垃圾填埋區(qū)路基處理

李　毅

(山西省交通建設(shè)工程監(jiān)理總公司，山西 太原　030006)

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垃圾填埋區(qū)路基處理

李毅

(山西省交通建設(shè)工程監(jiān)理總公司，山西 太原030006)

結(jié)合某垃圾填埋區(qū)的水文地質(zhì)條件，從振動沉管水泥混凝土樁、微型鋼管樁、注漿、排水、排氣等方面，提出了垃圾填埋區(qū)的路基處理方案，通過施工后檢測結(jié)果表明，該方案取得了良好的施工效果。

垃圾填埋區(qū)，路基，沉管樁，鋼管樁

1　概述

高平至沁水高速公路K68+316～K68+412段經(jīng)過沁水縣城市生活垃圾填埋場，路基地層由第四系全新統(tǒng)人工堆埋(成分為食品塑料袋、織物、玻璃及廢金屬為主，夾雜磚塊、碎石及煤渣)及其下二疊系上統(tǒng)上石盒子組沉積巖組成。在設(shè)計階段，該段垃圾場處治采用清除垃圾，回填普土并進行綠化防護，設(shè)計清除垃圾為6.9萬m3。并選定一處約10畝的荒溝進行填溝并掩埋。在勘察設(shè)計結(jié)束至開工的3年期間，當(dāng)?shù)乩^續(xù)在此位置傾倒垃圾，導(dǎo)致若采用設(shè)計階段的清方方案，需清除垃圾遠(yuǎn)超設(shè)計方量，且選定的棄渣場已不能容納。

2　地質(zhì)勘查

勘察區(qū)地貌單元屬構(gòu)造剝蝕低山區(qū)，微地貌有山梁、山脊、緩坡～中緩坡，沖溝。地勢整體北高南低，地形起伏較大，因垃圾堆填，改變了原有地貌形態(tài)。 地層巖性根據(jù)勘察，路基地層由第四系全新統(tǒng)人工堆填垃圾，二疊系上統(tǒng)上盒子組沉積巖組成。

3　水文地質(zhì)條件

勘察地段未見地表水。地段內(nèi)沖溝干枯無水，只有在雨季有洪水流出。在連續(xù)降雨時，大氣降水一部分形成地表面流自高處向低處排泄，另一部分則垂直下滲，轉(zhuǎn)化為地下水。依據(jù)地質(zhì)調(diào)繪及鉆孔成果：施工地點內(nèi)地下水埋藏較深，鉆探勘測范圍內(nèi)未見地下水，其周圍也未見泉水出露。

4　處置方案

4.1振動沉管水泥混凝土樁

在路基寬度范圍內(nèi)采用振動沉管水泥混凝土樁，加固地基，提高地基承載力，減少沉降。

4.1.1樁的布設(shè)

振動沉管水泥混凝土樁平面上梅花狀布置，樁徑40 cm，樁間距為120 cm。振動沉管水泥混凝土樁應(yīng)穿透全部雜填土層且盡量入巖。

4.1.2材料和質(zhì)量要點

1)水泥和鋼材進場時必須進行復(fù)檢，應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)各項指標(biāo)。2)水泥、砂、石子應(yīng)進行堿集量的測試。3)防腐混凝土中摻用的防腐劑，必須符合相應(yīng)的要求。4)施工前應(yīng)復(fù)驗測量基線、水準(zhǔn)點及樁位，使之符合樁位偏差要求，樁基軸線的定位點及施工區(qū)附近所設(shè)的水準(zhǔn)點，應(yīng)設(shè)置在不受樁基施工影響的地方。5)沉管前對樁管進行垂直檢測，調(diào)整好樁架，確保沉管樁入地的垂直度。6)嚴(yán)格控制樁管入土標(biāo)高及鋼筋籠的標(biāo)高位置。7)現(xiàn)場攪拌混凝土?xí)r，應(yīng)嚴(yán)格控制水灰比。采用商品混凝土供應(yīng)時，應(yīng)根據(jù)運輸距離和樁基臺數(shù)及成樁速度確定供應(yīng)速度。

4.1.3施工工藝方法

1)在原地面放線、打點均勻布置振動沉管樁位置，然后打樁機就位(放線打點位置)預(yù)制尖樁靠樁管自重的壓力，使尖樁進入土中約300 mm～500 mm后調(diào)整好樁架位置。

2)技術(shù)人員用水準(zhǔn)儀校正樁管垂直度，待垂直度符合要求后開啟振動裝置進行沉管。沉管時沉管速度要勻速，遇泥巖等較硬土層時，可對樁管進行加壓使其順利通過硬土層。

3)樁管振動下沉到預(yù)定標(biāo)高后，用探孔器確認(rèn)深度及管內(nèi)有無雜物同時確認(rèn)孔深。然后安裝鋼筋籠并澆筑混凝土。

4)先振動3 s～10 s，再開始拔管，應(yīng)邊振動邊拔管，在樁底標(biāo)高1.3 m范圍內(nèi)進行反插數(shù)次，反插深度0.3 m～0.5 m，即可向上拔管。在拔管過程中，管內(nèi)應(yīng)至少保持2 m以上高度的混凝土或不低于地面，可以用吊砣檢測，不足時要及時補灌以防止混凝土中斷形成縮徑、斷樁。

4.2微型鋼管樁

為提高路基的整體穩(wěn)定性，在路基寬度外5 m范圍內(nèi)和沉管樁之間設(shè)置微型鋼管樁。生活垃圾與巖面的滑面C，Φ值沒有成熟經(jīng)驗，而且材料(生活垃圾)的不確定性導(dǎo)致現(xiàn)場試驗也無法確定滑面C，Φ值，通過工程類比法，參與不同類型的土與軟巖之間的參數(shù)，綜合比較后確定C，Φ值分別為5 kPa，5°，綜合計算在1.2的安全 系數(shù)下沿溝心方向的剩余下滑力為2 800 kN，在路基寬度5 m范圍內(nèi)設(shè)置三排微型鋼管樁，梅花形布設(shè)，樁間距1.2 m，共設(shè)8排。斷面內(nèi)設(shè)置14排微型樁可抵抗2 800 kN的下滑力。

鋼管樁采用無縫鋼管108 mm，壁厚6 mm，節(jié)長3 m和6 m的無縫鋼管。為增加鋼管的耐腐蝕性，在表面均勻涂抹環(huán)氧瀝青，層厚0.5 mm，無縫鋼管接頭采用絲扣連接，絲扣長15 cm，為使接頭錯開，第一節(jié)使用3 m或者6 m的鋼管錯開施工，以后每節(jié)采用6 m的鋼管。

4.3注漿

在樁處置完成后，為加固樁間垃圾，設(shè)置4 m長注漿管，間距1.2 m布設(shè)微型樁位置不再布設(shè)注漿管。注漿管采用50鋼管，注漿填充率應(yīng)達到75%，施工時直接打入注漿管，然后沖管、灌漿。注漿采用1∶1水泥漿，注漿壓力為0.5 MPa～1.0 MPa。

4.4排水、排氣

垃圾場處置完成后，垃圾被完全包裹。為排除垃圾內(nèi)的廢氣，在中央分隔帶及路基兩側(cè)各打一排排氣管，排氣管采用鋼管，長度6 m，管頂露出地面0.3 m并加工傘狀蓋子遮擋雨水。

垃圾場右側(cè)10 m～30 m邊坡上打入仰斜式排水管，排水管間距5 m，平面上梅花形布設(shè)，管長20 m排水管與水平夾角10°打入路基。排水管材采用HDPE打孔波紋管，管徑110 mm梅花形布設(shè)。排水管外部采用長絲滲水土工布包裹，包裹土工布時要控制施工工藝，防止在管插入時土工布搓起。長絲土工布單位面積不小于200 g/m2，厚度不小于2.5 mm，斷裂強力橫向不小于10 kN/m，縱向不小于16 kN/m,撕破強力橫向不小于300 N，縱向不小于370 N,垂直滲透系數(shù)不小于0.27 cm/s。

4.5其他工程

1)施工灌注樁前，應(yīng)先施作兩側(cè)6排鋼管樁，施作灌注樁過程中同步施作其余鋼管樁。施作灌注樁由外向內(nèi)施作，待樁身強度達到75%后再依次施作內(nèi)側(cè)灌注樁。2)鋼管樁及管內(nèi)鋼筋使用錳鋼，增加鋼材的抗剪強度。

5　處治結(jié)果檢測

施工后，先對灌注樁進行工程樁的樁身完整性檢測，待處治完成后對路床頂面進行彎沉和回彈模量檢測。

5.1振動沉管樁檢測

樁身完整性檢測，采用低應(yīng)變進行完整性檢測，檢測率為3%，對于無損檢測發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題的樁再進行鉆孔取芯檢測，鉆孔取芯檢測不小于10%[1]。采用低應(yīng)變法檢測時，受檢混凝土強度至少達到設(shè)計強度的70%，且不小于15 MPa,采用鉆芯法檢測時，受檢樁的混凝土齡期達到28 d或預(yù)留同條件養(yǎng)護試塊強度達到設(shè)計要求。

5.2路床頂面彎沉及回彈模量檢測

處治完成后，即碎石墊層施工完成后按一般路基段要求檢測路床頂面的彎沉和回彈模量。

6　結(jié)語

由于我國的國情原因大部分生活垃圾仍然以填埋為主，這就造成以后的路基、橋梁施工當(dāng)中不可避免的要遇到垃圾填埋區(qū)這種人造的特殊地質(zhì)條件，在這種特殊地質(zhì)條件下如何施工就成了我們亟待解決的問題。由于這次是生活垃圾處治，垃圾場填料的不確定性，導(dǎo)致有很多不確定不可預(yù)見的因素，施工中采取動態(tài)施工的原則。

由于垃圾場采用振動沉管樁處治，檢測無成熟經(jīng)驗，建議按照現(xiàn)場試驗確定檢測標(biāo)準(zhǔn)，保證處理完成后的地基滿足《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》的要求，建議加強后期的變形監(jiān)控。

[1]JGJ 79—2002，建筑地基處理技術(shù)規(guī)范[S].

The roadbed treatment of landfill

Li Yi

(Shanxi Communications Construction Engineering Supervision Company, Taiyuan 030006, China)

Combining with the hydrological geology conditions of a landfill, from the shaking immersed tube concrete pile, micro pile, grouting, drainage, exhaust and other aspects, proposed the roadbed treatment scheme of landfill, through the test results showed that after construction, the scheme gained good construction effect.

landfill, roadbed, sinking pile, steel pipe pile

1009-6825(2016)25-0157-02

2016-06-24

李毅(1982- )，男，工程師

U416.1

A