高等级公路软土地基处理技术.pdf
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1、-51-摘要:通过剖析软土地基特性,分析软土地基性能薄弱的主要诱因及不良影响,提出相应的处治措施,根据施工流程与要点,分析对比其存在的优缺点,提出各类方法的适用条件,为高等级公路不同施工状况下的软土地基处理提供更具针对性的解决方案。关键词:道路工程;处治措施;比较分析法;软土地基;高等级公路中图分类号:U416.1文献标识码:ASoft soil subgrade treatment technology of high-grade highwayLI Zhuang,GAO Xuelei,ZHANG Han,ZHANG Shun,CHEN ganglu(Key Experiment of Hi
2、gh Performance Bridge Structure Transportation Industry of Shandong Province Communications Planning and Design Institute Group Co.,Ltd.,Shandong Jinan 250101 China)Abstract:Thispaperanalyzesthecharacteristicsofsoftsoil,analyzesthemaininducementsandadverseeffectsofweaksoftsoilfoundationperformance,p
3、utsforwardcorrespondingtreatmentmeasures,analyzesandcomparesitsadvantagesanddisadvantagesaccordingtotheconstructionprocessandkeypoints,andputsforwardtheapplicableconditionsofvariousmethods,soastoprovidemoretargetedsolutionsforsoftsoilfoundationtreatmentunderdifferentconstructionconditionsofhigh-grad
4、ehighways.Key words:roadengineering;treatmentmeasures;comparativeanalysis;softsoilsubgrade;high-gradehighway0 引言截至2021年底,国内公路里程达到528.07万km,其中二级以上等级公路里程突破72万km。公路建设区域跨度大,地质状况复杂多变,软土地基是公路建设过程中经常遇到的特殊地质,忽视或者处理不当极易造成通车后路基变形等工程病害。高等级公路路基宽度大,施工要求高,对于软土地基不均匀沉降等问题更应引起重视。当前我国对于软土地基处理已有较多工程经验,但处理方案多凭主观确定,无法针对
5、性地进行处治,存在治理过当导致增加不必要的工程费用或治理不彻底降低了路基的工程质量等问题。如何针对不同软土地基状况,结合路基设计与整体路线要求,选取最有效的处治方案成为行业的探索方向之一。1 软土地基特点及危害软土是指天然含水率高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土,泛指软黏土、淤泥质土、淤泥、泥炭质土、泥炭等软弱土1。1.1 高压缩性软土地基的自身含水率较高,物质组成复杂,其中包含大量微生物及腐殖质,在土体受到荷载作用时,体积收缩明显,自身变形较大。在道路工程中,未经处理的软土地基在车辆荷载作用下较周围土体沉降更大,从而导致路基出现空隙,失去承重作用,路面发生沉降,严重时甚至导致路面塌陷
6、,引发交通事故。1.2 低透水性软土地基的透水性较差,垂直方向上水流几乎无法流动,不利于土体排水固结,大大延长了路基沉降至稳定状态的时间,影响地基的承载能力。1.3 触变性软土地基具有触变性,其结构形式为絮状,当无外在荷载作用时,其自身具备一定的结构强度,保持土体稳定。但一经外部荷载扰动,结构强度无法继续保持,变形较为明显。因此,未经处理的软土地基在经受车辆荷载时,极易发生变形,产生侧向土体滑动、沉降等不利工况。通过分析软土的三大特性可知,对于道路施工而言,软土与正常土体的主要区别在于其沉降不稳高等级公路软土地基处理技术李 壮,高雪磊,张 涵,张 顺,陈罡路(山东省交通规划设计院集团有限公司
7、高性能桥梁结构交通运输行业重点实验室,山东 济南 250101)收稿日期:2022-09-21作者简介:李壮(1995),男,江苏连云港人,硕士研究生,工程师,研究方向为道路工程。李 壮,高雪磊,张 涵,张 顺,陈罡路:高等级公路软土地基处理技术-52-定,瞬时沉降大、沉降周期长、沉降不均匀等特点,是影响软土路基稳定性的主要因素。2 软土地基沉降量影响因素软土地基沉降量反映出软土对路基稳定性的影响程度,国内外研究表明,影响软土沉降程度的因素主要为软土层自身厚度、软土层含水率、软土层压缩模量、路堤高度等2。其中,软土层厚度、软土层含水率、路堤高度与路基稳定性成负相关,其值越大,路基状态越不稳定。
8、而软土层压缩模量与路基稳定性成正相关,其值越大,路基处于更为稳定状态。因此,在进行软土路基处理过程中,应采取针对性措施,通过相关工程措施减小负相关因素量值、增大正相关因素量值,提高路基施工质量。3 软土地基处治措施3.1 减小软土层厚度当软土层埋置深度较浅时,可采用人工与机械挖除或爆破等手段将软土层进行清除,置换成抗压强度较高、稳定性较好的土质或砂砾等,置换深度根据路基设计对于软土地基的要求,可分为部分置换与整体置换,置换时分层填筑并压实至规定的密实度。考虑到施工成本与难度,换填法一般只适用于软土层深度在地基5m以内,随着换填深度的增加,软土地基的处治成本上升较快3。3.2 降低软土层含水率软
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