软土地区大型取土坑处道路高填方路堤研究_道路挖填方计算

来源:音频视频 发布时间:2019-03-14 03:59:29 点击:

  [摘 要]以天津市滨海新区港塘路拓宽工程沿线跨越的两处大型取土坑高路堤设计为例,对软土地区高填方路堤的路基处理方式和路堤形式选择进行了研究和探讨。在综合考虑场地土质状况、用地条件、路堤安全稳定性、可实施性及经济性等因素后提出了较为合理的处理方案,可供其它类似工程�目的借鉴。
  [关键词]软土地基 大型取土坑 地基处理 高填方路堤
  
  引言
  
  随着天津市滨海新区经济建设步伐的加快,区域内各级路网的建设和完善也走上了快车道。但由于该区域内天然土质较差,含水量高、孔隙比大、强度低,缺乏优良土质,近年来出现了大量不合理取土的现象。形成了很多大型的取土坑,严重影响区域内道路、桥梁等基础设施的建设。
  本文结合滨海新区港塘路拓宽改造工程沿线两个大型取土坑的路基处理设计。提出在软土地区紧邻大型取土坑进行道路新建及加宽工程建设时一些经济合理的路基处理方案。
  
  概况
  
  港塘路改造工程位于天津市滨海新区的,是连接大港区和塘沽区两大主要城区的一条重要通道,其中长约8kin的路段为利用既有路拓宽改造段,其余为新建道路。一号取土坑位于既有路拓宽改造路段,西侧半幅路需跨越该取土坑。取土坑与现状路基高差为lOre。二号取土坑位于港塘路新建路段,与路基高差最高达15m,坑中部分区域有积水。
  
  1 路基处理方案
  
  高填方路堤对路基处理方案设计不仅要控制路基总沉降和不均匀沉降,还需考虑路基的整体稳定性,如果对软土路基不加处理或处理不当,很容易造成路基失稳、工后沉降过大和不均匀沉降等问题,严重时还有可能导致滑坡,路面开裂等病害。
  
  1.1 坑底软土地基处理
  目前,我国高速公路上常用的软基处理方法主要有:换土垫层法、深层密实法、排水固结法、加筋法、胶结法、热学法等六大类,其中大部分也都适合公路拓宽时采用。 一号取土坑位于旧路拓宽段,地基处理在控制沉降的前提下要兼顾路基稳定性的需求,对比上文所列的几种处理措施,适用于此工程状况且较为经济合理的有换土垫层法、水泥土搅拌法等方式。二号取土坑位于新建路段,在坑底的地基处理方面可以采用较为简单经济的换土垫层法进行处理。
  
  1.2 路堤形式的选择
  放坡方案:以一定的边坡坡度进行二级或三级放坡,各级边坡之间设置护坡道。路基填料采用石灰土或轻质填料分层回填,必要时层间铺设土工格栅,提高路基的整体性和稳定性。边坡使用浆砌片石或植草防护,防止水流的冲刷破坏。该方案施工难度低,投资少。安全系数高,如征地条件允许,是首选方案。
  挡土墙方案:在红线可控范围内先进行放坡,用合理的挡土墙形式支撑边坡,墙后分层回填路基填料。扶壁式挡土墙墙身断面小,自重轻,圬工省,适用于墙高较大的情况(墙高15m以下均可),是在软土地基上使用的最经济合理的挡土墙形式。该方案稳定性好,适用于征地控制严格的地区,但所需投资较大。
  
  2 工程方案比选实例
  
  通过对工后沉降、与旧路基的差异沉降、边坡稳定、占地以及经济性方面的指标对方案进行对比和分析,得出如下结论:
  2.1 从路基沉降控制及边坡稳定性方面考虑,放坡方案及挡土墙方案均为可行方案,在不受用地控制的地区可首选放坡方案,如征地条件不允许则需要增加投资采用挡土墙方案。
  2.2 放坡方案的边坡坡度对工后沉降的影响很小,但对边坡稳定性有一定的影响,理论上坡度越陡稳定性越好,但占地也相应增大,需协调考虑。
  2.3 挡土墙方案的稳定性主要和挡墙本身的设计有关。只要保证挡土墙的合理高度及结构设计,以满足其滑移和倾覆稳定性要求。该方案最大的优点是可以较好地控制占地,且最大限度地控制了路基土的侧向位移,但挡土墙的造价相对较高。
  2.4 水泥搅拌桩处理地基对路基沉降及稳定性的提高均具有明显的作用,经水泥搅拌桩处理后的路基工后沉降量大约可减少2~3cm,新旧路基差异沉降也可以控制在2cm以内,保证了道路的整体性。
  2.5 等载预压(超载预压)是降低路基工后沉降的有效手段,如工期允许需保证一定时间的预压期。路基土可以达到比较理想的固结效果。
  
  结语
  
  (1)平原地区高填深挖的路基形式较为少见,但在一些恃殊路段(如大型取土坑等)也不可避免地出现了高路堤工程。特别是新旧路基搭接工程,处理不当会造成道路严重的结构性破坏。需从安全合理性、可实施性、经济性及用地条件等多方面综合考虑,进行路基处理方案的选择。
  (2)路基放坡形式投资少,施工难度低,但占地大;路堤挡土墙形式稳定性好,可以较好地控制占地,但工程投资较大。桩土复合地基、路基填土加筋及施工预压等措施对降低路基沉降和增强路堤整体稳定性均有积极有效的作用。应结合场地土基的实际状况选用经济合理的措施以达到最佳的处理效果。
  (3)由于地质条件的复杂性,导致路堤的变形与稳定性也变得十分复杂,因此,在工程施工期间进行现场监控和沉降观测,并及时采取相应措施或调整方案,对确保工程安全和施工质量是更为重要的工作

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