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摘要：隨著高速公路建設力度的不斷加大，軟土路基在建設期或運營期出現失穩的事件越來越多。該文主要針對高速公路建設過程中出現的路基滑移失穩情況，從地質、設計、施工等方面分析原因，并采取處治加固措施，并通過處治后監測數據分析加固方案的合理性。

關鍵詞：高速公路；軟土路基；滑移失穩；處治加固

揭惠項目采用設計速度100km／h的四車道高速公路標準，整體式路基寬26m。路基標準橫斷面：四車道整體式路基寬度26．0m，其中：行車道寬2m×2m×3．75m，硬路肩寬2m×3．0m（含右側路緣帶寬2×0．5m），中間帶寬3．5m（中央分隔帶寬2．0m，左側路緣帶寬2m×0．75m），土路肩寬2×0．75m。樁號K26＋208～K26＋331段位于貴嶼鎮規劃的循環經濟產業園區，路線沿產業園的規劃線位布設，地形地貌為沖積平原區，路線左側臨近河道，右側為菜地、水田，設計填土高度為8．4～9．2m，地基處理采用管樁復合地基，管樁長度為18m，間距為2．8m，砂墊層厚度為35cm，碎石墊層為30cm。K26＋208～K26＋271段管樁處治于2014年12月14日開始施工，于2014年12月25日施工完成，2014年12月25日管樁通過總監辦驗收；K26＋271～K26＋331段管樁處治于2015年1月15日開始施工，于2015年11月15日施工完成。K26＋208～K26＋271段路基本體2015年3月22日開始填筑，2017年3月24日填筑到94區頂，于2017年10月16日填筑到96區第二層；K26＋271～K26＋331段路基本體2015年12月18日開始填筑，2017年3月23日填筑到94區頂，于2017年10月16日填筑到96區第二層；K26＋208～K26＋271、K26＋271～K26＋331兩段路基填筑至96區第二層后，為保證彎沉及后期通車的安全穩定，現場勘查決定將96區第3～4層土方填料更換為級配碎石，于2017年11月7日開始填筑，2017年11月8日完成全部本體路基的填筑工作，于2017年11月11日開始進行路面結構層施工，截止2017年11月12日出現下陷滑移情況時，已經施工約75cm左右結構層。

1滑移情況

2017年11月12日上午11點30分K26＋240～K26＋300段路基中線位置，路面水穩層表面出現縱向裂縫，中午12點10分左右裂縫處路基本體出現下陷、坡腳處起拱，對路基本體進行拉扯，影響范圍擴大至K26＋208～K26＋331，長度123m。下午15點左右開裂及下陷地段基本趨于穩定。下陷部分路基本體下陷約2m，造成路基坡腳外地貌隆起1．5m，并向外發生位移2m。滑移未造成人員傷亡及機械設備損失，見圖1、圖2。

2地質條件

地形地貌主要為沖積平原區，地形平坦，原地面高程約1．4～2m，路段起點位置為一魚塘，路線前進方向右側主要為草地、農田、水溝縱橫，左側為舊路及河流，該路段上覆0．5～1m的雜填土，雜填土下分布有5．9～7．8m厚、灰黑色、飽和、流塑狀的淤泥土，淤泥土下為3．8～6．6m厚、灰色、稍濕、可塑狀粉質粘土，粉質粘土下有細砂、中砂、粗砂、粉質粘土不同程度地交替分布，地質情況較復雜。

3原因分析

該項目委托專業設計院對路基進行了勘察和設計，對路基地基處理方案按規定進行了審批，嚴格按照規范和設計要求進行施工、監理，并按規定進行了檢測，均達到設計要求，路基填筑也滿足規范和設計要求。《路軟土地基路堤設計與施工技術細則》（JTG／TD31－02—2013）對管樁復合地基的穩定分析方法是借鑒攪拌樁復合地基的，其假設樁和土同時剪切破壞。但是最新研究表明，管樁等剛性樁復合地基的樁土破壞過程是不同步的，剛性樁主要發生彎曲破壞，而不是剪切破壞，按照規范中的穩定分析方法計算的安全系數偏大。因此，導致滑移原因為現行規范存在不足［1－3］。該路段地形地貌較為復雜，原地貌為魚塘，魚塘底部為6m左右的飽和流塑狀淤泥層，含水量超過80％，抗剪強度約為15kPa，極限承載力約為80kPa；流塑狀淤泥極大降低了軟基處理后管樁間土的復合承載力。同時，路基兩側原地面相對高差達3．7m，地面落差大，偏壓明顯，對路基穩定性造成不利的影響［4］。該段路基地質情況較為復雜，路基滑移發生后加密地質補勘發現地質情況與原鉆探孔地質相差較大，中砂層厚度不均勻，且底下的粉質粘土層較厚，原管樁刺穿砂層后降低地基穩定性。路基滑移時連續降雨長達十幾天，導致附近北港運河水位上漲較大，該段路基地下水位快速上升，軟土路基含水量劇增，大大降低了該段路基的承載力，導致路基失穩［5］。該段路基施工便道設置在右側路基范圍內，施工重型運輸車輛反復通行導致部分管樁發生傾斜，降低管樁承載能力；加上路面水穩層施工期間車輛和壓路機震動，多重作用力疊加導致部分路基承載力超過臨界點發生滑移［6］。

4處治加固方案

綜合考慮施工工期、工程造價等因素，將整幅填土卸載至原樁帽以上1．5m處（卸載后整平高程按3．5m控制），整平后補打管樁，樁頂采用網格樁帽整體連接，管樁樁長采用雙控法。路基全斷面采用預應力PHC管樁處理，管樁外直徑為40cm，壁厚不小于9．5cm，強度為C80，橫向樁間距2．4m，縱向在原兩排樁中間插打管樁。考慮管樁施工平臺的要求且為避免管樁施工對已有橋臺的影響，此次縱向處理至距離橋臺4．4m（靠近橋臺的原三排樁范圍不進行補打，具體可結合現場實際情況進行相應調整）。橋臺附近管樁施工應同時監測橋臺的位移情況；樁頂樁帽縱橫向采用系梁整體連接，管樁頂樁帽及系梁砼強度調整為C40；樁帽頂鋪設30cm碎石墊層，樁帽頂面和碎石墊層頂面分別設置一層雙向鋼塑土工格柵，見圖3。

5施工技術要求及工藝

管樁施工前需將坡腳外側地方農田發生起拱、上升的范圍挖除、整平；施工前應進行場地平整，原路堤卸載至填土高度2．3m處整平，卸載后整平高程按4．3m控制，施工場地應整平至路堤外側一定范圍，以保證施工器械能夠進行路堤最外側一排樁的施工。起點卸載時應按階梯開挖卸載，路基填筑應做縱向路基拼接處理，工序為：開挖臺階（每級1m高）并每級鋪設雙向鋼塑土工格柵（縱向6m長，橫向滿鋪）。施工場地清理整平后，先鋪設一層厚度為樁帽高度（40cm）的碎石墊層，再進行樁的打設；樁帽及系梁澆筑前先挖除相應體積的墊層，再進行樁帽及系梁的澆筑。采用錘擊法施工，采用樁長和貫入度雙控的原則：管樁打設長度不小于設計樁長，且錘重6t、沖程2．0m的施工機械，最后貫入度小于30cm／10擊的標準。軟基處理完成前，嚴禁在路基范圍及兩側設置施工便道，以免對施工樁體產生橫向推移。軟基處理完成后，應從兩側分層進行碎石墊層和路堤的填筑。且在填筑高度未到達2m高時，嚴禁大型施工車輛通行。沉樁過程中應嚴格控制樁身的垂直度。宜采用經緯儀進行垂直度控制，可在距樁機1525m處成90°方向設置經緯儀各一臺，測定導桿和樁身的垂直度。原路基下已打設管樁，處理時應盡量避開原管樁并新增管樁進行打設。因此路段在原路基填筑過程中曾鋪設土工格柵，且土工格柵位于填土層底部，避免用管樁沖擊土工格柵，管樁施工需提前鏟斷土工格柵；打管樁期間，若底面有明顯的隆起現象時，在相應地段暫停打樁施工一段時間，以有利于孔壓消散。

6處治后監測分析

1）監測點布置：此段重新處治后在K26＋270處設置了一個監測斷面，布置了左側路肩沉降點、右側路肩沉降點、路中沉降點，并在左右幅路基坡腳布設了深層測斜監測點，具體布置見圖4。2）監測頻率：填土期1次／d，填土間歇期1次／3d，填土完成后第2～3月內1次／周，填土完成第4個月～結束1次／半月。若變形明顯加大，應持續監測。3）監測成果：沉降監測在軟基重新處理完成開始填土后，對該段路基監測斷面進行了繼續監測，左幅累積沉降量為29．3mm，中間累積沉降量為28．3mm，右幅累積沉降量為27．2mm，填土期最大沉降速率為0．8mm／d，監測期內未發現異常情況，見圖5。測斜監測在填土期左右幅測斜位移均較小，最大變形速率為0．9mm／d，累計位移量為5．5mm。填土期內未出現突變。

7結語

a．軟土路基穩定問題在設計中應根據不同段落的地形、地質及水文條件，選擇相應的加固措施，以避免完工后再處理的局面；施工單位應對軟基處理路段重點排查，加強監測及日常巡查，將現場異常情況及時向參建單位反映。b．帶承托板和褥墊層的預應力管樁方案施工工序復雜，難以避免重型施工機具和車輛對已打入的預應力管樁的損害，而管樁施打傾斜和受擠壓傾斜、斷裂是造成路基突發性垮塌的主要原因。c．應避免在無上覆硬殼層的軟土地基上直接施打帶承托板和褥墊層的預應力管樁，應在無硬殼層軟土地基增設人造硬殼層，采用左右幅一次整體引孔打樁，同時對管樁接頭質量、褥墊層（含土工格柵）施工質量、垂直度控制標準和施工工序提出嚴格要求。d．強化地質勘察，查明軟基的縱橫向分布情況及軟土的力學性質參數；重視褥墊層和樁帽施工質量，加強樁帽和管樁連接、樁帽間砼系梁連接質量控制，確保管樁整體性和協同受力性能。e．按照設計和規范要求以及試樁確定的各項參數進行施工，過程中應重點加強對垂直度、接樁質量、終孔確認等關鍵工序的質量控制，落實監理旁站、隱蔽工程影像存留、工程量現場簽認制度。

參考文獻

［1］劉吉福，郭舒洋，肖昌建．修正密度法分析混凝土樁復合地基路基繞流滑動穩定性［J］．廣東公路交通，2016（5）：12－20．

［2］劉吉福，鄭剛，龔曉南等．柔性荷載剛性樁復合地基修正密度法穩定分析改進［J］．巖土工程學報，2017，39（2）：33－36．

［3］鄭剛，楊新煜，周海祚，等．基于漸進破壞的路堤下剛性樁復合地基的穩定性分析及控制［J］．巖土工程學報，2016，12．

［4］李昱，劉爾海，劉躍德．河塘段路基沉陷滑移的實例分析及處治［J］．公路交通科技，2009（7）．

［5］師郡，李永睿，李穎．失穩滑移路基加固設計與施工處治［J］．中外公路，2008（8）．

［6］李偉．任意真空－堆載條件下砂井地基固結分析方法研究［D］．廣州：廣東工業大學，2010．

作者：李偉 單位：廣東省南粵交通揭惠高速公路管理中心