换填法在软土路基处理设计中的应用与研究

道路设计过程中,将软路基土全部挖除换填或者加固设计路段范围内所涉及到的所有软土层无疑是避免软土路基失稳和沉降过大最为理想状态下的处理设计方案,然实际应结合工程特性及地质条件综合比对分析,合理选取处理设计方案。通过某城市次干路软路基处理设计实例,不仅较为详细介绍了换填法处理软路基的设计过程,同时显示了在浅层软路基处理过程中,换填法相对复合地基法来说更为经济,并且也指出了换填路基分层施工质量控制及路基整体强度验收标准,在一定程度上,可以为今后类似工程提供参考。     

洞渣高填方路基沉降影响因素及其控制技术研究

为推进土木工程行业低碳化发展进程,利用隧道爆破洞渣作为高速公路路基填料,开展洞渣高填方路基沉降影响因素及填筑技术研究。依托贵州德余高速公路工程,利用MIDAS GTS软件建立高填方路基二维数值计算模型,阐述了分层填筑施工下路基位移场和应力场特征,分析了软基换填深度和分层夯实厚度对路基沉降的影响,并提出了洞渣填方路基沉降控制技术。结果表明：分层填筑施工最大沉降发生在路基底部;随着换填深度的增大,路基沉降逐渐减小,但换填深度超过2.5 m后,通过增大换填深度以减小路基沉降的控制效果不明显;随着分层夯实厚度的减小,路基沉降逐渐减小,分层夯实厚度小于4.5 m后路基沉降控制效果明显下降;利用连续级配方程对路基不同填筑部位填料级配进行设计,并采用分层错位强夯法施工的路基,沉降满足变形控制要求。     

换填与加筋结合处理路基加宽下软土地基的效果分析

针对软土地基上旧路加宽工程中不可避免的新旧路基间不均匀沉降问题,提出了换填一定厚度的软基并在路堤底部铺一层土工格栅的处理方法。采用有限元法对不加筋不换填、加筋不换填、加筋换填等几种路基加宽的软基处理方案分别进行了计算分析,得到以下结论：（1）换填与加筋相结合可明显降低软基上新旧路堤下地基的不均匀沉降AS;（2）当路堤高度和软基厚度一定时,△S随换填深度的增加或格栅抗拉模量的增大而减小,因此可以通过选择适当的换填深度和合适的格栅抗拉模量来达到控制不均匀沉降△S的目的。如果给定△S的容许值,则换填深度与格栅抗拉模量之间存在最佳组合,此时处理费用最低。提出了确定此最佳组合的方法;（3）当路堤高度不变而软基厚度过大时,或软基厚度不变而路堤高度过大时,即使换填深度达到经济最大深度（通常为3m）,不均匀沉降AS仍会超过容许值,该处理方法不宜采用。     

广东省高速公路改扩建工程软基处治关键问题分析及对策

分析了广东省高速公路改扩建工程软基处治中的关键问题,指出路基沉降与差异沉降、新路基沉降对旧路的影响、软基施工方案等,是其中3大关键问题.之后提出了相应的解决对策:加宽工程适宜的软基处治方案为换填、水泥搅拌桩等复合地基、排水固结法十沉降隔离墙、高压旋喷桩、气泡混合轻质土路堤,并提出了不同条件下宜采用的软基处治方案.最后给出了两个改扩建工程典型软基处治的实例.     

道路软基路堤的沉降动态控制方法研究

地质勘查及地基处理方案,这两种因素皆会左右施工沉降量的推算.基于此,结合某市政道路软基路堤处理项目,探讨沉降动态控制方法.明确软基地质勘查意义,并针对常见的软基加固方案——括换填法、抛石挤淤法、堆载预压法或水泥搅拌桩进行论述.其中以堆载预压法为例展开分析,对施工方案设计及固结沉降计算两方面内容进行详细介绍,最后提出沉降动态控制方法,为类似工程提供参考.     

路桥过渡段复合软基处理技术

依托浙江81省道路基施工实践,对工程地质进行深入分析,系统分析总结桥头跳车的原因,在路桥过渡段软基处理、桥台台背回填过程中进行有益尝试,提出了在水泥搅拌桩加强软基承载力、堆载预压加大施工期沉降量基础上,增设泡沫混凝土阶梯减荷换填、增加渐变刚度软基处理技术,对提高公路使用品质有重要现实意义,研究成果可为类似工程的设计和施工提供参考。     

换填法在处置高寒沟谷区软基中的应用

为了研究换填法在高寒沟谷区的防冻胀效果,通过数值模拟,给出了软土路基合理的换填处理深度,并在宕昌~迭部二级公路K18+100~K18+400段设置了3种不同换填深度的试验段,对温度及路面变形数据进行了监测。结果表明:采用隧道弃渣换填处理1m后的最大季节冻结深度为1.86m,大于未换填路基下的季节冻结深度1.68m。在冷季期间,经过换填处理的路基下部土体较早开始冻结。换填2m的路面变形具有较小波幅的波动,未见明显的冻胀发生;未换填的路面变形则以冻胀变形为主。利用隧道弃渣换填原天然地基的方法在高寒沟谷区软基处置中具有良好的防冻胀效果,可为后续的施工提供参考。     

桥头引道软土路堤处治

根据施工经验及复合地基理论,针对越南湄公河运输防洪项目MD1标段11座桥梁桥头引道软土路基的性质及分布范围,分析了换填法及超载预压固结法处治软土路基的作用机理,提出了采用部分软土换填结合超载预压固结法联合处治软土路基的处理方法及施工方案,同时通过对路基固结沉降的计算验证了处治方法的可行性.     

高速公路软基病害处理质量检测技术

在埋藏浅、厚度薄的软基病害路段修建高等级公路,往往采用换土垫层法进行处理,但处理过程中清淤厚度和换填层的厚度直接关系到路基沉降、路堤稳定,一直引起各方关注。以湖南省某高速公路66处软基病害路段处理效果检测为例,详细探讨了清淤厚度的地球物理无损检测技术。工程实践表明,采用地球物理无损检测技术,与传统钻探取芯方法相比较,可以快速、准确地查清清淤及换填层的厚度,为施工单位及业主的决策,及时提供相关数据资料和科学依据。     

基于超固结状态的既有软基段路基轻质换填技术研究

为解决沿海地区公路软基段路基差异沉降病害,该文基于超固结应力比的弹性变形理论,从减轻车辆荷载和结构自重附加应力的角度,开展人造超固结应力比计算分析及轻质化换填新技术的研究。结果表明：适宜密度轻质材料的换填厚度可使路基底部附加应力小于原状软土的自重应力,且附加应力小于软土初始流变应力值,形成的超固结应力比,可让软土地基处于弹性变形状态。试验路的沉降性能观测数据显示：工后1年使用情况下,轻质化换填路面结构的沉降稳定保持在1 mm左右,常规路面结构的沉降量达到17 mm,超过行车舒适的上限值15 mm,且沉降还在持续发展中。该文提出基于人造超固结应力比理论的轻质化换填技术可有效解决软基段路基差异沉降,具有显著的理论价值和工程实践推广前景。     

公路软基先预压后开挖换填轻质土技术的设计计算方法研究

高速公路工程采用先预压后开挖换填轻质土方法进行软基处理，当预压时间不足时需要通过施工过程中动态调整轻质土换填量来保证同等效果。以温州绕城高速西南线软基处理工程为例，研究了先预压后开挖换填轻质土处理技术工后沉降和换填厚度的设计计算方法，以及通过荷载的等效换算，来对轻质土换填量作出动态调整的计算方法。工程应用效果表明，该方法可以在缩短预压时间的基础上有效控制工后沉降。     

软基路堤拓宽工程的沉降控制措施分析——以渔港路工程为例

以软基路堤拓宽工程——渔港路工程为例，分析软基路堤拓宽工程的路基沉降规律，根据分析结论，对该工程的沉降控制提出了相应的工程技术措施。结合工程施工期间及施工后路基沉降观测结果，对路堤拓宽工程的控制因素进行了验证。结果表明，针对软基路堤拓宽工程，可分别对老路路堤沉降控制、拓宽路堤回填区沉降控制、拓宽路堤原始地基沉降控制3个方面进行针对性设计和施工，能够有效减少软基路堤拓宽引起的不均匀沉降。     

软基处理路堤极限填高计算分析

根据吉林省东部山区广泛分布的草炭土软土层的力学特性,针对反压护道、土工格栅、聚苯乙烯泡沫塑料块、砂桩、砂砾换填及土工格栅加聚苯乙烯泡沫塑料板等6种公路常用的软基处理措施,对天然软土地基及处理后的地基用JANBU法进行稳定性计算,得出指导施工快速填筑而不致失稳的路基极限填高。经过对数据进行分析比较,发现处理此种软基最有效的方法是用砂砾换填。处理后路基的极限填高可提高2．4m;其次是砂桩加复合土工布、土工格栅加聚苯乙烯泡沫塑料板,极限填高可提高1．9m;而反压护道应根据不同的路基填高对其宽度进行必要的调整,才能达到预期目的。     

换填法和加筋法结合处理软土公路路基的仿真分析及应用研究

针对低等级公路软土路基的施工,提出换填法和加筋法相结合的路基处理方法。基于有限元软件ANSYS研究了未加筋未换填、加筋未换填和加筋换填的3种工况下软土路基的水平位移及竖向位移,研究结果表明,换填法和加筋法相结合的处理方式可以显著提高地基承载力,有效抑制沉降值。并基于有效性和经济性对砂垫层的厚度进行分析,提出了推荐的砂垫层厚度。依托云南某三级公路的软土地基施工,对有限元计算结果进行了验证,结果表明有限元仿真计算结果与实际沉降值之间差异较小,计算结果可有效指导施工。研究成果可为同类工程提供借鉴和参考。     

高速公路改扩建软基换填拓宽段地基变形分析

高速公路改扩建新旧路基结合处的处治至关重要，同时软基处治和双侧拓宽填筑顺序也将影响路堤填筑效果。为探究高速公路改扩建软基处治段地基沉降与深层水平位移的变化规律，依托广西某高速公路改扩建工程，利用有限元数值分析软件，结合现场监测数据，建立双侧拓宽路堤填筑模型，研究表明：(1)山间沟谷相软土为由软到硬渐变型软弱土，厚度3.0 m,下卧层为风化砂岩层，软弱土可采取碎石换填处治；(2)双侧拓宽的填筑顺序对软基换填侧地基变形影响较小，软基换填处理效果显著。     

山区高速公路特殊软基段处理

以江罗高速公路为例,介绍软基工程施工前设计补勘的作用,以及采用换填法、排水板+反压护道法、换填+抛石挤淤联合处治法等对不同路段软基处理效果的分析。施工前通过静力触探方法补勘,详细了解地质情况,选择不同段落不同地质的处理方法。实践表明,以上三种方法均适用于山区公路软基处理,其中换填法处理效果较好,且具有施工方便、速度快、材料充足、对周围环境影响小和工程造价低等优点。     

佛开高速公路软土路基沉降观测分析

佛开高速公路软土路基主要分布在南海市九江以北的30km路段，软基设计采用塑料排水板，位于软基路段的大、中、小桥台背30m范围内，涵洞、通道基底及基础外延3～5m范围，采用复合地基喷粉桩加固处理。软基观测内容主要包括沉降板、全断面沉降、分层沉降等，通过软土路基沉降观测结果分析，提出了软土路基超预压材料卸载的具体指标，及时进行软基路段的路面施工。     

泡沫混凝土换填路基沉降控制效果现场试验研究

在深厚软土地区进行公路建设，常由于交通荷载和路堤荷载等作用，造成工后沉降量过大、不均匀沉降等现象。以浙江省台州湾大桥及接线工程采用泡沫混凝土置换高速公路宕渣路堤为例，通过有限元方法对典型断面的工后沉降进行模拟，提出了该工程不同路段的合理换填厚度，对其他类似工程具有一定的参考意义。依据现场试验沉降观测数据，分析泡沫混凝土换填前后路基沉降控制效果。泡沫混凝土换填路基技术可以大幅度降低填土荷载，减少软基的附加应力，从而达到抑制沉降和侧移、提高路堤稳定性的效果。现场沉降观测结果表明，换填前大部分路段预压期末沉降速率不满足规范要求，换填后沉降观测结果显示沉降速率为2 mm/月～4 mm/月，依据换填后沉降变化采用sep程序所预测的工后沉降大幅减少，路基沉降控制效果明显。     

利用建筑废弃物处理浅层软基的工程应用

以汕湛高速公路吴川支线建设项目为依托,通过室内试验对建筑废弃物的压实度、CBR值、渗透系数等进行了分析,结合换填试验段总结了换填建筑废弃物施工技术及质量控制要点,同时通过室外试验对建筑废弃物作为浅层软基换填的基底承载力及路基的稳定性进行了验证。试验结果表明:建筑废弃物是一种承载力较好的筑路材料;采用建筑废弃物换填浅层软基,既确保了路基基底的承载力,提高了路基填筑的稳定性,又降低了工程造价,同时还有利于环保、节能。     

高速铁路试验段软基处理效果研究

提高软基处理质量是保证路基在施工和运营过程中不发生过大沉降的关键。工程实践的观测资料和理论计算结果是评价软基处理效果的手段。从有效应力路径、微观土体单元力学分析和宏观路基变形分析三方面分析了真空-堆载联合预压法处理软基土体的固结过程;利用京沪高速铁路试验段实测数据和室内试验数据进行计算分析,运用工后沉降、平均固结度以及沉降速率三项指标对软基处理效果进行了评价,提出了缩短施工周期的建议,以供类似工程参考。