王珍妮
(張家口市公路施工管理處,河北 張家口 075000)
目前,公路建設(shè)中對(duì)于軟弱地基處理的方法有以下幾種:換填天然砂礫處理(砂墊層)、換填石渣處理、白灰土處理、水泥土處理、強(qiáng)夯、碎石樁、砂樁、粉噴樁、旋噴樁、袋裝砂井、土工合成材料、水泥注漿、灰土樁等等。
丹拉高速公路下八里至小慢嶺屬舊路改建工程,K8+650~K9+800路段為濕陷性黃土地基和軟弱地基,且部分路基填土不密實(shí),設(shè)計(jì)采用灰土樁處理,進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng),以提高路基地基的承載力,達(dá)到路基補(bǔ)強(qiáng)的目的。灰土樁施工工藝簡(jiǎn)單,機(jī)械單一,充分利用舊路基,可降低成本,提高質(zhì)量。
灰土樁處理就是通過(guò)灰土樁夯實(shí)擠密地基土并與樁體組成“復(fù)合地基”,主要作用是提高填土路基的承載力,并且具有一定的水穩(wěn)性和消除黃土濕陷的作用。
K8+650~K9+800段施工灰土樁樁距1.5 m,樁長(zhǎng)4.4~6.4 m,呈網(wǎng)狀布置。
3.1.1 生石灰
活性鈣(CaO)含量:36.1%。
活性鎂(MgO)含量:26.6%。
3.1.2 素土
(1)天然含水量:12.6%。
(2)視比重:2.571 g/cm3。
(3)堆積密度:1.145 g/cm3。
(4)液限:20.5%。
(5)塑限指數(shù):11.5。
3.1.3 石灰土配比
體積比:石灰∶土=3∶7。
質(zhì)量比:石灰∶土=0.375∶1。
3.1.4 石灰土標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)
石灰土最大干密度:1.72 g/cm3。石灰土最佳含水量:18.6%。
3.1.5 石灰土強(qiáng)度
石灰土7 d浸水抗壓強(qiáng)度:1.0 MPa。
圖1 灰土樁施工工藝流程圖
(1)成孔:鉆孔機(jī)就位,鉆孔,成孔直徑40 cm。
(2)拌和3∶7灰土,按配比控制石灰劑量,拌和均勻,沒(méi)有積塊。
(3)填料:每次填料石灰土0.06 m3。取樣進(jìn)行石灰土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。
(4)夯實(shí)(夯錘重 400 kg,提高 4.0 m)。
3.2.1 壓實(shí)度
壓實(shí)度的控制方法為控制填土量,分層測(cè)定下沉量來(lái)確定夯實(shí)次數(shù)。經(jīng)試驗(yàn),確定夯實(shí)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)結(jié)果:最佳含水量18.6%,最大干密度1.72 g/cm3,標(biāo)準(zhǔn)砂密度1.34 g/cm3,保證率97%。壓實(shí)度檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2、表3。
表1 夯實(shí)標(biāo)準(zhǔn)
混合料配比:體積比3∶7;最大干密度:1.72 g/cm3;最佳含水量:18.6%;保證率:95%;試件個(gè)數(shù):6 個(gè);平均值 Rc=1.37 MPa;標(biāo)準(zhǔn)差s=0.112 MPa;偏差系數(shù)Cv=8.1%;0.95Rc=1.30 MPa。
當(dāng)平均強(qiáng)度R滿(mǎn)足下列條件即為合格:
表2 壓實(shí)度檢測(cè)結(jié)果
表3 壓實(shí)度檢測(cè)結(jié)果
3.2.2 灰土樁強(qiáng)度檢測(cè)對(duì)灰土樁抗壓強(qiáng)度進(jìn)行了室內(nèi)外檢測(cè),結(jié)果見(jiàn)表4。
表4 灰土樁強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果
式中:Rd:設(shè)計(jì)抗壓強(qiáng)度(MPa),1.0 MPa;
Cv|:偏差系數(shù) Cv=8.1%;
Za:標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布表中隨保證率而變的系數(shù)。保證率95%,Za=1.645。
3.2.3 灰土樁成樁檢測(cè)
灰土樁7 d后,進(jìn)行鉆孔取芯,試樣表面光滑,能清地看到斷面結(jié)構(gòu),材料均勻,探坑壁光滑看到同樣效果。同時(shí)測(cè)其抗壓強(qiáng)度,經(jīng)試驗(yàn)合格。
丹拉高速公路下八里至小慢嶺舊路改建工程K8+650~K9+800段軟弱地基應(yīng)用灰土樁處治,灰土樁開(kāi)工時(shí)間2003年6月20日,竣工時(shí)間2003年7月20日。經(jīng)荷載試驗(yàn),符合地基承載力達(dá)到350 kN,沉降量為100(單位0.01 mm)。結(jié)果表明,灰土樁對(duì)于深層軟弱地基的處理是一種很好的方案。所以,網(wǎng)狀的灰土樁提高了路基承載力,起到了補(bǔ)強(qiáng)舊路基的作用?;彝翗都夹g(shù)為公路軟弱地基處治探索出新的途徑,應(yīng)該廣泛推廣應(yīng)用。