張衛(wèi)艷 賈龍飛
摘要:本文以某市山區(qū)市政道路工程為實例,結(jié)合工程的地質(zhì)狀況、工程現(xiàn)場情況、施工經(jīng)驗等經(jīng)行經(jīng)濟技術(shù)進行多方案論證,最終確定本設計方案。
關鍵詞:高填深挖;土工格柵;路基;穩(wěn)定
一、工程概況
本工程為某市新區(qū)市政道路,道路總長約1.3公里,新區(qū)場地原地貌為黃土溝壑,后經(jīng)削山填溝,場地平整而來,最高填方達80m,于道路修筑之前完成,場地填土沉降未達到穩(wěn)定。本道路設計速度為40km/h,為城市主干路,道路底下敷設有各類管道及排洪箱涵。
二、地質(zhì)情況
根據(jù)本項目地勘報告文件,地層分布大致為素填土Q4ml、黃土Q3eol、黃土Q2 eol,根據(jù)室內(nèi)試驗、原位測試,結(jié)合地區(qū)經(jīng)驗,地基土承載力特征值取值如下:
三、路基處理
為提高本道路路基的地基承載力、消除路基的濕陷性及減少路基的不均勻沉降,本設計考慮全線路段進行強夯處理。另在機動車道路床頂面以下0.8m、非機動車道路床頂面以下0.5m進行摻灰6%處理。
場地大填大挖路段(填挖高>5m) 填挖交界處的處理方式為:道路橫向上,處理范圍為道路紅線向外各延伸5m。沿道路縱向,處理范圍為以填挖交界線為界,填方區(qū)25m,挖方區(qū)15m。先采用灰土擠密樁進行路基加固處理。樁體施工完成后在灰土擠密樁樁頂鋪設50cm厚2:8灰土墊層。市政管線范圍內(nèi)樁孔回填至管道底往上50cm處。
在沿填挖交界縫灰土層頂鋪一層雙向鋼塑格柵、一層防水土工布,2:8灰土層中部再鋪設一層雙向鋼塑格柵。填方區(qū)域縱向鋪設范圍為25m,挖方區(qū)域縱向鋪設范圍為20m,見下圖。
四、技術(shù)要點
1.強夯
地基夯實寬度為道路紅線內(nèi),對路基范圍內(nèi)及其路線兩側(cè)的黃土陷穴、空洞和落水洞等,進行分層回填壓實,局部孔洞較大較深區(qū)域,必要時采用注漿處理,以保證路基的強度。
本工程根據(jù)強夯施工經(jīng)驗提供的參考方案為:先點夯后滿夯,夯擊能范圍2000~3000KN·m,夯點成4×4m見方布置,夯擊次數(shù)8~12次;但具體強夯的方案由現(xiàn)場試夯的夯擊次數(shù)和夯沉量關系曲線確定,并應滿足下列條件:
1)最后兩擊的平均夯沉量小于5cm。
2)夯坑周圍地面不應發(fā)生過大的隆起(隆起量/夯沉量為0.25)。
3)現(xiàn)場注意不能夯坑太深,容易引起現(xiàn)場起錘困難。
4)地基承載力不小于180kPa。
2.灰土擠密樁
材料要求:
1)土料宜選用粉質(zhì)粘土,土料中的有機質(zhì)含量需小于5%,不得含有腐殖土、凍土和雜填土垃圾等。粒徑宜≤15mm。
2)石灰可選用新鮮的消石灰或袋裝生石灰粉,粒徑應≤5mm,保存期需在三個月以內(nèi)。Ca(OH)2的質(zhì)量需選用至少是國家標準“合格品”等級以上的產(chǎn)品,有效氧化鈣+氧化鎂含量≥60%。
施工要求:
1)樁施工順序應先外后里,間隔成孔;對大面積處理路段可采取分段施工,以免因施工振動擠壓對相鄰的孔造成縮孔或坍孔。成孔后應夯實孔底,夯實次數(shù)>8擊,并及時夯填灰土。
2)沖擊成孔時,錘體的提升高度一般控制在0.5m~3m。開始時應控制錘體高度,多次錘擊,避免倒錘,等錘頭入土1m以上,且進入地面的深度足以定向,才可加大沖程,但需控制好力度,避免沖程過大而引起塌孔或卡錘等事故。
3)當現(xiàn)狀路基土的含水率ω<12%,或土質(zhì)硬度過大造成成孔困難、影響擠密效果時,可對處理范圍內(nèi)的土層進行灑水,增加路基土的濕度。
4)采用原成孔機具夯填樁孔。樁孔應分層采用灰土回填夯實,每次回填厚度范圍為25-40cm。樁孔夯填結(jié)束后其高度宜高于樁頂設計標高0.5m以上,然后用其它土料輕夯回填剩余樁孔至地面。
5)灰土擠密樁處理地基時,若正值雨期或冬期,應采取必要的防雨或防凍措施,確?;彝敛皇芷溆绊懽冑|(zhì),而影響施工質(zhì)量。
3.鋼塑土工格柵
材料要求:
鋼塑雙向土工格柵采用結(jié)點連接牢固良好的凸結(jié)點型式,主要應用于填挖交界處,其主要技術(shù)性能要求如下:
縱橫向抗拉強度:不小于80KN;縱橫向屈服伸長率:不大于3%;
結(jié)點剝離力:≥100N;凸結(jié)點高度:≥5mm。
為減少搭接工程數(shù)量,鋼塑雙向土工格柵幅寬宜大于等于4m。
施工要求:
1)鋪設鋪設土工材料時,應將其沿垂直于路軸線鋪開,并根據(jù)填土層厚度選用核實的錨固釘固定、拉直,不得出現(xiàn)扭曲、折皺等現(xiàn)象。
2)土工材料縱向搭接寬度不應小于30cm,采用錨接時其搭接寬度不得小于15cm;采用膠結(jié)時膠接寬度不得小于5cm,其膠結(jié)強度不得低于土工材料的抗拉強度。相鄰土工材料橫向搭接寬度不應小于30cm。
3)土工格柵鋪設完后,應立即鋪筑上層填料,其間隔時間不應超過48h。
4.防水土工布
材料要求:
防水土工布采用兩布一膜形式,技術(shù)要求如下:
膜厚度:≥0.3mm;布質(zhì)量:≥500g/m2;斷裂強度:≥7.5KN/m,CBR頂破強度:1.5KN;撕破強力:≥0.25KN;斷裂伸長率:30~100%;剝離強度:6N/cm;滲透系數(shù):10-11~10-13cm/s。
施工要求:
1)鋪設應在干燥和暖天氣進行,為了便于拼接,防止應力集中,復合土工膜鋪設采用波浪形松弛方式,富余度約為1.5%,攤開后及時拉平,拉開,要求復合土工膜與坡面吻合平整,無突起褶皺。
2)復合土工膜的連接分2個程序進行,即下、上層無紡織布的縫接,中層PE膜的連接。無紡織布的縫接用手提縫紉機、尼龍線進行雙道縫接,搭接寬度10cm;PE膜采用焊接工藝連接,焊接工具采用自動調(diào)溫(調(diào)速) XC型土工膜焊接機。第1幅土工膜鋪好后,將需焊接的邊翻疊(約60cm寬),第2幅反向鋪在第1幅膜上,調(diào)整兩幅膜焊接邊緣走向,使之搭接10cm。
3)鋪好的土工膜應及時覆蓋,避免陽光直接照射;鋪設時要求土工膜與下部墊層接合面務必吻合平整,切不可有上下游方向凸出褶皺。
四、結(jié)論
高填深挖路基產(chǎn)生病害的潛在因素較多,只有通過設計分析制定出有針對的、有效的處治方案,再經(jīng)過精心地施工,才能取得良好的效果。在填挖交界處進行強夯處理,提高土的密實度;鋪設土工格柵,有效的約束土體的側(cè)向位移,增強地基穩(wěn)固性能;土工布可避免由地表水的滲入而引起路基損壞,將較大的增加高填深挖路基穩(wěn)定安全儲備,有利于防止填方的滑移及不均勻沉降,有效減少了由不均勻沉降引起的路面開裂,從而對路面結(jié)構(gòu)起到有效的保護。
參考文獻:
[1]路基路面工程,人民交通出版社,鄧學鈞。
[2]地基處理手冊,中國建筑工業(yè)出版社,葉書麟。
[3]公路土工合成材料應用技術(shù)規(guī)范,JTG/T D32-2012
作者簡介:張衛(wèi)艷(1988-),女,陜西榆林人,本科,工程師,研究方向:道橋。