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1、袋装砂井在高速公路软基处理中的应用钟坚勇1,刘东杰2（1、江西省公路管理局昌金高速公路管理处，江西宜春336000）（2、江西省公路科研设计院，江西南昌330002）摘要：该文通过高速公路使用袋装砂井处理软基的施工实践，总结袋装砂井应用于高速公路软基处理的施工工艺，质量控制手段，质量检测方法。为今后广泛采用袋装砂井处理公路软基提供可借鉴的经验。关键词：道路工程；袋装砂井；高速公路；软基处理；应用0前言沪昆高速公路江西昌傅至金鱼石段（以下称昌金高速公路）为沪昆线江西境内的西段，起于江西省樟树市昌傅镇，终于萍乡市湘东区赣湘两省交界处的金鱼石村，途经新余、宜春、萍乡3个设区市的樟树市、渝水区、分宜
2、县、袁州区、芦溪县、安源区、上栗县、湘东区8个县（市区）和28个乡镇，路线总长168Km，是江西公路网络中的主骨架之一。全线路基土石方3478万m³；桥梁58座总长8643m，大桥22座，中桥30座，小桥6座；互通、分离立交94处。隧道1座总长185m；涵洞及通道1039道。路线经过范围内地质情况复杂，有溶洞带，采空区带，不良地质带沿线分布有，高液限土，膨胀土，软土地基，对修建高速公路极为不利，本文着重介绍软土地基使用袋装砂井进行处理。昌金高速公路B2-2标段，位于江西省萍乡市与宜春市交界处，本软基地段（K469+712~K470+112）段，全长400m，处在袁水河西岸低洼田地内，属水中携
3、带的粘颗粒缓慢沉积而成，类型属河滩沉积、河漫滩相，该地段地下水丰富，常年积水，且原有一条古河经过，淤泥深达6m～9m，整体走向与高速公路成约70°角相交，地质勘测报告资料表明，这段软基组成主要为淤泥质粘土，呈灰黑色，粘结性一般，且含粉细砂较多。通过按规范现场取样计算得该路段土的特征参数为：天然含水量w=47.6%，天然孔隙比E0=1.15，压缩模量Es=2753kPa。软土特征明显，需要进行改良或加固才能填筑路基土。1袋装砂井排水法加固软土路基原理随着科学技术的发展,越来越多的新技术及新方法都应用到处理软土路基中。但是各种新技术及新方法都必须要有一个验证过程,其间必然会存在各种各样的难点暂时
4、无法解决，如施工工艺还不够完善、质量难于控制等问题，因此袋装砂井在处理软土路基上还是很受欢迎的。本标段的软土路基就是用袋装砂井来加固处理的。1.1软土的定义及其物理力学指标软土主要是由水流缓慢淤积而成，形成年代一般比较长远，沉积厚度一般较深，沉积的饱和粘性土,具有含水量大、渗透性弱、天然强度低、压缩性高等特性。其物理力学指标为：天然含水量：w≥wl；天然孔隙比：E0>1.0；压缩模量：Es<4000kPa；渗透系数：k<1×10-6cm/s；不排水抗剪强度：Cu<30kPa。软土路基处理就是控制这些物理力学指标,使之达到规范要求,袋装砂井等排水固结法能有效地解决这些问题。1.2袋装砂井的作用
5、根椐固结理论,软粘土固结所需时间的长短与其相对排水距离的平方成正比。为了加述地基的固结,最有效的方法就是减少土层的排水距离，设置袋装砂井就能达到此目的。1.3袋装砂井排水法的加固原理在含水量大、孔隙比大、压缩性高、软土深厚的软土地基中打入砂袋作为排水通道以增加土层的排水途径,缩短排水的距离。在上部荷载的作用下,产生的附加应力使土颗粒间的孔隙水通过插在软土层中的砂井排出地层外面以达到土颗粒间位移密实,从而大大加速了地基的固结与沉降。减少压缩性,降低孔隙比和含水量,增加土体密实度,在较短时间内达到较高的固结度,以提高软土路基的承载力和抗剪能力,从而保证路堤和地基的稳定。2袋装砂井排水法的特点及优
6、缺点2.1袋装砂井排水法的特点排水固结法是处理粘土地基的有效方法之一，它可以解决沉降与稳定问题。沉降问题即是使地基的沉降在加载预压期间大部分或基本完成,使构筑物在使用期间不产生不利的沉降或沉降差。稳定问题即加速地基土的抗剪强度的增长,从而提高地基的承载力和稳定性。2.2袋装砂井排水法的优缺点(1)袋装砂井排水法的优点即施工工艺简单,相对于塑料排水板和石灰桩处理来说成本低廉；(2)袋装砂井排水法的缺点是在较大深度软土中使用时，地基变形后,砂桩容易产生断颈和颈宿,不利于排水。3设计方案比选在冬季路基施工的有利季节，昌金项目办邀请省内有关专家到现场论证，与施工图设计用石灰桩处理方案进行技术、经济比
7、较，施工单位此前所做的实验结果表明，采用石灰桩处理，经观测，现场承载力达不到设计要求，且沉降量较大；而采用袋装砂井处理，经观测，现场承载力达到设计要求，且沉降量较少，能满足设计及施工规范要求。从经济方面比较看，全长400m路段用石灰桩处理费用需要415万元，而用袋装砂井处理费用仅需260万元左右，平均每㎡节省投资77.5元，节省总费用达155万元，经济效益明显。经过有关专家和与会代表一致讨论，最后确定的处理方
