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2007-03-16 14:14 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
摘 要:對東莞鎮區聯(lián)網(wǎng)公路軟土地基路堤的設計過(guò)程做了簡(jiǎn)要論述,并結合工程實(shí)際情況介紹了塑料排水板、粉噴樁等軟土地基路堤的計算方法。
關(guān)鍵詞:軟土地基 公路 路堤設計 軟基計算東莞鎮區聯(lián)網(wǎng)公路總長(cháng)207.7km,公路等級一級,設計車(chē)速60km/h,雙向四車(chē)道或雙向六車(chē)道。包含老路改造加鋪瀝青路面、老路拓寬、新建道路三部分。按區域劃分為5個(gè)標段。本文就一標段軟土地基路堤設計進(jìn)行重點(diǎn)論述。
一、水文地質(zhì)概況
東莞地處珠三角平原區,地勢低平,降雨充沛,河網(wǎng)縱橫,地下水位受河水及潮水水位的影響。一標段內主要地表水系為東江及其支流水網(wǎng),縱橫交錯。地下水主要為孔隙潛水及基巖裂隙水,局部具微承壓性。地下水位8月期間穩定水位標高介于0.33-2.43m,隨潮汐波動(dòng),但年變化幅度不超過(guò)2m.
原始地貌單元為海陸混合沉積地貌。建設范圍內普遍分布有軟土,主要特征是:天然含水量高,孔隙比大,壓縮性高,強度低,滲透系數小。軟土工程性質(zhì)差。
二、特殊路基處理方法
本項目主要采用了以下幾種特殊路基處理方法:
1.墊層法(清淤換填)
本方法用于淺層較軟弱地基,即軟土深度不超過(guò)3米。其基本原理是挖除淺層軟土或不良土,換填砂礫,并分層碾壓夯實(shí)。該方法可以提高持力層的承載力,減少沉降量。但是如果換填厚度超過(guò)3m,從經(jīng)濟上來(lái)說(shuō)不可取。
2.塑料排水板
本方法用于深厚軟弱地基,且填土高度小于2m的路段。其基本原理是在軟基表面施加大于或等于設計使用荷載,經(jīng)施工期預壓后,使被加固土體中的孔隙水排出,軟基完成大部分或絕大部分的沉降,預壓完成后卸去預壓荷載,地基有些回彈,交付使用后地基承受使用荷載再次沉降,但沉降量很。▋H為卸載時(shí)的回彈量加剩余沉降量)。達到減少路基工后沉降、孔隙水排出同時(shí),有效應力增加,土中孔隙體積減小,密實(shí)度加大,土體強度提高,地基承載力也得到提高。
本項目中采用等載預壓。堆載分級施加,荷載施加按設計加載曲線(xiàn)進(jìn)行。每200-300m設置一個(gè)檢測斷面,每個(gè)檢測斷面設置沉降板三組及邊樁二組。當每天地基沉降量小于0.02mm時(shí),可停止預壓。
3.粉噴樁
本方法用于深厚軟弱地基,且填土高度大于2m的路段以及橋頭、涵洞等承載力要求較高的路段。其基本原理是通過(guò)施工設備將水泥與原狀土的地基土充分攪拌而形成水泥土,通過(guò)水泥的水化反應及土顆粒與水泥水化物的凝硬作用、離子交換作用改變軟土的性質(zhì),與樁間土形成復合地基,可以大大提高承載力,減少沉降。
三、設計計算
1.塑料排水板
。1)設計
井徑及間距經(jīng)多次固結試算確定為:等效井徑5cm,井距1m,三角形排列。本段軟土層較厚,底層沒(méi)有透水層,排水板的長(cháng)度為穿透持力層0.5m.平均長(cháng)度為13.0m.路基底部設置50cm砂墊層。并設置3%~4%的預拱度,保證砂墊層的使用質(zhì)量。
。2)計算
、俪两涤嬎
總沉降包括瞬時(shí)沉降Sd、固結沉降Sc和次固結沉降Ss三部分。瞬時(shí)沉降是在加荷初始,地基土的孔隙水壓力來(lái)不及消散,土的孔隙來(lái)不及調整,由地基側向引起的。這種沉降一般不大,不宜精確計算。固結沉降是在上覆土壓力作用下,地基中的孔隙水逐漸排出,體積發(fā)生變化引起的,是地基的主要沉降。次固結沉降是指孔隙水壓力消散后,在一定有效應力的作用下,土骨架由于蠕動(dòng)變形引起的,這種沉降很小,持續時(shí)間很長(cháng)。
2.粉噴樁
設計
樁徑500mm;多次試算確定樁距1.2m,正方形排列;樁長(cháng)須穿透持力層0.5m.樁噴粉量50kg/m(32.5R普通硅酸鹽水泥),摻入比約15%.90d齡期無(wú)側限極限抗壓強度為1200Kpa.單樁容許承載力為110KN,復合地基承載力為150Kpa.
四、結語(yǔ)
軟土地基在選擇處理措施時(shí),應考慮地基條件、公路條件及施工條件,尤其要考慮處理措施的特點(diǎn)、對地基的適用性和效果,以確定符合處理目的的處理措施。
參考文獻
[1] JTJ017-96.公路軟土地基路堤設計與施工技術(shù)規范[S] .
[2] 劉玉卓主編。公路工程軟基處理[Z].北京:人民交通出版社。2003.
[3] 劉家豪主編。塑料排水板排水法加固軟基工程實(shí)例集[Z].北京:人民交通出版社。1999.
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