高速公路高填路堤软土地基处理

高速公路高填路堤软土地基处理

及高填路堤施工技术

赵春生

（中国水利水电第七工程局六分局綦万高速公路）

摘要：高填路堤作为路基工程的一部分，在高等级公路中随处可见。然而，在高填路堤施工中，常出现路基的整体下沉或局部下沉等病害工程。为了尽量减少路堤在工程完工后对路面的影响和破坏，就需要一套成熟的软基处理及高填路堤施工技术，以保证其强度及稳定性。本文主要从施工方面，介绍了綦万公路高填路堤软土地基处理及高填路堤施工技术。

关键词：软土地基处理高填路堤施工

1 引言

路基工程的主要特点是：工艺较简单，工程数量大，耗费劳力多，涉及面较广，耗资也很多。路基的施工改变了沿线原有的自然状态，挖填及借弃土石方涉及当地生态平衡、水土保持和农田水利。路基稳定与否，对路面工程质量影响甚大，关系到公路的正常使用。没有坚固稳定的路基，就没有稳固的路面，因此，必须做好路基工程施工组织，并保证按照设计施工。

填方高度在20m以上为高填路堤。高填路堤工程完工后，随着时间的延长与汽车重复荷载的作用，常出现路基整体下沉与局部下沉。高填路堤的稳定不仅与边坡高度有关，也与路基基底处理、路基填料、性质、边坡坡度、地基性质、水文状况、路基压实机具、施工方法等有关。在高填路堤施工中，基底软基处理是十分重要的一个环节，必须严格按照规范和设计文件施工，编制详细的软基处理和高填路堤施工组织措施，指导现场施工。

在綦万公路A合同段高填路堤的软基处理中，成功运用了双向土工格栅，提高路基基底的承载力，并保证了高填路堤的稳定。以下将详细介绍高填路堤软土地基处理及高填路堤施工技术。

2 概述

綦江至万盛高速公路是根据重庆市交通发展规划，由重庆市批准修建的高速汽车专用公路,是重庆市与万盛、南川、武隆、黔江以及毗邻的湖南、湖北、贵州等省的重要通道。本合同段起止桩号为K0+000～K4+605，全长4.605km。采用一级公路山岭重丘区标准，路基宽度20m。桥涵设计荷载为汽车-超20级，挂车-120。设计车速为60km/h，平曲线最小

半径250m，最大纵坡5.8%，沥青砼路面。主要工程量：挖方116.6万m3，中桥小桥7座（含互通式立交和分离式立交），互通式立交1处，分离式立交6处。

3 地质概况

綦万高速公路A合同段位于四川盆地东南部、重庆市南部的丘陵地带，丘陵间纵横冲沟较为发育，隶属重庆市綦江县、万盛区。路线沿线地层结构较为简单，地表大部分为基岩裸露，在地势较低的冲沟沟谷和农田耕地范围内，分布有残坡积层、冲洪积层亚沙土、粘土、粉质粘土。本合同段农田耕地范围内软土地基有600m为淤泥土，深度达3～5m，其中个别路段淤泥深度达5m以上。K2+100～K2+360路段平均淤泥深度为4m，根据工地试验室试验结果，淤泥的物理性能有如下特点：

含水量高：天然含水量高达40%～90%；

天然空隙比大：空隙比1.6：3.05；

压缩性大：压缩系数为0.229～0.463cm2/Kg；内聚力小，抗剪强度低且具有流动性，直剪强度指标C=5～17Kpa，ψ=5°～5.5°。可见，K2+100～K2+360路段淤泥的土质极软弱，抗剪性能差，土质松软，沉降量大，但土质砂性粉性重，透水条件好。

4 软土地基处理

按照设计文件（设计单位是重庆公路工程勘察设计院），高填路堤软土路基地段淤泥深度大于2～4m，采用抛石挤淤的方法进行处理。

设计要求是：淤泥层采用较坚硬的砂岩加工成片石抛填至淤泥内，将淤泥挤向路基两侧。抛填至原地面并进行强夯后，填筑隔水层，隔水层设计底层为厚度10㎝的碎石，上层为厚度10㎝的砂。隔水层碾压密实后，在砂垫层上铺设双向土工格栅，以提高路基基底的承载力。双向土工格栅的参数为：每延米拉伸屈服力，纵向≧50KN/m，横向≧50KN/m，延伸率≦10%。

以上工序完成后进行高填路堤的施工。抛石挤淤软基处理横断面设计示意图如图1。

W1803D（激振力为54T）重型压路机碾压密实，碾压前后无明显轮迹，直至沉降差平均值小于5mm，标准差小于3mm为止。路基两侧的淤泥，用挖掘机将淤泥装自卸汽车运至弃土场。

4．2 隔水层的施工

隔水层的作用是隔绝毛细水上升，以勉地下水对路堤造成侵蚀。当地下水位上升至隔水层，渗水沿着砂垫层排至路基两侧边沟内。

抛石挤淤片石碾压密实后，选择万盛庆江产碎石及綦江县綦河砂作为隔水层的填筑材料。填筑材料运至现场后，人工在片石层上分别铺筑厚度为10cm的碎石和厚度为10cm的砂，并用自行式压路机分别压实。在压实过程中配人工随时找平。

4．3 土工隔栅的施工

土工隔栅以抗拉强度高、加筋效应显著、重量轻、施工简便等优点广泛用于公路、铁路、水利、市政建设等工程中的加筋土挡墙、加筋土路基、加筋土桥台、加筋土垫层（软基处理）等构筑物的填筑。塑料土工隔栅有以下显著特点：

1）抗拉强度高、变形小、搭接方便、施工简单、价格便宜。

2）筋带表面与土体接触面大、增加了与土体的摩擦、有力地约束土体的侧向位移。

3）隔栅孔径大小可根据工程填料的实际情况任意选择，以提高与土体嵌锁作用，从

而最大限度地提高了填方土体的承载力和稳定性。采用土工格栅加固后的软土地基承载力可以达到0.2--0.4Mpa。

4）格栅的强度可以任意调整，满足浅层、深层软基、高填方等工程处理实际情况的需要。

土工格栅的施工工序为：平整场地→铺设双向土工格栅→填土→反卷土工格栅→路堤填筑

砂垫层找平碾压密实后，在砂垫层上铺设双向土工格栅，土工格栅的长度方向与路线垂直铺设（即纵轴向应与主要受力方向一致）。铺设时人工拉直格栅，使其平顺均匀、防止扭曲、皱折。格栅的纵向搭接长度为20--25㎝，横向10㎝，搭接处用尼龙线绑扎（受力方向联结强度不小于格栅设计抗拉强度）。在铺设的土工格栅每隔1.5～2.0m用钩头钉固定在地面上。

4．4 填土

在铺完土工格栅后，及时（48小时内）填筑填料，格栅上侧的填料粒径不大于6㎝。填筑按“先两边，后中间”的顺序对称进行，严禁先填路堤中部。填料不能直接卸在土工格栅上，应卸在已摊铺完毕的土面上，卸土高度不大于1m，施工机械和车辆不得直接在铺好的土工格栅中行驶。

第一层填料采用TY220推土机将填料从已铺设完土工格栅外侧向土工格栅上侧进行摊铺，松铺厚度为30㎝，采用W1803D自行式压路机静压，先静压两边，后静压中间，对称进行。碾压10遍，压实度达90%。然后填第二层，松铺厚度为40㎝，采用W1803D自行式压路机静压两遍，弱振两遍，强振两遍后，压实度达到90%。压实后两层填土的厚度为60㎝。

4．5 反卷土工格栅

在填土达到60㎝并经碾压密实后，将格栅两侧反卷回包2米用钩头钉固定于填筑面上，在反卷端外侧人工培土1米，保护格栅，防止人为破坏。在各项工作完成后，进行高填路堤的填筑。

反卷土工格栅示意图如图2。