CN105544332A - 一种沿海软基的处理结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种沿海软基的处理结构，包括：纵向沟槽，其分别分布于公路路基填方两外侧，所述纵向沟槽远离公路路基填方的一侧设有防渗土工膜，所述纵向沟槽具有一定的纵向坡度，深度大于所述软基层，所述公路路基填方从上到下依次为路堤层、软基层和持力层；横向沟槽，其分布于所述沿海公路上，与所述纵向沟槽相交，所述横向沟槽具有一定的横向坡度，深度大于所述软基层，所述纵向沟槽和所述横向沟槽的交叉处为坡降凹点；以及竖井，其设于所述纵向沟槽和所述横向沟槽的交叉处；其中，在施工过程中，往所述纵向沟槽和所述横向沟槽内充填碎石或砂砾。本发明沿海软基的处理结构，对于沿海海相沉积软基效果明显，工程量少避免了软基侧向移动。

Description

一种沿海软基的处理结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及建筑工程施工领域，特别涉及一种沿海软基的处理结构及其施工方法。

背景技术

随着我国经济建设的迅速发展，公路建设里程越来越长，而我国海岸线辽阔，目前沿海公路建设加速前行，不少路堤修建在海相软土地基上。软土地基上进行道路工程建设易出现路基整体滑动失稳、路堤不均匀沉降等岩土问题。仅仅在广西，随着我国对北部湾经济发展的重视，广西沿海公路开展如雨后春笋，目前正在开展可研或设计、施工的如广西沿海高速公路改扩建工程一期、二期、三期、四期、五期、北海连接线、广西滨海公路企沙至茅岭段、广西滨海公路公车至龙门段、广西滨海公路东兴至江平段、广西滨海公路红口支线以及刚刚运营的防城至东兴高速公路等等二十几条二级及以上高等级公路。

滨海公路均具备以下共同技术难点：首先软基处理困难，软基数量大，平均每条公路至少约三分之一里程的路基坐落于软基上，其中东兴至江平段软基路段长度大于60％，企沙至茅岭段软基路段亦有45％，主要以虾塘、水田、沿海滩涂为主。路基施工取土困难、弃土更困难，软基路段地势平坦，路基两侧大部分为虾塘、基本农田或者村落，少部分为土坡，由于占用虾塘赔偿费用相当昂贵、我国对基本农田严格保护导致软基弃土相当困难，滨海公路弃土一般运距都超过5km，东兴至江平段大部分更是超过了15km，企沙至茅岭段部分路段废弃软基运距亦超过10km，并且弃土场占地大、复垦难道大、圬工防护建设费用亦不小、水土流失严重等不良问题。同时换填取土困难亦成为滨海公路建设的难题，一般要取得良好的路基填土基本运距都超过10km，并且新增农林业用地、破坏生态，造成新的开挖边坡，水土流失等不良问题。综上所述，滨海公路软基换填在大部分路段并不合算，采用如碎石桩、混凝土桩、CFG桩等复合地基处理软基，材料需要外购，运距较远、费用较高，对于深度厚度较小(＜3m)软土路基并不合适。直接强夯，由于沿海项目大部分地下水水位较高和以砂土为主，直接强夯会形成砂性土软基液化，效果亦不明显。因此积极探索一种工艺简单、造价便宜的沿海公路软基处理方法较为迫切。

由于路基经过路段为近海路段，属于洼地，长期受雨水冲刷和海水涨潮浸泡，形成漫长的沿海软基路段。沿海软基路段与内陆软基具有较大差别，海相沉积软土常与海浪、岸流和潮汐的水动力作用形成较粗的颗粒(粗、中细砂)相参杂，形成的软基含有大量的砂，使其不均匀和极疏松，增强了软基的透水性能，易于压缩固结。根据取样试验表明，其渗透系数为6×10^-2～8×10^-4cm/s，变形模量1.8～10.5MPa，内摩擦角8～20°，实测承载力45～90kPa。可见该软基具有渗透系数大，内摩擦角较高，承载力相对于一般内陆淤泥质土软基偏高，但是依然达不到路基最低承载力130～150kPa的要求，因此必须进行处理。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种沿海软基的处理结构，从而克服现有在沿海软基施工时，处理费用大，土地征用大的缺点。

本发明的另一目的在于提供一种沿海软基的处理结构的施工方法。

为实现上述目的，本发明提供了一种沿海软基的处理结构，在对沿海公路进行施工时，使用该沿海软基的处理机构，所述沿海软基的处理机构包括：纵向沟槽，其分别分布于公路路基填方两外侧，所述纵向沟槽远离公路路基填方的一侧设有防渗土工膜，所述纵向沟槽具有一定的纵向坡度，深度大于所述软基层，所述公路路基填方从上到下依次为路堤层、软基层和持力层；横向沟槽，其分布于所述沿海公路上，与所述纵向沟槽相交，所述横向沟槽具有一定的横向坡度，深度大于所述软基层，所述纵向沟槽和所述横向沟槽的交叉处为坡降凹点；以及竖井，其设于所述纵向沟槽和所述横向沟槽的交叉处；其中，在施工过程中，往所述纵向沟槽和所述横向沟槽内充填碎石或砂砾，并碾压密实。

优选地，上述技术方案中，所述竖井从里到外包括块石堆砌层和反滤土工膜。

优选地，上述技术方案中，所述竖井内设有抽水装置，所述抽水装置包括抽水管以及与其连接的抽水泵，所述抽水管向所述竖井内延伸。

优选地，上述技术方案中，所述纵向坡度和横向坡度为5％。

一种沿海软基的处理结构的施工方法，包括以下步骤：

(1)在公路路基填方两外侧处分段开挖纵向沟槽，在公路路基中开挖横向沟槽，横向沟槽与纵向沟槽相交，横沟槽之间的公路路基为拱坡；

(2)在横向沟槽与纵向沟槽的交叉处底部开设水沟，该水沟具有一定的纵向坡度，深度大于软基层；

(3)在纵向沟槽远离公路路基填方的一侧铺设防渗土工膜；

(4)在横向沟槽和纵向沟槽交叉处设置竖井；

(5)在横向沟槽和纵向沟槽内填入碎石或者砂砾，并碾压密实；

(6)用水泵抽取竖井中的水体，对公路路基范围内的软基进行碾压，同时继续抽取竖井中的外渗水体，对路基进行填土使软基进一步固结沉降，沉降稳定后休整路床；

(7)用碎石或砂砾填实竖井，完成软基处理和路堤填筑。

优选地，上述技术方案中，在所述步骤(1)前对软基地质类型进行分析，并清除公路填方范围内软基表层的有机杂质。

优选地，上述技术方案中，所述步骤(4)设置竖井为，用块石堆砌成竖井，在块石堆砌成的块石堆砌层外表面包覆有反滤土工膜。

优选地，上述技术方案中，所述步骤(5)中的碾压采用震动碾压。

优选地，上述技术方案中，所述步骤(5)中的碾压采用强夯或者冲击碾压。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

(1)本发明的沿海软基的处理结构，该方法对于沿海海相沉积软基(渗透性强饱和不均匀砂和淤泥相掺杂土体)效果明显，工程量少，软基处理方法简单；造价低廉，最直接费用为挖沟槽及回填砂砾费用；同时沟槽的碎石加固避免了软基侧向移动。

(2)相对于全砂砾软基换填，本发明处理结果废弃软基数量少，不需另外取土，减少运输费用和大量弃土场土地利用及支档费用，共节约费用60％以上(以10km运距计算)，相对于复合地基处理。用料简单，费用低廉，节约投资85％以上。还避免大量土地开挖、水土流失造成不良的环境污染及破坏，也避免了对附近居民正常生活的干扰，社会效益明显。

(3)本发明沿海软基的处理结构的施工方法简单，便于施工。

附图说明

图1是根据本发明的沿海软基的处理结构的平面图。

图2是根据本发明的沿海软基的处理结构的结构示意图。

图3是根据图1中A-A的剖面图。

图4是根据图1中B-B的剖面图。

图5是根据图1中C-C的剖面图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

如图1至图5所示，根据本发明具体实施方式的一种沿海软基的处理结构，在对沿海公路进行施工时，使用该沿海软基的处理机构，沿海软基的处理机构包括纵向沟槽1，纵向沟槽1分别分布于公路路基填方2左右两侧，纵向沟槽1远离公路路基填方的一侧设有防渗土工膜3，纵向沟槽具有一定的纵向坡度，坡度为5％，宽度1m为宜，深度大于软基深度0.5m。公路路基填方从上到下依次为路堤层21、软基层22和持力层23。横向沟槽4分布于公路路基填方2上，与纵向沟槽1相交，横向沟槽具有一定的横向坡度，坡度为5％，宽度1m为宜，深度大于软基深度0.5m。纵向沟槽和横向沟槽的交叉处为凹点处。竖井5设于纵向沟槽1和横向沟槽4的交叉处。竖井5从里到外包括块石堆砌层51和反滤土工膜52。竖井5内设有抽水装置6，抽水装置包括抽水管61以及与其连接的抽水泵62，抽水管向竖井内延伸。在施工过程中，往纵向沟槽和横向沟槽内充填碎石或砂砾，并碾压密实。

一种沿海软基的处理结构的施工方法，包括以下步骤：

(1)分析软基地质类型，本方法适用于常与海浪、岸流和潮汐的水动力作用形成淤泥和较粗的颗粒(粗、中细砂)相参杂，形成的含有大量的砂，不均匀和极疏松，透水性能强，易于压缩固结的沿海海相沉积软基；

(2)清除公路填方范围内软基表层淤泥等有机杂质，表层动植物腐败形成的有机杂质含量极大，难压实，并且长期分解进一步弱化地基承载力，因此必须进行清除，清除深度根据实际情况定，一般厚度0.3～0.5m；

(3)在公路路基填方左右两侧1m处分段开挖纵向沟槽，分段长度以10m一段为宜，每5m设置一道5％纵向坡度，水沟宽度1m为宜，深度大于软基深度0.5m；在公路路基中开挖横向沟槽，横向沟槽与纵向沟槽相交，横沟槽之间的公路路基为拱坡，横向沟槽具有一定的横向坡度，坡度为5％，宽度1m为宜，深度大于软基深度0.5m，纵向沟槽和横向沟槽的交叉处为坡降凹点；

(4)在步骤(3)分段开挖完成后，即在纵向沟槽外侧沟壁铺设一层防渗土工膜，开挖完毕即可铺设防渗土工膜，若纵向沟槽中水量较大，应采用大功率水泵抽取沟槽中水体；

(5)在步骤(3)后，在每10m最低点(坡降凹点)设置一个竖井，竖井尺寸为0.5m×0.5m，边壁厚度为0.25m，材料为浆砌片石，底部向着三面沟槽方向镂空采用块石堆砌堵塞，在块石堆砌成的块石堆砌层外表面包覆有反滤土工膜，满足沟槽水体流入竖井的同时避免沟槽砂砾流入堵塞竖井。

(6)在步骤(4)、(5)后，在沟槽内填入碎石或者砂砾，并碾压密实，当沟槽中水位较高，填筑困难时，可以采用大功率水泵抽取水体，或者采用粒径较粗碎石填料进行填筑，保证压实度。

(7)利用水泵，抽取竖井中的水体；

(8)利用震动压路机，对路基范围内的软基进行碾压，同时继续抽取竖井中的外渗水体；

(9)在步骤(8)完成碾压后，即可以进行路基填筑和碾压，同时继续抽取竖井中的外渗水体；

(10)在步骤(9)后，继续抽取外渗水体，利用路基填土使软基进一步固结沉降，沉降稳定后休整路床；

(11)利用碎石或砂砾填实竖井，完成软基处理和路堤填筑。

实施例2

实施例2与实施例1的不同之处在第(8)步：所述步骤(8)中，采用震动碾压，当工期短或对于路基承载力要求较为严格时，可采用强夯或者冲击碾压，加速固结完成和加大软基密实度。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (9)

1.一种沿海软基的处理结构，其特征在于，在对沿海公路进行施工时，使用该沿海软基的处理机构，所述沿海软基的处理机构包括：

纵向沟槽，其分别分布于公路路基填方两外侧，所述纵向沟槽远离公路路基填方的一侧设有防渗土工膜，所述纵向沟槽具有一定的纵向坡度，深度大于所述软基层，所述公路路基填方从上到下依次为路堤层、软基层和持力层；

横向沟槽，其分布于所述沿海公路上，与所述纵向沟槽相交，所述横向沟槽具有一定的横向坡度，深度大于所述软基层，所述纵向沟槽和所述横向沟槽的交叉处为坡降凹点；以及

竖井，其设于所述纵向沟槽和所述横向沟槽的交叉处；其中，在施工过程中，往所述纵向沟槽和所述横向沟槽内充填碎石或砂砾，并碾压密实。

2.根据权利要求1所述的沿海软基的处理结构，其特征在于，所述竖井从里到外包括块石堆砌层和反滤土工膜。

3.根据权利要求1所述的沿海软基的处理结构，其特征在于，所述竖井内设有抽水装置，所述抽水装置包括抽水管以及与其连接的抽水泵，所述抽水管向所述竖井内延伸。

4.根据权利要求1所述的沿海软基的处理结构，其特征在于，所述纵向坡度和横向坡度为5％。

5.一种如权利要求1所述的沿海软基的处理结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)在公路路基填方两外侧处分段开挖纵向沟槽，在公路路基中开挖横向沟槽，横向沟槽与纵向沟槽相交，横沟槽之间的公路路基为拱坡；

(2)在横向沟槽与纵向沟槽的交叉处底部开设水沟，该水沟具有一定的纵向坡度，深度大于软基层；

(3)在纵向沟槽远离公路路基填方的一侧铺设防渗土工膜；

(4)在横向沟槽和纵向沟槽交叉处设置竖井；

(5)在横向沟槽和纵向沟槽内填入碎石或者砂砾，并碾压密实；

(6)用水泵抽取竖井中的水体，对公路路基范围内的软基进行碾压，同时继续抽取竖井中的外渗水体，对路基进行填土使软基进一步固结沉降，沉降稳定后休整路床；

(7)用碎石或砂砾填实竖井，完成软基处理和路堤填筑。

6.根据权利要求1所述的沿海软基的处理结构的施工方法，其特征在于，在所述步骤(1)前对软基地质类型进行分析，并清除公路填方范围内软基表层的有机杂质。

7.根据权利要求1所述的沿海软基的处理结构的施工方法，其特征在于，所述步骤(4)设置竖井为，用块石堆砌成竖井，在块石堆砌成的块石堆砌层外表面包覆有反滤土工膜。

8.根据权利要求1所述的沿海软基的处理结构的施工方法，其特征在于，所述步骤(5)中的碾压采用震动碾压。

9.根据权利要求1所述的沿海软基的处理结构的施工方法，其特征在于，所述步骤(5)中的碾压采用强夯或者冲击碾压。