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1、漢孝高速公路路基軟弱基底層及處理方法一、路基軟弱基底層簡(jiǎn)介巖石經(jīng)過(guò)風(fēng)化、剝蝕、搬運(yùn)、沉積等過(guò)程后，所形成的各種疏松沉積物，狹義稱之為“土”。土按其成因分為殘積、坡積、洪積、沖積和湖沼沉積土。所謂軟土系指在靜水或緩慢流水環(huán)境中以細(xì)顆粒為主的近代沉積物。其天然含水量大、壓縮性高，承載力低、滲透性小，是一種呈軟塑到流塑狀態(tài)的飽和粘性土。它常分布在湖沼、河流廢道和低洼地區(qū)。天然孔隙比е在1.0～1.5以上；天然含水量ω大于液限ωL；壓縮系數(shù)α1-2大于0.5Mpa-1;不排水抗剪強(qiáng)度c小于20Kpa；在外部荷載作用下很易變形，單位沉降量達(dá)200mm/m。本
2、文所指路基軟弱基底層是在漢（口）孝（感）高速公路清表碾壓后，發(fā)現(xiàn)有些低洼含水地帶大面積軟彈，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)用麻花鉆、探槽、探坑勘察，在K23+145～K23+300、K28+229～K28+400、K28+660～K28+820等處清表后有0.6～0.8m厚度不等的軟弱層。天然含水量ω=33～37%，液限ωL=37.1%，塑性指數(shù)IP﹥17.7。在試驗(yàn)過(guò)程中，很清析看見(jiàn)有機(jī)質(zhì)根須。通過(guò)試驗(yàn)和肉眼判斷為淤泥質(zhì)土。從地質(zhì)成因分析，由于地勢(shì)比較低洼，長(zhǎng)期耕作和受周?chē)禎B透影響，排水不暢，且蒸發(fā)量不足以干化淹水地面的情況下而形成沉積物。應(yīng)屬于軟土范疇。軟土是一種
3、性質(zhì)很壞的土，由于它具有高度的親水性，因此就有高的水容度、高的可塑性、高的壓縮性和較低的透水性與抗剪強(qiáng)度。在路基填土前，必須對(duì)軟土要采取相應(yīng)的技術(shù)處理措施，不然就可能出現(xiàn)路基的盆形沉降、失穩(wěn)和不均勻沉降等問(wèn)題。為了摸索出對(duì)類(lèi)似軟土的處理辦法，在K28+229～K28+400段，我們首先用5%的石灰土進(jìn)行了試驗(yàn)性的填土處理，松鋪厚度為30cm，整平后用18t壓路機(jī)進(jìn)行靜壓。養(yǎng)生一星期后依然大面積軟彈。后又在此段選擇一小段灑蓋5%的生石灰粉，用灰土拌和機(jī)將原土和生石灰粉一起拌和、靜壓，在石灰消解后又再次進(jìn)行二次拌和、靜壓。但其結(jié)果仍不理想。2004年6
4、月7日，對(duì)灰土試驗(yàn)段用麻花鉆鉆孔取樣2個(gè)，由于軟土的觸變性，勘探的軟土厚度十分不準(zhǔn)，后又改挖探坑，確認(rèn)厚度為80㎝。同日，在K23+145～K23+300處挖探坑6個(gè)，從探坑和開(kāi)挖的滲溝量測(cè)，淤泥質(zhì)土平均深50~60㎝；K28+660~K28+820平均深50㎝。三處軟土帶，土質(zhì)不均一，顏色淺黒，既有沉積物又有坡積物，有有機(jī)物根須，但層厚變化不大，均處于低洼地帶，地下水位普遍較高，四周均有農(nóng)田灌溉的水渠或水塘，對(duì)路基基底疏干十分不利。二、軟土的物理力學(xué)性質(zhì)由于受到工地試驗(yàn)室條件的限制，除對(duì)含水量、液塑限等指標(biāo)進(jìn)行試驗(yàn)外，其他指標(biāo)很難作出定量評(píng)價(jià)。但
5、這類(lèi)土應(yīng)具有軟土的共性。下面就軟土的物理力學(xué)性質(zhì)作一簡(jiǎn)介，了解軟土的危害性，以便尋求經(jīng)濟(jì)合理的處理方案。1．天然含水量高、孔隙比大如上所述，幾個(gè)地段的土均呈淺黒色，在深部由于摻雜有坡積物，局部呈鐵褐或淺灰色，淺部可見(jiàn)植物根須，光潤(rùn)油滑，其天然含水量高（17~33%）。軟土的飽和度一般大于90%，液限一般在35~60%之間（本標(biāo)段在33.7%）?？紫侗却笥?。由于天然含水量高，孔隙比大，使之地基變形特別大，強(qiáng)度低。2．低透水性軟土透水性很弱，由于中間往往夾有帶狀砂層，水平方向的滲透系數(shù)大于垂直方向的滲透系數(shù)。對(duì)地基排水固結(jié)十分不利，致使加載后沉降時(shí)間
6、長(zhǎng)。同時(shí)，在加載初期，地基中常出現(xiàn)較高的孔隙水壓力，影響地基的強(qiáng)度。3．高壓縮性軟土孔隙比大，具有高壓縮性特點(diǎn)。反映在地基填筑加載后沉降量大。4．觸變性軟土具有絮凝結(jié)構(gòu)，是結(jié)構(gòu)性的沉積物，具有觸變性。當(dāng)其結(jié)構(gòu)未被破壞時(shí)，具有一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，但一經(jīng)擾動(dòng)，土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度便被破壞。在軟土中鉆孔取樣時(shí)，由于攪動(dòng)，?？赡苁蛊浒l(fā)生觸變，以致取出的土樣不能完成反映土的實(shí)際情況。我們?cè)诂F(xiàn)場(chǎng)用麻花鉆取樣就是如此。5．流變性軟土的流變性包括蠕變特性、流動(dòng)特性、應(yīng)力松弛特性和長(zhǎng)期強(qiáng)度特性。蠕變特性是指在荷載不變的情況下變形隨時(shí)間發(fā)展的特性；流動(dòng)特性是土的變形速率隨應(yīng)力變化
7、的特性；應(yīng)力松弛特性是在恒定的變形條件下應(yīng)力隨時(shí)間減少的特性；長(zhǎng)期強(qiáng)度特性是指土體在長(zhǎng)期荷載作用下土的強(qiáng)度隨時(shí)間變化的特性。因此，在剪應(yīng)力的作用下，土體還會(huì)發(fā)生緩慢而長(zhǎng)期的剪切變形。除此，軟土還有抗剪強(qiáng)度低，不均勻性等特性。三、軟弱基底層的處理方案在公路建設(shè)中，對(duì)軟弱基底層的處理有很多比較成熟的處理方案，但總的原則是，因地制宜、經(jīng)濟(jì)合理、不留隱患。本標(biāo)段的施工條件是在方圓十幾公里內(nèi)，沒(méi)有天然砂礫料。而且軟弱層的厚度不是很厚，淺者僅50㎝，厚者也只有80㎝。分布的地理位置主要在低洼地帶，面積不是很廣。對(duì)此我們提出了如下綜合處理措施。1．挖溝漏水軟弱層
8、除地質(zhì)上一些固有特性外，水對(duì)軟土是十分有害的。要求在施工前必須挖溝漏水。一般設(shè)置三條縱向排水溝，即設(shè)置在路基兩側(cè)和中央分隔
