路基清淤与地基承载力的合理评价

路基清淤与地基承载力的合理评价摘要：文章提出按地基承载力要求确定路基清淤厚度，并建议地基承载力按地基极限承载力或地基极限荷载取值，给出了路基施工过程中地基土强度增长的计算公式，对于合理评价地基承载力，确定路基清淤厚度有一定意义。关键词：路基；清淤厚度；地基承载力；强度增长中图分类号：U416.106文献标识码：A文章编号：1007—6921(2009)07—0225—01路基清淤是指在路基填筑之前，将路基底部一定深度和一定范围内的软弱土层清除，是高速公路软基处理中常用的方法之一。此方法虽然简单，但是施工过程中仍然有一些问题值得进一步探讨，比如说路基清淤厚度的确定等。路基清淤厚度越大，路基底部残留的软弱土层厚度越小，甚至不再有软弱土层存在，对于提高地基承载力和增强路基稳定性有利。但是，增加路基清淤厚度亦会导致弃方和填方数量增多，工程费用增加。所以，确定合理的路基清淤厚度时必须兼顾地基承载力、路基稳定性和经济性等多方面的要求。现行路基设计规范对于路基强度和稳定性做出了具体规定，但是对于路基底面的地基承载力却没有提出明确要求，这就使路基清淤厚度确定时必须满足的要求含糊不清，不利于施工过程中的质量控制。本文主要从理论上探讨路基清淤厚度确定的方法和地基承载力的合理评价。1路基清淤厚度的确定方法路基清淤厚度确定的原则：①保证路基的安全，避免路基发生破坏；②保证路基的正常使用，避免路基发生过大变形和不均匀沉降。由于路基边坡坡度一般较缓，所以路项是否发生破坏大多是由地基承载力控制，尤其是置于软弱地基上的高填方路基，经常因为地基承载力不足而发生沉陷破坏。根据地基承载力要求确定路基清淤厚度，即是使清淤后路基底面压力不大于地基承载力，如图1所示。某路基顶面宽度为B1，底面宽度为B2；设计路基高度为H，如果清淤厚度为h，那么，路基底面压力为：式中：f为清淤后路基底面的地基承载力，根据太沙基公式计算，即：由上式即可确定清淤最小厚度。2地基承载力的合理评价及工程确定2.1评价地基承载力的方法评价地基承载力的方法众多，比如说，常规法、理论计算法、现场原位试验法、静载荷试验法等。常规法是通过钻探、取样、室内土工试验，按地基土的物理力学性质查现行地基规范中的相应表格来确定的基承载力；理论计算法是根据地基土的抗剪强度指标，应用理论公式计算确定的基承载力；现场原位试验法是利用现场原位测试手段，如静力触探、标准贯入等试验结果估算地基承载力；静载荷试验法是直接在地基土上进行载荷板试验，根据分级加载后地基土变形和破坏特征，即P-S曲线来确定地基承载力。无论哪种方法都是考虑了地基强度、稳定性和变形要求的，即使是同一种地基，其他基承载力也不是定值，它与上部结构的容许变形值有关。路基与一般建筑物或构造物的不同之处在于其填筑过程中对地基总沉降量是不限制的，只是对工后沉降量有所要求，以保证路面不出现开裂破坏。所以路基清淤后基底地基承载力如果按一般建筑物或构造物的地基承载力取值，则过于保守，建议地基承载力确定时主要考虑地基强度和稳定性要求，不必考虑地基沉降要求，即按地基极限承载力或地基极限荷载取值。2.2路基填筑施工过程对地基承载力的影响由于路基清淤后一般填入碎石、砂砾等粒料，这类填料透水性好，具有加速地基土排水固结的作用，将使地基土的抗剪强度和地基承载力有所提高。只要加载速率控制适当，使地基土排水固结占主导地位，地基土的抗剪强度逐渐增长，并能适应路基填筑所产生的地基剪应力增长，地基承载力就能得到提高。所以合理估计地基土的强度增长对于评价地基承载力，确定路基清淤厚度是有重要意义的。由于影响地基土强度增长的因素很多，例如，施工程序、加荷方法、地基土的性质等，所以仅凭理论计算是难以达到目的，一般要通过监测路基填筑过程中地基土孔隙水压力的变化，进而估算地基土的固结度，然后用有效强度指标按下面给出的公式计算地基土的强度增长：3结束语路基清淤是高速公路软基处理中常用的方法之一，清淤厚度的合理确定必须兼顾地基承载力、路基稳定性和经济性等多方面的要求。本文提出按地基承载力要求确定路基清淤厚度的方法，并根据路基填筑过程中对地基总沉降量不作限制的特点，建议地基承载力按地基极限承载力或地基极限荷载取值。本文给出了路基施工过程中地基土强度增长的计算公式，对于合理评价地基承载力，确定路基清淤厚度是有重要意义的。在填筑路堤之前，必须做好排水和隔阻地下水，并先碾压地基(在清场后)，使其达到足够的压实度(90%)和强度。