道路与回水堤交叉处软土路基加固施工技术

周英勇

(黑龙江龙捷市政轨道交通工程有限公司，黑龙江 哈尔滨 150076)

1 工况条件

所施工道路与二公河回水堤交叉，由于二公河回水堤设计压实相对密度为0.65，不能满足公路设计规范中的二级公路路基相对压实度标准(相对密度为0.9以上)，为保证原有建筑物的稳定，不破坏原有防护体系及路基稳定性。因采用开挖换填的方式难以保证原有体系稳定，并且需要经过相关部门审批同意后方可开挖。但又需要满足路基压实度要求，因此需对交叉段处的二公河右岸和左岸回水堤进行处理，以满足公路设计规范中的路基压实度。

适用于路线经过不可扰动的原有道路、水利大坝工程、以及其他基础不能扰动的建筑物或者地质复杂地区。

2 施工方案

经过研究讨论，为了最大限度的减少对二公河回水堤的干扰，采用与引道交叉段内的右岸及左岸回水堤范围内设置高压旋喷桩，对交叉段内回水堤两侧坡面挖台阶处理以利用于引道与回水堤密实衔接，每级台阶高1.5 m，逐级挖台阶同时逐层填土压实，完成后与回水堤形成一体，挖除交叉段内回水堤路面结构层及填土至原有道路(黑龙江大桥引道)路面结构层以下50 cm处。

引道路基施工完成后进行交叉段内的高压旋喷桩施工，回水堤顶面处横、纵向桩距为1.5 m，回水堤两侧坡面处横、纵向桩距为2.0 m，梅花型布置方式；当高压旋喷桩施工结束后，桩顶以上开始砂砾垫层的铺设，并在砂砾垫层顶面及其下30 cm设置两层防冻型双向钢塑复合土工格栅。恢复因挖台阶而破坏的交叉段内回水堤迎水面原设计设置的防渗系统和防护形式并在黑龙江大桥迎水面引道坡面处加以延长，使恢复后的回水堤迎水面的防渗系统和防护系统形成一体，恢复交叉段内回水堤背水面植草防护，恢复交叉段内回水堤路面结构为更高级的黑龙江大桥引道路面结构形式。

该方法主要用于加固地基，提高地基承载力和抗剪强度，改善土体地变形性质，使其在上构荷载直接作用下不产生破坏或过大的变形。对交叉范围内路堤或河堤边坡挖台阶，同时逐层填土压实，对交叉范围内原有堤顶路路面结构及土方挖除至新建路面结构层以下30 cm后压实，对交叉范围内进行旋喷桩施工，梅花形布置。

3 工艺操作方法

关于软土地基加固部分都是对工程周边土体进行加固，所加固路基并不是作为工程主体使用。而本采用方法所加固后的土体是作为路基主体进行使用的；同时通过加固可保证大坝处路基与周围路基沉降一致，保证了整条道路的路基沉降一致。

结合寒区特点，当地为季节性冻土地区，保证桩身强度，按1∶1比例制备水泥浆，先加水后搅拌，根据当地温度不同，搅拌时间控制在5 min。施工时，按梅花形每三个一组顺序进行打桩，利用移动支架移动钻机，方便快捷。采用边提升边注浆的方式，根据土质不同注浆压力控制在25～30 MPa，钻机旋转速度控制在60 r/min。

高寒地区铺设防冻钢塑土工格栅结合高压旋喷桩施工。砂砾垫层顶面铺设一层防冻钢塑土工格栅后进行路面结构施工。

具体如下：

(1)技术准备

①熟悉设计图纸，与设计单位沟通，制定实施方案。

②材料人员配备，保证材料供应充足。

(2)测量放样。按图纸将大坝旧路路面及基层清理后，并将边坡位置以台阶形式挖除后重新换填细料碎石土，换填至与大坝路基高程后利用白灰按横、纵向桩距为1.5 m进行布点。

(3)高压旋喷桩施工

按照钻机就位、水泥浆制备、插管、提升喷浆管、同时搅拌、桩头处理、清洗、钻机移位、补浆的顺序进行。

(4)钢塑土工格栅施工。在桩体养生结束后，桩周围用推土机整平，铺设钢塑抗冻土工格栅铺设，同时用U型勾进行锚固。

(5)铺筑砂砾垫层。在土工格栅上开始铺设砂砾垫层，按照30 cm进行铺设，用推土机整平，压路机压实。

(6)恢复防护系统。恢复因挖台阶而破坏的交叉段内回水堤迎水面原设计设置的防渗系统和防护形式并在黑龙江大桥迎水面引道坡面处加以延长，使恢复后的回水堤迎水面的防渗系统和防护系统形成一体，恢复交叉段内回水堤背水面植草防护，恢复交叉段内回水堤路面结构为更高级的黑龙江大桥引道路面结构形式。

4 主要技术参数

本工程采用P.O42.5普通硅酸盐水泥，提升速度v为0.2 m/min；单位时间喷浆量q为0.07 m3/min；水灰比a为1∶1；高压旋喷桩水泥含量为301.87 kg/m。

注：水泥含量计算公式Mc=(Pw×dc)/(1+a×dc)×(H/v)×(q×(1+β))

式中：Mc水泥用量，kg；Pw水的密度，kg/m3；dc水泥相对密度，可取3.0；H喷射长度，m=8；v提升速度，0.2 m/min；q单位时间喷浆量70 m3/min；a水灰比1∶1；β损失系数，一般取0.1～0.2。

5 结 论

采用该方法可减少原有路基的扰动，保证了原有路基的稳定；对大坝原有结构起到保护作用，保证了路基与水堤之间的平稳过度，对周围环境影响小；桩体固结强度高，单桩承载力较高，软土地基加固效果好且料源广阔。

道路工程属于带状建筑物，道路路线途径的地形地貌复杂多变，经常出现与当地现有道路、大坝平面交叉，穿越鱼塘、水池等情况。对于鱼塘、水池等段落可采用抛石挤淤等手段进行处理，但与大坝、以及有特殊要求的道路交叉时，为保证原有建筑物的稳定，不破坏原有防护体系及路基稳定性，而采用开挖换填的方式难以保证原有体系稳定，并且需要经过相关部门审批同意后方可开挖。因此，我们结合现场实际施工情况，成立技术攻关团队，结合现场工况应用高压旋喷桩进行大坝的加固处理，可有效解决相关问题。并在黑河市兴边路道路工程及附属设施建设项目上进行了应用，取得了较好的效果。