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城市居住区之间道路软基处理设计
RSS 打印 复制链接 发布时间:2019-06-20 11:13:31

 [摘要]软土路基,泥岩路基和黄土路基等多种不同路基情况向城市居住区之间道路工程修技术建提出了挑战。而在我国城市居住区之间道路修建技术的发展与推动下,多种路基问题得到了有效解决,也进一步拓宽了我国城市居住区之间道路工程的施工范围,在一定程度上促进了我国的经济建设。本文从城市居住区之间道路工程中的软土路基修建角度进行分析,通过实例探究软土路基的有效防治方案为城市居住区之间道路工程的设计与施工提供新的设计参考。 

[关键词]城市居住区;道路设计;软基处理 

1.软土路基的含义及特点 

1.1软土路基的定义 

软土路基是指在城市居住区之间道路的路基修建中遇到的松软土层,该土层由于含水量较高,并且土质松软,使得土层在受到挤压时极易变形,加之水和泥土长期混合形成的粘性土,使得软土路基的土质更易发生土层滑动与移位。在城市居住区之间道路工程的施工过程中,由于城市居住区之间道路修建级别的不断升高,城市居住区之间道路的填土极限标准也在不断上升,而伴随着软土地质的土层移动,会经常性造成路堤高度超过填土极限标准,导致城市居住区之间道路的路基结构无法稳定,影响城市居住区之间道路工程的进一步开展。在软土路基中,松散沙土和多种沉积物质的混合使得路基在修建过程中无法迅速沉降,在城市居住区之间道路施工过程中重型无法经受重型机械的碾压,在一定压力下就会出现土层滑动,这不仅阻碍了施工,也降低了城市居住区之间道路修建后的稳定性。针对我国部分地区城市居住区之间道路施工中的软土路基情况,我国城市居住区之间道路行业进一步规范了软土路基的定义,明确了城市居住区之间道路修建中的土层辨析标准,为软土路基的有效治理提供了更为科学的参照标准。 

1.2软土路基的结构特点 

软土路基的构成主要包括粘土,颗粒含量大的砂土以及潮湿的沉淀物质,由于粘土有良好的水溶性,能够在与其表层的水分形成稳定的结合水,导致了软土结构中的水分失去了流动性,无法快速实现水分的下渗,这也使得软土能够长期保持松软,易滑动变形的特性。结合水的形成不仅延长了土层的固结时间,也使得软土的抗压程度不断降低,路基承载能力下降,形变量增大。在路基修建过程中,由于软土层中结合水含量较大,并且无法及时排出,使得路堤修筑需要等待软土的固结,一旦软土中结合水无法有效排出,就会导致土层结构不稳定,在城市居住区之间道路修建时由于土层无法承受突然增大的压力,就会形成土层断面,为城市居住区之间道路修筑带来风险。 

2.真空-堆载联合预压法简介 

真空-堆载联合预压法的技术原理是利用抽真空装置,把存留在砂垫层以及软土之间的水分抽出,将软土和砂垫层之间形成一个真空环境和水头差,这样就会使孔隙水由竖向排水通道和水平向排水体排出,从而实现加固的作用。当真空环境创设出来后,在其密封膜上铺设一层无纺土工织物,然后在用土方堆载在其上面,通过土方搭载产生的水头差将土方中的水分排出,从而实现双重加固的作用。堆载预压防治的原理是通过在软土层上加载预压,促进土层中水分的排出,进而沉降路基,加快土层的固结。由于堆载预压法的原理简单,并且所需的工程设备较少,所以该软土路基防治方案最为经济,简洁。但简易的施工技术使得该防治方案需要较长的施工工期,这在一定程度上限制了公路工程施工中的经济效益。 

3.具体施工案例举例 

横琴新区市政基础设施非示范段主、次干路市政道路工程二期工程位于非示范区内,主要集中在中心沟两侧及口岸服务区。珠海横琴新区市政基础设施非示范段主、次干路道路工程(二期工程)初步设计,项目包括13条道路,总长约23.9km。真空联合堆载预压原则上按1.2~2.0万平米分为一个处理区,相当于约200m道路纵向长度分为一个处理区。 

3.1施工顺序 

主要施工工序和施工顺序为:(1)场地准备:场地清表、开挖、平整(2)铺设砂垫层——(3)打设双排叠合搅拌桩密封墙(4)打设塑料排水板(5)铺设真空预压管系(6)铺设保护土工布1层、密封膜3层,密封膜压入密封沟。(7)抽真空(8)真空膜上铺设保护土工布1层(9)膜上填粉细砂土或中细砂0.3m(10)分层填筑土方(11)满载预压(12)真空停泵卸载。 

3.2场地准备 

当场地为吹填区时,清除表面的杂草、垃圾,排除地表集水和吹填尾水沉淀的泥浆,整平地面后高差不大于300mm。当场地为现状地面时,清除地面的植被、树干和树枝、垃圾和块石等,挖除高出设计工作面标高的塘埂,塘埂开挖土方就地摊铺,形成的坡度小于1:8,整平后场地与设计工作面的高差应小于500mm。 

(3)当场地为现状陆域或者道路高出设计工作面标高时,破除路面,开挖平整地面,土方可就地摊铺在地势地处,块石和含有树根、垃圾的杂填土应外弃;挖填形成的坡度应小于1:8,整平后场地与设计工作面的高差应小于500mm。 

3.3砂垫层 

砂垫层采用中粗砂,材料要求为:粒径大于0.25mm的颗粒超过总质量的50%,粒径小于0.075mm的颗粒含量小于5%,可用海砂。砂垫层应采用小型机械摊铺;在场地特别软小型机械不能通行的地段,应采用铺钢板或枕木等辅助措施,必要时采用人力摊铺。当铺设砂垫层时应避免地面发生隆起。砂垫层干重度不小于16.0kN/m3,渗透系数不小于1×10-2cm/s。 

3.4 搅拌桩密封墙 

真空联合堆载预压分区周边设置搅拌桩密封墙,要求打穿填土层和淤泥层中的夹砂层。道路两侧纵向密封墙采用双排叠合泥浆搅拌桩墙,道路横向采用双排叠合水泥搅拌桩墙。搅拌桩设计桩径700,桩距500mm,叠合宽度200mm。搅拌桩应在场地铺设砂垫层后施工,密封墙底端入淤泥层深度不小于3.0m。D700泥浆搅拌桩,采用粘土或淤泥作为拌和材料,掺入量为搅拌土体重量的20%,配置的泥浆含砂率小于5%,比重大于1.30,泥浆胶体率大于45%。复合注浆密封墙,采用粘土或膨润土加一定的水泥作为拌和材料,水泥的掺入量为搅拌土体重量的6%泥浆,粘土或膨润土的掺入量为搅拌土体重量的15%,配置的浆液含砂率小于5%,比重大于1.30,泥浆胶体率大于45%。 

3.5抽真空 

真空度达到-80kPa并连续抽真空预压10~20天后,开始路基填土。膜上第一层填土选用粉质土或细砂,填料中不得含有石块、树根等杂物,以防刺破密封膜,运输和填筑时应采用地面铺设枕木或木板保护、小型机械配合人工运输摊铺的方法施工,避免损坏密封系统。填土保护层以上的路基土方按路基设计要求分层填筑,压实度设计要求。 

[总结语] 

伴随着我国城市居住区之间道路工程建设的广泛开展,工程中遇到的路基问题被更为高效的解决,软土路基作为城市居住区之间道路施工中的常见情况,其防治方案会在今后的城市居住区之间道路建设中更为完善。从城市居住区之间道路工程建设中的施工技术角度分析,在我国科技发展的有力带动下,地基的处理技术会更为深入,在我国的城市居住区之间道路工程建设中,路基防治的理论与实践的有机结合,会在我国的城市居住区之间道路建设发展中起到强有力的推动作用。 

[参考文献] 

[1]钱让清.综述城市居住区之间道路施工过程中的路基设计变更和质量探讨.中国科学技术大学.2011 

[2]张成厚.城市居住区之间道路工程地基建设中存在的问题与解决方案[M].人民交通出版社.2008 

[3]黄生文.城市居住区之间道路软土路基路堤设计与施工技术规范[J].天津城市居住区之间道路周刊.2009 

[4]蔡恩杰.浅谈城市居住区之间道路工程软土路基的科学防治方案.中国建筑工业出版社.2011

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