公路桥梁过渡段软基路基加固施工技术

摘要：阐述了公路桥梁过渡段软基路基的加固施工技术，包括施工前计算过渡段长度、开展削坡与台阶开挖、采用石灰土材料、分层填筑软基路基和铺设土工合成材料等方法。通过某项目过渡段的实例应用，验证了软基路基加固施工技术的有效性。应用该技术不仅可以减少过渡段的不均匀沉降，还可以提高公路桥梁路基连续性和整体性。

关键词：过渡段；软基路基；加固

0 引言

我国地质条件复杂多变，若公路桥梁在地质条件恶劣的软弱地基上进行施工，容易造成公路桥梁过渡段发生变形、沉降，导致发生桥头跳车等现象，使发生交通事故的概率大大增加。因此，如何有效地控制软基的变形，提高其稳定性，成为目前国内外学者关注的焦点[1-2]。通常路基施工过程中，对原状自然土地基不能达到设计规定的承载力和变形范围等指标问题，通常需要对其进行加固。本文阐述过渡段软基路基相关加固施工技术，并通过实例证明，采用加固施工技术减少了不均匀沉降现象，达到了提高路基连续性和整体性预期目的。

1 公路桥梁过渡段长度计算

公路桥梁过渡段软基路基加固前，通过计算确定其具体长度。按照国家规范标准，桥台周围设置相应长度的过渡段。过渡段的长度应当超过下述公式计算得出：

（1）

式中：Lt表示公路桥梁过渡段长度；∆S表示路基最大不均匀沉降；im表示工程竣工后可容许的沉降率。

表1所示为公路桥梁行车速度允许沉降速率标准。结合上述计算公式，确定公路桥梁过渡段的具体长度，在后续的施工中，应重点针对这一段进行加固处理。

2 削坡与台阶开挖

2.1 削坡

为了避免公路桥梁过渡段之间产生不均匀沉降，在软基路基加固前，路基边坡按照1：1.5的比例进行削坡处理。同时在路基的边坡处，由下往上挖出一个阶梯，让台阶一直下到路床的底部，并紧邻搭板，使过渡段实现更平整衔接[3]。

2.2 台阶开挖

在具体施工中，若路基填料当中含有大量砂土和粉质黏土，则台阶开挖的高度不宜过大。开挖尺寸按照规范进行施工，坡脚处的第一级台阶按照宽度1.5m、高度1.0m的规格开挖，外侧台阶按照宽度0.6m、高度0.4m的规格开挖，台阶底部向内倾斜3%。

当基坑与路床底面连接在一起时，按照路基的填筑高度来确定阶坑的高度与宽度，阶坑与路床底面的距离在70cm以下时，将其视为一个阶坑[4]。而与路床底面的距离超过70cm的时候，则将其分为40cm与≥30cm的两种阶坑。

在台背回填搭接部分开挖高度1m的台阶，台阶的宽度由搭接坡度确定。阶梯底部向内倾斜，并由下至上，后期每一层都挖一级，在回填施工面上，均要保留一级阶梯。公路桥梁过渡段台阶开挖如图1所示。

3 分层填筑与压实处理

3.1 施工前准备

3.1.1 各层所需石灰量计算

对石灰土分层填充，对于台背这种特殊位置，每层的压实厚度不能超过15cm。在回填的时候，要根据每个填筑层的高程，进行现场测量，并按照填筑面积与15cm的松铺厚度，计算出各层所需的石灰量。

3.1.2 确定台背回填范围

采用液态粉煤灰进行浇筑前，需要按照设计图纸要求，确定公路桥梁过渡段台背回填范围，并完成对台背基坑内废渣和浮土的人工清理。

3.1.3 准备好搅拌设备

按照要求的配合比进行拌合，各种衡器要经过检定，以确保准确性。使用强制式搅拌机进行搅拌，搅拌时间不少于3min。

3.2 填筑

填料由集中搅拌场运送到现场后，再由推土机与平地机共同进行摊铺。对于台背底板基坑区域较窄的区域，则采用挖掘机与手工摊铺相结合的方式，两侧桥台对称布置，摊铺结束后，先检测松铺厚度，将超厚段铲去[5]。

3.3 压实

碾碎石灰土之前，必须经过击实试验来确定其最佳含水量。若路面未充分湿润，则需适当地洒水，以确保在适宜的湿度下完成碾压作业。采用12t以上的振动式压路机，在整个路基宽度范围内碾压，碾压时要求前轮半个轮幅重叠，后车轮不得超过两节的接合点。当后轮完成整个路面宽度时，车轮的压实应符合规范规定。压路机的碾压速度，要求前两遍为1.5～1.7km/h，后两遍为2.0～2.5km/h。

4 土工合成材料铺设

4.1 用途

软基路基基底与路床之间，铺上一定量的高强土，可以有效地增强过渡段的连贯性和完整性，进而减小路基侧向变形，防止出现不均匀沉降。同时在台背后方铺盖一定量的土工布，也能减少路基横向和纵向的垂直变形。在施工中，通过在表面清表压实后铺一层高强钢塑土工格栅，在上下路床底面铺一层高强钢塑土工格栅，以增强软土地基的承载力，提升台背路基的整体性，并改善软基路基的差异变形。

4.2 铺设准备工作

铺设土工格栅前，将上下路床底表面清理平整并压实。铺设土工格室的地表需要清理30～40cm深，对有起伏处用土石料填平，并按照设计要求夯实。将土工格栅紧贴地面，并使其充分展开，按规范要求全断面铺设，不能出现褶曲等问题。需要填充时，将填充物填入土工室内，填充物应高出土工室内1～2cm。

为防止填筑过程中出现填筑不均、空洞等现象，采用小型的压实机进行压实。在压实完毕后，沿土工格栅顶部边缘刮去多余的填充物，即可完成铺筑。

4.3 铺设要点

压实后即可在上下路床底层表面，铺设土工格栅。铺装过程中，应确保拉伸均匀，并与下面的承载层紧密结合。按照横向铺设设计长度，对土工格栅进行剪裁后，从台阶内侧向软基路基边坡处进行铺设。一次铺设要足够长，不能有缝接、搭接，也不能有扭曲、褶皱、重叠。阶梯铺设时，通过“U”型钢筋钉，将阶梯中的网格边缘与下承托面连接起来。

人工拉紧土工格栅后，按照1.0m（纵向）×2.0m（横向）间距，对土工格栅固定。铺好后，将上部填充物按设计厚度进行铺砌。距离土工格栅层8cm以内的路基填料，最大粒径不能超过6cm。在现场施工过程中，如果发现土工格栅有损坏，一定要及时修复好。在完成所有施工工序后，对现场进行清理，保证路面洁净。

5 实例应用分析

5.1 工程概况

5.1.1 基本情况

以某地区公路桥梁建设项目为例，针对该项目中的过渡段进行路基加固施工。该施工段属于典型软土地基，整体施工条件较差。该公路工程设计车速为60km/h，结合本文上述论述提出的公路桥梁过渡段长度计算公式，确定该项目中过渡段的长度为46.8m。

5.1.2 地质状况

通过现场勘察，将该施工区域图纸分为4个亚层，分别为②-1层、②-2层、②-3层、②-4层。

②-1层为褐黄、土黄色黏土、粉质黏土，黏性较好，可塑状。大多含中粗砂，少量含粒径2mm石英质砂砾，砂砾多呈次圆状。除附近山丘附近外，在冲积层上部普遍发育，揭露厚度为0.8～8.5m，平均层厚2.19m。

②-2层为浅黄、土黄色粉细砂，局部含有少量中细砂、粉土、含淤质粉细砂、黏土等。本层分布少，揭露厚度为2.2m。

②-3层为灰、灰黑色淤泥质土、淤泥，局部含少量淤质粉细砂，局部含有少量贝壳，黏性好。除山丘附近外，在冲积层范围普遍发育，钻孔揭露厚度为0.9m～13.05m，多为5～13m，部分2～4m，平均层厚6.66m。

②-4层为浅黄色粉细砂和浅灰色粉细砂，局部含有少量中细砂、粉土、黏土等。本层分布少，揭露层厚2.0m。

5.2 压实度检测

明确该工程施工基本概况信息后，为验证上述提出的加固施工技术是否可行，在路基上选取5个测点，依次编号为I～V，对各个测点的压实度进行测定。

路基压实度是用来评估路基土的密实程度的指标。常见的计算公式是材料压实后的干密度和标准最大干密度来表示，其计算公式为：

（2）

公式（2）中：Z表示路基压实度；ρm表示材料压实后的干密度；ρmax表示标准最大干密度。

通过公式（2）计算得到Z。若测定结果Z符合预期要求，则证明施工技术可行。

5.3 应用结果分析

根据上述论述，进行现场测试后，将压实度测定结果记录，并绘制成图。施工后路基上各测点压实度如图2所示。

从图2中两条曲线可以看出，采用上述加固施工技术后，各个测点的压实度均在标准要求压实度以上，符合国家标准和规范要求。因此可以证明，采用的加固施工技术具有实际可行性，可以有效促进路基压实度提高，达到路基加固的预期效果。

6 结束语

本文开展公路桥梁过渡段软基路基加固施工技术的设计研究，并通过实例，验证了采用软基路基加固施工技术的可行性。采用软基路基加固施工技术，不仅可以减少过渡段的不均匀沉降，还可以提高公路桥梁路基连续性和整体性，保障了施工的安全性和经济性。

参考文献

[1] 郭颖伟.基于有限元法的铁路路基-桥梁过渡段不均匀沉降与加固研究[J].工程建设与设计，2023（8）：52-54.

[2] 梁斌，卜一鸣，邓洪龙，等. 高速公路软弱路基边坡沉降滑移机理分析及微型桩复合加固[J].华北水利水电大学学报（自然科学版），2024（3）：1-10.

[3] 宋福贵.深基坑开挖对邻近高铁路基变形的影响及隔离桩加固效果分析[J].城市轨道交通研究，2022，25（6）：112-117.

[4] 吴永帅.灰土挤密桩和素土挤密桩加固湿陷性黄土路基的方案比较[J].福建交通科技，2023（2）：33-36.

[5] 杨华保. 基于有限元分析的软土路基加固效果研究：以茂名市某公路工程为例[J].工程技术研究，2022，7（22）：30-32.

[6] 丁吉.桩板墙锚固桩参数对集包高铁路基加固效果影响研究[J].铁道技术监督，2022，50（9）：51-54+60.