林文勝
廣東中譽(yù)設(shè)計(jì)院有限公司福建分公司(350001)
近幾年來(lái),隨著高速公路的發(fā)展,對(duì)地基的承載能力要求越來(lái)越高,天然的地基常常不能滿足這些高檔次的構(gòu)造物對(duì)地基承載力的要求。
1)開(kāi)挖方式
在路基坡腳范圍的軟土應(yīng)全部清除,邊部挖成臺(tái)階狀再回填?;组_(kāi)挖,深度在2m以內(nèi)可用推土機(jī)、挖掘機(jī)或人工直接清除至路基范圍以外堆放或運(yùn)至取土坑還田;深度超過(guò)2 m時(shí),要由端部向中央,分層挖除,并修筑臨時(shí)運(yùn)輸便道,由汽車運(yùn)載出坑。
2)填筑及壓實(shí)
軟基在開(kāi)挖時(shí)要注意解決滲水或雨水兩個(gè)問(wèn)題,可采用邊挖邊填,也可全部或局部清除后進(jìn)行全部或局部回填,盡可能換填滲水性材料,并注意及時(shí)抽水。碎石土及粉煤灰等工業(yè)廢渣常作為換填材料。
在軟土層頂面鋪砂墊層,主要起淺層水平排水作用,使軟土中的水分在路堤自重的壓力作用下,加速沉降發(fā)展,縮短固結(jié)時(shí)間。但對(duì)基底應(yīng)力分布和沉降量的大小無(wú)顯著影響。適用于路堤高度小于兩倍極限高度,軟土層及其硬殼較薄或軟土表面滲透性很低的硬殼等情況。亦適用于軟土層稍厚但具有雙面排水條件的地基。其形式有排水砂墊層、換土砂墊層、砂墊層和土工布混合使用等形式。
在路堤兩側(cè)填筑一定寬度和高度的護(hù)道,以改善路堤荷載方式來(lái)增加抗滑力的方法,使路堤下的軟基向兩側(cè)隆起的趨勢(shì)得到平衡,從而保證路堤的穩(wěn)定性。適用于路堤高度不大于1.5~2倍的極限高度,非耕作區(qū)和取土不太困難的地區(qū)。
土工布鋪設(shè)于路堤底部,在路基自重作用下受拉產(chǎn)生抗滑力矩,提高路基穩(wěn)定性。土工布在軟土地基加固中的作用包括排水、隔離、應(yīng)力分散和加筋補(bǔ)強(qiáng)。土工布連接一般采用搭接法或縫接法。目前縫接法有一般縫法、丁縫法和蝶形法。
土工格柵加固土的機(jī)理存在于格柵與土的相互作用之中。一般可歸納為格柵表面與土的摩擦作用;格柵孔眼對(duì)土的鎖定作用和格柵肋的被動(dòng)抗阻作用。三種作用均能充分約束土的顆粒側(cè)向位移,從而大大地增加了土體的自身穩(wěn)定性,對(duì)土的加固效果明顯高于其他土工織物。
在路基底部拋投一定數(shù)量片石,將淤泥擠出基底范圍,以提高地基的強(qiáng)度。適用于常年積水的洼地,排水困難,泥炭呈流動(dòng)狀態(tài),厚度較薄,表層無(wú)硬殼,片石能沉達(dá)底部的泥沼的軟土;在特別軟弱的地面上施工由于機(jī)械無(wú)法進(jìn)入,或是表面存在大量積水無(wú)法排除時(shí);適用于石料豐富、運(yùn)距較短的情況。拋投片石的大小,隨泥炭或軟土的稠度而定。拋投順序,應(yīng)先從路堤中部開(kāi)始,中部向前突進(jìn)后再漸次向兩側(cè)擴(kuò)展,以使淤泥向兩旁擠出。當(dāng)軟土或泥沼底面有較大的橫坡時(shí),拋石應(yīng)從高的一側(cè)向低的一側(cè)擴(kuò)展,并在低的一側(cè)多拋填一些。
爆破排淤是換土的一種施工方法,較一般方法換填深度大、工效較高,軟土、泥沼均可采用。將炸藥放在軟土或泥沼中爆炸,利用爆炸時(shí)的張力作用,把淤泥或泥沼揚(yáng)棄,然后回填強(qiáng)度較高的滲水性土壤,如砂礫、碎石等。
爆破排淤分為兩種,一種方法是先在原地面上填筑低于極限高度的路堤,再在基底下爆破,適用于稠度較大的軟土或泥沼;另一種方法是先爆后填,適用于稠度較小,回淤較慢的軟土。
在軟基上修筑路堤,通過(guò)填土堆載預(yù)壓,使地基土壓密、沉降、固結(jié),從而提高地基強(qiáng)度,減少路堤建成后的沉降量。堆載預(yù)壓法對(duì)各類軟弱地基均有效,但堆載預(yù)壓需要一定的時(shí)間,適合工期要求不緊的項(xiàng)目。對(duì)于深厚的飽和軟土,排水固結(jié)所需要的時(shí)間很長(zhǎng),同時(shí)需要大量的堆載材料,在使用上會(huì)受限。
選擇振沖器型號(hào)應(yīng)與樁徑、樁長(zhǎng)及加固工程離周圍建筑物距離相適應(yīng)。主要用振沖器、吊機(jī)或施工專用平車和水泵,將砂、碎石、砂礫、廢渣等粒料(粒徑宜為20~50 mm,含泥量不應(yīng)大于10%)。按整平地面、振沖器就位對(duì)中、成孔、清孔、加料振密、關(guān)機(jī)停水、振沖器移位的施工工藝程序進(jìn)行。
施工機(jī)具包括噴粉樁機(jī)及配套貯灰罐、噴粉系統(tǒng)、空氣壓縮機(jī)、75 kW以上的發(fā)電機(jī)等。噴粉樁機(jī)由液壓步履式底架和導(dǎo)向加減壓機(jī)構(gòu)、鉆機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)、鉆具、液壓系統(tǒng)、噴粉系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)等部分組成。施工流程:整平原地面→鉆機(jī)定位→鉆進(jìn)→上提噴粉(或噴漿)→強(qiáng)制攪拌→復(fù)拌→提桿出孔→鉆機(jī)移位。
軟土路基加固處理時(shí),具體采用哪種方法,應(yīng)當(dāng)考慮當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境,軟土的物理、力學(xué)性能,以及經(jīng)濟(jì)、技術(shù)和施工條件,一般通過(guò)試驗(yàn)確定,工程地質(zhì)條件比較復(fù)雜或是對(duì)工程有特殊要求時(shí)(如工期),可采用兩種或兩種以上加固方法,會(huì)得到滿意的結(jié)果。
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