李真穎
(山西路橋第一工程有限責(zé)任公司群力公司)
按照軟土地基的特征將沉降總量分為次固結(jié)沉降、瞬時(shí)沉降、固結(jié)沉降三部分,公式表示為
式中:Sz為地基最終總沉降;Ss為地基的次固結(jié)沉降;Sd為地基的瞬時(shí)沉降;Sc為地基的固結(jié)沉降。
常利用沉降系數(shù)m 計(jì)算總沉降量Sz,有Sz=mSz,其中沉降觀測(cè)系數(shù)m 為經(jīng)驗(yàn)系數(shù),是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)沉降觀測(cè)資料,應(yīng)查閱相關(guān)資料確定。
路堤總沉降中,住固結(jié)沉降Sc 占據(jù)了主導(dǎo)地位,其計(jì)算一般包括以下三種方法:(1)按e — p 曲線計(jì)算;(2)壓縮模量(Es);(3)確定先期固結(jié)壓力Pc 做出e —lg 曲線,采用壓縮模量計(jì)算相對(duì)簡(jiǎn)便,其算式為:
式中:ΔP1為地基中個(gè)分層中點(diǎn)的附加應(yīng)力增量;Δh1為分層厚度;Es1為壓縮模量。
對(duì)于沉降變形后不能達(dá)到施工設(shè)計(jì)要求的軟土路基,一般采用塑料板排水法進(jìn)行處理。
2.1.1 施工準(zhǔn)備
(1)檢驗(yàn)塑料排水板質(zhì)量和規(guī)格是否符合施工要去,一般來說塑料排水板的厚度約為4.5 mm,寬度在100 mm 左右;(2)準(zhǔn)備和檢驗(yàn)填筑材料質(zhì)量,填筑砂礫的最大粒徑應(yīng)小于5 cm,石料的強(qiáng)度應(yīng)大于或等于四級(jí),換填材料的含泥量不能大于5%。
施工機(jī)械方面:準(zhǔn)備好插板機(jī),并對(duì)插板機(jī)運(yùn)行情況進(jìn)行檢查,并依據(jù)施工規(guī)范和實(shí)際情況設(shè)置好錘擊力度、導(dǎo)管斷面大小以及導(dǎo)管入土深度等。
2.1.2 施工工藝
塑料排水板施工工藝如下:先將原地面處理平整,再攤鋪砂礫墊層,砂礫墊層的厚度約為40 cm,用壓路機(jī)壓實(shí),再插入塑料排水板,然后將排水板割斷,最后再攤鋪厚度為30 cm的砂墊層,然后用壓路機(jī)碾壓密實(shí)。
2.1.3 質(zhì)量控制
(1)現(xiàn)場(chǎng)堆放的塑料排水板等材料要加以覆蓋妥善保管,避免材料受損或老化;(2)插入是要確保鋼套管垂直,避免濾套受損;(3)將排水板底部加固,避免在拔套管時(shí)將芯板拔出;(4)將排水板的孔口與砂礫墊層貫通,孔口插入砂墊層的深度應(yīng)大于50 cm,結(jié)合施工條件對(duì)孔口采取合理的保護(hù)措施,避免車輛行駛中將其損壞從而阻礙排水;(5)將排水板搭接處用濾套包裹,并通過合理的措施對(duì)其加固,避免搭接處斷開或受損,使雜物進(jìn)入管套內(nèi)影響排水效果。
2.2.1 施工準(zhǔn)備
(1)將橋頭、高路基用水泥粉噴樁進(jìn)行深部處理;(2)嚴(yán)格控制水泥質(zhì)量,一般選用325 級(jí)的普通硅酸鹽水泥,使用前對(duì)水泥的生產(chǎn)日期、規(guī)格等進(jìn)行檢查,并做好保管避免水泥結(jié)塊硬化;(3)控制好水的質(zhì)量,要采用未經(jīng)污染的,可飲用的水;(4)機(jī)械。鉆機(jī)、空氣壓縮機(jī)、鉆頭等就位并檢查運(yùn)行情況。
2.2.2 成樁試驗(yàn)
(1)鉆進(jìn)速度、攪拌速度、提升速度;(2)噴氣壓力、單位時(shí)間噴入量;(3)注意觀察和記錄下鉆阻力和提升阻力,據(jù)此制定合理的施工措施。
2.2.3 施工工藝
粉噴樁施工工藝為:先將原地面整理平整,再將鉆機(jī)就位并定位,將鉆桿下沉并鉆進(jìn),然后上提噴粉,再強(qiáng)制攪拌并復(fù)拌,再提出鉆桿,最后將鉆機(jī)移開。為了控制好鉆桿的進(jìn)入深度,應(yīng)在鉆桿上標(biāo)注明顯的標(biāo)識(shí),以便控制。
2.2.4 質(zhì)量控制
(1)施工中的所有技術(shù)參數(shù)都應(yīng)根據(jù)施工規(guī)范和成樁試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)而定,操作人員在嚴(yán)格控制參數(shù)的同時(shí)還應(yīng)做好施工記錄,密切關(guān)注參數(shù)的變化情況;(2)噴粉過程要連貫不得隨意中斷,控制好提桿時(shí)間,避免提桿過早;(3)送灰機(jī)應(yīng)在鉆頭升至距離地面50 cm 時(shí)停止送灰;(4)根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行重復(fù)攪拌,一般來說,當(dāng)樁身在距地面1/2 ~1/3 d(d 為樁長),時(shí)在≥5 m的范圍內(nèi)進(jìn)行攪拌,直至水泥與軟土混合均勻;(5)施工前要檢查好供水供電情況,及材料準(zhǔn)備情況,避免施工過程因材料不足或供水供電故障而中斷,影響施工質(zhì)量。
(1)換填法。換填法指的是將公路橋梁工程路基中的軟弱層全部或?qū)⑵渲械囊徊糠謸Q為強(qiáng)度高、透水性能好的填筑材料,以此避免軟土路基的沉降,提升路基的穩(wěn)定性和承載力。這種軟土路基加固法適用于換填材料充足、工期緊張的情況,常見的方法有爆破法、挖填發(fā)、墊層法等等。
(2)挖填法。挖填法指的是將軟土層挖除,在將合適的填筑材料回填并壓實(shí)。適用于軟土層較薄,且軟土層位于地表的情況,當(dāng)施工條件較為有利,便于進(jìn)行排水施工時(shí),則可采用這種方法對(duì)軟土路基進(jìn)行處理。開挖深度一般在2 m以內(nèi),從路堤中間向兩側(cè)拋投片石,直至拋石露出水面,然后用小石塊填平,再以壓路機(jī)壓實(shí),為確保壓實(shí)度,可采用重型壓路機(jī)。
(3)排水固結(jié)法。排水固結(jié)法的原理是通過在軟土路基中設(shè)置排水管道,然后加壓促進(jìn)排水使軟土固結(jié)沉降,從而提升軟土路基的承載力和穩(wěn)定性。常用的施工方法包括砂井、砂墊層、碎石墊層、袋裝砂井等等。
綜上所述,在公路橋梁工程的施工中,強(qiáng)化對(duì)軟土路基處理方法的研究和軟土路基施工質(zhì)量的控制,對(duì)于避免路基的不均勻沉降和提升路基承載能力有著重要的意義。
[1] 崔占霞.淺析公路橋梁軟土路基處理的技術(shù)要點(diǎn)[J]. 價(jià)值工程,2010,(36):62.
[2] 金建新,聶善文. 高速公路軟土路基攪拌樁施工與建設(shè)分析[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì),2010,(7):129-130.
[3] 徐曉峰.公路軟土路基處理及路堤填筑技術(shù)研究[J]. 城市建設(shè),2010,(10):521-522.
[4] 石揚(yáng).軟土路基填筑摻灰處理的施工方法[J].交通世界(建養(yǎng)機(jī)械),2010,(7):193-194.