劉宏義
(合陽縣水利工作隊 陜西 合陽 715300)
南水北調中線一期工程潮河第一施工標段,樁號SH(3)133+380.8~SH(3)141+800,長度 8.4192km,斷面設計流量305m3/s、加大流量365m3/s。潮河段一標有各種建筑物14座。沿線渠道地質條件較復雜,多段渠道底板位于黃土狀輕壤土中,具有輕~中等濕陷性,渠道兩側邊坡的粉砂、極細砂為輕~中等可液化土層。對潮河段一標渠段內的濕陷性黃土處理長度共1488.2m,其中擠密土樁處理段長207.3m,重夯處理589m,強夯處理長691.9m。
擠密土樁起止樁號SH(3)133+380.8~SH(3)133+588.1,長度207.3m,渠堤左岸寬度為49.14m,渠堤右岸寬度為50.11m。施工前應做好:擠密土樁施工的各項技術參數(shù)依據設計要求和規(guī)范確定,擠密土樁施工機械設備的進場,施工技術人員及生產人員到位,擠密土樁區(qū)域施工前原狀土取樣檢測試驗分析等。
擠密土樁樁位等邊三角形布置,樁徑0.4m,樁點中心距1.3m,樁長4.0m~6.0m。采用振動沉管法成孔。擠密土樁樁體填充材料采用壤土或一般粘性土。要求土料中不得含有凍土和膨脹土,有機質含量應小于5%,土料粒徑不大于15mm;土料中含有碎石時,碎石粒徑應小于50mm。
要求對擠密土樁施工區(qū)首先進行30cm厚的表土清基,清基后整平地面。清基和地面整平用推土機推平,裝載機將清基土裝自卸汽車,運至指定的集中堆放地點。清基完成后即可開始測量放線,首先定出控制軸線、打上場地邊線樁并標注樁號和地面高程。隨后放出第一遍擠密土樁樁位,用白灰點標示樁孔位置,檢查復核所放樁位是否準確。發(fā)現(xiàn)偏差及時糾正。擠密土樁要求隔排隔樁進行施工,故放線也應隔排隔樁進行,第一遍放出單排單號樁位,成孔及夯填完成后再放出單排雙號樁位,同樣道理第三遍放出雙排單號樁位,第四遍放出雙排雙號樁位。
施工時要求間隔跳打(隔排隔樁),并由外側向中間進行。在既有建(構)筑物附近施工時,應背離建(構)筑物方向施工。
依據設計給出的擠密土樁施工參數(shù)和技術要求以及地基處理有關規(guī)程規(guī)范,通過擠密土樁試驗,明確擠密土樁施工作業(yè)的工藝流程、操作要點和質量標準,進行大面積擠密土樁的施工。擠密土樁施工工藝流程見圖1。
擠密土樁主要施工機械設備有:DZ40型振動沉管樁機一臺,200kW發(fā)電機1臺,運土料自卸汽車2輛,ZL50型裝載機1臺,SD22推土機1臺,夾桿夯填機械8臺,輔助設備等。
(1)擠密成孔。擠密土樁樁位應按設計要求放線,樁位中心點的偏差不大于5cm。施工時由外向內進行,均勻分布,逐步加密,及時夯填,成孔順序為:先外后里,隔排隔行進行跳打,即從擠密土樁區(qū)地基的外邊線向里成孔。成孔后及時回填,以防止相鄰孔之間相互擠壓或振動坍塌。樁孔垂直度偏差不大于1.5%,對沉管法,樁孔直徑誤差為50mm,樁孔深度誤差為-10cm。成孔施工時,地基土的含水量宜接近最優(yōu)含水量,當含水量低于12%時,宜增濕至最優(yōu)含水量。并應在地基處理前5天左右,將需增濕的水通過一定數(shù)量和一定深度的滲水孔,均勻地浸入擬進行處理范圍的土層中。
(2)樁孔夯填?;靥詈粚嵉捻樞蛞矐韧馀藕罄锱?,同排內應間隔1孔~2孔進行夯填,以免因振動擠壓造成相鄰孔縮孔。開始夯填之前,孔底必須夯實,夯擊次數(shù)一般不少于8擊。同時應抽樣檢查記錄樁孔直徑、深度和垂直度偏差。檢查合格后按設計要求分層填入合格土料,分層夯實至設計標高。每層回填厚度為20cm~30cm,回填土料壓實度不小于0.97。擠密土樁夯填高度宜高出地面10cm~20cm。
(3)施工記錄。施工過程中應專人檢查成孔和回填夯實的質量,并做好原始記錄,每根樁均須記錄成孔深度和夯填過程。記錄人員應詳細真實地填寫擠密土樁施工記錄表。施工中如發(fā)現(xiàn)土層地質情況發(fā)生較大變化或振動沉管成孔速度異常時應立即停工,報告工地負責人及監(jiān)理人員,以便及時查明情況,分析原因,采取有效措施。
(1)潮河一標渠堤濕陷性黃土地基處理長度207.3m,渠堤左岸寬度為49.14m,渠堤右岸寬度為50.11m??偺幚砻娣e20575m2,共完成擠密土樁14061根,其中渠堤左岸6938根,渠堤右岸7123根。
(2)施工結束后7天~10天,對所處理的濕陷性黃土地基進行檢測。設計要求樁內回填土的壓實系數(shù)不小于0.97,樁間土的最小擠密系數(shù)不低于0.88,檢測深度不小于設計處理的深度。抽樣檢測的數(shù)量不應少于擠密土樁總數(shù)的1%。施工時還要隨時抽檢土料含水量。潮河一標擠密土樁施工結束后,按照檢測數(shù)量共挖探坑141個進行取樣檢測,檢測的項目有:樁體土的壓實度,樁間土的擠密系數(shù),挖探坑分層(每隔1m取樣)檢測樁體土和樁間土的容重、含水量、孔隙比、顆分、相對密度,濕陷系數(shù)及按規(guī)范和設計需進行的其他檢測項目。在擠密土樁施工區(qū)內隨機均勻布設檢測點,檢測點位于擠密土樁樁點正三角形的中心和樁體土上。檢測結果表明:潮河一標 SH(3)133+380.8~SH(3)133+588.1段濕陷性黃土經過擠密土樁處理后的濕陷系數(shù)均小于0.015,其他檢測項目檢測結果也均達到了設計及規(guī)范要求的指標值。即土樁擠密后達到了消除黃土濕陷性的目的。
采用以上擠密土樁處理渠堤地基黃土濕陷性的方法、步驟和質量控制及施工要求,完成了本次工程擠密土樁的施工。達到規(guī)定的間隔時間后,由河南省水利勘測有限公司在施工區(qū)域經監(jiān)理見證,隨機均勻布設檢測點,檢測點均位于擠密土樁正三角形的樁間土中心和樁體土上。檢測樁體土和樁間土的容重、含水量、孔隙比、顆分、相對密度,濕陷系數(shù)等。結果表明該區(qū)經過擠密土樁處理后消除了黃土濕陷性問題,地基處理質量達到設計要求,收到了預期效果,可在南水北調中線一期工程地質條件相同或相近的渠段中借鑒應用。陜西水利