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摘要:本文主要结合笔者在工作中的经验,从以下几个方面进行了分析,分别是:市政道路软土路基池塘、河沟处理的抛石挤淤施工技术、市政道路软土路基表层处理施工技术、市政道路软土路基深层处置方法,以供参考。
关键词:市政道路;软基处理;抛石挤淤;表层处理施工技术;深层处置方法
中图分类号:U41文献标识码: A 文章编号:
1市政道路软土路基池塘、河沟处理的抛石挤淤施工技术
抛石挤淤是在池塘、河沟基底部抛投一定数量的片块石,将淤泥挤出基底范围,以提高地基的强度。在道路施工过程中经常要遇到池塘和河沟,根据笔者的施工经验在这些地段采用抛石挤淤施工,具有质量可靠、施工进度快、造价低的优势。
1.1材料的选择
抛石挤淤的主要原材料是片块石,原材料质量的好坏直接关系到抛石挤淤的质量,片块石及碎石应选用生产规模大,场地宽阔,石质稳定,能够满足施工需要的石料厂。
片块石:石料的强度应符合设计要求,石质应均匀、不易风化、无裂纹、剥落、受腐蚀严重的石料不得使用。片块石的厚度或直径不宜小于 30cm。
1.2材料控制
本工程采用外购的块石、片石都必须经过检验,抗压强度大于 20Mpa。并由监理工程师现场抽样送检合格后才能用于工程。凡检验不合格的材料,不准运用工地使用。用于本工程的材料,必须随时接受监理工程师的抽样复查。
1.3施工方法
根据现场情况,软土厚度薄,采用抛填的片块石应大小于30cm。在地势平坦的路段,抛填时,自中线向两侧展开,使淤泥向两边挤出;横坡陡于 1∶10 时,自高向低展开抛填,使淤泥向地势低的一侧挤出,采用装载机配合挖掘机施工,方法为进占法。首先由挖掘机在作业半径内均匀抛第一层片块石,完成后,挖掘机来回走动进行碾压,抛石间采用罐砂或细集料进行填筑,待片块石沉入与基底齐平后,可进行第二层抛石。完成后用同样方法进行碾压,若块石无明显沉降,可向前延伸进行下一段施工,若块石沉降量仍较大,则需再抛一层块石进行碾压,最后使用震动式压路机进行碾压,直至块石沉降量达到施工规范标准为止。然后在其顶面设置反滤层,压实后进行路基填土。
1.4沉降观测
⑴在完成换填部位设置观测标志,采用埋设沉降板进行高程观测。每 20米设置为一个断面,分别设置于路基中央、路肩、坡趾。 ⑵观测桩采用 50cm×50cm×10mm 的钢板上焊上Φ48钢管作为测杆埋入基底,测杆外套80mm 的钢管,以减少下沉阻力。随填土高度增加,测杆和套杆同时加长,接高后的测杆略高于套管,套管上注意加盖,防填料落入管内影响测杆下沉自由度;盖顶不高出碾压面50cm。 ⑶观测:采用S3型水准仪,以二级中等精度进行高程测量。每填筑一层观测一次,如填筑间隔时间较长,每3天观测一次;填筑完成后每15天观测一次,并作好测量观测记录,及时整理、汇总观测结果,作为该段路基稳定的评价资料。
2 市政道路软土路基表层处理施工技术
2.1 路基软基的表层处理方法
2.1.1 表层排水法
如果软土路基含水量较大然而土质却较好,可以采用表层排水法处理。在道路路基填筑前,在地表开挖沟槽,排除地表水以降低地基表层的含水量,为了使沟槽在施工中发挥盲沟作用,可以使用透水性良好的砂砾回填。水沟布设应全面考虑地形与土质情况,使排水畅通。水沟断面尺寸一般取宽0.5m,深0.5m-1.0m。路堤填筑前,宜用砂砾回填成盲沟,纵向盲沟沿道路纵向开挖,横向盲沟间距按l0-15m 布置。若埋设孔管,必须使用过滤材料保护。
2.1.2 砂垫层法
对于软土路基层厚较薄,而且含水量较高时,可以采用砂垫层法排水固结软土路基,而且砂垫层会起到地下排水层的作用,以降低填土的内部水位改善施工机械的作业条件。砂垫层用砂一般采用中砂及粗砂,应该有较好的级配,且颗粒不均匀系数不大于5,含量不宜超过3%-5%。通常情况下,为了保证施工机械的通行,砂垫层一般结合表层排水以及敷垫材料使用,一般使用横粗砂,当使用透水性较差的粉土时,必须进行妥善的处理。
2.1.3 铺垫材料法
在软土路基表层铺设一层或多层土工织物,由于土工织物具有整体连续性
好,抗拉强度较高,耐腐蚀以及施工便利的优点。铺垫材料法减少路堤填筑后的路基不均匀沉降,同时可以提高路基承载能力。铺垫材料一般采用编织土工布和土工格栅,将其铺设于软土路基表面,同时可以起到反滤、排水、隔离和补强的作用。
2.1.4 添加剂法
软土路基的表层为粘性土时,可以采用在表层粘性土内掺入添加剂,改善地基的压缩性能和强度特性。使用较多的添加剂是生石灰,熟石灰和水泥。这类添加材料可以降低土壤含水量、产生的团聚效应,而且会随着时间的推移会发生化学性固结,从而增强土体的稳定性。
3、对市政道路软土路基深层处置方法
3.l 桩基法。当淤土层较厚,难以大面积进行深处理,可采用打桩的办法进行加固处理。当淤土层厚度小于5m 时,宜打砂桩或石灰桩,通过吸水和排水来挤密淤土,使其孔隙比小于1,以达到一般地基要求;当淤土层厚度在5~7m 时,宜打预制管桩至硬土层,设承载桩台;当淤土层厚度在7~10m 时,宜打灌注桩至硬土层,设承载桩台;当淤土层厚度在10m以上时,宜采用打悬浮桩的办法,挤密淤土层并靠摩擦承载。而桩基础处理软基的方法繁多,但也存在缺陷:一是水泥土搅拌桩水灰比、输浆量和搅拌次数等控制管理自动化系统未健全,设备陈旧,技术落后,存在搅拌均匀性差及成桩质量不稳定问题;二是砂石桩用以加固较深淤泥软土地基,由于存在工期长,工后变形大等问题,已不再用作对变形有要求的建筑地基处理。
3.2 排水固结法。排水固结法,适用于淤泥质土、淤泥、冲填土等饱和勃性土地基。饱和软勃土在荷裁作用下,孔隙中水被排出,土的孔隙比减小,随着超静孔隙水压力消散,有效应力提高,土的强度增加。袋装砂井和塑料排水带的长细比大,井阻影响得到人们的重视。
3.3 真空预压法。真空预压法是在需要加固的软土地基内设置砂井或塑料排水板,然后在地面铺设砂垫层,其上覆盖不透气的密封膜使其与大气隔绝,通过埋设于砂垫层中的吸水管道,用真空装置进行抽气,将膜内空气排出,因而在膜内外产生气压差,气压差即转变成作用于地基上的荷载,地基不会产生剪切破坏,这对软土地基是有利的。该方法不需要堆载,省去了加载和卸荷工序,缩短了预压时间,省去了大量堆载材料,所使用的设备及施工工艺均比较简单,无需大量的大型设备,便于大面积施工。这种工艺目前在海涂围垦中广泛应用。
3.4 深层搅拌法。深层搅拌法是通过特制机械沿深度将固化剂与地基士强制搅拌就地成桩加固地基的方法,当固化剂(水泥或石灰)为粉体时又称为粉体喷射搅拌法。深层搅拌法适用于处理淤泥、淤泥质土和含水量较高的地基及承载力特征值不大于120kPa 的粘性土、粉土等软土地基。该法目前在国外特别是日本和美国应用很广,国内近些年发展较快。目前施工方法有单向和双向攪拌施工方法
3.5 高压喷射注浆法。高压喷射注浆法是将带有特殊喷嘴的注浆管置于土层预定深度,以高压喷射流使固化浆液与士体混合,凝固硬化加固地基土体的方法。它适用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、黄土、砂土、人工填土和碎石土等地基。高压喷射注浆法在意大利、日本和联邦德国得到较快的发展,意大利Radio 公司还开发了可同时在钻进中检测地层土质、机器控制和自动调节设计浆量并收集反馈信息的机械,国内也很重视并已进行过一些探索性试验。
3 结语
综上所述,从本文所述内容可以看到,软地基的处理较常规地基施工具有一定的差异,所需更多的过程。因此,在施工时要严格按照施工程序作业,保证工程质量。
关键词:市政道路;软基处理;抛石挤淤;表层处理施工技术;深层处置方法
中图分类号:U41文献标识码: A 文章编号:
1市政道路软土路基池塘、河沟处理的抛石挤淤施工技术
抛石挤淤是在池塘、河沟基底部抛投一定数量的片块石,将淤泥挤出基底范围,以提高地基的强度。在道路施工过程中经常要遇到池塘和河沟,根据笔者的施工经验在这些地段采用抛石挤淤施工,具有质量可靠、施工进度快、造价低的优势。
1.1材料的选择
抛石挤淤的主要原材料是片块石,原材料质量的好坏直接关系到抛石挤淤的质量,片块石及碎石应选用生产规模大,场地宽阔,石质稳定,能够满足施工需要的石料厂。
片块石:石料的强度应符合设计要求,石质应均匀、不易风化、无裂纹、剥落、受腐蚀严重的石料不得使用。片块石的厚度或直径不宜小于 30cm。
1.2材料控制
本工程采用外购的块石、片石都必须经过检验,抗压强度大于 20Mpa。并由监理工程师现场抽样送检合格后才能用于工程。凡检验不合格的材料,不准运用工地使用。用于本工程的材料,必须随时接受监理工程师的抽样复查。
1.3施工方法
根据现场情况,软土厚度薄,采用抛填的片块石应大小于30cm。在地势平坦的路段,抛填时,自中线向两侧展开,使淤泥向两边挤出;横坡陡于 1∶10 时,自高向低展开抛填,使淤泥向地势低的一侧挤出,采用装载机配合挖掘机施工,方法为进占法。首先由挖掘机在作业半径内均匀抛第一层片块石,完成后,挖掘机来回走动进行碾压,抛石间采用罐砂或细集料进行填筑,待片块石沉入与基底齐平后,可进行第二层抛石。完成后用同样方法进行碾压,若块石无明显沉降,可向前延伸进行下一段施工,若块石沉降量仍较大,则需再抛一层块石进行碾压,最后使用震动式压路机进行碾压,直至块石沉降量达到施工规范标准为止。然后在其顶面设置反滤层,压实后进行路基填土。
1.4沉降观测
⑴在完成换填部位设置观测标志,采用埋设沉降板进行高程观测。每 20米设置为一个断面,分别设置于路基中央、路肩、坡趾。 ⑵观测桩采用 50cm×50cm×10mm 的钢板上焊上Φ48钢管作为测杆埋入基底,测杆外套80mm 的钢管,以减少下沉阻力。随填土高度增加,测杆和套杆同时加长,接高后的测杆略高于套管,套管上注意加盖,防填料落入管内影响测杆下沉自由度;盖顶不高出碾压面50cm。 ⑶观测:采用S3型水准仪,以二级中等精度进行高程测量。每填筑一层观测一次,如填筑间隔时间较长,每3天观测一次;填筑完成后每15天观测一次,并作好测量观测记录,及时整理、汇总观测结果,作为该段路基稳定的评价资料。
2 市政道路软土路基表层处理施工技术
2.1 路基软基的表层处理方法
2.1.1 表层排水法
如果软土路基含水量较大然而土质却较好,可以采用表层排水法处理。在道路路基填筑前,在地表开挖沟槽,排除地表水以降低地基表层的含水量,为了使沟槽在施工中发挥盲沟作用,可以使用透水性良好的砂砾回填。水沟布设应全面考虑地形与土质情况,使排水畅通。水沟断面尺寸一般取宽0.5m,深0.5m-1.0m。路堤填筑前,宜用砂砾回填成盲沟,纵向盲沟沿道路纵向开挖,横向盲沟间距按l0-15m 布置。若埋设孔管,必须使用过滤材料保护。
2.1.2 砂垫层法
对于软土路基层厚较薄,而且含水量较高时,可以采用砂垫层法排水固结软土路基,而且砂垫层会起到地下排水层的作用,以降低填土的内部水位改善施工机械的作业条件。砂垫层用砂一般采用中砂及粗砂,应该有较好的级配,且颗粒不均匀系数不大于5,含量不宜超过3%-5%。通常情况下,为了保证施工机械的通行,砂垫层一般结合表层排水以及敷垫材料使用,一般使用横粗砂,当使用透水性较差的粉土时,必须进行妥善的处理。
2.1.3 铺垫材料法
在软土路基表层铺设一层或多层土工织物,由于土工织物具有整体连续性
好,抗拉强度较高,耐腐蚀以及施工便利的优点。铺垫材料法减少路堤填筑后的路基不均匀沉降,同时可以提高路基承载能力。铺垫材料一般采用编织土工布和土工格栅,将其铺设于软土路基表面,同时可以起到反滤、排水、隔离和补强的作用。
2.1.4 添加剂法
软土路基的表层为粘性土时,可以采用在表层粘性土内掺入添加剂,改善地基的压缩性能和强度特性。使用较多的添加剂是生石灰,熟石灰和水泥。这类添加材料可以降低土壤含水量、产生的团聚效应,而且会随着时间的推移会发生化学性固结,从而增强土体的稳定性。
3、对市政道路软土路基深层处置方法
3.l 桩基法。当淤土层较厚,难以大面积进行深处理,可采用打桩的办法进行加固处理。当淤土层厚度小于5m 时,宜打砂桩或石灰桩,通过吸水和排水来挤密淤土,使其孔隙比小于1,以达到一般地基要求;当淤土层厚度在5~7m 时,宜打预制管桩至硬土层,设承载桩台;当淤土层厚度在7~10m 时,宜打灌注桩至硬土层,设承载桩台;当淤土层厚度在10m以上时,宜采用打悬浮桩的办法,挤密淤土层并靠摩擦承载。而桩基础处理软基的方法繁多,但也存在缺陷:一是水泥土搅拌桩水灰比、输浆量和搅拌次数等控制管理自动化系统未健全,设备陈旧,技术落后,存在搅拌均匀性差及成桩质量不稳定问题;二是砂石桩用以加固较深淤泥软土地基,由于存在工期长,工后变形大等问题,已不再用作对变形有要求的建筑地基处理。
3.2 排水固结法。排水固结法,适用于淤泥质土、淤泥、冲填土等饱和勃性土地基。饱和软勃土在荷裁作用下,孔隙中水被排出,土的孔隙比减小,随着超静孔隙水压力消散,有效应力提高,土的强度增加。袋装砂井和塑料排水带的长细比大,井阻影响得到人们的重视。
3.3 真空预压法。真空预压法是在需要加固的软土地基内设置砂井或塑料排水板,然后在地面铺设砂垫层,其上覆盖不透气的密封膜使其与大气隔绝,通过埋设于砂垫层中的吸水管道,用真空装置进行抽气,将膜内空气排出,因而在膜内外产生气压差,气压差即转变成作用于地基上的荷载,地基不会产生剪切破坏,这对软土地基是有利的。该方法不需要堆载,省去了加载和卸荷工序,缩短了预压时间,省去了大量堆载材料,所使用的设备及施工工艺均比较简单,无需大量的大型设备,便于大面积施工。这种工艺目前在海涂围垦中广泛应用。
3.4 深层搅拌法。深层搅拌法是通过特制机械沿深度将固化剂与地基士强制搅拌就地成桩加固地基的方法,当固化剂(水泥或石灰)为粉体时又称为粉体喷射搅拌法。深层搅拌法适用于处理淤泥、淤泥质土和含水量较高的地基及承载力特征值不大于120kPa 的粘性土、粉土等软土地基。该法目前在国外特别是日本和美国应用很广,国内近些年发展较快。目前施工方法有单向和双向攪拌施工方法
3.5 高压喷射注浆法。高压喷射注浆法是将带有特殊喷嘴的注浆管置于土层预定深度,以高压喷射流使固化浆液与士体混合,凝固硬化加固地基土体的方法。它适用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、黄土、砂土、人工填土和碎石土等地基。高压喷射注浆法在意大利、日本和联邦德国得到较快的发展,意大利Radio 公司还开发了可同时在钻进中检测地层土质、机器控制和自动调节设计浆量并收集反馈信息的机械,国内也很重视并已进行过一些探索性试验。
3 结语
综上所述,从本文所述内容可以看到,软地基的处理较常规地基施工具有一定的差异,所需更多的过程。因此,在施工时要严格按照施工程序作业,保证工程质量。