积水路段路基处理技术在工程中的应用

范国兵 方 华

(山东电力工程咨询院有限公司，山东 济南 250013)



积水路段路基处理技术在工程中的应用

范国兵 方 华

(山东电力工程咨询院有限公司，山东 济南 250013)

以德上高速公路积水路段的路基处理施工为例，详细介绍了围堰清淤回填、碎石桩、水泥搅拌桩和抛石护坡等施工工艺，并对路基沉降和边桩位移观测进行了说明，为积水路段路基处理施工积累了经验，对类似工程有一定借鉴意义。

积水路段，碎石桩，水泥搅拌桩，围堰

1 工程概况

德上高速公路G3W山东省菏泽市境内某段工程全长45 km，全线采用双向四车道高速公路标准，路基宽度28 m，全封闭、全立交，设计行车速度120 km/h，桥涵设计荷载为公路—Ⅰ级。本工程K246+846.5～K247+260段长410余米，斜穿一常年积水的大型水塘。该水塘面积约6万m2，形成原因：当地砖瓦窑生产取土(平均深度5 m左右)，取土后地势低洼汇水形成水塘，常年水深在3 m～6 m，枯水期水深在1 m～3 m。在考虑设计方案的可行性、经济性的基础上，该段未采用桥梁架设方案，而采用了路基填筑设计方案，如图1所示。

2 路基处理施工

2.1 围堰清淤

考虑该水塘面积大，水位深，为减少施工难度，围堰抽水选择在枯水期进行，施工区域周围挖沟疏水，水塘24 h不间断抽水。待地表水基本疏干后，清除水塘底部淤泥。

2.2 测量

测量人员根据施工图纸确定施工区域，每侧加宽1 m。路基填筑前对该路段横断面进行坑底高程的测量并记录。

2.3 路基填筑

回填亚砂土(IP≤7)至水位以上1 m～2 m，用静压压路机初压，待2个月后采用碎石桩处理。

2.4 碎石桩

碎石桩施工前先平整已填筑的路基顶面，并用静压压路机碾压一遍。碎石桩桩径40 cm，成正三角形排列，桩距d=1.4 m，在坡脚外增加一排。碎石桩利用振动沉管成孔，在管内投料振动成桩，控制拔管速度(1.5 m/min)，复振深度1 m/次，加料2次。级配碎石含泥量不大于5%，粒径小于8 cm，其中5 cm～8 cm粒径的粒料质量占总质量的25%～30%，1 cm～5 cm粒径的粒料质量占总质量的50%～55%。

碎石桩桩顶铺40 cm碎石垫层。碎石垫层含泥量不大于5%，级配良好，颗粒不均匀系数d60/d10≥5,不含植物残体、垃圾等杂物，粒径不大于5 cm。施工时分层摊铺，分层压实，层厚20 cm，路堤边角两侧各增加1 m。

2.5 水泥搅拌桩

护坡道3 m为加宽边坡平台，平台范围内进行水泥搅拌桩施工。水泥搅拌桩桩径50 cm，正三角形排列，桩距d=1.5 m。水泥采用P.C32.5复合硅酸盐水泥，最小用量48 kg/m，施工过程中配制好的浆液不得离析。水泥搅拌桩钻杆下沉速度1.0 m/min～1.2 m/min，到达设计深度时在桩端搅拌喷浆30 s后匀速搅拌提升，提升速度不超过0.8 m/min，注浆压力0.4 MPa～0.6 MPa，桩顶1 m～1.5 m范围内增加喷浆搅拌一次。同时搅拌自地面以下1 m喷浆搅拌提升出地面时应慢速，当喷浆口至桩顶标高时，停止提升，搅拌10 s～20 s，以保证桩头密实均匀。

2.6 抛石护坡

路基防护原设计方案为干砌片石护砌，因水塘水位深，且抽水难度大，干砌片石施工较难实施。为加快该路段施工，经原设计单位同意，干砌片石护砌变更为抛石护坡，如图2所示。

抛石护坡护砌至设计水位以上50 cm，石材为煤矸石与碎石混合料，比例9∶1。抛填煤矸石同时掺加碎石，以形成密实护坡，减少冲刷，确保边坡稳定和路基安全。

3 路基沉降观测

为观测路基沉降和边坡滑移情况，该段路基设置沉降板和位移观测边桩，如图3所示。沉降板和位移观测边桩分别设置在K246+870,K247+000和K247+140三个断面。沉降板每个断面设置2个，分别位于两侧土路肩内，埋设地面应符合填前要求。

位移观测边桩每个断面设置2个，采用C25钢筋混凝土预制，埋设后桩周上部50 cm用混凝土浇筑固定。

路基沉降和位移观测每周一次，绘制沉降曲线和位移曲线。根据观测结果，3个月后每周沉降量为0 mm～3 mm，沉降量逐渐减少，路基趋于稳定，路基沉降量累计0.28 m，符合有关规范标准和设计要求。边坡位移观测值小于3 mm，符合有关规范标准要求。

4 结语

1)积水路段路基处理施工应按照清淤、路基填筑、碎石桩和水泥搅拌桩等施工工艺严格施工，确保施工质量。

2)透水的碎石桩形成畅通的排水通道，缩短排水路径，迅速降压消除液化。

3)加宽边坡平台范围内的水泥搅拌桩有效提高了边坡稳定性，有利于路基稳定，保证了行车安全。

4)加强路基沉降和边桩位移观测，认真分析有关数据，以确保路基安全。

[1] 王会兰.振冲碎石桩施工技术在基础处理中的应用[J].水科学与工程技术,2006(3):9-10.

[2] 杨少华，徐立新，张继尧.粉体喷射水泥搅拌桩在高速公路桥头软土地基处理中的应用研究[J].公路,2003(2):57-65.

[3] 朱朝峰，刘杏安，刘清明.水下抛石护岸加固施工新方法[J].水利水电快报,2001,22(21):3-6.

[4] 宰金珉，梅国雄.全过程的沉降量预测方法研究[J].岩土力学,2000,21(4):322-325.

Application of ponding section subgrade processing construction in engineering

Fan Guobing Fang Hua

(ShandongPowerEngineeringConsultingInstituteCo.,Ltd,Jinan250013,China)

Taking De-Shang highway ponding section subgrade processing construction as an example, the paper specifically introduces construction technologies of cofferdam slurry cleaning and backfill, grave pile, cement mixing pile and crushed-stone revetment, and illustrates subgrade subsidence and lateral pile displacement detection, which has accumulated certain experience for ponding section subgrade processing construction and has certain guiding meaning for similar engineering.

ponding section, gravel pile, cement mixing pile, cofferdam

1009-6825(2017)17-0123-02

2017-03-27

范国兵(1981- )，男，硕士，工程师； 方 华(1973- )，男，硕士，工程师

U415

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