工程實踐表明海南省軟土與內(nèi)地多數(shù)軟土在工程性質(zhì)上存在一定差異。海南省濱海公路路線范圍內(nèi)浜塘區(qū)軟土分布廣泛,此類軟土形成于水動力較強的島嶼濱海瀉湖環(huán)境,與內(nèi)地在水動力條件較弱的內(nèi)陸湖盆環(huán)境中形成的軟土在區(qū)域分布、組成成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征、物理力學(xué)性質(zhì)等工程地質(zhì)特征上有所不同。
從區(qū)域分布來看,我國大陸軟土主要分布于內(nèi)陸山區(qū)谷地、沼澤、洼地和沿海、沿江三角洲區(qū)域,而海南省濱海公路軟土則通常分布于浜塘區(qū),即濱海臺地、海岸河谷、山地港灣、海岸水塘、海岸濕地區(qū),軟土物質(zhì)主要以近海岸砂堤粉質(zhì)黏土、粉土,浜塘沉積軟土、軟弱土為主。從軟土結(jié)構(gòu)特征來看,大陸軟土常為顆粒細(xì)而沉積厚度大的淤泥質(zhì)土、淤泥,或深厚軟弱土中夾淤泥質(zhì)土、淤泥,而海南浜塘區(qū)軟土則以顆粒相對較粗、厚度較小的濱海沉積軟土、軟弱土為主。
目前海南省尚未有針對濱海公路浜塘軟土工程地質(zhì)特征,而總結(jié)出的適宜當(dāng)?shù)剀浲谅坊奶幚砑夹g(shù),而照搬內(nèi)地三角洲地區(qū)軟土處理經(jīng)驗,易導(dǎo)致處治不當(dāng)或造成工程浪費。相關(guān)區(qū)域性軟土路基處理研究幾乎空白,導(dǎo)致地區(qū)經(jīng)驗缺乏,經(jīng)驗參數(shù)取值不合理,設(shè)計、施工、檢測標(biāo)準(zhǔn)缺少實用性技術(shù)指導(dǎo)等諸多問題。
該項目通過對海南省濱海浜塘區(qū)軟土工程地質(zhì)特征開展廣泛調(diào)研,探討本省軟土的工程地質(zhì)特征和參數(shù)指標(biāo),提出具有海南省公路行業(yè)特點的濱海浜塘區(qū)公路軟土分類方法及相應(yīng)的軟基處理技術(shù),探討具海南特色的軟土路基快速處理方法,主要研究成果和結(jié)論如下:
① 研究了海南省濱海公路浜塘區(qū)軟土的工程地質(zhì)特征和參數(shù)指標(biāo),提出了本省公路行業(yè)的濱海浜塘區(qū)軟土特點與分類方法。結(jié)合濱海浜塘區(qū)軟土粒度以細(xì)砂為主、高透水性、中低壓縮性和低工后沉降的軟土特征,為快速處理海南濱海浜塘軟土路基提供了依據(jù),推薦了濱海浜塘區(qū)軟土路基常用的處理技術(shù),并給出了常用處理技術(shù)的適用范圍;
② 針對海南省公路浜塘區(qū)軟土路基工程地質(zhì)特征,建立了對應(yīng)的Boltzmann沉降模型,分析了濱海公路浜塘區(qū)軟土地基沉降發(fā)育規(guī)律。建立了基于全過程沉降的Boltzmann S型成長曲線模型,并采用微分方法對Boltzmann模型進行三階倒數(shù)分析,得到了軟土地基沉降發(fā)育各階段的區(qū)間計算公式,不同測點的計算結(jié)果驗證了其合理性。采用相對誤差分析Boltzmann模型預(yù)測沉降值與實測值間差異,發(fā)現(xiàn)預(yù)測值與實測值之間的差異與沉降發(fā)展規(guī)律保持一致,驗證了模型的適用性;
③ 總結(jié)提出了海南省濱海公路浜塘區(qū)軟土地基快速處理技術(shù),研究了浜塘區(qū)軟土硬殼層的路基修筑可利用性。根據(jù)海南省濱海公路浜塘區(qū)軟土特點,總結(jié)提出了木樁、拋石擠淤、天然硬殼人工墊層等快速軟土路基處理方法。研究表明由于浜塘區(qū)軟土上覆硬殼層的應(yīng)力擴散作用、封閉作用及反壓護道作用,軟土地基的極限承載力得到了顯著提高。該研究中對不同厚度條件下的上覆硬殼層軟土路基的極限承載力進行計算,認(rèn)為當(dāng)上覆硬殼層達到一定厚度后,無需對軟弱下臥層進行工程處理。