至 2018 年 底 ， 我 國 高 速 公 路 總 里 程 突 破14 萬 km，高速公路作為運(yùn)輸通道對(duì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展異常重要。我國建設(shè)的高速公路跨地域廣闊，地形地
貌復(fù)雜多變，發(fā)展較快的沿海地帶如長江三角洲和珠江三角洲等，地基通常為含水率高、壓縮性大、滲透性差、抗剪強(qiáng)度低等的軟土層。軟土上修建路基存在最大的問題是穩(wěn)定性、承載力及工后沉降，尤其是收費(fèi)站廣場(chǎng)，寬度比一般路段寬，大面積堆載工況下將導(dǎo)致固結(jié)時(shí)間長、沉降量大、水平位移大，影響范圍更廣。因此如何從經(jīng)濟(jì)性、可行性上選擇合適的軟基處理方案將是路基工程的關(guān)鍵。
1 廣明高速羅格收費(fèi)站概況
      廣明高速陳村至西樵段橫貫佛山市南側(cè)，呈東西走向，工程地貌類型為三角洲沖積平原地貌類型，沿線地勢(shì)平坦，分布較多魚塘。羅格收費(fèi)站是廣明高速陳村至西樵段主線收費(fèi)站，向東通過羅格立交與佛山一環(huán)、魁奇路銜接，向西延伸連接高田高架橋，廣場(chǎng)處于深厚軟基段，主要特殊巖土為人工填土及淤泥質(zhì)土。其中淤泥質(zhì)土厚度在6～15 m，廣場(chǎng)全線有分布。淤泥質(zhì)土具含水量大、壓縮性高、力學(xué)強(qiáng)度低、靈敏度高等特點(diǎn)，土質(zhì)不均，夾層及上下層（特別是砂層）變化也較大，易產(chǎn)生側(cè)向滑移、不均勻沉降、蠕變及軟土震陷等地質(zhì)災(zāi)害。羅格收費(fèi)站廣場(chǎng)全長 493.4 m，雙向 21 車道 （6 入 15 出），路基頂面、路面寬度在 33.5～114 m，
軟基處理設(shè)計(jì)采用現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土處理，填方量約14 萬 m3。
2 設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)及基本要求
2.1 設(shè)計(jì)的溫密度及強(qiáng)度
（1）泡沫標(biāo)準(zhǔn)密度： 50 kg/m3。
（2） 發(fā)泡倍率：不低于 1 600。
（3）消泡試驗(yàn)泡沫輕質(zhì)土濕密度增加率不超過
10%。
（4）主要技術(shù)指標(biāo)見表 1。 

2.2 泡沫輕質(zhì)土置換厚度的確定
      泡沫輕質(zhì)土置換厚度的確定原則為總荷載不增加，即考慮增加的路基設(shè)計(jì)高度、路面結(jié)構(gòu)層、建成通車后的車輛荷載等，通過下挖原狀土置換成容重更小的泡沫輕質(zhì)土來抵消。置換深度 H 計(jì)算如下：假設(shè)路基填筑高度為A，路面結(jié)構(gòu)厚度 B 重度為 23 kN/m3， 根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTG B01—2014） 公路Ⅰ級(jí)車輛荷載約為 18 kPa，設(shè)計(jì)泡沫輕質(zhì)土容重為 6 kN/m3， 原狀土的容重為 18 kN/m3。經(jīng)計(jì)算簡(jiǎn)化之后換填深度與路基填筑高度之 間應(yīng)滿足下式：
H ≥A/2+17B/12+3/2 （1）
按分段計(jì)算：羅格廣場(chǎng)收費(fèi)站置換厚度在 1.5～2 m。泡沫輕質(zhì)土處理縱剖面如圖 1 所示。

2.3 沉降計(jì)算
      根據(jù)泡沫輕質(zhì)土置換厚度和該項(xiàng)目的填土高度，對(duì)可能出現(xiàn)的工后殘余沉降進(jìn)行理論計(jì)算。固結(jié)度計(jì)算采用微分方程數(shù)值解法，地基總沉降計(jì)算采用經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法，主固結(jié)沉降計(jì)算采用 e-p 曲線法。計(jì)算公式如下： 

式中：n 為壓縮土層內(nèi)土層分層的數(shù)目； e0i 為地基中各分層在自重應(yīng)力作用下穩(wěn)定孔隙比；e1i 為地基中各分層在自重應(yīng)力和附加應(yīng)力共同作用下的
穩(wěn)定孔隙比；Δhi 為地基中各分層的初始厚度， m。計(jì)算時(shí)考慮彌補(bǔ)地基沉降引起的路堤增高量，工后基準(zhǔn)期起算時(shí)間為最后一級(jí)加載（路面施工）結(jié)束時(shí)，按分段計(jì)算：羅格廣場(chǎng)收費(fèi)站基準(zhǔn)期內(nèi)的殘余沉降在 0.12～0.2 m。
2.4 變形縫設(shè)計(jì)
    與普通混凝土一樣，大體積泡沫輕質(zhì)土由于一年中季節(jié)溫度差異，存在熱脹冷縮問題，該項(xiàng)目地處廣東省佛山市，夏季長、溫度高，泡沫輕質(zhì)土主要克服的是熱脹問題。故設(shè)置變形縫是大體積泡沫輕質(zhì)土一個(gè)重要的設(shè)計(jì)組成部分。此次設(shè)計(jì)沿路基縱向上每隔 20 m 設(shè)置橫向變形縫，采用 2 cm 厚的泡沫塑料板填塞。變形縫應(yīng)結(jié)合澆筑區(qū)施工縫的位置進(jìn)行轉(zhuǎn)區(qū)錯(cuò)開，如圖 2 所示。同時(shí)為了在平面上形成整體，在頂面鋪設(shè)鍍鋅金屬網(wǎng)（1.5 mm@2.5 cm×2.5 cm），金屬網(wǎng)應(yīng)跨過施工縫或變形縫位置連續(xù)鋪設(shè)。鋪設(shè)前應(yīng)將鋪設(shè)面上的臺(tái)階進(jìn)行削坡處理，金屬網(wǎng)鋪設(shè)時(shí)應(yīng)采用 U形釘進(jìn)行錨固，錨固間距在 2～4 m。金屬網(wǎng)平面位置應(yīng)重疊搭接，搭接寬度不低于一個(gè)網(wǎng)眼寬度，搭接處用鐵絲或塑料扣綁扎并用 U 形釘錨固。 

3 施工過程控制
3.1 澆筑施工控制要點(diǎn)
    （1）同一區(qū)段上下相鄰的澆筑層，澆筑間隔時(shí)間應(yīng)以下層澆筑層已經(jīng)硬化為控制標(biāo)準(zhǔn)，不少于 6 h。
    （2）每一澆筑層應(yīng)在水泥漿初凝時(shí)間內(nèi)澆筑完畢，澆筑時(shí)間不超過 3 h；水泥漿自制備完成到開始制備輕質(zhì)土的間隔時(shí)間最大不超過 3 h。
    （3）應(yīng)沿澆筑區(qū)長軸方向自一端向另一端澆筑；如采用多條澆筑管澆筑時(shí)，則可并排地從一端開始澆筑，或采用對(duì)角的澆筑方式。
    （4）澆筑過程中，當(dāng)需要移動(dòng)澆筑管時(shí)，應(yīng)沿澆筑管放置的方向前后移動(dòng)，而不宜左右移動(dòng)澆筑管；如確實(shí)需要左右移動(dòng)澆筑管，則應(yīng)將澆筑管
盡可能提出當(dāng)前已澆筑輕質(zhì)土表面后再移動(dòng)。
    （5）澆筑過程中，澆筑管出料口離當(dāng)前澆筑面的高差最大不應(yīng)超過 2 m。
    （6）澆筑施工過程中，應(yīng)盡量減少在澆筑層中的走動(dòng)擾動(dòng)。
    （7）當(dāng)前澆筑層澆筑接近結(jié)束時(shí)，應(yīng)在澆筑層內(nèi)按規(guī)定頻率進(jìn)行濕密度取樣檢測(cè)，當(dāng)某一測(cè)點(diǎn)濕密度檢測(cè)不合格，應(yīng)找出測(cè)點(diǎn)周圍界限，進(jìn)行局部處理。
3.2 沉陷及裂縫處理
      現(xiàn)澆大體積泡沫輕質(zhì)土澆筑施工過程中容易出現(xiàn)如圖 3 所示的沉陷及裂縫，對(duì)于沉陷較嚴(yán)重及裂縫寬度較大的情況應(yīng)進(jìn)行必要的處理：
    （1）對(duì)于坑洼式沉陷，應(yīng)對(duì)沉陷區(qū)域進(jìn)行清除處理，處理深度為一個(gè)澆筑層厚度，清除后的部位 應(yīng)補(bǔ)充澆筑。
    （2）對(duì)于整個(gè)澆筑層的整體式沉陷，當(dāng)沉陷距不超過澆筑層厚度的 5%時(shí)，可不做處理；當(dāng)沉陷距超過澆筑層厚度的 5%，則應(yīng)將該澆筑層返工處
理。
    （3）對(duì)于寬度不大于 3 mm 的裂縫，可不做處理；否則應(yīng)對(duì)裂縫進(jìn)行封閉處理，且應(yīng)在整條裂縫外邊界 1 m 的范圍增設(shè)一層鍍鋅金屬網(wǎng)。 

4 通車后路面工后沉降監(jiān)測(cè)
      羅格收費(fèi)站于 2014 年 12 月底建成通車，為了驗(yàn)證運(yùn)用泡沫輕質(zhì)土法處理大面積堆載軟土地基的實(shí)際效果，對(duì)通車后 1 a 對(duì)路面工后沉降進(jìn)行全
過程監(jiān)控。選取典型斷面樁號(hào) K30+930 及樁號(hào)K31+305 處路面沉降的觀測(cè)結(jié)果（見表 2），路面沉降 - 時(shí)間曲線如圖 4、圖 5 所示。 

      從表 2 及圖 4、圖 5 可以看出沉降特征，運(yùn)營通車 1 a，泡沫輕質(zhì)土處理路基的路面工后沉降很小，同一個(gè)橫斷面上路肩和路中線的工后沉降相 差也很小。這說明路面總體上沉降趨于穩(wěn)定，處理效果良好。 

5 結(jié) 語
      泡沫輕質(zhì)土作為一種新型路基填筑材料，具有輕質(zhì)性、流動(dòng)性、強(qiáng)度和密度可調(diào)節(jié)性、施工方便及環(huán)保等特點(diǎn)。本文研究利用泡沫輕質(zhì)土的輕質(zhì)性，減載效果明顯，其處理大面積堆載工況下的深厚軟基，能夠有效減少工后沉降，且具有明顯的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和工期優(yōu)勢(shì)。