游長壽
(南平通輝工程咨詢設(shè)計有限公司 353000)
建陽市繞城公路軟土地基處理
游長壽
(南平通輝工程咨詢設(shè)計有限公司 353000)
本文主要針對閩北公路建設(shè)的路堤填筑中,厚3~6m的軟土地基,路基填土高度小于等于3m和大于3m以及涵洞基礎(chǔ)的處理,闡述相應(yīng)的處理意見,并在工程實踐得到驗證,供各位同仁參考。
路堤;軟土地基;處理
建陽市繞城公路是原省道303線建陽市水吉至順昌埔上公路工程其中的一段,該段工程起點位于建陽市新村接省道303,同時連接南平至武夷山公路,終點位于建陽市嚴墩村,接縣道0311線平交于水麻線(水吉至麻沙)嚴墩岔口,線路長3.007km,公路等級為二級,設(shè)計車速:60km/h。路基路面寬度:12m,路面結(jié)構(gòu)型式:采用24cm厚水泥混凝土結(jié)構(gòu),水泥混凝土彎拉強度不小于5.0MPa。設(shè)計荷載:公路-Ⅱ級。該段公路的建成可以使武夷山至莒口、麻沙、順昌、邵武等方向的行車里程縮短1.5km,同時避開建陽城區(qū),緩解建陽市市區(qū)的交通壓力。
本段工程在K0+370~K0+430下穿浦南高速公路,浦南高速已建成通車,該處預(yù)留有下穿通道,由于受該預(yù)留通道的影響,在平面上、縱斷面上受到了一定的限制,因此,在K0+100~K0+380、K0+580~K1+080、K2+200~K2+500等地段為填方路堤,填筑高度0.8~5.8m。其余地段為挖方路基,該工程設(shè)計土石方13.32萬m3,其中土方12.26萬m3,石方1.06萬m3,路基填方6.16萬m3,軟土路基處理長度2043m,挖除軟土2.98萬m3,同時換填砂礫2.98萬m3。
由于該段工程是新建工程,路線許多地段在水田和魚塘上填筑,路堤填筑高度2~6m,基底坐落在淤泥層中。底層為淤泥、淤泥質(zhì)粘土,呈深灰、灰黑色,有機質(zhì)含量5%以上,呈流塑-軟塑狀態(tài),天然含水量35%以上,空隙比1.0~1.70,平均壓縮系數(shù)0.66,屬高壓縮性土。
閩北公路建設(shè)中常見的軟土地基都比較簡單,多為淤泥淤泥質(zhì)土,軟塑狀,厚度一般在0.5~2m,處理方法也簡單,挖除后換填透水性材料(以砂礫為主)。本段工程在設(shè)計階段由于業(yè)主單位沒有委托地質(zhì)勘察鉆探,僅憑技術(shù)人員現(xiàn)場調(diào)查經(jīng)驗判定,因此在現(xiàn)場施工中發(fā)現(xiàn)淤泥比設(shè)計要厚,達到3~6m,如果全部開挖和換填,數(shù)量很大,運距很遠,外運困難。鑒于上述地質(zhì)狀況,經(jīng)業(yè)主召集設(shè)計、監(jiān)理、施工等單位進行專題會議,對該路段軟土地基處理方案進行技術(shù)與經(jīng)濟分析,確定出一個確實可行的方案。在查閱相關(guān)資料后提出了相應(yīng)的處理措施。
軟土地基傳統(tǒng)的一般處理方式有;①表層處理法;②換填法;③重壓法;④垂直排水固結(jié)法;⑤其他處理法(旋噴樁、粒料樁、生石灰樁),在前人研究的基礎(chǔ)上,本文主要針對換填法中路基填土高度不小于3m和大于3m以及涵洞基礎(chǔ),結(jié)合實際情況進行處理的方法。
3.1排水處理
在路基填筑寬度的兩側(cè)開挖縱向排水溝,底寬0.5m,深度大于1m,同時開挖橫向排水溝,排干地表水。在施工過程中注意排水,嚴禁在施工過程中路基積水。
3.2軟土路基處理
3.2.1當填土高度不大于3m時
(1)一、二類沼澤地(孔隙比e≥1.0軟土)
淤泥厚度小于3m時,全部挖除,底部換填砂礫,厚度1.5m,砂礫上部可填筑良好的粘性土至路床;淤泥厚度大于3m時,挖除厚3m,底部先用大塊片石回填并壓實,在其上部填砂礫,厚度2m。此類軟土如果沒有把上部挖除,用拋石擠淤法石塊到達不了底部,滿足不規(guī)范要求。
(2)三類沼澤地(孔隙比e≥1.5軟土)
不論淤泥多厚,用拋石擠淤法使石塊露出地面后,在路基底部拋投一定數(shù)量片石,用壓路機碾壓密實,將淤泥擠出基底范圍,以提高地基的強度和減少沉降量,再回填砂礫厚2.0m,砂礫以上可回填良性粘土。
3.2.2當填土高度大于3m時
(1)一、二類沼澤地(孔隙比e≥1.0軟土)
不論淤泥多厚,挖除淤泥厚1m(厚小于1m時,只挖除淤泥層),回填砂礫厚1m,砂礫上部可填筑良好的粘性土至路床,并按規(guī)范要求壓實。
(2)三類沼澤地(孔隙比e≥1.5軟土)
不論淤泥多厚,在路基底部拋投一定數(shù)量片石,將淤泥擠出基底范圍,以提高地基的強度,然后回填砂礫厚1.5m。砂礫之上再回填良性土,并按規(guī)范要求壓實。
之所以采用填土高度大于3m和小于3m采用不同的處理方法,是因為荷載-Ⅱ級公路,路床3m以下附加應(yīng)力已經(jīng)很少了,產(chǎn)生的變形也小。綜上所述列表如表1。
表1 軟土厚度大于3m時不同填土高度下軟土處理方法
三類沼澤處理法地適用于常年積水的洼地,排水困難,軟土呈流塑狀態(tài),厚度較薄,表面無硬殼,片石能沉達底部的泥沼或厚度為3~4m的軟土;特別在軟弱的地面上施工由于機械無法進入,或是表面存在大量積水無法排除時;在石料豐富,運距較短的情況下更適用。
3.3涵洞基礎(chǔ)處理
設(shè)計要求地基承載力不小于25MPa。
(1)淤泥厚小于3m時,全部挖除,換填砂礫至基礎(chǔ)底,并按施工規(guī)范分層壓實到涵洞基礎(chǔ)底標高,并要滿足基底承載力要求。換填料應(yīng)選用水穩(wěn)性或透水性好的材料。砂礫、碎石及粉煤灰等工業(yè)廢渣作為換填材料?;靥顟?yīng)分層填筑、壓實。壓實時,由于非土方填料不宜小,為達到較好的壓實效果,應(yīng)采用振動壓路機和重型靜力壓路機(三輪壓路機12~15t)(圖1)。
(2)淤泥厚大于3m時,先挖除3m,以下打松木樁,松木樁間距1.0m,松木小頭直徑不小于10cm,呈梅花形布置,樁長按實際情況控制(不宜大于4m)。而后按要求回填砂礫至基礎(chǔ)底部,并按施工規(guī)范分層壓實,以達到涵洞基底承載力要求。
總之,在路堤填筑和小型構(gòu)筑物(如涵洞)的基礎(chǔ)處理,淤泥厚度在3~6m之間,可采用換填法,擠淤法以及打松木樁等方法結(jié)合使用,能滿足二級及以下公路的承載力及沉降要求,能節(jié)省一定的工程造價,本段工程2011年4月開工建設(shè),2012年12月通過竣工驗收,已運行2年多,現(xiàn)在水泥混凝土路面情況良好,沒有發(fā)現(xiàn)斷板及裂縫,說明原先對軟土地基的處理是成功的,供各位同仁參考。
圖1
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U416.1
A
1673-0038(2015)34-0306-02
2015-8-6