湿地条件下公路路基处理方式的探讨

张洁玙

（山西省机械施工公司，山西 太原 030009）

享有“地球之肾”美誉的湿地，从环境保护的角度来讲，具有不可替代的生态功能。在中国境内，湿地分布较广，从寒温带到热带、从沿海到内陆、从平原到高原山区都存在湿地。但对于公路建设工程，湿地地质处理不当会引起路基盆形沉降、失稳和路桥不均匀沉降等问题。

1 湿地的定义与地质概况

湿地是指天然或人工、长久或暂时性的沼泽地、泥炭地或水域地带、静止或流动、淡水、半咸水、咸水体，包括低潮时水深不超过6 m的水域，是介于陆地和水体之间的过渡带。珊瑚礁、滩涂、红树林、湖泊、河流、河口、沼泽、水库、池塘、水稻田等都属于湿地。

公路所跨越的，一般为内陆湿地，统一归类于公路软基处理。

2 对于湿地的处理

2.1 湿地的一般处理方法

对于浅水型湿地，如人工池塘、稻田等的处理，常采用换填、抛石挤淤+土工织物、灰土垫层等处理方法。

绥化——北安高速公路工程采用了换填、灰土垫层方式进行湿地处理，效果良好。前锋农场——嫩江公路伊春——嫩江段工程建设项目在设计过程中也采用了换填、抛石挤淤+土工织物处理方法。

对于地表水较深、软土较厚的湿地，常采用碎石桩、塑料排水板及水泥搅拌桩等深层加固方式，绥化——北安高速公路工程中，较厚湿地区域也采用了碎石桩处理方式。

2.1.1 湿地区域浅层处理施工注意事项

（1）处理前，对湿地区域采用围堰抽水方式排干地表水，保持基底干燥。

（2）采用反铲挖掘机一次挖除湿地路段泥浆土，施工中要“边挖边填、随挖随填”，以防止淤泥回流。

（3）施工阶段安排时，可充分利用冬初地基上冻、春初地基余冻时，湿地地基具有一定承载力的特点，进行软弱土基清除。

（4）湿地地段填筑时，无论换填或抛填，一般由先填筑的路基中心区域开始，然后向两侧展开，以利于将软土向两侧挤出。

（5）一般来讲，软土地基施工前需要修筑地基处理试验路段。

（6）湿地地段一般尽量安排早施工，以便于路堤完工后留出沉降期，沉降期内的路堤上不进行任何后续工程。

（7）换填填料后，人工铺设土工织物后，再进行上部填筑。

（8）必要时，在路基两侧设置反压护道。

2.1.2 深层加固施工注意事项

（1）碎石桩施工过程中，要注意碎石料的含泥量，一般要求不大于5%。同时要保证碎石料的级配及最大粒径要求。

（2）塑料排水板在插入地基的过程中应保证板不扭曲，透水膜不破和不被污染，板的底部应有可靠的锚固措施，以免在抽出护套管时将塑排板带出，插好后应及时将露在垫层外的多余部分切断，并予以保护，以防在打桩机移动、车辆的进出或下雨时受到损环而降低排水效果。

（3）水泥搅拌桩提升时，应密切注意计量仪器表读数，发现喷粉量不足应整桩复打，复打时喷粉量应不小于设计用量；遇停电、机械故障等原因导致喷粉中断时须复打，复打重叠孔段＞1 m。

2.1.3 处理效果及优缺点

上述两种方法，通过处理后，均能满足设计地基承载力要求，效果良好。

但相对而言，浅层处理方式受到处理深度的局限；深层加固方式受到造价的局限。

2.2 采用强夯置换处理二卡湿地的方法

随着我国公路建设逐步成网，高速公路建设更多地延伸至边远地带，大面积的二卡湿地处理，成为高速公路建设中的常见不良地质状况。

在某边区一级公路工程建设中，路线穿越呼伦贝尔草原与二卡湿地鸟类自然保护区，湿地路段面积大，且多为塔头、芦苇等喜水草类，表层土质为草根、泥炭腐质土或淤泥质亚黏土。

2.2.1 处理设计

原设计为对湿地区域换填毛石、未筛分碎石等粗颗粒填料，采用重型压路机碾压密实后，加铺土工布。

但工程施工当年，项目区域特殊气候条件，湿地区域出现不可预见的水位上涨，换填施工无法正常实施，后变更为强夯置换加固处理方案。

2.2.2 强夯置换处理原理

通过重锤强夯，利用夯锤冲击力，将粗颗粒填料挤压至软土地层中，通过夯坑填料，置换原地基土，形成桩柱或密实砂、石层，从而使地基承载力提高。同时，形成的砂、石桩柱是下卧软弱土的良好排水通道，可加速湿地软土层的排水固结。

2.2.3 强夯置换参数设计

（1）强夯施工技术参数。

采用2 250 kN/m能级强夯，正三角形布点，夯距4 m，分多遍进行强夯。

第一、二遍，隔行打两遍，每点5～8击，终夯控制以夯坑深度达到1.5 m或出现涌水现象为标准。

第三、四遍填料点夯，按原夯点复夯，每点5～8击，终夯控制以最后两击平均夯沉量不大于50 mm。

第五遍为满夯，采用1 000 kN/m能级强夯，锤印相切，每点4击，逐排夯打。

2.2.3 强夯置换施工注意事项

（1）先在待置换区域，满面铺填开山石或碎块石垫层，并高出湿地正常水位50 cm处。

（2）控制填料含泥量，一般要求不大于5%。

（3）夯击顺序同换填要求，即由路线中间向两侧进行。（4）强夯完成后，采用冲击式压路机碾压20遍。

2.2.4 处理效果检测

施工过程中通过了反力装置，测定地基沉降量；进行了沉降观测。

通过强夯置换后，复合地基承载力可达到200 kPa，满足设计地基承载力要求，效果良好。

2.2.5 施工优势

（1）强夯地基处理方式适用范围广，施工操作简单、工期短，造价较低。

（2）采用强夯置换处理二卡湿地的方法，可以通过不同能级，处理2～8 m厚的软弱地基。

3 湿地路段施工监测

湿地路段属于软土地基的一种，施工中必须做好必要的沉降和稳定监测，并严格控制施工填料和加载速度。

3.1 沉降观测点的精度要求

为保证沉降观测的精度，采用四等水准测量方法进行观测，并做到以下几点：

（1）观测要做到4个固定，即：固定观测人员、固定仪器及水准尺、固定测点及转点、固定后视尺。

（2）每次观测段落长度原则上要求不小于路堤底宽的2倍。视距不等差应小于3 m，前后累计差应小于6 m。

3.2 沉降观测

（1）填筑路基前，在清理好的地表上安装沉降板，安装要稳固，露出地面部分设立保护装置。监测沉降板安装在路中心线，纵向间距宜为200 m。

（2）对于桥头引道路堤，安装在路中心线和两侧路肩边缘线上，第一块沉降板距桥台背10m处开始，其余宜以50m间隔设置。

（3）沉降观测。软土地基施工期间按设计要求同步进行沉降和稳定的跟踪观测，每填筑一层观测1次，两层填筑间隔时间较长时，每3天至少观测1次。路基加载速度应控制水平位移量每昼夜不宜超过0.5 cm，沉降量不大于1.5 cm，超过时即应立即停止填筑，待路堤恢复稳定后进行。

（4）每次观测后按规定格式作好记录，并及时整理、汇总观测结果。

4 结束语

综合以上案例，并根据本公司近年来东北、内蒙、西南等地区的湿地施工实例，采用换填方式处理湿地是最为简单易行的办法。而软土地基的沉降观测非常必要，施工中必须严格进行，并根据观测成果确定填筑速度。

若湿地软土层较厚，地表水较深，换填方式不能满足施工需要时，强夯置换不失为一种技术简单、经济可行的处理方式。与其他深层加固处理方式相比，强夯置换不需要构成工程的材料，施工操作简单、造价低廉，能够更为明显地实现湿地处理的大额度的成本节约。

目前，采用强夯置换方式处理湿地路基，已在呼伦贝尔盟及东北多条公路设计中采用并实施。

[1]《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002

[2]《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002

[3]《公路软土地基路基设计与施工技术规范》JTJ017-96

[4]建造师考试用书《公路工程管理与实务》

[5]相关工程设计文件