四川红层区公路软基处理实例

四川红层区公路软基处理实例

宜宾市智通公路规划勘测设计有限责任公司四川省宜宾市644000

摘要:四川某在建高速公路一段软弱路基属典型四川红层区公路软基,原设计采用“塑料排水板+换填砂砾石”方案进行加固,在填筑过程中路基右侧出现明显的不均匀沉降及侧向位移,路基失稳,后用碎石桩对该段路基予以加固处治,取得良好效果。

关键词:碎石桩;软弱地基;高速公路

软土是指在滨海、湖泊、谷底、河滩、沼泽上沉积的天然含水量高、孔隙率大、压缩性强、透水性低、抗剪强度和承载力低的软塑~流塑状态的细粒土[1-2]。软土路基极易变形,在高速公路建设过程中,软土路基产生如下问题:

(1)在填筑过程中因路基变形,无法定型铺筑路面;

(2)勉强铺筑了路面,由于软基变形,未交工验收路面就出现不稳定和不平整;

(3)在后期运营中工后沉降较大,需年年治理,耗用大量人力、物力和财力,而且对行车安全造成严重安全隐患。

四川红层区地形以缓丘、低中山为主,谷底纵坡较缓,地下水宣泄不畅,风化残积物就近堆积于沟谷内。沟谷及平缓地形区多为稻田,且冬水田广布,形成地下水的稳定补给源。粘性土在富水、固结条件差的地质环境中,逐渐形成具有区域性特色的软弱土层。与沿海地区软土相比,四川红层区软土厚度相对较小、横向变化大;含水率、空隙比相对偏低;抗剪强度相对偏高[3-4]。

四川红层区在建和已建公路的软基处治方法主要有:(1)换填法,当软基深度小于4m时一般采用换填处治;(2)塑料排水板预压法,四川地区的软基主要分布于沟谷内,自然排水不畅,所以塑料排水板预压是四川地区普遍采用的行之有效的地基处治方法;(3)碎石桩法,碎石桩既有竖向排水体的作用,又能承受上部荷载,提高地基承载力,当排水板处理地基不能满足要求时多采用碎石桩处治;(4)对于20m以上的高填路堤软基处治应采取多种措施并行的综合处治方法。

1工程概况及工程地质条件

该段软弱路基全长292m,路线以填方路堤通过,填筑高度最大约12m,路基基底为较厚软弱土层。

场地土层自上而下依次为:

(1)粉质粘土:浅灰色,软~可塑状,表层约0.40m为耕植土,含植物根系,据钻探揭露厚度为3m左右。

(2)淤泥质粘土:浅灰~灰黑色,软塑状。该层在工程区内广泛分布,据钻探揭露厚度为1.0~2.0m。

(3)粉土:浅灰褐色,湿,以泥质粉砂岩风化物为主,结构松散。据钻探揭露厚度为1.0~1.3m。主要分布于工程区前段和中部。

场地土层分布3.8~7.7m,下伏基岩为粉砂质泥岩。各土层物理力学参数如表1所示。

图6断面地基右路肩累计沉降量图

由计算结果可知,地基土各点的最大沉降量都小于10cm,满足工后沉降小于10cm的要求。

4结语

碎石桩施工30d后,采用载荷试验进行施工质量检验,试验点共四个(单桩三个、桩间土一个),三个单桩的承载力特征值分别为250kPa(A区)、410kPa(B区)、230kPa(C区),桩间土承载力特征值为190kPa。

(1)、通过试验结果表明:该段复合地基承载力满足设计要求,针对不同的区域采用不同的碎石桩间距是经济可行的。

(2)、对于软基深度较深(>4m)且基岩界面存在一定斜度的路段,不宜采用塑料排水板方案。因为如果软土含水量较高,塑料排水板排水固结所需时间较长,施工单位在工期压力下,往往不能按照设计要求分层填筑路基,因此软土固结不充分,导致其不足以承受上部荷载而沿基岩面发生圆弧滑动,从而使路基发生破坏。

参考文献

[1]谌海涛,葛健,苏常俊.碎石桩在公路软基处理中的应用[J].山西建筑,2011,37(6):112

[2]刘利群.碎石与CFG组合桩在高速公路软基处理中的应用研究[D].湖南大学工程硕士学位论文,2006:10-11

[3]王东,王运生,孙刚,谢春庆.四川红层区软基工程地质特性分析[J].南水北调与水利科技,2011,5:8

[4]陈鑫.四川盆地公路建设典型软基处治沉降过程模拟与数值分析[D].西南交通大学硕士学位论文,2008:11-12

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