沙砾垫层处理软基的设计与实践

2024年2月21日发(作者：考研英语长难句)

一－Ｉ　沙砾垫层处理软基的设计与实践　崔文凯　（石家庄宏业交通建设监理中心，河北石家庄０５００８１）　摘要：沙砾垫层是土木工程中处理异常地基的比较常用且经济可行的方法，实践证明，这一方法可盛功应用于土木工程的地基处　理中，在　路桥梁工程中的推广应用同样会节省投资，大大缩短工期，有效地节约成本，并得到业主的好评。　关键词：沙砾垫层；软基；设计　中图分类号：Ｕ４１６．１　文献标识码：Ａ　文章编号：１００２—４７８６（２０１０）０７～０１４１—０２　Ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　Ｐｒａａｉｅｅ　ｏｆ　ＳｏＲ　Ｃｕｓｈｉｏｎ　Ｈａｎｄｌｅ　Ｇｒａｖｅｌ　ＣＵｌ　Ｗｅｎ—ｋａｉ　（Ｓｈｉ］ｉａｚｈｕａｎｇ　Ｈｏｎｇｙｅ　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　Ｐｒｏｊｅｃｔ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｃｅｎｔｒｅ，Ｓｈ￣ｉａｚｈｕａｎｇ　０５００８１，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓａｎｄ　ｃｕｓｈｉｏｎ　ｉｓ　ａ　ｍｅｔｈｏｄ　ｔｈａｔ　ｃｏｍｍｏｎｌｙ　ｕｓｅｄ　ａｎｄ　ｅｃｏｎｏｍｉｃａｌｌｙ　ｆｅａｓｉｂｌｅ　ｏｆ　ｈａｎｄｌｉｎｇ　ａｂｎｏｒｍａｌ　ｇｒｏｕｎｄ　ｉｎ　ｃｉｖｉｌ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．Ｉｔ　ｉｓ　ｐｒａｃｔｉｓｉｅｙ　ｐｒｏｖｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｉｓ　ｍｅｔｈｏｄ　ｃａｎ　ｂｅ　ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙ　ａｐｐｌｉｅｄ　ｔＯ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｉｎ　ｃｉｖｉｌ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．Ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｈｉｇｈｗａｙ　ｂｒｉｄｇｅ　ｐｒｏｊｅｃｔ　ａｌｓｏ　ｗｉｌｌ　ｒｅｄｕｃｅ　ｔｈｅ　ｃｏｓｔ，ｇｒｅａｔｌｙ　ｓｈｏｒｔｅｎ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｐｅｒｉｏｄ，ｓａｖｅ　ｃｏｓｔ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ　ａｎｄ　ｇｅｔ　ｔｈｅ　ｌａｎｄｌｏｒｄ’Ｓ　ｐｒａｉｓｅ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｓａｎｄ　ｃｕｓｈｉｏｎ；ｓｏｆｔ　ｇｒｏｕｎｄ；ｄｅｓｉｇｎ　１工程概况　张石高速公路石家庄支线是石家庄市重要的北出市口干　线公路，设计总里程全长１　２　２６８ｋｍ，均采用平原微丘高速公　路标准，设计时速为１２０ｋｍ／ｈ。路线自中华大街北端起始，　向北进入滹沱河泛区，延伸至正定大孙村、南岗跨羊曲线后　于张石高速主线联通。沿线地层多为近洪积区，湖沼堆积，　第四系湖海沉积相地质，区域浅层地下水为第四系松散层孔　隙水，水位埋深基本在２　８ｍ～４　３５ｍ间，水位埋深受季节、　气候、降水等因素影响而有所变化。持力层大致分为３层，　第一层为表面耕植土，平均厚度约０　４ｍ；第二层为黄色亚砂　土，软塑至硬塑状态，平均厚度为Ｏ　３ｍ～４　０ｍ，承载力为　１３０ＫＰａ；第三层为褐灰色亚粘土，软塑，局部硬塑，夹粘土　薄层，平均厚度３．３ｍ，承载力１２０ＫＰａ。　张石高速公路石家庄支线的路面结构设计高度为１８ｃｍ　厚的沥青混凝土路面＋２ｃｍ×１　８ｃｒｎ厚的水泥稳定碎石＋１　８ｃｍ　级配碎石，路床地基之上为３０ｃｍ厚的隔离垫层。公路工程、　涵洞和通道工程在施工中不同程度地遇到故河道、暗沟、枯　井、村落遗址、软土等异常地基，异常地基没有规律，故河　道开挖后暴露的是松软的含水量达４８％的粘土软基，深度较　浅，厚度一般在０～１．３ｍ之间，深浅分布不规律，是地基处　理的难点，所以整段地基都需要进行软地基处理。软基数据　如表１所示　安全、环保、舒适、和谐。同时，为探索山岭重丘区重载交　通高速公路设计与施工的总承包模式，做到公路与自然的和　谐，项目业主最终选择线路终点处长约１２ｋｍ的路段作为设　计施工总承包试点项目合同段。　…国际咨询工程师联合会设计采购施工（ＥＰＣ）／交钥匙工　程合同条件【Ｍ】．北京：机械工业出版社，２００５　【２］赵全胜，黄鹂．发展以设计为主体的工程总承包［Ｊ】＿河北　科技大学学报，２００５，２６（３）：１６３—１６５．　收稿日期：２０１０－０３—１６　《交通标准化》２０１０年７月下半月刊・总第２２５；朗　参考文献　ＴＲＡＮＳＰＯＲＴ　ＳＴ　ＤＡＲＤｌＺ芦　ｌ０Ｎ　２　ＨＡＬＦ　ＯＦ　ＪＵ吖，２０１０（Ｎｏ　２２５）　１４１．　

表１　软基探坑位置及标高、厚度资料Ｋ１５＋３４５－￣Ｋ１７＋２４０段软基计算（长度１８９５ｍ）　桩号　Ｋ７＋３４５　Ｋ７＋４１０　（单位：ｍ）　现状地面标高　淤泥顶标高　淤泥底标高　路面设计标高　路床项标高　软基挖坑探　现状地面芏　现状地面至　路床顶至淤　路床顶至淤　备注　测厚度　淤泥顶厚度　路床顶厚度　泥顶厚度　泥底厚度　１１　０８３　１１　１５５　９　８８５　９．８６０　９，３８５　９．３６０　１１　５８５　１１　５５１　１０　８４５　１０　８１１　０　５００　０　５００　１　１９８　１　２９５　０．２３８　０３４４　０　９６０　０９５１　１．４６０　１．４５１　Ｋ７＋４７８　Ｋ７＋５５８　Ｋ７＋６５８　１１　０５０　１１　０４０　１０　８６４　９．８７５　９．８９０　１０１６Ｏ　９　３７５　９０９０　９　２６０　１１　５１５　１１　４７３　１１　４５１　１０　７７５　１０　７３３　１Ｏ　７１１　０　５００　０　８００　０　９００　１　１７５　１　１５０　０　７０４　０　２７５　０　３０７　０　１５３　０　９００　０．８４３　０　５５１　１．４００　１　６４３　１．４５１　Ｋ７＋７４８　Ｋ７＋８４０　１０．９５４　１０．９９３　１０，０６９　９　６８９　９　２６９　８　８８９　１１　４５１　１１　４５１　１Ｏ　７１１　１Ｏ．７１１　０　８００　０，８００　０８８５　１，３０４　０　２４３　０．２８２　０　６４２　１　０２２　１．４４２　１．８２２　Ｋ７＋９００　Ｋ８＋０４０　１０．９４８　１０８６３　９６２８　１０１１４　９　２２８　９　１１４　１１　４５１　１１　４５１　１Ｏ　７１１　１Ｏ　７１１　０４００　１　０００　１　３２０　０　７４９　０　２３７　０　１５２　１．０８３　０．５９７　１．４８３　１　５９７　Ｋ８＋２ＯＯ　Ｋ８＋２５０　Ｋ８＋３００　Ｋ８＋３５０　Ｋ８＋４７０　１０９４７　１０．７７３　１０．８４７　１０　７３０　１３　２１９　１０　２２２　１Ｏ　２１２　１０３５０　９　２３６　１０．６１６　９３２２　９２１２　９　３５０　８４３６　９　１１６　１１　４５１　１１　４５１　１１　４５１　１１　４５１　１１　４４０　１Ｏ　７１１　１Ｏ　７１１　１Ｏ　７１１　１Ｏ　７１１　１０　７００　０９００　１　０∞　１　０ｏＯ　０　８００　１　５００　０　７２５　０　５６１　０４９７　１　４９４　２．６０３　０．２３６　００６２　Ｏ　１３６　Ｏ．０１９　２．５１９　０．４８９　Ｏ．４９９　０．３６１　１．４７５　０Ｏ８４　１　３８９　１　４９９　１．３６１　２．２７５　１．５８４　Ｋ８＋７４０　１１．０４１　１Ｏ１３３　９４３３　１１　４１３　１０６７３　０．７００　０　９０８　０　３６８　０．５４０　１　２４０　Ｋ８＋０７０　１１．２５９　１０３６８　９６６８　１５．０００　１４　２６０　０７００　０　８９１　－３　００１　３　８９２　４　５９２　高填方　Ｋ８＋２４０　平均厚度　１０　７８７　９．９３９　９　１３９　１６８００　１６０６０　０　８００　０．８００　０　８４８　１　０７７　－５　２７３　一Ｏ１５９　６　１２１　１　２３６　６　９２１　高填方　２　０３６　２选用砂砾垫层的原因　上述地基中出现的暗浜、软基除少量小于Ｏ　２５ｍ深，且　部分小段工程量可以挖除外，其余全部用砂砾垫层处理，这　是因为：　地基处理的关键，也是难点。因为涵洞前后两侧重力式涵墙　身位置软基是分布及厚度都不均匀的含水量５２％的夹有薄泥　炭层的粘土，在湿润状态下与粉质粘土分界不明显。为稳妥　起见，根据膨胀土失水收缩的性质，一般挖开基坑３ｄ～５ｄ　后，裂缝则小得多，为了保证基础受荷载后沉降均匀，把地　ａ）第二层的地耐力最大，但平均只有Ｏ．６７ｍ的厚度，　往下是Ｏ．８ｍ的软弱层，而采用挤密石灰桩基又不经济，采用　换填土除耽误工期外，几十万方废弃土及好土的处置将是不　基挖深晾晒处理，每隔１ｄ检查含水量，之后反复翻耕晾晒　压实，同时掺加少量砂砾，砂砾垫层必须入土０．２ｍ，以保证　可思议的事情；　ｂ）因为第三层粘土与砂砾垫层的压缩模量都在５ｋＰａ～　１　５ｋＰａ之间，局部地基处理后涵洞不会造成不均匀沉降；　两者牢固结合，直到监理工程师检测含水量符合要求，再压　实，压实度要求达到９５％以上，然后分两层做厚Ｏ．６ｍ的砂　砾垫层及０．２ｍ厚的素混凝土隔离垫层，实践证明这样处理完　全可以做到。通过工程实践，这样处理能够达到预想的地基　承载力２００ＫＰａ以上的要求。　ｃ）类似软基的处理，有的在基槽中抛填毛石，有的采用　充填黄砂和石子的方法，但单纯的砂、石料体空隙率较大，　很难捣实，导致涵洞及路基产生较大沉降量及不均匀沉降，　采用人工级配的砂砾不仅克服了上述缺点，而且经过处理的　本段道路提出切合实际的砂砾垫层施工方法，施工单　位进行５００ｍ实验段，通过数据分析研究证明这样处理后的　地基达到路基承载力要求，通过施工单位春季施工的努力合　地基的抗剪能力也大大增强，同时原材料广泛，运距也近；　ｄ）如果采用灰土处理，虽然经济，但当地粘土难与石灰　作，公路路床软基的处理非常及时，各道工序严格按设计施　工，通过砂砾垫层标高复测、水泥稳定碎石层标高复测，路　基没有沉降现象。　掺和拌匀，技术难度较大，无法保证施工质量，容易耽误工　期，而且受季节影响，不能及时晾晒。　３处理地基的挖深与探宽的原则及设计实践　地基的挖深与挖宽的原则是：ａ）满足附加应力扩散的要　４砂砾垫层的施工方法　砂砾垫层目的是把原始软土地基配合砂砾形成一个人工　求；ｂ）防止侧面土向外挤出；Ｃ）地基中不留杂填土、粉砂等。　软土、故河道、暗沟、杂填土等完全清除后，当深　度Ｈ＞Ｏ．８ｍ时，砂砾垫层与地基土进行踏步搭接。土力学　研究的结果虽然表明水稳碎石刚性基础的附加应力扩散角　密实的整体，原材料要求用中砂，含泥量小于３％，加水搅　拌；搅拌均匀的砂砾分层铺筑在挖好的基槽（坑）内，每层虚　铺厚度Ｏ　２ｍ，用平板式振捣器振捣至不再下沉，然后再逐次　铺筑上一层，施工顺序先深后浅，分段施工时，接茬处做成　ａ＝２２。，但目前还缺乏可靠的理论方法计算砂砾垫层的宽　度。　桩号Ｋ９＋０７０、Ｋ９＋１　５０、Ｋ９＋２００三处１　ｍ～６ｍ现浇板暗　涵洞工程地基处理比较复杂，基坑的现场鉴别检验是该工程　．斜坡，每层错开宽出０．５ｍ～０．８ｍ。砂砾垫层施工完毕后，立　即进行混凝土隔离垫层施工，以防地基扰动。　５结语　截至目前，已经完工的三道重要通道和涵洞沉降均匀，　１４２．　《交通标准化》２０１　０年７月下半月刊・总第２２５期　ＴＲＡＮＳＰＯＲＴＳＴＡＮ凸ＡＲＤＩ乙　ＪＯＮ２ＨＡＬＦＯＦＪＵＬＹ．２０１０ｆＮｏ２２５）　

■●－　粗集料表面纹理曲线图形分形维数　刘肖云　（江西省高等级公路管理局质量监督站，江西南昌３３００４６）　摘要：对粗集料表面纹理曲线采用ＭＡＴＬＡＢ平台编程计算备轮廓线的分形维数，根据实测结果确认采用计盒维数法可靠并可行。粗　集料表面纹理维数越大，则粗糙程度越复杂，因此为面层石料的优选提『址了新的方法和指标。　关键词：粗集料；分形；盒子法；维数　中图分类号：Ｕ４１６．２　文献标识码：Ａ　文章编号：１００２—４７８６（２０１０）０７—０１４３—０３　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　Ｆｒａｃｔａｌ　ｏｆ　Ｍｉｃｒｏ—ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　Ｃｕｒｖｅ　ｏｆ　Ａｇｇｒｅｇａｔｅ　ＬＩＵ　Ｘｉａｏ—ｙｕｎ　（Ｊｉａｎｇｘｉ　Ｑｕａｌｉｔｙ　Ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ　Ｓｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｈｉｇｈｗａｙ　Ａｕｔｈｏｒｉｔｙ，Ｎａｎｃｈａｎｇ　３３００４６，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｃｕｒｖｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏａｒｓｅ　ａｇｇｒｅｇａｔｅ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｔｅｘｔｕｒｅ　ｕｓｉｎｇ　ＭＡＴＬＡＢ　ｐｌａｔｆｏｒｍ，ｔｈｅ　ｃｏｎｔｏｕｒ　ｆｒａｃｔａｌ　ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ　ｃａｎ　ｂｅ　ｐｒｏｇｒａｍｅｄ　ｔｏ　ｃａｌｃｕｌａｔｅ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｕｓ　ｔｈｅ　ｂｏｘ　ｃｏｕｎｔｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ　ｉｓ　ｆｅａｓｉｂｌｅ　ａｎｄ　ｒｅｌｉａｂｌｅ．Ｇｒｅａｔｅｒ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ　ｏｆ　ｃｏａｒｓｅ　ａｇｇｒｅｇａｔｅ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｔｅｘｔｕｒｅ，ｔｈｅ　ｍｏｒｅ　ｃｏｍｐｌｅｘ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ，ＳＯ　ｉｔ　ｐｒｏｖｉｄｅｓ　ａ　ｎｅｗ　ａｐｐｒｏａｃｈ　ａｎｄ　ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｐｒｅｆｅｒｒｅｄ　ｓｔｏｎｅ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｌａｙｅｒ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ａｇｇｒｅｇａｔｅ；ｆｒａｃｔａｌ；ｂｏｘ—ｃｏｕｎｔｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ；ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ　０引言　车速提高而衰减的幅度，所谓糙是指微观构造可形容为细砂　纸，而它决定了各种车速下路面抗滑力的总体水平　。因　此，在优化沥青路面的抗滑能力设计时，首先应考虑的是粗　沥青路面的抗滑能力与表层集料物理性能、矿料级配及　施工控制等直接相关，根据文献研究结果，粗集料的物理性　能对路面整个使用寿命内的全速度范围内的抗滑性能有重要　贡献。刘清泉、美国学者Ｔｈｏｍａｓ　Ｆｌｅｔｃｈｅｒ、日本学者Ｈｕａ　Ｐｉａｏ等人研究认为，抗滑力的构成主要取决于路面粗糙度，　所谓粗是指宏观构造形如麻面，它主要影响路面抗滑力随　集料的材料性能，特别是其微观纹理状况。　分形理论是２０世纪７Ｏ年代末由法国数学家Ｍａｎｄｅｌｂｒｏｔ　通过对许多形状复杂的不规则物体进行综合分析后，认为分　形特征是在不同尺度下均具备自相似性的构造，并提出了维　路基稳定，完全达到设计及施ｍｇｑ安全要求，为砂砾垫层处　理软基的应用提供了一个非常成功的经验。实践证明，这一　中的推广应用同样会节省投资，大大缩短工期，有效地节约　成本，从而得到业主的好评。　收稿日期：２０１０一Ｏ５—２８　《交通标准化》２０１０年７月下半月刊・总第２２５期　．方法可成功应用于土木工程的地基处理中，在公路桥梁工程　ＴＲＡＮＳＰＯＲＴＳＴＡＮＤＡＲＤＩＺＡＴＩＯＮ　２　｛ＡＬＦＯＦ　ＪＵＬＹ　２０１０（Ｎｏ２２５１　１４３．