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爆炸擠淤法處理公路軟土地基研究

10-31 22:02:44  瀏覽次數:611次  欄目:交通工程
標簽:城市軌道交通工程技術,交通工程專業介紹, 爆炸擠淤法處理公路軟土地基研究,http://www.tljciu.live

  同江至三亞國道主干線經過的福建寧德市境內海灣灘涂路段K3+600~K3+900及K4+300~K4+550兩段,其下分布的濱海相淤泥厚度最大達17.5m(路中線位置),不排水抗剪強度12.1~19.1kPa,淤泥層含水量為57.6~89.0%,天然密度為14.6~16.3kN/m3,天然孔隙比為1.55~2.40,液限含水量為48.8~74.0%,塑性指數為20.2~43.3;

  可見淤泥層的工程性質是相當差的。對這種條件下的淤泥進行處理,設計曾考慮了粉噴樁方案,但由于受潮汐的影響,粉噴樁施工困難;同時根據國內的技術水平,粉噴樁的最大成樁深度為15m,而質量有保證的深度一般限于10m之內,所以用粉噴樁處理厚度達17.5m的淤泥也是非常困難的。針對上述情況及本路段路堤填高大(預壓高度7米)、工期緊的要求,通過對國內外軟基處治新技術的分析比較,采用爆炸擠淤的方法進行處理是一種較為理想的途徑。考慮到這種方法在國內高速公路軟土地基處理中尚無先例,出于慎重與探索的目的,采用試驗研究的方式運用該項技術。

  爆炸擠淤的基本原理是:在軟基上先填筑一定高度的石方,向石方坡腳軟土內部裝入炸xx8藥包,藥包爆炸后,軟土內產生部分空腔,并伴有強烈的震動,擾動淤泥體,石方在其自重及震動能量作用下下壓,填充空腔同時向路基外側擠壓淤泥,從而達到處理軟土地基的目的。K3+600~K3+900路段周圍無對震動有限制的建筑物,采用全斷面縱向推進的堤端爆炸拋填方案。K4+300~K4+550路段由于受周圍民房安全條件的限制(爆炸源距離最近的民房為30m),單炮藥量將大大減少。為使藥量減少后盡量提高爆炸擠淤的效果,本段采用堤側爆炸拋填方案。采用爆炸擠淤法施工的主要機具為一臺吊車、一根套管,從下套管裝藥至起爆僅需一天的時間;工程的進度主要取決于石料的堆填能力。天氣、潮汐對其施工都不會影響,相反漲潮越高,對施工越有利。

  該方法特別適用于采用其它方法難以處理的工程性質極差的軟土,土越軟效果越好,不論土的物理化學性質如何都可采用。軟基處理的其它方法,都因受路堤的穩定與沉降控制,而要求有相當長的工期(施工期與預壓期),而該方法施工中不怕石體滑動,拋填速度越快越好,預壓時間很短或不需預壓,從而工期大大縮短。爆炸擠淤試驗工程正式開工時間為1996年8月10日,至1997年4月6日爆炸擠淤拋石結束,隨后埋設沉降板進行沉降觀測,到1997年12月沉降穩定,預壓時間9個月;總工期比粉噴樁處理至少縮短6個月,具有顯著的經濟效益和社會效益。用爆炸擠淤法處理的兩路段節省地基處理費用、砂墊層費用、預壓土方費用共計520余萬元。成果可在沿海和具備該工藝實施條件的地區的公路建設中應用,可作為極軟地基上公路建設縮短工期、消除工后沉降的首選方案推廣。

  由于參加研究的單位有建設單位、設計研究單位、施工單位等,所以對成果的推廣應用創造了條件。將爆炸擠淤法首次用于處理公路軟土地基,通過試驗工程研究總結出設計、施工、檢測的實用方法,成功地解決了軟土層厚、強度低、特力層橫坡陡等不利地基條件下公路路堤的穩定問題、預壓期短、工后沉降量小,工期短處理費用省,充分利用廢棄的石方,減少棄方占地,有利于保護生態環境和國土資源,社會效益和經濟效益顯著。已推廣應用于福寧高速公路,推廣應用前景廣闊。

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