朱方賢
(貴州路橋集團有限公司)
地區(qū)與深度不同的軟基其性質(zhì)也各不相同,不可預見性較大。在軟基的設(shè)計以及施工中,重視程度不足極易引起質(zhì)量事故。軟基上方通常有一層強度相對較高的土層,該土層被叫做硬殼層。硬殼層具有擴散應力、承重等作用,對硬殼層進行合理應用可有效減少工程的資金投入。部分地區(qū)認為,對于存在硬殼層的軟土地基,只要對硬殼層進行充分利用便可無視軟基的特殊處理工作,通過采取預壓以維持填筑路堤的整體穩(wěn)定性。然而若未徹底的對硬殼層進行勘察、利用,則無法達到預計的施工效果。地基受臺背填土影響,易對結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生了縱向推擠效果以及負摩阻力效果,使得橋臺產(chǎn)生變位現(xiàn)象,導致?lián)p壞。軟基上方的橋臺不論是采用支撐樁還是摩擦樁作為基礎(chǔ),填土時均會引發(fā)較為嚴重的沉降事故,使得樁基礎(chǔ)與橋臺受到負摩阻力與縱向推擠作用,導致橋臺產(chǎn)生下沉或是位移現(xiàn)象,嚴重的甚至損壞橋臺,危害到橋墩,此類現(xiàn)象在輕型橋臺中常會出現(xiàn)。
當軟基表層的土質(zhì)屬于粘性土質(zhì)時,可摻入添加劑至粘性土質(zhì)中,將軟基的整體強度以及壓縮性改善,為施工機械的順利行駛提供保障。水泥、熟石灰、生石灰等材料是常用的添加材料。現(xiàn)場攪拌石灰類材料不僅可有效降低土壤含水率,起到團粒效果,在時間作用下還可使受固結(jié)的土質(zhì)發(fā)生質(zhì)的改變,提高土體的穩(wěn)定性。
不均勻的地基土層局部會有發(fā)生側(cè)向變位以及不均勻沉降的現(xiàn)象,根據(jù)此現(xiàn)象可充分利用鋪墊材料所具有的拉抗力以及抗剪效果,從而加強施工機械設(shè)備的通行,使填土荷載支承均勻化,以減少地基發(fā)生側(cè)向變位以及局部沉降等事故發(fā)生率,增強地基整體支撐力。玻璃纖維格柵、土工布、化纖無紡布等屬于鋪墊的常用材料。
對于含水率較大、土層較薄的軟基,可敷墊厚度為0.5~1.2 m的砂墊層與軟土地基上方。一來可有效固結(jié)軟基表層土體,幫助砂墊層具有上部排水層的效果。二來可作為填土內(nèi)部地下的排水層,將填土內(nèi)部的水位降低。為施工機械在進行填土與地基處理提供良好的運行條件。
對于土質(zhì)好但含水率過高所形成的軟基,可在進行填土前,開挖地表面溝槽,將地表水排除,以減少地基表層的含水率,為施工機械的順利通行提供保障。將碎石以及沙礫等透水性較好的材料回填在開挖出來的溝槽中,使其在施工中可形成盲溝效果。在布置溝槽時要對地形自然坡度排水充分考慮,填土沉降是要結(jié)合坡度變化進行考慮,防止周圍的水體滲入填土中。保證溝槽間隔之間的密實度,提高排水水平,使整體排水能力不因部分溝槽切斷而受到影響。
該方法是利用塑料排水板具有孔道的特殊結(jié)構(gòu)對軟土地基進行排水,而達到加固的作用。在工程的砂墊層施工玩不后,做好各項塑料排水板的施工的準備工作,如安裝鉆頭、檢查質(zhì)量等,確認之后啟動打樁機,對鉆桿實施捶打施工,并根據(jù)設(shè)計要求將塑料排水板植入軟土地基中,其孔道可以在垂直方向上作為地基的排水管道,其作用機制是將地基中的水導向砂墊層,再往兩邊排出,減少軟基的水含量,提高軟土地基的的強度及承載力。
在處理的軟土地基含水問題時,如果處理深度不超過路堤最大高度的兩倍時,可以選擇砂墊層排水固結(jié)法。砂墊層的位置一般選擇路堤的底部位置,所用材料應保證質(zhì)量合格、級配符合工程要求的材料,如粒徑適中的砂,且含泥量保持在5%以內(nèi)。施工時應分步驟的進行壓緊,且每一層的厚度及為達到緊實要求所需的壓緊次數(shù),應提前進行嚴格測試。排水時,應注意袋裝沙井插入砂墊層應保持露頭狀態(tài),便于將砂墊層中的水充分排出。另外,為防止砂墊層的排水時通道受阻,應將其邊坡進行預先處理,可以使用土工布反濾層緊貼并覆蓋。
路堤填筑施工后,會存在一定程度的地基沉降不均勻的現(xiàn)象,軟土地基、地區(qū)該現(xiàn)象更加嚴重,會直接導致沉降裂縫的出現(xiàn)?,F(xiàn)代時候施工中常用的土木格柵,將其作為鋪設(shè)使用的材料時,可以在處理加固軟體地基中應用。將其鋪設(shè)至軟土地基的表層,對基底表層做初步處理,或?qū)⑵浜侠碇糜谏皦|層的中間部分,便于后期施工。鋪設(shè)時一般使用搭接法,搭接位置重疊部分應保持在40 cm左右,保證搭接質(zhì)量,對于上下層鋪設(shè)時,接縫部位錯開的間距應超過40 cm,最后進行位置固定、壓土緊實等善后處理,可以改善在路堤填實后的不均勻沉降現(xiàn)象。
該方式排水的原理使用砂袋在軟土地基中制作沙井,在軟土中的十分集中到沙井之后,可以從其毛細管內(nèi)降水排出。顯示采用振動式砂樁機把砂袋織物按照垂直向植入軟土地基中,其深度的界限即為抵至地基的巖層或地質(zhì)圖層,但是也需要并根據(jù)各個地區(qū)不同的地質(zhì)條件進行深度的調(diào)整。一般袋裝沙井的規(guī)格為直徑月為7 m,且各個井之間的間距不超過1.5 m,其有效處理深度為18 m。另外施工時應注意將砂袋織物設(shè)置高出于地基表面約35 cm,便于排出水分。
在可用時間較為充足的條件下進行軟土地基路堤建設(shè)時,對軟土地基進行處理可使用預壓和超載預壓處理。路堤填筑加載施工時應注意控制速度,每天的加載量保持在10 cm以內(nèi),進行分層填筑。在填筑高度累加到2.5 m時,應每天進行路基標高檢測工作,以確定路堤的具體情況。如果發(fā)現(xiàn)路堤中心以每天1 cm的速度沉降,或者兩側(cè)以每天0.3 cm的速度沉降,則說明路堤穩(wěn)定性不高,不能繼續(xù)加載,直到其沉降速度合格后才能繼續(xù)施工。高度達到設(shè)計要求后,繼續(xù)加載直至其高度高出一定程度,提高路堤沉降的速度,在該過程中可以間隔三天觀測一次標高。
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