黑北公路重湿地软土路基施工沉降观测分析

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1、黑北公路重湿地软土路基施工沉降观测分析摘要：本文结合黑北公路的实际施工、科研项目，从塑料排水板的加固机理、塑料排水板的施工工艺、沉降观测点的选择、观测地点的确定、观测方法的应用以及最后的沉降规律分析等方面进行较为详细的论述，以期为实际的漂筏路基施工提供指导和帮助。关键词：软土；沉降；观测引言重湿地软土地基必须进行适当的处理，才能保证路基具有足够的稳定性。但是不论如何处理,软土层都要经过一定的沉降过程，才能固结到位。以往，在路基施工过程中对于对于路基施工期间的沉降过程以及竣工后的残余沉降量未能充分掌握，致使很多路段路基

2、完成后发生了较大的沉降，造成路面严重破坏，既影响了行车质量，又带来了经济损失。黑北公路是202国道黑河至北安段，Ⅱ级公路，全长243公里。黑北公路沿线地质情况十分复杂，部分路基位于重湿地软土路段。这类路段虽经采取相应处理措施，但由于下部土层的不确切性和不稳定性，在路基填筑过程中极易发生过度沉降，造成失稳破坏。因此只有通过对路基进行跟踪沉降观测，根据实际发生的沉降量适当调整路基填土施工速度，才能确保路基工程顺利完成。1黑北公路重湿地软土特点黑龙江省黑北公路是黑河至大连公路的黑河市至北安段，也是202国道的北段，北起黑龙

3、江边的黑河市，南至北安市的二井子镇，全长243公里，路线跨越小兴安岭，其地理位置为：东经126°24′～127°27′，北纬48°20′～50°15′，根据孙吴县气象站资料，1954～1999年平均气温为-0.88℃，最高气温为35.2℃，最低气温为-48.1℃。黑北公路K223+800～K224+900一段体现的工程地质状况极差，属重湿地软土路段，当地百姓称其为“漂筏”路段。所谓的“漂筏”就是雨季来临时表层塔头随着水位的升高漂浮在上面。在地面以下14m的范围内，土的天然含水量非常高，最低为26%，最高达到41%，超

4、过或接近液限值，均为软弱土层。因此整个地基呈现出极软弱、高压缩的不稳定状态。2重湿地软土观测路段选择黑北公路针对于重湿地软土路段，采用了铺筑天然砂砾结合塑料排水板技术进行处理。通过本项目对相关重湿地软土路段路基进行观测，目的是为了掌握这些路段施工期间路基的变化情况，以便根据观测数据及时调整施工方案，确保路基施工完成后能够具有足够的稳定性。确定的主要重湿地软土路段及各自的处理方案如表2-1～2-2所示。表2-2软、冻土观测试验路段路段位置路段长度（m）路段描述K223+800~K225+3001500重湿地表2-1软、

5、冻土路段及路基处理方案桩号处理方案K223+850~K225+300填筑天然砂砾70㎝；采用塑料排水板进行处理。3塑料排水板的加固机理及施工工艺为了保证重湿地软土路段路基的工程质量，采用了塑料排水板加固技术，以确保路基具有足够的稳定性。塑料排水板在路基底部全宽范围内设置（见图3-1），间距为1.5m，设计深度为5.5m。图3-1塑料排水板处理软基断面示意图3.1塑料排水板材料与机械设备3.1.1材料要求塑料排水板是由芯体和滤套组成的复合体。芯板一般是由聚乙烯或聚丙烯加工而成的多孔管道或其它形式的板带；滤套一般是由无纺

6、织物制成。具体的材料标准和要求如下：⑴芯板应具有足够的抗拉强度和垂直排水能力，其抗拉强度不应小于130N／cm。当周围土体压力在15m深度范围内不大于250kN／m2或在大于15m范围内不大于350kN／m2条件下，其排水能力心不低于30cm3／m。芯板应具备耐腐性和足够的柔性，保证塑料板在地下的耐久性，并在土体固结变形时不会被折断或破裂。⑵滤套一般由无纺织物制成，应具有一定的隔离土颗粒和渗透功能，应等效于0.025mm，孔隙，其最小自由透水表面积宜为1500cm2／m，渗透系数应不小于5×10-3cm／s。3.1.

7、2施工机械塑料排水板法的施工机具主要是插板机，也可与袋装砂井打设机具共用，但应将圆形套管换成矩形套管。对于振动打设工艺、锤击振力大小，可根据每次打设根数、导管断面大小、入土长度和地基均匀程度确定。选择排水板施工机械，应根据工程实际情况，从机械的结构特点、工效、适用程度等方面来确定，其包括对地基的压力、稳定性、打设能力、机动性及打设速度等。目前，用于塑料排水板施工的插板机种类很多，但经常使用的主要有如下几种：⑴挖掘机改装的插板机由挖掘机改装的插板机，在使用过程中可以灵活的操作，而且可以将排水板打设到各个部位，尤其是在边

8、角处。但是由于其具有自身重、轮胎接地面积小等缺点，因此一般软基难以承受，只能在地基承载力较好的地方使用。⑵履带式插板机履带式插板机行走方便，可在现场组装，比挖掘机改装的接地面积大，一般地基在稍做处理后即可承受。但是由于其足靠两条履带控制垂直度的，受基础干整度影响较大，且插板机容易发生倾斜，一般用于插入深度小于10m的比较合适。⑶门式轨道插板机该