植物纖維毯安全防護，可清除弱軟土對路基工程產生的影響。

3.混合泡沫輕質土路堤處理技術

3.1 泡沫復合輕質土在道路拓寬工程中的優(yōu)勢

泡沫復合輕質土由泡沫塑料、水、混凝土以及各自改性劑如減水劑、砂性土、細砂或煤炭灰等材料按一定比例混合制成，該類土主要優(yōu)勢如下：（1）可實現(xiàn)豎直填方，節(jié)約用地減少拆遷，減少項目投資。（2）在軟土段，不需要進行軟土處理。（3）可使用建筑臺背填方減少填方路基負載，減少路基的內應力，減少路基的沉降。（4）全自動壓實，不需要碾壓。（5）使用送泵施工，極大的緩解交通壓力。（6）施工周期短，對環(huán)境影響小，具有較高的經(jīng)濟社會效益。

3.2 案例路堤泡沫復合輕質土技術的運用

本項目的LK37+810-K37+967 的右側為泡沫塑料復合型輕質土，為利于新、老路基拼接，在新建的擋土墻與原擋土墻間填充泡沫塑料復合型輕質土。在施工時，先用泡沫塑料復合型輕質土進行第一期填方路基的施工，在泡沫塑料復合型輕質土底端鋪設一層厚度為30cm 未篩選的基礎墊層，在泡沫塑料復合型輕質土頂端30cm 下焊接一層鋼筋網(wǎng)，頂部鋪一層防滲土工膜，其間距應遮蓋第一級階梯。

LK41+058-LK41+172 段路基工程拼寬后護坡壓覆既有個元一級公路橋梁承臺，配備扶壁式擋土墻收攏路堤邊坡，為緩解墻背填方路基自身重量及便于工程施工，阻攔墻墻背填充泡沫塑料復合型輕質土。LK51+052-K52+058 段路基工程拼寬后護坡壓覆橋梁承臺，配備扶壁式擋土墻收攏路堤邊坡，為緩解墻背填方路基自身重量及便于工程施工，阻攔墻墻背填充泡沫塑料復合型輕質土。

4.沖擊碾壓施工需求與碾壓密度控制

4.1 沖擊碾壓施工需求

第一，設備選擇。碾壓長度大于100m 的路段，選擇25kJ 的三角形沖擊壓道機且沖壓次數(shù)不低于20 次，對于碾壓長度低于100m 的路段，使用30t 以上大馬力壓道機進行碾壓。

第二，碾壓寬度不低于6m，若使用自主型沖壓機，則最少每塊沖壓面積要不低于100m2，若使用牽引帶型沖壓機則工作面積不低于1500m2，且最短沖壓間距不小于100m。

第三，構造維護，使用設備進行碾壓前需在碾壓范圍內確保各個地下管道以及周邊建筑都以做好萬全的保護措施，關于安全性垂直沖壓距離見表1。

表1 沖擊碾壓水平安全距離

正常情況的建筑結構頂端之上填方路基相對高度高于2.5m 或填石相對高度高于3.0m，土工材料垂向填方路基薄厚高于1.5m，可以直接進行沖擊碾壓。針對上述情況間距不符但又務必要求工程的施工，則可以考慮到采用以下2 種對策：加增沖壓加工次數(shù)，降低沖擊性壓道機設備速度及重量，考慮輕型壓實機械或人工夯實進行壓實；基坑開挖給予深1.5m、寬0.5m 的抗震溝，將沖擊碾壓區(qū)域與既有構筑物之間在平面位置上就行隔離，減少碾壓震動對既有構筑物產生過大的影響。

4.2 碾壓密度控制

輾壓相對密度操縱采用主要是對輾壓加工工藝進行過程管理，適當打孔抽樣檢驗碾壓密度方式。

第一，輾壓工藝技術操縱包含壓道機設備布局（數(shù)量、噸數(shù)、型號）、排序和碾壓方法、壓道機與鋪攤機設備間距、輾壓速度、碾壓段距離、調頭方法等。

第二，碾壓完成后，任意采點做灌砂材料檢測濕相對密度等，一般不得少于4 點。規(guī)范相對密度校準與孔隙率計算方式，規(guī)范相對密度宜挑選運用基礎理論較大相對密度，但不能以配比設計后的相對密度規(guī)范作為全過程工程施工及工程驗收參考的要求。在打孔后，宜立即吸凈孔內剩水，清掃解決凈孔內砂漿，直到干后，以同質性冷再生瀝青混合料分層次給與填充和壓實。為了降低打孔總數(shù)，相關工程施工、工程監(jiān)理、監(jiān)管多方宜合作開展打孔精確測量，以防止重復打孔。此外，施工中一定要隨時隨地用3m 直尺測量平整度，尤其是接口處的平整度。

5.路基施工檢測與監(jiān)測

5.1 路基施工檢測

改建路面工程軟基處理施工過程中必須嚴格按照有關標準及設計方案進行相關雙重混凝土旋噴樁及預制樁工程施工質量檢測工程項目的隧道檢測與檢測實驗。依據(jù)檢驗控制標準及時糾正工程施工性能參數(shù)，保證軟土加固改造品質，有益于操縱路基填筑地基沉降，進而提升軟基處理的承載能力和可靠性。

5.2 樁基承載力試驗

根據(jù)鉆芯取樣方法對不一樣深層雙向水泥土攪拌樁28d 成樁無側限抗壓強度進行測試，實驗結果表明，雙重水泥土攪拌樁擴張頭（0～3m）28d 無側限抗壓強度均值為1.38MPa，下邊3m～9m 樁 身與9m～15m 樁身均值抗拉強度分別是0.82MPa 和0.74MPa，均超過設計要點值。

由圖1 中可以看到，預制樁基礎打樁承載能力要高于水泥土攪拌樁，依照標準中有關單樁承載力明確方式，單樁承載力承載力偏移曲線圖發(fā)生典型性陡降發(fā)生變化時，顯著陡降轉折點相匹配承載力即是改樁的承載能力，因此水泥土攪拌樁單樁承載力做到310kN，預制樁單樁承載力為615kN，明顯高于設計要點單樁承載力測試標準的200kN 和400Kn。

圖1 不同軟基處理單樁承載力曲線圖

5.3 試驗段路基監(jiān)測

因為該工程項目所在地普遍遍布海相沉積濃厚軟基處理，路基填筑地基沉降大，與此同時高速路對地基變形要求很高（如工后沉降、基礎沉降及路面平整度等），所以需要對地基開展基坑監(jiān)測，并根據(jù)地基沉降剖析也可以檢測軟基處理效果。軟基處理段通常采用路二沉降板開展路基沉降觀察，實驗路段路基工程50m 每一個監(jiān)控點，路二沉降板由沉降板、測量桿橡膠管及保護管構成，伴隨著路基填筑相對高度逐漸升高，測量桿持續(xù)接長。

路基工程實驗路段通過水泥土攪拌樁和預制樁結構加固處理過的路基工程總計沉降值比較小，較大總計沉降值為38.77mm，均低于設計方案容許工后沉降指標值50mm，且月均值地基沉降均低于7mm/月的沉降速率控制標準。除此之外，路基沉降波動較大值關鍵坐落于早期工程施工預壓處理堆載環(huán)節(jié)，伴隨著路基工程上端逐級堆載，路基沉降變型關鍵展現(xiàn)“先遲緩提高-持續(xù)增長-慢慢保持穩(wěn)定”3 個步驟，堆載預壓后連續(xù)兩次月沉降速率均低于5mm，說明路基沉降做到平衡狀態(tài)，并且也表明改建路基工程拼寬段軟基處理達到預期目標[5]。

結語：

本文以某工程項目為例，從理論的層面深入分析了路基拼寬處理技術要點、淺層換填處理要點、砂土液化處理技術要點以及弱膨脹土處理技術要點，闡述了軟土層地理條件下進行路基擴建的工藝以及泡沫塑料復合型輕質土在路基擴寬上應用的優(yōu)勢及施工技術難點，也提出了此類建筑施工沖擊碾壓及輾壓相對密度操縱規(guī)定，有利于類似路基工程擴建工程參考運用。為避免路基工程拼寬段基礎沉降，路基工程分層次填方時設定雙層鋼塑土工格柵，保證拓寬路基工程的結構穩(wěn)定性。軟基處理結構加固承載能力實驗結果顯示，雙重水泥土攪拌樁不一樣深層無側限抗氣體壓強達到設計要點，且單樁承載力均超過標準檢驗指標值。