关键词:软土地基、浸水路基、零填路基和滨海路基四种路基的处理方法
辽宁省滨海公路交流岛(凤鸣岛)段是辽宁省“五点一线”重点工程、辽宁省滨海公路的一部分,位于大连长兴岛临港工业区交流岛街道办。本项目公路等级为二级公路,全长24.588公里,路基宽12米,其中行车道宽度2×3.5米,硬路肩宽度2×1.5米,土路肩宽度2×1.0米。中桥116米/4座,桥梁净宽10m,两侧各设0.5米防撞墙,小桥及涵洞与路基同宽,涵洞85道。此项目的建设,将完善交流岛内的路网结构,促进岛内旅游业、养殖业快速发展。
该地区受地形、地貌特征限制,沿线地表低洼处、山涧沟谷处局部积水,公路沿线地下水类型主要为孔隙潜水和基岩裂隙水。路线所经海滩、参池段及濒海低洼段的地表水受海水影响较大,沿线跨越多处潮沟。特殊路基类型主要有:软土路基、浸水路基、零填路基和滨海路基四种。
这四种特殊路基直接影响路基施工质量,必须采用特殊工艺进行处理,才能保证路基工程质量。
1、软土路基
软土路基具有天然强度低、压缩性高、透水性小的特性,天然含水量30-70%,孔隙比1.0-1.9,渗透系数为10-8-10-7 cm/m3,压缩性系数为0.005-0.02,抗剪强度低快剪粘聚力在10kpa左右, 快剪内摩擦角00-50,具有触变性,流动性显著。修建在软土地区的路基,主要是路基填筑荷载引起软基滑动破坏的稳定问题和量大且时间长的沉陷问题。软土路基处理方法有几十种,常常多种方法综合应用,按加固性质分有表层处理法、换填法、重压法、垂直排水固结法、碎石桩、旋喷桩、粒料桩、生石灰桩等。
通过盐池、参池段已填筑山皮土地段路基,翻挖回填,然后采用冲击振动压路机进行碾压,使路项达到设计要求的压实度。
通过低洼地、水稻田地段路基,清除地面表层淤泥后,填筑片石至地面,碾压密实后,片石顶面以上部分采用山皮土填筑。
2、浸水路基
通过盐池及参圈地段路基,防护高程=设计水位+波浪侵袭高+壅水高+0.5m。
首先抛填片石挤淤,抛石挤淤是将开采的片石用人工排列整齐,并用小石填隙,将淤泥挤入片石空隙之间,达到稳定路基基底的作用,然后在抛石层上铺筑透水性良好的材料(如含土量不大于10%的碎石土或天然砂砾)。本工程在k0-180~k0+830、K22+470-K24+500段落内采用了此种方法处理软土地基,所用材料均为坚硬、强度≥30Mpa不易风化的石块,由中心向两侧渐次展开,抛填的块石与块石之间互相靠近,并且大石块填于外侧,抛填密实。片石抛填总厚度为2.5m,且高出水位,抛出水面后采用采用强夯法对软土路基进行加固处理。山皮石直径要求在0.5-1.5cm。
防护高程以上采用山皮土,两种填料粒径相关较大时,中间加设0.4m厚碎石垫层,防护高程处设2m反压护道。
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反压护道是增加路堤稳定性、提高路堤承载力的最简单有效的方法。反压护道给路堤可能出现的圆弧滑动破坏和横向位移的趋势提供了抵消力,既可作围堰又可充分利用填挖多余的废方,并能稳定路基。反压护道的施工与相连路基同步进行填筑,并保持压实度达到96%。
强夯正式施工前,先进行试夯,根据试夯结果,确定出合理的强夯施工工艺及强夯参数。共进行3遍夯击,两遍点夯,一遍满夯,点夯间距4m,每遍点夯的夯点间距8m,夯击点定位允许偏差为±5cm,夯击点中心位移允许偏差为±15cm,当错位或夯坑底倾斜时,将坑底填平,重新夯实。采用路夯法施工,夯击能大于2000kN.m,以控制最后两击平均夯沉量≤5cm做为停夯标准。施工中,地基土宜将近最佳含水量,当含水量低于10%时,应对处理范围内的土层加水增湿至最佳含水量,当含水量大于塑限含水量3%以上时,宜采用晾干或其他措施降到最佳含水量。强夯石质填料的粒径一般控制在40 cm以内,最大粒径不超过60 cm,施工过程中若发现夯锤倾斜,应及时将坑底整平在夯,在有结构物如涵洞、挡墙等附近作业时,涵背、墙背6米范围内以碾压法施工,强夯施工一定远离涵墙、挡土墙外6米作业,以保证结构物安全,测量仪器架设在距离夯点30米远处。
检查强夯施工记录,基坑内每个夯点的累计夯沉量,不得小于试夯时各夯点平均夯沉量的95%。隔7-10天,每100m等间距检查3个断面3点,每个断面左、中、右交错选1点,自夯击终止时的夯面起至有效加固深度内,每隔1m到1-2个土样进行室内试验,测定土的干密度和湿陷系数。在有效加固深度内,土的湿陷系数均应小于0.015,土的干密度不小于15KN/m3。
3、零填及挖方段
本工程在K2+320-K6+100处,清除表土或挖至路槽底面后,既有路基不能满足设计要求,超挖并分层换填0.8 cm砂砾,分层碾压达到设计要求。其中换填法分为开挖换填法、抛石挤淤法、爆破排淤法。此段采用将软弱地基层全部挖除或部分挖除,用透水性较好的材料砂砾进行回填,该方法简单易行,也便于掌握,对于软基较浅(1-2米)的特别有效。
4、滨海路基
本工程在K10+120-K10+600处,在侧为渤海海域浅水淹没区,水深0.5-2.0m,路堤防护高程=1/50高潮位+1/50波浪爬高+0.5m。高潮位以上填不宜风化的碎块石,填石尺寸不大于150mm,高潮位以下抛填10-100kg块石。路堤边坡坡度为1:1.75,于路堤右侧在棱体顶面以上设一排C30抗侵蚀性钢筋砼土栅栏板护脚,栅栏板长4m,宽2米,厚0.6m,并在栅栏下重量为50-100kg的块石垫层,厚1m,栅栏板与护肩之间的边坡上设C25抗侵蚀性正六边形混凝土板护坡,其下设粒径为40-80mm的碎石垫层,厚0.5m 。
抛石全部高出海水面后,进行重型机械碾压密实,路堤填筑碾压时,应先压两侧,后压中央平行操作,行与行之间要重叠0.4-0.5m。
近年来,随着国家交通事业的发展,特殊路基处理的工程实践越来越多,要求我们对各类软土地基的处理方法加以认识和理解,要根据不同地质情况和项目功能要求确定不同的处理方法,同时不断改良完成这些处理所需的设备、材料和施工工艺,使软土地基的综合处理变得日臻完善。
参考文献:《公路工程管理与实务》中国建筑工业出版社 谬长江
《软土地基施工技术规范》
《公路路基施工技术规范》(JTG F10-2006)
《滨海公路》作业指导书
论文作者:李海志
论文发表刊物:《城镇建设》2020年2月4期
论文发表时间:2020/4/23
标签:路基论文; 滨海论文; 路堤论文; 公路论文; 辽宁省论文; 含水量论文; 土路论文; 《城镇建设》2020年2月4期论文;