特殊路基处理

1、特殊路基处理设计原则

软土地基的处理是从稳定、沉降两个方面进行分析。路堤稳定计算采用有效固结应力法。地基沉降量采用分层总和法(Es及e-p曲线)计算主固结沉降Sc，并采用经验修正系数对其进行修正，经验系数Ms取值为1.1～1.3。地基的固结度采用太沙基一维固结理论计算。

本项目施工期2年多，路基填筑期按3～6个月考虑，预压期按6个月控制，路面施工期按10～12个月控制。

设计荷载为公路－I级，换算成等代荷载的土柱高度约0.90m。路堤综合填土容重采用19KN/m3。地震力的计算遵照现行《公路工程抗震设计规范》(JTJ004-)的规定，只考虑水平向地震力。

软基处理以工后沉降及稳定为控制指标。规定路面设计年限(15年)内残余沉降(简称工后沉降)桥台与路堤相邻处(一般5～7H)≤0.10m，涵洞处≤0.20m，一般路段≤0.30m。为保证沉降的缓和过渡，桥头与一般路段间设置过渡段。稳定验算时，采用圆弧条分法按路堤施工期及公路营运期的荷载分别计算稳定安全系数，施工期采用直剪快剪(不固结不排水)指标，其容许值为1.10，运营期采用固结快剪(固结不排水)指标，其容许值为1.20。

压缩层计算深度控制原则为计算层底面附加应力与有效自重应力之比不大于0.15；对于浅薄层软土路段，计算至相对硬层为止。

2、设计方案

目前较成熟的软基处理方法有三种:置换法、预压排水固结法和复合地基法。置换法主要是针对浅表层软土,预压排水固结法及复合地基法主要是针对较深层软土地基。

(1)置换法处理浅薄层软基的方案比较

浅薄层软基处理重点比较了开挖换填石灰土垫层法、开挖换填碎石土等处理方法。经施工工艺、造价、环境影响及改良效果综合比较后认为,采用开挖换填碎石土虽然施工简便,质量易控制,但是由于造价较高,故一般路段表层软土推荐换填石灰土（根据开挖出的土质情况，对于软弱土可以直接将开挖出的土进行掺灰后回填）。

(2)预压排水固结法处理较深层软基方案比较

该方案分加载系统和竖向排水系统进行比较。加载系统经比较后认为一般填土预压施工工艺简单，不需特殊材料，对环境影响小故推荐采用。竖向排水系统比较成熟的处治方案是塑料排水板，该方案能增强地基稳定性, 造价相对较经济，但是需较长的预压期,预压期间地基横向位移较大,对构造物有一定的水平向剪切力,故仅推荐在一般路基路段使用,总沉降量较大时,可(等)超载加速排水固结,软土较浅、总沉降量较小或地层中有良好的横向排水通道时,可不打设塑料排水板。具体比较见表6-9。

                                 加载系统比较表                      表6-9-1

比较

2. 进行比较的路基宽度26m，路基填土高度4m，处理长度100m，处理深度10m，板间距1.5m，板长10m，梅花形布置。

3. 地基处理方案设计综合考虑加载系统与排水系统的选用。

(3)复合地基法处理较深层软基方案比较

复合地基法是较为成熟可靠的软基处理方法。粉喷桩法、湿喷桩法在项目区域有较丰富的施工经验,经实践验证,处理效果较好。具体比较见表6-10。

对于深厚层软土路段,当一般处理方案不能满足设计要求时,可结合桥梁设计情况,采用加大桥梁长度，降低桥头填土高度的方案予以处理。

                               复合地基方案比较表                         表6-10

本项目沿线主要不良地质为软土、液化沙土及盐渍土，由于一般路段填土均较低，经计算，一般路段稳定和沉降均满足规范要求，因此不做处理。仅对桥头高填土段和沟塘底部淤泥质软土进行处理，桥头高填土路段采用湿喷桩处理，沟塘底部采用碎石土、石灰土换填处理，局部中等液化砂土路段采用挤密碎石桩处理，盐渍土路段设置碎石隔断层。