郭曉東
摘要:由于軟土地基的承載力比較弱,如果不進(jìn)行相應(yīng)的處理,那么,在上部建筑的壓力下往往會(huì)發(fā)生形變,從而導(dǎo)致上部水利工程出現(xiàn)不規(guī)則的沉降,造成水利工程裂縫甚至是發(fā)生事故。因此在水利工程施工過(guò)程當(dāng)中應(yīng)該做好軟土地基的處理工作,從而保證水利工程的質(zhì)量和安全。
關(guān)鍵詞:水利施工;軟基處理;工程施工
前 ?言
如果對(duì)公路工程建設(shè)中出現(xiàn)的軟土地基不進(jìn)行有效地處治,就會(huì)導(dǎo)致路基不均勻沉陷,路面開(kāi)裂等病害的發(fā)生,對(duì)道路的穩(wěn)定性、安全性影響較大,同時(shí)還會(huì)增加公路的養(yǎng)護(hù)成本。本文結(jié)合某工程軟基處理的施工方法,論述了水泥攪拌樁、土工格柵、預(yù)應(yīng)力管樁在軟基處理中的質(zhì)量控制措施。
一、軟土地基的物理特性
1.物理性質(zhì)
軟粘土多呈深灰、暗綠色,有臭味,含有機(jī)質(zhì),含水量較高、一般大于40%,而淤泥也有大于80%的情況??紫侗纫话銥?.0-2.0,其中孔隙比為1.0 ~ 1.5稱為淤泥質(zhì)粘土,孔隙比大于1.5時(shí)稱為淤泥。由于其高粘粒含量、高含水量、大孔隙比,因而其力學(xué)性質(zhì)也就呈現(xiàn)與之對(duì)應(yīng)的特點(diǎn)——低強(qiáng)度、高壓縮性、低滲透性、高靈敏度。
2.力學(xué)性質(zhì)
軟粘土的強(qiáng)度極低,不排水強(qiáng)度通常僅為5 ~ 30kPa,表現(xiàn)為承載力基本值很低,一般不超過(guò)70kPa,有的甚至只有20kPa。軟粘土尤其是淤泥靈敏度較高,這也是區(qū)別于一般粘土的重要指標(biāo)。
3.工程特性
軟粘土地基承載力低,強(qiáng)度增長(zhǎng)緩慢;加荷后易變形且不均勻;變形速率大且穩(wěn)定時(shí)間長(zhǎng);具有滲透性小、觸變性及流變性大的特點(diǎn)。常用的地基處理方法有預(yù)壓法、置換法、攪拌法等。
二、軟基處理工程
1.水泥攪拌樁
1.1加固原理。水泥攪拌樁是一種應(yīng)用較廣泛的地基加固方法,根據(jù)水泥水化的化學(xué)機(jī)理,利用水泥作為固化劑,通過(guò)特制的攪拌機(jī)械,在地基深處就地將軟土和固化劑(漿液和粉體)強(qiáng)制攪拌,由固化劑和軟土間所產(chǎn)生的一系列物理—化學(xué)反應(yīng),使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)性和一定強(qiáng)度的水泥加固土,從而提高地基強(qiáng)度和增大變形模量。
1.2施工工藝。水泥攪拌樁施工流程為:①測(cè)量定位;②樁機(jī)就位;③第一次下沉;④水泥漿制備;⑤提升注漿攪拌設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高;⑥第二次下沉、噴漿至設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高;⑦移動(dòng)樁機(jī),進(jìn)行下一根樁的施工。施工參數(shù):①水泥摻量為15%;②水灰比0.45~0.55,木質(zhì)素?fù)搅繛樗嘀亓康?.2%;③提升速度控制在15cm/min左右。
2.土工格柵
2.1在施工前首先對(duì)材料加以嚴(yán)格檢查,對(duì)土工格柵的質(zhì)量符合圖紙或規(guī)范要求,在采用土工格柵的路堤填筑正式開(kāi)工前,結(jié)合工程先修筑試驗(yàn)路段,以指導(dǎo)施工。
2.2鋪設(shè)土工格柵按圖紙施工,在平整的下承層上全斷面鋪設(shè)。鋪設(shè)時(shí),不得有褶皺和破壞。土工格柵下填料在最佳含水量的條件下用壓路機(jī)分層壓實(shí)。攤鋪土工格柵,人工拉直平順,緊貼土層,不扭曲,折皺,重疊。③土工格柵在鋪設(shè)時(shí),將強(qiáng)度高的方向置于路堤軸線方向。④土工格柵拼接時(shí),在受力方向連接處的強(qiáng)度不低于材料設(shè)計(jì)抗拉強(qiáng)度。為保證土工合成材料的整體性,土工搭接長(zhǎng)度保證足夠長(zhǎng),橫向搭接長(zhǎng)度大于0.3m,縱向搭接長(zhǎng)度大于0.6m。
3.預(yù)應(yīng)力管樁
3.1施工工藝。該段管樁采用靜力壓入法施工工藝,流程為①場(chǎng)地平整,樁機(jī)就位;②靜力壓入第一節(jié)樁;③起吊第二節(jié)樁;④電焊接樁,檢查焊接質(zhì)量和垂直度;⑤靜力壓入第二節(jié)樁;⑥重復(fù)打樁工藝,直至達(dá)到設(shè)計(jì)樁長(zhǎng);⑦移動(dòng)樁機(jī),進(jìn)行下一根樁的施工。
3.2質(zhì)量控制要點(diǎn)。1.接樁。采用端板焊接法進(jìn)行接樁,焊接前,先將下節(jié)樁端板除污、除銹,清理干凈鐵件表面后,上、下樁段對(duì)齊,上下兩塊端板軸向錯(cuò)位小于2mm,節(jié)點(diǎn)彎曲矢高不得大于0.1%樁長(zhǎng)。
2.截樁。沉樁到位后仍有一大截管樁外露時(shí),應(yīng)實(shí)施截樁。截樁采用專用切割機(jī),邊切割邊澆水。嚴(yán)禁在管樁沒(méi)有完全切斷時(shí)采用大錘敲斷或樁機(jī)別斷。
三、軟土地基施工注意事項(xiàng)
1.軟基進(jìn)行處理以后,還必須經(jīng)過(guò)加載使超孔隙水壓力逐漸消散,孔隙比減小,地基產(chǎn)生固結(jié),土的密度增加,抗剪強(qiáng)度提高。以保證地基在路堤填筑過(guò)程中不發(fā)生破壞。
2.填筑路基施工時(shí),可采取增設(shè)反壓護(hù)道的措施,即把原設(shè)計(jì)護(hù)坡抬高到路堤高度一半的位置。軟土地基抗剪強(qiáng)度差,故護(hù)道要與路基上方同步施工,使之形成整體,路基荷載可在較大范圍內(nèi)擴(kuò)散,反壓護(hù)道雖然增加了一些土方,但對(duì)工期和施工連續(xù)性、地基受力的均衡都有利。
3.對(duì)橋頭等特殊地段采用超載預(yù)壓。橋頭地段與一般地段完工后允許沉降的控制標(biāo)準(zhǔn)不同,若采用等載預(yù)壓就無(wú)法解決這一問(wèn)題。為此,在橋頭處路基填至設(shè)計(jì)標(biāo)高后再加載1.5m,并在50m范圍內(nèi)過(guò)渡到一般地段的路基頂標(biāo)高,以形成一個(gè)超載三角形。
4.軟土地基段修建涵洞、通道必須考慮路基加載造成的地基沉降,而這種沉降愈近中線就越大。對(duì)此,涵洞、通道處要考慮預(yù)留沉降量或先填土堆載使地基沉降到位再挖槽施工。
四、施工質(zhì)量保證措施
1.動(dòng)員全體員工認(rèn)真,嚴(yán)格搞好工程質(zhì)量,貫切"百年大計(jì)質(zhì)量第一"堅(jiān)持"質(zhì)量是企業(yè)的生命"的方針,樹(shù)立為下一道工序服務(wù),為用戶服務(wù)的思想,搞好質(zhì)量關(guān),宣傳教育工作。
2.要認(rèn)真按圖及規(guī)范施工,以優(yōu)良工程為標(biāo)準(zhǔn)。按施工工藝操作規(guī)程,以及合同有關(guān)的質(zhì)量保證辦法,施工技術(shù)管理制度和質(zhì)量管理責(zé)任制,精心組織施工。
3.各項(xiàng)工序施工中,現(xiàn)場(chǎng)管理施工員要認(rèn)真,嚴(yán)格把質(zhì)量的關(guān)??刂圃O(shè)計(jì)標(biāo)高及軸線平面位置,按圖及規(guī)范監(jiān)督每一工序的施工,對(duì)不合格的一律返工,至達(dá)到要求后,才能對(duì)下一工序進(jìn)行施工,認(rèn)真做好各項(xiàng)工序施工前的技術(shù)交底,根據(jù)不同的工作特點(diǎn)制訂具體的防范措施。
4.圖紙施工中增減工程量,施工員必須跟蹤工作,做好各項(xiàng)增減簽證記錄和隱蔽資料,按甲方要求及時(shí)對(duì)每月報(bào)進(jìn)度工程量,收到甲方書面或口頭變更通知,應(yīng)及時(shí)與甲方代表、監(jiān)理人員會(huì)同認(rèn)可后,方能進(jìn)行施工。
五、結(jié)束語(yǔ)
每一種軟土路基處理方法均有其針對(duì)性、適用范圍以及局限性,必須根據(jù)具體條件選擇符合設(shè)計(jì)要求的軟土路基處理方法,才能取得理想的處治效果。對(duì)能達(dá)到處理效果的方法進(jìn)行使用階段技術(shù)可靠性、施工難易程度、工程造價(jià)、工期、對(duì)周圍環(huán)境影響等方面的綜合評(píng)比,確定最合理的軟土路基處理方案,并不在于技術(shù)的先進(jìn)與否。
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