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泡沫混凝土和钢管桩的应用


1简介

随着社会的发展和道路交通压力的日益增大,山区和山区公路建设过程中不可避免地出现路基加宽问题。传统的路基宽度主要由衡重式路肩墙和坡向重力式挡土墙组成,因此在陡坡地段有大量的高挡土墙和高填方。

泡沫轻质土是由非粗集料混凝土和发泡剂混合而成的多孔轻质高强材料。自泡沫轻质土引入我国以来,由于其独特的工程特性,在路基拓宽工程中得到了广泛的应用。目前,泡沫轻质土的工程应用主要集中在小高度和低高度的路肩加宽上。但在地形陡峻、路基高的特殊情况下,路基加宽的应用很少。介绍了泡沫轻质土在厦门高速公路漳州段高陡边坡中的应用,为今后类似工程的设计和施工提供参考。

2项目概况

厦蓉高速公路改扩建工程漳州段高陡路基位于漳州市南京后璜村。原设计路面宽度18m,为半填半挖路段。路基左侧为三级高陡路堑边坡,路基右侧为平衡重式路肩墙填筑路基,挡土墙最大高度为8m,路基右侧下方为运营中的旧漳龙高速公路。新老高速公路垂直高差约90m,水平距离约88m,坡度37-45°,如图1所示。在路基开挖施工过程中,发现地质条件较差。虽然主要由强风化和中风化花岗岩组成,但坡面岩土风化不均,顺层有许多不利结构面。节理裂隙发育,与危岩混合,危岩裂隙张开。经过大量的岩土开挖后,边坡将沿坡面向下滚动至下面的老樟龙高速公路,存在较大的安全隐患(如图2所示)。同时,由于开挖的岩石和土体的剥落,实际地线比原来设计的地线陡峭,原有的设计挡土墙高度和地基网缘不能满足设计要求。

泡沫混凝土3.jpg

为满足右侧路基宽度的需要,提出了原平衡重式路肩墙加高方案,如图3所示。根据既有线,加高后平衡重式路肩墙最大高度为18m,由于挡土墙基底风化不均匀,局部岩土裂隙张开,出现剥落现象,高挡土墙带来的较大附加应力将进一步加大影响基础稳定,钢管桩(外径Φ108m m,内径96mm,其中钻孔直径Φ150mm,间距1.5m×1.5m,管内灌注C30水泥浆,桩端进入挡土墙1 m处,地基应加固,挡土墙明边不小于2m,挡土墙基础前缘下斜面采用预应力(钢管)锚索框架加固,防止前缘边坡坍塌。钢管(钢管桩外径Φ108mm,内径96mm)采用锚索套护,提高锚索抗剪强度。为保证挡土墙施工过程中边坡的临时稳定和下面旧漳龙高速公路的运营安全,墙后边坡按1:0.5的坡率进行。

方案虽然能达到路基宽度,但也存在明显缺陷:

由于需要满足挡土墙基础的明确要求和边坡的临时稳定性,土石开挖量较大,最危险断面开挖量可达174.4M2,严重威胁老漳高速公路的运营安全。高路肩挡土墙对岩土体具有较大的附加荷载,施工过程中易产生松散岩土体剥落引起的次生灾害。高陡边坡预应力(钢管)锚索框架施工难度大,安全性难以保证。

3泡沫轻质土+钢管桩的设计与控制要点

3.1设计方案

为了尽量减少填土路基高度,减少土石开挖量,减少地基岩土体的附加荷载,提高路基边坡的稳定性,保证中张龙高速公路在施工过程中的运行安全性,考虑泡沫轻质土+钢管桩的使用。在高陡坡上加宽路基。实践证明,泡沫轻质土路基方案是可行的(图4)。以上问题可以很好地解决。泡沫轻质土路基高度为3~13m(见图5)。以下详细介绍了以13m高填方体为典型断面的泡沫轻质土路基。

1) 泡沫轻质土密度为8K N/m3,立方体抗压强度不小于1.5MPa,最高13m断面对应底板横向宽度为5m,泡沫轻质土填筑体底板及外板均采用C30钢筋混凝土浇筑,厚度分别为30cm20cm分别将1/2放置在板的1/2处,外侧板设为0。拉杆。

2)为了保证泡沫轻质土边坡地基的稳定性,在泡沫土填筑体底部垂直设置3排钢管桩(外径108mm和内径96mm)。钻孔灌注桩直径为150 mm,间距为1.25 m*1.25 m,管内灌注C30水泥浆,桩身进入泡沫土填充1 m,钢管桩进入碎块。强风化岩不小于6m,中风化岩不小于3m,具体长度根据地下室地质条件确定


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