新老路基拼接处地基处理实例分析
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摘要：新老路基的处理是公路扩建工程的难点，笔者结合某高速公里，较为详细的介绍了新老路基处理技术的实践应用，并着重阐述了新老路基连接处气泡混合轻质土的施工工艺及质量控制，对于推广气泡混合轻质土的工程应用具有较强的现实意义。
关键词：新老路基、拼接处、气泡混合轻质土
1 工程概况
某高速公路K12+920―K13+095右侧通过气泡混合轻质土的应用来达到加宽的目的。轻质土容重为1/3填土重。加宽宽度为4.75 m，由于轻质土换填旧路堤存在着应力置换作用,并考虑1.5m填土超载,加宽路基实际新增荷载为35.2 kPa。对于高速公路的加宽路基中心沉降与工后横向差异沉降坡度度应符合设计的要求。
该工程原设计地基采用粉喷桩处理,最外侧桩位距坡脚3~4 m,即加宽路堤新增荷载最大处软基未经工程处理。考虑沉降及稳定问题,对于加宽部分的软基有必要进行适当处理。加固处理范围为K12+915―K13+095,采用粉喷桩、CFG桩及砂垫层三种处理方案:
(1) K12+915―K13+000段采用CFG桩处理,平均处理深度11.5 m,间距2 m,桩径40 cm;
桩顶面敷设0.6 m碎石垫层,垫层内敷设2层SS20土工格栅。
(2) K13+000―050采用粉喷桩,平均处理深度12.5 m,间距1.4 m,桩径50cm;桩顶面敷设0.6m碎石垫层,垫层内敷设2层SS20土工格栅。
(3) K13+050―095段地基表面敷设0.6 m砂垫层,垫层内敷设2层SS20土工格栅。
1.2路基加宽段设计
(1)轻质土路堤填筑里程为K12+920―K13+095,填筑宽度4.25 m+0.5 m=4.75 m。
(2)路堤的高度。轻质土在其顶面应预留一定的空间，从而确保能够有一定的空间对路面存在的排水问题进行有效的处理。扣除路基边缘处的路面厚度，轻质土路堤填筑的高度应是2.755m。在进行施工前必须组织相关人员测量，通过测量确定路堤的实际高度，同时确定路堤填筑应采用的形式。
(3)预压高度。由于后期路面荷载与车辆荷载与轻质土所新增的荷载相比比重大，因而在设计是应确定预压土高度是1.5m，同时还应采用编织砂袋的方式进行码砌。
(4)确定轻质土的参数。容重γ≤6.5 kN/m3，也就是常规土重的三分之一，而抗压强度应大于或者等于500 kPa。
(5)在轻质土顶部于底部应分别进行一层或者两层得钢筋网敷设。轻质土得底部和旧路堤的结合部应进行防水土工布的铺设。
(6)边坡开挖。挖除原路堤边坡部分土体后应用轻质土填筑加宽路堤，从而提升“应力置换”所具有的效果。在施工过程中应关注防水已经边坡所具有的稳定性。
(7) K13+000―050段的新老路堤其结合处用土钉进行处理，用来对不同衔接处的形式处理效果进行对比检验。
(8)轻质土路堤应在每隔10 m出设置缝宽2cm的沉降缝，在缝间用沥青木板进行填充。
(9)轻质土的顶面纵向分段应做成高5 cm台阶状的连接。
2气泡混合轻质土路基加宽段施工
2.1软基处理施工
从确保气泡混合轻质土能够和地面良好结合的要去出发，应整平地基且夯实加固，对于斜坡施工必须开挖台阶，且在必要的情况下应设置防滑桩等等。除此以外，应从施工的实地情况出发，对地基表面与地表下层的地下水作相应的处理，通过防水层的设置实现对地下水的排疏工作。
该工程前期准备工作15 d;边坡开挖、整平、CFG桩施工16 d;粉喷搅拌桩施工7 d;二次开挖、淤泥清除、检测桩基20 d。工程量包括CFG桩131根,总桩长1 566 m;粉喷搅拌桩110根,总桩长1432 m;砂垫层135 m3;敷设碎石垫层486 m3等。
2.2保护壁或者模板
气泡混合轻质土所具有的流动性决定了，其在进行铺设时应采用的是保护壁或者模板(见图1)成型的方式。从避免流体气泡混合轻质土溢出问题的层面出发，在壁板间、壁板和地基间都应确保严密避免出现漏浆的情况。除此以外，还应通过纵横肋或者柱得方式进行加固，并确保接头的牢固性，从而保证,确保保护壁或者模板具备必要强度与稳定。
2.3气泡混合轻质土浇筑施工
2.3.1浇筑方法
从确保气泡混合轻质土所存在的气泡能够独立细微且均匀分布，在施工中不应出现过度振动的情况。在浇筑中应采用从软管的前端进行直接浇筑的正确方式，同时出料口还应埋入到气泡混合轻质土里，来实现消解气泡与材料离析现象出现的程度最小（见图2）。如果不可避免的必须应用溜槽实施浇筑的情况下，应,采用不能将气泡混合轻质土质量降低的措施。应避免在雨天进行施工。
图1钢筋网与模板
图2气泡混合轻质土的填筑方法
2.3.2分层的浇筑厚度
在进行气泡混合轻质土的浇筑时，受气泡混合轻质土自身所存在重量的作用会出现压缩气泡与消解气泡。所以气泡混合轻质土在浇筑后的会偶尔出现沉降与湿容重增加的现象。此类气泡压缩与消解气泡的现象会伴随每层浇筑厚度的不断出现加重，因而浇筑厚度是不应太大的，但也不能太薄，太薄会导致临界面得增加，也会导致加大气泡损失率。从质量保证的层面来看，气泡混合轻质土每层的浇筑厚度应在0.25~0.8 m之间进行控制。但当所填充的部位比较狭小时而浇筑厚度超过1 m以上也不会对质量造成影响的除外。该工程气泡混合轻质土施工15 d完成，浇筑方量2056.3m3。
2.3.3养护
在进行气泡混合轻质土的浇筑时，并不要求一定在每浇筑一层是都需要进行特别的保护，但值得注意的是，在浇筑完毕后，从避免由于急速干燥导致裂缝的出现，应在固化后采用加盖麻袋等保护措施。除此以外，若在施工的过程中出现下雨的天气，应对还没有进行固化的气泡混合轻质土进行遮盖措施保护。
2.3.4脱模
通常情况下，模板或者保护壁都不是必须拆除的。如果需要拆除，应进行必要的检查，通过检查确定气泡混合轻质土已经达到足够的坚固性。
3结语
因此,气泡混合轻质土技术在公路建设特别是高速公路加宽建设领域有着巨大的需求,尤其是在软土地基、征地拆迁困难、用地费用高的路段其应用优势明显。随着对气泡混合轻质土理论与应用研究的进一步深入,其性价比将进一步提升,其应用前景将更为广阔,社会经济效益将更加显著。
参考文献:
[1]林乐彬.气泡混合轻质土在冻土地区路基病害防治中的研究[D].长春:吉林大学,2009.
[2]张连成.气泡混合轻质土在隧道塌方处治中的应用[J]公路,2007(7).