楊元才 (全椒縣城鄉(xiāng)規(guī)劃建設局,安徽 滁州 239000)
隨著國家新型城鎮(zhèn)化建設步伐的不斷加快,城市基礎設施建設投入力度也持續(xù)加大,城市道路工程作為基礎設施的必建項目,每年的建設里程數(shù)也在逐漸增多。在實際的市政工程建設中,道路軟弱路基技術(shù)處理是個極其重要的方面,要根據(jù)詳細的地勘資料、圖審合格的設計文件,最新的施工技術(shù)規(guī)范、檢測試驗規(guī)程等進行科學合理處治,以提高軟弱路基的抗壓性能和承載能力,從而保證整體道路施工質(zhì)量。
全椒縣地處皖東,江淮分水嶺南側(cè),滁河北岸,縣城建設區(qū)域主要分為城東片區(qū)、城南新區(qū)和老城區(qū)。根據(jù)多年施工現(xiàn)場管理經(jīng)驗并結(jié)合城東、城南眾多道路地勘資料分析,本地區(qū)擬建道路多為穿越低洼農(nóng)田、溝塘、河灘等地段,主要以雜填土、軟性粉質(zhì)粘土和淤泥質(zhì)土分布,很大程度上對市政道路路基的施工質(zhì)量產(chǎn)生了深遠影響。現(xiàn)結(jié)合工地實踐經(jīng)驗,針對施工過程中軟弱路基的技術(shù)處理進行芻議淺析。
軟弱土一般是指壓縮性高、抗剪強度低、天然含水量高、孔隙比大的細粒土,主要以淤泥質(zhì)土、軟粘土和淤泥為代表性。大多數(shù)軟土都存在30%~70%的天然含水量,孔隙比約為1.0~1.9;淤泥和淤泥質(zhì)土的天然孔隙比均在1.0~1.5之間,甚至大于1.5,具有明顯的流變、觸變和壓縮性。
現(xiàn)行設計和施工技術(shù)規(guī)范規(guī)定了軟弱路基的多種處理方法,既有墊層法、排水固結(jié)法、強夯法,又有強夯置換法、深層攪拌法、加固土粉噴樁法、水泥粉煤灰碎石樁法等,這些方法在運用時應結(jié)合工程特點、適用范圍、難易程度以及當?shù)赝猎础⑹腺Y源等情況合理選用,在方案匯報、初步設計批復前予以確定,以達到降低工程造價或施工成本、提高處理效果的目的。目前從經(jīng)濟性和可比性角度來看,當軟土層厚度小于3m時,采用較多的是淺層和墊層軟基處理,其中淺層處理常采用換土回填、拋石擠淤等方法,墊層處理根據(jù)材料類型可按石灰改善土、砂礫墊層、碎石墊層等;當厚度大于3m且抗剪強度小于10kPa的軟土層,常采用加固土水泥粉噴樁法處理,此方法屬當前國內(nèi)主流軟基處理方法,在市政工程中應用廣泛。
在軟弱路基處治前,應進行勘察現(xiàn)場,依照地勘報告詳細核查軟弱土層埋置深度、涉及范圍、地下水走向和地表水的狀況,根據(jù)設計圖紙、水文資料等編制切實可行的專項處治施工方案。①須按設計標準進行預壓,預壓過程中除補填由加固沉降導致的補方外,禁止其它作業(yè);②做好施工范圍內(nèi)路基的地下、地面排水設施,保證排水正常通暢;③進行原材料檢測和最大干密度、最佳含水量土工試驗,為施工過程中提供技術(shù)參數(shù);④宜因地制宜和就地取材,滿足取用方便、壓實容易、透水性好、強度高等要求,盡量在少雨季節(jié)和枯水期施工;⑤要充分考慮路基施工或填筑荷載引發(fā)滑動破壞失穩(wěn)和沉降差,通過修筑試驗段,來獲取指導施工的各項參數(shù);⑥涵洞、橋臺以及路面工程須經(jīng)沉降穩(wěn)定后方可進行修建,同時還應注意路堤與橋臺銜接等部位同步填筑施工的技術(shù)要求。
①砂礫宜選用質(zhì)地堅硬、級配良好的砂礫或粗、中砂,砂的不均勻顆粒系數(shù)應大于10,不應含有垃圾、草根等雜物,含泥量宜小于5%;②碎石的天然級配宜為5~40mm,且最大粒徑應小于50mm,其中含泥量控制在5%以下;③石改善土中石灰劑量通常為6%~8%,其中鈣鎂含量應大于55%,若采用鈣質(zhì)消石灰含量要達到III級以上,采用鎂質(zhì)消石灰含量要達到II級以上;土料要求塑性指數(shù)一般大于15,最大粒徑小于15mm的粘性土。④拋石擠淤的石料應采用未經(jīng)風化的塊石或片石,其中粒徑小于30cm的含量應不大于總量的20%。
①施工前,要對現(xiàn)場存在的枯井、暗洞等進行清理,并用與墊層相同的材料填實,待檢測合格后,方可進行墊層施工。②應通過現(xiàn)場試驗確定分層虛鋪厚度、碾壓工藝和最優(yōu)含水量,優(yōu)先推薦使用機械碾壓法施工,當使用機械碾壓法施工時,碾壓遍數(shù)應不少于4遍,最優(yōu)含水量宜控制在8%~12%;當使用平板振動器施工時,最優(yōu)含水量最好為15%~20%。③施工中禁止擾動墊層以下的下臥軟土層,以防下臥層受到水浸泡、冰凍或踐踏、長期暴曬。④應水平鋪筑墊層,當原地面存在起伏坡度時要挖成臺階狀,臺階寬度一般是0.5~1.0m。
①拋填方法應視路基橫斷面坡度而定。當軟土為流動狀或地層較平坦時,順著路基中心線方向呈三角形向前拋填塊石或片石,然后再漸漸向兩側(cè)全寬范圍內(nèi)擴展,淤泥自然擠向兩側(cè)。②當軟土層橫向坡度明顯且陡于1∶10,應從高側(cè)填向低側(cè),同時還要在低側(cè)坡角邊部一定寬度內(nèi)多拋填不小于2m寬,以便形成平臺。③在拋石高出軟土面或水面后,要用較小粒徑石塊填塞縫隙,并用18~21t重型壓路機碾壓緊密,設置反濾層后再填土壓實。
①施工前做好排水設施,且施工期間禁止有積水,如遇孔穴、暗溝時,須清理后用含灰量相同的改善土分層填實。②石灰改善土應充分拌合均勻,運至施工現(xiàn)場后應當天填筑完成,并在最佳含水率±2%時進行碾壓,當土料中出現(xiàn)水分不足或過多時,要進行晾干或灑水潤濕。③分段施工時,相鄰兩層要錯開大于0.5m的施工縫,接縫處還應碾壓密實。④應分層鋪筑分層碾壓,通過修筑試驗段確定虛鋪厚度。⑤及時做好灰劑量和壓實度檢測,驗收合格后不得有積水浸泡。⑥在鋪筑完成還未來得及壓實前如遇雨水浸泡,應根據(jù)受損程度進行摻灰拌合或重新鋪筑。
水泥進場使用前應經(jīng)復試合格,采用強度等級不低于42.5級普通硅酸鹽或者礦渣水泥,水泥用量一般占加固軟土質(zhì)量比12%~20%,經(jīng)驗數(shù)據(jù)取13%。
①通過不少于5根施工前的成樁試驗,獲得施工鉆進、攪拌、提升速度和噴入量、噴氣壓力等工藝參數(shù)。②施工鉆進噴粉過程中要連續(xù)噴射不中斷,鉆桿內(nèi)確保不進水。鉆進速度控制在0.8~1.5m/min為宜。③提升鉆進時按0.5~0.8m/min的提升速度,進行邊提升、邊噴粉、邊旋轉(zhuǎn),不出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象。④出現(xiàn)樁體上下之間噴粉不均、強度差異較大等問題時,按0.5~0.85m/min的復攪速度和設計要求,對達到樁身全長1/3~1/2并大于5m范圍內(nèi)進行復攪,使水泥與軟土均勻拌合。⑤必須配備有自動計量系統(tǒng)的施工設備,隨時記錄鉆樁、復攪、復打時的工藝參數(shù)變化。⑥出現(xiàn)噴粉量不足,要進行整樁復打,復打時噴粉量要符合設計用量。遇到不可抗力因素導致噴粉中斷,也必須進行復打,復打時重疊樁段的長度不小于1m。在上一根樁鉆進完成,開鉆下根樁之前要檢查粉料容器里水泥儲存量,至少應有1根樁用量外加50kg方可進行。
軟弱土處理是路基工程的重要組成部分,是市政道路工程建設中的施工重點,施工質(zhì)量直接影響道路使用效果和行車舒適度。要根據(jù)不同的地質(zhì)情況采用先進技術(shù)措施,結(jié)合現(xiàn)行施工工藝從材料要求、技術(shù)要點、施工規(guī)定、試驗檢測等方面進行提高軟弱土持力層的承載力,增加路基強度和穩(wěn)定性,達到經(jīng)濟性和可靠性并存。
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