广东省公路学会 郑启瑞
广东地处祖国的东南沿海，海岸线（含海岛海岸线）长达3000公里。全省江河水系广布，珠江水系西江、北江、东江在广东中部汇聚形成网状水道切割珠江三角洲后分成八大出海“口门”（虎门、洪奇门、蕉门、虎跳门、崖门等）流入南海；韩江、榕江分布在粤东地区形成潮汕平原后引流入海；粤西地区分布有漠阳江、鑑江出海平原。沿海岸和数以百计的大小海岛四周分布着不同宽度的湿地滩涂。这些三角洲冲积平原、江河两岸、滨海及环岛湿地沉积与冲积地带，均存在不同深度、成份复杂的软土地层。
省内占土地面积约70%、绵互东、北、中、西部的山区，软土层分布较少，主要散落于面积较小的山间洼地、小盆地之中，多属于冲积、洪积软弱土层。
我省软土地带的构成和土壤特性十分复杂，土质有淤泥、泥炭、淤泥质粘土、粉砂质淤泥等；硬壳层厚（埋深）度，多为10m 以内，软土层厚度，多为20m以内，沿海地带也有深达30m以上；竖向分布，既有单层，也有与粘土、砂土成层状交互分布。软土层的天然含水量，多为50~80%，沿海地带超过100%，个别点接近200%（泥浆状），孔隙比大，压缩性大，承载力很低。
上世纪五十年代以来，广东公路交通逐渐发展，但仍以低等级公路和等外路为主，公路交通量不大，载重车辆不多。到改革开放前夕（1979年初），广东没有一条二级以上的公路，约90%是四级（最低等级）公路和等外地方道路，路面90%是砂土路和简易柔性铺装。低等级公路路堤不高，桥梁不多，行车速度慢，对地基要求不高，穿过软土地带的公路，因限于投资十分困难
的客观经济环境，只要求不断路，不发生影响行车安全的变形，不造成较大的行车事故，一般不对软基进行处理。而在运营期间，通过“填凹补缺”，“加高加固”，修补软基工后变形带来的缺陷，维护车辆通行。
上世纪七十年代末，受文革影响的我省经济逐渐恢复和增长，公路交通也开始缓慢发展。在渡口改桥、国省道改造、提高公路等级、新建一些二、三级公路为主的等级公路建设中，软土地基上建桥筑路，陆续暴露出工程质量和工程安全问题。由于对软土地基沉降稳定和安全性控制认识不足，曾多次发生路堤失稳滑塌、沿海路堤整体沉没、路基侧向滑动、路堤纵向和横向开裂；桥台向前位移、倾覆，台身（肋板、框架、柱桩）剪切破坏，桥台扭转变形，开裂；涵洞洞身沉降错位，洞身扭转变形等事故，造成停工处理、延误工期，返工浪费，降低质量，形成隐患。
广东高速公路软基处理技术，是在上世纪七、八十年代普通等级公路建设的过程中，不断总结工程实践的经验教训，结合科研试验，吸纳新技术成果的基础上，逐步发展起来的。上世纪八十年代中期，进入高速公路建设初期，虽然，软基稳定和构造物施工过程的稳定问题，经采取一系列预防技术措施，得到了有效的控制，失稳事故已大幅度减少，仅在赶工情况、盲目填筑或个别特殊路段发生过上述本来可以避免的工程事故，但，软基工后沉降控制突出成为高速公路行车安全和舒适性的主要问题，经过近十几年的实践、探索，从理论上和实际操作上，研究总结出了一系列控制工后沉降的计算分析方法，现场试验与施工工艺、施工监测和预测工后沉降的方法，加速软基稳定、减少工后沉降的有效对策等初步成果，经揭阳至普宁高速公路软基处治等工程实践验证，处治结果基本达到了预期目标和要求。
综上所述，广东省高速公路（早期为一、二级公路）软基处治的实践过程，大体上分为三个阶段：
第一阶段：1993年以前，着重解决公路软基处治施工过程及营运期的稳定性和桥涵构造物软基造成的变形控制问题，预防路堤失稳垮塌、构造物变位、变形破坏事故。软基处理方法，主要采用砂垫层堆载预压、砂桩排水固结与加固地基、清淤换填等，结合反压护道平衡软基路堤填土产生的侧向堆移挤出的负荷载。对于桥台的稳定，改变了过去先施工桥台、架梁后，才填筑台后土方的施工程序，采用先处理桥台前后的软基，填筑路堤，基本稳定后，才钻桩构筑桥台，并采取台前反压护道，支撑梁平衡台后土压力等措施，成功地解决了软基桥台的稳定问题。
第二阶段：1993年至1998年，着重研究控制软基工后沉降，探求预测工后沉降值的方法和减少工后沉降量的措施。软基处理方法，结合广东的条件，从有效而经济适用的原则出发，进行了多种方法的试验对比。经对袋装砂井（塑料排水板）联合堆载预压排水固结法，真空吸水联合堆载预压法、强夯法、砂桩复合地基、碎石桩复合地基、水泥搅拌桩（干、湿喷）复合地基、贫砼灌注桩复合地基、预制管桩复合地基等方法，进行技术经济比较，优选出了排水固结法、真空堆载法、强夯法、水泥搅拌桩、贫砼桩、砂桩复合地基、管桩复合地基等处理方法。对轻质填料、减小路基恒重，保证路堤稳定性，减少总沉降量和工后沉降的措施也作了试验和实施。主要是采用EPS材料填筑桥头高路堤、煤渣填筑路堤、发泡轻质土构筑路堤的试验，前者由于价格较高未能推广，后两项在工程中因地制宜推广应用，取得了较好的效益。
值得关注的是在预测工后沉降值和减少工后沉降量的措施方面，经探索
与多项工程实践，研究出一套较为切实可行、具有较高准确度的预测方法和减沉措施：依据理论计算，推算总沉降量和工后沉降量以及依据施工过程监测，由堆载预压期的沉降曲线预测工后沉降值，相结合确定工后沉降值的预测方法；以超载（或等载）预压加速固结沉降为主要措施，结合预抛高，减少工后沉降及其影响。这一方法和措施已在高等级公路软基处理工程中应用，预期在扩大应用中，进行改进、完善后将对公路软基处治技术的发展起一定的作用。
第三阶段：1998年以后，除继续深化、完善工后沉降预测和减少工后沉降的措施外，开始对高速公路软基路段扩宽拼接工程中，控制新、老路基的不均匀沉降差，预防路基路面变形开裂、出现早期损坏的方法和措施进行研究。在广佛高速公路扩宽工程实践取得初步成果的基础上，依托佛开高速公路扩宽工程，从理论分析计算、试验路段监测验证、施工工艺、动态设计等方面，展开全过程的研究。
根据国家和交通部颁发的技术标准和规范的要求，结合高速公路运营使用的质量要求，我省高速公路软基处治的主要目标和技术要求，可归纳为如下几点：
（一）、为保证高速公路工程的质量与安全，施工阶段应确保工程质量和稳定安全，杜绝路基滑移塌方，路堤沉陷和侧向变位，软基不均匀变形引发路堤严重开裂错位，桥涵结构物推移变位、扭转、开裂、结构性破坏等现象。
（二）、为保证行车安全、舒适和路容美观，路基和结构物等在投产开放交通后，路基路面不产生超出允许范围的变形和早期损坏，结构物的外形和内力处于正常状况。
（三）路基因软基原因引起的工后沉降不得超过以下规范允许值： 大桥两岸桥头（路桥连续处） 10cm 中、小桥桥头、涵洞两侧 20m 一般路基 30m
上述目标要求年限，沥青路面按设计使用年限15年，水泥砼路面按1至2次大修期考虑，亦取15年左右计算。
对于交通量特大、影响十分广泛的重要高速公路工程，应适当提高沉降控制标准：大桥桥头5cm，其余路段10~15cm，以提高行车服务水平。
在高速公路工程建设中，路基的稳固、桥涵构造物的稳固和路面平整顺适，是关系工程成败的关键问题。软基处治必须满足上述要求。综合我省高速公路软基处治工程，已初步形成成套处治技术，主要内容为：
（一）、详细查勘软土路段的地质情况，通过钻探、十字板原位测试、标贯等手段，查明软土层埋藏深度、地层分布、软土层厚度、颗粒组成及物理力学指标、层底硬盘面的倾斜状况等，为处治方法的合理确定提供准确的依据；
（二）、依据软土性状、路堤填土高度及稳定性评价、沉降量计算，结合质量标准，综合选定分段处治方法；各种处治措施均应穿透软土层，尽可能消除“悬桩”状态；
（三）、制定施工监测、监控方案，选定高素质、具有相应理论知识和实践经验的施工监测单位，负责施工监测控制、统一指挥路堤填筑施工，确保稳定安全。
（四）、工程总体安排上，优先安排软基处治工程，先开工、先处理、先
填筑路基，在确保路堤稳定的前提下，尽早填至预定高度（超、等载预压高度），争取尽量延长超（等）载预压的时间，确保稳定性，减少工后沉降。
（五）、路堤填筑施工，应进行分级控制填筑速度。排水固结法施工，在临界高度以内、或真空堆载法真空度达到80kpa以后填筑压实，复合地基达到强度后填土，均可按一般路基填筑方法，分层（层厚20~30cm根据压实质量标准确定）、稳定性监测作参考。排水固结法施工，填筑高度超过临界高度，尚在4.5m以下，一般软土层不厚、软土不特差的路段，可按坡脚侧向位移小于8mm，中心垂直沉降小于15~20mm控制日填筑速度。填筑高度超过4.5m，或软土厚、且压缩量大的路段，按坡脚侧移小于5mm、中心沉降小于10mm规范值控制。填筑高度达6m以上，及超载高度填土，必须严格控制填土厚度，采用薄层（15~18cm）轮加施工。
填筑过程稳定控制指标中，坡脚点侧向位移量（或测斜管指数）以及孔压消散数值是主要指标，必须勤检查、观测。
（六），桥台、通道、涵洞软基如采用排水固结法处理，一般采用反开挖措施，即先与路基同步处理软基，并完成桥涵基础砂砾垫层，填筑路基堆载预压达到基本稳定后，反开挖至基础底面标高，构筑桥涵工程，以协调路桥前后的变形。
如采用复合地基，应通过调整复合地基桩距，设置变形渐变过渡段，并对路基堆载预压，消除不均匀变形。
（七）软基处理超载预压是控制工后沉降的重要而有效的措施，近年来已由多项工程证明。“超载”是指路堤填至路槽底标高后，继续填土约90~100cm（相当于路面结构等代土重达到“等载”），再加高1~1.5m（“超载”）；并随软
基压缩下沉，补充加载，维持超载标高。超载具有六点作用：①加速排水固结、压缩变形，缩短工期；②提高软基承载力；③减少工后沉降量；④消除大部分不均匀沉降差异；⑤确保路面施工及营运期路堤稳固；⑥减少养护维修工作量和费用。
超载的缺点是超载土方挖运和废弃，增加了工程费用和土地占用。为减少费用，近年来，采取了利用废弃土方、路面材料储存、储水加载等措施。
对于软土较薄、沉降压缩不大的路段和复合地基处理路段可不进行超载预压，但仍应等载预压。
（八）采用软基路段预抛高措施、减少工后沉降的影响。按照软基处理工后沉降控制标准，软基在营运期允许有一定的沉降量，此项沉降虽符合规定，不会危及行车安全，但仍影响路容，也增加了维护工作量和费用。为此有必要采取措施减少影响和维护费用。设置预抛高是简便、经济、有效的措施，设置预抛高是通过预压土方少卸载实现的，既减少了卸载费用，又节约的维护费用。
设置预抛高的方法和线形指标，经实践表明，可采用下述方法和指标： 1. 以标高固定点（如：桥台、通道桥面等）为控制点；
2. 抛高量根据推算工后沉降值确定，一般采用推算值的1/2~2/3； 3. 小桥通道较密的路段（间距小于100m）抛高宜不超过5cm。 4.桥涵较稀的路段，可按纵坡增量0.1%，坡长大于30m ；纵坡增量0.2% ，坡长大于50m；纵坡增量0.3%，坡长大于80m设置。
软基处治工程，具有较多的不确定因素，我们虽做了一些工作，取得了一定成果，但仍存在许多问题，有待我们去探索、实践总结、高速公路扩建
工程也刚在起步阶段。以上介绍仅是抛砖引玉。我们恳请全国同行专家、教授，多多赐教，共同推进软基处理技术加速发展，取得更好的效益。
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