沙礫墊層處理軟基的設計與實踐

2024年2月21日發(作者：考研英語長難句)

一－Ｉ　沙礫墊層處理軟基的設計與實踐　崔文凱　（石家莊宏業交通建設監理中心，河北石家莊０５００８１）　摘要：沙礫墊層是土木工程中處理異常地基的比較常用且經濟可行的方法，實踐證明，這一方法可盛功應用于土木工程的地基處　理中，在　路橋梁工程中的推廣應用同樣會節省投資，大大縮短工期，有效地節約成本，并得到業主的好評。　關鍵詞：沙礫墊層；軟基；設計　中圖分類號：Ｕ４１６．１　文獻標識碼：Ａ　文章編號：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工程概況　張石高速公路石家莊支線是石家莊市重要的北出市口干　線公路，設計總里程全長１　２　２６８ｋｍ，均采用平原微丘高速公　路標準，設計時速為１２０ｋｍ／ｈ。路線自中華大街北端起始，　向北進入滹沱河泛區，延伸至正定大孫村、南崗跨羊曲線后　于張石高速主線聯通。沿線地層多為近洪積區，湖沼堆積，　第四系湖海沉積相地質，區域淺層地下水為第四系松散層孔　隙水，水位埋深基本在２　８ｍ～４　３５ｍ間，水位埋深受季節、　氣候、降水等因素影響而有所變化。持力層大致分為３層，　第一層為表面耕植土，平均厚度約０　４ｍ；第二層為黃色亞砂　土，軟塑至硬塑狀態，平均厚度為Ｏ　３ｍ～４　０ｍ，承載力為　１３０ＫＰａ；第三層為褐灰色亞粘土，軟塑，局部硬塑，夾粘土　薄層，平均厚度３．３ｍ，承載力１２０ＫＰａ。　張石高速公路石家莊支線的路面結構設計高度為１８ｃｍ　厚的瀝青混凝土路面＋２ｃｍ×１　８ｃｒｎ厚的水泥穩定碎石＋１　８ｃｍ　級配碎石，路床地基之上為３０ｃｍ厚的隔離墊層。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、暗溝、枯　井、村落遺址、軟土等異常地基，異常地基沒有規律，故河　道開挖后暴露的是松軟的含水量達４８％的粘土軟基，深度較　淺，厚度一般在０～１．３ｍ之間，深淺分布不規律，是地基處　理的難點，所以整段地基都需要進行軟地基處理。軟基數據　如表１所示　安全、環保、舒適、和諧。同時，為探索山嶺重丘區重載交　通高速公路設計與施工的總承包模式，做到公路與自然的和　諧，項目業主最終選擇線路終點處長約１２ｋｍ的路段作為設　計施工總承包試點項目合同段。　…國際咨詢工程師聯合會設計采購施工（ＥＰＣ）／交鑰匙工　程合同條件【Ｍ】．北京：機械工業出版社，２００５　【２］趙全勝，黃鸝．發展以設計為主體的工程總承包［Ｊ】＿河北　科技大學學報，２００５，２６（３）：１６３—１６５．　收稿日期：２０１０－０３—１６　《交通標準化》２０１０年７月下半月刊?總第２２５；朗　參考文獻　ＴＲＡＮＳＰＯＲＴ　ＳＴ　ＤＡＲＤｌＺ蘆　ｌ０Ｎ　２　ＨＡＬＦ　ＯＦ　ＪＵ吖，２０１０（Ｎｏ　２２５）　１４１．　

表１　軟基探坑位置及標高、厚度資料Ｋ１５＋３４５－￣Ｋ１７＋２４０段軟基計算（長度１８９５ｍ）　樁號　Ｋ７＋３４５　Ｋ７＋４１０　（單位：ｍ）　現狀地面標高　淤泥頂標高　淤泥底標高　路面設計標高　路床項標高　軟基挖坑探　現狀地面芏　現狀地面至　路床頂至淤　路床頂至淤　備注　測厚度　淤泥頂厚度　路床頂厚度　泥頂厚度　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選用砂礫墊層的原因　上述地基中出現的暗浜、軟基除少量小于Ｏ　２５ｍ深，且　部分小段工程量可以挖除外，其余全部用砂礫墊層處理，這　是因為：　地基處理的關鍵，也是難點。因為涵洞前后兩側重力式涵墻　身位置軟基是分布及厚度都不均勻的含水量５２％的夾有薄泥　炭層的粘土，在濕潤狀態下與粉質粘土分界不明顯。為穩妥　起見，根據膨脹土失水收縮的性質，一般挖開基坑３ｄ～５ｄ　后，裂縫則小得多，為了保證基礎受荷載后沉降均勻，把地　ａ）第二層的地耐力最大，但平均只有Ｏ．６７ｍ的厚度，　往下是Ｏ．８ｍ的軟弱層，而采用擠密石灰樁基又不經濟，采用　換填土除耽誤工期外，幾十萬方廢棄土及好土的處置將是不　基挖深晾曬處理，每隔１ｄ檢查含水量，之后反復翻耕晾曬　壓實，同時摻加少量砂礫，砂礫墊層必須入土０．２ｍ，以保證　可思議的事情；　ｂ）因為第三層粘土與砂礫墊層的壓縮模量都在５ｋＰａ～　１　５ｋＰａ之間，局部地基處理后涵洞不會造成不均勻沉降；　兩者牢固結合，直到監理工程師檢測含水量符合要求，再壓　實，壓實度要求達到９５％以上，然后分兩層做厚Ｏ．６ｍ的砂　礫墊層及０．２ｍ厚的素混凝土隔離墊層，實踐證明這樣處理完　全可以做到。通過工程實踐，這樣處理能夠達到預想的地基　承載力２００ＫＰａ以上的要求。　ｃ）類似軟基的處理，有的在基槽中拋填毛石，有的采用　充填黃砂和石子的方法，但單純的砂、石料體空隙率較大，　很難搗實，導致涵洞及路基產生較大沉降量及不均勻沉降，　采用人工級配的砂礫不僅克服了上述缺點，而且經過處理的　本段道路提出切合實際的砂礫墊層施工方法，施工單　位進行５００ｍ實驗段，通過數據分析研究證明這樣處理后的　地基達到路基承載力要求，通過施工單位春季施工的努力合　地基的抗剪能力也大大增強，同時原材料廣泛，運距也近；　ｄ）如果采用灰土處理，雖然經濟，但當地粘土難與石灰　作，公路路床軟基的處理非常及時，各道工序嚴格按設計施　工，通過砂礫墊層標高復測、水泥穩定碎石層標高復測，路　基沒有沉降現象。　摻和拌勻，技術難度較大，無法保證施工質量，容易耽誤工　期，而且受季節影響，不能及時晾曬。　３處理地基的挖深與探寬的原則及設計實踐　地基的挖深與挖寬的原則是：ａ）滿足附加應力擴散的要　４砂礫墊層的施工方法　砂礫墊層目的是把原始軟土地基配合砂礫形成一個人工　求；ｂ）防止側面土向外擠出；Ｃ）地基中不留雜填土、粉砂等。　軟土、故河道、暗溝、雜填土等完全清除后，當深　度Ｈ＞Ｏ．８ｍ時，砂礫墊層與地基土進行踏步搭接。土力學　研究的結果雖然表明水穩碎石剛性基礎的附加應力擴散角　密實的整體，原材料要求用中砂，含泥量小于３％，加水攪　拌；攪拌均勻的砂礫分層鋪筑在挖好的基槽（坑）內，每層虛　鋪厚度Ｏ　２ｍ，用平板式振搗器振搗至不再下沉，然后再逐次　鋪筑上一層，施工順序先深后淺，分段施工時，接茬處做成　ａ＝２２。，但目前還缺乏可靠的理論方法計算砂礫墊層的寬　度。　樁號Ｋ９＋０７０、Ｋ９＋１　５０、Ｋ９＋２００三處１　ｍ～６ｍ現澆板暗　涵洞工程地基處理比較復雜，基坑的現場鑒別檢驗是該工程　．斜坡，每層錯開寬出０．５ｍ～０．８ｍ。砂礫墊層施工完畢后，立　即進行混凝土隔離墊層施工，以防地基擾動。　５結語　截至目前，已經完工的三道重要通道和涵洞沉降均勻，　１４２．　《交通標準化》２０１　０年７月下半月刊?總第２２５期　ＴＲＡＮＳＰＯＲＴＳＴＡＮ凸ＡＲＤＩ乙　ＪＯＮ２ＨＡＬＦＯＦＪＵＬＹ．２０１０ｆＮｏ２２５）　

■●－　粗集料表面紋理曲線圖形分形維數　劉肖云　（江西省高等級公路管理局質量監督站，江西南昌３３００４６）　摘要：對粗集料表面紋理曲線采用ＭＡＴＬＡＢ平臺編程計算備輪廓線的分形維數，根據實測結果確認采用計盒維數法可靠并可行。粗　集料表面紋理維數越大，則粗糙程度越復雜，因此為面層石料的優選提『址了新的方法和指標。　關鍵詞：粗集料；分形；盒子法；維數　中圖分類號：Ｕ４１６．２　文獻標識碼：Ａ　文章編號：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　車速提高而衰減的幅度，所謂糙是指微觀構造可形容為細砂　紙，而它決定了各種車速下路面抗滑力的總體水平　。因　此，在優化瀝青路面的抗滑能力設計時，首先應考慮的是粗　瀝青路面的抗滑能力與表層集料物理性能、礦料級配及　施工控制等直接相關，根據文獻研究結果，粗集料的物理性　能對路面整個使用壽命內的全速度范圍內的抗滑性能有重要　貢獻。劉清泉、美國學者Ｔｈｏｍａｓ　Ｆｌｅｔｃｈｅｒ、日本學者Ｈｕａ　Ｐｉａｏ等人研究認為，抗滑力的構成主要取決于路面粗糙度，　所謂粗是指宏觀構造形如麻面，它主要影響路面抗滑力隨　集料的材料性能，特別是其微觀紋理狀況。　分形理論是２０世紀７Ｏ年代末由法國數學家Ｍａｎｄｅｌｂｒｏｔ　通過對許多形狀復雜的不規則物體進行綜合分析后，認為分　形特征是在不同尺度下均具備自相似性的構造，并提出了維　路基穩定，完全達到設計及施ｍｇｑ安全要求，為砂礫墊層處　理軟基的應用提供了一個非常成功的經驗。實踐證明，這一　中的推廣應用同樣會節省投資，大大縮短工期，有效地節約　成本，從而得到業主的好評。　收稿日期：２０１０一Ｏ５—２８　《交通標準化》２０１０年７月下半月刊?總第２２５期　．方法可成功應用于土木工程的地基處理中，在公路橋梁工程　ＴＲＡＮＳＰＯＲＴＳＴＡＮＤＡＲＤＩＺＡＴＩＯＮ　２　｛ＡＬＦＯＦ　ＪＵＬＹ　２０１０（Ｎｏ２２５１　１４３．