摘 要:軟土路基土質(zhì)松軟,含水量大,承載力較低,是高速公路施工中一項(xiàng)難題,必須進(jìn)行科學(xué)合理的處理,不然會(huì)造成路基下沉及路面開裂,嚴(yán)重影響道路使用效果。文章結(jié)合某高速公路施工實(shí)踐,對(duì)高速公路軟土路基施工處理進(jìn)行闡述。
關(guān)鍵詞:軟土路基;換填法;強(qiáng)夯法
1 工程概況
某高速公路規(guī)劃紅線寬度90m,全長(zhǎng)約3140m。根據(jù)道路工程巖土工程勘察報(bào)告,項(xiàng)目場(chǎng)區(qū)地質(zhì)情況如下:場(chǎng)區(qū)區(qū)域地層資料顯示,基巖埋深大于50m。地基土按沉積成因可分為三類:人工堆積層、新近沉積層和第四系沉積層。擬建場(chǎng)區(qū)附近沉積物在垂直方向上由黏性土、粉土、砂類土交互沉積而成,沉積韻律較為明顯。
根據(jù)鉆孔揭示,工程場(chǎng)地自然地面以下30.00m深度內(nèi)地層自上而下詳述如下:
人工堆積層(Q4ml):
①層雜填土:雜色,濕,稍密~中密,含大量磚塊、磚渣、灰渣、石子、碎石。
①1層素填土:黃褐色,濕,含少量磚渣、灰渣,主要成分為粉土。
新近沉積層(Q4al+pl)
②層粉質(zhì)黏土:褐黃色,可塑,濕,含云母、氧化鐵、有機(jī)質(zhì),局部為黏土夾層,在30#鉆孔~34#鉆孔附近1.00m~2.00m灰色淤泥黏土,含有機(jī)質(zhì)較多,土的含水量較大,處于軟塑狀態(tài),經(jīng)過燒失量測(cè)定,燒失量在8.1%~8.4%之間,屬于輕微有機(jī)質(zhì)土。
②1層粉土:褐黃色,稍密,濕,含云母、有機(jī)質(zhì)。
②2層粉砂:褐黃色~黃灰色,濕,中密,成分石英和長(zhǎng)石,含云母、氧化鐵。
第四紀(jì)沖洪積層(Q4al+pl)
③層粉質(zhì)黏土:褐黃色,可塑,濕,含云母、氧化鐵。
③1層粉土:褐黃色,中密,濕,含云母、氧化鐵。
④層細(xì)中砂:褐黃色,濕~飽和,中密~密實(shí),成分石英和長(zhǎng)石,含云母、圓礫。
④1層圓礫:雜色,濕~飽,密實(shí),為亞圓形,一般粒徑為1~4cm,大的粒徑為5~6cm,中粗砂填充,卵石占50%~55%。
④2層粉土:褐黃色,中密,很濕,成分石英,含云母、氧化鐵。
④3層粉質(zhì)黏土:褐黃色,可塑,濕,含云母、氧化鐵,局部為黏土夾層。
場(chǎng)地大部分地段分布的雜填土和素填土較厚,厚度在5.00m~15.20m之間,對(duì)于人工填土層雜填土,由于沉積年代近,巖性組成、土質(zhì)不均勻,未經(jīng)處理不能作為路基持力層。
2 處理方案選擇
根據(jù)對(duì)工程技術(shù)條件的研究和理解,確定軟基處理的主要原則如下:
(1)根據(jù)沿線工程地質(zhì)條件、路基填筑高度及建設(shè)單位工期要求等采用不同的處理方法。
(2)處理方案以減小路基總沉降量,控制工后沉降、保證路基整體穩(wěn)定性為目的。
(3)處理方案應(yīng)技術(shù)上可靠,經(jīng)濟(jì)上合理,并能滿足施工進(jìn)度要求。
根據(jù)以上原則,確定軟基處理方案如下:
K0+000~K1+735.09路段,由于道路沿線部分①1層雜填土分布厚度較?。ê穸?.5m~3.5m),采取全部挖除,換填路基用土的處理措施。為降低含水量,提高路基承載力,路床下設(shè)置40cm灰土,摻拌灰量9%。另外,根據(jù)地勘報(bào)告,30#鉆孔、34#鉆孔附近②層粉質(zhì)黏土存在1.00m~2.00m灰色淤泥黏土,含有機(jī)質(zhì)較多,土的含水量較大,處于軟塑狀態(tài),對(duì)該處路床下素填土、雜填土及灰色淤泥黏土全部挖除,換填路基用土。
K1+735.09~K3+139.7路段,由于①1層雜填土分布厚度較大(厚度5.0m~15.2m),考慮采取強(qiáng)夯的處置方法,提高路基土的強(qiáng)度并降低其壓縮性,改善路基土性能。
3 強(qiáng)夯法處治設(shè)計(jì)
3.1 強(qiáng)夯處理深度及寬度
強(qiáng)夯處治有效加固深度為雜填土層厚度,將加固路段劃分為兩個(gè)區(qū)段:
K1+735.09~K2+750及K2+880~K3+139.7有效加固深度不小于8米;K2+750~K2+880有效加固深度不小于4米。強(qiáng)夯處理寬度至路基坡腳線以外4米處。
3.2 單擊夯擊能
強(qiáng)夯處理單擊夯擊能,根據(jù)設(shè)計(jì)處理深度按照《強(qiáng)夯處理試夯建議表》選取,優(yōu)先選用重錘低落距,夯錘錘底直徑為2~3m,錘重15~30噸。
表1 強(qiáng)夯處理試夯建議表
3.3 夯點(diǎn)布置
根據(jù)項(xiàng)目周邊類似工程經(jīng)驗(yàn),本次設(shè)計(jì)強(qiáng)夯夯擊遍數(shù)擬采用兩遍點(diǎn)夯、一遍滿夯。點(diǎn)夯采用間隔點(diǎn)式兩遍夯實(shí)法,夯點(diǎn)采用正方形插當(dāng)法布置,間距為6m。夯點(diǎn)最后兩擊的夯沉量應(yīng)滿足《強(qiáng)夯處理試夯建議表》要求。點(diǎn)夯完畢后,場(chǎng)地滿鋪30~50cm厚路基填料(厚度可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況確定)后以前兩遍夯擊能一半的能量滿夯一遍,每個(gè)夯點(diǎn)擊數(shù)為3~5擊。夯點(diǎn)以梅花形布置,夯跡彼此重疊搭接不小于d/4,以保證路基填料表面平整和具有較高的密實(shí)度。前后兩遍之間夯實(shí)之間應(yīng)有一定的間歇時(shí)間,使地基的強(qiáng)度有一個(gè)提高的過程,以增大下一遍的夯擊效果。間歇時(shí)間由試夯時(shí)孔隙水壓力消散過程的觀測(cè)來確定。
圖1 強(qiáng)夯處理夯點(diǎn)平面布置圖
3.4 強(qiáng)夯處治標(biāo)準(zhǔn)
在大面積強(qiáng)夯施工前,需在場(chǎng)地內(nèi)選取具有代表性的場(chǎng)地進(jìn)行試夯,以確保強(qiáng)夯效果,驗(yàn)證所用的強(qiáng)夯參數(shù)是否合理,確定合理的強(qiáng)夯施工參數(shù)。夯后要求地基土承載力特征值fak≥150kpa,夯后地基土壓縮模量Es≥15Mpa。
4 結(jié)束語
設(shè)計(jì)中對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況與軟基處理方法的靈活把握,是軟土路基優(yōu)化的關(guān)鍵,并不能一味的要追求先進(jìn)的技術(shù)。每一種軟土路基處理方法均有其針對(duì)性、適用范圍以及局限性,設(shè)計(jì)過程中應(yīng)要綜合考慮工程造價(jià)、工期要求和施工質(zhì)量等主要因素,同時(shí)要吸收項(xiàng)目所在地區(qū)近年來的軟基處理工程實(shí)踐中積累的經(jīng)驗(yàn)。
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作者簡(jiǎn)介:王帆(1981,11-),男,湖南瀏陽人,畢業(yè)于遼寧工程技術(shù)大學(xué),本科,助理工程師,主要從事路橋工程試驗(yàn)檢測(cè)。