[陕西宝鸡公路地基处理方法的选择]陕西宝鸡

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陕西宝鸡公路地基处理方法的选择

陕西宝鸡公路地基处理方法的选择 陕西宝鸡公路软土地基处理,并提出相应对策措施 摘 要:
公路 软土 地基 方法 随着这几年陕西宝鸡公路建设逐渐增多,等级逐渐增高, 为了使公路线形达到高等级的要求,出现了许多高填方和大 开挖的路基,对于这些路基的整体稳定性,要求地基必须等 于或大于容许稳定安全系数和容许沉降量,否则应进行地基 处理。在2003、2004年夏秋季节陕西省出现了多年罕见的强 降雨沟堑天气,宝鸡地区受其影响出现了多处公路水毁路段。

本人参加了宝鸡地区主要干道公路水毁和大修的初步设计 和施工图设计,就宝鸡地区软土地基处理方法选用原则做一 简单总结

1、宝鸡自然条件:
宝鸡全市地形地貌复杂多样,山、丘、川、原皆有。秦 岭耸立南部,关山、北山绵延西北,渭河横贯东西,形成了 秦岭山区和渭河 川道及北山丘陵沟堑区和渭北台原四种地 貌类型。地形南北高亢,中间低凹,呈“U”型,南北西三 面环山,东为敞开的渭河平原。

南部秦岭是东西走向的纬向山脉,由甘肃延入,横直于 渭河、汉江之间,平均海拔2000米左右。宝鸡地区的凤县、 太白大多属于该地区,它的岩性土质由古老的变质岩系的片 岩、干枚岩和灰岩或由太古代结晶片岩及后期的花岗岩侵入体组成。地面松散物质主要是残积物和坡积物。秦岭山区山 高沟深,气候湿凉,植物资源丰富,由于人类活动的作用, 森林遭到严重破坏,岩石裸露,水土流失,雨季常有泥石流 发生。

渭河以北的山地,通称“北山”。主要山岭有千阳岭、 老君岭、歧山东崛山等。陇县、千阳、麟游、凤翔、歧山等 地区多属该地区。它们是黄土覆盖的山陵低山,组成物质主 要为薄厚不等的黄土。石灰山则由古老岩系的残积、坡积物 组成。该山区由于人类活动频繁,天然植被破坏殆尽,在暴 雨洪水的侵蚀及作用下,滑坡时有发生。

中间渭河平原是三面环山向东敞开的河谷盆地,地势西 高东低,南山高中间低平,东西约长130公里,南北最大宽 度位于东部约40公里。渭河平原属平原,两侧为渭北黄土台 原区。宝鸡县、眉县、扶凤都属于该地区。岩性土质由黄土 状亚粘土和亚砂土组成,其下为砂砾层,渭河平原土地肥沃, 河流纵横,气候适宜,农业产量较高。

2、软土地基处理常用方法 选用地基处理方法要尽量做到安全适用,经济合理,软 土地基处理方法一般可分为沉降处理与稳定处理两大类。沉 降处理包括加速固结沉降,减少总沉降量等;
稳定处理主要 是提高其承载力,促进强度增长等。针对这两种类型,根据 宝鸡地区公路地基的实际情况,较多使用的处理方法是强夯 法、开挖换填法、砂砾层法、灰土挤密桩法、搅拌桩法等。每一种处理方法都有一定的适用范围和优缺点,对每一具体 工程都要进行具体细致的分析,有时可以采用两种或两种以 上的方法综合处理,满足施工进度的要求。

2.1强夯法 强夯法是处理宝鸡地区黄土地基最经济的一种处理方 法,这种方法施工速度快,设备简单,是最常采用的一种施 工方法。其加固原理是利用夯锤自由落下产生的冲击波使路 基、地基夯实。

当夯锤重为100~200KN,落距为10~20m,锤底群压强为 25~40kpa,有效处理深度可达3.5~5.0m。夯后黄土地基承载 力可达200~300kpa,土的容重可达16~18KN/m3。当土体达到 最密实时,孔隙体积可减少60%左右,土体接近二相状态。

2.2开挖换填法 全部或部分挖除软土或泥炭类土,换填以砂、砾卵石、 片石等渗水性材料或强度较高的粘性土,对软土或泥岩层厚 度小于3m的情况,通常只采取全部挖除换填的方法;
对厚度 大于3m的情况,通常只采取部分挖除换填的方法。全部挖除 换填从根本上改善了地基,不留后患,效果最佳,是最为彻 底的措施。

2.3砂垫层法 在软土层顶面铺设排水砂层,以增加排水面,使软土地 基在填土荷载的作用下加速排水固结,以提高其强度,满足 稳定性需要。有时也可在垫层顶面铺设防渗水土工布,防止水渗入路堤。这种砂层对于基底应力的分布和沉降量的大小 无显著的影响,但可加速沉降的发展,缩短固结的过程。砂 垫层施工简单,不需要特殊机具设备,占地较少,但需砂材, 且填土时间较长,施工中需严格控制填土速度。路堤填筑的 速度应合理安排,使加荷的速率与地基承载力增加(即排水 固结)的速率相适应,以保证地基在路堤填筑过程中不发生 破坏。

2.4灰土挤密桩法 用生石灰或石灰和砂并用在软土地基内形成桩柱,通过 生石灰的消解和水化物的生成,以降低土中含水量挤密桩周 围土体,提高地基强度,减少沉降量。经灰土挤密桩处理后 的地基,具有较高的承载力和较大的变形量,处理深度可达 5m~15m,桩径一般为0.3~0.5m,为了使桩间距应挖除在 0.2~0.3d(桩径)范围内。施工打孔方法有两种:(1)孔 壁自立时,用螺旋钻开孔,用漏斗直接灌生石灰;
(2)孔 壁不能自立时,用冲击或振动的方法将套管下到要求深度, 边灌生石灰边提套灌。

2.5搅拌桩法 搅拌桩法是石灰桩发展,该法在钻进时利用压缩空气喷 射生石灰粉或水泥浆,使其与软土产生物理、化学作用,以 达到提高地基承载力,减少沉降的目的。桩径0.5m,桩长一 般为9m左右。

3软土地基处理方法的选择选择处理方法时,首先必须充分钻研进行处理的理由、 目的,然后考虑地基的性状、道路的标准、施工条件,对周 围环境的影响等各种条件,选择最符合目的要求,而且最经 济的方法。在处理软土地基设计中通常采用路基综合排水与 工程措施相结合的方法进行处理,综合排水按照拦截、分散、 防冲、防渗的原则进行设计,首先将流向路基的地面水通过 截水沟或挡水土埝拦截在路基范围外,路基范围内的地面水 通过排水沟引离路基,并对路基范围内的排水设施进行加固, 确保路基范围内不冲、不渗。

在宝鸡南部、北部地区由于海拔较高,又都是在山区, 气温变化很大,特别是在冬季常年积雪,水对地基、路基的 影响。一旦处理不好,常年公路很容易翻浆、破坏。所以对 该地区公路软土地基亦余用开挖换填法,从根本上改善地基, 不留后患,同时在当地有砂的情况下,也可和砂垫层法同时 处理。在该地区如果是大面积的黄土地区或严重岩石风化区 可以采用强夯法对地基处理。

对公路地基处理常采用强夯法、灰土挤密桩法、搅拌桩 法,很严重湿陷软土也可采用开挖换填的方法。如果是新建 公路的地基处理强夯法是最简单、最经济的一种方法,它同 时也可在深沟及作业狭窄地段工作,用途非常广泛。灰土挤 密桩法和搅拌桩法比较强夯法,施工过程比较复杂,工程造 价也较高,所以它们大多在公路水毁工程中采用。由于降雨 量很大,水对地基影响使土的含水量增加,公路地基变成严重湿陷性场地,不可能开挖路基再处理,对于这种填方路段, 可采用在路基边坡外一定范围内做灰土挤密桩或搅拌桩,以 提高整个地基的承载力。如果以上方法都不能很好解决软土 地基的问题,那么在资金允许的条件下可采用板承法或高架 桥结构物这两种高投资的处理方法。板承法是在软土地基中 加入钻孔灌注桩至软土下的基岩上,在桩顶修建承台铺筑公 路。高架桥结构物是在软土地基上直接修建高架桥以越过软 土,以避免软土地基对公路路基的危害。这两种方法多在发 达国家中采用,虽然投资很高,但能一次很好的解决软土地 基的问题,避免重复投资。

4结语 以上就是我这几年在工作中公路地基处理的一点心得 体会,对于具体情况我们要灵活运用。不同的方法以达到投 资少、效益高,少占农田和安全实用的技术经济政策。如果 有错误的地方,请专家批评指正。

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