现役高速公路轻质土侧向置换路基方法研究

考虑到现役高速公路运营情况,提出了在不影响正常通车的条件下,采用侧向引孔注入气泡混合轻质土置换路基的卸载处治方案。以浙江申嘉湖杭高速公路为例,通过吸失水试验确定了轻质土设计容重的修正系数,结合现场监测数据对不同处理路段的沉降进行了分析。提出了采用置换体积比和有效容重比来修正平均固结度和利用置换前的沉降资料估算轻质土的置换量的简便计算方法。采用有限元方法模拟了轻质土置换后的沉降并与实测结果进行对比。研究结果表明,轻质土试样长期受水浸泡,材料设计容重将有明显增加,需要根据不同施工环境对其进行修正,建议修正系数取值在1. 05～1. 25之间;采用轻质土置换的路段,通过监测资料得到的沉降速率比值与该桩号有效固结度的计算数值大致相等,最大误差只有15. 4%,提出的简便计算方法作为控制标准是可行的;横向引孔施工结束后,EK0+320-EK0+325沉降速率从最大65. 3 mm/月减小到5 mm/月。通过数值模拟发现,施工完成后一个月换填与不换填的沉降差为5 mm。在保证路基土稳定的条件下,可增加引孔数量加大卸载量,或者采取跳孔方式拉大成孔间距,减少群孔对成孔质量的影响,成孔后分批次及时浇注轻质土,避免塌孔影响置换效果。综上所述,横向引孔换填轻质土能有效控制现役高速公路沉降。