沉管樁是指利用振動(dòng)或沖擊沉管方式，在軟弱地基中成孔后，填入混凝土，形成較大直徑的地基處理方式，主要有置換、擠密、端承效果，廣泛運(yùn)用于土建中群樁技術(shù)中；反壓護(hù)道是指為防止軟弱地基產(chǎn)生剪切、滑移，保證路基穩(wěn)定而在路基填方邊坡上設(shè)置一定寬度的土體，對(duì)積水路段和填土高度超過臨界高度路段起反壓作用。
1工程實(shí)例
本項(xiàng)目位于浙北地區(qū)，原為一條四級(jí)公路的縣道，該公路已運(yùn)營(yíng)10幾年，期間經(jīng)過多次維修，路基沉降趨于穩(wěn)定，路面通行條件較差。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，本區(qū)域內(nèi)的車輛劇增，原四級(jí)公路不能滿足功能需要，沿線鄉(xiāng)鎮(zhèn)百姓出行、過境交通嚴(yán)重受到制約，所以將該道路改建成為二級(jí)公路。為了節(jié)約工程項(xiàng)目投資，節(jié)約占用土地，部分道路線位采用老路線位，采用路基拼寬的形式，部分老橋作為實(shí)施期間的施工便道，同時(shí)也保證了施工期間公路的通行。
項(xiàng)目沿線為低洼平原地帶，水網(wǎng)發(fā)育，地面黃海高程2.65～4.5m（4.5m一般為沿線的堤壩高度）。氣候?qū)僦芯暥葋啛釒Ъ撅L(fēng)氣候區(qū)：氣候溫和，四季分明，雨量充沛。年平均氣溫15～16℃，年平均溫差25℃。多年平均降水為697.4mm，每年5～10月降水較為集中。年均水面蒸發(fā)量884.8mm，陸地蒸發(fā)量797.5mm。本區(qū)災(zāi)害壞天氣有臺(tái)暴、冰雹、大風(fēng)等。八級(jí)以上大風(fēng)年均8.8次，風(fēng)速大于17m/s。過境臺(tái)風(fēng)年均1.4次。冰雹往往伴隨狂風(fēng)暴雨，危害大。
沿線主要以淤泥土為主，其埋深0.8-2m，深度約23m，淤泥土主要特征：含水量大、壓縮性高、穩(wěn)定性差等，其相關(guān)的主要工程指標(biāo)如下表：
2現(xiàn)場(chǎng)概況
事故地點(diǎn)為某橋頭，該路段內(nèi)最高填筑高度3.5m，該填筑高度以位于老路上進(jìn)行計(jì)算的，如算至路邊的魚塘底，填筑高度5.2m。本橋橋頭路段設(shè)計(jì)時(shí)采用直徑40cm，深度25m，間距2m的沉管灌注樁。
施工過程：沉管灌注樁打設(shè)完成后，前10天實(shí)施路段均無異常。沉管灌注樁試壓塊強(qiáng)度滿足要求后，進(jìn)行回填后2天出現(xiàn)如圖所示的裂縫（填筑前的一天，本地氣候?yàn)楸┯辏?。僅示意出裂縫在樁的大致位置與寬度，路基邊坡上的樁已經(jīng)傾斜了，圖中未示意。道路北面的塘中底面淤泥有部分凸起現(xiàn)象。
3裂縫分析
設(shè)計(jì)時(shí)，經(jīng)多種設(shè)計(jì)方法進(jìn)行比較，沉管樁性價(jià)比最高，所以選擇了該類樁進(jìn)行施工。計(jì)算時(shí)，將車倆轉(zhuǎn)換成等代土壓力進(jìn)行計(jì)算，設(shè)計(jì)的沉管樁，經(jīng)采用理正軟件計(jì)算路基的穩(wěn)定性指數(shù)1.56，滿足路基設(shè)計(jì)規(guī)范要求，單樁承載力與單樁體承載力遠(yuǎn)大于土體與車輛荷載。
道路利用老路側(cè)為經(jīng)運(yùn)營(yíng)了10多年的老路基，不存在失穩(wěn)現(xiàn)象和向塘側(cè)施加外力；經(jīng)施工記錄分析：填筑速率太快，填筑4m約2天時(shí)間，上面沉管灌注樁強(qiáng)度沒有達(dá)到，出現(xiàn)淺層的失穩(wěn)；施工碾壓采用20t振動(dòng)壓力機(jī)，遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)沉管灌注樁當(dāng)時(shí)的強(qiáng)度；施工中在路基中也存在許多裂縫，同時(shí)在下暴雨時(shí)受雨水的侵泡、沖刷，路基的重量也劇增，泥漿在路基內(nèi)起到了潤(rùn)滑作用，眾多因素引起了路基失穩(wěn)現(xiàn)象。
該路段經(jīng)對(duì)存在裂縫的灌注樁路段進(jìn)行開挖，路基內(nèi)側(cè)兩排樁均在原地表下2m處均斷裂，同時(shí)發(fā)現(xiàn)該斷面內(nèi)灌注樁均有縮頸現(xiàn)象，故在該橫斷面上形成了一個(gè)最不利的抗剪切面，導(dǎo)致應(yīng)力集中后路基失穩(wěn)。
4處理方案
鑒于已經(jīng)失穩(wěn)，該路段的軟基深至20多米，軟基處理方式不多，造價(jià)很高，且本路段處理深度已經(jīng)達(dá)到，承載力沒有問題。考慮本項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)、可行性，經(jīng)采用輕質(zhì)填筑、加密剛性樁、接樁、反壓護(hù)道等方案的討論與研究，最終選擇了反壓護(hù)道。
5施工注意事項(xiàng)
對(duì)于老路利用側(cè)：原瀝青路面進(jìn)行挖出，路基無缺陷就進(jìn)行與新建側(cè)統(tǒng)一填筑；如有缺陷，應(yīng)進(jìn)行換填處理。必須檢測(cè)路基壓實(shí)度要達(dá)到設(shè)計(jì)要求，老路側(cè)應(yīng)比新建側(cè)壓實(shí)度大1%，否則要重新碾壓。
對(duì)于新建側(cè)：存在裂縫路段填筑材料全清除，以斷裂的樁體進(jìn)行挖出，挖出后澆注樁帽，樁帽的邊長(zhǎng)加大一倍。待強(qiáng)度達(dá)到后，與反壓護(hù)道同時(shí)填筑路基，進(jìn)行一層一層填筑路基，厚度不大于30cm，壓實(shí)度度滿足設(shè)計(jì)要求。
6結(jié)語(yǔ)
本路段通過采用“利用已打設(shè)的沉管樁加單側(cè)的反壓護(hù)道”的處理方案，達(dá)到了經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行的效果，保證了施工工期與施工順利進(jìn)行，達(dá)到二級(jí)公路的使用要求。經(jīng)歷了6年時(shí)間的運(yùn)營(yíng)，該路段沉降遠(yuǎn)小于其他橋頭路段沉降值，證明反壓護(hù)道從根源上解決了沉管樁事故的不足。
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