王文勝
新建武漢—宜昌鐵路DK 133+300~DK 136+100段為潛江車站范圍,地處江漢沖積平原,地形平坦、開闊,大部分為水塘和稻田。地下水發(fā)育,為第四系孔隙潛水,水位埋深0.6m~1.0m。地質(zhì)情況自地表以下依次為:粉質(zhì)黏土、黏土,硬塑(0 m~2.8m);粉質(zhì)黏土、黏土,軟塑(2.8m~6.8m);粉質(zhì)黏土、黏土,硬塑(6.8m~11.8m);粉質(zhì)黏土、黏土,軟塑(11.8m~15.0m);細砂,中密,飽和(15.0 m以下)。潛江車站工區(qū)和貨場范圍(DK 134+030~DK 134+660)設(shè)計采用高真空擊密進行加固。處理后地基承載力為125 kPa。
根據(jù)設(shè)計處理范圍鋪設(shè)25 cm厚砂墊層,采用插板機進行塑料排水板施工,排水板露出砂墊層50 cm,排水板施工完成報請監(jiān)理工程師驗收合格后及時覆蓋第二層砂墊層(25 cm厚)。然后填筑 1m厚的中粗砂,砂墊層施工完成后根據(jù)地基處理面積劃分為四個施工小區(qū),依次進行高真空擊密施工。
施工工藝流程為:施工準備,確定施工參數(shù)→安裝高真空排水系統(tǒng),進行第一遍高真空排水擊密施工→對第一遍處理后的地基進行現(xiàn)場自檢→調(diào)整施工參數(shù),進行第二遍高真空排水擊密施工→對第二遍處理后的地基進行現(xiàn)場自檢→如有必要,調(diào)整施工參數(shù),進行第三遍高真空排水擊密→滿夯或振動碾壓→平整場地,根據(jù)需要對以下指標進行檢測:1)施工完成沉降量;2)fak荷載板檢測;3)標貫試驗或靜力觸探試驗等。
3.2.1 真空管布置
真空管根據(jù)土層分布情況分層設(shè)置深管和淺管,管間距 3.0m~6.0m,深管和淺管的埋深和間距根據(jù)現(xiàn)場詳勘后確定。真空排水時間根據(jù)“高真空擊密”法施工操作要求由現(xiàn)場工程師檢測后決定。真空管布置平面圖和剖面圖分別見圖 1,圖 2。
3.2.2 排水管設(shè)置
真空管布置完成后進行臥管的布置,臥管采用單雙管相間的形式布置,橫向間距為4m,臥管采用φ63 PVC管,臥管與真空管之間采用內(nèi)纏鋼絲軟膠管連接,連接的接頭嚴密。
3.2.3 第一遍高真空擊密排水施工
在高真空系統(tǒng)安裝完成后,進行第一次高真空擊密排水施工。根據(jù)現(xiàn)場實際情況首先進行高真空排水降低地基水位,現(xiàn)場監(jiān)控及觀察出水量以及水的渾濁程度,進行地下水位監(jiān)測和精力初探試驗,當(dāng)達到要求時進行第一次擊密。
3.2.4 第二遍高真空擊密排水施工
第一次高真空擊密排水施工完成后,對沉降量、地下水位等進行監(jiān)測,處理前后的靜力觸探對比,根據(jù)監(jiān)測結(jié)果調(diào)整施工參數(shù),嚴格控制排水及擊密參數(shù),避免形成彈簧土。根據(jù)信息化施工判斷第一遍高真空擊密處理的效果,確定第二次高真空擊密的參數(shù),直至達到設(shè)計要求(見圖3)。
3.2.5 滿夯
在第二遍高真空排水擊密結(jié)束后,擊密坑底以下的地基得到了有效加固,承載力達到150 kPa以上,滿足設(shè)計要求,坑底以上土相對較為松散,為進一步提高上部地基承載力和剛度,進行一遍低能量滿夯。
3.3.1 質(zhì)量控制
1)加強施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制,做好自檢。及時了解各遍真空排水處理后的地基水位、含水量變化情況,調(diào)整好土體的含水量及各遍的擊密能量等各項參數(shù)。2)在施工過程中,對沉降量、地下水位等進行監(jiān)測,處理前后的靜力觸探對比,根據(jù)監(jiān)測結(jié)果調(diào)整施工參數(shù),嚴格控制排水及擊密參數(shù),避免形成彈簧土。根據(jù)信息化施工判斷每遍高真空擊密處理的效果,確定高真空擊密的遍數(shù),直至達到設(shè)計要求。3)班組嚴格按高真空擊密法的操作規(guī)程,認真做好各個工藝的各項技術(shù)數(shù)據(jù)的原始記錄,交接記錄,異常情況記錄,異常情況處理記錄。4)各工藝的質(zhì)量控制,嚴格三級質(zhì)量管理體系,即小組自檢,項目部質(zhì)檢,監(jiān)理復(fù)檢。
3.3.2 檢驗
在一定的休止期后,指定了第三方進行檢測,檢測內(nèi)容包括靜力觸探試驗和承載板試驗檢測和沉降測試,其中靜力觸探采用雙橋探頭靜力觸探儀進行,探測深度大于 8m,通過靜力觸探計算地基的承載能力滿足設(shè)計要求;承載板試驗采用的承載板的面積不小于 0.5m2,地基的極限承載力滿足設(shè)計要求。
通過實際施工現(xiàn)場的作業(yè)和檢測結(jié)果,高真空擊密軟基處理技術(shù)的確可以達到降低土層的含水量、提高密實度和承載力,減少地基施工后沉降和差異沉降量的目的。該施工工藝具有造價低,工期快,質(zhì)量可控的優(yōu)點。
[1] 吳朱敏,那光磊,呂振繪.軟弱地基處理的研究[J].山西建筑,2009,35(10):98-99.