《鲁西南黄河冲积平原路基处理与施工技术》一书系统地介绍了鲁西南黄河冲积平原地区各类土的工程特性,公路软土地基处理方案优选理论,高速公路路基处理与施工技术,粉土、低液限粉土和高液限黏土路基填筑技术。全书共8章,内容包括概论、济菏高速公路工程地质特征、公路软土地基处理方案优选理论、置换法处理公路地基浅层软土、堆载预压法处理软土地基、粉喷桩加固公路软土地基、鲁西南黄河冲积平原典型土类工程特性与路堤施工技术、利用前期勘测资料计算地基最终沉降量等。
《鲁西南黄河冲积平原路基处理与施工技术》一书内容紧密结合工程实例,实用、可操作性强。可供从事公路与城市道路、桥梁与隧道研究、设计、施工、试验、监理等技术人员参考,也可作为高等学校公路与城市道路、桥梁、交通工程等专业教学参考书。
黄河冲积平原位于华北冲积平原的中部,是华北陆台上的新生代断陷区,地壳表面以第四纪全新世形成的冲积土为主,地质年龄一般为10000~15000年,按其中的有机质含量可以分为两大类,第一类是不含或少含有机质的淤泥质黏土、黏土、粉质黏土、粉土、粗砂土、中砂土、细砂土和碎石土;第二类是含有大量有机质的泥炭土。
由于黄河曾多次在华北平原上改道、泛滥,沉积物交错分布,泥沙淤积,加上风力、流水作用及人类活动的影响,致使平原上条状古河道高地、槽状古河道洼地、小型冲积扇、沙丘、沙岗、背河洼地等微地貌交错分布,变化十分复杂。
从公路地基来看,黄河冲积平原区地基土层结构、强度及地下水位高程变化较大,各类土的容许承载力在80~280kPa之间,淤泥质黏土的容许承载力为50~90kPa,其中软土地基占50%以上。
从填筑路基土料来看,主要为粉土、粉质黏土和粉砂,公路路基60%由粉土填筑。粉土特殊的颗粒组成使其具有独特的工程性能,液限低、毛细管发育且连通、水稳性和强度稳定性极差,有较强的水敏性和冻敏性,采用粉土填筑路基不仅施工难度较大,且所筑路基弯沉值离差较大,强度也不均匀。因重交通循环动载作用,以及受雨水渗入和地下水位抬高的增湿作用,表现出工后路基非线性强度弱化,这种弱化既不均匀,又随道路运营期的延长有逐渐加剧的趋势。
山东省境内的西南部有大面积的黄河冲积粉土分布,鲁西南地区已建的多条高速公路地质勘测报告表明,在地面以下60m 深度范围内,地层主要由粉质土组成,占总含量的80%以上,其他20%为砂性土,少量的是一般黏土和淤泥质黏土。已建高速公路中因地基处理不当或路堤填筑质量较差,在通车1~3年内有些路段就出现路基结构和强度恶化,引起沥青路面出现不均匀下沉、裂缝、隆起等早期损害和前修后坏现象。路面平整度指标随运营通车时间的延长出现较大幅度的变化,特别是桥头跳车现象普遍,个别软基路段桥头跳车更加严重。这些工程从设计到施工都严格按照国家有关设计、施工规范进行,还会存在这些问题,主要原因有以下几点:(1)对黄河冲积平原冲积成层土公路地基固结沉降规律缺乏深入了解,因而采用的地基处理方法和具体施工方案不当;(2)对粉土工程性质和在荷载作用下路堤的压缩固结规律研究得不够深入,工程措施不力; (3)相关设计、施工规范有一定的局限性,造成道路设计和施工技术的局限;(4)重交通和水环境等外部因素的作用。
为了解决黄河冲积平原地区公路路基设计施工中所遇到的技术难题,提高公路工程质量,特撰写此书。
《鲁西南黄河冲积平原路基处理与施工技术》一书内容包括概论、济菏高速公路工程地质特征、公路软土地基处理方案优选理论、置换法处理公路地基浅层软土、堆载预压法处理公路软土地基、粉喷桩加固公路软土地基、鲁西南黄河冲积平原典型土类工程特性与路堤施工技术、利用前期勘测资料计算地基最终沉降量等。
由于作者水平有限,书中的不妥之处,恳请读者指正。
1 概论
1.1 黄河冲积平原的形成
1.2 黄河冲积平原冲积土的成因
1.3 鲁西南黄河冲积平原地基土的工程特性
1.4 鲁西南黄河冲积平原已建高速公路路基出现的问题
1.5 菏东高速公路典型工程问题分析
2 济菏高速公路工程地质特征
2.1 沿线地形、地貌特征
2.2 地质构造及岩性特征
2.3 十一~十四合同段原状土工程特性试验成果汇总
3 公路软土地基处理方案优选理论
3.1 软基处理方法和分类
3.2 系统评分法
3.3 多层次模糊综合评判法
3.4 鲁西南黄河冲积平原常见不良路段地基处理
4 置换法处理公路地基浅层软土
4.1 开挖换土垫层法
4.2 抛石挤淤法
4.3 强夯置换法
4.4 换土垫层法在鲁西南公路建设中的应用
5 堆载预压法处理公路软土地基
5.1 堆载预压法的原理及作用
5.2 堆载预压法设计
5.3 堆载预压法施工
5.4 软基预压处理全过程监测
5.5 工程实例
6 粉喷桩加固公路软土地基
6.1 概述
6.2 水泥土物理力学性能试验
6.3 济菏高速公路粉喷桩复合地基现场试验
6.4 粉喷桩土复合地基的设计计算
6.5 复合地基优化设计实例
6.6 水泥土搅拌桩施工
7 鲁西南黄河冲积平原典型土类工程特性与路堤施工技术
7.1 低液限粉土
7.2 高液限黏土
8 利用前期勘测资料计算地基最终沉降量
8.1 标贯击数分层总和法计算地基最终沉降量
8.2 弹性标贯击数加权平均法计算地基最终沉降量
8.3 工程实例
参考文献