高填方路堤软土地基处理技术及对比.pdf

２０１５年第６期（总第１５９期）江西建材交通工程高填方路堤软土地基处理技术及对比■王俊海■中冶成都勘察研究总院有限公司，四川成都６１００２３摘要：高填方路堤容易因自身较大的变形引起不均匀沉降和失稳，危及道路行过填土速度的控制，确保路堤的稳定性。本方案的优点是简单可靠，施车安全。本文以贵阳至惠水高速公路工程为依托，针对工程涉及的高填工质量容易保证，投资低，不影响环境；缺点是路堤的沉降不易满足要方软基路堤，提出多种地基处理方案，并通过技术和经济分析，选择合适求、路堤具有失稳分析、路堤填筑时间长。的工程项目处治方案。部分换填＋加筋＋填土预压（方案四）是对地基对软土层进行部分关键词：高填方路堤软土地基对比分析换填，经计算换填深度３米左右，并设置砂垫层或碎石垫层，然后填土并设置若干层土工格栅加筋，提高路堤的稳定性，同时进行施工监控，１工程项目概况严格控制填土速度，通过填土速度的控制，确保路堤的稳定性。方案四贵阳至惠水高速公路是贵州省高速公路网的重要组成路段，由贵的优点是简单可靠，施工质量容易保证，投资相对较低（总投资约５０００惠高速公路、惠兴连接线组成，路线全长４０．３公里，受地层岩性、构造、万元）；缺点是路堤填筑施工速度需要严格控制，施工控制技术含量较地形、气象水文的综合影响和控制，区内不良地质有表层滑坡、岩质顺高，具有一定的安全风险；挖出的土无处堆放，并造成重大环境问题。层、岩溶、软土等多种类型，其中有４段属于高填方软基路堤，桩号分别强夯置换＋加筋＋填土预压（方案五）的填筑原理与方案四一样，为Ｋ１＋４３２～Ｋ１＋５６９、Ｋ３＋４９２～Ｋ３＋６００、Ｋ４＋０４０～Ｋ４＋１９０、Ｋ７＋只是将部分换填改为强夯置换。具体做法是首先填筑碎石，并采用强６２６～Ｋ７＋６９０，总长度达４６１米。原设计采用ＣＦＧ（水泥、粉煤灰、碎夯将碎石夯入软土中形成碎石桩复合地基，然后设置砂垫层或碎石垫石）桩共３０８５１根桩合计２２０４９９米，需桩体材料（要求为Ｃ１５混凝土）层，之后填土并设置若干层土工格栅加筋，提高路堤的稳定性，同时进１７３０９１立方米。采用桩径０．５米、桩距１．２－１．５米、呈梅花形布置的行施工监控，严格控制填土速度，通过填土速度的控制，确保路堤的稳ＣＦＧ桩处治方案可以满足软基路堤的稳定与沉降要求，从纯技术的角定性。本方案的优点是简单可靠，施工质量容易保证，投资相对较低度看是合理的，但却存在工期过长（超过９个月）、工程投资过高（每延（总投资约２２５０万元），而且无弃土，不需要新征用土，对环境无影响。米地基处治费用达１８．４３万元）的问题。根据工程的具体情况，考虑采方案五的缺点是路堤填筑施工速度需要严格控制，施工控制技术含量用更为合理的地基处理方案。较高，具有一定的安全风险；但只要严格进行施工监控，可以保证路堤２高填土路堤软基的处理方法安全。对地基处理方法进行严格的统一分类是很困难的。根据地基处理为方便分析各地基处治方案在应用的表现，将各自的优缺点进行的加固原理，公路工程中的地基处理方法可以划分为置换法、排水固结汇总，具体情况见表１。［３］（预压）法、灌入固化物法、振密挤密法和加筋法等五类。置换法是表１各可能处治方案的综合比较表用物理力学性质较好的岩土材料置换天然地基中部分或全部软弱土层，以形成双层地基或复合地基，达到提高承载力、减小工后沉降的目比较项目方案一方案二方案三方案四方案五的。排水固结（预压）法是利用饱和软弱土在外部荷载作用下排水固施工难度小大小小小结，减小孔隙比、提高抗剪强度，从而提高地基承载力、减小工后沉降。质量控制容易较困难容易容易较容易灌入固化物法是向土体灌入或拌入水泥、石灰或其它化学固化浆材，使施工控制容易容易较难较难较难其在地基中形成增强体，从而达到地基处理的要求。振密、挤密法是采工程投资巨大较巨大低较大较小用振密或挤密的方法使地基土体密实，提高地基承载力和减小沉降［４］。加筋法是在地基中设置强度高、模量大的筋材（如土工格栅、土安全风险无小大较大较大［５］－［６］施工工期很长较长很长较长较短工织物等），从而提高地基的承载力、减小沉降。目前，对于高填方软基路堤的处治已不限于单独的方法，而是采用多种方法相结合的征用土地大无无较大无组合处治方法。对高填方软基路堤处治方案的选择，应根据地质条件、环境影响大无无较大无施工条件、环境条件进行技术和经济角度的综合分析，从而确定可行的综合结论不推荐不推荐设计比较不推荐推荐技术方案，并通过试验路工程进行实际测试与分析。３本项目软土地基处治方法对比分析从技术和经济角度综合比较可知，表１中的方案三和方案五具有根据高填方软基路堤的设计原则和常用的软基处治方法，结合本较大优势，而且不涉及征用土地的问题，对环境的影响也较小。而且这工程软土地基的具体情况，提出换填法、水泥桩、垫层＋加筋＋填土预两个方案采用填土预压，通过严格控制填土速度的方法可以解决软基压、部分换填＋加筋＋填土预压、强夯置换＋加筋＋填土预压等五种地路堤的稳定与沉降问题。对于这两种方案的筛选，还需通过计算分析基处治方案。进一步确定，从而优选出本工程最为合适的方案。通过有限元模拟软换填法（方案一）是彻底挖出软土，换填透水性材料，然后按正常程件可以求得各级荷载在不同时间的垂直位移（沉降）、水平位移和孔隙序填土，具有简单可靠，施工质量容易保证，无路堤稳定与沉降问题，但水压力以及各点的应力、应变，从而求得各时期的路堤安全系数。计算也存在换填方量巨大（约１３０万立方米）、投资大（总投资约１３４００万结果表明，方案三在路基填筑施工期（１４０天）的安全系数最小为１．元）、施工周期长等问题，而且挖出的土无处堆放，会造成重大环境问０８９，不能满足１．２０的控制标准。而方案五在路基填筑施工期及运营题。期其安全系数均大于１．２，运营期安全系数大于１．４，完全满足规范的水泥桩法（方案二）是采用水泥搅拌桩或粉喷桩或ＣＦＧ桩对地基要求。这表明方案五的地基处理方案可以保证高填土路堤施工的技术进行加固，形成复合地基，然后按正常程序填土。该方案的优点是路堤要求，是适合本工程的合理方案。的稳定性得到保障，路基沉降得到控制，工程风险较小；缺点是投资较４结论大、施工工艺复杂、施工质量不易保证、施工周期长。高填方路堤的不均匀沉降和失稳问题会给道路工程带来巨大的隐垫层＋加筋＋填土预压（方案三）是对地基不进行处治，地基表面患，其一直是岩土工程领域研究的重要问题。在进行高填方路堤软土采用１．５米左右的砂垫层或碎石垫层，然后填土并设置若干层土工格地基处理时，应结合工程的具体情况，遵循高填方路堤软土地基的设计栅加筋，提高路堤的稳定性，同时进行施工监控，严格控制填土速度，通原则，提出可能的地基处理方案，采用技术和经济分析手段或进行多种·１１４· 处治方案的现场试验段应用效果分析来确定合理的处治方案，并通过［４］苏志强，苏翔龙．强夯加固在土石混填高填方路堤中的应用［Ｊ］．西严格控制施工质量，确保路堤的稳定性和沉降量满足要求。部交通科技，２００９（９）：３０－３２．［５］贾计林．公路高填方加筋路堤设计探讨［Ｊ］．公路，２０１３（８）：２０７－参考文献２０９．［１］王有杰．高填方路堤沉降防治措施［Ｊ］．山东交通科技，２０１２（３）：３９［６］唐前松．土工格栅在高速公路高填方路堤中的加筋应用［Ｊ］．湖南－４１．交通科技，２００９，３５（２）：７－９．［２］冯忠居，曹文海．软弱地基上高填方路堤沉降观测及数值分析［Ｊ］．兰州理工大学学报，２０１３，３９（２）：１２６－１２９．作者简介：王俊海（１９８３年１生），四川成都双流人，工程师，主要［３］傅搏峰．软基高路堤变形与破坏机理［Ｊ］．城市道桥与防洪，２０１４从事岩土工程勘察、设计与施工工作。（６）：２６０－２６４．檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪（上接第１１０页）行时间较短，需对产品的绝缘、一次电缆的保护、门锁时掌握；通过远程操作，可节省接触网验电接地操作人员，同时大大提防护、与ＳＣＡＤＡ及信息化系统接口等细节方面进一步进行优化。高了作业效率。２．２接触网可视化接地系统应用好处分析接触网可视化接地系统可通过主站远程操作实现可靠的验电、挂参考文献拆地线操作，可实现节约人力资源。以供电车间目前组织构架，可将接［１］《城市轨道交通技术规范》（ＧＢ５０４９０－２００９）［Ｓ］．中国建筑工业出触网可视化接地系统主站由车间生产调度经培训后操作。接触网可视版社，２００９．化接地系统可提高作业效率。接触网可视化接地系统较人工验电、挂［２］《地铁设计规范》（ＧＢ５０１５７－２００３）［Ｓ］．中国计划出版社，２００３．拆地线可大大减少操作时间，相对增加实际作业的时间提高作业效率；［３《供配电系统设计规范》（ＧＢ５００５２－２００９）［Ｓ］．中国计划出版社，目前配合作业中，接触网配合人员与配合主体间需执行签字确认流程，２００９．流程繁琐、效率低下，增加接触网可视化接地系统后可通过系统的时间［４］《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》（ＧＢ５００６２－２００８）记录优化施工流程，避免签字确认提高效率。［Ｓ］．中国标准出版社，２００８．３结论［５］《交流电气装置的接地设计规范》（ＧＢ５００６５－２０１１）［Ｓ］．中国计划综合以上分析，在轨道交通工程中适用接触网可视化接地系统，在出版社，２０１１．安全方面通过验电、系统、电气等设置联锁，能避免接触网在带电情况下接地、接地情况下送电等误操作，能有效保证停、送电安全；在可靠性作者简介：张绍静（１９８１年８生），教师，现任职于武汉铁路职业技方面，通过设置摄像头能够对接地状态实时监控，对接触网接地状态实术学院，主要从事供变电系统，城市轨道交通系统的教学工作。檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪（上接第１１１页）标发展，为我国可持续发展和提升综合国力及国际竞［２］王卫兵．水电施工企业精细化管理之发展方向［Ｊ］．中国三峡建设．争力奠定坚实的基础。２０１３．参考文献［１］王萍．浅谈公路工程施工项目管理［Ｊ］．城市道桥与防洪，２０１２．檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪（上接第１１２页）道桥与防洪，２０１２（６）：２９－３１．［３］曹立峰，杜百计．试论城市道路路面结构设计［Ｊ］．市政技术，２００８，参考文献２６（３）：１７６－１７７．［１］霍朋钦．城市道路典型路面结构研究［Ｊ］．交通世界，２０１３（１２）：１３６－１３７．作者简介：张尤其（１９８６年８生），男，福建福州，硕士，主要从事道［２］王海燕，胡春丽．交通枢纽地下道路环境调查分析及研究［Ｊ］．城市路工程设计。檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪（上接第１１３页）（５）隧道洞门绿化景观设计计，我们不仅要充分调查研究，掌握所需的基本信息，而且要仔细研究隧道的景观分为洞内与洞外，其绿地状况是由山体其原有自然条整体与局部和周围的自然环境，是的沿线居民的居住环境的协调，充分件来决定，洞内由于空间上的限制，一般是配合行车舒适性、照明、通体现公路绿化的特点和功能的唯一途径。风、消防等来考虑；洞外有着广阔的空间，有着复杂而丰富的自然环境。所以，隧道景观设计的重点应该放在隧道洞门之外。因此，相比于边坡参考文献绿化、中央隔离带绿化和互通立交绿化来讲，很不容易，所以在选择植［１］周婷婷．高速公路景观设计存在的问题与改善措施探讨［Ｊ］．科技被，树木和灌木要优先注意到，与周边的协调在绿色植被的生长环境，信息，２００９，（１３）．但不管怎样隧道的景观设计还是要以生物防护、园林绿化为主，必要时［２］彭俊杰，刘华伟．基于交通安全的高速公路景观设计浅析［Ｊ］．山西配以少量的支护等工程措施。建筑，２０１０，（０７）．４结束语［３］赵样平．浅谈人的需求在高速道路线形和景观设计中的运用［Ｊ］．总之，高速公路绿化高速公路正常交通中起着非常重要的作用，高道路交通与安全，２００８，（０３）．速公路绿色景观设计是一个非常复杂的系统工程，高速公路的绿化设·１１５·