在高速公路设计施工中, 软土地基的处理是一个重要问题。 如处理不善会出 现如路基开裂、 路基滑移、 沉降过大等情况, 轻则影响工程进度, 重则是施工设计处理的失败, 其中软土路基的稳定分析计算是必不可少的环节之一。 一旦发生滑移, 整个路堤及相关范围就需要重新处理, 后果严重, 值得设计施工者的注意。 本文结合在建的连云港 C 徐州高速公路连云港段出现的实际情况作进一步分析。:地基概况研究的路段位于鲁中南丘陵与淮北平原的结合部, 路线自 东向西经过冲海积平原, 属低山丘陵地区, 总体地势平缓, 沿线地层结构从上而下可分为:"硬壳层(])E# ^ V), & _ )V 厚, 高液限粘土, 浅灰黄, 软塑;#软土层 (])V), @$> _ =($(&V 厚, 淤泥, 淤泥质高液限粘土,流塑,夹薄砂层,深灰色,厚度变化大;$下伏层(])V#), 细砂混淤泥及砾砂, 青灰色。;地基滑移成因分析;<:已出现问题的路段及情况此高速公路部分软土地基在施工过程中相继出现路基开裂、 路基滑移及沉降量过大等问题。 其中 .)_ .@标出现问题情况较为严重, 如表 =。;<;土的性质此路段软土为滨海相沉积, ‘& _ ‘=) 段软土为冲海积动力地质作用和排淡河等河流动力地质作用形成, 此段软土因经过山岗, 厚度较大, 一般厚度在>$&& _ =($(V; ‘=) _ ‘%? 段古地形以平原为主, 厚度@$> _ A$A@V, 此地区软土具有高含水量、 高液、 低密万方数据 度、 低强度、 高压缩性、 低透水性、 高灵敏度的特点, 本文对该软土进行补勘, 和原设计土层资料相接近, 对比如表 !。另外, 上述开裂段滑移段软土与其他未开裂段软连云港段 "#$ "%标施工过程中出现问题情况的汇总表表 !里程地基处理方法出事时间现象说明&’# ( )*’+) $ &’# ( *’,粉喷桩 (桩长 *-,桩间距 ’+)-)!...+)+!!路基上有 , 条明显裂缝, 大致呈弧线面,裂缝宽度大约 .+,-&’/ ( /** $ &’0 ( .!!砂垫层!...+#+) $ %+!.路基出现裂缝,最大裂缝宽度 /1-&’0 ( %)% $ &’0 ( )#’+%粉喷桩 (桩长 ’.+%-,桩间距 ’+# $ ’+)-)!...+#+) $ %+!.路基出现裂缝,最大裂缝宽度 ’1-&’0 ( *%,+% $ &’0 ( /*,粉喷桩 (桩长 ’.+%-,桩间距 ’+#-)!...+#+) $ %+!.路基出现裂缝,最大裂缝宽度 #1-&!. ( ... $ &!. ( ’*.粉喷桩 (桩长 ’. $ ’!-,桩间距 ’+#-)!...+#+) $ %+!.路基出现裂缝,最大裂缝宽度 .+%1-&’/ ( */’ 小桥桥墩 (台)桩!... 年 ) 月 中旬复测时发现, 2 台左半幅立柱偏移 #1-&’0 ( 0!# 中桥桥墩 (台)桩!... 年 ) 月 中旬复测时发现桥墩柱向河心偏移 / $ ’.+01-&!. ( ).# 小桥桥墩 (台)柱!... 年 ) 月 中旬复测时发现桥墩柱向河心偏移 / $ ’.+01-&’% ( %0! 中桥桥墩 (台)柱!... 年 ) 月 中旬复测时发现桥墩柱向河心偏移 / $ ’.+01-"#3 "%标部分等式或超载顶压段!..’ 年元月沉降量过大土工参数列表表 "含水量天然容量孔隙比液限塑限塑性指数液性指数粘粒含量压缩模量!"#!’!$%$%’&’快剪((456)!(7)原设计资料*,+)0’%+/.!+.,//),+00!)+%/,*+#’’+)./%)+,.+0/*+!’’.+.’东大补勘*,+%,’%+/.!+.!*),+0!!/+)*,%+!%’+!00%)+%!+’’/+.*,+#0土相比, 从力学指标看, 无明显特别差异; 但在地层结构 上, 开 裂 区 段 软 土 层 较 厚, 厚 度 为 /+.. $’.+%.-。 硬壳层厚度多在 ’-(.+,. $ .+).- 为松散表层土、 耕植土), 属硬壳层薄、 软土层较厚且在断面上不均匀的地段; 而滑移段位于水塘与丘岗坡地之间, 地 形 起 伏 大, 无 硬 壳 层, 软 土 层 厚 ’ +#. $,+/.-, !层下伏土层顶面倾向 水塘且坡度相对较大, 有利于倾向水塘的滑移。 静力触探资料表明, 在两段失稳处 )(、 *’较小, 即 )(8 .+’0 $ .+!#956, 说明危险段多发生于此处。!"#地基处理情况及质量!"#"$处理方案本文研究的路段采用了砂或碎石垫层加预压、 石灰土垫层加粉喷柱 ! 种处治方案。 涵洞、 通道基础和桩基桥台均不采用反开槽施工的方案施工。 对设计使用年限内(’% 年) 沉降量小于 ,.1- 的位置, 地基不作处理, 直接修筑涵洞。 通道基础或做桩基, 对设计使用年限内沉降量大于 ,.1- 的位置, 地基用粉喷桩处理后, 再修筑涵洞、 通道基础或做桩基桥台桩基处用粉喷桩处理; 砂或碎石垫层设置在顶压处理段的路基基底, 厚度 ,.1-, 当路堤高度小于 ,- 时, 在粉喷桩处理段的路堤基底设置 ,.1- 厚的 /:石灰土垫层。粉喷桩的桩径为 %.1-, 设计的桩长均穿透软土层深入持力层 %.1-。 考虑到路基的稳定、 沉降以及过渡的需要, 桩距一般在 ’ +! $ ’ +)- 之间(路堤高度!,- 时, 最小间距 ’ +!-)。 桩位在平面图上呈正三角形( 梅 花 形) 布 置, 粉 喷 桩 设 计 桩 身 强 度 )!/8.+/956, )0.8 ’ +!956。!"#"!处理效果(’) &’# ( ))% $ &’# ( *!. 滑移段。 在该里程中我们抽检了施工时的 0 根桩和试验时的 ’) 根桩, 检测结果为试验粉喷桩桩身质量为优的占 /*+%:, 良占 )+!%:, 合格占 )+!%:。 而施工粉喷桩桩身质量占优的为 ., 良占 %%:, 合格占 #%:。 从图 ’ 中可以看出, 施工时的粉喷桩质量没有该标段试验时的好。(!) &’0 ( %)% $ &’0 ( )#’ +%、 &’0 ( *%, $ &’0 (/*,、 &!. ( .’,+) 为开裂段, 施工时粉喷柱的标贯击数与试验时相差不大, 见图 !。#滑移分布规律#"$分析方法本文运用《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》 ;<;.’*"0) 中稳定分析的有效固结应力法以及自行编制的总应力毕肖普法, 复核已经发生滑移和开裂的路段设计方案, 并验算其他可能发生危险的路段。开裂段地基软土层较厚, 土质均匀, 路堤荷重较大且对称, 根据铁道部第四勘测设计院与铁道科学研究院、 铁道部第二工程局在连云港进行的大型软土路软土地基路基滑移分析与对策季鹏等#$ %万方数据 图 !滑移段施工与试验标贯击数对比图 "开裂段施工与试验标贯击数对比堤填筑试验结论, 开裂段路堤发生破坏时将产生对称的双向滑弧形态, 按此假设分析得到的结论与实际更为接近。!"#与!层— — —硬壳层关系发生滑移路段 !"# $ %&"’% ( !"# $ &") 地处鱼塘,软土层上硬粘土层薄仅 *’+,,地基不进行处理,路堤满足稳定要求 (稳定安全系数 !!"’-.)可填筑的最高临界高度为 -’*,;而滑移段 !"/ $ +"+ ( !"/ $ +%+ 地基软土层上硬粘土层厚 -’",,不处理临界填高 )’*,。开裂段软土层上硬粘土层厚在 -’" ( -’#-,, 起到一 定阻 滑 作 用, 但 开裂 段填高 较 高, 在 #’# (.’#,, 上部荷载较大, 其中 !"/ $ +"+ ( !"/ $ +%+ 在坡脚外增打几排粉体搅拌桩未能起到稳定作用又发生滑移。!"!与粉喷桩无侧限抗压强度滑移段 !"# $ %&" ’% ( !"# $ &") 原设计要求筑围堰、 抽水、 清淤, 并用透水性材料填至鱼塘常水位以上 *’.,, 然后再打粉体搅拌桩, 桩长 &’*,, 桩径*’.,, 间距 " ’%,。 根据设计路堤高度, 现经反算在原设计粉体搅拌桩桩距上, 为满足路堤稳定要求, 粉体搅拌桩现场桩身无侧限抗压强度需达到 *’).012 以上。 滑移段 !"/ $ +"+ ( !"/ $ +%+ 粉体搅拌桩桩身无侧限抗压强度需达到 *’-+012 以上。 开裂段推算粉体搅拌桩现场桩身无侧限抗压强度在 *’- ( *’)&012 之间; 按双向滑弧分析, 推算粉体搅拌桩现场桩身无侧限抗压强度在 *’- ( *’##012 之间。由于研究的滑移是深层滑动, 滑移面将切过深层粉体搅拌桩桩体, 上述推算的粉体搅拌桩桩体无侧限抗压强度在桩体下部也需满足要求。 现场测试部分桩体下部强度不足是产生滑移的一个因素。$处理方法与措施$"%处理方法修改连云港 3 徐州高速公路连云港段 4" ( 4& 标软土地基处理地段于 "/// 年 & 月 施工, 工程中相继出现路基开裂、路基滑移及沉降量过大等问题,处理方法经过多次修改,现将原始设计与修改设计对比列于表 )。