時間:2022-10-17 08:57:47
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0引言
軟基在公路工程中為常見問題,它會造成道路塌陷、不均勻沉降等。,都需要給予加固處理,以免給公路工程安全帶來影響。因此,加強軟基加固施工技術分析與應用,具備一定的現實意義。
1軟土路基的特點
軟土路基具有孔隙大、含水量高、壓縮性大、滲透系數較小、抗剪強度較低。因為軟土多為黏土和粉土粒組成,表面組織容易對空氣水吸附,并逐漸滲透,也能增加其中的含水量,從而引起明顯的不均勻沉降等問題。軟土地基具備的流變性突出,受到外力和重力因素的影響,軟土地基也會發生變形。在道路工程中,如果無法為其提出合理措施,將引起明顯的軟土地基流動問題等。軟土地基具備的抗剪強度也比較低,因為軟土地基中的含水量高,承載力小。在實際施工期間,如果沒有給予更多重視,也未提出合理措施提升抗剪強度,將引起嚴重的路基開裂、滑移、沉降、變形現象。
2軟土地基加固施工技術的特點與應用和發展
2.1排水固結法
排水固結法是在軟基中插入豎向排水通道(砂井、袋裝沙井、塑料排水板)與水平方向排水通道(砂墊層、盲溝、集水井)組成排水系統,并在現場施加荷載(超載、真空預壓)排出軟土地基中的孔隙水,使土體固結密度提高抗剪強度和變形模量,提高軟土地基的承載力和穩定性。排水固結法的優點是施工相對簡單,成本低,但是袋裝沙井的打入長度受到限制,工后沉降大,排水固結時間長。在傳統排水固結法的基礎上,開發了排水混凝土核心砂石樁,即復合樁體由預制鋼筋混凝土核心樁和砂、石殼包裹在核心樁外,預制鋼筋混凝土樁作為豎向承重體。沙殼是一個垂直排水體。
2.2強夯法
強夯法是通過起重機械,將一定重量的夯錘提升到一定高度,并使其自由掉落產生沖擊力作用于地基上,因此,對地基進行壓實,以提高地基的承載力。低成本強夯。加固體附近有建筑、構筑物不能適用。
2.3水泥攪拌樁
水泥攪拌樁是以水泥為膠凝劑,用攪拌機將軟土和水泥混合在地基深度,使軟土得以固結。與樁間土構成復合地基。水泥攪拌樁的優點是成本相對較低,比袋裝沙井高,比CFG樁和混凝土樁高,施工對附近構筑物沒有影響。但是樁身完整性差,加固深度不夠大,需要注意土與水泥的固化凝結性能試驗,有些土質與水泥凝結性能差。現在有釘形水泥攪拌樁,可以調整直徑。目前已開發出一種具有土壤固化劑的高強度防水膠結材料.水泥粉煤灰碎石樁(CFG樁)和現澆低等級混凝土樁(LC樁)CFG樁是水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成高粘結強度樁,一般采用C10-C20素混凝土,采用管式振動沉管成樁工藝。與水泥攪拌樁和袋裝沙井相比,CFG樁和LC樁的樁身剛度和強度較大,樁土應力比大,成本高。需要和袋裝沙井、樁間土、砂墊層、土工格柵一起形成復合地基。CFG樁現在發展有排水混凝土芯砂石樁,是可以同時滿足豎向荷載與排水通道功能,是由預制鋼筋混凝土芯樁(豎向荷載與抗剪功能)和包裹在芯樁外的砂石殼(排水通道)組成的復合樁體。
3軟土地基加固施工技術的實際應用
某市公路工程的長度13公里,全線按雙向六車道一級公路標準,設計采用80KM/h,路基寬度32m,瀝青混凝土路面。其中軟土路基約占52萬立方米,特大橋5.3Km/1座,大橋2.5Km/6座,中橋120m/2座,匝道橋566m/2座,涵洞312m/11座,隧道711m/2座,路基土石方262萬立方。在該工程中,沿線軟土主要為三角洲平原區廣泛分布的軟土,由淤泥、淤泥質土組成,埋深淺,約1.4米-3.8米,厚度不均勻,局部較大,厚度為1.6米-15.3米,下臥層為粉質粘土、礫砂、礫質粘性土。設計處理方法為:一般路段采用袋裝沙井,構筑物段采用袋裝沙井+CFG樁復合地基,設置2層土工格柵處理。施工工藝流程:清除表土,填平路基,回填30厘米砂墊層,打設袋裝沙井,然后進行CFG樁施工,再施工剩余的30厘米砂墊層。CFG樁一般采用振動沉管工藝:樁位放樣→樁機就位→樁機對中→振動沉管至設計樁底標高→向管內灌注混合料→振動拔出沉管、灌混合料。為了預防擠扁或者縮頸、斷樁,CFG施工順序在縱向與橫向,均采用隔樁跳打方法;為避免投料原因導致斷樁,需要在拔管過程中連續補料;施工順序不能從四周向內推進。土質較硬時,在已打樁中間補打新樁時,舊樁可能被振斷或振裂,所以打樁過程安排觀測地面隆起和舊樁偏離情況。拔管過程過程中不允許反插,防止斷樁和夾泥。施工后在堆載預壓期出現路基沿縱向開裂、往滑移問題。經過分析,主要原因是:1、匝道路基位于古舊河道上面,并且與河道平行,河道軟土深,沉降大;2、受現場河道影響,施工圖設計前地質鉆孔位置位于河岸上,偏離路基,地質鉆孔密度小,不能完全準確反映匝道路基地質情況。施工進場后補充鉆孔,匝道下面軟土厚度比河岸處軟土厚度大于2-5米。后續處理方案:結合補充地質資料,合理選擇樁底持力層,在匝道路基臨近河道一側增加CFG樁,沿路線方向,增加CFG樁布置,把CFG樁長度增加2米-5米,CFG樁內布置鋼筋,增加抗剪強度。通過沉降觀測和驗收現場表明,后期沉降穩定,已經交工驗收3年,路基質量合格。
4總結
軟土地基為公路工程中的重要組成部分,會直接影響工程的質量,對軟土地基地質情況全面分析和掌握,根據工地地質條件的特點和工程特性,進行技術、經濟充分全面論證分析,按照軟基處理的技術性能,選擇最佳的軟基處理方法;隨著公路工程施工技術的成熟應用,創新思維觀念,軟基加固中的新技術也更多,充分結合現場地質資料分析把握,提出經濟、合理的軟基處理方案,能促進設計、施工的有效加固效果。