高填方路堤软土地基处理技术及应用效果分析

■袁章均 ■中冶成都勘察研究总院有限公司，四川 成都 610023

随着交通运输事业的发展，我国道路工程建设取得长足发展，中西部高速公路建设项目越来越多，很多项目都涉及到高填方路堤软土地基的处理问题［1］。大量工程项目实践表明，高填方路堤软土地基施工较为困难，处理不当容易导致路堤的较大变形和失稳，造成道路的过早破坏［2］-［4］。因此，需要针对高填方路堤工程的具体情况，通过对多种方案的对比分析，选择合适的处治方案。

1 项目背景及要求

贵州某高速公路项目沿线地质、地貌条件比较复杂，需要处理的软基路堤和高边坡路堑工程量较大，而且施工难度大，施工质量不易控制。为解决软基高填方路堤问题，确保项目的顺利实施，对典型软基段进行了详细的地质补充勘察和试验，并通过大量的计算分析，提出合理的软土地基处治方案。

2 高填方路堤软土地基的处治方法

2.1 常用软土地基处理方法

地基处理的目的是利用置换、挤密、排水、胶结、加筋和热学等方法，对地基土进行加固，以改善压缩层内地基土的工程特性。软土地基路堤的处治分为沉降处治和稳定处治，沉降处治是通过加速地基沉降来减小地基的总沉降量，稳定处治是通过加速地基强度的增长、控制剪切变形、增加抗滑阻力的方法来保证路堤的稳定［5］。目前，公路工程中的地基处理方法主要有置换法、排水固结(预压)法、灌入固化物法、振密挤密法和加筋法等五类［6］。有时单独采用一种方法，并不能达到较好的效果。对于高填方路堤常常采用多种方法相结合的组合处治方法进行处理，具体软基处治方案的选择应根据地质条件、施工条件、环境条件经综合技术经济比较确定。

2.2 强夯置换+垫层+加筋+填土预压的软土地基处理技术

强夯置换+垫层+加筋+填土预压的地基处理方法具体做法是首先填筑碎石，采用强夯将碎石夯入软土中形成碎石桩复合地基，然后设置砂垫层或碎石垫层，之后分层填土并设置若干层土工格栅加筋，提高路堤的稳定性，同时进行施工监控，严格控制填土速度，通过填土速度的控制，确保路堤的稳定性。本方案具有简单可靠、施工质量容易保证、投资低、不影响环境等优点，在严格控制施工中的填土速度和厚度时，可确保路堤稳定。

3 高填方路堤软土地基处治效果分析

贵州某高速公路K1 +432～K1 +569 段是一段比较典型的软基路堤段，采用了强夯置换法+垫层+土工格栅+填土预压联合处治方法。为确定强夯置换法+垫层+土工格栅+填土预压联合处治方法的地基处理效果，在K1 +470、K1 +500 和K1 +530 三个观测断面对地基沉降、路堤沉降、侧向变形、孔隙水压力和筋材拉力等参数进行了测试。为提高高填方路堤工程的稳定性，在工程施工中严格按规划的填土加载曲线进行了加载填土，同时进行断面沉降、侧向变位、孔隙水压力观测，作出沉降-时间-填土、侧向变位-时间-填土、孔隙水压力-时间-填土关系曲线，并根据绘制的曲线来判断是否暂时停止加载。为便于与监测数据对比，将计算(预测)结果进行汇总，路基中心、1/4 路基宽、路肩边缘点的施工期沉降-时间曲线如图1 所示，孔隙水压力-时间关系如图2 所示，各侧向变位测点顶点侧向变位-时间关系曲线如图3 所示。

图1 施工期沉降-时间曲线

图2 施工期孔隙水压力-时间关系

图3 各侧向变位测点顶点侧向变位-时间关系曲线

由图1 可知，路基中心、1/4 路基宽、路肩边缘点等三个观测点的路堤高度随着堆载时间的增加逐渐降低。在沉降前90 天内，三个观测点的沉降基本相同，其后路基中心测点的沉降变慢，表现出越靠近路肩边缘路堤沉降越大的趋势。由图2 可知，随着工程施工的推进，路堤孔隙水压力整体上呈现出先增加后降低的趋势，最终达到较稳定的状态。图3 各测点顶点侧向变位随着时间的增加逐渐增长，但增长幅度逐渐减小，整体来看路基中心测点的侧向变位较小，并表现出越靠近路肩边缘侧向变位越大的趋势。综合分析工程监测数据，强夯置换法+垫层+土工格栅+填土预压联合处治方法在路基填筑施工期结束时，路堤的沉降量满足规范的要求。

4 结论

山区高速公路建设常涉及到高填方路堤的处治问题，由于地质、地貌条件的限制和地基处治技术不当，造成高填方路堤路段工程施工进度慢、质量差、工程投资大等问题。本项目通过采用强夯置换+垫层+加筋+填土预压的方法进行高填方路堤的地基处理，取得了良好的工程应用效果，适合该地区高填方路堤的工程建设。对于高填方路堤工程，应结合具体工程情况，从多种处治方案中选择合理的技术方案。

［1］乔会平.公路高填方路堤病害分析与防治措施［J］.河北建筑工程学院学报，2008，26(3):40 -42.

［2］叶延福.浅析高填方路堤沉降机理及防治措施［J］.福建建材，2013(2):69 -71.

［3］王有杰.高填方路堤沉降防治措施［J］.山东交通科技，2012(3):39-41.

［4］龚玉华，曾耀.山区陡坡高填方路堤稳定性分析及处治措施研究［J］.公路交通科技(应用技术版)，2011(11):135 -138.

［5］苏志强，苏翔龙.强夯加固在土石混填高填方路堤中的应用［J］.西部交通科技，2009(9):30 -32.

［6］唐前松.土工格栅在高速公路高填方路堤中的加筋应用［J］.湖南交通科技，2009，35(2):7 -9.