优化软土区域的路基施工效果的方法论文_,周丽云,

【摘 要】 在临港新城主城区新建白薇路(方竹路-橄榄路)工程上,通过对该项目的工程地质、水文地质进行详细分析、研究,进行了多方面的优化:在道路路基的垫层下增加原土地基掺入6%石灰处理层,对清表后砾石砂回填材料、路基填筑层的部分5%水泥土置换“碎石层+钢型格栅”,对原土地基、碎石层上灰土压实度的递进式调整,增加路基两侧排水明沟;更好地保证了路基质量、稳定性,以及整个道路工程的总体质量和安全性。

【关键词】增加原土地基处理层 调整路基填筑材料 调整部分路基填筑层压实度 施工工序 施工技术 质量检测 方法

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1 工程概况

临港新城主城区新建白薇路(方竹路-橄榄路)工程位于本城区WSW-C2街坊,北起方竹路,南至橄榄路,道路长约497m,按规划红线24m实施,为城市支路。

路基结构层:30cm砾石砂+≥80cm5%水泥土+30cm8%石灰土。

道路结构层:15cm砾石砂+35cm5%水泥稳定碎石+0.6cm稀浆封层+8cm粗粒式沥青混凝土(AC-25)+4cm细粒式沥青混凝土(AC-13,SBS改性)。

图1 路面结构设计图

2 工程地质

2.1 场地地层构成与特征

第①1-0 层浜底淤泥,分布于明浜底部,富含有机质、腐植物,有臭味,夹少量碎砖、碎石等。土质软弱不均。

第①1-1 层素填土,暗浜分布区域缺失,普遍分布,主要为粘性土和粘质粉土,含植物根茎,局部混杂有少量灰黑色淤泥及少量碎砖、碎石等,土质不均匀。

第①3-0 层吹填土,灰色,饱和,松散、流塑,以粘质粉土和淤泥、淤泥质土为主,力学性质很差。

第①3-1 层吹填土,灰色,饱和,松散、流塑,以粉质粘土和淤泥、淤泥质土为主,力学性质很差。

2.2 清表30cm后,再下挖40cm深度时的持力层情况

3 水文地质

3.1 潜 水

上海地区潜水赋存于浅部地层,水位受降雨、 潮汐、地表水及地面蒸发的影响有所变化;根据上海市工程建设规范《岩土工程勘察规范》(DGJ08-37-2012)第 12.1.2 条:潜水水位埋深一般为地表下0.3~1.5m,年平均水位埋深一般为0.50m~0.70m。

3.2 地基液化判别

地震液化判别:①3-2层、②3-1层为不液化土层;②3-2 层为液化土层,平均液化强度比0.76;场地平均液化指数为 4.21,为轻微液化场地。

3.3 浅层粉性土

本次勘察揭示场地分布有①1-1层素填土以粘质粉土为主、①3-0层吹填土、①3-1层吹填土、①3-2层吹填土粉性土含量较高,②3-1 层砂质粉土、②3-2 层砂质粉土。

3.4 吹填土

拟建场地分布有①3-0层吹填土、①3-1层吹填土、①3-2层吹填土,以粘质粉土、粉质粘土、淤泥土、砂质粉土等组成,为欠固结土。

4 原道路路基的设计要求

4.1 图纸中说明

1)路基填筑前清表厚度不宜小于30cm;清表后的基地压实度应不小于90%。

2)路堤填筑时,要按照施工要求做好排水措施。

3)路基压实度应采用重型击实标准。

4)车行道路基压实度标准(重型标准)详见下表:

4.2 现场施工要求

1)清表后,在路基底部设置30cm砾石砂,其上填筑5%水泥土,填筑需分层碾压,每层的压实厚度为15-20cm;5%水泥土厚度不应小于80cm。

2)清表后的高度如果不能满足80cm5%水泥土,则清表后应超挖至满足80cm5%水泥土30cm砾石砂的高度后,再一次回填30cm砾石砂和80cm5%水泥土。

图2 一般路基填筑设计图

5 软土区域路基结构施工的改善

5.1 改善原土地基土提高地基承载力和抵抗变形

1)地质分析

(1)根据地质资料中的①1-1层素填土:土质以粉质粘土和粘质粉土为主,含植物根茎,土质松散不均,本工程场地大部分区域该层厚度较小,不足以作为拟建道路的基础持力层。

(2)①3-0、①3-1、①3-2层吹填土以松散粉质粘土、粘质粉土、砂质粉土和淤泥、淤泥质土为主,物理力学性质很差,需要对各层采用针对土质的合适地基处理方式。

2)相应的优化措施

(1)对在清表30cm后,在对40cm厚的原地基翻松(进入①3-0土层10cm左右)、掺6%石灰、进行分层碾压”,作为“拟建道路路基的持力层”。

(2)将图纸中的“清表后的地基压实度应不小于90%”,调整为“清表后或再下挖40cm后的原土压实度不小于85%”;40cm厚6%石灰土,分两层压实,压实度各为90%、92%”。

(3)将碎石层的土工布上的水泥土或石灰土94%压实度调整为“第一层90%、第二层92%、第三层94%”递进式。

5.2 改善路基土的透水性

1)地质分析:

(1)由于地下水稳定水位埋深在0.35m~1.34m之间,本工程的地下水位太高。

(2)拟建场地有②3-2 层砂质粉土为液化土层;本场地分布有①1-1层粘质粉土为主,①3-0层、①3-1层、①3-2层为吹填土层,②3-1 层砂质粉土、②3-2 层砂质粉土;均为透水性土层,开挖时,在水动力作用下,易发生弹簧、流砂、管涌等现象。

2)相应的优化:

(1)上文中在清表后的路槽底40cm厚度范围内的原地基进行翻松、掺6%石灰、分层碾压;作为整个路基范围内的隔水层,同时压住地下水。

(2)在施工时要采取措施降低路基内的①3-0层吹填土内地下水,以防止施工6%石灰土时由于路基碾压机械机械振动产生液化、流砂或弹簧现象。

(3)将图纸中的“即自然地面以下30cm砾石砂回填”调整为“131型钢塑格栅+30cm碎石回填”;且碎石垫层两侧设置2m宽折回的400g/m2针刺无纺土工布,以增强原土路基的自排水能力、同时增加路基的抗变形能力。

(4)增设路基两侧的排水明沟:C25钢筋砼500×500×50预制板明沟,沟底低于第一层碎石垫层底部40cm;路基内的第一层30cm碎石垫层中的滞留水,自然排到改明沟内;以降低路基内的地下水位。

(5)将图纸中的“80cm5%水泥土”,调整为“121型钢塑格栅+30cm碎石垫层上+121型钢塑格栅+20cm厚瓜子片碎石垫层+上铺设铺设400g/m2针刺无纺土工布+30cm5%水泥土”,同样采用包边土工布;以增强路基自排水能力、抗变形能力,同时减少路基土体其固结沉降影响。详见下述图示:

图3 一般路段地基处理及填筑变更横断面图

6 软土区域路基施工的质量检测

6.1 路基施工中的常规检测

在路基施工过程中,对各种原材料、相应的标准击实、灰剂量、分层压实度、以及弯沉,严格按照规范进行检测。

6.2 道路路基及总体验收时的弯沉检测

1)路基弯沉值:最大值为367.8(0.01mm),平均值为346.8(0.01mm),满足图纸中的368.7(0.01mm)的要求。

2)路面顶层面层的弯沉检测:项目总体验收的弯沉最大值29.0、平均值27.9,满足图纸中的29.3(0.01mm)的要求;详细情况见下述《项目总体弯沉统计表》:

7 结束语

通过对路基材料的优化、层次的调整,凸显其优点:

1)增设路基两侧的排水明沟,让平时以降低路基内的地下水位、雨季路基内的滞留水、以及暴雨或主汛期的自然地面以上的潮水,能够自然地排除路基;保证了路基稳定性,和道路运营安全。

2)在推掉30cm厚的耕植土后,在对40cm厚的原地基翻松、掺6%石灰、进行分层碾压,作为拟建道路路基的持力层、隔水层、增强地基承载力、一定程度抵抗地基变、压住地下水。

3)将图纸中的自然地面以下30cm砾石砂,调整为“131型钢塑格栅+30cm碎石回填”,以及将部分的50cm5%水泥土变更为相应厚度加筋碎石层,增强路基在暴雨或主汛期时的透水、自排水能力、抵抗地基变形、以及减少土体固结沉降影响对路基的。

4)通过对部分层次的压实度调整,能较为客观地显现施工压实度,满足路基的刚度、强度连续的逐渐递增。

论文作者:,周丽云,

论文发表刊物:《建筑实践》2019年38卷24期

论文发表时间:2020/4/26

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