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路基工程知识:公路低矮路堤施工技术浅谈

2015-01-14 14:00  建设工程教育网整理  【  【打印】【我要纠错】

  一、工程概况

  佛山市和顺至北溶公路主干线是佛山市一环城际快速干线的一部份,全线长98km,双向14车道,设计时速100km/h,设计荷载公路I级,沿线地质较为复杂,地质报告显示以耕植土、淤泥质土为主,埋深1.5~7米不等,其地层分布大致耕植土、腐植土、淤泥质亚粘土,细粉砂层,风化残积土,强风化砂层,埋深8~12米,其中东线小于1.5米有32km,主路7.8km,辅路24.2km,低矮呈分布范围广,有些路堤明显偏低,地下水位高,排水不畅等特点;现以东线K28+200~K37+200段路基施工为依据,除两座持大桥外,有7km属低矮路堤和软基路段,结合该路段低矮路堤的特点及其资料进行阐述。

  二、低矮路堤施工处理方法

  随着现代工业科技发展,在公路建设中越来越多的软基处理技术在各项实际工程中得以应用、推广,大量现场的应用成果为该领域的研究探讨提供了许多实践经验,随着理论研究不断深入,我们对多种地基处理的机理有了更清晰的认识,为工程方案的选择、设计及施工提供理论基础。

  本段路基总高度≤1.5米均属于低矮路堤,并且处于软弱地段路基上,所采用的施工技术如下:

  1.整段线路纵向适当抬高标高,如硬壳层低于临界设计厚度时经测试不能满足设计要求,需进行挖除、强夯、压浆补强处理。

  2.浅层置换法,对于一般浅层软弱夹层地基拟用砂垫层、碎石垫层、山皮石、石屑作为调平层材料,结合做纵横向排水盲沟,水向两边边沟排出,垫层材料选用透水性良好中粗砂,处理深度2~3米,宽度至两侧边沟,先把软土淤泥夹层挖除,铺一层50cm厚砂垫层,砂为中粗砂,再填筑一层80~100cm厚碎石垫层(或未筛分碎石)、然后再铺上一层10~20cm厚石屑作嵌逢调平层,分层填筑,分层碾压,压实方法用振动法、平振、插振、碾压整平,在石屑垫层上铺设土工格栅再作路基填筑;能保证路基有足够的强度、刚度和整体稳定性,减少工后沉降。

  3.密实法(排水固结法),对软弱层比较厚采取打袋装砂井方法,处理宽度至两边边沟,间距1.2米,深度11米,直径7cm,梅花形布置,原材料控制,砂井装抗拉强度>15KN/m,渗透系数≥5×10-3cm/s,含泥量≤3%,排水系统由竖向排水和水平排水构成,主要作用是改变地基排水边界条件,缩短排水距离和增加孔隙水排出的途径,在砂井上铺设50cm厚砂垫层作水平排水,土中的孔隙水在外荷载作用下排至砂垫层,排出边沟,使孔隙体积减小,地基发生沉降,从而产生固结,地基土强度逐渐增长,如果只设置排水系统,不施加固结压力,土中的孔隙水没有压力,很难发生渗透固结,强度不会提高,因此在砂垫层上铺设土工格栅再填筑加载,为缩短排水周期,加快施工进度,提高效益,本项目采用加荷方式有:直接堆载预压、超载预压,以达到预期目的。

  4.复合地基法,该段路基和桥涵台背,难处理的软土层比较深的还采取打水泥搅拌桩(湿法)进行处理,深层搅拌桩加固软土地基是利用水泥浆作为固结剂,通过特殊深层搅拌机械,在软弱层深部把软土与固结剂强制拌和,使其成为具有较好整体性、水稳性,又能满足强度要求的加固土体,湿法以水泥浆为主,或加减水剂和速凝剂,用灰量≮50kg/m,水灰比为1:0.5,深层搅拌桩法施工简单、高效、低成本等特点;加固机理,是水泥浆与软土体采用机械加固的基本原理,是基于水泥加固的物理化学反应过程,在水泥加固土体中,因水泥掺入比很小,水泥的水解和水化反应完全具有一定活性的介质、粘土颗粒与水泥水化物的作用以及碳酸化作用,龄期须28~100天,28d强度为>1Mpa,复合地基承载力标准值>120kpa.用此项施工方法,大大解决桥涵台背填筑不均匀沉降等问题,引起的跳车现象,效果甚佳。

  5.CFG桩,设计处理深度为10米,CFG桩采用四边形布置,间距为1.2米,桩径为0.4米,桩顶铺设塑料土工格栅B型,双向抗拉强度大于60KN.土工格栅上设褥垫层砂砾厚度为50㎝;

  地质条件:主要可分为亚粘土3米,淤泥质亚粘土5米,粉细砂夹层4米,中粗砂层在12米以下。

责任编辑:cj
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