羅偉
摘 要:鄭盧高速公路洛寧段LK45+950-LK46+000段為濕陷性黃土,地下有墓穴。為了減少路面沉降、處理地下墓穴,采取土工格柵結合灰土擠密樁進行處理,取得良好的效果。文章結合工程實例,簡要介紹土工格柵結合灰土擠密樁處理濕陷性黃土軟基的施工技術。
關鍵詞:濕陷性黃土;墓穴;灰土擠密樁;土工格柵
中圖書分類號:TU473.1 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2012)32-0147-02
1 工程概況
我國北方濕陷性黃土分布廣,沉降大,經(jīng)常造成路面開裂、平整性差,嚴重威脅行車和人民生命財產安全。鄭盧高速公路洛寧段LK45+950-LK46+000段為濕陷性黃土,地下有墓穴,為了回填擠密地下墓穴、加強地基承載力、降低路面沉降,設置土工格柵結合灰土擠密樁處理措施,取得良好的效果。
2 工程環(huán)境與地質情況
自然坡度10~45°,沖刷嚴重,溝壑發(fā)育,地形起伏大,表層濕陷性黃土,厚8~50 m,下伏砂礫層,地下有墓穴,路線位于山坡上。
3 工程特點
①示意圖如圖1所示。
②機理。利用打入剛套管(或振動沉管、爆破等)在地基中成孔,通過擠壓作用使地基得到加密,然后分層填入灰土后夯實而成的灰土樁和回填地下墓穴。同時土工格柵具有有效提高承載面的嵌鎖、咬合作用、極大程度的增強地基的承載力、有效的約束土體的側向位移、增強地基穩(wěn)固等性能。兩者結合具有明細消除土的濕陷性、提高承載力的效果。屬柔性樁復合地基。
③優(yōu)點。橫向擠密地基,明顯提高承載力指標;就地取材,無需開挖回填,節(jié)約了開挖和回填的工作量;一般處理深度可達12~15 m,最小深度一般要求大于5 m。
④適用條件。地下水位以上的濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基;處理深度5~15 m;由于土的含水量大于24%及其飽和度大于65%時,在成孔及拔管過程中,樁孔及其周圍容易引起頸縮和隆起,擠密效果差,不適用與處理地下水位以下及毛細飽和帶的土層;當e=0.9~1.2時,擠密效果好;當e<0.80時,一般土的濕陷性已消除,無必要擠密地基,應慎重選用。
5 土工格柵結合灰土擠密樁施工
5.1 施工機械
成孔機械采用1.2 t柴油打樁機,電動卷揚機提升式夯實機,滾筒攪拌機攪拌灰土。
5.2 設計參數(shù)
5.2.1 孔距
5.2.2 處理深度
灰土擠密樁處理地基的深度,應根據(jù)土質、工程要求和成孔及夯實設備等綜合因素確定。對濕陷性黃土地基,樁長一般不宜小于3 m,當處理深度較小時,采用灰土擠密樁不經(jīng)濟,宜采用灰土墊層或重錘夯實法等其他方法。
5.2.3 樁長
根據(jù)地質情況、樁處理地基的深度、工程要求和成孔設備等因素確定,一般為5~15 m。本工程樁長為6 m。
5.2.4 樁的布置
5.2.6 承載力
可采用載荷試驗法或工程經(jīng)驗法確定。
6 施工要求
6.1 工藝流程
施工準備(含備料)→原地面處理→測量放線→設備就位→沉管或鉆孔→拔管或拔鉆成孔→樁體分層夯填→成樁檢驗→破樁頭→基底平整碾壓→鋪土工格柵→填砂礫墊層。
6.2 材 料
石灰采用III級以上的新鮮塊灰,使用前1~2 d消解并過篩,顆粒不大于5 mm。土料采用現(xiàn)場挖取得粘性土,無有機雜質,并打碎過篩,顆粒不大于15 mm。夯填土和石灰應提前送試驗室作原材試驗及擊實試驗,求得最大干容重和最優(yōu)含水量。石灰和土料要按3:7體積比進行均勻拌合,拌和后,用15 mm的篩子過篩,過篩后方可在工程中使用。達到顏色一致,并使含水量控制在最優(yōu)含水量的±3%左右。實地可用“手握成團,落地開花”的標準來鑒定含水量,備好的灰土料應做到不隔日使用,雨天用塑料布覆蓋。當填土含水量低于12%時,應用水均勻增濕到最優(yōu)含水量。且每次拌合的灰土量不宜過多,隨用隨拌。
6.3 成 孔
根據(jù)地層軟硬情況及時調整重錘落距。樁的施工順序應先外排后里排、同排內間隔1~2個孔進行,避免振動擠壓造成相鄰孔縮孔或塌孔,成孔后夯實孔底,夯實次數(shù)不小于8擊,并立即夯填灰土。
6.6 砂礫墊層
無樹根等雜物,均勻分層攤鋪,先用中型壓路機穩(wěn)壓,再采用重型壓路機振動碾壓密實。
7 施工中遇到的問題及措施
①孔底出現(xiàn)飽和軟弱土層,采取加大成孔間距,以防由于振動造成已打好的樁孔堵塞。
②孔底有地下水流入,則采取井點降水后再回填填料或向樁孔內填入一定的干磚渣和石灰,經(jīng)夯實后再分層填入填料。
③該地區(qū)為地下墓穴較多,施工中采取以下措施:采取灰土分層回填墓穴至墓穴頂以上1 m,再沖孔至墓穴底,裝入墓穴高度范圍內的普通巖石炸藥及雷管,利用炸藥的爆炸沖擊波擠壓作用、壓密實墓穴內的松散填土,重復1~2次填土、爆破即可。
8 結 語
該段軟土路基成型后,經(jīng)過檢測,其下沉、地基承載力等檢測項目符合設計和規(guī)范要求,取得良好的加固效果。
土工格柵復合灰土樁處理軟土路基具有施工簡便、工程進度快、加固效果明顯等許多優(yōu)點,可以顯著提高復合地基的地基承載力和地基變形,是一種可廣泛應用于鐵路、公路等軟弱地基的加固工藝。
參考文獻:
[1] 秦仕偉,謝兆行.灰土擠密樁在處理濕陷性黃土地基中的應用[J].山西建筑,2012,(28).