某高速公路岩溶区路基处治方案研究

（2p）某高速公路岩溶区路基处治方案研究余丹丹 胡晓敏 邱兰 邓爽一、工程概况某高速公路第一合同段 I 互通中段（包括 A 匝道 1 号桥） ，跨京珠高速湖南段15～15 段。其中：A 匝道 1 号桥 2#墩位于京珠高速湖南段 80 右 20计桩长 31m，桩径 计基础高程 242m。2009 年 4 月下旬 1 号桥 2#墩 1A 号桩开始进行钻孔，当钻进孔深 30m 时，孔口以下 3沿京珠高速公路防护栏及局部路缘与路基边坡相接部位出现宽 5～6缝，纵向长约 10m。为此，施工单位也对相应路基进行了注浆处理，路基基本处于稳定状态。2010 年 1 月，在 1 号桥 2#墩 1B 号桩施工期间，京珠高速公路管理单位养护人员发现25～200 右幅水泥路面沿超车道与行车道纵缝开裂，最大宽 36产生路面下沉，严重危及京珠高速公路的安全，1 月 3 日管理处对该段进行了交通封闭，遂进行路面的物探探溶、路面沉降监测、裂缝观察，其物探、沉降观测和裂缝观察结论如下：（1）京珠高速公路湖南段 25～00 段位于一 岩溶发育带上，溶洞非常发育，且发育规模大，灰岩顶板薄，部份为空洞，并含丰富的岩溶裂隙承压水。（2）25～200 右幅路面产生下沉与开裂，经 5 天的路面监测，路面下沉与裂缝扩张值均很小，目前基本处于稳定状态。（3）郴宁高速水龙互通 A 匝道 1 号桥 2#墩位于京珠高速公路湖南段的右侧约 下发育高度达 溶洞（空洞） ，由于 1 号桥 2#墩 l A 号桩施工时把溶洞顶板岩石破坏（振碎） ，岩溶水水位上升，液化了溶洞顶板以上的土体，使土体沿溶蚀裂隙或溶沟下渗与溶洞（空洞）连通，从而导致京珠高速公路湖南段 46～200 右幅路面下沉与开裂。二、工程问题原因分析（一）地质特征地质资料表明，京珠高速公路 46～200 下方存在包括高度超过 20m 的大型溶洞在内的溶洞群，从 492+150 向 492+180 方向溶洞顶板有减薄趋势，到 80 溶洞顶板缺失。（二）问题原因分析根据地质勘察报告，对该段问题产生可能的原因分析如下：珠高速公路路基右侧存在溶洞和溶蚀区，基岩面倾向指向京珠右侧，覆盖层从路基中线向右厚度增大，溶洞内充填物为软塑土。受桩基施工扰动，路基与地基覆盖层向京珠右侧滑移，导致路面板分离开裂。基浸水软化沉降监测表明京珠高速公路路基发生了沉降，沉降表面为靠路基中线处大，靠路肩处小，与一般路基沉降中间大，两边小的特性相符，因此岩溶水将路基、地基软化导致京珠高速公路该段沉降的可能性存在。492+115～15 段存在大规模溶洞群分布，溶洞水力与外界联通，部分溶洞顶板缺失。由于邻近桩基施工影响，溶洞内水体排泄、溶洞充填物流失，使得原溶洞顶板和无顶板的溶洞上覆盖层所受支撑减弱导致路基下沉。三、路基沉陷整治方案（一）京珠高速公路 25～50 段路基水平滑移处理高速公路 25～50 段路基右侧增设反压护道，反压护道顶面高度最大达到京珠高速公路路基高度 1/2 处；护道长度设置从 30～20，长 90m，宽度为8～15m。反压护道设置平面范围如图 1 所示。图 1 反压护道设置范围图 2 路基注浆深度范围（二）京珠高速公路 25～50 段路基下沉处理高速公路 25～50 段地基和路基进行注浆处理，注浆处理范围为：①注浆范围长度：35～00，计 65m 长；②注浆范围宽度：从距中央分隔带 3m 起，到京珠高速路基原坡脚；③注浆孔布置为梅花形布置，间距 5m；④注浆范围深度：如图 2 所示，注浆孔进入石灰岩层 该深度至路面下 4m 范围。注浆分 2 层进行：石灰岩岩层与淤泥质土地基为下层、4 米以下路基为上层。层间应用止浆卡塞隔开，两层浆液配比和注浆压力不同。⑤建议的注浆方法如下：采用自下往上静压注浆，先将石灰岩岩层，淤泥质土地基用止浆卡塞与路基隔开，然后对溶洞顶板和地基压浆，之后进行路基压浆工作，用止浆卡塞将注浆区和上部路基隔开，对地基压浆。注浆原则是能加强岩层顶板、覆盖层和路基，增强顶板液水灰比采用 1:1～，注浆压力取 层地基与溶洞顶板取高值，上层路基取低值。注浆施工之前应进行试压浆，实际注浆压力和配比应视注浆过程进行调整，如浆液漏失，则浆液中加速凝剂（如水玻璃等） 。注浆同时建议进行京珠高速公路路面沉降观测，预防路面隆起，若路面有隆起趋势，则调低注浆压力。（三）I 互通 A 匝道 1 号桥桩基处理I 互通 A 匝道 1 号桥桩基下溶洞高度超过 20m，施工单位反映采用普通全护筒钻进很难实施，因此建议采用以下两种方法之一处理：孔击破溶洞顶板后，采用片石掺粘土或水泥碎石土对溶洞进行回填，并用冲击钻头进行小冲程慢速反复击实，然后全护筒钻进。孔击破溶洞顶板后，采用片石掺粘土、或水泥碎石土、或砂或砂性土对溶洞进行回填，并用冲击钻头进行小冲程慢速反复击实，然后在桩周注浆，形成帷幕后全护筒钻进。四、 结论如今，全国高速公路建设正在高峰期。其路线经过的地区地质条件也千差万别，为此，对于岩溶区地基的处治措施，必需结合实际情况分析综合采用注浆加固、反压护道等处治方法，该路段路基沉陷整治方案获得预期效果，这些经验值得推广。（作者单位：余丹丹、胡晓敏、邱兰，湖北水利水电职业技术学院；邓爽，中铁第四勘察设计院集团有限公司）