沈阿三
(湖州市公路水运工程监理咨询有限公司,浙江湖州 313000)
某高速公路,双向六车道,设计速度120 km/h。其中互通枢纽匝道K0+395~K0+540软基采用浆喷桩处理,桩长7.0 m,间距1.5 m,预压期3个月。2007年11月施工,路堤填高3.5 m~4.3 m。2008年3月下旬,匝道路基开始出现滑移现象,最终导致该路段滑塌(见图1)。为避免产生更大的损失,施工单位及时采取卸载措施,并加强观测。
图1 路基滑塌开裂图
根据设计要求,填土高度小于3.0 m的路堤,填土速率为5 cm/d~10 cm/d;填土高度不小于3.0 m的路段,按照7 d~10 d填筑一层的速率进行控制。对于不稳定状态的判断,沉降标准为中心日沉降量达到1.0 cm/d,稳定标准为日侧向位移量达到0.3 cm/d。并要求路堤达到预压高度之前,每天需观测一次;因故停工,每3天观测一次。预压期间,第一个月每3天观测一次,第二个月至第三个月每7天观测一次,从第四个月起每半个月观测一次,直到铺筑路面前。
该段路基平均填土高度在4.0 m左右,其填土速率在路基填土低于3.0 m时可按5 cm/d~10 cm/d(即3 d~5 d填筑一层),填土超过3.0 m后可按7 d~10 d填筑一层。根据该路段路基工程记录表以及路基现场检验报告单显示,实际施工为1天填筑1层,其填土速率为原设计填土速率的3倍~10倍。而且,滑塌路段施工前期沉降板、位移桩未及时埋设,导致对路基稳定难以做出科学的判断,使观测资料失去预警功能。在桩体检测中,从电流和进尺反映,存在桩体未进入持力层或者提前进入持力层的现象。
综上所述填土速率过快是导致路基不稳定的主要原因。同时,由于施工中未结合地质对桩长作适当调整,造成桩尖嵌固不牢,成为路堤滑塌的重要原因。
卸载已填筑路堤,再在路基两侧坡脚外各打设3排~5排管桩,桩长以进入持力层控制,间距按照3.0 m控制,基础处理完成后再填筑粉煤灰,预压期3个月。
卸载掉已填筑路基,再在原浆喷桩桩间插打管桩,桩长以进入持力层控制,间距初步定为3.0 m,基础处理完成后再填筑岩渣,岩渣内进行钢塑格栅加筋处理,预压期3个月。
卸载掉已填筑路基,再在原浆喷桩桩间插打高压旋喷桩,桩长以进入持力层控制,间距初定为1.5 m~3.0 m,基础处理完成后再填筑岩渣,岩渣内进行钢塑格栅加筋处理,预压期3个月。
2008年4月,经综合分析比较,决定采用管桩+加筋路堤处理。管桩间距3.0 m(在原浆喷桩间隙内插打),打设深度需进入持力层,且单桩极限承载力不小于500 kN。地基处理完成后填筑岩渣,在岩渣内铺设钢塑格栅以加强路堤的整体性和稳定性,铺设间距为从垫层顶面起每0.5 m铺设一层,全段共布设4层,待填至预压高度后预压3个月。工程于2010年年底建成通车,效果较好。
在静力压桩确有困难时,可采取锤击法施工。锤击法施工时,应选择适宜的桩帽和衬垫,以减小桩头的破损。沉桩时,如管桩孔充满水,应抽干后方可进行锤击作业。锤击沉桩时宜重锤低击,开始落距应较小,待入土一定深度且桩身稳定后再按要求落距进行,一根桩原则上应一次打入。
接桩均采用钢端板焊接法,桩段顶端距地在1 m左右就可接桩。接桩宜在桩尖穿过较硬的土层后进行,接桩时上下段桩的中心线偏差不宜大于5 mm,节点弯曲矢高不得大于桩段的0.1%。
必须完全卸载已填筑路基至原地面,滑塌路段坡脚外地面的裂缝应当回填封闭。滑移路段内应当重新埋设观测设施(包括沉降观测和稳定观测设施),严格控制沉降板埋设深度和间隔,严格控制填土速率,并加强观测。
地基处理由于工程地质影响,存在着较多的不确定因素。本文通过对滑塌路基的详细分析,在充分考虑已有桩体的基础上,综合选定管桩+加筋路堤的处理方式,成功解决了路堤沉降、稳定问题,对类似工程有较强的借鉴意义。
[1] JTG D30-2004,公路路基设计规范[S].
[2] JTG F10-2006,公路路基施工技术规范[S].
[3] JTJ 017-96,公路软土地基路堤设计与施工技术规范[S].