沉管桩是指利用振动或冲击沉管方式，在软弱地基中成孔后，填入混凝土，形成较大直径的地基处理方式，主要有置换、挤密、端承效果，广泛运用于土建中群桩技术中；反压护道是指为防止软弱地基产生剪切、滑移，保证路基稳定而在路基填方边坡上设置一定宽度的土体，对积水路段和填土高度超过临界高度路段起反压作用。

 

　　1工程实例

 

　　本项目位于浙北地区，原为一条四级公路的县道，该公路已运营10几年，期间经过多次维修，路基沉降趋于稳定，路面通行条件较差。随着经济的发展，本区域内的车辆剧增，原四级公路不能满足功能需要，沿线乡镇百姓出行、过境交通严重受到制约，所以将该道路改建成为二级公路。为了节约工程项目投资，节约占用土地，部分道路线位采用老路线位，采用路基拼宽的形式，部分老桥作为实施期间的施工便道，同时也保证了施工期间公路的通行。

 

　　项目沿线为低洼平原地带，水网发育，地面黄海高程2.65～4.5m（4.5m一般为沿线的堤坝高度）。气候属中纬度亚热带季风气候区：气候温和，四季分明，雨量充沛。年平均气温15～16℃，年平均温差25℃。多年平均降水为697.4mm，每年5～10月降水较为集中。年均水面蒸发量884.8mm，陆地蒸发量797.5mm。本区灾害坏天气有台暴、冰雹、大风等。八级以上大风年均8.8次，风速大于17m/s。过境台风年均1.4次。冰雹往往伴随狂风暴雨，危害大。

 

　　沿线主要以淤泥土为主，其埋深0.8-2m，深度约23m，淤泥土主要特征：含水量大、压缩性高、稳定性差等，其相关的主要工程指标如下表：

 

　　2现场概况

 

　　事故地点为某桥头，该路段内最高填筑高度3.5m，该填筑高度以位于老路上进行计算的，如算至路边的鱼塘底，填筑高度5.2m。本桥桥头路段设计时采用直径40cm，深度25m，间距2m的沉管灌注桩。

 

　　施工过程：沉管灌注桩打设完成后，前10天实施路段均无异常。沉管灌注桩试压块强度满足要求后，进行回填后2天出现如图所示的裂缝（填筑前的一天，本地气候为暴雨）。仅示意出裂缝在桩的大致位置与宽度，路基边坡上的桩已经倾斜了，图中未示意。道路北面的塘中底面淤泥有部分凸起现象。

 

　　3裂缝分析

 

　　设计时，经多种设计方法进行比较，沉管桩性价比最高，所以选择了该类桩进行施工。计算时，将车俩转换成等代土压力进行计算，设计的沉管桩，经采用理正软件计算路基的稳定性指数1.56，满足路基设计规范要求，单桩承载力与单桩体承载力远大于土体与车辆荷载。

 

　　道路利用老路侧为经运营了10多年的老路基，不存在失稳现象和向塘侧施加外力；经施工记录分析：填筑速率太快，填筑4m约2天时间，上面沉管灌注桩强度没有达到，出现浅层的失稳；施工碾压采用20t振动压力机，远大于设计沉管灌注桩当时的强度；施工中在路基中也存在许多裂缝，同时在下暴雨时受雨水的侵泡、冲刷，路基的重量也剧增，泥浆在路基内起到了润滑作用，众多因素引起了路基失稳现象。

 

　　该路段经对存在裂缝的灌注桩路段进行开挖，路基内侧两排桩均在原地表下2m处均断裂，同时发现该断面内灌注桩均有缩颈现象，故在该横断面上形成了一个最不利的抗剪切面，导致应力集中后路基失稳。

 

　　4处理方案

 

　　鉴于已经失稳，该路段的软基深至20多米，软基处理方式不多，造价很高，且本路段处理深度已经达到，承载力没有问题。考虑本项目的经济、可行性，经采用轻质填筑、加密刚性桩、接桩、反压护道等方案的讨论与研究，最终选择了反压护道。

 

　　5施工注意事项

 

　　对于老路利用侧：原沥青路面进行挖出，路基无缺陷就进行与新建侧统一填筑；如有缺陷，应进行换填处理。必须检测路基压实度要达到设计要求，老路侧应比新建侧压实度大1%，否则要重新碾压。

 

　　对于新建侧：存在裂缝路段填筑材料全清除，以断裂的桩体进行挖出，挖出后浇注桩帽，桩帽的边长加大一倍。待强度达到后，与反压护道同时填筑路基，进行一层一层填筑路基，厚度不大于30cm，压实度度满足设计要求。

 

　　6结语

 

　　本路段通过采用“利用已打设的沉管桩加单侧的反压护道”的处理方案，达到了经济合理、技术可行的效果，保证了施工工期与施工顺利进行，达到二级公路的使用要求。经历了6年时间的运营，该路段沉降远小于其他桥头路段沉降值，证明反压护道从根源上解决了沉管桩事故的不足。

 

　　参考文献

 

　　[1]《公路路基设计规范》(JTGD30—2004).

 

　　[2]《公路路基施工技术规范》（JTGF10-2006）.

 

　　[3]《高等级公路地基处理设计指南》龚晓南.

 

　　[4]《地基处理手册（第三版）》龚晓南.

 

　　[5]戴自航，土坡稳定分析简化Bishop法的数值解，岩土力学，2002年6期.