砂砾垫层同土工布合成材料加固软土路基

砂砾垫层同土工合成材料加固软土路基施工技术

中铁十三局四处八公司 尤春颖

内容提要：磴巴高速公路K1047+600～K1050+500段路基长1.79公里，路基采用高速公路整体式断面，宽度为26m，其中K1047+600～K1048+080段为软土路基，施工中采用砂砾垫层同土工合成材料加固软土路基。以下介绍砂砾垫层同土工合成材料加固软土路基的要点及操作要点。

关键词：砂砾垫层 土工合成材料 软土路基 加固

磴巴高速公路K1047+600～K1050+500段路基长1.79公里，路基采用高速公路整体式断面，宽度为26m，路线平曲线小于4000米时路基设置超高。路基填料采用风积沙，其中K1047+600～K1048+080段为软土路基施工地段。

1、 工程概况： 1.1、 工程地质情况：

1047+600～K1048+080段位于河套灌区及黄河河漫滩地，分布有软弱土层，地形平坦，地下水位埋深较浅，约为0.5～1.5m，为常年积水下湿地，土基0～2.0m为亚砂土，2～3.5m为中粗砂，呈中密状态。

1.2、路基加固原理：

在路基基底铺筑一层50cm砂砾整平碾压成稳定的工作层，再铺设土工格栅，其上铺筑50cm砂砾垫层，砂砾垫层顶部铺一层防水土工布。其作用为：使填土荷载均匀分布在地基之上，使土基中孔隙在荷载作用下，沿砂砾垫层排除，加快地基固结，增

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强地基强度，在砂砾垫层中铺设土工格栅，其作用为提高路堤的稳定性，在砂砾垫层顶铺设防水土工布，其作用为防止毛细水上升侵蚀路基。

2、施工工艺的确定：

软土路基施工前, 认真阅读路基施工技术规范，审核路基的施工图纸。

根据现场情况及施工的工程数量，按工期要求、施工难易程度和人员、设备、材料准备情况，编制实施性施工组织设计；

施工人员进场后，对本段软土路基进行现场复测，其中包括导线、中线、水准点复测、横断面检测与补测，增设水准点等。

2.1软土路基施工前，施工人员根据设计文件提供的资料，对取自取土场的砂砾进行复查和试验。并对所选用的土工合成材料进行检验，满足设计要求后方可用于现场施工。

2.2软土路基施工采用早开工、先开工、快速完工，为后续施工创造条件。

2.3路基填筑前，先进行试验路段的施工。通过重型击实试验确定出砂砾的最佳含水量和最大干密度，通过现场压实确定出该填料适宜的松铺厚度和相应的碾压遍数，从而选出软土路基施工的最佳方案，以指导全段施工。

2.4施工组织上，通过沉降观测来控制软基路基的填土速度。 3软土路基施工工艺措施： 3.1工艺流程:

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三通一平→测量放线→基底处理→50cm砂砾垫层填筑→铺设土工格栅→50cm砂砾垫层填筑→铺设防水土工布→风积沙路基分层填筑至设计标高

3.2施工工艺控制： 3.2.1砂砾垫层施工要求：

3.2.1.1砂砾垫层采用天然级配砂砾料，其最大粒径不大于5cm，含泥量不得大于5%。施工中避免砂砾受到污染。

3.2.1.2砂砾垫层分层摊铺压实，其压实厚度约为25cm，并逐层压实至规定压实度。压实的方法根据本段的地基情况选择碾压法。

3.2.1.3实际碾压时，应控制好砂砾的最佳含水量。含水量波动范围控制在最佳含水量的+3％限值范围内，超出时应洒水或晾晒，。在现场打水井直接采用水管进行洒水或采用洒水车喷。

3.2.1.4砂砾垫层的宽度宽出路基边脚0.5m～1.0m，且无明显的粗细粒料离析现象。两侧以片石护砌，以免砂料流失。

3.2.1.5填筑砂砾垫层的顶面和基面铺设有防水土工布和土工格栅，在砂砾垫层上下各厚8cm范围内不得有棱角的粒料，以免含有棱角的碎砾石损伤土工布或土工格栅。

3.2.1.6碾压完成规定作业遍数后，检测砂砾垫层的含水量和压实度，采用灌砂法检测。每一压实层均应检验压实度，合格后方可填筑其上一层。检验频率每2000m检验8点，不足200m时，至少应检验两点。

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3.2.2、土工布和土工格栅

3.2.2.1铺设土工格栅时，将土工格栅拉直平顺、紧贴下承层。

3.2.2.2土工格栅强度高的方向应垂直于公路的中线铺设，搭接长度为横向不小于50mm，纵向不小于100mm，搭接处用细铁丝绑扎牢固。并借用重力或锚钉使筋材固定于地面，不得因填土而移动。

3.2.2.3土工合成材料之间的连接应牢固，在受力方向联接处的强度不得低于材料的设计抗拉强度，其叠和长度不应小于15cm。

3.2.2.4土工合成材料摊铺以后应及时填筑填料以避免其受到阳光过长时间的直接暴晒，间隔时间不应超过48小时。

3.2.2.5土工合成材料上的一层填土摊铺宜采用轻型推土机或前置式装载机，一切车辆及施工机械只容许沿路堤轴线方向行驶。

3.2.2.6填筑时应采用后卸式车辆沿土工材料两侧边缘倾斜填料，以便形成土的交通便道，并将土工材料张紧，填料不允许直接卸在土工材料上面，必须卸在已摊铺完毕的土面上，卸土后应立即摊铺。压实度应符合规定要求。

3.2.2.7填成施工便道后，再由两侧向中心平行于路堤中线对称填筑，宜保持填土施工面呈U形，第一层填料宜采用轻型压实机具进行压实，当填筑压实的垫层厚度大于60cm后，才能采

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用重型压实机具进行压实。

3.2.2.8现场施工中发现土工材料有破损时必须立即修补好。

4、沉降观测： 4.1观测方法：

4.1.1采用地面沉降板测定地基的综合沉降量，沉降板尺寸为50cm×50cm，测杆直径为4cm。

4.1.2沉降板设置于路基底部中心，施工过程中采用砼套管保护，避免其变形和损坏。

4.1.3在施工过程中，每填筑一层进行一次沉降观测，要求路堤中心线地面沉降速率每昼夜不大于10mm。

4.1.4本标段分别在1047+810、K1047+920、K1048+020、K1048+130处埋设了沉降观测板，自路基填筑开始，每填筑一层观测一次。

4.2：效果分析：

4.2.1观测记录：(见表1)

表1沉降观测记录统计表

桩号 沉降板编号 001 002 观测时间 2002年5月21日～8月22日 2002年5月21累计沉降量(mm) 32 35 最大沉降速率(mm/天) 2 3 K1047+810 K1047+920 5

日～8月22日 K1048+020 003 2002年5月21日～8月22日 2002年5月21日～8月22日 33 3 K1048+130

004 38 5 4.2.2效果分析：

根据以上沉降观测记录表可以得出：本段软土路基的施工满足设计要求，每天的沉降速率小于规定的10mm，说明采用砂砾垫层同土工合成材料加固软土路基的施工方法对于本段的地质条件具有可行性。对于类似地质条件的软土路基施工具有借鉴作用。

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表1 路基填筑施工工艺流程框图

施工道路、路基排水 试验确定压实系数 施 工 准 备 施工用水 测量放线 地表清理 清除草皮 清除淤泥 基底处理 自然坡处理 清除树根 翻 压 铺砂砾垫层 7

软土路基处理 铺土工格栅 分层填筑 现场试验确定松铺厚度 摊铺整平 洒水或翻晒

分层压实

检 测 8

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