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1、第4期(总第143期)华东公路No.4(TotalNo.143)2003年8月20日EASTCHINAHIGHWAYAugust2003文章编号:1001-7291(2003)04-0010-04 文献标识码:B低强度混凝土桩在高速公路通道软基处理工程中的应用曾开华(浙江大学建筑工程学院,浙江 杭州 310027)摘要:首次采用低强度混凝土桩复合地基处理高速公路通道深厚软基,取得满意的工程效果,有效解决了通道地基处理中的二次开挖、村民交通以及桥头跳车等问题。结合杭宁高速公路某通道软基处理工程实践,介绍了软土路基中低
2、强度混凝土桩复合地基的设计与施工参数、施工方法以及现场监测结果。关键词:软基处理;低强度混凝土桩;复合地基;路堤1 概 述位于十三合同段的k101+960通道为软土地基,低强度混凝土桩是近10多年来发展起来的一种软土(淤泥质粘土)层厚1913m,设计填土高度215新型桩,通常指用水泥、石子及其他掺合料(如砂、m。根据勘测设计部门提供的工程地质报告,场地各粉煤灰、石灰等)加水拌和,以各种成桩机械在地基层土的主要物理力学性质指标见表1。中制成的强度等级C5～C25的胶结材料桩,桩身强表1场地土的主要物理力学性质指标度和刚度一
3、般比水泥土桩大,常因地制宜采用当地材含水量重度压缩模量渗透系数渗透系数编层厚孔隙比压缩指数料配制各种配方的低强度混凝土桩。以低强度混凝土土层名称ωγEskhkv号(m)3e0Cc(%)(kN/m)(MPa)(cm/s)(cm/s)桩为竖向增强体所形成的复合地基一般称为低强度混Ⅰ1(亚)粘土3.432.718.80.9484.980.69E-71.10E-70.161凝土桩复合地基。由于采用低强度混凝土桩复合地基Ⅱ淤泥质(亚)粘土6.647.317.51.3152.171.68E-71.29E-70.42方法可有效提高地基
4、承载力,减小地基沉降,能处理Ⅲ3淤泥质亚粘土12.742.417.81.1922.772.29E-71.40E-70.41Ⅳ1亚粘土13.128.319.40.7948.421.02E-73.32E-80.18粘性土、粉砂土及淤泥质土等各种土性地基,适用的Ⅴ2亚粘土粘土12.425.619.80.7348.65---基础形式也多样,近年来在一般民用住宅、高层建Ⅴ4含砂亚粘土3.3-------筑、堆场等土木工程地基处理中得到了广泛的应用。此法用于处理高速公路通道深厚软基,在杭宁高速公3 通道软基处理方案选定路k101+9
5、60通道路段作为试验段施工实施尚属首根据k101+960通道的具体情况,可采用的常次,为解决通道地基处理中的二次开挖、村民交通问规方法主要是堆载预压排水固结法和水泥搅拌桩复合题以及路基不均匀沉降、“桥头跳车”等质量通病提地基法。前者是原设计采用的处理方法,此法虽较经供了一种较新的处理方法。济,但工期长,工后沉降往往较大,且需进行二次开2 工程概况挖,施工及预压期间也将严重影响公路两侧村民的交杭(杭州)宁(南京)高速公路浙江段全长通;后者施工快,工期短,工后沉降和不均匀沉降较9818km,软土地基48km。本段高速公路按平
6、原微小,无须二次开挖,但处理费用高于前者,且施工质丘高速公路标准修建,路基宽度3415m,按6车道量不易控制。同时水泥搅拌桩复合地基适用的地基处设计,设计行车速度120km/h。路线跨越杭嘉湖平理深度有限,一般在10m～15m,当软土层厚度较原,大部分地区为河湖相沉积,软土分布广,软土层大时,往往无法满足工后沉降要求。厚度变化大,其土层条件差,具有含水量大、有机质针对上述情况,杭宁高速公路采用了低强度混凝含量高、抗剪强度低、高压缩等不良特性。该段主要土桩复合地基处理k101+960通道软土地基,并以工程地质问题:①地基承
7、载力低,沉降量大,填方试验段方式施工实施,以缩短处理工期,避免二次开高度大时,路基易失稳;②与基岩路段、桥梁、通挖,缓解“桥头跳车”及不均匀沉降,确保工期和质道交接处易出现不均匀沉降。量。低强度混凝土桩复合地基技术综合了上述两种方3收稿日期:2003204225©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.2003年第4期曾开华:低强度混凝土桩在高速公路通道软基处理工程中的应用—11—法的优点,采用振动沉管成桩工艺,施工速度快,可压盖连接,并
8、通过钢缆与打桩机相连。打桩时,打桩大大缩短工期,工后沉降和不均匀沉降较小,地基处机上的卷扬机往下拉动钢缆,使钢管桩压迫桩靴尖头理深度大,而且由于桩身强度和模量比水泥搅拌桩高一起压入土层。在下沉到预定深度时,分批往钢管桩得多,单桩承载力大,因而置换率远小于水泥搅拌桩中灌注混凝土,一边振动,一边拔出钢管桩(留下桩复合地基
