欽金文
(湖南交水建實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司,湖南 長沙410000)
益陽市南縣某公路有較厚的淤泥軟土路段,雖路段平坦,但有較多的水塘分布,且溝渠縱橫,修筑路基的難度大。此外,該地區(qū)缺乏足量的土源,難以就地取材;且場地較小,無法實(shí)現(xiàn)大型機(jī)械施工作業(yè)。因該項(xiàng)目臨近長江,河砂資源豐富,采用吹填砂技術(shù)適宜于此類路基填筑。
1.1 軟弱路基吹填砂施工是指將配合比合理的砂水混合物置于吹填船上,并提前修筑臨時(shí)圍堰,利用接力泵或管道將混合物輸送至圍堰內(nèi),借助排水溝系統(tǒng)的排水沉淀作用排出多余流水,形成砂石的自然沉淀,最后通過預(yù)壓填平路基。
1.2 淤泥軟土區(qū)域比其他區(qū)域的填砂施工難度更大,要保障淤泥質(zhì)路基的施工質(zhì)量,應(yīng)及時(shí)處理好淤泥層,具體施工過程如圖1 所示。
圖1 軟弱路基段吹填砂施工一般施工工序
1.3 淤泥質(zhì)土處理工序應(yīng)當(dāng)在臨時(shí)圍堰修建前進(jìn)行,具體施工步驟為測量放樣、清理淤泥、圍堰、加強(qiáng)路基排水,最后完成吹砂和預(yù)壓。
2.1.1 做好施工準(zhǔn)備工作,增設(shè)牢靠的測量控制網(wǎng),滿足施工需要。復(fù)測的精度應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),完成主要控制樁的導(dǎo)線復(fù)測。
2.1.2 水準(zhǔn)點(diǎn)位置需牢固,保證其閉合差精度在要求范圍內(nèi);施工前應(yīng)進(jìn)行定期復(fù)核,確保平面控制網(wǎng)精準(zhǔn)度,能夠?yàn)榇堤钌白鳂I(yè)提供可靠的指導(dǎo)。
2.1.3 施工準(zhǔn)備階段,應(yīng)在每20 米路段距離處確定一個(gè)橫斷面,以此為依據(jù)確定坡腳、圍堰及排水溝的具體位置。提前在排水溝內(nèi)側(cè)安裝泥沙沉積標(biāo)桿,圍堰內(nèi)側(cè)設(shè)置高程控制標(biāo)桿,用來確定施工時(shí)吹填砂的厚度,滿足排水溝容量需求。
2.2.1 觀察施工環(huán)境,可以發(fā)現(xiàn)該地水塘面積較廣且由田埂封閉。因此,應(yīng)先做好水塘的清理晾曬工作,再完成吹填砂施工,保證施工質(zhì)量,具體施工標(biāo)準(zhǔn)如表1 所示。
表1 路基清理施工工序質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
2.2.2 為保證淤泥質(zhì)土路基的砂層厚度均勻,應(yīng)當(dāng)觀察路基坡腳處是否有淤泥拱起,并充分利用泥漿泵中的水,使用高壓水槍沖洗拱起的淤泥,使淤泥隨著吹填水流出。
2.3.1 由于該區(qū)域水塘面積較廣,無法提供充足的土方,圍堰難度大??梢栽跍y放吹填邊界后,將部分廢棄土或清淤土進(jìn)行晾曬,通過重復(fù)利用完成圍堰工程。
2.3.2 圍堰時(shí)盡量采用梯形斷面,嚴(yán)格按照公式(1)計(jì)算填筑厚度及圍堰高度。對臨時(shí)圍堰做好隔水防護(hù)處理,常使用土工布或塑料薄膜覆蓋。按照合理速率完成項(xiàng)目填筑,觀察路基沉降情況,避免圍堰滲水或出現(xiàn)坍塌。
式中:HR是路基吹填砂范圍臨時(shí)圍堰的高度;HS是圍堰設(shè)計(jì)高程;Δ H 為吹填完工后,考慮地基沉降的預(yù)留高度。(以上單位均為m。)
2.3.3 實(shí)際施工時(shí)應(yīng)當(dāng)按照分層分期的方式進(jìn)行吹填作業(yè),相應(yīng)的圍堰填筑也應(yīng)按照分期分層的方式完成。但應(yīng)注意上層外坡腳須在下層內(nèi)坡之上,且浸潤線不得高于下層的外坡腳。
圖2 路基吹填砂圍堰布置示意圖
2.4.1 為避免破壞當(dāng)?shù)厮沫h(huán)境,引發(fā)水土流失問題,應(yīng)當(dāng)依據(jù)水的自然屬性,按照其流動(dòng)方向合理分布急流槽,使吹填砂能夠均勻的分布于圍堰內(nèi),提高對圍堰的保護(hù)能力。由此可見,良好的排水系統(tǒng)可為高效完成吹填砂工作提供有力保障,具體的圍堰施工方法應(yīng)按照圖3 和圖4 進(jìn)行。
圖4 路基吹填砂臨時(shí)排水設(shè)施及圍堰布置示意(橫斷面圖)
圖3 路基吹填砂臨時(shí)排水設(shè)施及圍堰布置示意(平面圖)
2.4.2 在路基坡角1.5 米的距離處開挖排水溝。排水溝的尺寸是由吹填砂作業(yè)時(shí)的排水量決定的,且須處理好溝底,保證排水暢通。排水溝的水在排入當(dāng)?shù)嘏潘到y(tǒng)時(shí),應(yīng)先進(jìn)行過濾沉淀,避免污染當(dāng)?shù)厮础?/p>
2.4.3 考慮到圍堰布局的合理性,應(yīng)預(yù)先留出縱向圍堰,并用公式計(jì)算每層臨時(shí)圍堰的具體高度,使用塑料薄膜或袋裝砂包進(jìn)行加固,并在間距每30 至50 米的位置處修建一處臨時(shí)急流槽或橫向泄水溝。吹填施工時(shí)應(yīng)分段進(jìn)行,先在分段的位置開挖截水溝,并在圍堰路堤的兩側(cè)修建臨時(shí)跌水井和急流槽,保證其與坡腳的排水溝相連接,并在急流槽槽底做好特殊處理,如鋪設(shè)塑料薄膜等。
2.5.1 為提高吹填的準(zhǔn)確性,應(yīng)選擇流動(dòng)性好的細(xì)砂,在自然坡坡度較小的位置鋪設(shè)管線。管線的走向應(yīng)依據(jù)吹填區(qū)形狀、排水口位置和坡向進(jìn)行靈活調(diào)整分布。
2.5.2 吹填應(yīng)分層進(jìn)行,保證吹填的厚度在0.3~0.7 米范圍內(nèi),且杜絕厚度超過1 米的情況。第一層吹填的局部堆高高差應(yīng)在1 米范圍內(nèi),每次吹填時(shí)應(yīng)在出砂口放置標(biāo)尺,通常以每30 米為一段,在該距離范圍內(nèi)設(shè)置三個(gè)用油漆標(biāo)出控制高度的標(biāo)尺,用以控制吹填分層厚度。
2.5.3 依據(jù)實(shí)際情況合理調(diào)整出砂口具體位置,并實(shí)現(xiàn)分層吹填,即一層吹填完,才能進(jìn)行下一層。
2.5.4 分層吹填時(shí),每一層吹填完工后都應(yīng)停止一段時(shí)間??梢韵冗M(jìn)行相鄰路段的吹填施工,保證剛完工的區(qū)域有足夠的時(shí)間脫水固結(jié),合理控制吹填速率,避免坍塌、沉降問題,提高吹填砂質(zhì)量。
2.6.1 每層吹填砂工作完成后,都應(yīng)進(jìn)行路面碾壓,提高道路平整度和壓實(shí)度。并注意在碾壓的全過程中保持路面濕潤,提高施工質(zhì)量。
2.6.2 為加固坡面,應(yīng)當(dāng)在降雨天氣對長期裸露的坡面進(jìn)行臨時(shí)保護(hù),通常使用防滲漏防老化編織布進(jìn)行覆蓋,避免因堆載壓力造成的水土流失。
2.6.3 使用防老化、防滲漏的編織布實(shí)現(xiàn)邊坡砂的保護(hù),分層堆載時(shí)應(yīng)及時(shí)排水。
3.1 軟土易流動(dòng),結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差,修建路基時(shí)難以保證施工質(zhì)量。必須加強(qiáng)施工監(jiān)測,不斷完善施工工藝,應(yīng)用高效的信息化手段完成施工。施工監(jiān)測是施工控制的重要手段,也是保障路基修筑質(zhì)量,使其滿足設(shè)計(jì)需要的關(guān)鍵。將監(jiān)測得到沉降量作為計(jì)算的根據(jù),可以預(yù)測路基填筑的進(jìn)度情況。
3.2 確定觀測基點(diǎn)位置:觀測基點(diǎn)的位置應(yīng)當(dāng)在荷載范圍以外,通常使用混凝土樁和無縫鋼管進(jìn)行布設(shè)。
3.3 安裝沉降板:沉降板是由板身、測桿及保護(hù)管套組成的。沉降板須安裝至原始路面之下,確保板底平整牢固,其測桿、套管的高度應(yīng)隨填筑增高不斷接長,測桿頂端應(yīng)比吹填標(biāo)高高出約1 米,并保證樁身垂直。
3.4 路基填筑階段,若出現(xiàn)路堤位移的速度過快或沉降量急劇增加的工況,應(yīng)立刻停止加載。并在停止后加強(qiáng)日常監(jiān)測,繼續(xù)加載的時(shí)間應(yīng)保證接連3 天內(nèi)沉降位移的距離,都在控制范圍內(nèi)才可繼續(xù)施工。
3.5 合理控制填土的速度,選擇安全系數(shù)高的控制標(biāo)準(zhǔn)作為路基修筑的依據(jù),切勿搶工期而忽視控制,影響施工質(zhì)量。
3.6 工序交工階段,應(yīng)先對包邊土和砂路基進(jìn)行壓實(shí)度的檢測,在檢測結(jié)果完全符合現(xiàn)有工程規(guī)范時(shí)才可進(jìn)行后續(xù)施工。以提高施工工藝,控制施工質(zhì)量。
益陽市南縣某公路在軟土路基治理時(shí),應(yīng)重視對關(guān)鍵施工工序的質(zhì)量控制,并按照規(guī)劃要求組織施工,為后續(xù)工程建設(shè)創(chuàng)造有利條件。
4.1 路基吹填砂施工,常使用管道送砂技術(shù),具有噪聲小、無揚(yáng)沙的優(yōu)勢,可以有效保護(hù)環(huán)境,且避免了噪聲污染。此外,該施工方法不需要使用大型機(jī)械設(shè)備,對加強(qiáng)施工現(xiàn)場的管控,提高施工質(zhì)量有重要意義。
4.2 加強(qiáng)施工控制應(yīng)當(dāng)重視施工過程中的關(guān)鍵工序,提高質(zhì)量管控能力。主要施工環(huán)節(jié)有:水塘的清淤晾曬、圍堰采取梯形斷面、分層分期吹填、控制路基壓實(shí)度、排水系統(tǒng)布局等,這些環(huán)節(jié)都對提高施工質(zhì)量有重要意義。