低洼盐碱地带路基施工翻浆弹簧现象处理

全国中文核心期刊　路基工程　２００６年第６期（总第１２９期）　低洼盐碱地带路基施工翻浆弹簧现象处理　窦汝良　（山东省德州市陵县公路局　山东德州２５３５００）　摘要省道３５３线德州东延段工程项目陵县段均为低洼盐碱地段，同时靠近丁东水库和仙　人湖这两个鲁西北最大的人工湖，地下水位高。本文介绍该工程项目在处理松软路基问题上，针　对不同的地段采用不同的处理方法，效果良好。　关键词　翻浆弹簧路基处理　石灰土　土工织物　引言　省道３５３线德州东延段工程项目起点位于京福　高速公路德州市南联接线立交桥，终点位于陵县西　环。中间主要控制点有张申、马颊河、薛庄、时　楼，全长１４．１８８　ｋｍ，终点与国道１０４线相交处设　～支线，长０．５９５　ｋｍ。路线经鲁北冲积平原，地　形平坦，属于中、新代断陷、凹陷强烈下沉地区，　表面覆盖第四系沉积物，沿线地表由粉砂、亚粘　土、粘土组成，表层为耕植土。沿途穿越马颊河、　岔河、鱼塘，靠近丁东水库和仙人湖，地下水位　高，陵县段开挖ｌ　ｍ左右即见明水，路基处理翻浆　弹簧现象相当严重。施工中，采用重夯处理路基的　方法，一般地段重夯夯实两遍，对于高填土地段相　应增加夯实遍数。本文介绍对重夯过后出现的翻浆　弹簧地段，采用换填土、下挖填生石灰块、加做　ｌ０％石灰土、６％水泥土、抛石挤淤等处理方法　的点滴经验。　１换填土、下挖填生石灰块　Ｋ１３＋２３０以东及支线１．４８　ｋｍ的路段地下水　位高，开挖ｌ　ｍ左右即见明水，重夯过后，出现大　面积的弹簧现象。经过反复论证试验，决定沿线路　每隔２．０　ｍ沿路基横断面开挖一条宽２．０　ｍ，深　１．０　ｍ的沟，使土壤里的水分积聚在沟里。挖出的　土均摊在路肩上晾晒，以做回填用，沟底填放０．３　ｍ厚的生石灰块。生石灰块吸水反应，生成熟石　灰，化学反应式为ＣａＯ＋Ｈ　０—　ｃａ（ＯＨ），　这个反应是放热反应，既吸收了水分，又加快　了土壤中的水分蒸发。　晾晒三天后，再将挖出的较干的土回填。每回　填０．３　ｍ厚用２　ｔ振动压路机碾压两遍，使其达到　一定的密实度。以上生成的熟石灰（ｃａ（ＯＨ）　）　与土壤里的ＳｉＯ：反应生成质地坚硬的ＣａＳｉＯ　，有　效地阻止了地下水的反涌，起到了隔水层的效果。　回填后，再在上面加做一层ｌ０％石灰土，从结果　窦汝良，男。工程师。　看效果良好。　２加做２０　ｃｍ厚ｌ０％石灰土补强层　灰土补强在鲁西北地区常被用于软土地基的处　理。一般适用于处理１～４　ｍ厚的软弱土层，灰土　补强层是将地基下面一定范围内的弱土层挖去，用　一定体积比配合的灰土在最优含水量情况下分层回　填夯实或压实，根据以往经验，８％灰土只能改善　土和压实性能，ｌ０％和ｌ２％灰土一般作为最优含　灰率，灰土中的土不仅作骨料用，而且参与化学作　用，尤其是土中的粘粒或胶粒具有一定活性和胶结　性，含量越多，灰土强度越高。针对一般地段的翻　浆处理，采用了加做ｌ０％石灰土补强层的处理　方法。　２．１补强石灰土最佳灰剂量的确定　经对沿线土样做击实试验和液塑限联合测定　试验。　（１）击实使用的击实筒容积９９７　ｍｌ，击锤重　４．５　ｋｇ，落距４５　ｃｍ，每次击实２７次。得干密度与　含水量关系如图ｌ。　吕　龆　含水量　／％　图１　土样含水量与干密度关系图　试验结果：最佳含水量１２．４％，最大干密度　１．８２　ｇ／ｃｍ　。　（２）液塑限联合测定试验中，土样的制备经　风干后过０．５　ｍｍ筛。　锥入深度与含水量（ｈ—Ｗ）关系如图２。　试验结果：液限Ｗ。．＝３１．０％　塑限Ｗ　＝１９．２％　维普资讯 http://www.cqvip.com

窦汝良：低洼盐碱地带路基施工翻浆弹簧现象处理　・１４９・　塑性指数，Ｐ＝１１．８　鑫　魅　始　凰　图２锥入深度一含水量（ｈ－ｗ）￣系图　（３）根据土样击实及液塑限联合测定试验，　对补强石灰土做了配合比试验。共计做了外掺　８％、９％、１０％、１１％、１２％五组配合比试验。　补强石灰土的击实试验击实筒容积９９７　ｍｌ，击　锤重４．５　，落距４５　ｃｍ，每次击实２７次。　试验结果表明，外掺灰剂量达到１Ｏ％即能达　到要求，综合考虑费用及质量要求，决定选用　ｌＯ％石灰土作补强层。　（４）１Ｏ％补强石灰土干密度与含水量关系见　图３　Ｐ　龆　ＨＩ　图３石灰土千密度与含水量关系图　试验结果：最佳含水量１３．９％，最大干密度　１．７３　ｇ／ｃｍ　。　２．２补强石灰土的施工　具体施工中，注意事项如下。　（１）将一定范围内的弱土层挖去，挖出底槽　后晾晒一至两天。这样有利于底层水分蒸发，降低　土壤里的含水量。同时也使人力、机械能够得到合　理的调配，各工序间进行合理的穿插作业，达到最　佳的配合。　（２）所有石灰均需充分消解。　（３）拌合时注意接头处要拌合均匀，拌合后　灰土里不含大于１．５　ｃｍ土（灰）块。　（４）压路机行进时的速度要均匀，保证碾压　后不起浮皮。　经在Ｋ１１＋７００～Ｋ１３＋２５０之间做了两层补强　灰土，效果良好。　３加做６％水泥土补强层　因受公路治理超载超限等社会环境的影响，生　石灰供应不足，且当时正值雨季，六七月份平均有　１／２的天气降雨。因天气影响，加做的补强石灰土　很难在规定的时间里达到设计强度。结合当时的情　况，决定改用水泥土代替１Ｏ％石灰土。水泥在当　地容易买到，在很短的时间内就能达到强度，并且　价格相对地便宜。　３．１水泥土最佳水泥剂量的确定　经选用山东临邑水泥厂生产的Ｐ．０３２．５　ＭＰａ水　泥，经山东省公路技工学校试验室测定，其初凝时　间为２４５　ｍｉｎ，终凝３７０　ｍｉｎ，完全符合施工时间的　要求。试验室做了水泥剂量为５％、６％、７％、　８％四组试验。结果表明６％剂量的水泥土完全能　取代１Ｏ％石灰土。其干密度与含水量关系如图４。　６％水泥土最佳含水量１２．６％，最大干密度１．７８　ｇ／ｃｍ　。　吕　枢　ＨＩ　图４水泥土含水量与干密度关系图　３．２施工效果　水泥土处理软路基，原材料很容易买到，价格　相对便宜。成型时间短，强度高，适合雨季施工。　拌合较石灰土均匀，不含大的颗粒。水泥土处理软　路基具有较高的推广价值。　４　抛石挤淤结合水泥土处理软土地基　抛石挤淤处理软土地基造价高，但处理效果也　是较为明显的一种。这种方法主要是在弹簧土以及　有积水的路段填石头，填石的高度以露出原有土层　（或积水）高度为宜。填石一定要把石块压实，不　能出现软弹现象，然后再填筑土方。　（１）Ｋ６＋９１１～Ｋ７＋９００、Ｋ９＋６００～Ｋ１０　＋２００段为跨河流及鱼塘段，当地政府因时间原因　直接用土将鱼塘及河流填塞。为保证工程质量，对　该路段路基处理先下挖２．５　Ｉｎ，然后用较为干燥的　土每３０　ｃｍ回填一层，回填过程中用推土机整平，　１８—２１　ｔ三轮压路机压实，一层层碾压至路槽高程　以下１．５　ｍ整平后开始抛石，抛石厚度１．０　ｍ。在　抛石过程中注意把石块排列整齐、压实。经实际施　工得出，抛石的松铺系数为１．３５。　维普资讯 http://www.cqvip.com

・１５０－　全国中文核心期刊　路基工程　２００６年第６期（总第１２９期）　宝兰铁路二线东巨寺沟隧道塌方处理施工　童建军　张强锋　（西南交通大学峨眉校区　四川峨眉６１４２０２）　摘要介绍宝兰铁路二线东巨寺沟隧道施工期间一段塌方处理方案，施工采取的支护、喷　塌方处理施工　锚、塌体清理等措施。可供类似工程参考。　关键词　隧道１工程概况　＋４７２段右侧拱腰至隧底以上１　ｍ边墙坍塌，坍深　ｌ一２　ｍ。１０月３　Ｅｔ，ＤＫ１３３５＋４７０一＋４８０段拱部　宝兰铁路二线东巨寺沟隧道起讫里程为　ＤＫ１３３４＋９５５～ＤＫ１３３５＋７１６，全长７６１ｍ，最大埋　发生较大坍塌，坍落高度３—４　ｍ。处理过程中，　坍塌体继续发展，拱顶坍落高度４—５　ｍ，边墙坍　腔左侧深２—３　ｍ，右侧约５～６　ｍ。掌子面成垂直　面，表面附着一层塑性软泥。分析坍塌原因主要　是：前期坍塌后，围岩较松动，节理发育且延伸较　长，加之有裂隙水出露，围岩局部应力集中造成再　次坍塌。　４　塌方处理情况　深约２１３ｍ。线路为直线，纵坡为３％。。隧道地处　渭河右岸，进口在一泥石流沟左岸，出口与巨寺沟　大桥相接，地势陡峻，自然坡度为３０。～６０。。进　口端地表有粘质黄土覆盖，出口端基岩裸露，坡面　稳定。隧道穿越的地层基本为燕山期花岗岩，进Ｅｌ　端４５　ｍ和出口端５６　ｍ属铁路围岩Ⅳ级，洞身均为　Ⅲ级。地表水和地下水不发育。地震基本烈度为七　度。最大冻结深度为１．０　ｍ，最冷月平均气温　一４．７℃　塌方发生后，建设、设计、施工和监理等单位　及时在现场研究、分析，提出了以下处理方案。　（１）对坍体喷射５ｅｍ厚的Ｃ２０混凝土进行　封闭。　（２）由于坍体围岩比较松散，花岗岩间夹有部　分软云母，且有部分裂隙水，为防止坍方向进口延　伸，造成已开挖的围岩段更大的坍方，抢先用Ｉ　ｌ８　工字钢支架对坍塌面进行纵向支撑，支架间距１　ｍ，两端均嵌入围岩内。横向布６２２钢筋连接，间　距０．５　ｍ。防护坍顶掉落大块危石，保护施工人员　安全。另对坍方体暴露面增设６２２砂浆锚杆，锚　杆长４　ｍ，间距１．５　ｍ×１．５　ｍ（见图１）。　２　隧道设计情况　全隧道采用喷锚支护，模筑混凝土整体式衬　砌，Ⅳ级围岩采用曲墙带仰拱衬砌，Ⅲ级围岩采用　直墙无仰拱衬砌，混凝土强度为Ｃ２０。全隧道拱部　设ＰＥ防水板，背衬无纺布，边墙竖向设击５０　ｍｍ　全塑排渗管盲沟，问距１０　ｍ，拱脚纵向设西９０　ｍｍ　全塑排渗管盲沟，并与竖向盲沟连通。　３　隧道施工情况　ＤＫ１３３５＋４６０一＋４８０段设计为Ⅲ级围岩，岩　层为花岗岩，受构造影响，节理、裂隙发育，风化　颇重。ＤＫ１３３５＋４５５一＋４７５基岩裂隙水较多，拱　部滴水成线。２００１年９月２７日，ＤＫ１３３５＋４６２　童建军，男。助教。　厢　＿＾、　、！　、！　（３）尽快对ＤＫ１３３５＋４５６～＋４７０进行模筑混　凝土衬砌，确保该段围体稳定，坍体不向进口端　延伸。　（４）将坍体大致整平后，由于拱脚左右均是坍　腔，为施作坍体的护拱，先在左右两侧拱脚上１　ｍ　处施工做５５　ｅｍ×５０　ｅｌ＇Ｄ＿钢筋混凝土托梁。托梁一　！　！　！　！　！　！　！　！　！　：　！　！　！　：　！　！　！　！　！．＇、！　！；、！＿’、　（２）抛石后再进行土方填筑。填筑３０　ｅｍ厚　加做一层１８０　ｅｍ厚６％水泥土，其主要作用是隔　水。最后再进行素土的回填，回填至路槽高程时，　在路槽上再加做一层１８０　ｍｍ厚６％水泥土，这层　水泥土主要起稳固、增加强度的作用。　５结束语　基翻浆弹簧处理施工来看，根据鲁西北地质气候水　文条件，比较有推广价值的就是加做石灰土补强　层。若在雨季施工，改做水泥土为好，因为水泥土　有成型快、价格低、强度高等特点。下挖回填生石　灰块主要应用于地下水位较高的地段，当然费用要　比加做石灰（水泥）土补强层高。对特殊路段如　跨河流、沼泽地等，采用换填土、抛石结合加做石　灰土较易，获得成功。　收稿日期：２００５—０８—２５　从省道３５３线东延段工程陵县低洼盐碱地带路