拓宽工程的地基处理方法

11.2.2　拓宽工程的地基处理方法

软土地基上高速公路拓宽工程可能选择的软基处理方法主要有排水固结法、复合地基法、轻质路堤法以及隔离沉降四类方法。各类处理方法的主要优缺点以及适用条件见表11.2。

表11.2　拓宽工程不同软基处理方法优缺点比较

复合地基法能有效减少地基沉降和工后沉降，在公路拓宽工程中广泛采用。图11.5为广佛高速公路拓宽工程中水泥粉喷桩复合地基处理软基示意图；图11.6为桩网复合地基在拓宽工程中的应用示意图；图11.7为沪宁高速公路拓宽工程预应力管桩的地基处理方法。

图11.5　广佛高速公路拓宽工程水泥粉喷桩软基处理示意图

图11.6　桩网复合地基在路堤拓宽中的应用

图11.7　沪宁高速公路拓宽工程预应力管桩的地基处理方法

在道路拓宽过程中也可采用超轻质填料。图11.8表示采用EPS超轻质填料拓宽路堤的示意图。当土地价格较高和人工成本较高时，采用EPS超轻质填料拓宽路基不失为一种好方案。日本东（京）名（古屋）高速公路拓宽时，不少路段采用该方案。

图11.8　采用EPS超轻质填料拓宽路堤示意图^［40］

根据高速公路拓宽工程的特点以及变形控制标准，从目前已经和正在拓宽的高速公路工程来看，拓宽路基的软基处理通常以复合地基法为首选，同时通过合理布置桩长与桩距、加大桩体刚度、在半刚性或刚性桩上铺设加筋垫层形成桩承加筋路堤（桩网复合地基）等措施，来协调新老路基的不均匀沉降。国内部分高速公路的拓宽工程的软基处理方案如表11.1、表11.3所示。

表11.3　国内部分高速公路拓宽工程软基处理方案

复合地基处理方法施工速度快、沉降可控制的特点是其适合高速公路拓宽工程软基处理的主要优势。复合地基处理与否的地基沉降变形示意图如图11.9所示。如果软土段路堤拼接不采用复合地基进行处理，拼接部分对老路基产生的附加沉降较大，老路肩与路中的差异沉降也较大，容易导致路基的拉裂。如果采用复合地基进行处理，由于其自身的沉降量很小，且可以通过调整桩间距、桩长以及桩身刚度等方法控制沉降量的大小，因此可以将新路基的沉降控制在较小的范围内，进而减小新老路基的差异沉降。如果适当扩大复合地基的处理范围（老路边坡下），可以部分消除老路的附加沉降并将新老路基的差异沉降控制在允许的范围内。所以，采用复合地基处理拓宽部分的地基，可以充分控制拓宽路基自身的沉降、与老路基间的差异沉降和路基的稳定性，同时将新路基对老路基的影响控制在可知的范围内。

图11.9　拓宽工程复合地基法处理的地基沉降示意图

根据上述分析，当采用复合地基处理方案时，应结合当地软土的物理力学性质、软土厚度、施工条件、材料价格、工期等多种因素进行选择，根据已有工程经验，各种复合地基法的适用条件如下：

（1）软土厚度在3～10m时采用粉喷桩进行加固，对于天然含水量小于35%的土采用粉喷桩处理施工难度较大，可采用湿喷桩处理。

（2）软土厚度在10～20m时可采用湿喷桩处理。

（3）软土厚度超过20m时，采用现浇或预制砼薄壁管桩、CFG桩等刚性桩方案。

（4）软土深度＞25m时，通过经济技术比较，选择管桩（增大桩径）或EPS轻质路堤。

由于拓宽工程路面纵向开裂问题非常敏感，因此对工后差异沉降控制要求非常严格，设计中除采用地基加固处理外，采取措施尽量减少路堤本身的沉降，同时根据工期的安排采用等载或超载预压措施。