黎燦健

（鄭州市市政工程勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院 廣州分院 510640）

1 路面縱向裂縫情況

道路位于佛山市三水區(qū)，地處三水盆地內(nèi)，地勢(shì)開闊平坦。地貌屬河流沖積階地地貌單元，路線范圍內(nèi)荷塘及水溝密布。地質(zhì)情況依次為：①素填土（田?。?，粉質(zhì)粘土及少量碎石組成，填積多年，稍經(jīng)壓實(shí)，厚度約3m；②淤泥層，含少量腐殖質(zhì)，稍具腥臭味，局部夾粉細(xì)砂及淤泥質(zhì)土薄層，流塑，標(biāo)貫擊數(shù) N/1～2 擊，Cq=3.2kPa；φq=2.83°，fak=40kPa，約 7.7m；③粉質(zhì)粘土層，以粘粒為主，含少量粉粒，粘性較強(qiáng)，可塑為主，局部軟塑，標(biāo)貫擊數(shù) N／=5～9 擊，Cq=23.0kPa；φq=14.10°，fak=160kPa，厚約 8.5m；④中細(xì)砂層，飽和，中密為主，局部稍密，標(biāo)貫擊數(shù)N／=11～21擊，fak=200kPa。

原方案荷塘塘底清淤換填，厚度為1m，挖除塘梗消除與荷塘高差；道路全幅進(jìn)行水泥攪拌樁施工，等邊三角形布樁，樁距在車行道范圍1.5m，人行道及邊坡范圍1.8m，樁徑0.5m，樁長(zhǎng)嵌入粉質(zhì)粘土層≥0.5m。路基填高約3.8m，粘性土填筑，瀝青混凝土路面，40cm水穩(wěn)碎石層，20cm水穩(wěn)石屑層。

縱向裂縫出現(xiàn)北幅內(nèi)側(cè)第二條車道，距離邊坡坡腳約20m。裂縫寬約5mm，發(fā)現(xiàn)后未及時(shí)進(jìn)行封堵，后迅速發(fā)展，寬度達(dá)2～4cm，錯(cuò)臺(tái)高差約4mm，長(zhǎng)度也增加至160m。

經(jīng)調(diào)查，裂縫位置與原地形田埂位置基本吻合。該范圍內(nèi)縱向裂縫也非第一次發(fā)生，在路基填筑過(guò)程中，曾出現(xiàn)縱向裂縫，施工單位未予重視，簡(jiǎn)單壓實(shí)后繼續(xù)填筑。路面水穩(wěn)層施工后再次出現(xiàn)縱向裂縫，施工單位僅將開裂段水穩(wěn)層破除后在裂縫范圍澆筑厚20cm，寬1.5m的混凝土板，此后完成瀝青混凝土面層施工，于通車后出現(xiàn)了本次的裂縫。

2 縱向裂縫原因分析

原有舊塘梗經(jīng)長(zhǎng)期使用，塘梗底密度相對(duì)較高，而荷塘淤泥層密度較小，水泥攪拌樁處理效果存在差異。同時(shí)人行道與邊坡范圍處理間距較車行道大，導(dǎo)致路基橫斷面地基處理效果由里往外逐步削弱的情況。流塑狀軟土層較厚，施工操作不規(guī)范易發(fā)生成樁質(zhì)量差或斷樁的狀況，攪拌樁施工完成后不足半月即進(jìn)行填土壓實(shí)，部分樁基齡期不足進(jìn)行路基填筑，也會(huì)造成樁體損壞。原狀地基缺乏上部硬殼層，同時(shí)軟基處理效果較差，未起支撐上部填土的作用，填土層較厚，壓縮性存在差異，造成沉降不均，易引起路基的沉降和水平滑移，因此在硬軟分界處出現(xiàn)裂縫。

按《城市道路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》（CJJ194-2013）規(guī)定，路基填筑工程中和填筑后進(jìn)行變形監(jiān)測(cè)，且控制填土速率，時(shí)間不宜小于地基抗剪強(qiáng)度所需的固結(jié)時(shí)間。在滿足沉降和位移條件下方可進(jìn)行下一步工序。施工過(guò)程未進(jìn)行相關(guān)監(jiān)測(cè)，更在填土厚度4～5m后出現(xiàn)的裂縫卻未引起重視，而只采用簡(jiǎn)單的加筋和局部更換路面基層等處理，未徹底找準(zhǔn)造成沉降拉裂的主要原因而采取有針對(duì)性卸載和加固措施，未能阻止路基不均勻沉降的作用。

3 處理措施

（1）應(yīng)在裂縫出現(xiàn)后立刻采用瀝青進(jìn)行灌縫封堵，避免雨水流入路基之內(nèi)加劇路基損壞。

（2）補(bǔ)充沉降和位移監(jiān)測(cè)，為處理措施提供實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。在裂縫路段各個(gè)斷面特征位置設(shè)置沉降和水平位移的監(jiān)測(cè)。

（3）路面下方有基層開裂采取的水泥混凝土板加蓋，混凝土板下方存在現(xiàn)狀不可見的裂縫，具體沉降、位移情況則無(wú)法反應(yīng)到路面來(lái)，阻礙了進(jìn)一步判斷與分析。通車后出現(xiàn)裂縫問(wèn)題需立刻采取補(bǔ)救措施，防止路基問(wèn)題繼續(xù)惡化，同時(shí)要求最大程度保護(hù)已施工的地下管道以及路面結(jié)構(gòu)，因此擬采取高壓旋噴樁處理+反壓護(hù)道處理。在道路邊坡外采用反壓護(hù)道增強(qiáng)路基穩(wěn)定性，高壓旋噴樁鉆孔較小，可減小對(duì)現(xiàn)狀瀝青混凝土路面的破壞，成樁后可有效減少不均勻沉降及增強(qiáng)路基穩(wěn)定性。

（4）高壓旋噴樁樁距計(jì)算

根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)顯示，現(xiàn)裂縫外側(cè)總沉降量為0.029m，內(nèi)側(cè)總沉降量為0.014m，采用沉降反算壓縮模量的方法，計(jì)算外側(cè)經(jīng)原水泥攪拌樁處理后的土體壓縮模量，利用本次高壓旋噴樁樁體壓縮模量，以及內(nèi)側(cè)土體壓縮模量作為高壓旋噴樁加固后的復(fù)合壓縮模量，進(jìn)而計(jì)算置換率。具體過(guò)程如下：

①原水泥攪拌樁處理后外側(cè)沉降范圍的土體壓縮模量

土體厚度取值路面以下處理深度，共計(jì)11m。采用分層計(jì)算，每層厚度取1m，總沉降值0.029m。附加應(yīng)力取值車輛荷載形成的應(yīng)力，為25.3kPa。

根據(jù)復(fù)合地基加固區(qū)沉降計(jì)算公式：

Sc=ΣPi/Esh

反算后，可得現(xiàn)狀土層壓縮模量為8.2MPa。

②現(xiàn)狀內(nèi)側(cè)非沉降范圍的土體壓縮模量

經(jīng)處理后的土層最終沉降量需接近內(nèi)側(cè)的沉降量，即可避免沉降差，總沉降值0.014m。

反算后，取得加固后復(fù)合壓縮模量為17.0MPa。

③高壓旋噴樁樁體壓縮模量

高壓旋噴樁90d的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度一般可達(dá)2.0MPa。

因此根據(jù)狀體壓縮模量計(jì)算公式Ep=84.3qu。

高壓旋噴樁壓縮模量為Ep=84.3×2=166MPa。

④置換率計(jì)算

根據(jù)加固土樁壓縮模量計(jì)算公式：

Esp=mEp+（1-m）Es

反算置換率m=（Esp-Es）/（Ep-Es）=（17.0-8.2）/（166-8.2）=0.0558=5.58%。

⑤樁距計(jì)算

根據(jù)置換率計(jì)算公式m=d2/de2；

有效處理直徑de與樁間距S的關(guān)系公式；

等邊三角形布置時(shí)：de=1.05S；

高壓旋噴樁樁徑選用d=0.5m；

計(jì)算出，樁間距 S=（d2/m）-2/1.05=2.0m；

綜上所述，高壓旋噴樁間距需滿足2.0m，可滿足消除沉降差的要求。

（5）處理方案

下沉路基范圍滿布高壓旋噴樁，樁距2.0m，在縱向裂縫周邊4m范圍加密為1.8m，正三角形布置，樁徑0.5m。布孔位置避讓現(xiàn)狀管線，樁側(cè)與管壁最小間距≥0.5m。從現(xiàn)路面空鉆4m，4m以下噴射水泥漿，采用32.5級(jí)的普通硅酸鹽水泥摻入量≥180kg/m，樁長(zhǎng)進(jìn)入粉質(zhì)粘土層≥1.0m。水灰比為1：1，水泥漿比重1.49～1.52。施工噴嘴直徑2.4mm，噴漿壓力≥20MPa，噴射管旋轉(zhuǎn)速度25r/min，噴射管提升速度20～25cm/min。

圖1 路基加固旋噴樁平面示意圖

圖2 路基加固旋噴樁剖面示意圖

高壓旋噴樁處理后進(jìn)行監(jiān)測(cè)，符合工后沉降和連續(xù)2個(gè)月監(jiān)測(cè)的沉降量不大于5mm/月要求，路基趨于穩(wěn)定，進(jìn)行瀝青混凝土路面修復(fù)。對(duì)鉆孔空鉆處注漿填充，鋪筑瀝青混凝土修復(fù)。對(duì)沿裂縫1.5m寬度范圍的路面刨銑10cm，鋪筑土工格柵后，重新攤鋪瀝青混凝土面層。

4 處理效果及總結(jié)

完成高壓旋噴樁處理后裂縫不再發(fā)展，路基判斷基本穩(wěn)定，并完成路面層修復(fù)。道路重新通車至今已一年六個(gè)月，道路使用狀況良好，未出現(xiàn)新增裂縫及其他病害。

本文分析了軟土路基道路在通車后出現(xiàn)裂縫的原因，提出了合理的處理措施，取得以下結(jié)論：

（1）在軟土路基段的路基填筑過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格控制填土的時(shí)機(jī)與速率，避免過(guò)快加載，同時(shí)做好相應(yīng)監(jiān)測(cè)。

（2）路基填筑過(guò)程中出現(xiàn)縱向裂縫應(yīng)予以重視，及時(shí)分析原因采取有效措施，避免問(wèn)題延誤導(dǎo)致后續(xù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問(wèn)題，從而增加處理難度及工程費(fèi)用。

（3）通車后出線縱向裂縫，對(duì)路基進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)措施，應(yīng)做好現(xiàn)狀管道的保護(hù)，并盡可能減少對(duì)現(xiàn)狀路面的破壞。

[1]《廣東省公路軟土地基設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)定》（GDJTG/T E01-2011）.

[2]《城市道路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》（CJJ 194-2013）.