[摘要]隨著鐵路行車速度越來越高,對路基的變形要求也越來越嚴格,相應(yīng)對地基的變形要求隨之提高。這對軟土地基加固處理的施工提出新的要求,對真空預(yù)壓法的施工工藝和質(zhì)量控制進行分析和研究。
[關(guān)鍵詞]軟土 施工工藝 質(zhì)量檢測
中圖分類號:TU4文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2009)0120088-01
一、引言
軟土是指天然含水量高、孔隙比大、壓縮性高、承載力低的土。近年來,高速鐵路發(fā)展迅猛,將是今后一段時間內(nèi)鐵路建設(shè)的主攻方向,但高速鐵路對于路基的沉降變形提出非常嚴格的要求,相應(yīng)對于地基的沉降要求就更為嚴格。這就對軟基處理措施的設(shè)計、施工與監(jiān)測提出了新的挑戰(zhàn)。
二、軟土地基主要常用處理方法
1.換土墊層法。換土墊層法是用砂、碎石、礦渣或其他合適的材料置換地基中的軟弱或特殊土層,分層壓實后作為基底墊層、從而達到處理目的,它常用于處理軟弱地基,也可用于處理濕陷黃土地基和膨脹土地基。從經(jīng)濟合理考慮、換土墊層法一般適用于處理淺層地基。
2.排水固結(jié)法。它是采用頂壓、降低地下水位、電滲等方法促使土層排水固結(jié),以減小地基的沉降和不均勻沉降,提高其承載力。當(dāng)采用預(yù)壓法時,通常在地基內(nèi)設(shè)置一系列就地灌筑砂井,袋裝砂井或塑料排水板形成豎向排水通道,以加速土層固結(jié)排水同結(jié)法是處理軟弱粘土地基常用的方法之一。
3.拌入法。此類方法是在土中摻入水泥漿或能固化的其他漿液,或者自接加入水泥、石灰等能固化的材料,經(jīng)拌和固化后,在地基中形成一根根柱狀固化體,并與周圍土體組成,復(fù)合地基而達到處理目的。其中主要有高壓噴射注漿法、深層噴漿攪拌法、深層噴粉攪拌法等可適用于軟弱粘性土、欠固結(jié)沖填土、松散砂土及砂礫石等多種地基。此外還有擠密振密法、灌漿法、加筋法和托換技術(shù)等。
三、真空預(yù)壓施工工藝與質(zhì)量控制
(一)施工工藝分析
1.施工準備。為滿足試驗工程的需要,施工前應(yīng)充分做好各項準備工作,包括物資、材料、機械、儀器設(shè)備及施工技術(shù)人員等,并對施工人員進行必要的技術(shù)培訓(xùn)。真空管網(wǎng)、密封膜等按照規(guī)定的材質(zhì)和尺寸要求,由指定專業(yè)廠家預(yù)制加工,現(xiàn)場驗收。
2.砂墊層施工。施工準備施工前人員、機械設(shè)備、材料的配置或訂購齊全,完成地表換填起拱層的驗收報驗。測量放線按試驗段的幾何尺寸,由專業(yè)測量工程師用經(jīng)緯儀和水準儀進行填砂范圍的測放,沿加固區(qū)中軸方向每20m用木樁釘設(shè)標志并標示高程。膜下砂墊層攤鋪分兩層填筑,用推土機按一定方向?qū)⒍焉跋蚯捌酵疲斯づ浜蠈⑸傲蠑備伷秸?,最后人工修整作業(yè)面,并用輕型壓實機靜壓,使砂墊層平整度、鋪筑厚度、密實度均達到要求。膜上砂墊層攤鋪膜上砂墊層中部設(shè)一層土工格珊,用小型機具倒運,人工攤鋪。砂墊層應(yīng)嚴格按設(shè)計及規(guī)范要求施工,保證各檢測項目滿足設(shè)計要求。
3.真空預(yù)壓施工。真空預(yù)壓加固軟基施工主要包括真空管網(wǎng)埋設(shè)、土工布和密封膜鋪設(shè)、密封溝開挖及回填、真空泵安裝、抽真空等工序。
(1)施工準備。真空預(yù)壓施工準備包括前道工序的驗收、搭設(shè)工地臨時倉庫、工棚、引接供電線路、測量放線并標識出真空預(yù)壓區(qū)的邊線范圍、安排真空預(yù)壓設(shè)備和材料進場、砂墊層及塑料排水板施工驗收等。
(2)埋設(shè)真空管。當(dāng)?shù)诙由皦|層施工完畢后,即可布設(shè)真空管。進行此道工序的同時,應(yīng)將露出砂墊層表面的塑料排水板埋入砂墊層中,并清除砂墊層表面的貝殼等尖利雜物。真空管網(wǎng)系統(tǒng)采用主管沿加固區(qū)環(huán)形布置、支濾管利用三通或四通接頭垂直主管向兩側(cè)伸出的形式,埋入砂層25cm深。
(3)鋪設(shè)第一層土工布。根據(jù)場地情況,按一定方向?qū)⑼凉げ颊归_并鋪設(shè)平整。土工布采用手提縫紉機進行縫接。鋪設(shè)范圍略大于加固區(qū)范圍。
(4)鋪設(shè)密封膜。鋪膜前應(yīng)檢查土工布的平順性,然后將兩層密封膜依次鋪放覆蓋整個預(yù)壓區(qū)。
(5)開挖及回填密封溝。密封溝布置在加固區(qū)的周圍,在真空預(yù)壓施工中它主要起周邊密封的作用。密封溝采用人工配合挖土機開挖,將膜體四周沿密封溝內(nèi)壁埋入密封溝底泥內(nèi),用粘土回填密實,并覆水。密封溝開挖深度視土層性質(zhì)而定,一般不小于1.5m。
(6)出膜連接與真空泵系統(tǒng)安裝。真空主管出膜后與真空泵連接。出膜連接必須牢固,密封可靠。
(7)試抽真空。各項抽真空設(shè)備安置就位,進行試抽,檢驗機械性能及膜的密封性,發(fā)現(xiàn)問題及時處理。
(8)鋪設(shè)第二層土工布及膜上砂墊層。試抽真空正常后,在膜上鋪設(shè)第二層土工布,鋪設(shè)要求同第一層,并開始上層砂墊層的鋪設(shè)。
(9)堆載預(yù)壓。真空度滿足設(shè)計要求后,可進行上層的路堤填筑作業(yè)。
(二)真空預(yù)壓施工質(zhì)量控制
1.真空濾管網(wǎng)質(zhì)量控制
(1)材料管材選用符合要求的加筋塑料管確保其能承受足夠的徑向壓力。濾管外包土工布濾膜,滲透系數(shù)要與塑料排水板的濾膜滲透系數(shù)相當(dāng)。
(2)管網(wǎng)的埋設(shè)主管與支濾管長度和間距應(yīng)按規(guī)定布設(shè),埋在砂墊層中,覆砂厚度不小于25cm。管網(wǎng)連接要牢固,濾水孔要通暢。
2.密封性質(zhì)量控制
(1)密封膜材料使用密封性好、抗老化能力強、韌性好、抗穿刺能力強的專用真空膜,真空膜的材料參數(shù)符合材料檢測要求。
(2)密封膜鋪設(shè)密封膜分二層,按由下到上的順序依次鋪設(shè),逐層檢查,確保膜無破損。
(3)膜周邊密封密封溝開挖必須符合蓋膜閉氣要求,并將膜邊沿密封溝內(nèi)壁插入軟土中,密封溝內(nèi)必須用粘土回填密實,并在溝內(nèi)覆水,以確保膜周邊的密封。為保護真空膜,在真空膜上下各鋪設(shè)一層土工布。如圖(一)。
(4)分層沉降管從密封膜穿出時,在沉降管外套一段PVC管,PVC外管與已鋪設(shè)的薄膜平順粘接;為防止漏氣,在沉降管與PVC管之間設(shè)密封膠圈并用粘土塞填封閉。
(5)加固區(qū)四周隨抽真空進行會產(chǎn)生環(huán)向裂縫,為保證密封性可將淤泥漿灌入,將裂縫填實。
參考文獻:
[1]龔曉南,真空預(yù)壓加固軟土地基機理探討,哈爾濱建筑大學(xué)學(xué)報,2002.
[2]張澤鵬,塑料排水板在真空預(yù)壓加固軟基中的作用,廣州大學(xué)學(xué)報,2002.
作者簡介:
王光廷,男,漢,山東費縣,本科,濟南鐵路局兗州建筑段日照分段段長,從事工業(yè)與民用建筑施工與管理。