浅谈黄河三角洲地区路基变形源头控制方法

王文华　郑建波

摘要：对黄河三角洲地区路基变形的控制方法进行了阐述和分析，指出路基变形源头控制可以有效解决路基变形问题，并对路基变形源头控制方法进行了总结。

关键词：黄河三角洲；路基；变形控制

黄河三角洲地区地处山东省北部，地势平坦，土层多为黄河改道冲击而成，属软弱土层。针对道路路基变形的发生、传递、最终影响的各个环节，提出了对变形进行全过程综合控制治理的理念，将道路工程路基变形控制分为变形的源头控制、变形传递过程控制、目标控制与治理三个阶段。在此全过程控制理念的指导下结合基坑工程时空效应施工法、微变形调整手段和远程监控管理方法，形成一套完整的道路工程微变形控制方法体系。

1.路基变形全过程控制理论

路基变形系统是由变形来源、传播途径和目标控制三个元素构成的。路基开挖卸载引起围护结构向路基外的变形，围护结构的变形引起其后土体位移而出现的土体损失，并逐渐向离路基更远处的土体传递，在一定时间内传递到地面和建筑物处引起地面以及建筑物的沉降。路基变形系统的三个组成部分构成了路基变形全过程控制方法，从这个系统的传播机理可知，切断其中的任何一个环节都能有效地控制变形的发展，从而实现岩土工程环境保护的目的。

路基变形全过程控制理论就是基于对这个变形系统的认识，提出从全方位对路基变形进行控制，进而最终有效地解决路基变形。根据基坑变形全过程控制理论，针对黄河三角洲地区软土的土质特性，注浆方法由于其施工简单，工艺成熟，施工参数易于掌握，能够在各种条件下进行施工，因而在路基变形保护中得到广泛的应用。基于路基变形全过程控制理论，有效解决路基变形问题的措施就是要控制变形源头。

2.路基变形源头控制方法

2.1时空效应施工法

路基开挖填筑引起围护墙体变形以及路基底部土体回弹变形是路基周围土体变形产生的源头，因此控制路基围护墙变形以及路基底部土体回弹是控制整个工程變形的最关键所在。

在软土路基的开挖填筑过程中，适当减小每步开挖土方的空间尺寸、减少每步开挖所暴露的路基挡墙的无支撑暴露时间，是运用时空效应原理，合理地发挥土体自身的抵抗变形的潜力从而解决软土路基稳定和变形问题的基本对策。该工法的主要特点是：根据路基工程设计所选定的主要施工参数，按路基规模、几何尺寸、支撑形式、开挖深度、填筑高度和地基加固条件，提出详细的可操作的开挖与支撑的施工程序及施工参数。开挖与支撑的施工工序基本是按分层、分步、对称、平衡的原则而制定的，最主要的施工参数是分层开挖的层数、每层开挖深度，以及每层开挖中路基挡墙被动区土体开挖后，挡墙未支撑前的暴露时间和暴露的宽度及高度。在大型软土路基工程中，路基填筑和支撑的施工技术要点是：按一定长度分段填筑和浇注结构，在每段开挖中再分层、每层分小段地填筑和支撑，填筑和支撑基本同时进行，施加支撑预应力，完成每小段的开挖和支撑的施工时间限制在一定范围之内。

理论与实践均表明随着路基填筑高度的增加，路基周围土体塑性区的发展，路基变形速率也会相应增加。因此对于软土路基工程，随着填筑深度的增加应适当减小每步填筑土方的空间尺寸、减少每步填筑所暴露的基坑挡墙的无支撑暴露时间，严格按照时空效应原理组织施工，切忌超挖、长时间搁置情况的发生。

2.2被动区压力注浆

被动区压力注浆，是指当路基及其周围环境变形或变形速率达到或超过警戒值时，在路基被动区距挡墙较近的区域内，实施一次或多次双液分层注浆，利用注浆时的挤压效应，控制本层开挖支撑结束到下层开挖这段时间内路基挡墙的流变位移。该方法的关键是注浆对挡墙的压力作用。在具体实施时要不断地根据挡墙的反映调整注浆方案，不能出现因压力过大而导致挡墙局部曲率过大破坏。反映在设计中就是单位深度的注入量，过大过小都不能达到预期效果，最好在施工之前，用较小的注浆量做现场试验，通过监测数据反馈分析优化参数。注浆孔的位置距离一般在1.5-2.0m之间，黄河三角洲地区软土中注浆压力一般为0.4-0.6MPa。由于注浆后挡墙发生位移，要注意注浆后的支撑轴力附加，以保证注浆效果。

2.3路基地基加固

路基加固基本上采用被动加固的方式对路基变形进行控制，常用的方法有降水、注浆、搅拌桩和旋喷法等。加固方法和加固量是根据工程经验和变形控制要求综合确定的，到目前为止，还没有从设计上解决路基加固的定量设计问题。根据多年的路基设计施工经验，降水和注浆方法多用在二级环境保护要求的路基中，能够达到变形控制要求，而搅拌桩和旋喷法由于相对昂贵，大多用在一级保护的路基中。

3.结语

黄河三角洲地区分布大范围软土土层，对该地区公路工程路基的填筑和建设提出了更高的要求，有效控制路基变形是诸多问题中普遍存在的难题。基于路基变形全过程控制理论，对解决路基变形的措施和方法进行了阐述和分析，路基变形源头的控制对路基变形的预防和控制有着很重要的作用。