談某收費站路基沉陷處治

孫 陽 劉敏輝

(1.中交一公院中交瑞通路橋養護科技有限公司，陜西西安 710075; 2.機械工業勘察設計研究院，陜西西安 710043)

1 工程概況

某收費站為位于榆林的單喇叭形互通式立交匝道收費站，收費站設置2進2出共4個收費車道，路基寬度21.4 m。該收費站經多年運營，廣場路基發生不均勻沉降，收費站廣場位于半填半挖路段，現狀填高約3.5 m，發生路基沉陷病害的樁號范圍為AK0+680～AK0+715，沉陷主要發生在出口兩個車道，其中出口外側車道的最大沉陷深度為47 cm，出口內側車道的最大沉陷深度為18 cm，入口內側車道有輕微沉陷。

2 場地條件

根據野外鉆探結果和地層巖性描述，結合室內分析，場地勘察范圍內的地層上部主要由近期人工堆積素填土、晚更新世沖積粉土、粉質粘土組成。現將場地地層分為三層，自上而下巖土特性描述如下:

①素填土(Qml4):黃褐色，稍濕，稍密，主要成分以粉土為主，土質不均，近期人工堆積而成，具有濕陷性，該層在鉆探過程中未發現脫空區，未經重型機械系統碾壓密實，其中1號，2號鉆孔表層含有約30 cm厚的素混凝土層及40 cm厚的墊層，填料類型為細顆粒土，土石等級為Ⅰ級;該層在場地范圍內分布均勻，層厚2.40 m ～5.60 m，層底埋深 2.40 m ～ 5.60 m，相應層底標高880.69 m ～887.55 m。

②粉土(Qal3):褐黃色，稍濕，密實，針蟲孔不發育，干強度中等，無光澤反應，韌性低，搖振反應輕微，含有少量白色條紋、鈣質結核及鐵錳質斑點，為細顆粒土，土石等級為Ⅱ級;該層在場地范圍內分布均勻，層厚3.60 m ～7.40 m，層底埋深9.20 m ～9.80 m，層底標高877.09 m ～880.15 m。

③粉質粘土(Qal3):褐紅色，稍濕，堅硬狀態，切面稍有光滑，干強度高，韌性低，低壓縮性，含少量鐵錳結核和鈣質結核，為細顆粒土，土石等級為Ⅲ級;本次勘察未穿透該層，最大揭露厚度4.50 m。

3 沉降原因分析

1)收費站位于沖溝上，路基左側為挖方，右側為填方，原地面橫坡達到1∶2.5，填挖結合部位容易引起不均勻沉降。

2)根據工程地質剖面圖揭露，擬建收費站基礎處于傾斜的粉土層上，且場地西側對①層素填土未進行加固處理，導致地面整體由東向西傾斜，地面面層裂開，地表水從地面裂隙下滲后，賦存于①層素填土中，①層素填土遇水濕陷;加之周邊大型車輛往來振動，加速地基土發生不均勻沉降。

3)場地內分布的素填土屬濕陷性黃土，早期施工時，未進行特殊處理，且壓實度不足，加之地表水下滲，導致地面濕陷下沉。

4)收費站周邊排水設施不完善或老化堵塞，加劇了地表水下滲，造成路基含水量過大，引起地面濕陷沉降。

4 路基沉陷處治方案

通過現場踏勘及地勘資料，分析路基沉陷原因后，經綜合比選擬定如下沉陷處治方案:

對出現沉陷病害的路基進行旋噴樁處治，樁長6 m，樁徑60 cm，樁間距為120 cm，按等邊三角形布置。水泥漿水灰比1∶1.25，使用42.5級普通硅酸鹽水泥。漿液流量60 L/min，注漿壓力25 MPa～30 MPa。鉆頭提升速度10 cm/min～15 cm/min，旋轉速度20 r/min。

樁基施工結束后，將樁上端30 cm厚的土挖除，回填30 cm砂礫褥墊層。收費大棚基礎周圍旋噴樁位置可做適當調整，盡量靠近大棚基礎。

針對收費站排水現狀，提出如下排水方案:

1)在右側路基外側1 m處新建寬0.4 m，深0.4 m的矩形C20混凝土排水溝，排水坡度1%，將水排入西南側原有排水溝。

2)拆除收費站左側綠化帶，新建底寬0.6 m，溝深0.80 m的矩形蓋板邊溝，排水坡度同路線縱坡。另外入口外側車道磅秤檢查井設置φ5 cm PVC泄水管與邊溝相連，排除檢查井積水。

5 施工注意事項

1)旋噴樁成孔應采用沖擊成孔，采用雙管法注漿，風壓0.7 MPa，噴嘴直徑2.0 mm ～3.2 mm。

2)施工前要檢查高壓設備及管路系統。設備的壓力和排量必須滿足設計要求。噴射孔與高壓注漿泵的距離小于50 m。

3)當噴射注漿過程中出現下列異常情況時，需查明原因并采取相應措施:a.流量不變而壓力突然下降時，應檢查各部位的泄漏情況，必要時拔出注漿管，檢查密封性能。b.出現不冒漿或斷續冒漿時，若系土質松軟則視為正常現象，可適當進行復噴;若系附近有孔洞、通道，則應不提升注漿管繼續注漿直至冒漿為止或拔出注漿管待漿液凝固后重新注漿。c.壓力稍有下降時，可能系注漿管被擊穿或有孔洞，使噴射能力降低。此時應拔出注漿管進行檢查。d.壓力陡增超過最高限值、流量為零、停機后壓力仍不變動時，則可能系噴嘴堵塞，應拔管疏通噴嘴。

6 質量標準

1)依據施工圖測量放出的施工軸線，允許偏差為10 mm，當長度大于60 m時，允許偏差為15 mm。

2)孔口地面高程偏差小于1 cm，孔位偏差小于2 cm。

3)主鉆桿中心軸線對準孔位偏差小于5 cm。a.開孔口徑不大于噴射管外徑10 cm，終孔口徑應大于噴射管外徑2 cm。b.終孔深度大于設計開噴深度0.5 m。

4)孔深偏差小于5 cm。

5)噴射管下至設計開噴深度偏差小于10 cm。a.測量噴射管長度誤差小于2%，噴射管每隔0.5 m標識尺度。b.噴嘴中心線與噴射管方向誤差小于1°。c.確定設計噴射壓力時，試壓管路不大于20 m，更換噴嘴時重新調試。d.施工標準噴射壓力等于設計噴射壓力加上管路壓力。e.噴射方向偏差小于±1°。

6)攪拌制漿:使用高速攪拌機大于60 s;使用普通攪拌機大于180 s。a.水灰比為 1.25，密度為1.35 g/cm3～1.5 g/cm3。b.制漿材料稱量誤差小于5%，稱量密度偏差小于±0.1 g/cm3。c.純水泥漿的攪拌存放時間小于2.5 h，漿液溫度應保持在5℃ ～40℃。d.水泥每400 t取樣化驗1次，檢測水泥安定性和強度指標，不合格的水泥嚴禁使用。

7)氣壓力控制在0.7 MPa。a.高壓漿壓力偏差小于±1 MPa，流量偏差小于±1 L/min。b.壓縮氣壓力偏差小于 ±0.1 MPa，流量偏差小于±1 L/min。

8)旋擺提升:a.旋擺次數偏差小于±0.5 r/min。b.提升速度偏差小于±1 cm/min。

9)旋噴成樁幾何尺寸應滿足設計要求。

10)終噴提出噴射管后，應及時向孔內充填灌漿，直到飽滿。

11)每一孔注漿完成后，用清水將灌漿泵和輸漿管路徹底沖洗干凈［1，2］。

7 結語

高壓旋噴樁能有效的處治路基沉陷，且能夠不擾動原有路基結構，同時施工簡便，所需凈空小，耐久性好、技術成熟，在處治既有結構物沉陷中優勢明顯。但施工過程中污染較大，因此需要采取有效的措施減少污染。

［1］JGJ 79-2012，建筑地基處理技術規范［S］.

［2］常士驃，張蘇民.工程地質手冊［M］.北京:中國建筑工業出版社，2007.

［3］羅建平.談路基沉降的原因及施工中的注意事項［J］.山西建筑，2013，39(3):130-131.