李坤鴻

(中機中聯(lián)工程有限公司)

1 引 言

隨著重慶城市經(jīng)濟的高速發(fā)展，城市化進(jìn)程顯著加快，交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)緊跟城市化的步伐，有了長足的發(fā)展。西銅北路正是在帶動沿線開發(fā)，促進(jìn)城市發(fā)展需要的背景下被提出來的。在城市道路建設(shè)的過程中，環(huán)境保護(hù)問題越來越被重視，因此在西銅北路城市主干道路的設(shè)計過程中充分考慮環(huán)境保護(hù)的因素。探討了道路沿線經(jīng)過的魚塘路段濕軟地基處理方法的優(yōu)選，以及在施工過程中進(jìn)行跟蹤觀測，以期為以后的設(shè)計工作提供借鑒。

2 西銅北路概況

西銅北路城市主干道起點接繞城高速公路連接線和白彭公路，自西向東經(jīng)新城西路、西彭東路、西彭外環(huán)東路和縱二線等，終點接銅陶路，城市主干道，雙向6 車道，設(shè)計車速60 km/h，道路標(biāo)準(zhǔn)路幅寬度為54 m，路線全長約3.9 km。項目位于重慶市主城區(qū)西南部，中梁山分隔東西兩大部分，東部區(qū)域地勢由南北向長江河谷逐漸降低，地貌起伏較大。西部區(qū)域地勢以低山丘陵為主，區(qū)內(nèi)溪河切割，植被覆蓋率較高，河網(wǎng)密度較大，其中K0 +420～K0 +520 路段為漁業(yè)養(yǎng)殖區(qū)域，魚塘面積約為16 畝，道路從魚塘中心穿過。

3 濕軟地基處理方法的選擇

3.1 普通路段填方路基設(shè)計

填方路基第一級邊坡按1∶1.5 放坡，坡高8 m，第二級邊坡按1∶1.75 放坡，坡高10 m，以下各級邊坡均按1∶2 放坡，坡高12 m。各級邊坡間設(shè)2 m 寬馬道。填方路基外側(cè)地表水往路基匯集時，在坡腳設(shè)排水溝，排水溝布置在坡腳線2 m 以外。

3.2 濕軟路基處理方案

根據(jù)地勘單位提供的勘察報告，K0 +420～K0 +520 路段表層分布厚約0.85～1.40 m 的軟土。該段路堤設(shè)計路面高程為298.350～299.870 m，按設(shè)計路面標(biāo)高回填后將在道路兩側(cè)形成最大高度為9.5 m 路堤邊坡。由于地形平坦，故不存在填方路堤邊坡整體滑動問題，因此根據(jù)地勘單位的建議采用1∶1.5 的坡率放坡處理。

魚塘地段常規(guī)處理方法是，填方路堤設(shè)計標(biāo)高大于淤泥頂面以上1.5 m 且淤泥深度大于2.0 m 時，采用拋片、塊石擠淤的施工方法，以提高地基的強度，片、塊石排淤層應(yīng)高于水面或淤泥層1 m，且應(yīng)碾壓密實;片、塊石短邊尺寸不得小于30 cm;拋投順序以路堤的中部開始，向兩側(cè)擴展，從高向低處擴展，宜采用重型壓路機碾壓，以便填石壓密，然后在其上鋪設(shè)碎石反濾層，厚度50 cm，再進(jìn)行填土分層碾壓。

填方路段當(dāng)魚塘地段的淤泥深度小于2.0 m 時，采用先清淤后填筑的方式處理。即先排干道路區(qū)水田及池塘里地表水，清除掉地表上覆松軟土層和地形低洼處水田和池塘里表層流塑～軟塑狀土層，并晾干路基;鋪筑級配砂礫料墊層，接著逐層回填路基、逐層碾壓。

該路段由于是從魚塘中心穿過，魚塘面積較大，采用放水抽干的辦法勢必需要將路線經(jīng)過范圍內(nèi)魚塘里的水全部排出，增地面積大增，因此采用圍堰抽水對魚塘地段進(jìn)行局部處理是較為合理的方案?，F(xiàn)在的處理方案有兩個，方案一是采用直接拋填塊、片石的方式，當(dāng)拋石穩(wěn)定后，鋪筑50 cm 細(xì)骨料嵌縫，其上再加鋪土工布，最后設(shè)置一層10 cm 厚的砂墊層后方可進(jìn)行正常路基填筑;方案二則是清除淤泥后采用砂性材料或碎石土進(jìn)行換填，然后進(jìn)行正常的路基填筑。

3.3 使用PLAXIS 進(jìn)行位移與應(yīng)力分析

在這里對PLAXIS 進(jìn)行簡要介紹，利用該軟件進(jìn)行工程分析時，采用摩爾庫侖材料模型，可以進(jìn)行穩(wěn)定性分析，應(yīng)力應(yīng)變分析、滲流分析、分步施工分析等，并且能獲得荷載位移曲線和應(yīng)力路徑圖和相關(guān)表格。

建立模型，取最不利斷面進(jìn)行分析，路堤高度12 m，按兩級邊坡進(jìn)行放坡，第一級邊坡8 m，坡率采用1∶1.5，第二級邊坡4 m，坡率采用1∶1.75。

(1)方案一:片石拋填，輸入材料參數(shù)，然后利用PLAXIS軟件進(jìn)行分析

圖1 片石拋填水平位移圖

圖2 片石拋填垂直位移圖

從圖1 和圖2 中可以看出，采用拋填片石的路堤最大水平位移為－8.51 mm，垂直位移為－76.21 mm;從圖3 和圖4 中可以看出，采用拋填片石的路堤最大水平應(yīng)力為－238.68 kN/m2，最大垂直應(yīng)力為－362.48 kN/m2;

圖3 片石拋填水平應(yīng)力圖

圖4 片石拋填垂直應(yīng)力圖

(2)方案二:采用砂性材料換填

從圖5 和圖6 中可以看出，采用砂性材料換填后路堤最大水平位移為－11.31 mm，垂直位移為－79.35 mm;從圖7 和圖8中可以看出，采用礫石換填的最大水平應(yīng)力為－219.15 kN/m2，最大垂直應(yīng)力為－360.51 kN/m2;

圖5 砂性材料換填水平位移圖

圖6 砂性材料換填垂直位移圖

圖7 砂性材料換填水平應(yīng)力圖

圖8 砂性材料換填垂直應(yīng)力圖

綜合以上的分析，采用拋填片石的方式，路堤的應(yīng)力應(yīng)變都要顯著小于采用砂性材料換填的路堤。

4 結(jié) 論

近幾年來，我國因地制宜發(fā)展了許多新的濕軟地基處理方法，根據(jù)工程實踐提出了適合魚塘地段的處理方案，處理后的變形符合規(guī)范要求，塊、片石換填是處理此種路段較為合理的方法，可以為以后的設(shè)計提供借鑒。

［1］唐勇.黃河洪積濕地生態(tài)高速公路軟基處理方案優(yōu)化設(shè)計［J］.交通建設(shè)與管理，2008，(11).

［2］黃興安.公路與城市道路設(shè)計手冊［M］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2005.