刘伯俊
（中铁二十五局集团第二工程有限公司 江苏 南京210000）
摘要：本文简要介绍了高速公路行业地基处理技术的进展，提出了渝西地区丘间谷地软弱土（过湿土）处理的问题，以重庆大足至四川内江（重庆段）高速公路为例，总结了渝西地区软弱土物理力学指标、提出了适用于渝西地区的软弱土地基处治设计方法并对施工控制提出了要求，为渝西地区软弱土路堤施工提供参考。
关键词：渝西地区 软弱土 大内高速 地基处理
一、引言
软弱土遍及我国多区域，主要分滨海、湖泊、河滩沉积以及丘间谷地相的第四系沉积物等。其主要物理力学指标定义：具有天然含水量?w≥wL(液限含水量)，天然空隙比?e≥1.0，静力触探比贯入阻力?ps＜750kP等特点[1]。
我国区域广阔，地质复杂多变，随着社会发展，高速公路建设已基本全国覆盖。高速公路路基施工结合地基处理施工规范中关于地基处理的要求，总结了部分相关处理设计与施工经验。西南交通大学黄锐对其四川盆地软基工程特性进行了探讨，对四川盆地范围的软弱土的物理力学指标以及区域工程建设特点[2]的研究结论。四川公路工程咨询监理公司成永刚认为，四川盆地的软弱地基多以丘间谷地相的坡洪积或残坡积成因为主，与河湖相软土相比土质物流力学性质相对较好[3]。2016年，西南交通大学联合重庆区域各高速公路，开展压填片石换填处理四川盆地浅层软基的试验研究，总结了抛石挤淤的加固方法和施工工艺[4]。
渝西丘间谷地相软弱土，物理力学性质大多达不到传统软土标准，路堤高度多在8～15 m ,少数路堤填方可达20～30m ，当填土高度大于临界高度, 由于地基的物理力学指标偏低, 处理不当常造成路堤整体失稳，高路堤工后沉降超限以及路堤失稳不均匀沉降造成的路面开裂病害亦时常发生。
本文以重庆大足至四川内江（重庆段）高速公路为例，系统总结了渝西地区软弱土物理力学指标、提出了适用于渝西地区的软弱土地基处治方法并对施工控制提出了要求，为渝西丘间谷地相软弱土地基上的路堤设计施工提供了参考。
二、项目概况
重庆大足至四川内江高速公路（以下简称本项目）地处成渝双城经济圈核心位置，由东向西串联了大足、荣昌、四川内江三地。大足到内江的高速公路全长是31.1公里。
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三、软弱土物理力学性质
（一）软弱土判别标准
根据规范和地区经验，采用静力触探对软弱土的软弱程度进行判别，当采用双桥静力触探时，一般判别标准为为qc≤700Kpa为软土，700Kp＜qc≤1100Kpa为弱土层。
（二）地层结构
本项目覆盖层厚度6～10m，最大厚度12m，表层土厚1.0～2.5m，仅部分静力触探显示地基土存在下卧软弱层，多为上软层（qc＜700KPa）+中弱层（700KP＜ qc＜1100KPa）+下硬层（qc＞1100KPa或基岩）的结构，下部基岩为泥岩。
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（三）室内试验指标
根据土工试验数据，土体天然含含水量在27～30%区间，天然孔隙比在0.7～0.9范围,液限IL=35%～40%，塑性指数Ip=11～17，粘聚力c=19～23Kpa，内摩擦角φ=12～18°，压缩系数a0.1-0.2=0.4～0.5，压缩模量的取值Es100-200在4～6MPa区间时，评定该土体为低液限粉质黏土。土体孔隙比小于1，土体多处于（IL＞0.25）可塑状态，为中等压缩性土体，可见其与沿海一带的软土性质有所差别。
表1土体物理力学指标
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（四）静力触探成果
全线布置静力触探168处，95%以上静力触探孔未揭露到软弱下卧层，其余在下部一定深度揭露到qc值小于700kPa的软弱层，软弱下卧层常伴随着薄层的粉砂层；软弱土地表多分布水田、鱼塘等相对薄弱的区域，此类土表层0.5到2.5m范围为淤泥质土，呈流塑～软塑状，qc值小于700kPa，力学性质差，为软土层，其下部土体性质较好，qc值700～1100kPa，可划分为弱土层。
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四、软弱地基处治设计方案
（一）项目软弱土路堤特点
（1） 渝西丘间谷地区域的软弱土，其很多的力学物理指标比南方沿海省份的传统软土力学物理指标要好，力学物理指标中液限、塑性指数、粘聚力、压缩系数、压缩模量值、土体孔隙等各个指标相对较低，但较多达不到软土标准。
（2）全线路基地表覆盖层厚度大多在3m至5m，部分5m到10m，最大厚度一般不超过15m，软弱层表层土厚1.0～2.5m静力触探值较低，且上部路堤附加荷载可以传递至基岩面，扩散效应差。
（3）渝西地形多为丘包与谷地相间，填挖路基相间交错。路堤高度多在8～30 m。路堤填料容重也有一定的范围要求，大内高速公路路基填料容重要求不低于20KN/m3计，其能保证路堤填高10m～30m时地基土附加荷载为控制在200kPa～600kPa。
（4）在该地区修筑高速公路，软弱土地基常占到路线里程的1/3～1/2，路基工程的主要费用为软弱地基处理，能否合理确定处治方案关系到处治费用高低。
（二）软弱土路堤处理设计方案
根据软弱土厚度、土层软弱程度、地材出露情况和路堤填筑高度等因素处治设计方案选择。对于路堤荷载小于200kPa，即填土高度小于10m时，无论软弱土厚度多深，可选择采用形成表层硬壳层的处理方式；对于路堤荷载＞300kPa，即路堤填土高度＞15m时，以软弱土厚度3m为分界线，小于3.0m可采用浅层处理，大于3.0m时宜采用料桩绑结进行地基处理；对于路堤荷载介于200～300kPa之间时，根据土体软弱程度和厚度，依据验算结果进行地基处理。一般应尽量少的采用挖出换填措施，全线里程长，处治面积大，采用挖出换填则产生大量的弃方。
具体来说，对于填方高度小于10m的路段，无论软弱地基土的厚度多深，一般挖淤排水（挖淤30～40cm）后，抛填片石0.8m～1.0m。
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对于路堤高度大于15m时，若软弱土的厚度小于3m，采取换填+片石盲沟或抛石挤淤处理。若软弱土厚度大于3.0m，一般采用碎石桩施工，间距1.8m到2.0m（填方高度小于20m的桩间距选择2.0m，大于20m则间距选择1.8m）。
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对于填方高度10～15m的路堤，根据土体性质及厚度，一般可采用抛石强夯（土性质较好）、挤密碎石桩（土性质差）、水泥搅拌桩（碎石供应有难度时采用）等处理。
此外，对于填方高度大于18m左右的斜坡软弱地基土上的路堤，若软弱地基土在5～6m，可采用坡脚局部彻底换填的处理措施。
（三）大内高速软弱地基处治规模
大内高速全长31.1km，其中软弱地基处理形式较多，且全线软基处理长度占路线总里程的44.4%。其中抛石挤淤99处，处治面积 40.4万㎡，片石用量约48万m3，折合每公里片石用量1.5万m3；挤密碎石桩14处，处治面积9万㎡，挤密碎石桩长度20.8万m；水泥搅拌桩处治面积5.2万㎡，水泥搅拌桩长度16.2万m。软弱地基处理造价约500万元/km。
五、结论
（1）渝西丘间谷地相软弱土，其物理力学性质比滨海相软土要好的多，但很多区域达不到软土标准。该地区地表覆盖层厚度多在3～5m，部分5～10m，最大厚度一般不超过15m，表层土厚1.0～2.5m静力触探值偏低，为一从软至硬逐渐过渡的地层结构。
（2）根据软弱土厚度、土层软弱程度、地材出露情况和路堤填筑高度等因素选择处治方案，一般建议不要采用挖除换填措施，尽量选择抛石挤淤、强夯片石、挤密碎石桩、水泥拌合桩等方式进行处理。
（3）选择与方案相适应的施工工艺，控制软基处理材料的质量，并加强路堤填筑过程中的沉降观测是保证渝西区域软基效果的关键。
参考文献
[1]王玉.交通土建软土地基工程手册.人民交通出版社，2001.
[2]黄锐.四川盆地软基工程特性探讨.中外公路,2011
[3]成永刚.四川省公路软弱地基处理的现状及动态.四川建筑科学研究,2015
[4]胡翔. 压填片石处治四川盆地浅层软基的试验研究.西南交通大学，2016