王 琎
甘肅省武威市天祝藏族自治縣住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局
市政道路軟土路基處理中強夯法施工技術(shù)的的應(yīng)用
王 琎
甘肅省武威市天祝藏族自治縣住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局
加強對市政道路軟土路基處理中強夯法施工技術(shù)的研究,對軟土路基處理辦法進(jìn)行詳細(xì)探究意義重大。本文根據(jù)筆者工作實踐,對市政道路軟土路基的特點及加固技術(shù)進(jìn)行了分析和探討。
市政;道路;軟土;路基;加固
1.1 水含量多,孔隙密集
在市政道路建設(shè)中,若地基為軟土,其擁有較多的空隙,所以,水含量較多。軟土地基主要由粘土粒和粉土粒構(gòu)成,表層附著很多負(fù)電荷,能將空氣中的水蒸氣吸附進(jìn)去,由此導(dǎo)致內(nèi)部的水含量增多,土壤縫隙間隔不斷擴大,如此一來,就給道路施工埋下了極大的隱患。
1.2 較高的壓縮系數(shù),抗剪強度低
軟土地基內(nèi)因有很多的縫隙,所以,承載能力較弱,在道路建設(shè)的過程中,很難直接利用重型機械直接作業(yè)。同時,在建成之后,也會因其富含較多的水分,容易出現(xiàn)較大的安全事故,由此降低了道路的使用壽命,加大了施工難度。因此,在市政道路施工建設(shè)中,承辦單位要抓住地質(zhì)特點,提出相應(yīng)的解決對策,以保證工程的順利實施。
2.1 淺層軟基加固技術(shù)
(1)排水墊層加固技術(shù)。當(dāng)要加固的軟土地基深度在3m以下時,可優(yōu)先以排水墊層、換填法進(jìn)行加固處理。排水墊層應(yīng)取300-800mm厚度為宜,一般多取500mm。材料主要以具有較好透水性的碎石或是砂礫等,將排水墊層鋪設(shè)到路堤腳向外延伸的0.5-1m范圍內(nèi);(2)淺層攪拌加固技術(shù)。如果軟基加固的厚度小于2m,可采用淺層加固技術(shù),此種技術(shù)方案是將水泥、石灰混合到土體中,并攪拌,從而提升強度,此種方案主要適用于濕陷性黃圖、非飽和軟土、素填土以及雜填土等淺層軟基加固[1]。為提升加固效果,也可采用淺層加固和排水墊層結(jié)合的方式進(jìn)行加固處理;(3)換填法。對于加固要求高的淺層軟基加固,可采用換填法,具體技術(shù)方案就是先通過機械或人工分方式,根據(jù)設(shè)計要求,挖除一定深度的軟土層,再講具有高強度的土體、砂礫等材料混合回填,并分層壓實,提升強度。
2.2 中層軟基加固技術(shù)
2.2.1 水泥攪拌樁。此種加固技術(shù)是通過深層攪拌機或粉噴機將水泥、碎石等和軟土地基土體混合,攪拌并構(gòu)成柱狀水泥土體,根據(jù)加入水泥的固化情況,可分成干法和濕法。此種加固處理技術(shù)主要適用于淤泥、粉土等水量大,且填土高度在7m以下的中層軟基加固中,抗剪強度要在10Kpa以上,因此在應(yīng)用此種技術(shù)之前還需要先以十字板剪切實驗檢測路基強度。
2.2.2 袋裝砂井法。此種方案是將具有良好透水性的沙袋打入大軟基此種,從而構(gòu)成豎向人工排水道,使軟基在載荷力的作用下,使水分可順排水道外排,減少含水量,實現(xiàn)軟基固結(jié)加固。此種技術(shù)適宜應(yīng)用在深度較大沖填土軟基加固處理中,但如果軟基中含有較大泥炭層,那就不建議應(yīng)用此種技術(shù),因此在方案確定前,必須做好完善的地質(zhì)勘測工作。
2.2.3 塑料排水板。此種軟基加固方案是在軟基中插上塑料排水板,以此形成排水通道,再進(jìn)行排水預(yù)壓,促進(jìn)軟基中的水排出,其基本原理與袋裝沙井法類似。
2.3 深層軟基加固技術(shù)
目前常用的深層軟基加固技術(shù)主要有水泥粉煤灰碎石樁、預(yù)應(yīng)力高強度混凝土管樁、釘型攪拌樁等幾種處理技術(shù),其基本原理基本一致,都是通過樁體和土體形成復(fù)合地基,實現(xiàn)地基加固效果。以下本文就結(jié)合XX地區(qū)市政道路工程,以釘型攪拌樁為例對深層軟基加固技術(shù)展開探討。
2.3.1 工程概述。本文研究的工程就是位于XX地區(qū)的立交橋道路工程,道路以快速路為主線,設(shè)計為雙向6車道,次干路為輔道,設(shè)計為雙向5車道。XX地區(qū)為典型的深厚軟土區(qū),當(dāng)?shù)剀浲恋乃?、孔隙比、壓縮性都相對較高。該地區(qū)受海相沉積的影響,軟土結(jié)構(gòu)主要有蜂窩狀、海綿狀、骨架狀以及絮狀等,此種類型的軟土含水量大,且孔隙率極高,甚至可超過90%。根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H情況,并通過Plaxis模擬軟件,確定選取釘型攪拌樁作為本工程的地基加固技術(shù)。
2.3.2 深層軟基加固技術(shù)的施工應(yīng)用。釘型攪拌樁時在傳統(tǒng)水泥攪拌樁的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)的軟基加固技術(shù),此種技術(shù)在成樁過程中,通過動力設(shè)備帶動鉆桿上2組攪拌葉片進(jìn)行同時雙向攪拌,借助攪拌葉片雙向攪拌的伸縮作用,提高樁體上半部分的橫截面,從而形成類似釘子狀的攪拌柱,此種上大下小的結(jié)構(gòu),正好和填土壓力從上到下遞減的形式相符,使樁體受力均勻,加強加固效果。首先結(jié)合當(dāng)?shù)赝翆有再|(zhì),選取等級強度>42.5的水泥材料,并根據(jù)工程設(shè)計要求,通過試驗,確定外加劑的種類及用量,如石膏、素磺酸鈣以及三乙醇胺等。攪拌機葉片的厚度要在25-40mm左右,寬度超過80mm,最高不超過100mm,并保持10-20°的傾角,具其施工流程如下圖所示。確定好相關(guān)參數(shù)后,進(jìn)行加固處理。(1)在施工過程中,需要對攪拌樁的位置偏差以及垂直度等情況進(jìn)行嚴(yán)格控制,垂直度要控制在不超過1%,樁體位置偏差不超過5cm,以此確保所吊起的設(shè)備能夠保證垂直于平整度,提升效果;(2)攪拌樁的上部,以四攪三噴進(jìn)行施工,下部以二攪一噴進(jìn)行施工,噴漿施工,應(yīng)當(dāng)盡可能一次性完成,如果發(fā)生中斷,那么需要確保在3小時內(nèi)補漿,如果補漿間隔時間較長,那么之前噴漿的漿液強度就可能已形成,那么再補漿,在強度方面,先后噴漿會存在較大強度差異,這會影響軟基加固效果,因此如果出現(xiàn)間隔時間超過3小時,為保證加固質(zhì)量,就必須重新打樁。同時還應(yīng)確保噴漿深度、用量符合預(yù)先的設(shè)計值,允許誤差為±5%;(3)在正式施工前不但要科學(xué)設(shè)計用料配合比,還應(yīng)確保用量的充足,因為要考慮到施工盡量不要中斷,所以配置漿量至少為1根釘型攪拌樁的用量,并在澆筑前,檢查是否存在堵塞、泄露等問題。
綜上所述,本文首先從軟土的特征入手,結(jié)合淺層、中層、深層不同類型軟土特性,分別提出具有針對性的加固技術(shù)方案,最后結(jié)合珠三角某地市政道路工程,以深層軟土的地基加固技術(shù)為例,對軟基加固技術(shù)的應(yīng)用展開探究,該工程通過釘型攪拌樁的加固技術(shù),在較少費用的基礎(chǔ)上,取得了良好的深層軟土基加固效果,值得同類工程借鑒。
[1]顧紅偉,孔綱強,丁選明,等.高壓旋噴樁處治已通車高速公路軟基分析[J].施工技術(shù),2014(43):63-66.