爆炸挤淤法处理公路软土地基研究

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爆炸挤淤法处理公路软土地基研究

山东茂隆新材料科技有限公司 2020-11-17 2038 0


同江至三亚国道主干线经过的福建宁德市境内海湾滩涂路段K3+600~K3+900及K4+300~K4+550两段,其下分布的滨海相淤泥厚度最大达17.5m(路中线位置),不排水抗剪强度12.1~19.1kPa,淤泥层含水量为57.6~89.0%,天然密度为14.6~16.3kN/m3,天然孔隙比为1.55~2.40,液限含水量为48.8~74.0%,塑性指数为20.2~43.3;

  可见淤泥层的工程性质是相当差的。对这种条件下的淤泥进行处理,设计曾考虑了粉喷桩方案,但由于受潮汐的影响,粉喷桩施工困难;同时根据国内的技术水平,粉喷桩的最大成桩深度为15m,而质量有保证的深度一般限于10m之内,所以用粉喷桩处理厚度达17.5m的淤泥也是非常困难的。针对上述情况及本路段路堤填高大(预压高度7米)、工期紧的要求,通过对国内外软基处治新技术的分析比较,采用爆炸挤淤的方法进行处理是一种较为理想的途径。考虑到这种方法在国内高速公路软土地基处理中尚无先例,出于慎重与探索的目的,采用试验研究的方式运用该项技术。

  爆炸挤淤的基本原理是:在软基上先填筑一定高度的石方,向石方坡脚软土内部装入炸药包,药包爆炸后,软土内产生部分空腔,并伴有强烈的震动,扰动淤泥体,石方在其自重及震动能量作用下下压,填充空腔同时向路基外侧挤压淤泥,从而达到处理软土地基的目的。K3+600~K3+900路段周围无对震动有限制的建筑物,采用全断面纵向推进的堤端爆炸抛填方案。K4+300~K4+550路段由于受周围民房安全条件的限制(爆炸源距离最近的民房为30m),单炮药量将大大减少。为使药量减少后尽量提高爆炸

土工格栅是一种主要的土工合成材料,与其他土工合成材料相比,它具有独特的性能与功效。常用作加筋土结构的筋材或复合材料的筋材等。土工格栅适用于各种公路、铁路、机场的路基增强路面增强。适用于大型停车场和码头货场等永久性承载的地基增强。适用铁路、公路的边坡防护。适用的涵洞增强。适用于单向拉伸土工格栅增强后的土坡的二次增强,进一步增强土坡,防止水土流失。矿山、坑道加固。

挤淤的效果,本段采用堤侧爆炸抛填方案。采用爆炸挤淤法施工的主要机具为一台吊车、一根套管,从下套管装药至起爆仅需一天的时间;工程的进度主要取决于石料的堆填能力。天气、潮汐对其施工都不会影响,相反涨潮越高,对施工越有利。

  该方法特别适用于采用其它方法难以处理的工程性质极差的软土,土越软效果越好,不论土的物理化学性质如何都可采用。软基处理的其它方法,都因受路堤的稳定与沉降控制,而要求有相当长的工期(施工期与预压期),而该方法施工中不怕石体滑动,抛填速度越快越好,预压时间很短或不需预压,从而工期大大缩短。爆炸挤淤试验工程正式开工时间为1996年8月10日,至1997年4月6日爆炸挤淤抛石结束,随后埋设沉降板进行沉降观测,到1997年12月沉降稳定,预压时间9个月;总工期比粉喷桩处理至少缩短6个月,具有显著的经济效益和社会效益。用爆炸挤淤法处理的两路段节省地基处理费用、砂垫层费用、预压土方费用共计520余万元。成果可在沿海和具备该工艺实施条件的地区的公路建设中应用,可作为极软地基上公路建设缩短工期、消除工后沉降的首选方案推广。

  由于参加研究的单位有建设单位、设计研究单位、施工单位等,所以对成果的推广应用创造了条件。将爆炸挤淤法首次用于处理公路软土地基,通过试验工程研究总结出设计、施工、检测的实用方法,成功地解决了软土层厚、强度低、特力层横坡陡等不利地基条件下公路路堤的稳定问题、预压期短、工后沉降量小,工期短处理费用省,充分利用废弃的石方,减少弃方占地,有利于保护生态环境和国土资源,社会效益和经济效益显著。已推广应用于福宁高速公路,推广应用前景广阔。


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