塑料排水板軟基滑移原因分析及處理方案探討

吳旭初

（浙江交工宏途交通建設(shè)有限公司,浙江 杭州 310051）

塑料排水板軟基滑移原因分析及處理方案探討

吳旭初

（浙江交工宏途交通建設(shè)有限公司,浙江 杭州 310051）

針對溫州繞城高速西南線第8標(biāo)段K37+794～K38+001.3塑料排水板軟基處理段路基在預(yù)壓填筑過程中出現(xiàn)滑移的情況,結(jié)合地質(zhì)、設(shè)計對該段路基滑移原因及后續(xù)處理方案做簡要分析和探討,有關(guān)經(jīng)驗可供相關(guān)專業(yè)人員參考。

塑料排水板；軟土路基；滑移原因分析；處理方案探討

0 引言

目前高速公路施工涉及面廣,在軟土分布廣泛,軟土層較厚地區(qū),路基失穩(wěn)滑移現(xiàn)象已不是新鮮事。對于靠近海域的溫州地區(qū)更是常見。本文結(jié)合溫州繞城高速西南線工程 K37+794.5～K38+001.3段路基失穩(wěn)情況,從現(xiàn)場施工情況、監(jiān)控量測情況、現(xiàn)場地質(zhì)地貌情況分析路基產(chǎn)生滑移的原因。并對后續(xù)處理方案做簡要探討。

1 工程概況

K37+794.5～K38+001.3段路基于 2016年 1月22日發(fā)生滑移,滑移部位位于路基中央分隔帶附近,路基開裂處裂縫長約200 m,沿路線中央分隔帶附近較規(guī)則分布。先是路基左幅沉陷,然后是路線右幅沉陷,裂縫寬度最大3.2 m,平均1 m左右,深度最大2.3 m。路基坡腳左右側(cè)已部分隆起,右側(cè)房子有推移開裂現(xiàn)象,隆起最高處厚度約1.6 m,隆起最寬處寬度約26 m,隆起長度與塌陷體長度相當(dāng)。具體滑移情況見圖1。

圖1 路基頂滑移開裂情況

2 設(shè)計和地質(zhì)、地貌情況

2.1 滑移段路基設(shè)計情況

該路段原設(shè)計為塑料排水板+超載預(yù)壓+后期換填泡沫砼處理,路基設(shè)計中心填高約4 m,塑料排水板段超高側(cè)最大填高5.56 m（包括90 cm的超載）,3%單向坡。軟基處理型式為18 m深的塑料排水板（間距1.2 m）+50 cm的砂礫墊層+一層復(fù)合土工布+一層土工格柵的處理型式,軟基處理與路基等寬。路基在填筑至設(shè)計標(biāo)高后,預(yù)壓15個月,待沉降穩(wěn)定后卸載,在行車道部分采用泡沫混凝土換填,設(shè)計換填厚度1.6 m。

2.2 滑移段路基地質(zhì)、地貌情況

滑移發(fā)生路段K37+794.5～K38+001.3原為農(nóng)田和苗木地,該路段路線右側(cè)為苗木地、農(nóng)田以及一處住房,左側(cè)為苗木地和橘子園。現(xiàn)路基頂面呈V形狀,左右兩側(cè)邊溝、苗木地、農(nóng)田及住房凸起。

2.3 路基滑移發(fā)生時天氣情況

2016年1月20 下午號至1月22號均為下雨天氣,其中1月21號傍晚至22日早上,雨量較大,中到大雨。2016年1月23日天氣轉(zhuǎn)好。

3 現(xiàn)場施工及沉降位移觀測情況

3.1 現(xiàn)場施工情況

該路段于2014年12月19號開始第一層砂礫墊層的施工,于2015年1月12號開始第一層宕渣的施工,至2016年1月19日已完成預(yù)壓第五層的施工。在2016年1月22日預(yù)壓第5層填筑完成后路基沉陷開裂。根據(jù)各層次施工時間分析計算,其填筑速率符合設(shè)計圖紙規(guī)定的“填土高度2.5 m以內(nèi)按1 m/月的填筑速率；填土高度大于2.5 m時,對于2.5 m以內(nèi)的部分按1 m/月的填筑速率,2.5 m以上的部分按0.5 m/月的填筑速率?！边M(jìn)行控制的總體原則。

3.2 沉降及位移觀測情況

根據(jù)斷面沉降及位移觀測數(shù)據(jù)統(tǒng)計來看,其沉降速率均滿足設(shè)計圖紙規(guī)定的“一般路堤,原地面每晝夜沉降速率小于15 mm”速率要求。位移邊樁位移速率滿足設(shè)計圖紙規(guī)定的“邊樁控制在每晝夜不大于3 mm”的速率要求。

4 路基滑移原因分析

路基發(fā)生滑移后,2016年3月26日業(yè)主邀請了省廳、市局等多位專家召開了K37+794.5～K38+001.3路基加固設(shè)計方案審查會。與會專家及各單位代表聽取了施工、監(jiān)理單位關(guān)于第8標(biāo)段K37+794.5～K38+001.3路基施工情況匯報,并踏勘了現(xiàn)場,最終與會專家認(rèn)為造成該段路基滑移的原因如下:

（1）該段路基地質(zhì)條件復(fù)雜,軟土厚度大、性質(zhì)差且物理力學(xué)性質(zhì)不均一,差異較大；

（2）路基所處位置地勢低洼,地下水位高,不利于路基橫向穩(wěn)定,且自去年下半年開始的長周期持續(xù)降雨導(dǎo)致地下水及其富集,嚴(yán)重影響了地基的排水固結(jié)；

（3）不利氣候條件造成路基填料飽水弱化,土體抗剪強(qiáng)度下降,荷重增加超過地基承載力的增長造成路基出現(xiàn)滑移。

5 地質(zhì)補(bǔ)充勘察報告

5.1 路基工程地質(zhì)補(bǔ)勘評價

該段路基為軟土路基,該段軟土具有厚度大,承載力低、高含水量、高孔隙比,弱觸變性,高靈敏度,結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,物理力學(xué)性質(zhì)不均一差異較大的特點,工程性質(zhì)差,路基填筑易產(chǎn)生滑移的問題。建議路基重新填筑前,采取措施對該段路基進(jìn)行加固,如管樁等。

5.2 補(bǔ)勘結(jié)論及建議

（1）補(bǔ)勘結(jié)論

a.工作區(qū)位于海積平原亞區(qū)（I1）,淺部分布厚度的軟土,工程性質(zhì)差,屬軟土路段。該段路基為軟土路基,該段軟土具有厚度大,承載力低、高含水量、高孔隙比,強(qiáng)觸變性,高靈敏度,物理力學(xué)性質(zhì)不均一差異較大的特點,工程性質(zhì)差,路基填筑易產(chǎn)生路基滑移問題。

b.該段路基經(jīng)過堆載預(yù)壓以及塑料排水板地基處理后,淺部②11層淤泥的物理力學(xué)性質(zhì)大幅度提高,但由于該段路基淤泥具有強(qiáng)觸變性,高靈敏度,結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定等特點,路基填筑易發(fā)生失穩(wěn)現(xiàn)象。

（2）建議

該段路基為軟土路基,該段軟土具有厚度大,承載力低、高含水量、高孔隙比,強(qiáng)觸變性,高靈敏度,結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,物理力學(xué)性質(zhì)不均一,差異較大的特點,工程性質(zhì)差,路基填筑易產(chǎn)生滑移問題,建議路基重新填筑前,采取措施對該段路基進(jìn)行加固,如管樁等。

6 滑移路基處理方案

根據(jù)K37+794.5～K38+001.3路基加固設(shè)計方案審查會專家組意見,設(shè)計院于2016年5月26日下發(fā)了對K37+794.5～K38+001.3路段采用預(yù)應(yīng)力管樁加固處理設(shè)計方案（見圖2）。

圖2 管樁處理方案斷面圖

處理方式:K37+794.5～K37+927段,預(yù)應(yīng)力管樁,間距2.2 m,樁長21 m,K37+927～K38+001.3段,預(yù)應(yīng)力管樁,間距2.2 m,樁長20 m。

主要施工工序:清除K37+794.5～K38+001.3范圍內(nèi)已填筑路堤,打設(shè)預(yù)應(yīng)力管樁,施工清宕渣墊層及高強(qiáng)鋼絲格柵,再重新填筑路基至設(shè)計預(yù)壓標(biāo)高并進(jìn)行預(yù)壓。

6 結(jié)語

路基發(fā)生失穩(wěn)的原因是多方面的,對其防治的技術(shù)組合也是多種多樣的,關(guān)鍵是要對易發(fā)生失穩(wěn)的路基加強(qiáng)觀測,做到早發(fā)現(xiàn)、早治理。一旦決定采取加固措施時,要做好充分的調(diào)查,切實掌握路基失穩(wěn)滑移的原因,綜合考慮安全、效果、經(jīng)濟(jì)等原因進(jìn)行方案比選,做好詳細(xì)的技術(shù)設(shè)計,施工時嚴(yán)格控制工藝和質(zhì)量[1,2]。特別注意以下問題:

（1）前期重視地質(zhì)勘測工作,尤其是軟基處理區(qū)域,加大地質(zhì)勘測密度。

（2）嚴(yán)格按照設(shè)計進(jìn)行軟基處理段的路堤邊坡防護(hù),做好臨時排水。

（3）路基若失穩(wěn)后及時采取卸載、覆蓋、排水等臨時處理措施防止失穩(wěn)面繼續(xù)擴(kuò)大。

（4）路基若失穩(wěn)后及時與監(jiān)理、設(shè)計溝通后續(xù)處理方案,并在方案審定后立即組織實施,防止損失擴(kuò)大。

[1]孫路東.海域軟土路基滑移及處理方案分析[J].低溫建筑技術(shù), 2014,36(10):127-129.

[2]季鵬,劉松玉,黃衛(wèi).軟土基地路基滑移分析與對策[J].公路交通科技,2003,20(2):12-15.

U416.1

B

1009-7716（2017）07-0195-02

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.07.060

2017-03-24

吳旭初（1972-）,男,浙江杭州人,高級工程師,從事高速公路施工工作。