摘要：本文以上海建成的幾條高速公路軟基處理及沉降觀測資料為基礎， 分析 指出地基處理不可能消除工後沉降，選擇地基處理 方法 應與地基條件、路堤高度相結合，不同處理方法均需足夠的預壓，地基沉降 規律 較符合雙曲線關係，工後沉降引起橫坡改變，加筋土橋台是消除「三孔」跳車現象的有效方法。
關鍵詞：高速公路 軟土地箕 處理技術
1 上海高速公路軟基處理 發展 過程概述
上海地區高路堤軟基處理的主要目的是減少高路堤工後沉降量，路堤穩定性是地基處理的重點。
1984年上海第一條高速公路——滬嘉高速公路開始修建，至今已有莘松、滬嘉東延伸段、滬寧及滬杭等高速公路相繼建成或處於工程建設之中。表1列出了各條高速公路的最大路堤高度與局部路段曾使用的地基處理方法。
上海高速公路建設情況一覽表 表1
1984年滬嘉高速公路主要採用袋裝砂井，最大路堤高度控制在4.5m以下，在部分試驗段進行了超載預壓，多數路段為欠載預壓，且預壓時間不足。試驗路還進行不同砂井間距的對比，在不同間距砂井處理段之間設過渡段。有些路堤採用粉煤灰，約減少了路堤自重1/4。1985年莘松高速公路仍採用袋裝砂井處理，同時進行了塑料排水板試驗，在堆載方面強調等載預壓的技術措施。新橋立交採用全粉煤灰路堤試驗，地基採用砂井處理，最大路堤高度達7.5m。1992年滬嘉高速公路東延伸段大規模採用粉煤灰路堤，地基用粉噴樁處理，最大路堤高度達8.9m；此外還進行了不處理地基條件下的超載預壓試驗；為解決「三孔」跳車，首次試用加筋土橋台，以期保證橋台與路基的同步沉降，減少差異沉降。1993年滬嘉高速公路上海段地基主要採用粉噴樁處理，並對鋼渣樁進行了試驗。1996年滬杭高速公路動工修建，在地基處理方面 總結 以往經驗。根據軟土層厚度分別採用塑料排水板、粉噴樁、鋼渣樁等處理技術，並進一步使用超載預壓，採取綜合處理，因地制宜的技術方案。
2 上海軟土地基特性
上海的地基主要為沿海軟土層。從高路堤的工程特性來看， 影響 沉降量及工後沉降的主要土層為：褐黃色粉質粘土②(俗稱「硬殼層」)，淤泥質土③④，暗綠色粉質粘土⑥等。根據該三類土層的分布及厚度，上海的地基土主要分兩大類：一類地基「硬殼層」厚度一般在2～3m左右，淤泥質土厚度達10m以上，暗綠色土層埋藏較深或缺失，該類地基採用砂井等豎向排水固結法或粉噴樁法無法打穿淤泥質土層，地基土的壓縮變形量大；另一類地基「硬殼層」一般或較厚，淤泥質土層不厚，暗綠色土層埋深淺，該類地基可採用打穿軟土層的處理工藝，地基土的變形量較小。根據上海幾條高速公路的地質資料繪製而成，可以看出上海地基土的厚度存在較大的差異。表2 為三類土的主 ,要物理力學指標。
上海地基土主要土層物理力學指標 表2
3 高路堤軟基處理總體評述
3.1 軟基處理不能完全消除工後沉降
在 目前 有限的施工期內，堆載時間不可能很長，要通過地基處理來完全消除工後沉降是不現實的，工後修補不可避免。
高路堤軟基處理不能完全消除工後沉降包括兩層含義：一是工後沉降不可能為零；一是工後沉降不能滿足地基處理設計的控制標準。上海地區高速公路工後沉降控制指標為：路橋連接段高路堤控制工後沉降為10cm，結構物之間的高路堤段控制工後沉降為30cm。根據上海滬嘉、莘松及滬嘉東延伸段幾條高速公路建成通車後3.5～8年內高路堤的沉降觀測資料，工後沉降量基本都超過10cm，最大的工後沉降超過50cm，砂井打穿軟土層，工後沉降滿足10cm。表3列出部分路段的工後沉降觀測結果。
上海高速公路段工後沉降量 表3
關鍵詞：高速公路 軟土地箕 處理技術
1 上海高速公路軟基處理 發展 過程概述
上海地區高路堤軟基處理的主要目的是減少高路堤工後沉降量，路堤穩定性是地基處理的重點。
1984年上海第一條高速公路——滬嘉高速公路開始修建，至今已有莘松、滬嘉東延伸段、滬寧及滬杭等高速公路相繼建成或處於工程建設之中。表1列出了各條高速公路的最大路堤高度與局部路段曾使用的地基處理方法。
上海高速公路建設情況一覽表 表1
工程名稱 | 長度 (km) | 最大高度 (m) | 平均高度 (m) | 建設期 | 地基處理 | 備註 |
滬嘉 | 15.6 | 4.5 | 2.7 | 1984.4～ 1988.10 | 粉煤灰填築砂井堆載預壓 | 多數欠載，部分試驗路超載 |
莘松 | 20.59 | 7.5 | 3 | 1985.10～ 1990.12 | 粉煤灰路堤砂井塑料排水板 | 等載為主 |
滬嘉東 延伸段 | 5 | 8.9 | 3 | 1992.2～ 1993.12 | 粉煤灰路堤不處理超載，粉噴樁 | 粉噴樁為欠載預壓 |
滬寧 (上海段) | 26 | 7.5 | 4.3 | 1993.8～ 1996.10 | 粉煤灰路堤粉噴樁，鋼渣樁 | 粉噴樁主要是欠載 |
滬杭 (上海段) | 26 | 7.5 | 4 | 1996.8～ 1998.10 | 粉煤灰路堤塑料排水板，粉噴樁，鋼渣樁 |
1984年滬嘉高速公路主要採用袋裝砂井，最大路堤高度控制在4.5m以下，在部分試驗段進行了超載預壓，多數路段為欠載預壓，且預壓時間不足。試驗路還進行不同砂井間距的對比，在不同間距砂井處理段之間設過渡段。有些路堤採用粉煤灰，約減少了路堤自重1/4。1985年莘松高速公路仍採用袋裝砂井處理，同時進行了塑料排水板試驗，在堆載方面強調等載預壓的技術措施。新橋立交採用全粉煤灰路堤試驗，地基採用砂井處理，最大路堤高度達7.5m。1992年滬嘉高速公路東延伸段大規模採用粉煤灰路堤，地基用粉噴樁處理，最大路堤高度達8.9m；此外還進行了不處理地基條件下的超載預壓試驗；為解決「三孔」跳車，首次試用加筋土橋台，以期保證橋台與路基的同步沉降，減少差異沉降。1993年滬嘉高速公路上海段地基主要採用粉噴樁處理，並對鋼渣樁進行了試驗。1996年滬杭高速公路動工修建，在地基處理方面 總結 以往經驗。根據軟土層厚度分別採用塑料排水板、粉噴樁、鋼渣樁等處理技術，並進一步使用超載預壓，採取綜合處理，因地制宜的技術方案。
2 上海軟土地基特性
上海的地基主要為沿海軟土層。從高路堤的工程特性來看， 影響 沉降量及工後沉降的主要土層為：褐黃色粉質粘土②(俗稱「硬殼層」)，淤泥質土③④，暗綠色粉質粘土⑥等。根據該三類土層的分布及厚度，上海的地基土主要分兩大類：一類地基「硬殼層」厚度一般在2～3m左右，淤泥質土厚度達10m以上，暗綠色土層埋藏較深或缺失，該類地基採用砂井等豎向排水固結法或粉噴樁法無法打穿淤泥質土層，地基土的壓縮變形量大；另一類地基「硬殼層」一般或較厚，淤泥質土層不厚，暗綠色土層埋深淺，該類地基可採用打穿軟土層的處理工藝，地基土的變形量較小。根據上海幾條高速公路的地質資料繪製而成，可以看出上海地基土的厚度存在較大的差異。表2 為三類土的主 ,要物理力學指標。
上海地基土主要土層物理力學指標 表2
符 號 | 土名 | 孔隙比 e | 天然含 水量% | 塑性 指數 lp | 液性 指數 lL | 壓縮 係數 | 壓縮 模量 KPa | 天然 密度 | 抗剪強度 (固快) | 容許 承載力 kPa | |
ф | CkPa | ||||||||||
② | 褐黃 色硬 殼層 | 0.9～ 1.06 | 26.5 ～38 | 7～ 16 | 0.6～ 1.1 | 0.14～ 0.33 | 4～6 | 18.5 | 20～ 27 | 11～ 22 | 100～ 110 |
③ | 灰色 淤泥 質粉 粘土 | 0.96 ～1.3 | 40.6 ～49 | 14～ 15 | 1.5～ 1.67 | 0.62～ 0.88 | 2.5～ 3.1 | 17～ 17.6 | 15～ 17 | 13 | 60～ 80 |
④ | 灰色 淤泥 質粘 土 | 1.2～ 1.45 | 40～ 60 | 11 | 1.89 | 0.68 | 2.5～ 2.9 | 17.5 | 15～ 17 | 13 | 60～ 80 |
⑥ | 暗綠 色粉 粘土 | 2～ 3.5 | 24.1 | 12.7 | 0.44 | 0.22 | 6.5～ 7.4 | 19.7 ～2.0 | 16 | 53 | 185 |
3 高路堤軟基處理總體評述
3.1 軟基處理不能完全消除工後沉降
在 目前 有限的施工期內，堆載時間不可能很長，要通過地基處理來完全消除工後沉降是不現實的，工後修補不可避免。
高路堤軟基處理不能完全消除工後沉降包括兩層含義：一是工後沉降不可能為零；一是工後沉降不能滿足地基處理設計的控制標準。上海地區高速公路工後沉降控制指標為：路橋連接段高路堤控制工後沉降為10cm，結構物之間的高路堤段控制工後沉降為30cm。根據上海滬嘉、莘松及滬嘉東延伸段幾條高速公路建成通車後3.5～8年內高路堤的沉降觀測資料，工後沉降量基本都超過10cm，最大的工後沉降超過50cm，砂井打穿軟土層，工後沉降滿足10cm。表3列出部分路段的工後沉降觀測結果。
上海高速公路段工後沉降量 表3
滬嘉 | 莘松 | 滬嘉東延伸段 | ||||||||||
位置 | 1+ 030 | 1+486 | 1+541 | 4+465 | 新橋 立交 | 通波 塘橋 | 六磊 塘橋 | 廟塘 橋 | 0+400 | 0+550 | 0+938 | 1+190 |
時 間 范 圍 | 88.10 96.12 | 88.10 96.12 | 88.10 96.12 | 88.10 96.12 | 90.12 93.6 | 90.12 93.6 | 90.12 93.6 | 90.12 93.6 | 93.12 94.10 | 93.12 94.10 | 93.12 94.10 | 93.12 94.10 |
路 堤 高 m | 3.37 | 3.22 | 3.22 | 3.67 | 7.56 | 4.3 | 4.2 | 3 | 8.6 | 6.2 | 4.1 | 4.5 |
沉 降 cm | 4 收藏 相關推薦
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