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软土路基滑移原因分析及处理方案探讨

发布于:2024-08-29 10:21:29 来自:工程造价/土建工程造价 [复制转发]

前言: 高速公路施工在软土层较厚地区,路基易出现失稳滑移现象。对于靠近海域地区更是常见。本文结合某绕城高速工程路基失稳情况,从现场施工情况、监控量测情况、现场地质地貌情况分析路基产生滑移的原因。并对后续处理方案做简要探讨交流学习。


1、项目背景

1)设计情况:   某路段设计平均填高约5.7米(包括90cm的超载),软基处理型式为15米   深的塑料排水板+50cm的砂砾垫层+一层复合土工布+一层土工格栅的处理型式,路基在填筑至设计标高后,预压15个月,待沉降稳定后卸载,在行车道部分采用泡沫混凝土换填,设计换填厚度1.8米。
2)地质情况:   该路段路线右侧50米处为山脉,左侧紧邻水田地,山体走势从路线右侧向   路线左侧倾斜,走势不利于路基横向稳定。根据设计提供的地质资料显示,地面表层为0.7米厚的粉质粘土,其下为14米厚淤泥,再其下为2.8米厚粉质粘土,最底为全风化或强风化花岗岩。其中淤泥层厚度大,其岩性特征为灰色、流塑,细鳞片状结构,含少量贝壳碎片,局部含腐植物,土质均一。

图1  滑移段路基所处位置平面图

3)滑移情况:   该段   路基施工填筑中滑移部位位于路基左幅,滑移处裂缝长约52米,距离路基中心线约7 米,沿路线左幅中部纵向呈弧形布置。裂缝宽度最大约1.8米,深度最大约1.6 米。滑移体为53米*16米的弧形体,最大已下沉约1.2米。路基滑移挤压路侧水田导致水田部分隆起,隆起厚度约0.8米,隆起宽度约15米,隆起长度与塌陷体长度相当。具体滑移情况见下图。

图2 路基滑移平面图

图3 路基滑移横断面图

图4 路基顶滑移开裂情况

2、路基滑移原因分析

造成本次路基局部滑移的原因是多方面的,滑移路段地形地貌复杂,路基基   底地质条件差,塑料排水板处理软土地基相比管桩、水泥搅拌桩效果相对欠佳,   雨季导致地基呈饱水状态承载力降低等都是造成本次路基滑移的主要原因。
2.1 滑移路段地形地貌复杂,总体地貌不利于路基横向稳定。

滑移发生路段路基右侧为山体和冲沟,左侧紧邻水稻田地,山体走势从路基 右侧向路基左侧倾斜,走势不利于路基横向稳定。在路基滑移相邻路段预 应力管桩打设施工时,靠近山体一侧(路基右侧)管桩无法顺利打设到设计标高, 远离山体一侧(路基左侧)则能顺利打设到设计标高。 证明了滑移路 段山体走势从路基右侧向路基左侧倾斜,软土层厚度从右向左逐渐变大。

2.2 路基基底地质条件差,塑料排水板处理相对管桩、水泥搅拌桩效果欠佳。

查阅本项目地质勘查报告,   该路段软土层主要为工程地质性质差的淤泥,淤泥本身承载力低,由于塑料排水   板的主要作用是排水固结,地基强度的提高是个长期过程,很难以快速有效提高   淤泥的地基承载力。   随着路基的不断加载,外加荷载大于淤泥的承载力基本允许     时,路基会在地基薄弱处(路基左侧)发生沉陷和滑移。

2.3 施工季节为雨季,导致路基下软基呈饱水状态,承载力降低。

6~7 月份为本地区的梅雨季节,根据天气记录,在路基滑移发生   前5天,工地均为中到大雨,长期下雨致使路基周边水位较高,路基下软土地基   已呈饱水状态,承载力进一步降低,加上由于长期下雨,导致路基宕渣含水量变   大,自重相应变大。   在最后一层填料加载之前,软基承载力与路基体本身自重已   经达到了力平衡,最后一层填料加载后,力平衡受到破坏,导致路基在薄弱处沉   陷滑移。

3、滑移路基处理方案比选

结合路基滑移现状,即路基右幅未出现滑移,路基左幅也仅滑移靠近左侧约   2/3 路幅宽度的实际情况。综合上述方案建议以路基中线为界采用方案二,   即对该段段路基左幅采用水泥搅拌桩进行处理,对该段路基右幅则维持原设计不变。   该种处理方式由于左幅全路段均采用水泥搅拌桩处理,与前后路段预应力管桩处理段的沉降变形协调性好,右幅维持原设计塑排处理。既能保证左右幅行车的舒适性,又增加造价不多(约98万元)。
由于两种处理形式工后沉降不同,水泥搅拌桩约5cm(参考设计提供的管桩工后沉降值),塑料排水板约20cm(设计提供),两者相差约15cm。为防止因不均匀沉降出现不规则裂缝,在两种处理形式交界面即中央分隔带处纵向设置沉降缝,将左右幅路基断开。   沉降缝设置在2米宽经绿化后中央分隔带内,   较为隐蔽,基本不会影响到行车视线。

4、经验总结

路基发生失稳的原因是多方面的,对其防治的技术组合也是多种多样的,关 键是要对易发生失稳的路基加强观测,做到早发现、早治理。同时 特别注意以下问题:

1)严格按照设计及规范要求进行施工,并在后续路基填筑时 注意规范堆载,合理填筑。

2)严格按照设计进行软基处理段的路堤边坡防护,做好 临时排水

3)路基若失稳后及时 采取卸载、覆盖、排水等临时处理措 施防止失稳面继 续扩大。

4)路基若失稳后及时与监理、设计沟通后续处理方案,并在方案审定后 立即组织实施,防止损失扩大。

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