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        道路工程軟土地基處理方式分析與選用

        2019-07-20 03:14:30徐光輝
        城市道橋與防洪 2019年7期
        關(guān)鍵詞:工程設(shè)計

        徐光輝

        (天津市市政工程設(shè)計研究總院,天津市 300457)

        0 引言

        軟土地基區(qū)域進(jìn)行工程建設(shè)已成為一種常態(tài),軟土地基處理方式多樣。如何結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際特點(diǎn)選擇正確軟土地基處理方式,以低造價、短工期、高質(zhì)量處理好軟土地基成為軟土地基處理設(shè)計的主要焦點(diǎn)。本文在理論分析基礎(chǔ)上,結(jié)合“廣佛江快速通道江門段輔道工程新會段設(shè)計三標(biāo)”軟土地基處治工程實(shí)例,對如何選取軟土地基處治方式進(jìn)行淺要分析。

        1 道路工程軟土地基處理目的

        軟土地基處理就是對不能滿足地基強(qiáng)度和變形要求的天然地基進(jìn)行人工處理,以達(dá)到工程建設(shè)的需要。道路工程軟土地基處理主要是解決三大問題:(1)道路地基承載力要求;(2)道路運(yùn)營期沉降要求;(3)道路路基整體穩(wěn)定性要求。

        2 道路工程軟土地基處理方式

        我國經(jīng)歷幾十年道路工程軟土地基處理建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的積累及理論研究,目前道路工程軟土地基處理領(lǐng)域成熟且常用的軟基處理方式主要有:淺層換填、堆載預(yù)壓、水泥攪拌樁(高壓旋噴樁)、C F G樁、預(yù)應(yīng)力管樁、泡沫輕質(zhì)土[1-2]。

        本文將從工程造價、工期、處理效果、適用范圍四個視角,對上述各軟土地基處理方式進(jìn)行綜合分析、對比,為工程選用適宜的軟土地基處理方式提供理論基礎(chǔ),見表1。

        表1 常用軟土地基處理方式對比表

        3 工程實(shí)例運(yùn)用及淺析

        (1)項(xiàng)目概況

        廣佛江快速通道江門段輔道工程新會段設(shè)計三標(biāo)為江門新會大洞大橋至新中公路段(主線樁號:K41+700~K44+100),左、右輔道合計全長約4.4 km,設(shè)計速度40 km/h。全線兩處橋涵結(jié)構(gòu)物均為涵洞,分別為K42+900、K43+240箱涵。

        K41+700~K44+100輔道以不低于50 a一遇洪水水位(2.414m)為控制標(biāo)高并接順現(xiàn)狀道路(新中公路等)。本項(xiàng)目以填方為主,填土高為0~2.886m,其中填高為0.5~1.5m居多,填高超過2m的基本位于項(xiàng)目起點(diǎn)(見圖1)及魚塘段;本項(xiàng)目存在少量挖方段,挖深不超過0.34m。

        圖1 局部道路縱斷設(shè)計圖

        (2)典型橫斷面設(shè)計圖(見圖2、圖3)

        圖2 一般路段路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖(單位:m)

        圖3 主線高架橋段路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖(單位:m)

        (3)地質(zhì)特征

        本項(xiàng)目場地地貌單元屬風(fēng)化殘丘地貌及三角洲沖積平原地貌,由第四系海陸交互相及沖、殘積物組成,見圖4。根據(jù)現(xiàn)場踏勘,陸地范圍內(nèi)主要為農(nóng)田及廠房,有少數(shù)魚塘,線路場地高程在0.1~2.6m間,地形較平緩。

        圖4 項(xiàng)目現(xiàn)狀場地地形地貌

        根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料及勘察成果揭露,本項(xiàng)目K41+700~K44+100段巖土主要有填土、軟土、坡積土、殘積土、砂及風(fēng)化巖組成,見圖5。本段勘察揭露的軟土主要為海陸交互相淤泥、淤泥質(zhì)土層,淤泥、淤泥質(zhì)土層底標(biāo)高在-38.2~-1.2m間。其中K41+700~K43+520段淤泥埋藏較深,平均厚度都在25 m以上;K43+520至設(shè)計終點(diǎn)淤泥埋藏逐漸變淺,平均厚度不超過21m,部分鉆孔沒有揭露淤泥層。巖土參數(shù)見表2。

        圖5 典型段地質(zhì)縱斷剖面圖

        (4)軟土地基處理方案

        本項(xiàng)目軟土地基處理設(shè)計時考慮到以下五點(diǎn)進(jìn)行方案比選:a.建設(shè)周期,本項(xiàng)目建設(shè)周期20個月;b.經(jīng)濟(jì)性,本項(xiàng)目為限額設(shè)計,經(jīng)濟(jì)指標(biāo)要求高;c.地區(qū)特點(diǎn),當(dāng)?shù)夭糠忠呀?xiàng)目管樁軟土地基處理效果差,不被當(dāng)?shù)亟邮?;d.主輔施工工序及沿線城鎮(zhèn)化程度高,道路側(cè)建筑物多;e.各種樁處理適用范圍,見表3。

        本項(xiàng)目最終結(jié)合專家評審會相關(guān)意見,尤其是造價經(jīng)濟(jì)的要求,最終選取技術(shù)方案成熟、工期最長、造價最低的塑料排水板堆載預(yù)壓處理總體方案。

        4 結(jié)語

        道路工程建設(shè)具有條帶狀特征,綿延數(shù)公里、寬約幾十米,其沿線地質(zhì)條件、構(gòu)筑物、填挖土方高度、施工工序等沿道路縱向方向往往呈現(xiàn)多變性。道路軟土地基處理設(shè)計時應(yīng)因地制宜,結(jié)合工程軟土地基處理目的、工程造價、項(xiàng)目自身特點(diǎn)綜合考慮,具體建議如下:

        表2 巖土參數(shù)建議值表

        表3 軟土地基處理方案對比表

        (1)根據(jù)道路軟土地基處理目的選擇方式。如:僅解決承載力問題,可優(yōu)先考慮換填;僅需解決承載力、穩(wěn)定性沉降問題,則優(yōu)先考慮水泥攪拌樁、C F G樁。

        (2)根據(jù)工期選擇。如:工期富裕,可優(yōu)先考慮堆載預(yù)壓;工期緊張可優(yōu)先考慮換填、泡沫輕質(zhì)土、預(yù)應(yīng)力管樁等。

        (3)根據(jù)工程造價對比,在滿足工程目的前提下優(yōu)先選擇造價較低的軟土地基處理方案。如:堆載預(yù)壓、換填等。

        (4)根據(jù)工程自身環(huán)境特點(diǎn)選擇。如:粉煤灰稀少的海南地區(qū)不宜選用C F G樁;填海區(qū)域宜選擇碎石樁代替水泥攪拌樁。

        (5)根據(jù)特殊邊界條件選擇。如:靠近現(xiàn)狀房屋、橋梁等大型結(jié)構(gòu)物處軟基處理,不宜選擇堆載預(yù)壓;新舊路基搭接處宜優(yōu)先選用管樁、C F G、水泥攪拌樁;凈空受限段,宜選用高壓旋噴樁、泡沫輕質(zhì)土。

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