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路基工程知識:談軟土路基處理和塑料排水板實(shí)際應用

2015-01-14 11:38  建設工程教育網(wǎng)整理  【  【打印】【我要糾錯】

  杭州—上海浦東高速公路第三合同段全長(cháng)2.933km,按高速公路標準設計,設計車(chē)速120km/h,為瀝青混凝土路面結構,2005年9月開(kāi)工建設。本路線(xiàn)經(jīng)過(guò)地區屬杭嘉湖平原區,地勢平坦開(kāi)闊,河網(wǎng)密布,地勢西南高東北低,標高2~6m.地處沖海積平原,地形平坦。上部為松散狀亞砂土,厚度7~9m,其下為灰色軟土,巖性為淤泥質(zhì)亞粘土。下部多為灰綠色-黃褐色亞粘土,軟塑-硬塑為主,性質(zhì)較好。地下水位高,地面水系多。主要不良工程地質(zhì)問(wèn)題為軟土地基,軟塑~塑狀態(tài),中等偏高~高壓縮性,易產(chǎn)生較大路基沉降以至基礎失穩、破壞。

  本合同段軟基處理方式主要有預應力管樁+樁帽、貧混凝土樁+樁帽和塑料排水板+砂礫墊層等幾種軟基處理方式。本文主要介紹采用塑料排水板+砂礫墊層的處理方式。經(jīng)軟基設計處理,現路面竣工通車(chē)一年半情況良好,軟土路基處理達到了預期的目的。

  對于工期緊張和對沉降量要求嚴格的路段,可采用預應力管樁+樁帽的處理方式,該處理方式原理是將管樁直接穿過(guò)軟土層,通過(guò)樁尖支持力和樁壁與土壤的摩擦力支撐路基。預應力管樁處理的軟基,路基沉降量小,不需要超載預壓,工期短,適用于橋頭、箱涵等對沉降要求嚴格的路段,缺點(diǎn)是造價(jià)較高。由于預應力管樁處理是直接將管樁壓入軟土層中,若軟基處理深度較深,處理路段較長(cháng),會(huì )產(chǎn)生擠土效應,對附近的建筑物會(huì )產(chǎn)生一定的影響,因此不適用于鄰近建筑物的路段;由于預應力管樁施工設備較高,高壓線(xiàn)下的軟基處理也不適用;對于不適用預應力管樁處理的路段,可采用貧混凝土樁代替。貧混凝土樁施工時(shí)要注意保護環(huán)境,防止泥漿流入農田、魚(yú)塘等。

  塑料排水板加固軟土地基作為一種有效的軟土地基處理方法已在工程中廣泛應用,其工程造價(jià)低、施工簡(jiǎn)單、加固效果佳等優(yōu)點(diǎn),已在大量的工程實(shí)踐中得以驗證,但傳統的塑料排水板在施工時(shí)插設深度很難檢測,只能在施工工程進(jìn)行旁站監督檢查,施工完成隱蔽前要對排水板的插設深度進(jìn)行驗證,檢測較難。本合同段采用了一種可測深式塑料排水板,有效的解決這一難題?蓽y深式塑料排水板是通過(guò)預埋在板內的兩根平行的金屬絲,在打設前將其下端接通,打設完畢后,通過(guò)測量金屬絲的電阻,即換算出塑料排水板的長(cháng)度。

  本合同段內塑料排水板加固軟土地基有3段深度在9~11米,筆者重點(diǎn)介紹其中一段。該段路基長(cháng)479米,寬43米(地處互通立交內),該路段地質(zhì)、地形復雜,地面為19個(gè)大小不等的魚(yú)塘,魚(yú)塘水深1.0米左右,塘底淤泥厚度為0.5~1.2米,塘與塘之間的塘埂高出周邊原地面0.5~1.0米,塘埂寬2米左右。軟土地基情況為表層以下為2米厚的粘砂土,其下為1.4米亞粘土,其下2.0米的亞砂土,其下為4.1米的亞粘土,含水量在28~32之間,飽和度在98~100%之間,天然空隙比0.828~9.801之間。

  該路段原設計采用的處理措施是:清除魚(yú)塘淤泥后用細宕渣回填至原地面,然后再打設塑料排水板。我部進(jìn)場(chǎng)后對該路段進(jìn)行現場(chǎng)調查,認為原設計存在局限性:1、魚(yú)塘底與原地面(塘。┑母卟钶^大,塘埂較寬,魚(yú)塘采用細宕渣填筑后,同一區域內填土厚度不同,容易造成不均勻沉降,影響路基質(zhì)量。2、魚(yú)塘采用細宕渣填筑后,塑料排水板打設困難,增大了施工難度,且打設完成后,在拔管工程中,宕渣容易對塑料排水板的泥膜破壞,從而影響塑料排水板的排水效果。3、路基周邊的原地面均較塘底高,軟基中水通過(guò)排水板上升排出后,橫向排出困難,增大了軟基固結時(shí)間(即工期延長(cháng))。為此,經(jīng)與監理、設計、業(yè)主溝通,對原設計方案進(jìn)行了適當調整,即將塘埂統一挖除至周邊原地面標高,魚(yú)塘內采用砂粘土回填至周邊原地面同等高度,回填的砂粘土壓實(shí)度控制與周邊原狀土壓實(shí)度相同,由于該路段屬軟土路基,為了防止振動(dòng)毛細水上升形成彈簧土,在施工過(guò)程中采用輕型壓路機碾壓。

  材料規格及性能:

  排水板

  可測深式排水板截面尺寸寬100+2mm,厚4.5+0.2mm,縱向通水率>65cm3/s,濾膜有效孔徑70~120um,濾膜抗拉力干態(tài)(延伸率10%時(shí))>40N/cm,濕態(tài)(延伸率15%時(shí))>50N/cm.

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