低强度混凝土桩复合地基中桩体强度比水泥土桩桩体强度高,因此低强度桩复合地基置换率一般较小。采用低强度桩复合地基加固路堤地基时,在复合地基和路堤间设置刚度较大的垫层更有必要,应予以重视。
2.4土工合成材料加筋垫层
采用土工布碎石垫层、土工格栅碎石垫层等加固路堤地基可有效增加地基稳定性,但减小沉降效用不明显。
当软弱土层较薄时,设置土工合成材料加筋垫层形成的应力扩散作用可使地基中附加应力减小,沉降可适当减小。当软弱土层较厚时,土工合成材料加筋垫层的应力扩散作用可使浅层土体中附加应力减小,但使路堤荷载作用影响深度加深。因此,设置土工合成材料加筋垫层对减小总沉降效果不明显,工程实测资料和数值分析都能说明上述性状。
土工合成材料加筋垫层在高等级道路软土地基处理中很少单独使用,多与其他方法综合使用。如与复合地基法、排水固结法一起使用。
在路堤和复合地基之间设土工合成材料加筋垫层可增大桩土应力比,提高复合地基承载力,减小沉降,具有很好的效果。
在地基处理采用排水固结法时,在路堤和地基之间设土工合成材料加筋垫层,在设计时应重视加筋垫层和排水固结两者之间的相互影响问题。图1表示排水固结法和加筋垫层联合处理地基的情况,不能将两者单独使用时的加固效果简单叠加。加筋垫层的存在使地基土体中附加应力减小。附加应力减小造成排水固结完成后地基中有效应力值比没有加筋垫层情况下小。有效应力值小,则地基土体抗剪强度小,抗剪强度小则地基承载力小。因此可以得出加筋垫层的存在减弱了排水固结加固地基的效用。另外,当加筋垫层中土工合成材料不能承受因地基排水固结产生的较大沉降造成在筋材中产生的应力集中现象而导致断裂时,地基将产生失稳。采用加筋垫层加排水固结处理路堤软基造成地基失稳已有数例报道,应引起工程技术人员重视,笔者认为两种地基处理方法综合应用时,不能简单认为l+1=2,一般情况下,l+1小于2大于l,但有时可能产生l+1小于1的情况,也可能产生l+1大于2的情况,加筋垫层和爿>/k固结泱联合朴Ig赂焊撕+劬其市值田
图1排水固结法和加筋垫层联合处理示意图
3、高等级道路拓宽地基处理
由于交通流量的增加,原有高等级公路已不能满足车流量的要求,往往需要对原高等级公路进行拓宽,高速公路从四车道拓宽到六车道。高等级道路拓宽示意图如图2所示。道路拓宽部分路堤荷载不仅使拓宽路堤下地基产生沉降,而且将引起原路堤下地基产生新的沉降。当沿道路横向路基沉降差较大时,可能使原有路堤产生纵向裂缝,或产生较大的横向坡度,轻者影响行车速度,重者影响行车安全。若道路拓宽部分路堤地基失稳,将影响原有路堤的稳定性。
图2高等级道路拓宽示意图
当原路堤地基处理采用排水固结法处理时,拓宽路堤地基可采用排水固结法处理或采用复合地基处理。拓宽路堤地基采用排水固结法处理施工工期较长,对原路堤沉降影响大;采用复合地基处理,施工工期短而且对原路堤沉降影响小。但前者工程投资小而后者工程投资大一些。采用哪种方法更合理应根据具体工程综合分析。
当原路堤地基处理采用复合地基处理时,拓宽路堤地基也应采用复合地基处理。当原路堤地基采用复合地基处理,复合地基加固区尚存在软弱下卧层时,在拓宽路堤地基采用复合地基加固处理时应比老路堤下采用复合地基处理时适当减少软弱下卧层厚度,以减少工后沉降。
在道路拓宽过程中也可采用超轻质填料。图3表示采用EPS超轻质填料拓宽路堤的示意图。从图中可以看出采用EPS超轻质填料拓宽路堤的优点是无需征地或征地很扒缺点是工程建设费用高。当土地价格较高和人丁成本较高时,采用EPS超轻质填料拓宽路基不失为一种好方案。高速公路拓宽时,不少路段采用该方案。
图3采用EPS超轻质填料拓宽路堤示意图
软土地基上新老高等级公路交接处地基处理基本上同软土地基上高等级公路拓宽路堤地基处理,也与桥头引道路堤地基处理类似。我们应重视尽量减少新路堤地基沉降对原有路堤的不良影响。
5结语
在软土地基上修建高等级公路路堤地基处理是影响工程投资、工程质量和工程进度的关键问题之一,应予以充分重视。
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