多样式软土地基处理在汉榆公路的应用

1 工程概况

汉榆公路改建工程全长22.2 km，由汉榆公路、连接线、尹高公路、汉南公路改建而成，设计为一级公路，路面宽24m，路基宽26m，双向4车道，红线宽40m，与现状汉南铁路相交处设置1座分离立交，全长1 212m，其中主桥长725m。工程路基涉及清淤40万m3，土方工程 160万 m3。

原汉榆公路及尹高路段均为单侧加宽，汉南路两侧加宽，加宽部位占用部分沟渠及养鱼池，见图1和图2。

图1 单侧加宽路基

图2 双侧加宽路基

2 地质情况

地形属于平原微丘区，属滨海相冲积、海积平原，气候温和，雨量充沛，地势平坦，地表排水不畅，覆盖层以种植土、亚砂土和亚粘土为主，含少量的砂石土，沿线路基基底范围内分布较多坑塘和沟渠，其底部均为黑色淤泥，其他地层尚好或较好，未见其他不良地质情况。

本工程共钻孔27处，基本查清了路基岩石条件，在勘测深度范围内，地基土属第四系人工填土层、全新统陆相沉积层及海相沉积层。地表以下0.7～1.0m主要为填筑土（中液限），灰褐色，可塑，主要成分为粘性土夹腐植物、砖渣及白灰渣，含锈斑，为近期填垫，土质软硬不均，工程分级为Ⅱ级。地表以下2.5～2.7m范围内为亚粘土（中液限），中褐色～黄褐色，软塑～流塑，含氧化铁和有机质，偶夹螺壳碎片，中压缩性土，全场分布，工程分级为Ⅱ级，该层地基承载力为100 kPa，可作为路基持力层。

勘查期间原尹高路和汉南路路段地下静止水埋深为2.2～2.5m，原汉榆公路地下静止水埋深为2.2～2.5m。

3 工程的特点和难点

汉榆公路主要为旧路改造加宽段落，有单侧加宽，有双侧加宽，加宽段落均处于沟渠或池塘，如何解决新、旧道路的搭接处不均匀沉降产生的纵向裂缝，则软土地基处理方式的选择显得尤为重要。

桥梁工程引桥填土高度为6m，桥台位置与路面高差为4m，为保证引路路基稳定，填土过程中防止失稳是必须考虑的一个问题；北侧引路位于既有道路东侧的沟渠，可采用常规软基处理方式；南侧引路局部占压既有道路，施工允许断交时间为3月，需要选择快速有效的软基处理方式。

4 路基处理方法

土质均较为松软且工程为老路基两侧或一侧拓宽，拓宽路基所处位置均为沟渠或水塘，根据勘察报告，加宽路基所在沟渠，淤泥厚度平均为2m。该施工工程中采用了多种软土地基处理方式：在道路一侧加宽路段，采用清淤换填法；在两侧加宽路段（汉南路），由于两侧均为沟渠，采用清淤换填法施工工作面太大，处理方式采用抛石挤淤法；在汉南路桥桥头引路，具备导行条件的一侧采用堆载预压法，不具备导行的一侧采用旋喷桩法，连接桥台高填土路段采用反压护道法。

4.1 清淤换填法

采用挖掘机将淤泥及淤泥质土清出施工场外，挖至合格土层后，分层填筑硬料或好土的方法填筑路基。

在一侧拓宽路基段，将沟渠水抽干后，考虑硬料碎石较贵（180元/m3），而拆房土价格较为便宜，为40元/m3，经分析研究，拟采用填筑拆房土，每层厚度在25 cm，视情况填筑2～4层，拆房土换填完成后再进行后续路基的填筑。

清淤后两侧做好排水系统，内侧挖成宽30～50 cm，深度≮50 cm的排水沟，保持畅通。

排水后进行晾晒，然后在原状土顶铺设一层土工格栅并反包，其上视情况填筑50～100 cm的拆房土。每层25 cm分层碾压，回填第一层拆房土采用小型推土机碾压，第二层采用小型压路机碾压至无软弹无轮迹印后。回填第三层碾压完成后铺设一层土工隔栅并反包，回填素土分层碾压，完成后铺设一层土工隔栅并反包，回填素土分层碾压密实。

路右侧大堤所挖土方用推土机推到槽底，原边坡洗成1∶1，然后开蹬，蹬的宽度和高度均为1m并向内倾斜2%。在台阶位置铺设土工格栅，以加强横向连接力。该部位施工时，为防止雨季路基存水，预留2%横坡，至道胎顶3步时将横坡调至设计要求的1.5%。

4.2 抛石挤淤法

挖掘机沿原路基坡脚，降水完成后将石块挤入沟渠中，同时淤泥被石块挤至外侧，如此反复，直至石块挤至路基坡脚宽度并露出水面，然后再抛石路段用设备将挤出的淤泥清出场外。

在两侧拓宽路基段，由于两侧均为沟渠、池塘，采用清淤换填法需要打围堰、清淤、换填，同时还需要进行边坡护砌，经过方案比选，采用抛石挤淤的方式较清淤换填经济。

该方法的优点是施工作业面小，沟渠无需将水抽尽，适合带水作业，同时位于水中的片石基础稳固，路基边坡可不用片石护砌。

降水完成后，在水坑底层先抛粒径≥30 cm的片石挤淤，达到挤淤目的后，再在其上填筑拆房土找平，之后再分层填筑拆房土至高出正常水面，每层压实厚度为25 cm，直至拆房土顶面碾压至无轮迹，不弹软为止。之后的路基填筑按照开蹬及规范要求。

4.3 旋喷桩法

汉南路桥起点段引桥，因通行需要不具备堆土预压条件，旋喷桩具有施工速度快，设备轻便，便于移动，方法容易掌握，处理深度较大等优点，因此该桥头处理方式确定为旋喷桩法进行土体加固。

在施工前应检查喷射和灌浆系统是否畅通，施工过程中，严格控制钻架的平整及钻头的垂直度，钻孔过程中要经常注意钻杆偏斜情况，及时矫正，钻孔孔口采用套管保护。喷射的水泥浆应严格利用搅拌机，配定的水灰比充分搅拌均匀，制备水泥浆液，随时拌制随时喷注。

4.4 堆载预压法

汉南路桥终点段引桥，因该段路基全部处于原汉榆路外侧，具备堆载预压的施工作业面，因此在完成路基施工后堆放了与路面一平的备土，促使地基提前固结沉降以提高地基的强度，减少工后沉降。7月后去除堆土，进行道路结构层的施工，修筑道路路面。经过堆压预处理后，地基不会再产生大的固结沉降，可有效预防桥头跳车等常见病害。

4.5 反压护道法

在汉南路桥高填路段，在道路主路堤两侧，填筑2 m宽和高度为路基高度的1/2的护道，以期达到路堤稳定，它主要是起抗滑的平衡作用，使得抗滑力矩能克服滑动力矩。这种方法处理软土地基，对解决路基稳定是有效的。该法不需控制填土速率，可以机械化快速完成路基填筑，但利用该法处理地基，土方量大、占用土地多。

由于该桥桥台位置与路面高差4m，两侧桥头引路均采用反压护道的方法保证路基的稳定，填筑完成后对反压护道及路基填土进行片石护砌。

5 结语

该公路针对不同的软土地基，采用了多种软基处理方式，虽然较设计初期增加了路基处理工程量，但有效地节约了投资，投资未超出工程概算。路面沉降均在合理范围内，汉南路跨线桥未出现桥头跳车等病害，软土路基的处理取得了良好成效。