1_5989156_衡桂高速公路岩溶区路基处治原则与方法

湖南省桂武高速公路岩溶区路基处治原则与方法（2）湖南大学岩土工程研究所二○一〇年元月2湖南省桂武高速公路岩溶区路基处治原则与方法（2）1基本原则为了确保桂武高速公路岩溶区路基建设的安全、经济和施工进度，必须进行充分而有效的地质补充勘察，在保证查明路基地质情况的前提下，制定出合理而可行的施工处治方案。为此，经现场初步地质、施工情况调查、及对已有的地质勘察资料和物探报告分析，特制定出桂武高速公路岩溶区路基施工处治基本原则如下：1.1制定岩溶区路基处治方案时，须全面掌握路基工程地质情况。岩溶区路基采用物探为主、地质钻探为辅的补充地质勘察方法，钻探主要是验证物探结果的可靠性，对洞高在3m以上的溶洞和土洞进行一洞一孔钻探验证，钻孔深度一般控制在25m以内。对于特大型溶洞、地下暗河要专门制定钻探方案，以查明其溶洞大小与分布、顶板厚度与岩层风化情况、地下水位、充填情况等。1.2岩溶区路基处治，必须区分不同情况（主要包括切方区与填方区、溶洞与土洞、洞内充填与未充填、覆盖层厚薄等几种情况）分别制定处治方案。1.3对于切方路段，先开挖至路基设计要求标高，再进行岩溶区路基处治；对于填方路段，先对岩溶区路基进行处治，再填筑至路基设计标高，但尚须满足填筑高度对地基承载力的要求。1.4溶洞埋深20m，或溶洞顶板岩层厚跨比大于0.8或厚度在3m以上，或位于路基外侧（1+h0）m范围以外（h0为溶洞埋深）者，原则上可不进行处治。1.5对具备洞内施工条件的溶洞，应优先考虑洞内处治的方法，可采用洞内浆砌片石或洞内支撑等进行处治。1.6溶洞顶板岩层厚度在1m以下，且覆盖土层厚度在小于3m者，可视情况直接凿开，并视如下不同情况分别进行处治：①洞内无充填物，采用片石回填并夯实；3②洞内有充填物，若夯实后承载力可达200kPa，则只需在其上回填片石并夯实；③洞内有充填物，且充填物为软土或流塑状时，须先清空充填物，再回填片石并夯实，或者采用抛石挤淤等方法进行处治。1.7若沿线孔洞特别发育，顶板岩层厚度在1m以下，且洞顶埋深在（3～5）m以内时，可视情况先用25kJ冲击式压路机冲压20遍，冲击式压路机冲压行进速度为（12.0～15.0）km/h，并在路面基层设置双层配筋连续混凝土板补强（参见附图）。1.8溶洞顶板岩层厚度在1m以下，洞顶埋深在（5～15）m以内者，按如下方式进行处治：①先以（200×20）kNm单击夯击能夯击1遍（每点3~5击），若出现孔洞塌陷，则片石回填后夯实；若无孔洞塌陷，则要求最后两击的平均夯沉量小于25cm（锤底直径为1.5m）或30cm（锤底直径为1.4m），最后满夯1遍。并在路面基层设置双层配筋连续混凝土板进行补强。②孔洞塌陷判断：若连续三击总夯沉量大于2.0m（暂定），且后一击夯沉量大于前一击的75%时，可认为夯点下孔洞已塌陷。（若有现场实测资料时，也可根据实测资料调整该判断标准）③强夯参数：夯锤质量20t，锤底面积(1.5～2)m2，宜为圆形，锤体上应均匀分布1~2个上下贯通的气孔，孔径20~35cm；梅花型布置夯点，间距3.5m，每遍间隔时间不少于4天，当覆盖土层含水量较高时应适当延长，最后一遍满夯单击能为（200×4）kNm，且夯印搭接面积不小于锤底面积的1/3。④强夯时夯击点距地表障碍物的水平距离不小于20m，距地下障碍物的水平距离不小于10m。⑤当覆盖层为饱和软粘土时，可以强夯块石墩复合地基处治，填石厚不小于3m，最大粒径不大于80cm，块石墩墩间距2.5m，正方形布置。⑥需要时可对夯后路基采取载荷板试验、物探、钻探等方法进行检验。1.9溶洞顶板厚度在1m以下，且洞高小于3m、埋深在大于15m以内者，可按正常路基施工，但在路面基层设置双层配筋连续混凝土板进行补强。1.10溶洞顶板岩层厚度在(1～3)m范围内，视如下不同情况分别进行处治：①洞高大于3m且洞内无充填物时，用盖板跨越进行处治；②洞内全充填时，不进行处治；4③洞顶埋深小于15m，且洞高小于3m时，在路面基层设置双层配筋连续混凝土板进行补强。④洞顶埋深在15m以上，且洞高小于3m时，可不进行处治。1.11对于岩溶裂隙发育带，可视裂隙发育程度，在路面基层设置双层配筋连续混凝土板跨越（连续板的长度以岩溶裂隙发育带宽为基准，两端各再外伸10.0m），也可采用注浆处理（注浆时应视裂隙宽度及水力联系等条件分别采用水泥砂浆或纯水泥浆）。1.12对于存在暗河或地下水渗流系统不容许破坏的岩溶区路段，须采用跨越或设置专门排水通道的处治方法，不宜采用强夯处治。1.13双层配筋连续混凝土板和盖板须专门设计（可参照附图所示方案设计和施工）。1.14若遇特大型溶洞、土洞或地下暗河，应进行专门研究，制定特殊处治方案。1.15当涵洞等构筑物下存在溶洞时，可先按路基处治原则处治，但尚需满足构筑物基础底面地基承载力的要求，处治后再进行构筑物施工。2处治方案据桂武公司总工办提交的物探资料和在此基础上的地质补勘成果，对各标发现有溶洞的路基采取表1~7所示方案处理。其中各段双层配筋连续混凝土板将在全部路基处治完成后视连续混凝土板分布情况合并形成连续体系。第1合同段岩溶路基处治方案表1桩号洞高/m洞顶埋深/m岩层顶板厚度/m充填情况距路面设计标高深度/m处治方案（施工顺序和处治方法）K97+205～K97+2150.419.94全充填正常施工。K97+360～K97+3700.412.24.2全填充正常施工。第3合同段岩溶路基处治方案表2桩号洞高/m洞顶埋深/m岩层顶板厚度/m充填情况距路面设计标高深度/m处治方案（施工顺序和处治方法）K125+545～K125+5675.944.50.4半充填正常施工。K125+808～K125+8460.92.26.611.61.34.1全充填半充填路面基层设置双层配筋连续混凝土板补强。5第6合同段岩溶路基处治方案表3桩号洞高/m洞顶埋深/m岩层顶板厚度/m充填情况距路面设计标高深度/m处治方案（施工顺序和处治方法）K140+840~K140+9002.6019.400溶槽:全充填软塑状黏土，岩芯呈半边状，溶蚀现象严重。正常施工K140+950~K141+3004.8016.300溶沟:全充填，褐黄色可塑状黏土填充，岩芯呈半边状，溶蚀严重。路面基层设置双层配筋连续混凝土板补强K141+640~K141+6601.8017.301.50溶洞:半充填可塑状黏土。路面基层设置双层配筋连续混凝土板补强K142+400~K142+6502.9014.500土洞:无充填物，掉钻。①清除表面耕植土和软土；②以（200×20）kNm单击夯击能夯击2遍，若出现孔洞塌陷，则片石回填后夯实，再以（200×10）kNm单击夯击能夯击2遍，最后满夯1遍；③路面基层设置双层配筋连续混凝土板补强。第7合同段岩溶路基处治方案表4桩号洞高/m洞顶埋深/m岩层顶板厚度/m充填情况距路面设计标高深度/m处治方案（施工顺序和处治方法）K146+545～K146+5751.011.91.8半充填路面基层设置双层配筋连续混凝土板补强。K147+048～K147+0680.215.34.1无充填正常施工。K147+882～K147+8923.311.21.4全充填路面基层设置双层配筋连续混凝土板补强。K147+958～K147+9623.210.24.5全充填正常施工。K148+025～K148+0550.60.13.04.63.01.0全充填正常施工。K148+120～K148+1700.8~1.94.3~4.60.9全充填①清除表面耕植土和软土；②以（200×20）kNm单击夯击能夯击2遍，若出现孔洞塌陷，则片石6回填后夯实，再以（200×10）kNm单击夯击能夯击2遍，最后满夯1遍；③路面基层设置双层配筋连续混凝土板补强。K149+092～K149+0980.37.62.4全充填正常施工。K149+423～K149+4270.711.03.9全充填正常施工。K149+438～K149+4460.811.53.9全充填正常施工。K149+824～K149+8360.57.53.5全充填正常施工。K149+860～K149+8701.08.54.3全充填正常施工。K150+940～K151+0600.30.28.19.00.10.6全充填①清除表面耕植土和软土；②以（200×20）kNm单击夯击能夯击2遍，若出现孔洞塌陷，则片石回填后夯实，再以（200×10）kNm单击夯击能夯击2遍，最后满夯1遍；③路面基层设置双层配筋连续混凝土板补强。第9合同段岩溶路基处治方案表5桩号洞高/m洞顶埋深/m岩层顶板厚度/m充填情况距路面设计标高深度/m处治方案（施工顺序和处治方法）K163+000~K163+2000.30~1.0010.300.30~0.70上层溶洞:全充填，可塑状黄褐色黏土填充。下层溶洞:全充填，可塑状黄褐色黏土填充。①清除表面耕植土和软土；②以（200×20）kNm单击夯击能夯击2遍，若出现孔洞塌陷，则片石回填后夯实，再以（200×10）kNm单击夯击能夯击2遍，最后满夯1遍；③路面基层设置双层配筋连续混凝土板补强。K163+650~K163+7400.60~0.8010.60~20.603.60~4.10溶洞:全充填，可塑状黄褐色黏土填充。正常施工。K164+000~K164+0400.9013.903.40溶洞:全充填可塑状黄褐色黏土填充。正常施工。K164+150~K164+2400.60~1.0014.10~20.004.10~6.70(强风化泥质粉砂溶洞:全充填可塑状黄褐色黏正常施工。7岩)+4.30(中风化灰岩)土填充。第10合同段岩溶路基处治方案表6桩号洞高/m洞顶埋深/m岩层顶板厚度/m充填情况距路面设计标高深度/m处治方案（施工顺序和处治方法）K170+045～K170+0550.88.36.3全填充可塑状粘土正常施工。K170+100～K170+1400.68.95.9全填充可塑状粘土正常施工。K170+245～K170+2851.19.18.6全填充可塑状粘土正常施工。K170+487～K170+4130.29.58.0全填充硬塑状粘土正常施工。K170+530～K170+5400.58.55.3全填充可塑状粘土正常施工。K171+090～K171+1000.39.05.5全填充可塑状粘土正常施工。K171+145～K171+1550.48.95.9全填充可塑状粘土正常施工。K171+445～K171+4550.39.55.5全填充可塑状粘土正常施工。K171+500～K172+0506.76.70.9半填充，由可塑状灰褐色粘土及少量细砂填充。①清除表面耕植土和软土；②以（200×20）kNm单击夯击能夯击2遍，若出现孔洞塌陷，则片石回填后夯实，再以（200×10）kNm单击夯击能夯击2遍，最后满夯1遍；③路面基层设置双层配筋连续混凝土板补强。172+895～172+9051.023.53.3半填充褐黄色软塑状粘土正常施工。K173+137～K173+1630.214.84.8全填充可塑状粘土正常施工。K173+180～K173+2060.313.54.5全填充可塑状粘土正常施工。K173+200～K173+2280.915.03.0全填充软塑状粘土正常施工。第13合同段岩溶路基处治方案表7桩号洞高/m洞顶埋深/m岩层顶板厚度/m充填情况距路面设计标高深度处治方案（施工顺序和处治方法）8/mK187+000～K187+1502~2.87.6~11.20.5~1.6粘性土半填充①清除表面耕植土和软土；②以（200×20）kNm单击夯击能夯击2遍，若出现孔洞塌陷，则片石回填后夯实，再以（200×10）kNm单击夯击能夯击2遍，最后满夯1遍；③路面基层设置双层配筋连续混凝土板补强。K187+790～K187+9000.6~4.27.0~10.80.2~2无填充①清除表面耕植土和软土；②以（200×20）kNm单击夯击能夯击2遍，若出现孔洞塌陷，则片石回填