高速公路软基处理优化设计

强 华

（江苏省交通科学研究院股份有限公司，江苏 南京 210017）

1 工程概况

本文以我国某地区的高速公路为例，该高速总长为18 312km，1～9标段的软土分布在沟谷区域，主要土质包括淤泥质粘土和软状淤泥质亚粘土两种，实际土层厚度为200～1950cm，呈间断式分布。软土本身具有较高的含水量，具体含水量为30.9%～68.6%，且力学强度低（3.5～29.5kPa），孔隙大（1.01～1.85），压缩性高（0.58～2.16MPa－1），密度低（1.56～2.00g／cm3）。10～17标段的软土分布在东南方向，主要土质包括淤泥质亚砂土以及淤泥质亚粘土两种，大部分是因湖水聚积而成，其本身孔隙比大约为0.90～1.10，实际含水量在28.3%～35.9%之间，具体压缩模量为1.97～3.61MPa，提议极限摩阻力为21～36kPa，液性指数为0.51～0.96，基础承载力为49～400kPa，内摩擦角为5.6～15.6°。

2 高速公路软基处理优化设计标准

2.1 常规路段

常规路段工后未经处理沉降低于20cm，待砂砾垫层完成铺筑后直接做路基的填筑；工后未经处理沉降在20～30cm之间，待砂砾垫层和路基完成填铺后，进行等载预压；工后未经处理沉降高于30cm，如果超载100cm预压，那么工后实际沉降量就会低于20cm，应待砂砾垫层和路基完成填筑后，做好超载100cm的预压工作[1]。

2.2 通道与涵洞位置

施工期未经处理沉降低于10cm，工后未经处理沉降低于20cm，可直接进行通道和涵洞的施工；施工期未经处理沉降在10～30cm之间，工后未经处理沉降低于20cm，应通过双曲线方法做10cm预拱，然后进行通道和涵洞的施工；施工期未经处理沉降高于30cm，工后未经处理沉降在20～30cm之间，应进行等载预压，使工后未经处理沉降低于20cm，并通过双曲线方法做10cm预拱，然后进行通道和涵洞施工，最后再次实施等载预压工作；施工期与工后未经处理沉降均高于30cm，应进行等载预压，若工后未经处理沉降仍高于20cm，则实施相应的湿喷桩处理，桩与桩之间距离应大于原设计桩距。

2.3 桥头过渡段

工后未经处理沉降量低于20cm，待砂砾垫层完成铺筑后，直接进行路基填筑；工后未经处理沉降量在20～25cm之间，待砂砾垫层与路基完成填筑后，做好等载预压工作；工后未经处理沉降量在25～30cm之间，待沙砾垫层与路基完成填筑后，做好超载100cm预压工作；工后未经处理沉降量高于30cm，做好超载预压工作后的工后沉降量高于20cm，应采取相应的湿喷桩处理措施[2]。

2.4 台前锥坡与桥头段

工后未经处理沉降量低于10cm，可直接进行肋板、桩基、承台施工，待沙砾垫层完成铺筑后，其台前与台后必须要和填筑路基土相对应；工后未经处理沉降量在10～15cm之间，首先做好肋板、桩基和承台施工，待沙砾垫层完成铺筑后，其台前与台后必须和填土相对应，同时对边跨上部结构进行施工作业，施工完成后在台后做等载预压；工后未经处理沉降量在15～20cm之间，首先做好肋板、桩基和承台施工，待沙砾垫层完成铺筑后，台前与台后必须要和填土相对应，同时对边跨上部结构进行一系列施工，竣工后立即在台后做超载100cm预压工作；工后未经处理沉降量高于20cm，完成超载预压工作后的工后沉降量高于10cm，应采取相应的湿喷桩处理措施，注意桩与桩之间的距离要大于原设计距离。

2.5 路基拼接路段

工后未经处理沉降量低于10cm，完成等载预压后的工后沉降量低于5cm，待砂砾垫层与路基完成填筑后，做好等载预压工作；工后未经处理沉降量高于10cm，完成等载预压后的工后沉降量高于5cm，可开始进行湿喷桩处理，注意桩与桩之间的距离不得高于工后沉降量5cm[3]。此外，还要高度重视路段与路段之间存在的过渡连接情况，例如过渡的不同处理方法、水泥搅拌桩与桩之间的距离、预压填土高度等，有利于严格控制相邻两个路段之间工后存在的沉降差异。如果相邻两个桩之间的距离不同，那么该路段应采用水泥搅拌桩进行处理，首先按照排距不变、逐步平均过渡方法对接头处4～5排桩进行合理设置，然后根据预压填土高度做好相应的均匀过渡工作，最后由纵向过渡段转变为楔形。

3 高速公路软基处理范围

高速公路软基处理内容包括砂砾垫层预压处理与湿喷桩处理两种，其中砂砾垫层预压处理范围由横向一直到路堤坡脚，同时还要充分考虑到因路堤沉降而致使基底加宽受到严重影响的关键因素。而湿喷桩处理范围包括：大中桥、台前115倍桥台实际高度外高于1排桩、台后填土实际高度超过600cm小桥两侧桥的台后各自5 000cm；台后实际填土高度低于600cm小桥两侧桥的台后各自2 500cm，台前115倍桥台实际高度外高于1排桩；锥坡坡脚外超出1排桩，横向一直到路堤坡脚外1排桩；箱型通道中心线、圆管涵与盖板涵的两侧分别有500～1000cm[4]。

4 高速公路软基处理的施工要求

4.1 路基超宽和预压高度

在实际优化设计过程中，路段施行预压的预压期通常在6～9个月之间。15cm＋路基设计高＝等载预压高度，路基设计高－路面厚度＝欠载预压高度，超载高度＋等载预压高度＝超载预压高度。实施预压工作时应立即追加适量的土方，以确保预压高度维持不变。各路段做好预压处理后，开始进行路基填筑，注意必须保证具备足够的超宽。待预压完成且大部分预压土成功卸除后，开始翻挖与处理对应的路槽层。

4.2 填土效率

进行路基填筑时，其填土效率应按照以下标准执行：每层土完成填筑工作后，其每昼夜路堤中心线的地面沉降效率不得超过110cm，而1～4标路堤的实际高度应≥400cm软基路段，待路堤填筑高度达400cm后，必须对每个月的填土厚度进行严格的控制，注意实际厚度不得高于100cm；5～17标路堤的实际高度应≥600cm软基路段，待路堤填筑高度达600cm后，应严格控制每个月的填土厚度，注意不得高于100cm。

4.3 观测频率

在路基施工阶段，每填筑一层就要观测一次，注意每间隔3d就要观测一次；在路基预压阶段，第一个月间隔3d观测一次，第二个月和第三个月间隔7d观测一次，第四个月后则间隔15d观测一次，一直到路基预压完成。路面结构层施工包括面层、底基层与基层三个方面，每一个层次都要做好相应的沉降观测，每填筑一层就要观测一次，待路面施工完成后，间隔一个月观测一次，一直到交工验收。在路面铺筑阶段，要持续2个月对路基沉降量进行观测，注意每个月不得高于5mm，只有这样才能对铺筑路面实施卸载，如果路段超载100cm，那么对路基沉降量持续2个月的观测工作可适当放宽至每个月不得高于7mm[5]。

5 结语

综上所述，在进行高速公路软基处理优化设计时，对于含有丰富砂层的软土地基，应采用现代化等载预压的方法来取代传统塑料排水板；对于含水量不足60%的软基，应采用先进的湿喷桩方法来取代传统的水泥搅拌桩，只有这样才能使高速公路的经济效益与社会效益得到最大限度的提升，促进高速公路健康、稳定、持久的发展。

[1]张本达.晋江市江滨南路延伸段道路工程软基处理措施[J].山西建筑，2010，36（10）：254－255.

[2]林国军，容沛莲.如何对道路工程软基处理水泥搅拌桩施工进行质量控制[J].广东建材，2009，（3）：76－77.

[3]商东旭，史成武.高速公路水泥搅拌桩加固技术的地表沉降观测试验研究[J].中国西部科技，2010，9（21）：20－21.

[4]胡友飞，王云虎.高速公路软土地基施工工艺探究[J].科技风，2010，（13）：144.

[5]余思敏，钟坚勇.袋装砂井在高速公路软基处理中的应用[J].公路交通科技：应用技术版，2009，（11）：85－87.