周業(yè)儉/安徽省滁州市公路管理局直屬分局
淺析路橋施工中軟土路基處理的技術(shù)方法
周業(yè)儉/安徽省滁州市公路管理局直屬分局
目前我國公路工程建設(shè)取得了巨大的成就,公路施工技術(shù)逐步完善、公路建設(shè)規(guī)模逐步擴大、投資金額逐步提高,面對新時期我國公路工程建設(shè)的新情況,為不斷滿足我國社會主義事業(yè)發(fā)展的需求,公路工程建設(shè)過程中對公路工程的質(zhì)量、對軟土路基的堅實穩(wěn)定性以及施工人員的整體素質(zhì)水平都有了進一步的要求尤其對在地質(zhì)勘察中的深度和廣度上有了更高的要求。它不僅要求路堤穩(wěn)定,而且對工后沉降要求較高,特別是嚴(yán)格控制工后不均勻沉降。從目前我國已經(jīng)完工的軟土地基的公路運行狀況來看,路段沉降幅度較大,“橋頭跳車”這一路段病害問題是有發(fā)生,嚴(yán)重制約了我國交通運輸事業(yè)的發(fā)展,影響較輕的情況下,對通車速度及通車載重量造成影響,問題嚴(yán)重的則可能引發(fā)交通事故,給交通運輸工作人員造成生命及財產(chǎn)損失。在路橋施工建設(shè)中,要根據(jù)路橋施工建設(shè)的實際情況出發(fā),選擇科學(xué)合理的軟基處理方案及方法,努力提高軟土路基的質(zhì)量水平,為我國交通運輸事業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造良好的運輸環(huán)境。
在路橋施工過程中最常用到的軟土路基的處理方法主要有換填、拋石擠淤、填筑排水砂墊層、鋪設(shè)土工合成材料加筋墊層和裝砂井等方法。在進行軟土路基換填作業(yè)時,將要換填范圍之內(nèi)的軟土有步驟的予以清理,將基底進行找平,然后根據(jù)換填的深度以及土質(zhì)選擇最優(yōu)的材料以及相應(yīng)的工藝進行回填。
施工前應(yīng)進行拋填深度、硬下臥層橫坡探測,確定拋填方案進行拋石擠淤。拋填應(yīng)自地基中部向兩側(cè)進行:有橫坡時自高側(cè)向低側(cè)進行;石料宜使用不易風(fēng)化的片石,片石尺寸不宜小于0.3m。當(dāng)料源困難時,允許有20%以下的較小片石,但塊徑不得小于15cm;片石拋出水面0.5m后,應(yīng)在頂面鋪一層較小石塊,用重型振動壓路機反復(fù)碾壓。進行排水砂墊層填筑,施工前施工單位應(yīng)做壓實工藝性試驗,確定主要工藝參數(shù),并報監(jiān)理單位確認;砂料應(yīng)采用中、粗、礫砂,其中細粒土含量不得大于5%,并不得含有草根、樹根、垃圾等雜物;應(yīng)適當(dāng)灑水壓實,壓實標(biāo)準(zhǔn)達到中密;砂墊層鋪設(shè)寬度及厚度應(yīng)符合設(shè)計要求。鋪設(shè)土工合成材料加筋墊層時要使土工合成材料的品種、規(guī)格和性能應(yīng)符合設(shè)計要求;砂料應(yīng)采用含泥量不大于5%的中、粗砂,砂中不得含有尖石、樹根等雜物;鋪土工織物和土工格柵應(yīng)使其
長幅沿線路橫斷面方向鋪設(shè);其受力方向的接頭強度不應(yīng)低于整幅強度。
裝砂井施工前應(yīng)清除原地面的各種雜物,并按設(shè)計要求填筑工作墊層。施工場地應(yīng)排水暢通;砂袋的材料性能應(yīng)符合現(xiàn)行《鐵路路基土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定和設(shè)計要求。沙袋露出地面的部分應(yīng)該大于50cm,砂袋在井孔中彎曲、沉縮的增長量,可按井深的2%預(yù)留;砂料應(yīng)采用含泥量不大于3%的中、粗砂,應(yīng)風(fēng)干或烘干至松散狀態(tài),砂袋灌砂率不應(yīng)小于95%;套管上端砂袋入1:3處應(yīng)設(shè)滾輪,避免磨破砂袋:當(dāng)?shù)孛孳浫鯐r宜先鋪設(shè)0.3m厚的砂墊層{宜順線路方向分段逐排打設(shè),分段長度不宜大于100m;必須按照設(shè)計位置、井深施工,井位允許偏差為15cm,井深不應(yīng)小于設(shè)計值,垂直偏差不應(yīng)大于1.5%;裝入砂袋時必須防止砂袋扭結(jié)、磨損、斷裂;施工中應(yīng)經(jīng)常檢查套管下端活門的密封情況,避免管內(nèi)進泥造成拔管跟袋。
1.針對軟土路基處理方案進行選擇。軟土路基處理方案的選擇是獲取高質(zhì)量的路基建設(shè)工程中的可靠保障,在軟土路基處理方案的選擇上要結(jié)合工程建設(shè)的實際狀況、對施工現(xiàn)場的自然環(huán)境、施工單位的機具設(shè)備狀況以及工程的施工進度等問題從整體上進行把握,并保障所選方案要符合《公路軟土地基路堤設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范》的基本要求。通過就多種方案的對比分析,選擇最優(yōu)的地基處理方案對路橋軟土路基施工工作進行指導(dǎo)。
2.為了使地基的承載能力上升,可以換填抗剪度高的土作為地基土,從達到設(shè)計的要求。在極限高度大于路堤高度的兩倍時材料的填筑由于土層較薄而非常困難或者在施工過程中遭遇連續(xù)降雨,使用沙礫作為墊層,為了能夠使基底空隙中的水能夠迅速的排出來,可以設(shè)置排水層,從而縮短固結(jié)時間,使地基的承載能力增強,從而有效地改善沉降現(xiàn)象。對于填土的速率要科學(xué)控制,采用中粗砂,含泥量不能太高。采用沙礫或者碎石對厚度小于兩米的黃土層進行置換填土,從而增加地基的抗剪強度和以及承載能力,縮短固結(jié)的時間,加速排水。具有施工簡便可靠的優(yōu)點,但是需要大量的材料進行回填,因此成本相對比較高。當(dāng)水位高于失陷性黃土,很難進行換土作業(yè),并且厚度不大于3cm,基底表層沒有硬殼。
3.為了保證相關(guān)設(shè)備碾壓效果比較理想,應(yīng)該保證墊層的寬度能夠達到相關(guān)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)以及對墊層的壓實度產(chǎn)生差異。保證碾壓的效果,分層碾壓,每層厚度應(yīng)該小于3Ocm,并且每層碾壓之后都要進行相應(yīng)的檢查,最終達到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的要求。
沿海地區(qū)的地質(zhì)大多為深厚淤泥質(zhì)軟弱層,因此在沿海軟土分布比較廣泛的地區(qū)進行橋梁施工要注意橋臺和墩柱在施工過程中或者工程完畢以后出現(xiàn)沉降,要特別注意對臺后路面沉降的預(yù)防以免造成橋頭跳車。為了防止橋梁工程中出現(xiàn)隱患,需要對橋梁基的軟土地基進行處理。
1.軟土路基處理所采取的技術(shù)措施。
從當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況出發(fā),選擇適宜的材料,采用斜樁法在軟土地基上鋪設(shè)塑料板,然后再鋪上砂礫作為排水層,最后進行填土,排除地基中的水分,增加基礎(chǔ)的強度和橋臺路基的抗滑性。填土取出之前要檢查固結(jié)度是否符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),然后才可以進行鉆孔以及灌作業(yè)。
2.軟土路基處理應(yīng)該注意的問題。
管樁施工中需注意的問題主要有四個方面:
①樁身涌起。為了防止沉樁由于土的隆起而出現(xiàn)上涌現(xiàn)象削弱承載力,因此,在沉樁之前應(yīng)該進行沖擊試驗,實驗通過之后就不必重復(fù)打樁,否則應(yīng)該進行重復(fù)打樁。
②打樁順序。打樁順序的確定十分的重要,可以采用跳打或者梅花樁的形式來解決軟土層中密集裝群所造成的超孔隙水壓力的消散問題。
③基礎(chǔ)不均勻沉降。在實際的施工過程之中,如果在同一個基礎(chǔ)之上同時布置鉆孔樁和摩擦樁,就很容易造成沉降的不均勻。
④控制橋臺路基施工填筑速率。在實際的施工過程之中,在橋臺樁基礎(chǔ)修建之前,盡量使用超載預(yù)壓排水固結(jié),從而保證路基沉降和水平位移穩(wěn)定。因為橋頭路基填筑速率對于橋臺樁基具有直接的影響,因此在先修筑的橋臺樁基時,要嚴(yán)格控制填筑速率,防止填土過程中樁基受到不利的影響。