软弱土地基综合治理措施研究.pdf
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1、June2023年6 月Shanxi Science&Technology of TransportationNo.3第3期(总第2 8 2 期)山西交通科技软弱土地基综合治理措施研究秦小超(山西省交通规划勘察设计院有限公司,山西太原030032)摘要:软弱土地基是建设工程项目中常见的特殊地基,考虑因素不一导致治理方案各异、治理效果不同。以软弱土地基工程实例为基础,工后沉降、承载力、稳定性研究为要素,通过详细勘察、公式计算、工程对比、经验总结的综合分析,综合考虑安全、造价、工期、质量等多方面因素,对不同方案进行优缺点对比,进而选取最优治理措施。研究过程为类似针对软弱土地基制定可行高效治理措施提
2、供思路与建议。关键词:软弱土地基;换填垫层;CFG;挡墙;综合比选中图分类号:U412.222文献标识码:A文章编号:10 0 6-352 8(2 0 2 3)0 3-0 0 4 8-0 4Study on Comprehensive Treatment Measures for Weak Soil FoundationQIN Xiaochao(Shanxi Transportation Survey&Design Institute Co.,Ltd.,Taiyuan,Shanxi 030032,China)Abstract:Weak soil foundation is a special
3、type of foundation in construction projects,and it hasdifferent treatment methods and effects because of different considerations.Based on an engineering practiceof the weak soil foundation,taking the post-construction settlement,bearing capacity,and stability as thefactors,through the comprehensive
4、 analysis of the detailed survey,formula computing,engineeringcomparison,and experience summary,this paper compared the advantages and disadvantages of differentschemes considering multiple factors such as safety,cost,construction period,and quality,to select theoptimum treatment measure.The study p
5、rocess can provide ideas and suggestions to make feasible andefficient treatment measures for similar weak soil foundations.Key words:weak soil foundation;replacement cushion;CFG pile;retaining wall;comprehensivecomparison and selection0引言20世纪末和2 1世纪初,各行各业经过时间的洗礼,实现了跨越式发展,工程建设行业更是五年一小步、十年一大步,其中尤其以交通
6、运输行业和房屋建筑行业发展最为迅猛。以交通运输行业中公路一项为例,建设规模增长迅速,投资金额逐年增加,理念适时恰当转换,截至2 0 2 0 年末,全国公路总里程519.8 1万kml,比2 0 19 年末增加18.56 万km,年增速接近4%,全年完成公路固定资产投资2 4 312 亿,比2 0 19 年增长11%。建设规模逐年扩大的同时,养护成为公路行业的重中之重,以养强建成为行业通识,2 0 2 0 年公路养护里程514.4 0 万km,占比达公路总里程9 9.0%,高密度的养护为新建工程提供了坚实的后勤保障。在建设和养护过程中,出现软弱土地基必不可免,在治理过程中,对治理方案的选择是重中
7、之重,若仅从安全角度出发,治理方案难免会相对保守,不可避免会导致造价过高、工期过长,进而造成资源浪费,因此在现阶段市场大环境各种因素制约下,治理方案要结合工程安全性、造价合理性、工期适应性、施工质量可靠度等多个角度综合考虑。本文从工程实际出发,综合考虑路基填方地基软弱土存在位置及对上部结构影响程度,综合对比采用挡墙收坡、正常放坡换填垫层和布设CFG桩提高承载力等治理方案,为类似情况提供治理方案比选收稿日期:2 0 2 2-10-0 9;修回日期:2 0 2 3-0 1-31作者简介:秦小超(19 9 1一),男,山西长治人,工程师,工程硕士,2 0 17 年毕业于太原理工大学建筑与土木工程专业
8、。49秦小超:软弱理措施研究2023年第3期思路与工程经验。1工程概述1.1项目概况该工程位于某段公路路基处,该段道路线位受到地形及现有构造物的制约,平面及纵断面调整空间均极为有限,110 m长路基段落不可避免地布设于较为湿软地基范围,段落采用两车道三级公路标准建设,公路路基宽度7.5m,设计速度为30 km/h,路堤边坡高度约14m,对应桩号为K0+000一K0+110。现场踏勘发现该处地基可能为卵石等强度较高的材料,但浅挖后未发现大粒径石质材料,以粉土为主同时存在黑褐色薄土夹层。1.2路基勘察结果勘察工作以规范2 为指导,采用工程地质调绘、钻孔探测和取样测试3种方法综合勘察。从地基原状可以
9、看出,线位沿山体以填方路基为主从现有高速桥梁下穿通过,路基范围为土质,植被以杂草为主,无大型树木灌木,未见岩石出露,清表后可以看出表层为均匀黄色土质。在110 m长路基坡脚处等间距共布设3处钻孔,地质剖面如图1。根据揭露的地层情况,3处钻孔结果较为一致,稳定水位深度约3.5m,8.4 m 以内为稍密粉土,其中上层3.0 m为褐黄色,稍湿,土质不均匀,含粉细砂,承载力基本特征值和摩阻力标准值分别为9 0 kPa120kPa和2 0 kPa30kPa,其余厚度土质很湿,土质均匀。8.4 10.6 m范围为砾砂,褐黄色,中密,饱和,颗粒均匀,粒径大于2 mm的颗粒含量为38.4%55.2%,承载力基
10、本特征值和摩阻力标准值分别为30 0 kPa和55kPa。10.6 13.0 m 范围为红褐色、可塑粉质黏土,承载力基本特征值和摩阻力标准值分别为150 kPa和40kPa。13.0 17.5m 范围为褐黄色、中密、饱和粉砂,夹薄层粉土,粒径大于0.0 7 5mm的颗粒含量为8 1.4%,具中等液化,承载力基本特征值和摩阻力标准值分别为8 0 kPa和35kPa。17.5 2 0.0 m 范围为褐黄色、中密、饱和粗砂,颗粒均匀,夹薄层粉土,具中等液化,承载力基本特征值和摩阻力标准值分别为350 kPa和60 kPa。ZK1ZK2ZK3Qal+pl2.00稍密粉土0.Q+p2.00稍密粉土.Q+
11、pl3.20AQ+6.80稍密圆砾稍密粉,Q稍密粉土,Q:4密粗砂OQ+7.408.40Q7.60可塑-软塑粉质黏土,Q!9.20密砾砂Q10.60410.50可塑-软塑粉质黏土QQ12.6013.002Q中密粉砂,Q!f15.00中密粉砂Q!Q16.5017.50中密粗砂,Q20.00中密粗砂,Q!20.00Q9C图1地质剖面图根据试验规程3 进行取样测试,结果见表1。该段落地基土天然含水 30%,且小于土质液限,同时天然孔隙比 1.0,故而根据相关规范4 可知该段落地基土尚未达到软土鉴别指标,可将之作为软弱土考虑。表1样品土工试验结果汇总表含水率/压缩模量/取样深度/m孔隙比C/kPa液限
12、/%塑限/%MPa()0.03.016.80.8623.371322.715.03.08.419.50.590571323.015.18.410.618.70.572971325.817.510.613.026.00.912871327.617.013.017.523.50.5139.371317.520.010.50.6221210182治理方案对于该段软弱土地基,通过实际操作,现场预压和抛片石两种方案对于消除软弱性效果不明显,参考软土路基验算方法,结合路基工后沉降、地基承载力和稳定性,制定不同处理方案,综合多方因素比选最佳治理措施。2.1换填垫层换填垫层法是处理软弱土地基的常用方法5,对于
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