发布时间:2010-01-14 共2页
【摘 要】本文介绍了南京机场高速公路B标段软土地基处理、设计标准和原则,并对方案选用及其处治效果进行了分析。
【关键词】高速公路 软土地基 设计
南京机场高速公路是为南京禄口国际机场服务的主要配套工程,同时也是我省“九五”期间六大交通重点建设项目之一。为确保在1997年7月1日香港回归祖国时,南京新机场顺利通航,该路必须于1997年6月28日前竣工通车。因此软土地基处理问题成为南京机场高速公路能否按时竣工通车的关键问题之一。
南京机场高速公路位于南京市以南,秦淮河以西,凤凰山、将军山以东,属南京南部低山丘陵区。该区东接长江三角洲平原,西连安徽丘陵岗地,沿线附近有牛首山、吉山、方山等,转弯山体的岩层由侏罗系石英砂组成,一般山体由古生界石灰岩组成。地形起伏较明显,地表岩层以上更新统下蜀组亚粘土、粘土为主。地表水侵蚀严重,形成沟岗交错的波状地形景观,从河谷平原至丘陵顶端呈现三级平面,组成三级阶地,位于秦淮河河谷平原的本标段,地势低平,地面标高在6~12m之间,地面水系较多,从而形成土性为全新统河流冲积、洪积亚粘土、淤泥质亚粘土和粉砂。
本标段主要不良工程地质问题为软土地基,软土地基主要以淤泥质亚粘土为主,是秦淮河水系古河道冲积、洪积层,其主要存在于地势低洼处,呈透镜体状与冲沟伴生,软塑~流塑状态,中等偏高~高压缩性,易产生较大路基沉降以至基础失稳、破坏,本标段软弱地基路段总长5km多。
南京机场高速公路1995年6月28日正式开始施工,经过广大建设者七百多天夜以继日地辛勤施工,建成为高水平的精品工程,于1997年6月28日胜利竣工通车。从近两个月的营运情况看,南京机场高速公路软土地基处理达到了预期的目的。
1 主要地质状况及评价
工程地质勘察表明,本标段第四系上覆层较薄,一般厚为10~25m。地势低洼处,以古河道发育第四系全新统冲积、洪积成因的亚粘土,淤泥质亚粘土(粘土)为主,局部混粉砂,呈透镜体状与冲沟伴生。由于古河道发育,古秦淮河道中沉积的淤泥质亚粘土(粘土)软弱土层呈软塑~流塑状态,中等偏高~高压缩性,允许承载力较低,软土层埋深 1~18m不等,层厚一般1.2~15m,对路基的稳定性有较大影响,软土层主要表现为2~1层和2~2层及2~3层,其地层情况简述如下:
2~1层:淤泥质亚粘土(粘土),灰色,软塑~流塑状态,中等~高压缩性,呈透镜体状。主要分布于地势低洼和古河道处,第四系全新统冲积、洪积成因,层厚1~12.5m,含水量37.2%~88.5%,孔隙比1.05~1.56,液限33.8~42.9,推荐承载力70~100kPa,压缩系数0.48~1.40 MPa-1,压缩模量1.67~4.90MPa。 2~2层:淤泥质亚粘土(粘土)混粉砂,灰色,软塑状态,中等~高压缩性,通常与2~1层拌生,第四系全新统冲积、洪积成因,层厚3~14m,含水量26.7%~32.1%,孔隙比0.869~0.992,液限29~31.3,压缩系数0.27~0.66MPa-1,压缩模量3.04~7.82MPa,推荐承载力80~90MPa。
2~3层:淤泥质粘土,灰色,局部为亚粘土,可塑~软塑状态,中等~偏高压缩性,第四系全新统冲积成因,层厚2~8m,含水量33.8%~35.1%,孔隙比0.971~0.985,液限42.9~43.9,压缩系数0.39~0.53MPa-1,压缩模量3.52~5.48MPa,推荐承载力100~160kPa。
根据工程地质勘察结果可知:
(1)全线软土地基各项指标比海相、湖相沉积软土好,含水量较低,特别是部分路段夹有砂层有利于土层排水固结。
(2)由于古河道分布较多,造成在较短路段范围内软层厚度纵横向分布不均,如K28+305~K8+490段,在横断面上以45°进行分布,且厚度差异较大(见图1~2)。因此对沉降影响较大,在设计工作中已引起特别注意,并给予高度的重视。
(3)部分路段软土埋深较深,硬壳层较厚,在设计中尽量考虑到充分利用硬壳层作用,减少对硬壳层的破坏。
(4)由于土的性质沿土层深度和路线长度的变化很大,计算参数的获得依赖于原位的地质钻探法,它与钻孔的数量、钻孔的质量和钻孔的代表性、土工试验技术和成果的分析整理等因素密切相关,以及由于软基设计本身理论与实际情况的差异,因此沉降量的计算值与实测值之间往往存在着一定的差距,在设计说明中提出加强施工和预压期的沉降观测,以对计算结果及时修正,建议用观测数据通过计算分析来判定最终沉降量和决定路面修筑的时间。
本标段软土地基土工试验情况见表1。
序
号
|
起讫里程桩号
|
长度(m)
|
不 良 地 质 情 况 说 明
|
所属类型 | 层位
|
物 理 力 学 指 标
|
||||||||
天然含水量W(%)
|
湿密度P(t/m3)
|
孔隙比e
|
液限(%)
|
塑限(%)
|
塑性指数IP
|
液性指数IL | 压缩系数a1-2(MPa) | 压缩模量Es(MPa)
|
||||||
1
|
K15+200~K16+050 | 850 | 淤泥质亚粘土,混粉砂,灰色,软~流塑状态,埋深 1~2m,层厚1.5~4m | 软土 | 2-1 | 42.3 | 1.77 | 1.18 | 38.0 | 21.4 | 16.6 | 1.26 | ||
2 | K16+200~K16+600 | 400 | 淤泥质亚粘土,混粉砂,砂性重,流塑状态,埋深6~12m,层厚6~8m,静探锥尖阻力770MPa | 软土 | 2-1 | |||||||||
3 | K24+170~K24+300 | 130 | 淤泥质粘土,灰色,饱和,流塑状态,高压缩性,埋深11.4m,层厚1.5m | 软土 | 2-1 | 51.3 | 1.72 | 1.41 | 47.8 | 24.2 | 23.6 | 1.15 | 1.44 | 1.67 |
4 | K25+000~K26+500 | 1500 | 淤泥质亚粘土,灰色,饱和,软塑~流塑状态,高压缩性,层厚5~12m | 软土 | 2-1 | 49.8 | 1.73 | 1.37 | 49.4 | 24.7 | 24.7
|
1.02
|
0.83 | 2.86 |
5 | K28+900~K29+065 | 165
|
淤泥质亚粘土,灰色,饱和,软塑~流塑状态,层厚0~8m | 软土 | 2-1 |