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荆新公路潜江段杉木桩法处理方案

必博彩票平台   位于长江、汉水中下游的湖北平原湖泊鱼塘密布、河网纵横交错,大量分布着湖泊相沉积软土。由于受建设初期资金不足、或对软土路基及公路水毁等问题的严重性认识不足,对软土路基段未做处理或处理不到位,排水防护系统不完善,造成路基建成后因地基沉陷而发生路基变形,进而演变为路面产生持续发展型裂缝;边坡坡脚和坡面损毁,导致路基出现缺口、滑坡、滑塌、坍塌、破裂直至破坏,降低以至丧失公路项目设计应有的服务水平,往往经过多次返修也难以彻底整治病害,在人力和物力上造成很大浪费,并会给沿线的地方经济社会发展带来不利的影响[1]。

  对于上述问题,路基后处理技术具有独特的优势。木桩法,可以说是在荆新线软土路基后处理中的一个闪光点。对路基进行后处理的主要目的是控制变形的进一步发展,以避免变形对路面造成新的损害。路基变形的计算方法中用的较多的是有限单元法,但由于软土路基水文地质和工程地质的复杂性,使得计算的变形与实际发生的变形往往有一定的出入,因而有必要对施工完成后的路基进行变形监测[3],以推测路基的变形趋势和稳定性、检验处理效果和设计计算方法、预防灾害的发生。本文结合荆新公路潜江段杉木桩法对软土路基的后处理,介绍杉木桩法的设计方案和变形观测结果,利用经验公式对路基的后续变形进行预测,给实际工程提供参考。

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  1 荆新公路潜江段杉木桩法处理方案

  1.1 杉木桩法原理 木桩,在工民建中非常常见,通常采用挺直的杉木或松木做成,桩径(梢头)一般为140cm~260cm,桩长4~8m。木桩桩顶应加设铁箍,以保证桩顶不被打裂。桩尖削成菱锥形,常加铁桩靴。

  在荆新线软土路基后处理中采用木桩的数量和密度都比较大,可以采用群桩模型进行沉降分析和稳定验算。但是根据工程实际,在荆新线中采用的木桩还和我们平时桥梁工程中的木桩有区别,在桥梁工程中木桩主要是用来承受竖直荷载,而荆新线中的木桩以抗剪为主。荆新线中采用的木桩主要是阻止路基在车辆作用下向两侧挤出,可以把其理解我们平时桥梁工程中的抗剪钢筋,从而阻止滑动体在滑移面上位移进一步扩大。由于有木桩的紧箍作用,路基相当于三向受压模型,从而使得路基承载力进一步加大,路基沉降控制在规范范围之内。

  1。2 杉木桩法方案 杉木桩结合坡脚片石挡墙,木桩长5米,墙高2m、宽1。5m。图1为某段路基杉木桩法的标准横断面图。

必博彩票平台   2 路基变形监测

  2。1 监测方案 2005年12月在杉木桩法处理过的部分选取有代表性的路段,在路肩埋设了变形观测点(B32粗钢筋,上焊15×15cm刻丝板)。间距15米,沿路基两侧对称布置。随后每间隔2个月进行水平位移与沉降观测。水平位移观测采用尼康DTM-730E全站仪,精度1"级。沉降观测采用瑞士WOLF的DSZ2精密水准仪,精度0。1mm。

  2.2 监测成果 图2及图3是选择相邻的10个监测点的沉降及水平位移随时间的变化曲线。

  3 变形预测

  3.1 变形预测经验公式 本文采用双曲线经验公式对变形进行预测[4],即 (1)

必博彩票平台   式中:t为监测时间;y(t)为t时刻的沉降或水平位移;y∞为变形达到稳定时的沉降或水平位移;a为待定参数。

  3.2 沉降及水平位移预测

  用最小二乘法,根据监测数据拟合出各监测点对应的参数a及y∞(见表1)。图4和图5是沉降及水平位移的监测值与预测值曲线。

  3.3 预测结果分析

  从现有的监测数据预测的变形来看,最终的沉降大小不一,最大的监测点沉降是20.7404cm,最小沉降0.7143cm,平均最终沉降5.0822cm,如果剔除异常点,则平均沉降为2.8453cm;但最终水平位移相对较大,最大的监测点水平位移达10.8286cm,最小水平位移5.6190cm,平均最终水平位移7.8126cm。对沉降异常点应加强监测,查明原因,做到提前预防。

  4 结论

  4.1 从依据监测数据预测的最终沉降来看,除一个点最终沉降量较大外,其余都相对较小,说明本工程中杉木桩法对控制路基的沉降具有良好的效果。对沉降异常点应查明原因,提前预防。

  4.2 预测的水平位移相对较大,可能是车辆荷载引起的侧向挤压起着一定的作用,有必要对路基的变形继续监测。

  参考文献:

必博彩票平台   [1]华中科技大学,潜江市公路管理局. 《平原水网地区公路路基后处理综合整治研究》研究报告,2009.

  [2]彭定新.杉木桩在治理边坡失稳中的应用[J].岩石力学与工程学报,2004,23(增1),4521-4524.

  [3]中华人民共和国交通部,公路路基设计规范(JTG D30-2004),2004.

必博彩票平台   [4]张克恭,刘松玉.土力学[M]. 北京:中国建筑工业出版社,2004.

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