高速公路拼接工程地基处理技术探讨

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高速公路拼接工程地基处理技术探讨

山东茂隆新材料科技有限公司 2020-11-18 2156


摘 要:由于高速公路建设突飞猛进,大部分高速公路需要联网畅通,一些满负荷运行的热线也需要拓宽扩容,新老路堤如何拼接课题已成为道路建设工程中的一个重要研究。本文在总结和分析常澄高速公路横林枢纽与沪宁高速公路拼宽施工过程与现场施工的基础上,对拼接工程地基处理技术进行探讨。 关键词:高速公路 拼接 地基处理

1、概述 1.1 常澄高速公路横林枢纽位于常州至江阴高速公路公路与沪宁高速公路交汇处,为全互通式枢纽交叉,枢纽A、B、C、D、F匝道分别与沪宁高速公路拼接,拼宽段长达2550m.横林枢纽互通位于太湖湖沼平原工程地质区,太湖水网平原工程地质区,区内水网交错,浜塘密布,地面标高0.6~2.4m,地势较为平坦,地下水位埋深较浅,软土特征明显。 1.2 在横林枢纽沪宁高速公路拼宽段软基施工过程中,应省高指和省交通规划设计院要求,对拼宽段NK123+535~NK123+640段进行了工程地质补勘。通过对沪宁高速公路路基钻孔、路基边坡钻孔以及新拼接段钻孔土工试验成果的对比分析,1~2层(-1.84~-5.18m)软土土性为灰色淤泥质亚粘土夹粉砂,局部夹淤泥及夹腐植质层,层位分布较稳定,含水量大,高孔隙比,高压缩性,中~高灵敏度,土质差,为本区段主要不良工程地质层位。该段沪宁高速公路地基处理方案为塑料排水板+砂垫层+预压。 2、拼宽路基处理方案 2.1 处理原则软土地基路基设计按稳定和沉降两部分进行控制。在路面设计使用年限内,路堤工后沉降≤10cm,确保新老路基的整体性和整体强度。 2.2 处理方案的选择施工图设计阶段,对于沿河塘路段进行稳定分析。为避免沪宁高速公路出现由于坡脚处河塘抽水、清淤、大面积湿喷桩施工等特定的施工环境下,而导致的边界条件被改变,出现路面开裂、路基边坡失稳等病害,宜采用预防边界条件被破坏的处理方法,根据以往工程经验,沿河塘段常用的地基处理方法有以下几种: (1)“8”字形双头水泥搅拌桩; (2)长、短桩结合; (3)钢板桩; (4)定喷墙。 对于以上四种方案,进行了方案的经济、技术比较,详见表1.根据经济、技术的比较结果,结合本区域地质情况、施工现状以及施工工艺的难易程度,设计原则上按复合地基方案进行考虑,实施中要求根据现场施工工况及地质情况采取长、短桩结合、“8”字形双头搅拌桩和止水帷幕施工处理方案。 2.3 处治方案要求 2.3.1 湿喷桩处理对于软土埋深较浅的路段和拼宽路基外侧无大的沟塘的段落,采用处理方案为:湿喷桩+铺碎石垫层+土工格栅+填土预压,根据不同的地质情况和填土高度确定湿喷桩桩长及间距。湿喷桩施工时除固化剂采用水泥浆液外,还应根据工程需要选用具有早强、缓凝、减水、节省水泥等性能的外掺剂(石膏兼有缓凝和早强的作用,掺入量宜取水泥用量的2.0%~3.0%),湿喷桩桩径50cm,设计水泥用量50~60kg/m。 2.3.2 长、短桩结合对于路基外侧有较大河塘段落,采用含水量较小的土料或透水性砂土回填,填筑顺序为由里内侧向外侧,将沟塘水向外侧挤出,填土宽度超出5m以上,达到原地面标高后,在外侧抽水,减少填土中的含水量,便于粉喷桩、湿喷桩发挥强度效果。 长、短桩分别按正方形布设,长桩与长桩、短桩与短桩间距为1.414m,长桩与短桩间距为1.0m.在长、短桩复合地基中,短桩桩长要求穿过表层剥落软土层,主要起加固河塘淤泥或表层淤泥,增加地基土的置换率,提高地基强度,减小地基沉降,增加抗滑能力。长桩要求打入持力层,起减小下层地基土的沉降,从而进一步减小路堤沉降的综合效果。本地区地势较低,地下水位高,表层软土性质差、含水量大、短桩建议采用粉喷桩,水泥用量60kg/m;长桩采用湿喷桩,水泥用量50~60kg/m.长、短桩复合地基的优点:当表层软土性质比下层软土差时,长短桩复合地基能将上、下层软土和粉、湿喷桩,按不同的置换率进行复合地基分别处理,湿喷长桩处理深度较深,但对河塘高含水量软土加固效果较差,短桩加固深度限于河塘淤泥及浅层软土,粉喷桩的水泥干粉吸水,加之打设桩前填土顺序采用由里向外挤压塘水,填土外侧抽排水措施,具有预料的加固效果。长、短桩各司其

玻纤土工格栅是一种用于路面增强、老路补强,加固路基及软土基的优良土工合成材料。玻纤土工格栅高强无碱玻璃纤维通过国际先进的经编工艺制成网状基材,经表面涂覆处理而制成的半刚性制品。具有经、纬双向很高的抗拉强度和较低的延伸率,并具有耐高温、耐低寒、抗老化、耐腐蚀等优良性能,广泛应用于沥青路面、水泥路面及路基的增强和铁路路基、堤坝护坡、机场跑道、防沙治沙等工程项目。

职、相辅相成,对路基的沉降、稳定以及止水都有较好的效果。 2.3.3 “8”字形双头搅拌桩“8”字形双头水泥搅拌桩,多用于建筑行业深基坑开挖的支挡防护,该方案能起很好的抗滑和止水帷幕作用。在排水清淤前,先在原沪宁高速公路路肩坡脚外侧3m,打设1~2排“8”字形双头搅拌桩,待双头搅拌桩达到标准强度后,再进行排水、清淤,该方案能有效减小坡脚渗水,抵抗土压力,提高地基及路基的抗滑能力,避免因排水、清淤造成边坡失稳现象的发生。 2.3.4 检测桩施工后可进行桩身质量抽芯检测。对设计和施工方案进行检验,并且在排水清淤堆载等不同路段仍需加强对桩顶和坡顶的位移观测。 3、施工注意事项 3.1 粉、湿喷桩应按先外侧后内侧的施工顺序进行施工。 3.2 在匝道与沪宁高速公路路基分离的路段,排水清淤时修筑水梗,严禁施工中在老路基两侧开沟排水,不得将水排入老路路基边沟中。 3.3 严禁采用水冲吸淤法进行清淤施工,以防掏空老路路基坡脚,确保老路的路基稳定。 3.4 为了确保路堤填土的安全施工,防止软土地基失稳,要严格控制施工填土速率(一般按1m/月控制),以免由于加载过快而造成地基破坏。设计要求按以下观测标准控制:地面沉降 (下转第11页)(上接第3页)≤10mm/d,边桩水平位移≤5mm/d.根据实际观测成果,推算最终沉降量,并根据实测值对计算沉降值进行修正,决定预压期施工高程,以满足一般路基路段路堤工后沉降小余10cm.如不能满足上述要求,则需延长路堤预压时间,或采取其他补救措施。 3.5 施工监测单位及时提交动态观测资料,反映施工过程中沉降、位移情况是保证拼接路段安全施工,指导方案正确实施的重要环节。 3.6 施工过程中施工 工单位应与观测单位互相合作,确保观测点的完好,以获取详实的观测数据,正确地指导施工。 3.7 高速公路拓宽工程对施工单位的要求较高,要选择有经验、责任心强的施工队伍进行施工,对施工人员进行严格管理,有效地控制施工质量。 4、结语 高速公路拼宽施工地基处理对确保老路基稳定要求很高,因此必须详细掌握新老路基地质资料,施工图设计阶段要对拼宽路段地质情况进行详细勘察,必要时对老路基进行地质勘察,以充分了解通车以来老路基的稳定及软基的固结情况,针对不同地质条件和老路地基处理方案采取相应的拼宽路基地基处理方案。施工过程中加强对拼接路段的检查和沉降变形监测,随时给出观测资料和曲线,以指导施工。施工期间及时进行施工信息反馈,加强对老路的交通管理,保证老路的畅通和施工安全。


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