高速公路软基处理的研究

2018-02-15陈聪凝

建材与装饰 2018年46期

陈聪凝

（广东省交通集团有限公司广东广州 510623）

1 工程概况

广东省西部沿海高速公路台山段起于金星农场，止于台山市北陡镇，全长86km。公路沿线分布有30多公里的软基，基本为近期淤积涨滩造陆形成，大部分属于超软弱土，工程性质极差，地基处治工程难度非常大。在该工程项目建设期间，部分路段就出现过严重的路基沉降现象，其后虽然几经处治，但仍旧难以从根本上解决较大的工后沉降。2002年台山段建成通车两年内，部分软基路面，尤其是广海段的软基路面，已经产生了大量的横向裂缝和纵向裂缝，一些桥头和路基也出现了较大的沉降（最大将近50cm），并产生了明显的桥头跳车等路面病害，从而严重影响了行车的安全和舒适性。2004年养护部门对台山段路基、路面病害严重的路段进行了裂缝注浆加固及路面加铺处理，这虽然使路基、路面开裂问题得到了一定程度的控制，但是并未能从根本上解决问题。在其后的营运期间，台山段部分路段仍然不断重新出现裂缝，甚至出现严重的路面沉陷现象。针对不断发展的路基下沉、路面开裂等病害问题，2008年和2010年又先后两次进行了路基、路面大修，通过采用预应力管桩、钢花管压浆、斜孔排水等多种加固技术进行综合处治，缓解了一些路段的病害发展，但是仍有部分路段，特别是在穿越鱼塘集中分布区域，治理效果仍旧不尽人意。2012年，西部沿海高速公路台山段发现存在严重的路面开裂、路面沉陷及中央分隔带中出现空洞等病害，因此还需继续进行整治处理。

2 高速公路软基病害原因分析

高速公路软基病害的形成原因有多种：①开裂问题，软基的显著特征是沉降量比较大，存在着土层空隙较大的地质缺陷，这就造成了不仅会在施工过程中造成沉降现象，并且在工程投运后仍然会出现路基沉降的现象。如果软基土层的空隙没有良好的均匀度，那么就会形成不均匀的沉降现象，进而导致高速公路投运后出现裂缝现象；②含水量较大，如果软基的含水量较大，将不可避免地影响到工程的施工质量，加之软基地下水产生的浮力也会影响到路基基底的成形，那么在工程施工中就应该根据软基的实际情况进行相应的处理，严格地控制软基的含水量，否则将会留下安全隐患；③路面沉降问题，如果在施工过程中对软基处理不当，那么在高速公路运营之后将会产生沉降问题，造成这种现象的原因可能是在施工过程中没有严格地把控软基路段基础的结构强度，忽视了施工的技术细节，一旦地基的强度不达标，那么将会使得路基产生严重的变形，进一步加快了地基沉降速率。

3 常用的高速公路软基处理技术

针对高速公路软基病害发生的主要原因，本文将从以下几方面阐述现阶段常用的软基处理技术。

3.1 水泥土搅拌桩加固技术

水泥土搅拌桩加固技术在高速公路软基处理应用中会受到一定限制，一般情况下，其只适合于处理一些饱和软土地基。该技术主要是通过水泥的固化剂作用来实现软基加固目的。在实际处理中，是将水泥填入搅拌机内进行搅拌，以使软土与固化剂在搅拌过程中发生化学反应，从而增强地基承载力，并扩大变形模量。需要注意的是，在利用水泥土搅拌桩加固处理过程中，应合理选择搅拌桩位置，并在确定位置后以水准仪调平搅拌桩，以经纬仪和吊垂线调整好导向架的垂直度，一般垂直度应为桩长的10%及以下；其次还要一边在搅拌机预搅下沉时一边拌制好水泥浆液，之后才可以压浆。

3.2 预应力管桩加固技术

预应力管桩加固技术的主要作用是改善和加固软基中原本的松软土质。在应用预应力管桩加固技术来处理高速公路软基时，关键步骤在于预应力管桩的投入。预应力管桩的投入分四步：首先对软土进行定位，明确软土的位置；其次准确测量软基的相关数据，并明确管桩位置，以保证施工的准确性；之后再次确认管桩位置后正式对管桩进行施工，在土质松软处安设管桩；最后打好管桩并贴标志牌。

3.3 排水板加固技术

在高速公路工程施工过程中，之所以常常会出现软基现象，主要是因为地基的含水量过高，有时再遇到降雨、降雪等特殊天气，则会更加加大其含水量，导致土质松软，形成软土地基。所以若想有效处理高速公路软基，可以通过将软基之中的水分排出来的方式来实现。软基排水需要使用一定的工具，如排水板等。排水板通常都是以塑料材料制成的，成本较低，但性能很好，利用其不但能够有效排除软土地基当中的水分，还能够提高地基的坚固性与耐压性。

3.4 强夯加固技术

强夯加固技术是在高速公路软基处理中最常用的方法之一，其又名动力加固技术。强夯加固技术的主要优势在于三点：一是处理效果好，能够有效加固软土地基；二是成本较低，经济效益高；三是应用范围广，适合于很多情况下的高速公路软基处理。不过，在应用强夯加固技术来处理高速公路软土地基前，首先需要对现场进行实地勘察和全面了解。但高速公路工程与一般工程不同，其通常施工面积较大，在施工过程中经常会遇到沙井处理等问题，这些都需要充分考虑。

3.5 混凝土管桩加固技术

混凝土管桩加固技术也在高速公路软基处理中经常会用到。该技术是在振动管桩加固技术的基础上所发展形成的，因此其拥有一些振动管桩加固技术本身的优点，同时又借鉴了防渗墙技术，综合性较优。其次，混凝土管桩加固技术的适用范围比较广泛，大部分类型的高速公路软土地基，都可以运用该技术来进行处理。再者，混凝土管桩加固技术的操作亦比较简单，直接在软土中浇筑混凝土即可完成施工操作。

4 高速公路加固处治的原则

在进行高速公路软基加固处治施工时，首先应该借鉴先前软基处理成功案例的经验，对软基处理技术能够产生的效果进行预先的评估。由于软基处理的影响因素比较多，加之软基病害形成的原因复杂，施工技术人员应该根据高速公路的使用性质和功能，制定出适合本工程的加固处治方法，而不是一味地照搬前人的工程经验。因此，为了能够进一步地强化软基加固处理的质量，技术人员必须对比各种不同加固处治方案，对路基的各项物理参数进行详尽的计算、分析和勘探。

5 强化高速公路软基处理工程管理的措施

5.1 完善施工组织机构

为了顺利完成本工程的施工，成立了项目经理部。由项目经理部全权履行合同职责，同时项目经理部拥有本工程的技术实施、管理组织、资金调配权、物资采购权以及人事管理权等一切必要之权利。项目经理部主要由管理层和作业层这两部分组成。其中，管理层主要负责技术、组织管理、协调控制以及对外联络等事宜，配备9人；项目班子设项目经理1名，项目副经理1名，总工程师1名；下设工程技术组、材料机械组、安全质量组、计量合约组、行政后勤组、经营财务组等；在充分考虑合同条件和工作规范的基础上，按管理干部职责分明、权限到位的原则，结合项目技术特点进行相关人力资源优化配置。而作业层则主要负责现场施工任务。

5.2 合理安排施工顺序

只有合理安排施工顺序，按部就班地完成每一个步骤的施工工作，才能够切实保障高速公路软基处理效果。首先要根据本工程工作的特点，在实际施工过程中，突出抓住重点、难点项目。其次要根据现场的实际情况，选用先进的施工工艺，合理进行工序编排，并运用科学的管理手段和网络技术，高效地组织多工序平行作业，以确保按计划工期完成施工工作。

5.3 合理安排驻地建设及人员、设备、材料进场

为了确保能及时有效地开展好施工组织管理工作，以保证工程的顺利进行，施工单位专门设立了项目部驻点。在接到中标通知书后，立即进行人员、设备及材料等的调配。在签订合同书后的3d内，由项目经理率工程技术部门、质检部门、试验部门、设备部门、材料部门、财务部门以及综合部门等各职能部门的工作人员进入到施工现场迅速展开实地勘察工作。进场后，先进行临建的筹备工作，测量人员对施工区域内进行测设，工程技术人员快速熟悉招标文件和设计图纸，并对沿线实际情况及特殊路段进行全面考察和了解，以为能够顺利施工生产打下良好的基础。