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填方段浅层软弱地基处治

日期:2023-04-04 11:02 人气:

由于软弱地基对填方的稳定性具有很大影响,故工程中一般依据其深度、填方规模等采用全部挖除换填或部分挖除换填的处治方案。
对于换填料材料的选用,一般优先采用水稳性较好~良好,且易于透水的粗骨料,如母岩为硬岩或较硬岩的碎卵石、片碎石等。在换填材料受限,或为有效降低高标准换填材料的工程处治成本时,在有效的填方体地表水和地下水截、排措施设置的基础上,也可采用水敏较差的普通合格填料,如母岩为软岩或极软岩的泥岩、千枚岩弃渣等。
对于软弱地基的处治深度,当其深度小于3m时一般采用全部挖除换填法。当深度大于3m时,为降低换填工程量和工程成本,一般可采用上部完全挖除换填+下部纵横向盲沟局部换填的处治方式。当然,此时下部盲沟的换填料材料应采用水稳性良好的透水性材料进行处治,以提高盲沟周边的软弱地基排水固结效果。
案例一
高速公路经过水田分布广泛的宽缓浅丘区,路基边坡最大填方高度为12m,路基中线部位填高约8.2m,下伏软弱地基厚约1.5m,处于软塑~流塑状。软弱地基下部为中风化粉砂质泥岩。

图1 软弱地基现场的静力触探试验

图2 软弱地基所在场地全貌
       考虑到该段软弱地基的深度为1.5m左右,路堤填高度较大,故为确保填方路堤的稳定性,故决定采用软弱地基全部挖除换填进行处治的方案。即对路堤填方范围内的软弱地基全部挖除,从而有效防止路堤填方加载后,坡体出现依附于软弱地基滑移的病害。
此外,考虑到区内水稳性较好的碎卵石等透水材料严重匮乏,故决定采用区内分布广泛的粉砂质泥岩弃渣进行换填。而为有效确保水敏性较强的粉砂质泥岩填料的稳定性,故在靠山侧的路基边沟下部设置基底进入下伏基岩不小于1.0m的截水盲沟,从而有效截断外侧汇水渗入填方路堤的可能,继而确保粉砂质泥岩填料的水稳性,达到有效换填处治软弱地基的有效性和工程的长期可靠性。

 
图3 软弱地基处治工程地质断面图

      该软弱地基处治方案经采纳后予以实施,工程完工近十年来,经历了多次大暴雨的洗礼,路堤填方一直保持稳定,显示在采用有效截排水的基础上,即使采用水敏性较差的普通填料进行软弱地基换填处治也是可行性,工程效果也是可靠的。
案例二
高速公路的路基边坡最大填方高度为20m,路基中线部位填高约8.1m,填方体中前部位于斜坡前缘的鱼塘区,下伏软弱地基厚约4.5m,处于软塑~流塑状。软弱地基下部为中风化粉砂质泥岩。

图4 填方体中前部的软弱地基场地
     
       路堤填方高度为20m较大,属于高填方特殊路堤。为确保填方路堤的稳定性,须对填方体影响范围内中前部的鱼塘软弱地基进行处治。
但考虑到该段软弱地基的深度为4.5m左右,全部挖除换填处治工程规模浩大,故决定采用上部挖除换填+下部纵横向盲沟处进行处治的方案。即对上部2m深度范围内的软弱地基进行挖除,其下2.5m的软弱地基采用间距为6m的纵横向网状盲沟进行换填处方案。从而防止由于前部软弱地基段抗滑力不足,导致上部高填方依附于后部较陡的自然斜坡发生滑移的潜在病害。
基于此,对前部鱼塘进行排水后,在填方体影响的区的外侧设置深约5m的截水盲沟,基底进入下伏基岩的深度约1.0m,从而有效截断外侧剩余鱼塘将来重新蓄水后对填方的影响。
在截水盲沟有效设置,防止外侧地表水和地下水渗入的基础上,对填方体下部的盲沟采用水稳性良好的材料处治,从而在软弱地基排水固结的基础上,提高软弱地基的强度。而盲沟上部的软弱地基则采用区内分布广泛的粉砂质泥岩弃渣进行换填。从而在确保填方体安全的基础上,有效降低了工程处治费用。


图5 软弱地基处治工程地质断面图
   
      该软弱地基处治方案经采纳后予以实施,工程完工近十年来,即使在外侧剩余部分鱼塘重新蓄水的情况下,路堤填方稳定性良好,显示在采用有效截排水的基础上,采用水敏性较差的普通填料进行部分软弱地基换填+下部软弱地基采用盲沟排水固结处治的方案是有效的。
 

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