软土地区拼宽路基地基处理方法探讨

(整期优先)网络出版时间:2021-10-19
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软土地区拼宽路基地基处理方法探讨

应苏香

遂昌县交通运输局浙江丽水 323300

摘要:本文对浙江省高速公路软基处理方法进行了简要回顾与总结,并对拼宽路基的工程特点进行分析,提出了可行的拼宽路基软基处理方法,对改善新老路基的纵横向差异沉降,消除路面排水不畅及纵横向开裂等具有重要意义。

关键词:拼宽路基;软基处理方法;差异沉降

中图分类号:U12

文献标识码:A

引言

浙江省从1991年建成沪杭甬高速公路钱江二桥段开始,截至2020年底,全省高速公路总里程达到5096公里,三十多年来,我省高速公路建设管理以及施工技术水平取得了长足的进步。随着社会经济的发展,我省高速公路的交通量也不断增加,近十多年来也陆续对现有高速公路进行拓宽改造,如杭甬高速、杭宁高速、甬台温高速、杭金衢高速等。由于我省的自然环境、交通量及轴载分布区域特征,以及我省存在的深厚软土地基,这些综合因素导致我省高速公路平整度较差,影响了行车的舒适性,在新老路基拼宽路段差异沉降尤为明显。

1浙江省软土特性

我省软土分布广泛,主要分布在湖州、嘉兴、宁波、台州、温州地区,其中湖州嘉兴地区软土指标相对较好,含水量在40%左右,孔隙比在1.0~1.3左右,软土最深超过20m;台州、温州地区软土指标很差,含水量普遍在60%左右,孔隙比在1.6左右,软土最深可达40m~50m;宁波软土指标及深度介于两者之间。软土具有高含水量、高灵敏度、渗透系数低、强度低、结构性强等特点。

2 软基处理常用的方法

软土地基上修建路堤时,应进行稳定验算和沉降计算。当稳定安全系数和容许工后沉降小于设计规范要求时,均应进行地基处理设计。

我省高速公路建设过程中对软基处理也积累了丰富的经验,软基处理方法从最早的塑料排水板、袋装砂井逐步发展到真空堆载预压、薄壁筒桩、塑料套管桩、粉喷桩、水泥搅拌桩、真空击密法、钉型双向搅拌桩、高压旋喷桩、EPS轻质路堤、泡沫混凝土、预应力管桩等多种处理方法相结合。在2005年以前,软基处理主要以塑料排水板和水泥搅拌桩处理为主,工后沉降总体较大,2005年之后管桩逐步在软基处理中得到应用,塑料排水板处理软土的比例越来越少,工后沉降总体下降明显,软基处理的效果也得到了一定的改善。

目前工程中常用的软基处理方法为排水固结法(堆载预压或塑料排水板+堆载预压)、桩承式加筋路堤(预应力管桩)、水泥搅拌桩复合地基和轻质路堤等四类。

3拼宽路基软基处理方法选择

选取合适的软基处理方案,减少新老路堤的差异沉降,是拼宽软基处理关键所在。由于拼宽路基往往工期紧、施工场地狭窄,同时还要维持既有道路交通正常运营等原因,软基处理方案较新建高速公路具有更高的要求。

拼宽路基在施工过程中要维持既有道路交通正常运营,不可能提供较长时间的预压期,同时老路沉降基本稳定,要求尽量减少新路基沉降对老路的影响,避免造成老路拉裂,因此拼宽路基软土地基处理不宜选择排水固结法。目前拼宽路基常用的地基处理方法有预应力管桩法、水泥搅拌桩法和泡沫混凝土轻质路堤法。

预应力管桩法属于桩承式路堤范畴,主要停靠桩侧摩阻力的发挥来支撑路堤重量,适用于不同深度的软土地基,工后沉降很小,适用性相对较广。当路堤填土高度小于2.5m时,路堤无法形成土拱效应,桩间土易沉陷,运营时路面易出现蘑菇状不均匀沉降,大大地降低了行车的舒适性,因此,预应力管桩法不适用于路堤填土较小路段。此外,拼宽路基还应考虑新老路基横向差异沉降,当原有路基沉降还在继续时,拼宽路基地基处理也不应采用预应力管桩法。

水泥搅拌桩法属于复合地基范畴,主要依靠桩土共同受力,改善土体强度,从而减少地基固结沉降。由于水泥搅拌桩受施工工艺制约,一般处理深度不宜超过15m~20m。对于深厚软土,因水泥搅拌桩处理深度有限,水泥搅拌桩为悬浮桩,未经处理的软土层因土地固结压缩,路基工后沉降大,无法满足规范规定的沉降控制要求,该方法一般不适用于对深厚软土的处理。因此,水泥搅拌桩法一般适用于软土深度小于15m的路段。

泡沫混凝土轻质路堤法,因采用轻质填料,与常规路基填料相比,可以大大减轻路基自重,减少作用地基表面的附加应力,从而降低土体压缩固结水平,以达到满足路基工后沉降控制要求。由于该方法施工简便,适用性强,目前已广泛被采用。

4、结束语

拼宽路基地基处理的关键在于如何选用合理的软土地基处理方法,改善新老路基的纵横向差异沉降,消除因软土地基处理不当引起的路面横向排水不畅及纵横向开裂等现象。因此,对于拼宽路基应综合考虑路基填高、软土深度以及新老路基纵横向差异沉降控制等因素,经路基稳定验算和沉降计算后,合理选用软基处理方法。

参考文献

[1]JTG D30-2015,公路路基设计规范[S].

[2]JTG/T D31-02-2013,公路软土地基路堤设计与施工技术细则[S].

[3]DB33/T 904-2016,公路软土路堤设计规范[S].