包边填砂路基边坡稳定措施.docVIP

填砂路基包边及边坡稳定措施2011年2月26日下午在NO.18标项目部会议室召开了岳常项目吹填砂路基施工技术研讨会，岳常公司副总经理葛琳延，工程处处长熊伟、副处长邹会斌、谢永平、赵永伟及工程师朱志昌，质检处徐有班副处长、范威；河海大学许永明博士；JL-2副总监理工程师凌剑兴；JL-3姜召文副总监理工程师；TJ-10、15、1721标项目经理（总工）；中心议题：在软弱地基路段吹（挖）填河砂填筑路基，特别是高填方路基路段，影响路基安全的因素及处理措施。根据各施工单位施工情况和其他项目施工经验，结合本项目实际情况总结如下：岳常高速项目吹填的河砂为含泥量较大的粉细砂，与中粗砂相比，孔隙水排出较慢，应重视填土排水通道的畅通和保持；路基下砂垫层是地基空隙水和填砂路基中孔隙水的主要排水通道，各标段均应保证路基两侧砂垫层外侧反滤层不能被堵，特别是在便道一侧，基底开挖排水盲沟，及时将路基和地基的孔隙水排出，否则将会引起路基边坡失稳滑移、塌落，前期施工中先包边后填砂路基边坡，包边未采取防水措施的出现包边土滑落现象，目前施工中先填砂后包边和先包边用土工膜防水后填砂，效果较好未出现包边土滑落现象，但是包边土的填筑质量较差，将来也会影响道路及稳定和路床的质量，一方面包边土宽度在2米至4米，进入到路基体内，承受行车荷载，易出现不均匀沉降和路基纵向开裂问题，另一方面雨季路基和包边结合面侵水后，导致包边土脱落，危及行车安全。填砂路基包边土方案和施工质量应高度重视。经查阅相关资料，填砂路基独特的断面形式决定了其稳定性主要受边坡坡度、路堤高度、包边土厚度三个因素的影响。而现行的设计规范中对于填砂路基无相关规定，设计存在随意性，因此可以通过分析三个断面参数对于路基稳定性的影响，提出设计上的参考意见。典型断面如图11.对现有的填砂路基边坡的调研表明，其主要破坏形式表现为坡面侵蚀、坡面局部隆起、坡肩部位沉陷。坡面侵蚀多是由于雨水冲刷导致，做好坡面防护与排水措施可以避免。因此坡面局部隆起、坡肩的沉陷破坏是其结构性破坏的主要模式，如图2所示。2.边坡稳定性，安全系数值在坡度l：125处发生突变，此时边坡与地面夹角约为387，这一角度略大于天然砂的平均安息角，因此表明计算结果符合实际情况，具有一定的准确性。安全系数与路基高度的关系如图3。为保证填砂路基的稳定性，应使边坡坡度至少25 m后安全系数开始下降，说明由于包边土的作用使塑性区向路基内部转移，从而充分发挥出砂填料摩擦角较大、围压较大时抗剪强度高的优势，从而提高填砂路基边坡的稳定性。一定厚度的包边土可使路基的安全系数大于全黏土填筑的路基，但过厚的包边土会导致塑性区集中在包边土内，路基安全系数反而会下降。安全系数与黏性包边土厚度的关系如图4。包边土厚度15 m可以保证路基具有足够的稳定性。推荐68 m的填高采用1520 m厚的改良土进行包边，改良可根据土质情况确定8%左右生石灰用于高液限粘土，5%左右水泥用于粉性土图4安全系数与黏性包边土厚度的关系4.路基填高对稳定性的影响改变路基边坡的填筑高度进行强度折减有限元稳定性分析，破坏判别准则取当坡肩点的水平位移u4cm或竖向位移v6 cm，视为路基破坏。安全系数与路基高度的关系如图7所示。分析结果表明，路基边坡安全系数受路基高度影响较大，当路基高度6 m后安全系数随填高下降较快，当路基高度10 m后，安全系数低于125的最低要求。因此，计算结果表明无黏性土填料不适宜填筑高度10 m的路基，考虑实际工作条件下动荷载及外部环境因素的影响，设计时应当偏于保守，取填料最大填筑高度为8 m。安全系数与路基高度的关系如图5图5安全系数与路基高度的关系综上所述，软土地基吹填砂路基施工应重视填土和地基排水通道的畅通和保持建议在包边基底用针刺土工布包裹50厘米厚碎石垫层排水，垫层完成后开始填筑路基和包边。机械填砂填筑路基可以先包边施工，为加快施工进度也可以采用后包边法施工，但是应在雨季来临前完成包边施工，同时要加强结合面的压实和结合；吹砂填筑路基可根据砂的透水性选择包边顺序，建议采用先用砂坝拦砂超宽填筑，然后待水排完后再切砂包边施工，加强结合面的压实和结合，有利排水和加快施工进度。包边土选择适宜的土质填筑，液限大于50%，塑性指数大于26的土不能直接作为路堤填料，塑性指数大于20的土必须掺粉煤灰处理；塑性指数小于等于20的土，可采用晾晒等方法使含水量接近最佳含水量，直接填筑路堤，若含水量仍然较大，可适当掺灰处理。对于过湿的高塑指土掺加石灰和粉煤灰，以降低土的含水量和塑性指数。根据本项目实际情况推荐68 m的填高采用1520 m的宽度改良土包边，改良可根据土质情况确定8%左右生石灰用于高液限粘土，5%左右水泥用于粉性土；路基封顶建议96区全部处置，处置标准建议，白灰土无侧限抗压强度0.4 Mpa，水泥土无侧限抗压强度0.8 Mpa，路床回弹模量达到150-250Mpa,白灰处置取低限，水泥处置取高限。建议：1、对已完成的包边土开孔检查，如若达不到填筑要求的按以上方法返工处理；2、在96区填筑完成后采取防水措施后再进行填筑预压土施工；3、做好路基顶和边坡临时或永久排水设施，防止雨水冲刷侵蚀路基；4、由设计单位或科研单位对填砂路堤的稳定性进行验算，同时给出典型横断面图。参考资