劉文明(平潭綜合實(shí)驗(yàn)區(qū)交通投資集團(tuán)有限公司,福建 平潭 350400)
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淺談道路軟基處理方案對策
劉文明(平潭綜合實(shí)驗(yàn)區(qū)交通投資集團(tuán)有限公司,福建 平潭 350400)
隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,道路建設(shè)也隨之不斷發(fā)展,由于在道路建設(shè)中存在軟土地基,因此導(dǎo)致道路地基的結(jié)構(gòu)相對比較復(fù)雜。道路軟土地基的有著較低的抗剪性、較高的壓縮性、較大的空隙以及很高的含水性等特點(diǎn)。本文主要簡單介紹了道路軟基中的一些處理措施,同時(shí)還介紹了質(zhì)量控制措施,使地基更加穩(wěn)固,增強(qiáng)軟土地基的承載能力。
軟基處理;水泥攪拌樁;CFG樁
本項(xiàng)目為平潭金井灣片區(qū)金井二路道路工程。金井灣片區(qū)正處于開發(fā)建設(shè)階段,作為金井灣片區(qū)相關(guān)配套的市政道路,應(yīng)盡快實(shí)施,以推進(jìn)金井灣污水處理廠的建設(shè),帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。金井二路為金井灣片區(qū)內(nèi)一條重要城市主干路,西起如意路,向東北延伸至壇西大道,道路全長7517.854m,紅線寬度40m,雙向六車道。為了配合已出讓地塊的建設(shè),本次設(shè)計(jì)范圍南起嶺下路,向北延伸至天大北路,與已施工路段銜接,起點(diǎn)樁號K2+000,終點(diǎn)樁號K3+550,道路長度1550m。筆者探討了市政道路工地常用的幾種處理軟土地基的方法并結(jié)合工程實(shí)例對軟基的施工技術(shù)措施進(jìn)行分析。
2.1特殊路基處理標(biāo)準(zhǔn)
表1 容許工后沉降
2.1.1容許工后沉降
2.1.2復(fù)合地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值
復(fù)合地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值不小于結(jié)構(gòu)物對地基承載力的要求值。
本道路沿線存在大量的魚塘、灘涂、鹽田等不良地質(zhì)路段,其中樁號K3+060~K3+550段已吹填至約3.5m高程。地勘顯示,本項(xiàng)目存在0~15m厚的淤泥質(zhì)土。結(jié)合地勘資料以及周邊在建工程的施工經(jīng)驗(yàn),采取下列處理方式:
(1)K2+360~K2+380及K2+800~K2+880段淤泥厚度小于3m,采用換填處理;
(2)K2+000~K2+360、K2+880~K2+940段淤泥厚度為3~12m,采用水泥攪拌樁復(fù)合地基處理方式;
(3)K2+940~K3+115、K3+155~K3+350段淤泥厚度超過12m,采用CFG樁(水泥粉煤灰碎石樁)復(fù)合地基處理方式;
(4)箱涵底部(K3+115~K3+155)采用高壓旋噴樁處理。
具體施工步驟如下:
(1)對現(xiàn)狀魚塘、溝渠內(nèi)的水進(jìn)行引排、抽干;
(2)挖除表層雜填土、耕植土及塊石等,并對淤泥厚度小于3m段進(jìn)行換填處理;
(3)將K2+000~K2+360及K2+880~K3+550段場地整平至2.5m高程;可將K3+060~K3+550段2.5m高程以上的填砂作為K2+000~K2+360及K2+880~K3+060段的填料,不夠部分再進(jìn)行外購;
(4)在2.5m高程上根據(jù)軟土厚度,打設(shè)CFG樁、水泥攪拌或高壓旋噴樁;
(5)成樁7d后,人工采用風(fēng)鎬處理樁頭,并挖除表層50cm較為松散的填砂;
(6)采用本項(xiàng)目開挖所得開山土或開挖所得砂施工反壓護(hù)道;
(7)成樁1個(gè)月后,進(jìn)行管槽、箱涵基坑開挖及施工;
(8)鋪設(shè)50cm級配碎石墊層及土工格柵;
(9)按路基回填要求,回填路基土至設(shè)計(jì)路槽高程。
2.2水泥攪拌樁軟基處理
水泥攪拌樁適用于淤泥厚度不超過12m的路段。水泥攪拌樁采用濕噴法,直徑為50cm,樁底應(yīng)插入淤泥層下的持力層1.0m。水泥攪拌樁單樁承載力≥90kN,復(fù)合地基承載力≥90kPa。90d樁體無側(cè)限抗壓強(qiáng)度應(yīng)大于1800kPa,7d樁體無側(cè)限抗壓強(qiáng)度應(yīng)大于865kPa,28d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度應(yīng)大于1505kPa。
在樁頂鋪筑50cm厚的碎石墊層,墊層中間鋪設(shè)一層雙向土工格柵。土工格柵應(yīng)橫向鋪設(shè),兩側(cè)折回,錨固長度2m;土工格柵主要技術(shù)要求:材料為高密度聚乙烯,單位質(zhì)量≥400g/m2,要求每延米縱橫向拉伸屈服力不小于50kN/m,縱、橫向標(biāo)稱抗拉強(qiáng)度下的伸長率≤13%,幅邊搭接時(shí),搭接寬度大于30cm,并用小鐵絲綁扎處理,格柵攤鋪后應(yīng)及時(shí)填筑墊層材料,避免其受陽光過長時(shí)間暴曬,時(shí)間不應(yīng)超過8h。
2.2.1水泥攪拌樁軟基處理前準(zhǔn)備工作
(1)現(xiàn)場準(zhǔn)備工作:在未進(jìn)行施工之前,需要對場地進(jìn)行平整,將樁位周圍的所有不相干物品清理,其中包括生活垃圾、碎石頭以及斷樹枝等。對于低洼的場地需要用粘土進(jìn)行填充,不可以用雜土去填充。在進(jìn)行施工之前,需要勘測好地下管道的設(shè)置和走向,明確架空電線的高度,確保排水設(shè)施的正常工作,同時(shí)還需要做好供電線路、施工線路、設(shè)備的擺放位置以及車輛運(yùn)輸方式等準(zhǔn)備工作。
(2)測量準(zhǔn)備工作:在進(jìn)行放線之前,需要對每個(gè)控制點(diǎn)仔細(xì)核查,依據(jù)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行準(zhǔn)確放線,準(zhǔn)確定位出每個(gè)樁位的位置;樁位的確定需要選擇板條或者竹片來定位,點(diǎn)白灰來進(jìn)行樁位的定位,移動(dòng)鉆機(jī)需要按照白灰定位來進(jìn)行對孔,其允許誤差應(yīng)小于50mm。
(3)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作:為了方便進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)量,水泥攪拌樁需要選擇425號普通的袋裝硅酸鹽水泥。水灰配比在0.45~0.55范圍內(nèi),水泥摻入量上面6m是18%,6m之下是15%。在使用水泥之前,應(yīng)該要把樣品送到中心實(shí)驗(yàn)室或者指定的第三方檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢驗(yàn)。
(4)試樁工作:試樁主要是為了確定最合理的攪拌次數(shù)、水泥漿的水灰配比、泵送時(shí)間、壓力、攪拌速度以及深度等,為之后的大規(guī)模水泥攪拌樁提前做好準(zhǔn)備。水泥攪拌樁的施工一定是在試樁工作結(jié)束以后。試樁檢驗(yàn)需要取地基土進(jìn)行配比試驗(yàn)以及成樁實(shí)驗(yàn),其水泥攪拌樁的90d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度是2400kPa。
2.2.2水泥攪拌樁施工要點(diǎn)
(1)開機(jī)前必須調(diào)試,檢查樁機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)和輸料管暢通情況。
(2)施工時(shí),設(shè)計(jì)停漿(灰)面應(yīng)高出操作面標(biāo)高0.5m,在開挖時(shí)應(yīng)將該施工質(zhì)量較差段挖去。
(3)保證垂直度:設(shè)備就位后,必須平整,確保施工過程中不發(fā)生傾斜、移動(dòng)。要注意保證機(jī)架和鉆桿的垂直度,其垂直度偏差不得大于1.5%。施工中采用吊錘觀測鉆桿的兩個(gè)方向垂直度和用平水尺測量機(jī)架的調(diào)平情況,如發(fā)現(xiàn)偏差過大,及時(shí)調(diào)整。
(4)施工中應(yīng)經(jīng)常檢查施工用電及機(jī)械情況,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)修理。水泥攪拌配合比:水灰比0.45~0.55、水泥摻量15~18%、在制作水泥漿時(shí)可適當(dāng)摻入外加劑。
(5)水泥攪拌樁施工,第一次下鉆時(shí)為避免堵管可帶漿下鉆,噴漿量應(yīng)小于總量的1/2,嚴(yán)禁帶水下鉆。第一次下鉆和提鉆時(shí)一律采用低檔操作,復(fù)攪時(shí)可提高一個(gè)檔位。
(6)要想確保水泥攪拌樁的質(zhì)量,則在進(jìn)行第一次提鉆噴漿的過程中,需要在水泥攪拌樁的底部停留30s時(shí)間,在進(jìn)行余漿上提的時(shí)候,則要完全注入樁內(nèi),同時(shí)在樁頂部磨樁頭,時(shí)間是30s。
2.3CFG樁(水泥粉煤灰碎石樁)軟基處理
CFG樁適用于淤泥厚度超過12m的路段。CFG樁直徑D=0.5m,間距1.8m,呈正方形布置,樁底插入淤泥層下的持力層1.0m。CFG樁單樁承載力≥180kN,復(fù)合地基承載力≥100kPa。CFG樁樁頂應(yīng)設(shè)置樁帽,樁帽尺寸為1m×1m,樁頂鋪填50cm厚級配碎石墊層作褥墊層。墊層中間鋪設(shè)一層雙向土工格柵。土工格柵應(yīng)橫向鋪設(shè),兩側(cè)折回,錨固長度2m;土工格柵應(yīng)橫向鋪設(shè),兩側(cè)折回,錨固長度2m;土工格柵主要技術(shù)要求:材料為高密度聚乙烯,單位質(zhì)量≥400g/m2,要求每延米縱橫向拉伸屈服力不小于50kN/m,縱、橫向標(biāo)稱抗拉強(qiáng)度下的伸長率≤13%,幅邊搭接時(shí),搭接寬度大于30cm,并用小鐵絲綁扎處理,格柵攤鋪后應(yīng)及時(shí)填筑墊層材料,避免其受陽光過長時(shí)間暴曬,時(shí)間不應(yīng)超過8h。
(1)根據(jù)地址條件及設(shè)計(jì)資料選用合理的施工機(jī)械設(shè)備是CFG樁復(fù)合地基質(zhì)量的有效途徑之一。
(2)確定合理的施工工藝,對確保CFG樁復(fù)合地基的質(zhì)量至關(guān)重要。
(3)做好成孔、攪拌、投料、提鉆各道工序的密切配合,提鉆速度應(yīng)與混凝土泵送量相匹配,嚴(yán)格掌握混凝土的輸入量大于提鉆產(chǎn)生的空孔體積,使混凝土面經(jīng)常保持在鉆頭以上1m,以免在混凝土中形成充水的孔洞。
(4)設(shè)置保護(hù)樁長。使樁在加料時(shí),比設(shè)計(jì)樁長多加0.5m。
(5)成樁7d后,人工采用風(fēng)鎬處理樁頭,嚴(yán)禁采用機(jī)械砍除樁頭。
(6)加強(qiáng)施工過程中的監(jiān)測。在施工過程中,加強(qiáng)監(jiān)測,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題,以便針對性地采取有效措施,有效控制成樁質(zhì)量。
2.4高壓旋噴樁軟基處理
樁號K3+115~K3+155段為過水箱涵,其地基承載力要求較高,為避免箱涵基坑開挖時(shí)坑內(nèi)土體加固重新打樁,本段采用高壓旋噴樁處理,在保證地基承載力的基礎(chǔ)上,同時(shí)對箱涵底部的土體進(jìn)行加固。
高壓旋噴樁樁徑70cm,采用二重管法,箱涵底部間距1.4m正方形布置,出水口擋墻底部間距1.2m正方形布置。樁頂鋪填50cm厚級配碎石墊層作褥墊層。墊層中間鋪設(shè)一層雙向土工格柵。土工格柵應(yīng)橫向鋪設(shè),兩側(cè)折回,錨固長度2m;土工格柵應(yīng)橫向鋪設(shè),兩側(cè)折回,錨固長度2m;土工格柵主要技術(shù)要求:材料為高密度聚乙烯,單位質(zhì)量≥400g/m2,要求每延米縱橫向拉伸屈服力不小于50kN/m,縱、橫向標(biāo)稱抗拉強(qiáng)度下的伸長率≤13%,幅邊搭接時(shí),搭接寬度大于30cm,并用小鐵絲綁扎處理,格柵攤鋪后應(yīng)及時(shí)填筑墊層材料,避免其受陽光過長時(shí)間暴曬,時(shí)間不應(yīng)超過8h。
我國經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高,城市對道路的建設(shè)水準(zhǔn)和質(zhì)量也更加嚴(yán)格,導(dǎo)致道路建設(shè)也越來越完善。在實(shí)際的道路建設(shè)中,存在大量的道路規(guī)劃不滿足設(shè)計(jì)的要求,應(yīng)該根據(jù)不同道路軟基的實(shí)際情況,采取相應(yīng)的處理措施,提高軟基的承載能力,使道路軟基更加的穩(wěn)固。
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劉文明(1982-),男,工程師,本科,主要從事工程建設(shè)項(xiàng)目管理工作。
U416.1
A
2095-2066(2016)17-0180-02
2016-6-1