某高填线路通过软弱地基段方案比选

一、基本情况

某公路拟采用填方形式通过自然坡度约20°斜坡段,其地表以下为厚约8~10m、承载力约为120KPa的可塑状粉质粘土,下伏强风化灰岩。由于建筑红线限制,不能采用放坡+反压等工程措施进行处治。由于该段路堤为典型的高填+陡坡+软弱地基段路堤,工程的综合风险较大,安全性要求较高,一旦发生路堤失稳,将直接威胁路堤前部的建筑红线外结构物,故路堤的设置应确保坡体的安全、可靠。故技术人员拟采用如下处治方案:

1、14.5m扶臂式挡墙+墙后放坡路堤采用泡沫轻质土回填为主方案一。

图1 拟采用的扶臂式挡墙+泡沫轻质土路堤方案

处治方案分析
1)拟采用的扶臂式挡墙+放坡设置泡沫轻质土路堤方案,虽然通过计算采用扶臂式挡墙满足了地基承载力要求,但采用重度为0.8吨/方的泡沫轻质土回填时,路堤存在沿下伏可塑状粉质粘土发生剪出变形的可能,工程存在“坐船”的可能,安全性很难满足规范的稳定性要求。
2)扶臂式挡墙高度过大,安全风险偏高。
3)泡沫轻质土工程没有利用其自稳性较好的特点进行收坡,而采用普通填料的特征进行放坡,导致轻质土用量偏大,工程经济性偏低。
基于此,由于该方案工程安全性偏低,工程造价偏高(A万元),故不建议采用该方案。
2、11.5m扶臂式挡墙+墙后泡沫轻质土回填为主方案二。

图2 优化后用的扶臂式挡墙+泡沫轻质土路堤方案

处治方案分析
1)拟采用的扶臂式挡墙+竖直设置泡沫轻质土路堤方案,工程的安全性和经济性均较方案一有了大幅的提高。
2)技术人员虽然通过计算采用扶臂式挡墙满足了地基承载力要求,但采用重度为0.8吨/方的泡沫轻质土回填时,由于高度较大的扶臂式挡墙位于可塑状软弱地基中,工程存在“坐船”的可能,路堤安全性存在较大的安全隐患。
基于此,由于该方案工程安全性偏低,工程造价约(0.76A万元),故不建议采用该方案。
3、桥梁通过的方案三。

图1 拟采用的桥梁通过方案

处治方案分析
桥梁通过方案简单易行,能有效确保线路的安全,故工程的安全性是可靠的。但该方案工程造价约1.1A万元,工程的经济性偏低,故不建议采用该方案。
4、笔者建议方案
考虑到区内弃方较大,大量弃渣需要消化,故为有效提高工程的安全性,笔者建议采用桩基托梁挡墙方案进行处治,从而达到在确保工程安全的基础上,有效提高工程的经济性指标。
处治方案分析
1)在线红线部位设置2.0×3.0×18.0m@5.0m锚索抗滑桩(桩头设置2孔长28m锚索),对采用普通填料填筑的路堤整体稳定性进行支挡。
2)在桩基上部设置高8.0m衡重式挡墙对墙后挡墙范围内的路堤局部稳定性进行支挡。且为有效提高挡墙的稳定性,除适当加大挡墙衡重台宽度外,在衡重台部位设置钢筋砼搭板进行处治。
3)该方案通过设置挡墙,有效避免了设置过长桩板墙造成抗滑桩弯矩过大的情况发生,通过设置桩头锚索,有效控制了抗滑桩位移和减小了桩体长度,既有效提高了上部接墙的稳定性,也有效提高了抗滑桩的工程经济性指标。
基于此,经核查该方案工程造价约0.6A万元(含品叠消化的弃方工程数量),且工程的安全性指标满足相关规范要求,故建议采用该方案。
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