孫平
摘要:軟基是指內(nèi)聚力小,抗剪強(qiáng)度低,孔隙比大,壓縮性高的淤泥、淤泥質(zhì)土及其它高壓縮性土。軟基具有強(qiáng)度低,壓縮性大、透水性小等特點(diǎn)。軟土地基的強(qiáng)度、變形隨時(shí)間的變化而變化,其變化規(guī)律與土的類別、性質(zhì)、邊界排水條件、受荷載形式、時(shí)間等諸多因素有關(guān),要了解軟土地基的強(qiáng)度、變形規(guī)律就必須了解以上因素。因此修建在軟土路基上的公路、橋梁等工程必須重視實(shí)地調(diào)查研究,提出切實(shí)可行的技術(shù)措施及適宜的處理方法。
關(guān)鍵詞:軟基路;施工技術(shù);實(shí)證分析
一、軟基的幾種處理方法
1.深層攪拌樁法
深層攪拌樁是一種快速處理軟基,減少工后沉降較為理想的方法,可用于結(jié)構(gòu)物處如涵洞、通道、橋臺(tái)的軟基處理,它一般比排水固結(jié)方法節(jié)省工期,但應(yīng)注意它的造價(jià)約是排水固結(jié)法的3—5倍(石灰攪拌樁約為3倍,水泥攪拌樁約為5倍)。由于經(jīng)深層攪拌樁處理的軟基沉降量很小這為公路上軟土路段常見的橋臺(tái)跳車問題提供了一條解決途徑。
2.排水固結(jié)法
在軟土地基中打入砂井,經(jīng)過預(yù)壓加速地基土固結(jié)從而提高地基土強(qiáng)度。美國(guó)在30年代首次在加州公路上應(yīng)用砂井預(yù)壓法,獲得滿意效果。隨著其應(yīng)用及發(fā)展,后又分成幾種新的方法如袋裝砂井法、塑料芯極排水法、真空排水預(yù)壓法及降水預(yù)壓法。
3.輕型填料法
即用密度小的煤渣等重量輕的填料為原料,盡量減少地基沉降保持填土穩(wěn)定。近年來(lái),國(guó)外很多國(guó)家采用高分子材料作為填方材料使用。如挪威和美國(guó)采用超輕量材料的泡沫聚苯乙烯作為道路填方材料及軟基橋臺(tái)引道填方。對(duì)于改善地基沉降有良好效果。此后法國(guó)、日本也相繼將該法用于具體工程中。
二、軟土地基的一般施工程序
對(duì)淤泥層厚度<1m的軟基,可先設(shè)圍堰排水,盡可能將污水排至遠(yuǎn)離施工位置的地方,以防回滲。再用挖土機(jī)或推土機(jī)清挖淤泥并運(yùn)出工地,然后選擇中砂、粗砂及其他滲水性比較好的材料分層換填(必要時(shí)可適當(dāng)添加適量水泥)。換填至軟基自然地面標(biāo)高時(shí),鋪設(shè)A型土工布,并在其上施工砂墊層。不同地段的砂墊層厚度也不同,一般為500~1000mm。砂墊層填至50~100mm時(shí),埋設(shè)沉降觀測(cè)板和位移樁,對(duì)砂墊層結(jié)束后,正式開始填筑路堤,其中穿插進(jìn)行涵管、砂袋護(hù)坡等工序。
在沼澤地段,除以上工作外,由于地下水位較高、積水深、淤泥層厚、排水困難、蘆葦茂盛等原因,推土機(jī)等機(jī)械無(wú)法直接作業(yè),必須先修筑施工便道。在便道的基礎(chǔ)上用特殊挖泥清淤設(shè)備(如挖泥船、水陸兩用挖土機(jī)等)全部清除路堤底部范圍內(nèi)的淤泥,邊挖邊運(yùn),倒入指定淤泥棄土場(chǎng),同時(shí)選用中砂、粗砂等透性比較好的材料分層換填,直至原地面標(biāo)高。
換填結(jié)束后,在路堤底部鋪設(shè)B型土工布,并在其上路堤兩側(cè)碼堆砂袋,在砂袋內(nèi)側(cè)施工砂墊層。砂墊層完成后,再在砂墊層斜面上鋪設(shè)A型土工布,并在其上填筑路堤。路堤施工完成后,在沼澤地段全長(zhǎng)范圍內(nèi),沿路堤兩側(cè)施工沉排和石籠,用以保護(hù)土工布和砂袋,防止兩側(cè)水流對(duì)路堤的侵害。淤泥棄土場(chǎng)要求場(chǎng)地穩(wěn)定,排水良好,且不會(huì)對(duì)公路本身及周圍建筑物造成損害。
三、軟基路段施工技術(shù)的實(shí)證分析
正是因?yàn)檐浕嬖谥N種不足,因此在施工時(shí)才要采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理,以保證公路工程的安全和穩(wěn)定,下面以某工程軟基路段的施工技術(shù)為例,對(duì)如何做好工程施工進(jìn)行說(shuō)明。
1.施工方法
土工格室是一種新型的土工合成材料,具有施工省力、快捷、方便的特點(diǎn),施工的大致流程是先對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行平整,清除雜物,鋪設(shè)施工墊層并進(jìn)行壓實(shí)。然后鋪設(shè)土工格室,鋪設(shè)時(shí)注意將其拉緊,不能出現(xiàn)褶皺。在用填料將其填充壓實(shí)后,對(duì)格室的變形和密實(shí)度進(jìn)行檢查,最后完成邊坡的施工。通過鉆探取芯,共在NO.14.3合同段范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)三處軟基,分別為K124+080~K133+960、K134+520~K135+480、K137+435~K138+595,處理方式均為土工格室,對(duì)于材料的要求為具有較高的抗剪、抗拉強(qiáng)度。由于工程屬于省道恢復(fù)工程,因此施工與通車不能相互阻礙,給施工和安全生產(chǎn)都帶來(lái)了很大的隱患。為了確保工程質(zhì)量,采用的是半幅施工的方法,現(xiàn)綜述如下。
1.1 在正式開始施工前首先將半幅封閉,并在施工路段兩端稍遠(yuǎn)位置設(shè)置安全警示牌,同時(shí)在道路中心線出設(shè)置隔離柵欄;
1.2 通過挖掘機(jī)等機(jī)械設(shè)備將原有公路的結(jié)構(gòu)層挖出,直至露出原有路基的基頂面為止,然后用自卸車將廢料運(yùn)出施工現(xiàn)場(chǎng);
1.3 清理結(jié)束后,就可以開始?jí)|層的鋪設(shè)。首先,在原有路基的頂面位置用級(jí)配碎石鋪設(shè)厚度為15cm的厚墊層,以作為土工格室的找平層。級(jí)配碎石的松鋪系數(shù)采用的是1.35,鋪設(shè)結(jié)束后首先進(jìn)行人工平整,之后采用振動(dòng)式壓路機(jī)先對(duì)其進(jìn)行一次靜壓,然后再進(jìn)行振壓,直到壓實(shí)度達(dá)到有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的要求為止;
1.4 對(duì)于老路的開挖回填應(yīng)該按照土工格室的鉚距尺寸進(jìn)行,首先用工具對(duì)準(zhǔn)備好的鋼楔進(jìn)行固定,鋼楔的外露部分不得超過格室的高度。在未進(jìn)行土工格室的張拉之前,應(yīng)先用格室連接件對(duì)其進(jìn)行連接,然后將連接好的土工格室按格掛在鋼楔上,同時(shí)準(zhǔn)備填料;
1.5填筑碾壓。土工格室的回填應(yīng)分兩次進(jìn)行,首先通過人工回填的辦法按照倒U型進(jìn)行級(jí)配碎石的回填,厚度約為15cm,以便使格室首先獲得整體上的穩(wěn)定。然后用小型機(jī)械從一端開始回填級(jí)配碎石,直至高出格室頂面5cm左右。在進(jìn)行人工找平后,用振動(dòng)式壓路機(jī)對(duì)其進(jìn)行3次~4次的碾壓。碾壓結(jié)束后,再鋪筑一層厚度達(dá)到標(biāo)高的鋪筑級(jí)配碎石,用采用振動(dòng)式壓路機(jī)對(duì)其進(jìn)行靜壓。
2.土工格室的鋪設(shè)
鋪設(shè)工作應(yīng)沿著路基的橫斷面進(jìn)行,首先進(jìn)行的就是格室的張拉,使格室處于張力狀態(tài),不得出現(xiàn)松弛的情況,壓路機(jī)從土工格室鋪設(shè)的始端開始對(duì)其進(jìn)行碾壓,碾壓時(shí)要注意先輕后重、先慢后快,并將時(shí)速控制在2km/h之內(nèi),確保碾壓的均勻度,不得出現(xiàn)漏壓、死角或明顯的輪跡。最后再用三輪壓路機(jī)進(jìn)行碾壓,直至路面無(wú)輪跡為止。在碾壓開始并完成第二次碾壓后,施工現(xiàn)場(chǎng)的試驗(yàn)工程師應(yīng)對(duì)每次碾壓的壓實(shí)度進(jìn)行測(cè)量和記錄,一般來(lái)說(shuō),第二、三次碾壓時(shí)所達(dá)到的壓實(shí)度大多無(wú)法滿足設(shè)計(jì)要求,從第四遍開始,部分檢測(cè)點(diǎn)的壓實(shí)度會(huì)達(dá)到設(shè)計(jì)要求,基本在第五次碾壓后,壓實(shí)度就能夠全部檢測(cè)合格。
由于工程實(shí)際情況的限制,不能將施工現(xiàn)場(chǎng)完全封閉,因此不僅無(wú)法開展全機(jī)械填料,也不能將施工段落延伸過長(zhǎng),加之人工填料、半幅施工的影響,在很大程度上增加了工期,也不利于工程質(zhì)量的保證和提高。而半幅施工也使土工格室在靠近路中心的一側(cè)要留出與另半幅格室相連接的部分,這樣就使得路中心一側(cè)需要留出約10cm的范圍不能進(jìn)行填料和壓實(shí),而如果不留出該部分,則會(huì)使兩側(cè)的土工格室無(wú)法有效連接成為一個(gè)整體。雖然在工程投入使用后證明鋪設(shè)效果非常理想,但是整個(gè)工程的工期并沒有達(dá)到相關(guān)要求,因此如果需要采用鋪設(shè)土工格室的方法來(lái)對(duì)軟基路段進(jìn)行處理,應(yīng)注意解決交通和施工之間的矛盾,避免半幅施工的現(xiàn)象,從而在提高工程質(zhì)量的同時(shí)保證工期。
參考文獻(xiàn):
[1]何占偉,佟士學(xué).公路工程軟土地基處置方法淺析[J].黑龍江交通科技,2010,(06).
[2]盧春龍.淺談公路軟土地基的處理方法[J].中國(guó)城市經(jīng)濟(jì),2010,(09).
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[4]朱廣幸,魏榮華,韓燕.袋裝砂井在公路工程軟基處理中的應(yīng)用[J].山西建筑,2011,(03).
[5]溫小斌.公路工程軟基路段施工技術(shù)探討[J].科技傳播,2011,(02).
[6]杜茂虎.公路軟土地基危害分析及處理對(duì)策[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2010,(27).
胡學(xué)彬
摘要:軟基是指內(nèi)聚力小,抗剪強(qiáng)度低,孔隙比大,壓縮性高的淤泥、淤泥質(zhì)土及其它高壓縮性土。軟土地基的強(qiáng)度、變形隨時(shí)間的變化而變化,其變化規(guī)律與土的類別、性質(zhì)、邊界排水條件、受荷載形式、時(shí)間等諸多因素有關(guān)。本文介紹了軟基的幾種處理方法和軟土地基的一般施工程序,并進(jìn)行了軟基路段施工技術(shù)的實(shí)證分析。
關(guān)鍵詞:軟基路段;施工技術(shù);實(shí)證分析
前 ?言
軟基具有強(qiáng)度低,壓縮性大、透水性小等特點(diǎn)。軟土地基的強(qiáng)度、變形隨時(shí)間的變化而變化,其變化規(guī)律與土的類別、性質(zhì)、邊界排水條件、受荷載形式、時(shí)間等諸多因素有關(guān),要了解軟土地基的強(qiáng)度、變形規(guī)律就必須了解以上因素。因此修建在軟土路基上的公路、橋梁等工程必須重視實(shí)地調(diào)查研究,提出切實(shí)可行的技術(shù)措施及適宜的處理方法。
一、軟基的幾種處理方法
1.深層攪拌樁法
深層攪拌樁的處理范圍:(1)橋臺(tái)(包括橋形通道)臺(tái)背附近20米以內(nèi);(2)管涵基底及基礎(chǔ)邊緣外延3米左右;(3)箱涵、蓋板涵及箱形通道基底及基礎(chǔ)外延5米左右。攪拌樁樁長(zhǎng)設(shè)計(jì)以經(jīng)濟(jì)合理,滿足沉降量及承載力要求為原則,當(dāng)軟基不太厚時(shí)??紤]到現(xiàn)有樁基的施工能力及樁身的質(zhì)量保證,設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)不宜大于l5米。施工時(shí)施工場(chǎng)地應(yīng)事先平整清理地表障礙物。施工可按以下步驟進(jìn)行:(1)深層攪拌樁機(jī)械就位;(2)預(yù)攪下沉;(3)噴灰(或噴漿)攪拌提升;(4)重復(fù)攪拌下沉;(5)重復(fù)攪拌提升至孔口;(6)關(guān)閉攪拌機(jī)械。
深層攪拌樁是一種快速處理軟基,減少工后沉降較為理想的方法,可用于結(jié)構(gòu)物處如涵洞、通道、橋臺(tái)的軟基處理,它一般比排水固結(jié)方法節(jié)省工期,但應(yīng)注意它的造價(jià)約是排水固結(jié)法的3—5倍(石灰攪拌樁約為3倍,水泥攪拌樁約為5倍)。由于經(jīng)深層攪拌樁處理的軟基沉降量很小這為公路上軟土路段常見的橋臺(tái)跳車問題提供了一條解決途徑。
2.排水固結(jié)法
在軟土地基中打入砂井,經(jīng)過預(yù)壓加速地基土固結(jié)從而提高地基土強(qiáng)度。美國(guó)在30年代首次在加州公路上應(yīng)用砂井預(yù)壓法,獲得滿意效果。隨著其應(yīng)用及發(fā)展,后又分成幾種新的方法如袋裝砂井法、塑料芯極排水法、真空排水預(yù)壓法及降水預(yù)壓法。
3.輕型填料法
即用密度小的煤渣等重量輕的填料為原料,盡量減少地基沉降保持填土穩(wěn)定。近年來(lái),國(guó)外很多國(guó)家采用高分子材料作為填方材料使用。如挪威和美國(guó)采用超輕量材料的泡沫聚苯乙烯作為道路填方材料及軟基橋臺(tái)引道填方。對(duì)于改善地基沉降有良好效果。此后法國(guó)、日本也相繼將該法用于具體工程中。
二、軟土地基的一般施工程序
對(duì)淤泥層厚度<1m的軟基,可先設(shè)圍堰排水,盡可能將污水排至遠(yuǎn)離施工位置的地方,以防回滲。再用挖土機(jī)或推土機(jī)清挖淤泥并運(yùn)出工地,然后選擇中砂、粗砂及其他滲水性比較好的材料分層換填(必要時(shí)可適當(dāng)添加適量水泥)。換填至軟基自然地面標(biāo)高時(shí),鋪設(shè)A型土工布,并在其上施工砂墊層。不同地段的砂墊層厚度也不同,一般為500~1000mm。
砂墊層填至50~100mm時(shí),埋設(shè)沉降觀測(cè)板和位移樁,對(duì)砂墊層結(jié)束后,正式開始填筑路堤,其中穿插進(jìn)行涵管、砂袋護(hù)坡等工序。
在沼澤地段,除以上工作外,由于地下水位較高、積水深、淤泥層厚、排水困難、蘆葦茂盛等原因,推土機(jī)等機(jī)械無(wú)法直接作業(yè),必須先修筑施工便道。在便道的基礎(chǔ)上用特殊挖泥清淤設(shè)備(如挖泥船、水陸兩用挖土機(jī)等)全部清除路堤底部范圍內(nèi)的淤泥,邊挖邊運(yùn),倒入指定淤泥棄土場(chǎng),同時(shí)選用中砂、粗砂等透性比較好的材料分層換填,直至原地面標(biāo)高。
換填結(jié)束后,在路堤底部鋪設(shè)B型土工布,并在其上路堤兩側(cè)碼堆砂袋,在砂袋內(nèi)側(cè)施工砂墊層。砂墊層完成后,再在砂墊層斜面上鋪設(shè)A型土工布,并在其上填筑路堤。路堤施工完成后,在沼澤地段全長(zhǎng)范圍內(nèi),沿路堤兩側(cè)施工沉排和石籠,用以保護(hù)土工布和砂袋,防止兩側(cè)水流對(duì)路堤的侵害。
淤泥棄土場(chǎng)要求場(chǎng)地穩(wěn)定,排水良好,且不會(huì)對(duì)公路本身及周圍建筑物造成損害。
三、軟基路段施工技術(shù)的實(shí)證分析
正是因?yàn)檐浕嬖谥N種不足,因此在施工時(shí)才要采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理,以保證公路工程的安全和穩(wěn)定,下面以某工程軟基路段的施工技術(shù)為例,對(duì)如何做好工程施工進(jìn)行說(shuō)明。
1.施工方法
土工格室是一種新型的土工合成材料,具有施工省力、快捷、方便的特點(diǎn),施工的大致流程是先對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行平整,清除雜物,鋪設(shè)施工墊層并進(jìn)行壓實(shí)。然后鋪設(shè)土工格室,鋪設(shè)時(shí)注意將其拉緊,不能出現(xiàn)褶皺。在用填料將其填充壓實(shí)后,對(duì)格室的變形和密實(shí)度進(jìn)行檢查,最后完成邊坡的施工。
通過鉆探取芯,共在NO.14.3合同段范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)三處軟基,分別為K124+080~K133+960、K134+520~K135+480、K137+435~K138+595,處理方式均為土工格室,對(duì)于材料的要求為具有較高的抗剪、抗拉強(qiáng)度。由于工程屬于省道恢復(fù)工程,因此施工與通車不能相互阻礙,給施工和安全生產(chǎn)都帶來(lái)了很大的隱患。為了確保工程質(zhì)量,采用的是半幅施工的方法,現(xiàn)綜述如下。
1.1 在正式開始施工前首先將半幅封閉,并在施工路段兩端稍遠(yuǎn)位置設(shè)置安全警示牌,同時(shí)在道路中心線出設(shè)置隔離柵欄;
1.2 通過挖掘機(jī)等機(jī)械設(shè)備將原有公路的結(jié)構(gòu)層挖出,直至露出原有路基的基頂面為止,然后用自卸車將廢料運(yùn)出施工現(xiàn)場(chǎng);
1.3 清理結(jié)束后,就可以開始?jí)|層的鋪設(shè)。首先,在原有路基的頂面位置用級(jí)配碎石鋪設(shè)厚度為15cm的厚墊層,以作為土工格室的找平層。級(jí)配碎石的松鋪系數(shù)采用的是1.35,鋪設(shè)結(jié)束后首先進(jìn)行人工平整,之后采用振動(dòng)式壓路機(jī)先對(duì)其進(jìn)行一次靜壓,然后再進(jìn)行振壓,直到壓實(shí)度達(dá)到有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的要求為止;
1.4 對(duì)于老路的開挖回填應(yīng)該按照土工格室的鉚距尺寸進(jìn)行,首先用工具對(duì)準(zhǔn)備好的鋼楔進(jìn)行固定,鋼楔的外露部分不得超過格室的高度。在未進(jìn)行土工格室的張拉之前,應(yīng)先用格室連接件對(duì)其進(jìn)行連接,然后將連接好的土工格室按格掛在鋼楔上,同時(shí)準(zhǔn)備填料;
2.土工格室的鋪設(shè)
鋪設(shè)工作應(yīng)沿著路基的橫斷面進(jìn)行,首先進(jìn)行的就是格室的張拉,使格室處于張力狀態(tài),不得出現(xiàn)松弛的情況,壓路機(jī)從土工格室鋪設(shè)的始端開始對(duì)其進(jìn)行碾壓,碾壓時(shí)要注意先輕后重、先慢后快,并將時(shí)速控制在2km/h之內(nèi),確保碾壓的均勻度,不得出現(xiàn)漏壓、死角或明顯的輪跡。最后再用三輪壓路機(jī)進(jìn)行碾壓,直至路面無(wú)輪跡為止。在碾壓開始并完成第二次碾壓后,施工現(xiàn)場(chǎng)的試驗(yàn)工程師應(yīng)對(duì)每次碾壓的壓實(shí)度進(jìn)行測(cè)量和記錄,一般來(lái)說(shuō),第二、三次碾壓時(shí)所達(dá)到的壓實(shí)度大多無(wú)法滿足設(shè)計(jì)要求,從第四遍開始,部分檢測(cè)點(diǎn)的壓實(shí)度會(huì)達(dá)到設(shè)計(jì)要求,基本在第五次碾壓后,壓實(shí)度就能夠全部檢測(cè)合格。
參考文獻(xiàn):
[1]何占偉,佟士學(xué).公路工程軟土地基處置方法淺析[J].黑龍江交通科技,2010,(06).
[2]盧春龍.淺談公路軟土地基的處理方法[J].中國(guó)城市經(jīng)濟(jì),2010,(09).