高速公路高填路堤软土地基处理
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高速公路高填路堤软土地基处理及高填路堤施工技术赵春生(中国水利水电第七工程局六分局綦万高速公路)摘要:高填路堤作为路基工程的一部分,在高等级公路中随处可见。
然而,在高填路堤施工中,常出现路基的整体下沉或局部下沉等病害工程。
为了尽量减少路堤在工程完工后对路面的影响和破坏,就需要一套成熟的软基处理及高填路堤施工技术,以保证其强度及稳定性。
本文主要从施工方面,介绍了綦万公路高填路堤软土地基处理及高填路堤施工技术。
关键词:软土地基处理高填路堤施工1 引言路基工程的主要特点是:工艺较简单,工程数量大,耗费劳力多,涉及面较广,耗资也很多。
路基的施工改变了沿线原有的自然状态,挖填及借弃土石方涉及当地生态平衡、水土保持和农田水利。
路基稳定与否,对路面工程质量影响甚大,关系到公路的正常使用。
没有坚固稳定的路基,就没有稳固的路面,因此,必须做好路基工程施工组织,并保证按照设计施工。
填方高度在20m以上为高填路堤。
高填路堤工程完工后,随着时间的延长与汽车重复荷载的作用,常出现路基整体下沉与局部下沉。
高填路堤的稳定不仅与边坡高度有关,也与路基基底处理、路基填料、性质、边坡坡度、地基性质、水文状况、路基压实机具、施工方法等有关。
在高填路堤施工中,基底软基处理是十分重要的一个环节,必须严格按照规范和设计文件施工,编制详细的软基处理和高填路堤施工组织措施,指导现场施工。
在綦万公路A合同段高填路堤的软基处理中,成功运用了双向土工格栅,提高路基基底的承载力,并保证了高填路堤的稳定。
以下将详细介绍高填路堤软土地基处理及高填路堤施工技术。
2 概述綦江至万盛高速公路是根据重庆市交通发展规划,由重庆市批准修建的高速汽车专用公路,是重庆市与万盛、南川、武隆、黔江以及毗邻的湖南、湖北、贵州等省的重要通道。
本合同段起止桩号为K0+000~K4+605,全长4.605km。
采用一级公路山岭重丘区标准,路基宽度20m。
桥涵设计荷载为汽车-超20级,挂车-120。
试论路桥施工中的软土路基处理摘要:地基是公路施工的重点,是采用物理化学方法进行处理,确保地基的稳定性和承载力能够满足公路路面荷载要求,在必要的情况之下还会采用生物处理方法施工。
对地基中的软弱土和其他各种不能够满足公路设计和荷载的土质进行置换、改良、加筋,形成人工地基。
人工地基在当前公路施工中是主要的地基应用措施。
本文通过对我国公路施工中软土地基的各种处理措施分析,旨在提高公路施工质量和社会经济效益。
关键词:复合地基软土公路施工换填法软土又称之为软粘土,是道路施工中常见的天然障碍物,更是公路施工中所常见的施工制约因素。
在传统的公路施工中,路基一般是铺筑在天然的地基之上,这种方法伴随着科学技术的发展,车辆荷载力的不断增加而逐步的无法满足车辆行驶需求,出现了各种制约和缺陷。
因此在当前施工中地基处理已成为公路施工的重点。
在公路施工规模扩大的基础上,各种软土对公里地基的制约和影响也是逐步的增加,成为影响施工质量和效益的关键环节。
结合科学技术措施对软土地基进行处理是确保施工质量的前提。
1、换填法1.1 置换填土在天然地基具有高度的抗剪力和荷载能力的时候,可以在其上直接进行路基的铺筑施工,但是在多数情况之下,天然地基都是无法满足路基荷载需求的,因此就需要对地基进行处理。
路堤填筑高度较小时,一般都是通过采用置换填土的方法进行软土地基的处理,若软土层的厚度超过3m,一般情况下通常是采用只挖出一部分软土之后,换填具有高强度和稳定性能的材料,确保施工质量能够满足当前的建筑工程需求。
换填时首先将泥炭、软土全部或部分挖除,利用渗水性能较好,稳定性能搞的材料来进行分层次的逐步填筑,保证填筑质量和效益的合理。
1.2 抛石挤淤长年积水的低洼地段,由于在积水积累到一定程度上的时候,淤泥便呈现出一种流动状态,从而引起在施工中施工难度大,而且地基的稳定性能不高,容易出现各种变换问题和方式。
石料容易采集的地段,并可将石块沉到淤泥底部的条件下可采用抛石挤淤方法。
软土基处理蒋新生(辽宁省路桥建设总公司,沈阳110021)摘 要 本文根据高速公路施工实践和有关规范规定,对软土地基处理的施工作了详尽论述。
关键词 软土地基 施工规范 高速公路软土地基处理包括:设置竖向排水体,横向排水垫层,旗加预压力三个环节,根据同三线宁波段沿海高速公路施工实践和有关规范规定,对合同相应条文施工部份,作了一些整理和补充,代技术总结,亦可供修订时参改。
1 一般规定1.1 软土地基高速公路施工应注意可能出现的异常沉降、失稳等问题,施工设计报批后方可开工,并可视需要修建试验路段。
1.2 根据软土物理力学性质,埋置深度,路堤高度,材料条件等因素,处理可分别采取置换土,抛石挤淤,反压护道,土工织物,竖向排水体,横向排水垫层,预压和超载预压,轻质路堤,深层加固等措施,为加强效果,上述措施可配合使用。
1.3 施工全过程,两侧临时排水沟必须确保畅通,以使路基出现盆形沉降后,地基软土孔隙水能顺利排出路基外。
1.4 严格控制予压加载速率,沉降,位移应由专人定时监测。
1.5 软基处理的材料材质,必须有质量检验合格证明,批准后方可使用,使用过程中,应按抽风积砂作业段一般控制在150m—200m,并且留车辆进出口,随着路基加高修成进出口坡道,如果两个构造物之间不超过300m,中间不必开口,但要一头为进口,一头为出口,不能只留一个口。
车辆在风积砂路基上要避免车辆在路基上卸料时调头,打小转向、刹车等人为造成的剪切破坏,同时车辆行走顺畅,安全省工省时,如果按常规方法上土施工,车辆在路基行走路线长,卸土时要调头打小转向,重载车与空返车对行,对风积砂的路基面破坏性极大,直接影响上土后二层施工的压实度,同时增加了施工作业难度,造成不应有的浪费。
3 风积砂路基拱度横坡度控制由于风积砂在雨季中抵抗雨流冲蚀能力弱,拱度不宜过大,控制在1.5%—2.5%坡度内,如果横坡度过大,遇雨时流失量大。
4 风积砂压实度检测要注意的间距由于土源地理位置不同,风积砂的内在质量也会发生变化,表面观查不出什么差异,但是粘粒含量发生了变化,最佳含水量及最大干容量却发生了变化,在用核子密度仪检测时,输入数据不接近,反应的数据不够准确指导施工时会产生误导。
基础工程设计Engineering Design of t he Ground 高速公路路基拓宽中的软土地基处理技术Soft Soil Foundation Treatment Technology in the Widening of Expressway Subgrade王帅,魏斌斌(中交公路规划设计院有限公司,成都610041)WANG Shuai,WEI Bin-bin(CCCC Highway Consultants Institute Co.Ltd.,Chengdu610041,China)【摘要】为了减少软土地区高速公路拓宽项目的病害,分析了软基沉降计算理论及换土垫层法、铺土工格栅、采用轻质填料、水泥搅拌桩、预应力混凝土管桩等软基处治措施的特点和适用范围,并以某高速公路拓宽项目为研究对象,分析了水泥搅拌桩处治前后,新老路基间的不均匀沉降,以评价其处治效果。
[Abstract]In order to reduce the disease of h ighway widening project in soft soil area,this paper analyzes the characteristics and application range of s oft foundation settlement calculation theory and soft foundation treatment measures,such as soil changing cushion method,geogrid laying,lightweight filling,cement mixing pile,prestressed concrete pipe pile,etc..Taking a freeway widening project as the research object,the uneven settlement between the old and new roadbed before and after the treatment of c ement mixing pile is analyzed to evaluate the treatment effect.【关键词】高速公路;路基拓宽;软土地基;处治措施[Keywords]highway;subgrade widening;soft soil foundation;treatment measures[中图分类号】U416.1【文献标志码】B【文章编号】1007-9467(2021)03-0037-03 [DOI]10.13616/ki.gcjsysj.2021.03.2141引言随着经济水平的飞速发展,我国高速公路建设里程数逐年增加。
软土路基处理方法之我见在路基施工中,软土路基随处可见。
加强软土路基的处理是路基施工的重要内容,若软基处理不当,将会因路基沉降过大而导致路堤失稳,路面开裂,甚至破坏路基,下面就结合多年的工作实际谈谈软基的处理方法。
一、深边沟法:深边沟法就是将公路路基两边的排水沟加深,加深边沟就可以降低路基地下水位,使路基常保持干燥状态,具有足够的强度和稳定性,才能保证路面的承载能力,如中(敖)—塘(坝)公路中敖过境段施工中,因该路段路基基本处于水田之中,公路两边的水田水位比公路还高,为了使路基达到质量要求,我们就采用了深边法,通过多年运行效果较好。
二、渗水肓沟:渗水肓沟一般用渗水性大孔隙填料或片石砌筑而成,还可填入不同级配的石子起到排水的功能。
如中(敖)—塘(坝)公路中敖过境段,有200米长的路基就采用了间隔10米设一道肓沟,排出路基水,但在铺设肓沟时一定要注意肓沟出口要与排水沟连接以便把路基中的水排出路基。
三、换填法:换填法就是将软土层全部挖除,采用砂、碎石、块石、卵石、片石等渗水性较好的材料或强度较高的粘土进行分层填筑,可降低压缩性,提高地基承载力,提高抗剪强度,减少沉降量,改善动力特性,加速土层的排水固结。
如中(敖)—塘(坝)公路中敖过境段施工中,就是将软土全部清除,用挖方地段挖出的强度较高的粘土或片石按规范回填、压实。
达到路基规范的质量要求。
四、抛石挤淤法:抛石挤淤法施工用料要采用不易风化石料,片石大小随淤泥稠度而定,粒径小于30cm的含量不得超过20%。
抛投的顺序应沿路中线向前抛填,再渐次向两侧扩展,以使淤泥向两侧挤出。
当软土底面有较大横坡时,抛石应从高的一侧向低的一侧展开,并在低的一侧多抛,使低的一侧边部形成约有2m宽的平台顶面。
片石高出软土面后,应用较小的块(碎)石垫平,并用碾压设备反复碾压至设计压实度,然后在其上铺设反滤层,再填土至设计高程。
如在大(足)—荣(昌)公路公路龙岗过境段施工中,由于部分路基在水田之中,如采用换填法,清除淤泥难度较大,故采用了用抛片石挤淤的方法处理,从而满足路基质量要求。
京津塘高速公路改扩建中软土地基处理措施满建新摘 要:根据多年公路工程施工实践,结合正在进行的京津塘高速公路改扩建工程,指出了在公路改扩建中软土地基施工存在的常见问题,并对存在的问题进行了分析和总结,最后提出了相应的措施,以减轻病害,提高施工质量。
关键词:高速公路,改扩建,软土地基,处理措施中图分类号:U416.1文献标识码:A 当前,随着我国经济建设的快速发展,高速公路的改扩建工程成为在我国公路建设中所面临的非常重要和必须解决的问题。
多年的高速公路建设经验证明了软基是公路建设中问题集中的地段,也是影响高速公路工期、造价和营运水平的重要因素。
因此合理的软基处理技术就显得尤为重要。
笔者结合京津塘高速公路改扩建工程,对软土地基施工中存在的问题进行了分析和总结,并提出相应的解决措施。
1 京津塘高速公路改扩建工程简介京津塘高速公路是连接北京、天津和塘沽的高速公路。
全长142.69km,其中北京段35km,河北段6.84km(只有一个通往廊坊的出口),天津段100.85km。
京津塘高速公路(天津段)全线采用双向六车道和八车道高速公路标准,设计车速120km/h。
目前,京津塘高速实际交通量已是超饱和状态,原有双向四车道不堪重负。
京津塘高速全线拓宽工程现在已经启动。
改造后的京津塘高速北京段拟拓宽为八车道,天津段约有30多千米的路段拓宽为六车道,60多千米的路段拓宽到八车道,项目全线改造预计投资50亿元,预计2010年完工。
2 京津塘高速公路路基的常见问题及原因分析2.1 路基加宽常见问题在京津塘高速公路改扩建工程中,新老路基衔接不良可能会导致新加宽路基失稳、路面损坏、路面整体性能下降等病害,加宽路基失稳是最主要的难题,具体表现为加宽路基沿新老路基结合面发生滑移,严重时甚至发生整体坍塌。
当加宽路基沿结合面滑移量较小时,新老路基结合面会产生错台,导致新老路基结合部位的路面开裂,雨水由裂缝渗入,结合面强度急剧降低,给路基稳定性留下更大的隐患;当路基滑移量较大甚至整体坍塌时,会造成加宽路面整体破坏,甚至使既有路基相继出现失稳,致使既有路面也发生结构损坏和使用功能的下降。
软土地基高填方路基沉降分析发布时间:2021-12-21T04:01:58.545Z 来源:《防护工程》2021年26期作者:赵轩[导读] 高填方路基始终是道路工程中重点关注的问题,我国幅员辽阔,道路工程建设中不可避免遇到高填方软土地基问题,而其承载能力和稳定性经常出现问题,导致不均匀沉降、沉降过大和道路结构整体破坏等质量问题,严重影响道路质量安全。
本文结合具体的工程,重点对软土地基高填方路基沉降处理方法进行分析,对比不同地基处理方法下的路基沉降监测数据,从而总结软土地基高填方路基沉降的规律。
赵轩陕西省土地工程建设集团有限责任公司陕西西安 710075摘要:高填方路基始终是道路工程中重点关注的问题,我国幅员辽阔,道路工程建设中不可避免遇到高填方软土地基问题,而其承载能力和稳定性经常出现问题,导致不均匀沉降、沉降过大和道路结构整体破坏等质量问题,严重影响道路质量安全。
本文结合具体的工程,重点对软土地基高填方路基沉降处理方法进行分析,对比不同地基处理方法下的路基沉降监测数据,从而总结软土地基高填方路基沉降的规律。
关键词:道路工程;软土地基;高填方路基;沉降监测软土地基是指含水率高、孔隙比大、抗剪强度低、压缩性高的细粒土。
我国地广辽阔,在工程建设过程中不可避免会遇到各种类型的软土地基问题,使得工程建设难度增大、工程施工质量问题频发,尤其是软土地基引起不均匀沉降、路基开裂、塌陷等工程地质灾害发生,进而对工程的安全性及使用寿命产生不利影响。
所以,在工程建设过程中,必须重视软土地基问题的处理。
目前,较为常见的软土地基类型有淤泥质土基、黄土路基、透水性低软土地基等,不同的软土地基性质,其在处理方法上也有所差异。
其中,在道路工程中,针对软土地基处理的方法主要有垫层和浅层处理技术、真空堆载预压法、真空预压、加固桩法、强夯置换等,不同的处理方法,其特点不同,在实际施工中,应结合具体的情况合理选用。
1、工程概况某高速公路为当地旅游发展的重要通道,全线长度大约114.29km,主线长度约81.52km。
一、软土地基的工程特性淤泥、淤泥质土及天然强度低、压缩性高、透水性小的一般黏土统称为软土。
大部分软土的天然含水量30%~70%,孔隙比1.0—1.9,渗透系数为10-8~10cm/s,压缩性系数为0. 005~0.02,抗剪强度低(快剪黏聚力在10kPa左右,快剪内摩擦角00一50),具有触变性,流变性显著。
对于高速公路,标准贯击次数小于4,无侧限抗压强度小于50kPa且含水量大于50%的黏土或标准贯击次数小于4且含水量大于30%的砂性土统称为软土。
修建在软土地区的路基,主要是路堤填筑荷载引起软基滑动破坏的稳定问题和量大且时间长的沉降问题。
二、软土地基处理施工技术按加固性质,主要有以下几种:(一)表层处理法1.砂垫层(1)机理:(2)适用条件:该法适用于路堤高度小于两倍极限高度(在天然软土地基上,基底不作特殊加固处理而用快速施工方法修筑路堤的填筑最大高度),软土层及其硬壳较薄,或软土表面渗透性很低的硬壳等情况。
亦适用于软土层稍厚但具有双面排水条件的地基。
(3)特点:砂垫层施工简便,不需特殊机具设备,占地较少。
但需放慢填筑速度,严格控制加荷速率,使地基有充分时间进行排水固结。
因此,适用于施工期限不紧迫、砂料来源充足、运距不远的施工环境。
(4)形式:有排水砂垫层、换土砂垫层、砂垫层和土工布混合使用等形式。
2.反压护道(1)机理:在路堤两侧填筑一定宽度和高度的护道,以改善路堤荷载方式来增加抗滑力的方法,使路堤下的软基向两侧隆起的趋势得到平衡,从而保证路堤的稳定性。
(2)适用条件:路堤高度不大于1.5~2倍的极限高度,非耕作区和取土不太困难的地区。
(3)特点:采用反压护道加固地基,不需特殊的机具设备和材料,施工简易方便,但占地多,土用量大,后期沉降大,以后的养护工作量也大。
3.土工聚合物处治(1)土工布●机理:土工布在软土地基加固中的作用包括排水、隔离、应力分散和加筋补强。
●土工布连接一般采用搭接法或缝接法。
道路施工中软土地基的处理方法摘要:软土路基的成因很多,其性质也是不完全相同的,任何一种处理方法都不能有效地应对所有的情况,因此在工作过程中,应仔细查清软土路基的产生原因及其性状,选用适宜的方法处理软土路基才能收到事半功倍的效果。
本文探讨了道路施工中软土地基的处理方法关键词:道路;施工;软土地基;处理方法软土路基的危害性较大,如果处理不当就会造成道路不均匀沉降,使道路产生裂缝及破损等情况,影响道路的使用甚至危害行车安全。
以上介绍的是工程实践中广泛采用的一些软土路基处理方法,在工程中已较多采用,技术较为成熟。
实际施工过程中,应根据软土路基的不同情况和限制条件选择符合要求的路基处理方法。
只有科学选择处理方案,精心施工,才能保证软土路基处理得当。
一、道路软土路基的特点1、软土路基具有含水量较高、孔隙比较大的特点。
因为软土主要由粘土粒组和粉土粒组组成,并含少量的有机质,在不同地址环境下陈继伟絮状结构。
软土一般含水量35 ~80%,空隙比为1 ~2。
2、软土具有明显的结构性,即当原状软土受到振动或挤压以后,土体絮状结构连接受到破坏,土的强度显著降低,甚至呈流动态。
软土扰动后,随着静置时间的延长,其强度会逐步恢复。
3、具有明显的流变性。
在剪应力的作用下,软土承受剪应力的作用产生缓慢的剪切变形,并可能导致抗剪强度的衰减,在固结沉降完成后,软土还可能产生可观的次固结沉降。
4、压缩性高,透水性差。
软土的压缩模量Es <4MPa,其压缩性随着液限的增大而增大。
软土渗透性小,一般竖向渗透系数在( 10. 6 ~l0. 8cm/s) 之间,因此土层在自重或荷载作用下达到完全固结所需要的时间是很长的。
5、抗剪强度很低。
我国软土天然不排水抗剪强度一般小于20kPa,有效内摩擦角20 ~350。
在荷载的作用下,如果软土路基能够排水固结,软土抗剪强度将产生显著变化。
软土排水固结速度越快,则其强度改善效果越明显。
随着经济的发展,城市规模不断扩大,目前我国已建成和正在修建的城市道路,很多区域路基为软土路基,软土层较厚,分布较广,软土路基的处理工作成为道路建设研究的重点。
公路工程中软基处理的常用方法【摘要】公路工程施工过程中不可避免的遇到软土路基,如何处理软土路基而保证工程质量,成为施工中的棘手问题,本文简单的介绍了公路工程软土地基处理的常用方法、适用条件,以及在具体工程实践中的应用,仅供参考。
【关键词】:公路软土地基处理方法前言软土地基主要由粘土和粉土等细微颗粒含量多的松软土、孔隙大的有机质土、泥炭以及松散砂等土层构成。
地下水位高,其上的填方及构造物稳定性差且发牛沉降的地基。
在给出软土地基定义时指出:软土地基不能简单地只按地基条件确定,因填方形状及施工状况雨异,有必要在充分研究填方及构造物的种类、形式、规模、地基特性的基础上,判断是否应按软土地基处理。
一、软土地基在公路工程中造成的危害软土地基的性质因地而异,因层而异,不可预见性大。
在设计、施工过程中,稍有疏忽就会出现质量事故,常见的事故有:(1)勘察设计不详细或不准确,导致对应该做软基处理的地段未做处理设计。
(2)已知是软土地基,但足未做好软土地基处理,造成路堤失稳或危及线外建筑物。
(3)虽然作了软土地基处理,但是措施不力,施工不当造成路堤失稳。
(4)堆料当,未按规定分层填筑,填土过快,碾雎不当,造成路堤失稳。
(5)扰动“硬壳层”或填筑不当,使“硬壳层”遭受破坏,导敛路堤失稳。
(6)由于台背填土使地基埘结构物产生负摩阻力和纵向推挤作用,引起桥台发生变位以至损坏。
二、公路工程中的软土地基处理方法鉴于软土地基给公路工程带来的危害,适宜的软土处理方法不仅能够节约工程投资,降低成本,还能够缩短工期,以最短的工期,最低的成本核算达到最佳的软土处理效果。
软土地基承载力低,压缩性火,透水性差,不易满足路基基设计要求,故需进行处理,下向介绍目前公路工中采用的处理软土地基几种方法。
1 换填法1.1 置换填土路堤填筑高度较小时,一般采用置换填土法进行软土地基的处理。
若软土层的厚度超过3m,通常只挖除一部分软土后,换填强度和稳定性均较好的材料。
路基工程软土地基处理技术一、软土地基处理(一)深度不大的软基工程处理对于深度不太大的软基工程,在路堤范围内,将需要处理的软土挖除,动力触探合格后,用碎片石换填,可采用分段挖除。
分段分层回填的方法。
用于换填的石料强度应不小于15 MPa。
分层厚度不宜大于30 cm,石料最大粒徑不应大于层厚的2/3。
依据规范,分层回填的碎片石应碾压合格,表面石块嵌挤紧密无松动.用镐刨不动,一般采用激震力320 kN以上的压路机强震碾压无轮迹。
(二)较深的软基工程处理对于较深的软基挖除换填工程量太大,资料显示。
施工方采用了粉喷桩。
粉喷桩施工采用GPD一5型带计算机控制的粉喷桩机施工,可以严格控制喷粉量,使之达到规范的要求。
施工前先进行成桩试验,数量不少于5根,以掌握对该区段的成桩工艺及各项技术参数,其内容如下:1.满足设计要求的喷粉量和施工工艺参数,即:钻进速度、提升速度、搅拌速度和均匀度、气体流量、空气压力等。
2.掌握各种土质下钻进下沉和钻杆提升的困难程度及喷粉情况,以确定合适的技术措施。
3.成桩7 d后进行开挖检查,用目测法、轻便触探、取芯试检查桩体成型情况,搅拌均匀程度,检查深度1.0 m,28 d后进行无侧限抗压强度检验,取样深度在桩顶下0.5 m、1.5 m处截取。
(三)淤泥洼地软基处理抛石挤淤用于存在多处鱼塘和常年积水的洼地。
对于厚度较薄,表层无硬壳,片石能沉达底部的泥沼或厚度为3~4m的软土,采用抛石挤淤法效果最佳。
当路堤较低且淤泥层较厚时。
为增加换土高度。
可用挖掘机自一端向另一端或由两端向中间逐段挖除上部3 m左右的软泥并外运,挖除段落的长短。
以挖掘机能够工作的最大水平距离为准,挖除一个段落后,即可进行抛石。
抛挤时,沿路中线向前抛填,再向两侧扩展。
当软土地层横坡陡于l:10时,应自高处向低侧抛投,并在低侧边部多抛投,使低侧边部有2 m宽的平台顶面。
抛石达到地表常水位以上50㎜时,在抛石回填的片石顶面上,铺lO~30 mm厚碎石垫层(砂砾垫层)并整平压实。
浅谈软⼟地基处理的⼏种常见⽅法2019-10-04摘要:介绍了软⼟的概念及危害,并结合技术规范及施⼯经验,介绍了换填垫层法、深层密实法、排⽔固结法和化学加固法等⼏种常见的软⼟地基处理⽅法及其适⽤范围,以供施⼯⼈员参考。
关键词:软⼟地基⽅法⼀、前⾔由于⾼层建筑、⾼速公路及⾼速铁路越来越多的出现在我们的周围,其对地基的承载⼒要求⽐较⾼,软⼟地基本⾝的承载能⼒远远不能满⾜这些⼯程对地基承载⼒的要求。
同时软⼟地基处理的技术也在不断发展和完善,各种软⼟地基处理的理论在⼤量的⼯程实例中的应⽤使其得到了充分验证。
各种软基处理⽅法已⼴泛地应⽤到我们⾝边不同的建筑当中。
⼆、软⼟地基及其危害软⼟是⼀种地基中常见的类型,⼀般是指那些软塑或者流塑状态下的粘性⼟。
由于软⼟⾃⾝含⽔量⼤、孔隙⽐较⼤、压缩系数⾼、强度极低所以必须进⾏切实可⾏的技术措施加以处理后,才能将软⼟作为路基应⽤。
如在路基填⼟或构造物基础中出现软⼟,其危害显著的,主要体现在施⼯过程中最佳含⽔量难以控制,压实度值极难达到设计要求导致密实度不达标,且公路通车后,也可能出现诸如路基失稳或过量沉陷的质量缺陷。
三、软⼟地基处理⽅法及应⽤范围在公路、铁路施⼯过程中已经形成了多种形式的软⼟地基处理⽅法,经过长期的⼯程实践及⼤量以往成功经验的总结,进⾏总结归纳如下:1、换填垫层法此种⽅法⽐较适合于软⼟层厚度不⼤时,这样可以将处理范围内的软⼟层部分甚⾄全部挖除,再⽤具有较强承载⼒或稳定性能好、⽆侵蚀作⽤的材料进⾏换填称为换填或垫层法。
当软⼟层厚度在2~3m时此法较为经济实⽤。
(1)砂砾垫层法:此法多是⽤于当软⼟层厚度较薄,且在填筑材料过程中⽐较困难,或⾬季施⼯中。
(2)换填法:当软⼟层厚度不⼤于2m 时,可以利⽤渗⽔性较好的材料置换对应区域的填⼟,这样同样可以达到⼟的压缩性降低,承载⼒提⾼,抗剪强度提⾼,沉降量减少,⼟层的排⽔固结速度加快的效果。
(3)抛⽯挤淤法:此法适⽤的条件⼀般为:①软⼟厚度⼩于3m且位于⽔下。
高速公路高填路堤软土地基处理及高填路堤施工技术赵春生(中国水利水电第七工程局六分局綦万高速公路)摘要:高填路堤作为路基工程的一部分,在高等级公路中随处可见。
然而,在高填路堤施工中,常出现路基的整体下沉或局部下沉等病害工程。
为了尽量减少路堤在工程完工后对路面的影响和破坏,就需要一套成熟的软基处理及高填路堤施工技术,以保证其强度及稳定性。
本文主要从施工方面,介绍了綦万公路高填路堤软土地基处理及高填路堤施工技术。
关键词:软土地基处理高填路堤施工1 引言路基工程的主要特点是:工艺较简单,工程数量大,耗费劳力多,涉及面较广,耗资也很多。
路基的施工改变了沿线原有的自然状态,挖填及借弃土石方涉及当地生态平衡、水土保持和农田水利。
路基稳定与否,对路面工程质量影响甚大,关系到公路的正常使用。
没有坚固稳定的路基,就没有稳固的路面,因此,必须做好路基工程施工组织,并保证按照设计施工。
填方高度在20m以上为高填路堤。
高填路堤工程完工后,随着时间的延长与汽车重复荷载的作用,常出现路基整体下沉与局部下沉。
高填路堤的稳定不仅与边坡高度有关,也与路基基底处理、路基填料、性质、边坡坡度、地基性质、水文状况、路基压实机具、施工方法等有关。
在高填路堤施工中,基底软基处理是十分重要的一个环节,必须严格按照规范和设计文件施工,编制详细的软基处理和高填路堤施工组织措施,指导现场施工。
在綦万公路A合同段高填路堤的软基处理中,成功运用了双向土工格栅,提高路基基底的承载力,并保证了高填路堤的稳定。
以下将详细介绍高填路堤软土地基处理及高填路堤施工技术。
2 概述綦江至万盛高速公路是根据重庆市交通发展规划,由重庆市批准修建的高速汽车专用公路,是重庆市与万盛、南川、武隆、黔江以及毗邻的湖南、湖北、贵州等省的重要通道。
本合同段起止桩号为K0+000~K4+605,全长4.605km。
采用一级公路山岭重丘区标准,路基宽度20m。
桥涵设计荷载为汽车-超20级,挂车-120。
设计车速为60km/h,平曲线最小半径250m,最大纵坡5.8%,沥青砼路面。
主要工程量:挖方116.6万m3,中桥小桥7座(含互通式立交和分离式立交),互通式立交1处,分离式立交6处。
3 地质概况綦万高速公路A合同段位于四川盆地东南部、重庆市南部的丘陵地带,丘陵间纵横冲沟较为发育,隶属重庆市綦江县、万盛区。
路线沿线地层结构较为简单,地表大部分为基岩裸露,在地势较低的冲沟沟谷和农田耕地范围内,分布有残坡积层、冲洪积层亚沙土、粘土、粉质粘土。
本合同段农田耕地范围内软土地基有600m为淤泥土,深度达3~5m,其中个别路段淤泥深度达5m以上。
K2+100~K2+360路段平均淤泥深度为4m,根据工地试验室试验结果,淤泥的物理性能有如下特点:含水量高:天然含水量高达40%~90%;天然空隙比大:空隙比1.6:3.05;压缩性大:压缩系数为0.229~0.463cm2/Kg;内聚力小,抗剪强度低且具有流动性,直剪强度指标C=5~17Kpa,ψ=5°~5.5°。
可见,K2+100~K2+360路段淤泥的土质极软弱,抗剪性能差,土质松软,沉降量大,但土质砂性粉性重,透水条件好。
4 软土地基处理按照设计文件(设计单位是重庆公路工程勘察设计院),高填路堤软土路基地段淤泥深度大于2~4m,采用抛石挤淤的方法进行处理。
设计要求是:淤泥层采用较坚硬的砂岩加工成片石抛填至淤泥内,将淤泥挤向路基两侧。
抛填至原地面并进行强夯后,填筑隔水层,隔水层设计底层为厚度10㎝的碎石,上层为厚度10㎝的砂。
隔水层碾压密实后,在砂垫层上铺设双向土工格栅,以提高路基基底的承载力。
双向土工格栅的参数为:每延米拉伸屈服力,纵向≧50KN/m,横向≧50KN/m,延伸率≦10%。
以上工序完成后进行高填路堤的施工。
抛石挤淤软基处理横断面设计示意图如图1。
W1803D(激振力为54T)重型压路机碾压密实,碾压前后无明显轮迹,直至沉降差平均值小于5mm,标准差小于3mm为止。
路基两侧的淤泥,用挖掘机将淤泥装自卸汽车运至弃土场。
4.2 隔水层的施工隔水层的作用是隔绝毛细水上升,以勉地下水对路堤造成侵蚀。
当地下水位上升至隔水层,渗水沿着砂垫层排至路基两侧边沟内。
抛石挤淤片石碾压密实后,选择万盛庆江产碎石及綦江县綦河砂作为隔水层的填筑材料。
填筑材料运至现场后,人工在片石层上分别铺筑厚度为10cm的碎石和厚度为10cm的砂,并用自行式压路机分别压实。
在压实过程中配人工随时找平。
4.3 土工隔栅的施工土工隔栅以抗拉强度高、加筋效应显著、重量轻、施工简便等优点广泛用于公路、铁路、水利、市政建设等工程中的加筋土挡墙、加筋土路基、加筋土桥台、加筋土垫层(软基处理)等构筑物的填筑。
塑料土工隔栅有以下显著特点:1)抗拉强度高、变形小、搭接方便、施工简单、价格便宜。
2)筋带表面与土体接触面大、增加了与土体的摩擦、有力地约束土体的侧向位移。
3)隔栅孔径大小可根据工程填料的实际情况任意选择,以提高与土体嵌锁作用,从而最大限度地提高了填方土体的承载力和稳定性。
采用土工格栅加固后的软土地基承载力可以达到0.2--0.4Mpa。
4)格栅的强度可以任意调整,满足浅层、深层软基、高填方等工程处理实际情况的需要。
土工格栅的施工工序为:平整场地→铺设双向土工格栅→填土→反卷土工格栅→路堤填筑砂垫层找平碾压密实后,在砂垫层上铺设双向土工格栅,土工格栅的长度方向与路线垂直铺设(即纵轴向应与主要受力方向一致)。
铺设时人工拉直格栅,使其平顺均匀、防止扭曲、皱折。
格栅的纵向搭接长度为20--25㎝,横向10㎝,搭接处用尼龙线绑扎(受力方向联结强度不小于格栅设计抗拉强度)。
在铺设的土工格栅每隔1.5~2.0m用钩头钉固定在地面上。
4.4 填土在铺完土工格栅后,及时(48小时内)填筑填料,格栅上侧的填料粒径不大于6㎝。
填筑按“先两边,后中间”的顺序对称进行,严禁先填路堤中部。
填料不能直接卸在土工格栅上,应卸在已摊铺完毕的土面上,卸土高度不大于1m,施工机械和车辆不得直接在铺好的土工格栅中行驶。
第一层填料采用TY220推土机将填料从已铺设完土工格栅外侧向土工格栅上侧进行摊铺,松铺厚度为30㎝,采用W1803D自行式压路机静压,先静压两边,后静压中间,对称进行。
碾压10遍,压实度达90%。
然后填第二层,松铺厚度为40㎝,采用W1803D自行式压路机静压两遍,弱振两遍,强振两遍后,压实度达到90%。
压实后两层填土的厚度为60㎝。
4.5 反卷土工格栅在填土达到60㎝并经碾压密实后,将格栅两侧反卷回包2米用钩头钉固定于填筑面上,在反卷端外侧人工培土1米,保护格栅,防止人为破坏。
在各项工作完成后,进行高填路堤的填筑。
反卷土工格栅示意图如图2。
钩头钉1:2土 工格栅单位:cm 。
路堤填土5 高填路堤的施工綦万高速公路A 合同段K2+100~K2+360路段位于冲沟地段,填方高度达20m ~21.5m ,路堤填筑必须按照高填路堤施工。
高填路堤K2+100~K2+360路段的软基处理完成后,进行高填路堤的填筑。
路基底层1.5m 厚的填土为填土预压阶段。
施工荷载由K2+100端向K2+360端,边卸土、边推平边推进的方法进行施工。
在此阶段,主要的质量要求为:(1)认真控制填土厚度和卸土速度,防止局部填土过厚和卸土冲击软土层;b 、填土厚度允许误差不大于10cm ;(2)施工过程中,采用全站仪和水准仪随时监测,发现异常现象必须立即停止施工,进行分析。
填土预压阶段完成以后,进入填土碾压阶段。
本合同段在全线路基填筑前,在K3+880~K3+980段进行了路基试验段的施工,并于2002年7月13日完成了试验段的施工。
1)取料及摊铺在K0+970~K1+860路基挖方段集中取料,挖装高填路堤所需填料。
填料主要为页岩,并混合不超过30%的砂岩,砂岩的粒径不超过24cm 。
开挖机械为一台CAT330,一台CAT320,运输机械为10台载重9t 的红岩自卸汽车。
填料运至K2+100~K2+360段,按分层平铺方法施工,在填筑面上均匀卸料。
同时检测填料的含水量并与最佳含水量做对比,当其差值>2﹪时采取相应的处理措施晾晒或洒水,在晾晒或洒水一定时间以后(时间视天气情况而定),检测填料含水量,当填料含水量符合要求时,立即采用TY220推土机摊铺,为了保证路基边缘压实度,路基两侧各加宽50cm傍坡土方,以利于路基边缘压实,路基填方施工完成以后,按照路基设计宽度削坡整形。
路基填筑面自中线向两边设置4%的横向坡度(人工配合整平),保证路拱的坡度和平整度,利于施工阶段时排水。
2)碾压填料摊铺完毕,且含水量在要求范围内。
然后按照试验段确定的试验结果,即碾压设备(W1803D压路机)、碾压速度、碾压遍数组合方式及碾压方法进行填料的压实,项目部试验人员按技术规范规定的2000m2检测4点,每点压实度都符合规范要求。
检验合格后,即进行下一层的填筑。
按照高填路堤施工的要求,路堤填筑必须给予一定时间的沉降期。
但是,綦万公司为了早日打通重庆市与万盛、南川、武隆、黔江以及毗邻的湖南、湖北、贵州等省的重要通道,在变更设计多的情况下,一再压缩工期,根本没有时间等待路堤自然沉降。
因此,在施工过程中必须采取必要的措施以保证路堤的质量。
①高填路堤的施工必须严格按照由试验段确定的碾压设备、碾压速度、碾压边数组合方式及碾压方法进行施工,填筑每层填土松铺厚度不超过试验段确定的30cm,必须层层碾压密实;②施工全过程安排专人负责高填路堤的施工和压实质量的检验、监督,并完整、准确作好施工中的各项记录;③在路基填筑至下路床顶层时,采用河南郑州生产的150T级强夯机,进行高填路堤路段超强碾压,最大限度减少路堤沉降值;④为加强填筑路基的稳定,采取的另一措施是在路堤的右侧增设反压护道,即把原设计护脚变更为反压护道,反压护道高度为4m,同时作为原綦隆路的通道。
软土地基抗剪强度差,反压护道与路基土方同步施工,使之形成整体,这样,路基荷载可在较大范围内扩散,对软基上高路堤的稳定有积极作用。
反压护道虽然增加了土方填筑量,但是对工期和施工连续性、均衡性有利。
3)路基整形整形前,路基的顶面标高和路基宽度均大于路基的设计标高和宽度,以防止由于进行强夯以后路基的下沉及路堤在施工中产生下沉而造成标高和宽度的不足。
路基整形采用挖掘机配人工削坡,使得路堤边坡坡度和路基宽度符合设计要求。
6 施工体会綦万高速公路A合同段K2+100~K2+360路段采用抛石挤淤、隔水层及土工隔栅处理后的软土地基,力学指标变化显著,土的无侧限抗压强度提高近一倍。
在施工过程中及路堤施工完成后,经沉降观测,未发现由于土基沉降变形造成路基开裂等现象。
路基工程中的软弱地基处理是与路基填土碾压施工连在一起的,是不可分割的一个整体,在整个施工过程中既要满足软弱地基处理的要求,又应满足路基本身填土碾压的需要。