付會會 陶相琴
【摘 要】褥墊層是當(dāng)前處理軟土地基最為核心的施工技術(shù),將褥墊層和CFG樁結(jié)合在一塊可以構(gòu)成復(fù)合地基。本文主要探討了褥墊層在市政道路地基工程中的應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】市政道路地基;褥墊層;施工技術(shù)
0.前言
近些年市政道路建設(shè)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,與此同時也帶動了軟土地基施工工藝的不斷改善,此外軟土地基的處理技術(shù)也日益成熟,施工效果也越來越好。施工人員將CFG樁和褥墊層充分結(jié)合在一塊便構(gòu)成了復(fù)合地基,這種地基既牢固、穩(wěn)定性又好,彌補(bǔ)了軟土地基的不足之處。
1.軟墊層施工流程及施工方法
1.1施工準(zhǔn)備工作
正式開展施工作業(yè)前,施工人員需采用小型挖機(jī)蔣CFG樁里面的土清除干凈,且CFG樁頭需鑿平到設(shè)計標(biāo)高,CFG樁在檢測合格后才能對褥墊層進(jìn)行施工。
1.1.1材料要求
砂、碎石要運(yùn)到指定的地點(diǎn),砂墊層施工時需選用級配優(yōu)良的中、粗砂,它的里面不允許草根、垃圾等各種雜質(zhì)的存在,其內(nèi)部的含泥量不能超過5%。碎石墊層應(yīng)該采用沒有風(fēng)化的干凈礫石與碎石,它們的最大粒徑要控制在50毫米內(nèi),含泥量則不得小于5%。碎石墊層的顆粒級配應(yīng)該選擇5毫米到31.5毫米的連續(xù)級配碎石。此外土工格柵的規(guī)格和性能一定要滿足施工設(shè)計所需,運(yùn)往施工現(xiàn)場后還要分批整齊的堆放在料棚中,以免風(fēng)吹日曬被雨淋濕,另外要確保料棚里面通風(fēng)干燥,不能長時間的直接曝曬在陽光下。
1.1.2填筑厚度
施工人員要在CFG樁頂設(shè)計的標(biāo)高上面采用級配碎石對下承層填筑,其中碎石墊層要借助自卸汽車運(yùn)到施工現(xiàn)場,隨后用裝載機(jī)和平地機(jī)將其整平,再用壓路機(jī)進(jìn)行碾壓,其壓實(shí)的厚度一般為20厘米,碎石上面一層要鋪上雙層的土工格柵,且不能和碎石墊層直接接觸;對于土工格柵上下和兩層土工格柵間鋪上一層厚10厘米的中粗砂保護(hù)層,而且中粗砂保護(hù)層要借助壓路機(jī)將其靜壓壓實(shí),對于中粗砂保護(hù)層上面需填筑厚度為30厘米的碎石墊層。
1.1.3測量放線
測量要按照線路中心線、地面的高程以及路基橫斷面每隔50米對線路兩邊和中線放樣一次,并且要采用白灰將褥墊層鋪墊的范圍撒出來。測量所允許的誤差一定要滿足施工測量規(guī)定內(nèi)容。
1.2對碎石墊層的攤鋪和整平
施工人員要按照每車碎石的放量,借助劃格布料以及掛線定高的辦法開展施工作業(yè),并且卸料時要有專人進(jìn)行指揮,每輛車都需對應(yīng)一個方格。施工人員在攤鋪填料時要采用裝載機(jī)進(jìn)行初平,確保每輛車上的料都會及時攤平,隨后再采用平地機(jī)對其中平,另外攤鋪時的厚度要借助掛線進(jìn)行控制,一般虛鋪厚度應(yīng)該保持在24 厘米到25厘米之間,一定要確保譚鋪面的縱向和橫向都能保持平順均勻。
依照分層施工作業(yè)所需,壓路機(jī)在碾壓時一定要確保壓實(shí)能夠滿足施工設(shè)計要求的標(biāo)準(zhǔn)。壓實(shí)的順序應(yīng)該是先從兩邊再到中間,要先慢后快,先進(jìn)行靜壓后弱振,不允許強(qiáng)振,不然會將CFG的樁頭破壞掉。施工人員在采用半輪法進(jìn)行碾壓時,壓路機(jī)的速度不得大于4km/h,碾壓次數(shù)一般6遍即可。
1.3對砂墊層的攤鋪和整平
砂石墊層的施工質(zhì)量確保合格后就需要對砂墊層進(jìn)行鋪砂,卸料前要精確計算每車砂的方量,采取畫格布料以及掛線定高的方法來開展施工作業(yè);卸料時要派遣專人進(jìn)行指揮,每車需對應(yīng)1個方格。填料必須攤鋪平整,初平時需選擇裝載機(jī)進(jìn)行,且要確保每車料都能及時攤平好,隨后再借助平地機(jī)進(jìn)行終平,攤平的厚度要用掛線來控制,一般虛鋪厚度需控制在13厘米,此外攤鋪面的縱向和橫向還需保持平順均勻。
按照施工規(guī)范要求,施工人員在采用壓路機(jī)開展碾壓施工時,地基的壓實(shí)度一定要滿足施工設(shè)計所需。如果砂墊層的厚度為13厘米,壓路機(jī)在上面行走就比較困難,這時便可以采用18噸的壓路機(jī)對其進(jìn)行靜壓,只要壓實(shí)一遍就可以取得極佳的施工效果。最后施工人員還需采用自制的工具將拱起的部分刮平,以確保路基表面的平整度。
2.市政道路地基褥墊層的作用
2.1有利于充分發(fā)揮樁、土的作用
路基的基地下面如果不鋪設(shè)褥墊層,就會跟樁、土直接進(jìn)行接觸,加上垂直荷載的作用,樁就會承受很大的荷載,隨著時間的變化便會促使樁出現(xiàn)沉降,而荷載也會隨著逐步轉(zhuǎn)移到軟土處,這時樁所承受的荷載便會逐步減少。
CFG樁復(fù)合地基,在承受一定量的垂直荷載后。樁與樁間土就會出現(xiàn)變形,樁的模量要比土大,樁的變形比土要小,由于施工人員在基礎(chǔ)下面設(shè)置了厚度為0.8米的褥墊層,因而樁可以往上刺入,在這種變化過程中,褥墊層里面的材料就會補(bǔ)充到樁間土里面,利用褥墊層的調(diào)節(jié)作用,便可以促使樁和土一起承擔(dān)垂直荷載。
2.2調(diào)整好樁和土的應(yīng)力比
CFG樁的樁身模量一般都會比樁土要大,然而借助褥墊層的作用是將應(yīng)力比減小,以便可以充分發(fā)揮出CFG樁的作用。褥墊層厚度跟樁、土的應(yīng)力成反比,也就是說如果褥墊層厚度增加了,樁和土的應(yīng)力就會減小,到最后會形成一個穩(wěn)定值,從而可以更好的發(fā)揮樁與土的承載力,也使得工程造價的成本得到降低。
2.3改善路基基底受力狀態(tài)
CFG樁多半是半剛性、剛性樁,如果不鋪設(shè)褥墊層,樁對基礎(chǔ)產(chǎn)生的應(yīng)力集中便會比較明顯,這個時候就需要將樁給路基基礎(chǔ)帶來的沖切破壞因素納入考慮范圍內(nèi);通常褥墊層厚度為0.8厘米時,就會減小樁給路基基礎(chǔ)帶來的應(yīng)力集中,進(jìn)而保證樁和樁間土可以共同受力。
2.4對地基變形進(jìn)行調(diào)整
調(diào)節(jié)褥墊層厚度會影響到樁土荷載的分配,按照這一原理,施工人員可以把褥墊層施工技術(shù)應(yīng)用到CFG樁復(fù)合地基施工中去,然后借助調(diào)整褥墊層厚度把地基的不均勻性消除,這樣樁和樁間土的變形就可進(jìn)一步協(xié)調(diào)。鋪設(shè)褥墊層可以很好的減少樁體里面的應(yīng)力,從某種程度上來說它在處理低強(qiáng)度的CFG樁時有著非常明顯的作用,這是因?yàn)閺?qiáng)度低的樁在荷載作用下,其樁體剪切主要發(fā)生在淺部,減少了樁體被破壞的可能性,也能充分發(fā)揮出復(fù)合地基的承載能力。
3.市政道路地基褥墊層施工注意事項(xiàng)
(1)褥墊層的鋪設(shè)需要在CFG樁體的施工結(jié)束后進(jìn)行,樁間土以及樁頭一直要清除到樁頂?shù)脑O(shè)計標(biāo)高。褥墊層的施工需在CFG樁靜載荷試驗(yàn)以及低應(yīng)變檢測結(jié)束后進(jìn)行,不允許把樁頭埋到褥墊層里面。
(2)褥墊層施工時采用的材料多為粗砂、中砂以及碎石,但最好不要選擇卵石,這是因?yàn)槁咽旧淼囊Ш狭Ρ容^弱,一旦施工過程中受到擾動就會促使褥墊層鋪設(shè)的不夠均勻,虛鋪結(jié)束后的褥墊層要結(jié)合厚度以及分布的面積來采用靜力壓實(shí)的辦法直到施工設(shè)計所需厚度,機(jī)械碾壓施工結(jié)束后要避免“橡膠土”或者“翻漿”現(xiàn)象的產(chǎn)生,一旦出現(xiàn)施工人員就要把受到擾動的褥墊層土層挖掉,然后重新處理下。
4.結(jié)語
綜上可知,施工人員將軟墊層施工技術(shù)應(yīng)用到CFG樁復(fù)合地基施工中,不僅促使路基基礎(chǔ)產(chǎn)生的應(yīng)力集中減少,還降低了樁頂?shù)膽?yīng)力集中,此外設(shè)置褥墊層還使得復(fù)合地基里面的樁和樁間土能夠共同發(fā)揮作用,進(jìn)而減少了工程造價成本。
【參考文獻(xiàn)】
[1]鄧躍光,黃榮.CFG樁復(fù)合地基的原理和設(shè)計[J].地質(zhì)災(zāi)害與環(huán)境保護(hù),2012(03).
[2]李少和,易發(fā)成,張遠(yuǎn)浩.CFG樁復(fù)合地基的基本原理及工程應(yīng)用[J].礦業(yè)快報,2012(11).
[3]袁則循,喬京生,郭占峰.復(fù)合地基褥墊層作用的模擬與模型試驗(yàn)的對比[J].山西建筑,2012(21).
[4]詹云剛.CFG樁復(fù)合地基褥墊層工作性狀研究[J].探礦工程(巖土鉆掘工程),2013(08).
[5]王鳳池,朱浮聲,王述紅,董天文.復(fù)合地基的褥墊層設(shè)計[J].東北大學(xué)學(xué)報,2012(03).