軟土區(qū)域沿河路堤拓寬技術(shù)方案研究

項(xiàng)小偉

（浙江省宏途交通建設(shè)有限公司）

軟土區(qū)域沿河路堤拓寬技術(shù)方案研究

項(xiàng)小偉

（浙江省宏途交通建設(shè)有限公司）

文章闡述了首先軟土地基沿河拓寬工程的技術(shù)特點(diǎn)，再通過論述多種軟土地區(qū)拓寬方法的特點(diǎn)及方案選擇的影響因素，并結(jié)合深厚軟土地區(qū)沿河路堤拓寬工程實(shí)例，說明泡沫混凝土法和擋土墻法結(jié)合在沿河路堤拓寬工程中運(yùn)用的優(yōu)勢(shì)。

軟土地基處理；方案比選；泡沫混凝土

隨著國民沿海經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，許多老舊公路功能已不能滿足日漸增長的交通需要，為此對(duì)已有的公路、城市道路等的拓寬工程日益增多。而軟土地基是我國東部、南部和東南部沿河沿海地區(qū)公路拓寬工程中遇到的不可避免的問題。拓寬方案的選擇直接關(guān)系到工程質(zhì)量、工期和造價(jià)，不少道路由于加寬處軟基未得到有效處理而影響質(zhì)量, 甚至對(duì)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)造成了不良影響。因此，在深厚軟土地區(qū)，采用何種地基處理方式進(jìn)行拓寬工程具有重要現(xiàn)實(shí)意義。

1 軟土地區(qū)路基拓寬工程的技術(shù)要點(diǎn)

1.1 軟土地基的特點(diǎn)

軟土的基本特性主要表現(xiàn)有：天然含水量高、壓縮性大、滲透性小、抗剪強(qiáng)度低、流變性顯著、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等等。軟土路基就是指壓縮層主要由淤泥質(zhì)土、淤泥、吹填土、雜填土或其他高壓縮性土層組成的路基，軟土厚度達(dá)15m以上的軟土路基視為深厚軟土路基。深厚軟土路基具有處理難度大,固結(jié)速度慢,施工沉降大等特點(diǎn)。

1.2 沿河路基拓寬工程的技術(shù)特點(diǎn)

一般軟土路堤拓寬時(shí)，新路堤的建設(shè)會(huì)導(dǎo)致老路堤產(chǎn)生新的沉降變形，并且在新、老路堤之間產(chǎn)生差異沉降，導(dǎo)致路堤拉裂、路面破壞等病害。而沿河軟土路堤拓寬工程的技術(shù)難度大，相對(duì)于一般地基的軟土地基的路堤拓寬問題更為復(fù)雜，除需考慮新老路堤差異沉降外，還需要路堤拓寬堆載對(duì)沿河路基整體穩(wěn)定性的影響。因此如何減小新、老路堤之間的差異沉降及避免路基由擴(kuò)寬堆載引起的滑坡是沿河公路拓寬的關(guān)鍵性問題。

2 一般深厚軟土區(qū)域拓寬處理方案

目前，用于解決軟土地區(qū)拓寬問題的主要途徑有以下幾點(diǎn):(1)采用樁體復(fù)合地基等措施使得軟基在相同路基荷載作用下產(chǎn)生的工后沉降量及總沉降量減少，并相應(yīng)提高地基承載力，從而提高穩(wěn)定性；(2)在相同的路基承載力下，在通過采用減輕路堤荷載，以達(dá)到減少工后沉降量、總沉降量及降低路基的滑移風(fēng)險(xiǎn)；(3)通過擋土墻等結(jié)構(gòu)物的設(shè)置，以提高路基拓寬過程中路基的穩(wěn)定性。

（1）復(fù)合地基法

復(fù)合地基法是指天然地基經(jīng)處理后部分土體得到增強(qiáng)，或被置換，或在天然地基中增設(shè)加筋材料。加固區(qū)是由基體（天然地基土或被改良的天然地基土體）和增強(qiáng)體（樁體）兩部分組成。路基荷載的作用由天然土體和增強(qiáng)體共同承擔(dān)。復(fù)合地基法在提高軟基承載力、減少總沉降量方面有著較好的處理效果，但考慮其經(jīng)濟(jì)效益，無法在公路軟基處理中大面積運(yùn)用，常用于橋頭段、拼寬段等局部路段的軟基處理。復(fù)合地基的處理形式有多種，常用的有水泥土攪拌樁、塑料套管混凝土樁、大直徑現(xiàn)澆薄壁筒樁和預(yù)制管樁等。

圖1預(yù)應(yīng)力管樁在工程中應(yīng)用

（2）泡沫混凝土等輕質(zhì)路堤處理法

泡沫混凝土又名發(fā)泡混凝土，是多孔混凝土的一種,是由許許多多大小不等的氣孔和氣孔壁組成，氣孔由泡沫在料漿中形成并在硬化過程中固定在混凝土中，孔間壁由水化產(chǎn)物、未反應(yīng)的材料顆粒和孔隙組成。其具有：輕質(zhì)，一般施工容重為6～8KN/m3；強(qiáng)度可調(diào)節(jié)性，強(qiáng)度可以根據(jù)需要在0.5～5.0MP，一般取1.0～1.5MP；高流動(dòng)性，最大水平運(yùn)距可達(dá)500m；易施工性，施工占地小，制作點(diǎn)和澆筑點(diǎn)分離，不需碾壓，不需震搗，作業(yè)面小等特點(diǎn)。硬化后具有自立性好，低彈減震性好，防水性能強(qiáng)，耐久性能好，良好的隔熱、隔音效果及抗凍融性、環(huán)保性能好等特性。

圖2 泡沫混凝土在工程中的應(yīng)用

（3）擋土墻在拓寬中的應(yīng)用

擋土墻的形式多種多樣,按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn),可分為:石砌重力式、石砌衡重式、加筋土輕型式、砼半重力式、鋼筋砼懸臂式和扶壁式、錨桿式、錨定板式及垛式等類型按所處的環(huán)境條件,又可分為:一般地區(qū)擋土墻、浸水地區(qū)擋土墻及地震地區(qū)擋土墻。沿河路堤拓寬工程中采用擋土墻設(shè)計(jì)方案時(shí),可以較少放坡范圍，能更好的適應(yīng)地形狀況，但應(yīng)與其他工程方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,分析其技術(shù)的可行性、可靠性及經(jīng)濟(jì)的合理性,并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行擋土墻的選型。

3 沿河軟土路堤拓寬處理方案選擇的影響因素

軟基拓寬處理方法很多，合理選用拓寬方式及地基處理方法非常重要，直接關(guān)系到地基處理效果和工程投資的大小。一般來說，要根據(jù)工程地質(zhì)條件、上部結(jié)構(gòu)要求、對(duì)周圍環(huán)境的影響、施工條件、施工工期以及工程造價(jià)等因素綜合考慮，做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全實(shí)用、滿足工期要求并確保質(zhì)量。

（1）技術(shù)方案的可行性及先進(jìn)性。根據(jù)技術(shù)方案的可行性要求，在沿河路堤拓寬工程中，軟基處理不僅要考慮新老路基的沉降差異，還需要考慮路基拓寬填筑過程中路基的整體穩(wěn)定性，因此排水固結(jié)法等易引起差異沉降的處理法，在拓寬工程中的應(yīng)用就受到了限制。技術(shù)方案還應(yīng)盡可能體現(xiàn)技術(shù)先進(jìn)性的要求，以提高社會(huì)效益，促進(jìn)行業(yè)發(fā)展。

（2）經(jīng)濟(jì)效益。工程經(jīng)濟(jì)效益主要通過工程造價(jià)體現(xiàn)出來，而工程造價(jià)主要包括地基處理材料費(fèi)、施工費(fèi)(人工費(fèi)、設(shè)備費(fèi))、土方運(yùn)輸費(fèi)、環(huán)境保護(hù)費(fèi)、試驗(yàn)觀測(cè)費(fèi)等，其計(jì)算以工程定額與地方實(shí)際相結(jié)合為原則。

（3）工期。各軟基處理方法由于其處理機(jī)理和對(duì)施工環(huán)境適應(yīng)的不同，有著與自身相對(duì)應(yīng)的工期，但總的來說，在保證施工質(zhì)量的前提下，工期越短，該工程項(xiàng)目的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益愈好。在要保持道路暢通的前提下，施工占地少，工期短，是一個(gè)地基處理方案選擇要考慮的重要因素。

（4）場(chǎng)地環(huán)境。沿河路堤拓寬工程，由于其工程保通、臨河等特點(diǎn)，其施工場(chǎng)地較為狹小，因此在方案選擇時(shí)，施工場(chǎng)地條件是其考慮的重要因素之一；并且隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和生活水平的提高，人們的環(huán)保意識(shí)不斷增強(qiáng)，因此環(huán)境影響因素也成為工程總的評(píng)判因素之一。例如，沿河路堤拓寬的軟基處理，由于其臨河的特殊性，因此軟基處理過程中要求不能引起水污染。

4 工程實(shí)例

秦山大道二期沿岸拓寬非機(jī)動(dòng)車道工程，位于海鹽縣秦山鎮(zhèn)與澉浦鎮(zhèn)鏡內(nèi)，路線全長2.930km，建成后作為老滬杭公路（大王橋—澉浦大橋）路段西北側(cè)非機(jī)動(dòng)車的專用通道。老滬杭公路（大王橋—澉浦大橋）西北側(cè)道路邊坡上，老滬杭公路路面不寬，緊鄰錢塘江邊，早年作為錢塘江的護(hù)堤。根據(jù)道路地質(zhì)勘探成果見下表：

由于擬建非機(jī)動(dòng)車道位于老滬杭公路邊坡上，屬于拓寬工程，以及工程臨河等特點(diǎn)，路基處理方案選擇時(shí)須考慮新老路基的差異沉降，抗滑穩(wěn)定性。

通過對(duì)地質(zhì)條件、使用要求、對(duì)周圍環(huán)境的影響、施工條件、施工工期以及工程造價(jià)等因素綜合考慮，對(duì)本項(xiàng)目適用方案進(jìn)行比較，見下表：

通過對(duì)技術(shù)可行性、施工工期及工程造價(jià)、環(huán)境等因素綜合考慮，推薦泡沫混凝土輕質(zhì)路堤法作為本項(xiàng)目路基處理

表1 地質(zhì)勘探成果表

表2 沿河路堤拓寬比較方案表

表3 本項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案表

的主要方案，局部易滑移路段，采用高度低于2.5m的漿砌塊石擋墻和泡沫混凝土加漿砌塊石的擋墻方案，通過多種方式結(jié)合使用可以達(dá)到良好的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。

圖3 擋土墻拓寬形式

圖4 泡沫混凝土拓寬形式

圖5 泡沫混凝土擴(kuò)大基礎(chǔ)+擋墻的拓寬形式

5 結(jié)論與建議

本文闡述了軟土地區(qū)沿河路堤拓寬工程的地基處理技術(shù)要點(diǎn)，并結(jié)合軟土地基處理的常用方法以及地基處理的影響因素，通過實(shí)例分析，說明泡沫混凝土輕質(zhì)路堤法在處理沿河路堤拓寬工程的地基中的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)說明在軟基處理方案比選時(shí)，應(yīng)從技術(shù)可行性、施工工期、環(huán)境保護(hù)及工程造價(jià)等方面進(jìn)行全面考慮，優(yōu)化方案，做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠、綠色環(huán)保、確保質(zhì)量以及滿足工期要求。