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人造硬壳层承载力测试 　　一、 前言 　　路基是市政道路工程的重要组成部分，是路面的基础，路基质量的好与坏，将直接影响 　　到路面的使用质量，特别是在软土上建造道路工程时，软土图集的处理显得尤为重要。长江三角洲水网密布，在河塘地段修建公路时经常发现硬壳层缺失的现象，因此提出人造硬壳层处理软土地基法，并成功运用在各类高等级公路及市政道路建设中。 　　“人造硬壳层”软土地基处理法就是在原有软土地基中通过构造方法行成一层硬土层，从而改善软土受力特性。对于一般的土基，在翻挖后铺筑第一层石灰土，进行碾压，达到压实度要求后在其上铺设土工格栅，再在土工格栅上继续铺筑石灰土，分层碾压，达到压实度的要求，从而形成所谓的人造硬壳层。当软土层上有硬壳层存在时，只要硬壳层有一定的厚度，并能够使上不结构传递到下卧软土层的荷载在其承载力范围内，就可以满足设计要求，沉降变形就可以限制在允许范围内。 　　采用“人造硬壳层”处理软土地基的方法已经在苏南地区很多工程的设计中应用并实施，取得较好的工程效果和明显的经济效益。例如昆山市昆南路吴淞江引道工程、昆山市昆南路填河地段中都有应用并实施，且取得了较好的效果及明显的经济效益。这种软土地基处理方法还在太仓市、吴江市等苏南地区得了了推广应用。为了证实在软土地基上建造“人造硬壳层”所起的作用，解决在河塘硬壳层缺失地段或地表承载力较差地段修建涵洞、挡墙等建筑物所要求的地基承载力不足的问题，我们对正在施工的昆山开发区杨树路工程填河路段及低承载力土基地段建造“人造硬壳层”进行静荷载试验。 　　二、静载试验 　　人造硬壳层本身具有相对较大的密实度，而且具有一定的刚度，因此它可以分担荷载产生的一部分剪力。这种类似于梁的作用可以使得传递到软弱下卧层的单位面积荷载低于按传统扩散方法计算出来的单位荷载而且分部更加均匀。 　　杨树路位于昆山开发区，属长江三角洲水网平原区，场地平坦。主要地貌特征为：农田、村庄、水塘、河流等，静载试验位于杨树路路段中，试验共设三处，两处位于K4+700左右，册点位于路幅右侧距离“人造硬壳层”右边缘1.5m处，分两层测试，第一层层顶标高2.3m，第二层层顶标高2.5m。另一处设于K4+730填河路段，位于路幅左侧距“人造硬壳层”左边缘1.5m处，层顶标高2.5.m。测试位置如下图： 　　河塘地段表层亚粘土层缺失，河底标高0.5m（黄海高程），塘底浮泥0.5m，以下为第3层淤泥夹淤泥质亚粘土及第4层淤泥质亚粘土夹亚砂土。 　　由于杨树路为昆山开发区规划道路，经过总体规划论证，道路设计标高路床顶最底为2.6m，道路中心线设计标高为3.5m左右，本试验点道路中心线设计标高为3.35m，路床顶标高为2.64m，属于低路基一般处理断面。“人造硬壳层”设计断面结构如下图所示。板体灰土要求重型压实度大于等于90%，在路床范围内大于等于93%，土工格栅顺路方向铺设、每两块网之间的搭接宽度是20cm，用U型铁定固定或用铅丝绑扎。河塘路段处理方法为：清除淤泥―铺设U200土工布―填筑30cm道渣形成工作面，回填4%灰土至原地面顶，（4%灰土压实度大于等于87%，以后处理同一般路段路基处理。在路床范围内统一铺筑一个“人造硬壳层”。 　　三、测试结果 　　静荷载试验执行“JGJ79-91”规范附录一，测试压板面积为0.5平方米，最大测试加载力为176KN。 　　测点1?R160KN，测点2?R176KN，测点3?R160KN。因为本试验荷载板为0.5平方米，根据s/b=0.007所对应菏载，按面积换算，地基承载力基本值为：测点1=186kPa， 测点2=228kPa，测点3=268 kPa。 　　本次试验中三个测点分别位于农田及河塘地段，其中测点1和测点2为农田“人造硬壳层”顶的两个层位。加载160KN时，三个测点的变形量分别为，测点1：15.358mm，测点2：10.402mm，测点3：11.59mm，挟载后，塑性变形分别为，测点1：7.645mm，测点2：7.357mm，测点3：7.827mm，三个测点塑性变形值几乎相同。因此，“人造硬壳层”能比较好的控制路基的不均匀沉降，改善路基的局部沉降量。 　　四、推广建议及经济分析 　　采用“人造硬壳层”处理软土地基，不但施工方便简单、周期短，而且不需要特殊机械设备，除在城市道路的软土地基中应用外，还可以推广应用于涵洞、挡墙和城市雨污水管的软土地基加固处理。苏南地区软土地基容许承载力一般为60kpa左右，铺筑一层60cm厚的“人造硬壳层”就可以达到120-140kpa的地基容许承载力，一般能满足城市道路涵洞、4.0-6.0米高重力式挡土墙等建筑物的地基承载力要求。 　　该处理方法不但材料来源丰富，而且工程造价低。跟一般水泥搅拌桩，粉喷桩，塑料排水