濕地條件下公路路基處理方式的探討

張潔玙

（山西省機械施工公司，山西 太原 030009）

享有“地球之腎”美譽的濕地，從環境保護的角度來講，具有不可替代的生態功能。在中國境內，濕地分布較廣，從寒溫帶到熱帶、從沿海到內陸、從平原到高原山區都存在濕地。但對于公路建設工程，濕地地質處理不當會引起路基盆形沉降、失穩和路橋不均勻沉降等問題。

1 濕地的定義與地質概況

濕地是指天然或人工、長久或暫時性的沼澤地、泥炭地或水域地帶、靜止或流動、淡水、半咸水、咸水體，包括低潮時水深不超過6 m的水域，是介于陸地和水體之間的過渡帶。珊瑚礁、灘涂、紅樹林、湖泊、河流、河口、沼澤、水庫、池塘、水稻田等都屬于濕地。

公路所跨越的，一般為內陸濕地，統一歸類于公路軟基處理。

2 對于濕地的處理

2.1 濕地的一般處理方法

對于淺水型濕地，如人工池塘、稻田等的處理，常采用換填、拋石擠淤+土工織物、灰土墊層等處理方法。

綏化——北安高速公路工程采用了換填、灰土墊層方式進行濕地處理，效果良好。前鋒農場——嫩江公路伊春——嫩江段工程建設項目在設計過程中也采用了換填、拋石擠淤+土工織物處理方法。

對于地表水較深、軟土較厚的濕地，常采用碎石樁、塑料排水板及水泥攪拌樁等深層加固方式，綏化——北安高速公路工程中，較厚濕地區域也采用了碎石樁處理方式。

2.1.1 濕地區域淺層處理施工注意事項

（1）處理前，對濕地區域采用圍堰抽水方式排干地表水，保持基底干燥。

（2）采用反鏟挖掘機一次挖除濕地路段泥漿土，施工中要“邊挖邊填、隨挖隨填”，以防止淤泥回流。

（3）施工階段安排時，可充分利用冬初地基上凍、春初地基余凍時，濕地地基具有一定承載力的特點，進行軟弱土基清除。

（4）濕地地段填筑時，無論換填或拋填，一般由先填筑的路基中心區域開始，然后向兩側展開，以利于將軟土向兩側擠出。

（5）一般來講，軟土地基施工前需要修筑地基處理試驗路段。

（6）濕地地段一般盡量安排早施工，以便于路堤完工后留出沉降期，沉降期內的路堤上不進行任何后續工程。

（7）換填填料后，人工鋪設土工織物后，再進行上部填筑。

（8）必要時，在路基兩側設置反壓護道。

2.1.2 深層加固施工注意事項

（1）碎石樁施工過程中，要注意碎石料的含泥量，一般要求不大于5%。同時要保證碎石料的級配及最大粒徑要求。

（2）塑料排水板在插入地基的過程中應保證板不扭曲，透水膜不破和不被污染，板的底部應有可靠的錨固措施，以免在抽出護套管時將塑排板帶出，插好后應及時將露在墊層外的多余部分切斷，并予以保護，以防在打樁機移動、車輛的進出或下雨時受到損環而降低排水效果。

（3）水泥攪拌樁提升時，應密切注意計量儀器表讀數，發現噴粉量不足應整樁復打，復打時噴粉量應不小于設計用量；遇停電、機械故障等原因導致噴粉中斷時須復打，復打重疊孔段＞1 m。

2.1.3 處理效果及優缺點

上述兩種方法，通過處理后，均能滿足設計地基承載力要求，效果良好。

但相對而言，淺層處理方式受到處理深度的局限；深層加固方式受到造價的局限。

2.2 采用強夯置換處理二卡濕地的方法

隨著我國公路建設逐步成網，高速公路建設更多地延伸至邊遠地帶，大面積的二卡濕地處理，成為高速公路建設中的常見不良地質狀況。

在某邊區一級公路工程建設中，路線穿越呼倫貝爾草原與二卡濕地鳥類自然保護區，濕地路段面積大，且多為塔頭、蘆葦等喜水草類，表層土質為草根、泥炭腐質土或淤泥質亞黏土。

2.2.1 處理設計

原設計為對濕地區域換填毛石、未篩分碎石等粗顆粒填料，采用重型壓路機碾壓密實后，加鋪土工布。

但工程施工當年，項目區域特殊氣候條件，濕地區域出現不可預見的水位上漲，換填施工無法正常實施，后變更為強夯置換加固處理方案。

2.2.2 強夯置換處理原理

通過重錘強夯，利用夯錘沖擊力，將粗顆粒填料擠壓至軟土地層中，通過夯坑填料，置換原地基土，形成樁柱或密實砂、石層，從而使地基承載力提高。同時，形成的砂、石樁柱是下臥軟弱土的良好排水通道，可加速濕地軟土層的排水固結。

2.2.3 強夯置換參數設計

（1）強夯施工技術參數。

采用2 250 kN/m能級強夯，正三角形布點，夯距4 m，分多遍進行強夯。

第一、二遍，隔行打兩遍，每點5～8擊，終夯控制以夯坑深度達到1.5 m或出現涌水現象為標準。

第三、四遍填料點夯，按原夯點復夯，每點5～8擊，終夯控制以最后兩擊平均夯沉量不大于50 mm。

第五遍為滿夯，采用1 000 kN/m能級強夯，錘印相切，每點4擊，逐排夯打。

2.2.3 強夯置換施工注意事項

（1）先在待置換區域，滿面鋪填開山石或碎塊石墊層，并高出濕地正常水位50 cm處。

（2）控制填料含泥量，一般要求不大于5%。

（3）夯擊順序同換填要求，即由路線中間向兩側進行。（4）強夯完成后，采用沖擊式壓路機碾壓20遍。

2.2.4 處理效果檢測

施工過程中通過了反力裝置，測定地基沉降量；進行了沉降觀測。

通過強夯置換后，復合地基承載力可達到200 kPa，滿足設計地基承載力要求，效果良好。

2.2.5 施工優勢

（1）強夯地基處理方式適用范圍廣，施工操作簡單、工期短，造價較低。

（2）采用強夯置換處理二卡濕地的方法，可以通過不同能級，處理2～8 m厚的軟弱地基。

3 濕地路段施工監測

濕地路段屬于軟土地基的一種，施工中必須做好必要的沉降和穩定監測，并嚴格控制施工填料和加載速度。

3.1 沉降觀測點的精度要求

為保證沉降觀測的精度，采用四等水準測量方法進行觀測，并做到以下幾點：

（1）觀測要做到4個固定，即：固定觀測人員、固定儀器及水準尺、固定測點及轉點、固定后視尺。

（2）每次觀測段落長度原則上要求不小于路堤底寬的2倍。視距不等差應小于3 m，前后累計差應小于6 m。

3.2 沉降觀測

（1）填筑路基前，在清理好的地表上安裝沉降板，安裝要穩固，露出地面部分設立保護裝置。監測沉降板安裝在路中心線，縱向間距宜為200 m。

（2）對于橋頭引道路堤，安裝在路中心線和兩側路肩邊緣線上，第一塊沉降板距橋臺背10m處開始，其余宜以50m間隔設置。

（3）沉降觀測。軟土地基施工期間按設計要求同步進行沉降和穩定的跟蹤觀測，每填筑一層觀測1次，兩層填筑間隔時間較長時，每3天至少觀測1次。路基加載速度應控制水平位移量每晝夜不宜超過0.5 cm，沉降量不大于1.5 cm，超過時即應立即停止填筑，待路堤恢復穩定后進行。

（4）每次觀測后按規定格式作好記錄，并及時整理、匯總觀測結果。

4 結束語

綜合以上案例，并根據本公司近年來東北、內蒙、西南等地區的濕地施工實例，采用換填方式處理濕地是最為簡單易行的辦法。而軟土地基的沉降觀測非常必要，施工中必須嚴格進行，并根據觀測成果確定填筑速度。

若濕地軟土層較厚，地表水較深，換填方式不能滿足施工需要時，強夯置換不失為一種技術簡單、經濟可行的處理方式。與其他深層加固處理方式相比，強夯置換不需要構成工程的材料，施工操作簡單、造價低廉，能夠更為明顯地實現濕地處理的大額度的成本節約。

目前，采用強夯置換方式處理濕地路基，已在呼倫貝爾盟及東北多條公路設計中采用并實施。

[1]《建筑地基處理技術規范》JGJ79-2002

[2]《建筑地基基礎工程施工質量驗收規范》GB50202-2002

[3]《公路軟土地基路基設計與施工技術規范》JTJ017-96

[4]建造師考試用書《公路工程管理與實務》

[5]相關工程設計文件