趙博
摘要:在道路路基施工過程中,其中對軟土地基的處理是重要環(huán)節(jié),該環(huán)節(jié)是確保道路使用質量與使用壽命的關鍵。通過使用合理的加固技術,正確使用軟土地基的處理方法,可以保證路基路面的穩(wěn)定。
關鍵詞:軟地基;處理方法;路基質量;技術
一、換填法
1.1.拋石擠淤法
對于長年積水的低洼地段,淤泥處于流動狀態(tài),淤泥表層沒有明顯的硬殼,淤泥厚度在3~4m之間,并且該地段排水存在困難,但是采集石料比較容易,在該地段石塊可以沉到淤泥底部,此時可以通過拋石擠淤方法進行處理。擠淤施工時所使用的石料穩(wěn)定性好、不易風化,其大小通過泥炭的稠度來確定。通常情況下,對于易流動的泥炭或淤泥,通過含泥量較少的石塊進行處理,石塊粒徑80%以上宜超過30厘米。
1.2利用土工織物加固地基
通過對土工織物進行加筋、補強、應力擴散及排水等綜合處理,通常與沙墊層同時使用,完成對地基的加固,進而提高地基承載力并調整地基變形。通過在軟基上隔墊土工織物可以均勻分布荷載。
二、輕型填方施工法
在路堤填料的影響下,軟土地段的路堤容易出現沉降和穩(wěn)定性的故障,路堤的沉降量和穩(wěn)定性可以通過輕質填料解決。由于EPS塊質量輕、運輸方便快捷,因此施工容易。所謂輕型填方施工法就是利用大型泡沫苯乙烯塊(EPS)對輕型填方路堤進行修筑。為了防止出現與構筑物連接處的錯臺,使用輕型材料作為填方或橋臺背的填料最為合適,地基變形和下沉明顯地減少,并且可以減少對周圍地基的橫向影響。為了防止路堤變形和避免油類的滲入導致EPS的穩(wěn)定性遭到破壞,作為路床的一部分,通過在EPS上澆筑鋼筋混凝土板做保護層,并在其上完成路面結構層的施工,進而增加路堤的整體穩(wěn)定性。受EPS抗壓強度的影響,為避免輕型材料受到損傷,在施工過程中,使用傳統(tǒng)的軋實設備要謹慎作業(yè)。
三、高壓噴射注漿技術
所謂高壓噴射注漿技術是從國外引進的一種加固松軟土體的應用技術,該技術是化學注漿技術與高壓射流切割技術相互結合發(fā)展起來的一項兼具加固和防滲的新技術。其實質是:通過利用鉆機鉆進至預定深度后,將水泥漿液借助鉆桿一端安裝的特別噴嘴通過高壓噴出,借助噴射流切割進而攪動土體。鉆桿在旋轉的同時逐步提升,進而使得土粒與水泥漿不斷混合凝固,形成均勻的圓柱狀固結體,實現地基加固和防滲止水的目的。通過研究分析成樁質檢技術、優(yōu)化噴嘴結構及管路、管理現場技術問題、制訂施工設計質檢規(guī)范,降低成本和解決冒漿等問題,在N值(土壤標準貫入值)為0~30的粘性土、淤泥、砂土、砂礫及含部分卵石層的地基中,應用高壓噴射注漿技術,用于壩基等防滲帷幕,加固鐵路、公路和建筑物基礎避免其下沉,以及在施工過程中做臨時支護等。
四、反壓護道法
在施工過程中,充分利用沙性材料良好的穩(wěn)定性和透水性,在路堤的兩側填筑護道,并且護道的高度、寬度達到一定的要求,進而平衡路堤下的泥炭或淤泥向兩側隆起的張力,在一定程度上,確保路基整體的穩(wěn)定性。通過對地基采用反壓護道法進行加固。該方法只需常用的機械設備,其施工簡單、方便、快捷;缺點是用土量比較大,占地多,后期養(yǎng)護的任務重,并且沉降的變形量比較大。在非耕作區(qū)以及取土方便、運輸距離較近的地區(qū),當路堤高度不超過其極限高度的兩倍時,易于采用反壓護道法。
五、深層攪拌法
把固化劑與地基土通過特制機械沿著一定的深度進行強制性攪拌,使之形成水泥土樁,在一定程度上完成對地基的加固,這種加固方式稱為深層攪拌法。利用深層攪拌法構筑的復合地基具有:①處理效果隨著間距的縮小和樁體的加長而變好。②攪拌法處理過的軟基固結緩慢。③通過樁體部分應力傳遞到復合地基下面的土中,樁體集中了大部分的應力,在一定程度上復合地基以下土層的沉降量增加。④側向變形小,在填土后兩個月內側向位移趨于穩(wěn)定。另外,對于特殊條件的地基以及受各種條件約束的軟土地基,通過深層攪拌法進行處理,進而提高構筑物的穩(wěn)定性和減少沉降。
六、袋裝砂井加固軟土路基法
袋裝砂井加固軟土地基的基本原理是:通過人工方式構造排水渠道,進而縮短排水的距離,將垂直排水固結轉變成水平排水固結,進而加快軟土固結和排水速度,提高其抗剪強度。在施工過程中,挖除換填,設置墊層,袋裝砂井,土工格柵,超載預壓等對軟土地基進行袋裝砂井加固處理。通過在砂井頂部鋪設50cm厚的砂墊層,伸入砂礫墊層內的袋裝砂井頂部至少30cm,使袋裝砂井頂與砂礫墊層貫通,確保排水暢通,使袋裝砂井內滲出來的水能夠順利排出。如果加固面積較大,需要構筑縱橫盲溝,并在縱橫盲溝交叉處設置排水井,通過水泵排除井內的積水。泄水孔設置在砂墊層的邊部并且直通排水溝,泄水間距l(xiāng)m,孔直徑5cm。泄水孔內側設置一層碎石或土工布反濾層,進而有利于排水和防止砂墊層砂的流失。為了構造完整的排水系統(tǒng),在加固區(qū)也設排水溝,這是處理軟基的關鍵。
七、CFG樁網復合地基施工
7.1樁機準備
對CFG樁進行施工時,按照設計的樁長、沉管入土的深度,當樁機準備就緒后,確認機架的高度和沉管的長度,并進行設備組裝。
7.2攪拌混合料
要求混合料計量要準確,配料根據配合比進行,按照先裝碎石(石屑),再加水泥、粉煤灰,最后加砂的順序進行上料,在砂、石之間摻加水泥和粉煤灰,防止其飛揚和粘附在筒壁上,進而有利于均勻攪拌??刂苹旌狭系乃涠仍?~5cm,攪拌每盤料的時間不應小于60s。
7.3沉管成孔
①向下移動沉管至管頭觸及樁頭,校正位置,用樁機塔身的前后和左右的垂直標桿檢查塔身導桿,確保CFG樁垂直度容許偏差不大于1%,使沉管垂直對準樁位(樁尖)中心。②啟動馬達沉管。一般應先慢后快,這樣既能減少沉管搖晃,又容易檢查樁孔的偏差,以便及時糾正。③沉管每沉1m記錄電流表上的電流一次,沉管過程中做好記錄。并對土層變化處予以說明。在沉管過程中,如發(fā)現沉管搖晃或難鉆時,應放慢進尺,否則容易導致樁孔偏斜、位移,甚至使樁頭、沉管等破壞,沉管到預定標高,停機。
7.4灌注及拔管
灌注:CFG樁成孔到設計標高,停機后立即向管內投料,直到混合料與進料口齊平。應避免因后臺供料慢而導致灌注中斷,灌注過程宜連續(xù)進行。成樁后浮漿厚度以不超過20cm為宜,施工中每根樁的投料量不得少于設計灌注量。
拔管:啟動馬達,留振5~10s,開始拔管,拔管速率一般為1.2~1.5m/min(拔管速度不是平均速度而是線速度),如果遇到淤泥或者淤泥質土時,拔管速度還要放慢。拔管時堅決杜絕反插行為。為確保成樁后樁頂標高達到設計要求,如上料出線不足,在拔管的過程中進行空中投料。在成樁后樁頂標高應計入保護樁長的范圍。當沉管拔出地面后,并且成樁符合設計要求,然后用粒狀材料或濕粘性土進行封頂,移機進入下一根樁的施工。抽樣作混合料試塊,施工過程中,一般一個臺班制做一組尺寸為15cm×15cm×15cm(3塊)試塊,并測定28天抗壓強度。
八、結束語
在確定地基處理方法時,注意環(huán)境保護,節(jié)約能源。避免振動噪音對周圍環(huán)境產生不良影響,避免因為地基處理對地面水和地下水產生污染等。對軟土地基有針對性的選擇一個技術指標優(yōu)良、經濟實用、可行性強的方法處理,能提高道路的使用質量,保證道路應有的服務水平,同時也能達到更好的經濟效益。
參考文獻:
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