付成貴
摘 要:以X高速公路水塘段路基軟基處理施工為例,對塑料排水板堆載預(yù)壓軟基處理方案進(jìn)行了探討,以堆載土預(yù)壓方案分析了軟土地基的穩(wěn)定和沉降,保證了路基的正常進(jìn)度。
關(guān)鍵詞:塑料排水板;堆載預(yù)壓;軟土地基
1 工程概況
X項目全線長2.445km。其中路基土石方27.8060萬立方,軟基處理0.7275km,設(shè)計為雙向六車道,車速為100km/h,路基頂寬平均為35m。軟基處理起訖里程K35+274.25,終至里程K37+000,全長0.7275km。標(biāo)段所在地區(qū)屬于平原地貌,路基全部在魚塘中,普遍存在軟土地基,需要進(jìn)行軟基處理。
2 塑料排水板堆載預(yù)壓軟基處理方案
2.1 施工準(zhǔn)備
對漁塘進(jìn)行放水、清游、翻曬,翻曬出的游泥達(dá)到一定強度后進(jìn)行吹填砂。
2.2 打設(shè)塑料排水板,鋪設(shè)土工格柵
2.2.1 打設(shè)塑料排水板操作工藝。插板時,插板機就位后通過振動錘驅(qū)動套管對準(zhǔn)插孔位下沉,排水板從套管內(nèi)穿過與端頭的描靴相連,套管頂住錨靴將排水板插到設(shè)計入土深度。拔起套管后,錨靴連同排水板一起留在土中,然后剪斷連續(xù)的排水板,即完成一個排水孔插板操作。
2.2.2 土工格柵鋪設(shè)工藝。單向土工布分二層鋪設(shè),間距為40cm,砂塾層填筑完成后再進(jìn)行塑料排水板的插打,然后鋪設(shè)土工布第一層。土工格布沿路基橫向斷面一次性進(jìn)行,根據(jù)路基寬度伸路基兩側(cè)各1米,相鄰兩幅之間搭接寬度50cm以上,搭接部分每隔1米用聚乙稀扎扣連接,并采用土釘錨固。
2.3 堆(超)載預(yù)壓層施工
堆(超)載預(yù)壓層填筑,路基頂面砂平整、壓實后,用汽車運土進(jìn)行封頂層及堆載預(yù)壓層施工。及堆載預(yù)壓層分層填筑與封層土填筑一致,壓實密度檢測采用灌砂法。橋臺及涵洞處采用堆載+超載預(yù)壓,其余為堆載土預(yù)壓。
根據(jù)南方少土及水壓不安全考慮,現(xiàn)場采用石粉進(jìn)行堆(超)載,設(shè)計堆載高度為84cm,根據(jù)現(xiàn)場測得的石粉容重,取平均值為16.18kN/m3。按設(shè)計要求的堆超載土方容重為20.0kN/m3計。
3 施工監(jiān)測
穩(wěn)定和沉降是軟土地基上修筑路堤的兩個重要的因素。為了能在路堤的施工當(dāng)中更加穩(wěn)定和安全,以及為了控制施工范圍,對穩(wěn)定和沉降的觀測和分析變得很有必要。要求沉降板底板尺寸不小于50×50×3cm,現(xiàn)場測桿直徑為4cm。
3.1 監(jiān)測點布設(shè)
監(jiān)測點布置原則:對于路基穩(wěn)定性較好,以剩余沉降預(yù)測為主的路段監(jiān)測斷面間距可以定為100-200m,以橋頭、高填土路段、軟土厚度變化較大的路段監(jiān)測斷面適當(dāng)加密。對于穩(wěn)定性較差的路段監(jiān)測斷面間距宜控制在100m以內(nèi)。
重點監(jiān)測斷面分為A、B、C、D四類。其中,A類監(jiān)測斷面主要布置在軟土深厚、填土高、沉降大、路基穩(wěn)定性較差的路段;B類監(jiān)測斷面主要布置在軟土深、沉降略小、路基穩(wěn)定性較差的路段;C類監(jiān)測斷面主要布置在路基穩(wěn)定性相對較好、但沉降量較大的路段;D類監(jiān)測斷面主要布置在軟土深、沉降大、路基穩(wěn)定性較差的阻道。本段路基采用A、C類監(jiān)測斷面。
3.2 監(jiān)測要求
在軟土地基上修筑高等級公路路堤,最突出的是穩(wěn)定和沉降。在前面施工監(jiān)測就已經(jīng)提到,為了安全和施工范圍,要求沉降板底板尺寸不小于50×50×3cm,測奸直徑為4cm為宜。沉降觀測采用S1、S3型水準(zhǔn)以二級中等精度要求的幾何水準(zhǔn)測量高程,采用變儀高法觀測,兩次讀數(shù)之差大于2mm時必須重新觀測,直到觀測數(shù)據(jù)符合精度要求。采用閉合水準(zhǔn)線路時,其前后視差不大于5mm,視線長度不大于100m,閉合差應(yīng)小于±2,觀測精度不小于1mm。
3.3 監(jiān)測流程
為了使監(jiān)控數(shù)據(jù)更有效地指導(dǎo)路基填筑施工,建立了一套完整的“填土申請批復(fù)程序”??刂频穆坊L度較短,加載遵循監(jiān)控斷面優(yōu)先的原則。通常所說的:加載間歇期為7天,是在“薄層輪加法”分級加荷、袋裝砂井間距1.0m的前提下提出的。
3.4 監(jiān)測資料整理分析
軟土地基地質(zhì)情況千變?nèi)f化,路堤穩(wěn)定控制指標(biāo)亦有所差異,結(jié)合具體條件,在工程中進(jìn)行典型斷面的施工監(jiān)測是必要的。軟基的監(jiān)控過程實際上是監(jiān)測信息的采集、整理、分析利用的過程。
3.4.1 監(jiān)測指標(biāo)。路基加載必須在多種儀器嚴(yán)密監(jiān)控下進(jìn)行,綜合分析各項指示是有必要的,參考以往各條高速公路監(jiān)控經(jīng)驗,路堤達(dá)到極限平衡狀態(tài)(即破壞狀態(tài))時路堤穩(wěn)定控制標(biāo)準(zhǔn)如下:加載期間:單日沉降速率vs<10(mm/d);側(cè)向位移速率vm<5.0(mm/d);綜合孔壓系數(shù)B<0.6。
加下級前:單日沉降速率收斂明顯,逐漸趨于穩(wěn)定狀態(tài);單日沉降速率vs<5(mm/d);側(cè)向位移速率vm<1.0(mm/d);單級孔壓消散度>55%。在路堤施工當(dāng)中就應(yīng)進(jìn)行沉降和穩(wěn)定監(jiān)測。如果值將要達(dá)到極限填土高度,那么就應(yīng)該控制填土速率,這樣可以避免因為加載而造成的地基的破壞。每填一層,就要設(shè)置一次檢測,控制標(biāo)準(zhǔn)為路堤中心線地面沉降速率每晝夜不大于1.5cm;坡腳水平位移速率每晝夜不大于0.8cm。通過沉降和位移的數(shù)據(jù)曲線來綜合分析其結(jié)果。在填筑速率當(dāng)中,主要以水平位移控制,一旦超過這個期限則應(yīng)該立即結(jié)束填筑。
3.4.2 資料整理。成果整理表,并不能達(dá)到一目了然之功效,圖形就可以進(jìn)一步反映本質(zhì)問題。在沉降監(jiān)測資料整理過程中,必須要有圖進(jìn)行說明時間與填土高度以及沉降量之間的關(guān)系,另外,除以上圖,也可以通過觀測信息描述出其他圖和曲線,通過具體的荷載與相應(yīng)的變量關(guān)系推測某一時刻沉降和最終沉降或反算地基的固結(jié)系數(shù)。
a、荷載-時間-沉降過程曲線
b、路基沉降速率變化曲線
圖1
參考文獻(xiàn)
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