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1、公路 2003年8月 第8期(上)HIGHWAYAug12003No18文章编号:0451-0712(2003)08-0049-03 中图分类号:U4121222 文献标识码:B真空与超载预压联合加固高速公路软土地基1122洪 旋,曹志强,谭益利,张伟雄(11广东省高速公路有限公司 广州市 510100;21广东开阳高速公路有限公司 开平市 529300) 摘 要:结合广东省开阳高速公路软弱地基段排水固结处理的施工实例,介绍了真空预压法与超载预压法联合处理软基的基本原理及施工工艺。沉降观测结果表明,联合加固
2、法比单一的软基处理方法具有更好的加固效果,是一种更为经济有效的软基处理方法。 关键词:软基;真空排水;超载预压;施工 广东省开平～阳江高速公路开平段,地处潭江裂隙发育,岩石破碎,岩芯呈块状,层厚114～下游平原,河汊密布,沉积层地基软弱,给高速公路518m。路基施工带来了严重的沉降问题,尤其是在K84+120～K84+220段,其淤泥的工程指标属全线最差2 真空预压与超载预压联合加固地基的原理路段,软基厚度达12m。为探索新的高速公路软基真空预压法适用于渗透性比较小的饱和软粘土处理方法,建设高质量的高速公路工程,考虑
3、到深厚地基,其主要优点是:(1)加荷面积大、速度快,不需软基段为全线的关键性控制工程之一,采用了真空要大型的机械设备;(2)真空预压法加固软基工作中预压与超载预压联合加固的方法处理此类软土地作用于软基土体的总应力并没有增加,降低的只是基,达到了缩短工期,减少工后沉降的目的。孔隙水压力,而孔隙水压力减少只产生压缩变形,不会产生剪切变形,相反,随着孔隙水压力的降低,地1 工程地质条件基中有效应力增加,土颗粒之间接触更加紧密,抗剪开阳高速公路K84+120～K84+220段路基宽强度增大,因此真空预压荷载无须分级施工,可一次约
4、46m,设计填筑的路堤高度41915m。该路段软施加而不会引起地基失稳;(3)真空预压法是通过竖基原设计为袋装砂井处理,砂井处理深度为12m,向排水体向软基土体中传递真空度,从而使真空度超填土厚度017m。该路段地基中淤泥层饱和,以流在加固深度范围内均匀分布,因此加固后的地基的塑为主。 变形比堆载加固要均匀,加固过程产生的沉降量更111 亚粘土层大。但是单纯的真空预压处理软基其预压荷载不超灰黄、灰含褐黄等色,局部含砂及腐木,顶部含过100kPa,对于深层的软基便显得力不从心了。植物根系,饱和,软、流塑,层厚118～2
5、14m。超载预压可以有效地减少软土的次固结沉降,112 淤泥层其不足之处:一是超载预压期的路堤容易失稳;二是深灰色、灰绿色,局部为淤泥质土,底含较多粉超载预压时间比较长。通过在常规的超载预压的基细砂,局部含腐木,饱和,流塑为主,局部软塑,层厚础上对地基进行真空预压处理,可以使两种方法取717～810m。长补短、相得益彰,两种加固方法的有效应力同时使113 亚粘土层土体的强度得到增长,产生垂直压缩变形,减少软基灰黄色、灰含深灰色,含腐木及砂,饱和,软、流固结所需的时间。塑,层厚217m。真空预压与超载预压联合加固高速公路软
6、基的114 强风化砂质岩、含砾细砂岩示意如图1。收稿日期:2003-06-04©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.—50—公 路 2003年 第8期(上)图1 真空排水预压与超载预压联合加固的示意3 施工方案及技术处理措施剔除砂垫层表面的尖棱小石子等杂物,并由人311 施工准备工仔细平整砂垫层表面。待埋设完真空表测头及其在真空及堆载联合预压之前,完成60cm厚砂他观测仪器后,用人工将二层聚氯乙烯膜(已在工
7、厂垫层(粗砂,含泥量小于3%)的铺设,再按设计完成用热粘法粘接好并运到现场),分层铺放覆盖整个真袋装砂井的施工,并埋好砂井头,平整好砂垫层。空预压区。注意在加固区四周,密封膜应留有足够的312 测量放线超宽量(3～5m)。最后将膜体周边埋入密封沟内,明确标出距袋装砂井外边线1m远处真空预用淤泥、粘土回填密封沟并压实。压密封沟的内坡顶线,密封沟围成的范围即为真空316 出膜连接与真空泵系统安装预压区域。真空主管道通过出膜器及吸水管与真空泵连313 挖密封沟接。出膜器的连接必须牢固,密封可靠。为保证真空预压密封的效果,密封沟
8、应尽量挖317 抽真空及真空维持2深,密封沟施工采用液压反铲结合人工开挖,在铺设按500m左右的加固面积配备一套真空泵系密封膜后,密封沟用淤泥或粘土回填。密封沟深度的统,抽真空后,膜下真空度会持续上升,当膜下真空控制原则是:密封沟沟底应穿透表层粘性土层进入度达到并稳定在60kPa以上时,即进入真空预压正淤泥层不小于5
