滇池路软基深层处理技术探讨
摘 要:本文对软土产生的原因进行了分析,以滇池路软基工程为例,详细介绍了适合本工程的软基处理设计方案,只有结合工程实际,科学、合理的设计方案才能达到满足规范要求的软基处理效果,达到防范于未然的作用。
关键词:软基处理;设计;沉降;CFG桩;
前言
一般对于软基工程的确认,施工、监理与业主之间总是有不一致的地方,因为这牵涉到较大工程量的变更,变更有两方面的变更,一是对设计软基工程量的变更,由于设计上各方面的原因,施工单位在施工中对深度和广度会提出一些变更的申请;二是施工单位在实测工程时会发现一些原设计上没有但施工中却存在的软基。不管是那种情况,都应认真对待,否则对将来路基的稳定性将产生严重的隐患。
1软土的性质
软土是指在静水或缓慢流水的环境中沉积而成的,强度低,压缩性高的软弱土层。我们可以把软土分为淤泥质土、软粘性土、淤泥、泥炭质土及泥炭五种类型。习惯上把淤泥、淤泥质土和软粘性土称为软土,把有机质高的泥炭、泥炭质土称为泥沼。软土的天然含水量高,孔隙比大多成软塑或潜液状态。透水性一般都很差,软土的压缩性随天然含水量及液体限的增加而增高,属于高压缩性土,具有高亲水性和低透水性,水不易排出和压密。软土的抗剪强度也很低,其快剪粘聚力在10kpa左右,快剪摩擦角在0~5°之间。由于大部分软土地层中存在着带状夹砂层,垂直方向的渗透系数比水平方向的小,几乎是不透水的,软土一旦受到扰动,强度会明显下降,甚至呈流动状态。因此,软土具有触变性。软土的长期抗剪强度只有一般抗剪强度的0.4~0.8倍,所以它具有显著的流变性。
本工程地质参数如下:
杂填土:褐色~灰黄色、灰黑色,松散~稍密,稍湿。多为路面下路基回填土及临时堆积旧建筑及生活垃圾物,由粘性土、碎石、碎砖、灰渣及有机质等组成,局部含塑料袋、废纸等碎片。层厚1.0m左右。
泥炭质土:褐黑色、灰黑色,软~流塑状态,饱和,超高压缩性,高空隙比,高含水量。有机质含量22.5%~62.6%,平均39.2%,含较多腐烂植物,局部夹淤泥薄层。稍具光泽,干强度,韧性低。标贯实验N=1.8~5.2,平均3.5击。地基承载力基本容许建议值40kpa。
粉质粘土:浅灰、灰黄色,湿,可塑,局部软塑,切面光滑,局部含少量强风化基岩碎块,韧性较好,干强度一般。
粘土:褐黄色、黄色为主,可塑状态为主,局部软塑,饱和,高压缩性,切面光滑,质细,含少量铁锰质结核颗粒。稍具光泽,干强度高,韧性中等。标贯实验N=4.7~8.5,平均6.5击。地基承载力基本容许建议值100kpa。
2对天然地基的评估
对天然地基的评估:
根据地质勘查资料,对天然地基沉降量,在路堤荷载作用下的沉降量进行预估。
沉降计算采用应力面积法(规范法)进行。由于附加应力沿深度范围内的分布式非线性的,应力面积法由于采用了“应力面积”的概念,计算起来相对准确合理。
Sc=
道路沿线路堤的高度一般路段在2米左右,考虑清表、褥垫层厚度与路面结构层容重等因素,普通路段路堤高度按3米进行沉降量计算。路堤荷载(附加应力荷载)按60Kpa。
将地质资料进行类比划分,采用其中有代表性的地质断面进行沉降计算。
通过计算得沉降量为60cm左右,如天然地基不处理,工后将会产生较大沉降,不满足规范要求,必须进行地基处理。
3本工程特点
根据大坝社区回迁房工程地质勘测资料表明,泥炭质软土层厚埋藏深度浅,前段覆蓋层位1.5米耕植土,后段为水塘,软土表露。泥炭质软土层厚度达7—8米,压缩模量值低,为高压缩性土,呈软塑性状态,饱和,超高压缩性,高空隙比,高含水量,处于海埂地区最为软弱地带,附近滇池路段出现较大的沉降。
本工程范围区段属海埂地区最为软弱地段,附近滇池路段出现较大的沉降,滇池路下行线(出城方向)6公里路段于1985年建成,先后多次填补,总沉降达2米,至今仍在沉降。路段中的钢筋混泥土箱涵为CFG桩支撑,没有沉降,两侧路段出现较大的沉降及沉降差,直接影响到道路景观,行车舒适及行车安全。
滇池路上行线(入城方向,本工程入口处),路基经浅层处理仍出现近1米的沉降,曾将钢筋混凝土箱涵盖板拆除,降低路面高程,对箱涵两侧路基沉降几
经填补,仍有沉降。
前段地表为耕植土层,后段为水塘,稗子河道穿越道路海埂地区道路路基施工表面,在沟渠位置常出现较大的不均匀沉降,对沟渠位置较为深厚的软弱土层清理不彻底,是路基沉降的主要原因。
4设计措施
软基处理的设计方案直接影响软基处理效果,结合工程的实际情况,设计采用CFG桩复打方案。
CFG桩承载力计算:
由于没有现场试验资料,根据规范,可利用地质资料采用下述公式对单桩承载力和复合地基承载力进行预估。
单桩承载力:Ra=
复合地基承载力: fspk==
桩间土承载力取值:桩顶标高下5米范围内土体承载力的加权平均值;
桩间土的折减系数:0.7(规范低限);
桩间距1.8米(1.5米),置换率为0.07。
通过计算,设计单桩承载力为200Kpa,复合地基承载力为150Kpa。
CFG桩配合比:
水泥:粉煤灰:砂:碎石=8.52%:7.41%:28.5%:51.4%
以上配合比为建议参照值,抗压强度要求达到10Mpa,进行施工前需对材料进行试验配比,以试验配合比为准。
4.1移栽树木
对路基范围的树木进行移栽,清除灌木,草皮,为施工进场提供条件。
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