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[摘 要]高速公路高路堤段落回填土方会加大对路基的荷载,而软基段落地基承载力fa0<60kpa,理论不处理地基,软基段落最多承受3m的土层高度,这时需要进行地基软基处理。通常,软基厚度不大于3m的换填处理即可,对于厚度大于3m的软基,可采用水泥搅拌桩(湿法)处理。本文选取玉林(省界)至湛江高速公路一段软基段落的处理,希望能给与有关从业人士借鉴意义。
[关键字]高速公路;软基;路基路面;水泥搅拌桩
中图分类号:U416.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)35-0240-01
1 工程概况
玉林(省界)至湛江高速公路在广东省范围涉及的地市领域有湛江市下辖的麻章区、湛江经济技术开发区(东海岛)、遂溪县、廉江市。地理坐标处于东经110°00′~110°45′,北纬20°55′~22°00′之间。推荐线方案全长约113 km(其中新建里程约98km,与沈海高速共线里程为14.680km),海田支线长为7.60km。路线起点在廉江市和寮镇与广西玉林段对接,经廉江、遂溪、湛江市区跨海至东海岛,终点与在建东海岛至雷州高速衔接。本项目的建设将强化湛江和玉林市之间的联系来往通道,改善目前仅依靠S287实现往来。
线路地势总体北高南低,微地貌包括丘陵、丘间冲沟洼地、冲积平原、盆地与河流谷地,其中以丘陵地貌分布面积最广。丘陵区的地表岩石风化强烈,全风化~强风化带深度数米~数十米不等,地表多为坡残积土;丘间谷地及冲积平原地表多为台地、荒地、旱地及水稻田。线路经过及影响范围有山塘或水塘、水库,水网发达,沿线村庄、农田耕地密布。
2 路基设计简介
按照交通部部颁《公路工程技术标准》(JTGB01—2014)中高速公路路基横断面几何尺寸的规定以及初步设计审查意见,本项目采用四车道高速公路标准,设计行车速度为120km/h。
整体式路基宽度26.5m,其中:中间带宽4.0m(其中:中央分隔带宽2.5m,左侧路缘带宽2×0.75m),行车道宽2×2×3.75m,硬路肩宽2×3.0m(含右侧路缘带宽2×0.5m),土路肩宽2×0.75m。
路拱坡度:不设超高路段,行车道、路缘带及硬路肩采用2%,土路肩采用4%,超高路段详见路基横断面设计图及路基设计表。
3 K1+556.6-K1+658.0高路堤软基段落设计分析处理
1) K1+556.6-K1+658.0高路堤段落最大填高16.5m,设2级边坡,上面8m为1:1.5,下面1:1.75,在8m处设置2m的平台。本工点选取K1+575作为典型横断面进行设计和软基处理。
2)K1+556.6-K1+658.0高路堤段落位于丘间冲沟洼地,地基含有5m的软土夹层,根据地勘钻孔SLZK42得到的岩土参数如下
4)处理前计算结果分析
由计算结果可知:最不利滑动面内切软基面,滑动安全系数0.628<1.35,故路基承载力不够需要处理,而下卧层软基厚度为5.1m,上面还有2.1m的黏土层,故排除换填处理。而软土层下面土层承载力尚可,因而可以采用水泥搅拌桩(湿法),增大软基的密實程度,提高地基承载力。
5)处理办法
采用水泥搅拌桩(湿法)进行软基处理,桩长9m,桩径0.5m,桩间距1.5m,桩底应进入下卧硬土层1.2m。菱形布置,桩体所用水泥为42.5R级及以上的普通硅酸盐水泥,水灰比宜为0.45~0.55,水泥掺合量为12~15%,其中桩顶6m范围内设计水泥量为55kg/m,其余部分设计水泥量为50kg/m。同时桩顶面应设置30cm厚碎石褥垫层,碎石采用级配碎石,最大粒径应小于40mm。处理后的桩身范围土层承载力得到加强,根据桩身强度计算,处理后土层的岩土参数如下表。
最不利滑动面:
滑动圆心 = (7.337,25.200)(m)
滑动半径 = 25.026(m)
滑动安全系数 = 1.671
7)处理后计算结果分析和路堤处理
由计算结果可知:滑动安全系数1.671>1.35,满足规范要求。如果再分析处理后的滑动面,可以看到滑动面沿着填土路基范围滑动,因此,对于高路堤软土路基,处理完软土路基之后,决定路堤稳定往往是填土的“质量”,为此,还应处治填土路基。措施如下:
①在常规压实的基础上,自地面8m以上每填高2.0m后采用冲击式压路机碾压20遍,如此段设有涵洞通道等构造物或挡墙时,冲击碾压要预留一定的安全距离;
②在路床底面以下满铺2层土工格栅,竖向间距为0.25m
4 结语
在不考虑拆迁的情况下,高速公路高路堤路段相对于桥,造价较低,但是应注意对应路段的地质勘查,尤其是软土路基,在软土不适合换填的情况下可以采用水泥搅拌桩提高软土路基的承载力,设计时应注意桩长和桩间距的选取,桩底应进入下卧硬土层0.5m以上。施工中应采用少量多次喷浆的方法,采用"四喷四搅"的方法施工,施工中应严格控制喷浆量及搅拌下沉,钻机下沉.提升速度不宜大于0.8m/min。保证桩体质量。
[关键字]高速公路;软基;路基路面;水泥搅拌桩
中图分类号:U416.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)35-0240-01
1 工程概况
玉林(省界)至湛江高速公路在广东省范围涉及的地市领域有湛江市下辖的麻章区、湛江经济技术开发区(东海岛)、遂溪县、廉江市。地理坐标处于东经110°00′~110°45′,北纬20°55′~22°00′之间。推荐线方案全长约113 km(其中新建里程约98km,与沈海高速共线里程为14.680km),海田支线长为7.60km。路线起点在廉江市和寮镇与广西玉林段对接,经廉江、遂溪、湛江市区跨海至东海岛,终点与在建东海岛至雷州高速衔接。本项目的建设将强化湛江和玉林市之间的联系来往通道,改善目前仅依靠S287实现往来。
线路地势总体北高南低,微地貌包括丘陵、丘间冲沟洼地、冲积平原、盆地与河流谷地,其中以丘陵地貌分布面积最广。丘陵区的地表岩石风化强烈,全风化~强风化带深度数米~数十米不等,地表多为坡残积土;丘间谷地及冲积平原地表多为台地、荒地、旱地及水稻田。线路经过及影响范围有山塘或水塘、水库,水网发达,沿线村庄、农田耕地密布。
2 路基设计简介
按照交通部部颁《公路工程技术标准》(JTGB01—2014)中高速公路路基横断面几何尺寸的规定以及初步设计审查意见,本项目采用四车道高速公路标准,设计行车速度为120km/h。
整体式路基宽度26.5m,其中:中间带宽4.0m(其中:中央分隔带宽2.5m,左侧路缘带宽2×0.75m),行车道宽2×2×3.75m,硬路肩宽2×3.0m(含右侧路缘带宽2×0.5m),土路肩宽2×0.75m。
路拱坡度:不设超高路段,行车道、路缘带及硬路肩采用2%,土路肩采用4%,超高路段详见路基横断面设计图及路基设计表。
3 K1+556.6-K1+658.0高路堤软基段落设计分析处理
1) K1+556.6-K1+658.0高路堤段落最大填高16.5m,设2级边坡,上面8m为1:1.5,下面1:1.75,在8m处设置2m的平台。本工点选取K1+575作为典型横断面进行设计和软基处理。
2)K1+556.6-K1+658.0高路堤段落位于丘间冲沟洼地,地基含有5m的软土夹层,根据地勘钻孔SLZK42得到的岩土参数如下
4)处理前计算结果分析
由计算结果可知:最不利滑动面内切软基面,滑动安全系数0.628<1.35,故路基承载力不够需要处理,而下卧层软基厚度为5.1m,上面还有2.1m的黏土层,故排除换填处理。而软土层下面土层承载力尚可,因而可以采用水泥搅拌桩(湿法),增大软基的密實程度,提高地基承载力。
5)处理办法
采用水泥搅拌桩(湿法)进行软基处理,桩长9m,桩径0.5m,桩间距1.5m,桩底应进入下卧硬土层1.2m。菱形布置,桩体所用水泥为42.5R级及以上的普通硅酸盐水泥,水灰比宜为0.45~0.55,水泥掺合量为12~15%,其中桩顶6m范围内设计水泥量为55kg/m,其余部分设计水泥量为50kg/m。同时桩顶面应设置30cm厚碎石褥垫层,碎石采用级配碎石,最大粒径应小于40mm。处理后的桩身范围土层承载力得到加强,根据桩身强度计算,处理后土层的岩土参数如下表。
最不利滑动面:
滑动圆心 = (7.337,25.200)(m)
滑动半径 = 25.026(m)
滑动安全系数 = 1.671
7)处理后计算结果分析和路堤处理
由计算结果可知:滑动安全系数1.671>1.35,满足规范要求。如果再分析处理后的滑动面,可以看到滑动面沿着填土路基范围滑动,因此,对于高路堤软土路基,处理完软土路基之后,决定路堤稳定往往是填土的“质量”,为此,还应处治填土路基。措施如下:
①在常规压实的基础上,自地面8m以上每填高2.0m后采用冲击式压路机碾压20遍,如此段设有涵洞通道等构造物或挡墙时,冲击碾压要预留一定的安全距离;
②在路床底面以下满铺2层土工格栅,竖向间距为0.25m
4 结语
在不考虑拆迁的情况下,高速公路高路堤路段相对于桥,造价较低,但是应注意对应路段的地质勘查,尤其是软土路基,在软土不适合换填的情况下可以采用水泥搅拌桩提高软土路基的承载力,设计时应注意桩长和桩间距的选取,桩底应进入下卧硬土层0.5m以上。施工中应采用少量多次喷浆的方法,采用"四喷四搅"的方法施工,施工中应严格控制喷浆量及搅拌下沉,钻机下沉.提升速度不宜大于0.8m/min。保证桩体质量。