援恭 谈高速公路工程中软土地基处理技术 李少聚 中交第二公路工程局有限公司 陕西西安71 0075 【摘 要】本文介绍选择合适的勘探手段和勘探技术,是提高勘 固结的作用。 探成果设计质量的关键,为施工提供可靠的依据。也可达到快速、可靠、 3 高速公路软基路堤沉降动态控制方法 经济地提供成果的目的;定量测定应力历史对粘性土压缩特性的影响,选 3.1最终沉降量的推算 择能考虑这・特性的沉降估算方法,使沉降量估算成果更符合实际,方案 在路堤的实际施工中,大多采用多级加载方式,各级荷载的起止 选择更合理;针对不同施工工期,结合高速公路工程实际,采取优化设计 时段一般相差较大,再加上软土层埋深的不同,现场实测沉降过程线 地基处理方法,提高施工精准度。 .大多呈多折式沉降递增型曲线,每加一次荷载,就出现沉异缸量明显加 【关键词】软土地基;沉降速率;动态控制;超固结 快的过程,若不再加载,经历一定历时后,沉降速率随之放慢。为了提 高推算成果的质量,首先必须十分重视沉降板、杆的埋设和连接质量 1。软粘土地基工程地质勘察 以及沉降观测的精度,只有在地基经受包括路面荷载在内的全荷载作 设计提供的工程地质勘察报告除提供土工试验成果总表外,还 用后,当荷载恒定,实测到具有精度较高的历时3个月以上的2~3次沉 按分层提供试验成果统计表。但对于天然地基土,即使取自同一分层 降观测成果方能外延和推算,推算方法则依据收敛规律来选择 --z"般 的土样,它们的试验指标往往差异也很大,这种差异是各个土样自身 采用双曲线法或指数法推算最终沉降量,采用最终沉降量的推算方 性质差异的反映,不能完全单纯归结于试验误差。因此把这种分层统 法,理论上比较合理,但由于各种原因,如施工过程造成观测点破坏。 计指标或代表性压缩曲线推广到全标段沉降计算的做法,经多条高速 沉降资料不连续,实际操作比较困难时,一般采用比较方便的沉降速 公路实践证明,与实际观测成果有较大的差别,甚至严重失真。 率控制法。 因此合理的勘探思路应该是采用较多的鉴别孔进行普遍勘察 3.2高速公路沉降动态控制方法 与技术孔相结合的方法,选择具有操作简单、性能良好的鉴别孔对全 在分析了大量某高速公路现场实测沉降曲线基础上,推算了各典 线软粘土层,特别是土层变化复杂地段进行详细划分,以便确定软土 型断面观测点满足工后沉降时对应的沉降速率值,以其作为施工控制 层的深度和范围、测定某项土性参数,十字板及静力触探试验均属此 标准。即按3~4等水准测量精度的月沉降速率作为施工控制标准.具 类。而在控制断面则以技术孔作为原状取土孔,提供基础的设计参数, 体分: 掌握各土层的物理力学特性。以期达到快速、可靠、经济的目的。技术 ①路堤填筑期:软土而言,应控制填筑的速率,使之与地基固结速 孔的具体位置应在构造物(桥、涵、通道)、土层变化复杂的地段等位 率相适应,尽量减少附加沉降量。一般路堤,原地面沉降速率应小于10 置选取。 mm・或孔隙水压力系数B≤O.6・对于桥头路堤,原地面每昼夜沉降速 2、矗建公路软土地基的沉降计算 率应小于5mml 2.'应力历史对牯性土压缩性的影晌 ②堆、等载预压期:桥头和一般路堤到达路床顶面后,在原地面 土工试验表明经历不同应力历史的天然土层,具有不同的压缩 连续2个月的实测沉降速率应小于3-5mm/B(低路堤除外), 特性,通过对某高速公路原钻探试验成果的分析,发现某地区软粘土 ③超载预压期:路堤到达路床顶面后,在原地面连续2个月的实测 层处于超固结状态,其程度由东向西逐渐增强。超固结比由上向下减 沉降速率应小于8mm/B l 小,深度达7-20m,进而在优化设计中采用了能考虑超固结土压缩特 ④填筑沥青混凝土下面层的条件是,当路堤施工至基层顶面后, 性的沉降量估算方法,使沉降量的估算成果更加符合实际。因此定量 在原地面连续2个月的实测沉降速率应小于3mm/B; 地测定应力历史对粘性土压缩特性的影响,并在设计及施工中加以考 ⑤为满足车辆在桥头高速行驶过程的平稳、舒适,在桥头有搭板 虑,是一项具有实际意义的工作。 设置的情况下,桥头沉降引起纵坡变化必须小于Ai=O.4%-0.6%,沉 表l为宁连线高速公路部分断面e-P 法与e—lgP 法沉降计算结 降差应小于3-4cm,作为初期养护处理标准。 果比较。结果表明,设计不计超固结土的压缩特性,仅用正常固结土的 按上述控制标准,对路堤施工全过程实施动态有效控制,在满足 压缩指数计算沉降会得出偏大的结果。尤其对超固比大且影响深度 施工总工期和允许工后沉降量的前提下,确保各结构层的施工厚度, 较深的情况和低路堤造成的偏差将会更大。实践表明,为准确测定先 达至Ⅱ路面一次铺筑成功和路面工程厚度变动量最小的目的。 期固结压力,必须有高质量的试样,正确的试验和资料整理方法。试 结柬语 验和观测资料表明,P c值随应变速率的增加而增大,在P c出现之前 从公路勘察、设计、施工现状出发,提出高速公路软基处理应选 采用A P/P,-0.5,每级荷载历时24h,能测得接近原位的P c值。 择合适的勘探手段和勘探技术,提供可靠的施工依据,掌握沿线复 表1部分断面e-p与e-lgp法沉降计算结果比较 杂软粘土的深度、分层及各土层的物理、力学特性,选择考虑不同应 桩号 标高H/m ①S / ②S -ig ②一①/ 力压缩特性的沉降计算方法,以优化软土地基处理,满足工程质量要 C/r/ Cm ②×1O0% 求。 K2l+880 5.2O 64.7 62.6 -3.0 K6l+90O 4.35 27.2 23.1 一l5.0 K96+410 6.70 61.4 49.7 -19.0 K108+651 7.90 51.8 58.4 l2.7 Kl19+000 3.60 49.7 39.2 -21.1 (>.>上接第200页) 2.2成层软土地基固结特性 (3)两端张拉时各抽泵起步及千斤顶油缸伸出速度要基本一致, 在该高速公路沿线的土层属于成层地基的情况,大都在层间存在 粉质土层,厚度从数厘米至十几米。透水性强的砂性土不但自身压缩 在达到的伸出值和张拉应力值后,即刻同步锁母回油。 (4)张拉时操作人员应站立侧位,并派与人负责现场安全工作,防 量小,且压缩稳定快,即使是5cm左右的砂层,它的排水能力有助于对 止伤人事故发生。 加速土层的固结。故建议在设计中对Ip<7、颗粒级配中粘粒含量又小 通过对该桥预应力混凝土连续箱梁的施工实践,工程在施工期 于10%的土层可作为相对排水层处理,以起到缩短排水距离,加快地基 间没有发生任何安全及质量事故。