珠江三角洲高速公路软土特征及处理方法

发布时间:2010-01-14 共2页

1引言

  广东地处祖国南大门改革开放的前沿,自1989年我省第一条广佛高速公路通车以来,目前广东省高速公路通车里程已逾700km,“九五”计划通画达1100km。而高速公路的建设不可避免地要涉及到对软土基处理。对设计人员来说,要做到恰当地选用软土地基处理方法,则必须对所要处理的软土地基的特征、物理力学性质有全面、熟悉的掌握。笔者结合近几年来参加高速公路软土地基勘察和设计的体会,结合有关资料,浅谈珠江三角洲高速公路软土特征及常见处理方法。

2软土的概念

  软土一般是指天然含水量大、压缩性高、承载力低的一种软塑状态的粘性土。它一般是在静水或缓慢的流水环境中沉积,经生物、化学作用形成的。但含水量多少才谓之高、承载力多少才谓之低,目前尚没有一个统一标准。比如,日本采用标准贯入击数、无侧限抗压强度、荷兰式贯入指数等三项指标来划分软土。德国则用“很容易搓捏的土”来划分软土。在国内,铁道部建议以天然含水量接近或大于液限、孔隙比大于1、压缩模量小于4000kPa、标准贯入击数小于2击,静力触探结入阻力小于700kPa、不排水强度小于25kPa等6项指标来划分软土;建设部颁《软土地区工程地质勘察规范》(JGJ83-91)规定,凡符合外观以灰色为主的细粘土、天然含水量大于等液限、天然孔隙比大于等于1等3项指标来划分软土;交通部《公路土载试验规范》(JTJ051-85)则以天然含水量、孔隙比、压缩系数、饱和度和内摩擦角等5项指标来划分软土。从上述部门的规定或规范可以看出建设部颁规范比较简单,使用起来不方便。为了有个统一简便的判别标准,交通部最近颁布《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》(JTJ017-96),在总结经验的基础上,软土的划分标准采用天然含水量大于等于35%或液限、天然孔隙比大于等于1.0、十字板剪切强度小于35kPa等3项指标。凡符合以上3项指标的粘性土均为软土。珠江三角洲地区软土一般指淤泥、淤泥质土。淤泥和淤泥质土。淤泥和淤泥质土的定量划分指标为:当土的天然孔隙比大于1.5时,为淤泥;天然孔隙比1小于等于e小于等于1.5时为淤泥质土。

3软土的成因和性质

3、1软土的成因

  珠江三角洲地区为典型的平原地貌,其间偶有个别残丘点缀。它地势平坦开阔,区内河渠纵横交错,水网密布,大小河流蜿蜒曲折,河水受潮水顶托明显。由于河流冲积和海潮的进退作用,在该区广泛沉积了厚层的海陆交互相软土。该区软土层一般恶化有薄层粉细砂层。砂层厚薄不一。层次有多有少,具有一定水平层理。软土为淤泥和淤泥质土,一般分布于地表硬壳层之下,大部分地区分布一层软土,局部分布有两层软土,其下卧层多为砂层,少数为粘土层。软土层平均厚度4-6m,局部厚逾15m,基底为第三系红色岩系软质岩。软土的主要矿物为粘土矿物的高岭土和伊利石。由于粘土堆矿物具有较强的亲水性和表面活动性。同时高岭土和伊利石矿物多为片状,沉积时多呈片堆组构,形成土的絮状结构。

3、2软土的性质

珠江三角洲软土一般具有下列性质:

(1)较高的含水量。根据佛开高速公路软土资料统计,淤泥质土的天然含水量平均值48%,淤泥的天然含水量平均值76%,少数100%以上,因此土体一般均呈流塑状。

(2)天然孔隙比大。据佛开高速公路软土统计资料,淤泥质土的天然孔隙比=1.25,淤泥的天然孔隙比=1.8,少数大于2.0

(3)压缩性高。软土的天然孔隙比大决定了压缩性必然高。据佛开高速公路软土统计资料,淤泥的压缩系数=1.34MPa-1,淤泥质土的压缩系数=0.73MPa-1,均属高压缩性土。据有关资料,佛开高速公路填土后,路基沉降量1m左右。

(4)凝聚力小。淤泥质土快剪凝聚力平均值12.4kPa,淤泥快剪凝聚力平均值9.1kPa。因此土体抵抗剪切变形能力差。在施工中经常遇到路堤填土到一定高度出现滑塌,从而造成路堤失稳。

(5)固结系数小。据佛开高速公路软土统计资料,固结系数一般在4.0*1/1000平方厘米/s左右,这就意味着土体完成固结沉降所需的时间较长,这对施工工期影响较大。

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