程金明
摘要:近年來,由于我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,國家加大了城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的力度,市政道路工程正在氣勢磅礴的進行著大規(guī)模建設(shè)。在大量市政道路建設(shè)施工中,道路工程師所面臨的一個首要問題即是軟土地基的加固處理,而軟土地基施工的質(zhì)量直接影響著市政道路基礎(chǔ)的承載力、后期投入使用的安全性以及其運營的效率。所以,我們必須進一步研究軟土地基加固處理技術(shù)在市政道路施工中的應(yīng)用。作者根據(jù)多年的實際工作經(jīng)驗,研究了市政道路施工中的軟土地基加固技術(shù)。
關(guān)鍵詞:市政道路施工;軟土地基;加固處理技術(shù)
0 引言
我國軟土地基分布范圍較廣,尤其是沿海地區(qū),其不僅海面遼闊,且地質(zhì)條件非常復(fù)雜。在市政道路施工過程中遇到軟土基礎(chǔ)問題是在所難免的?,F(xiàn)在施工中經(jīng)常使用的軟基加固處理技術(shù)會影響工程的生產(chǎn)成本、質(zhì)量以及工期,所以,目前巖土工程界急需解決的首要問題即是研究 高效、低成本的軟基加固技術(shù),以提高市政道路路基的質(zhì)量。
1 粉煤灰碎石樁法
粉煤灰碎石樁法,縮寫為CFG,它是將適量水泥和水摻入到粉煤灰、碎石、石屑(或砂)中,然后均勻攪拌而形成的一種高黏結(jié)強度樁,樁與樁間土和褥墊層 一起形成的復(fù)合地基。該施工方法的優(yōu)點是:混凝土澆筑簡單方便、強度高、且具有較好的和易性、流動性,除此之外,還有效地降低了水泥及砂的使用量,有效地降低了對環(huán)境造成的影響。需要強調(diào)的是:該方法在施工過程中,容易發(fā)生混凝土輸送泵中途堵管,或因壓力過大而發(fā)生輸料管爆裂等問題,造成這些問題的主要原因有以下幾方面:(1)由于混凝土的和易性較差,再加上泵送軟管的彎曲半徑較小,因此,容易發(fā)生堵管、流通不暢、壓力積聚等現(xiàn)象;(2)泵送軟管連接過長,由于混凝土的和易性較差,造成局部堵管,壓力不足 (3)提升速度太慢,未能及時排除混凝土。如果發(fā)生堵管,必須重新成孔,加上地質(zhì)不穩(wěn)的因素,增大了再次成孔的難度,而且還增大了材料成本,對施工進度也會造成一定的影響。
2 現(xiàn)澆混凝土管樁技術(shù)
現(xiàn)澆混凝土管樁技術(shù)的優(yōu)點在于其施工流程簡便,過程清晰,能夠很好的對其施工的質(zhì)量進行監(jiān)督控制,而且造價相比于其他加固技術(shù)來說要低,單根樁的承載力也較大。其成樁采用的是自動排土振動灌注技術(shù),主要是依靠振動力將在活瓣樁靴的保護下的環(huán)形腔體打進設(shè)計的深度后將混凝土澆筑進環(huán)形腔體內(nèi)。在管樁施工過程中,要把握好樁與土之間所承受荷載的比例和分散基礎(chǔ)底面的應(yīng)力來避免管樁單獨承擔(dān)荷載的問題。等到管樁中混凝土終凝并達到設(shè)計要求的強度后,在樁頂鋪設(shè)一層放有土工格柵的碎石墊層,從而形成復(fù)合現(xiàn)澆管樁地基。眾所周知,現(xiàn)澆管樁屬于剛性樁,其樁身強度可達到C25,樁徑可達1.6 m,其對軟土地基處理的深度超過26 m。而且現(xiàn)澆管樁的樁基檢測是采用人工開挖的方式進行的無損檢測,測試費用低,不超過工程總造價的2%,且檢測范圍廣、周期短,有利于工程的成本、質(zhì)量和工期的控制。
3水泥攪拌樁加固技術(shù)
水泥土攪拌樁技術(shù)適用于加固飽和軟土地基,它的原理將水泥作為固化劑通過特制的攪拌機械,在地基深處將軟土和固化劑強制攪拌產(chǎn)生一系列物理、化學(xué)反應(yīng)而形成一定強度的優(yōu)質(zhì)地基來提高承載力和增大變形模量。其具體施工方法有:首先,放好攪拌樁樁位,移動攪拌樁機到達指定樁位,對中、調(diào)平(用水準(zhǔn)儀調(diào)平),采用經(jīng)緯儀或吊線錘雙向控制導(dǎo)向架垂直度(垂直度小于1.0%樁長);其次,在攪拌機預(yù)攪下沉的同時,后臺拌制水泥漿液,在壓漿前將漿液放入集料斗中。選用普通硅酸水泥拌制漿液,水灰比控制在0.45~0.50 之間,按照設(shè)計
要求每米深層攪拌樁水泥用量不少于50 kg;啟動深層攪拌樁機轉(zhuǎn)盤,待攪拌頭轉(zhuǎn)速正常后,方可使鉆桿沿導(dǎo)向架邊下沉邊攪拌,下沉速度可通過檔位調(diào)控,工作電流不應(yīng)大于額定值;啟動深層攪拌樁機轉(zhuǎn)盤,待攪拌頭轉(zhuǎn)速正常后,方可使鉆桿沿導(dǎo)向架邊下沉邊攪拌,下沉速度可通過檔位調(diào)控,工作電流不應(yīng)大于額定值;下沉到達設(shè)計深度后,開啟灰漿泵,通過管路送漿至攪拌頭出漿口,出漿后啟動攪拌樁機及拉緊鏈條裝置,按設(shè)計確定的提升速度(0.50~0.80 m/min)邊噴漿攪拌邊提升鉆桿,使?jié){液和土體充分拌和;攪拌鉆頭提升至樁頂以上500 mm
高后,關(guān)閉灰漿泵,重復(fù)攪拌下沉至設(shè)計深度,下沉速度按設(shè)計要求進行;下沉到達設(shè)計深度后,噴漿重復(fù)攪拌提升,一直提升至地面;最后,施工完一根樁后,移動樁機至下一根樁位,重復(fù)以上步驟進行下一根樁的施工。其主要特點:干燥的固化材料能吸收一部分軟土地基中的水分而達到更好的效果;固化材料在攪拌過程中能依靠軟土水分的黏性黏附到空隙內(nèi)部達到均勻分布,提高地基土強度的效果;固化材料主要是水泥、生石灰等來源廣泛的材料通過1∶1 的混合而成,其適應(yīng)性較廣,適合于大多數(shù)工程;且固化材料在取料到施工過程中能夠避免粉塵外溢,不會對環(huán)境造成污染。
4強夯法加固技術(shù)
強夯法又叫作動力加固法,該方法具有施工簡便、適用性強、加固效果好等優(yōu)點,可有效提高施工進度,減少施工成本。強夯法的機理主要分為3種,即:動力置換、動力密實、和動力固結(jié)。對于項目施工場地寬大、施工排水設(shè)施不良、軟土層較淺、預(yù)壓時間不足、施工期短的情況,可采取強夯法。與一般填土預(yù)壓相比,強夯法處理費用相對較高,因為在施工中需要考慮到砂井及墊層,但與復(fù)合地基相比,其費用相對較低,而且施工便利。
4.1 動力密實
動力密實是通過沖擊荷載來壓實土體間的空隙使得土體密實,從而提高地基土的強度。實踐表明,地面在沖擊力的作用下會產(chǎn)生沉降,具體沉降深度為夯擊一遍下降0.5~1.0 m,經(jīng)過夯實后的地基土其承載力能提高2~3 倍。
4.2 動力固結(jié)
動力固結(jié)是借助沖擊能力產(chǎn)生的應(yīng)力波,使土體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一些縫隙,土體里的水會通過土體局部這些孔隙而不斷排出,進而固結(jié)。作者認為,夯擊能力越大,土體的沉降量就越大,土體在完全液化狀態(tài)下,其強度最低,其吸附水會變成自由水,這時也不再需要夯擊施工,因為自由水會隨著孔隙水的消散,被土顆粒吸附形成吸附水,這時土體如一個彈簧活塞模型一樣。
4.3 動力置換
動力置換有兩種形式,一是整式置換,即通過夯擊力,把碎石壓入淤泥中,進而形成碎石墊層;另一種是樁式置換,即通過夯擊力,把碎石填筑在土體中,進而形成碎石樁,發(fā)揮復(fù)合地基的作用。需要強調(diào)的是:通常情況,加固深度越大,所需要的能量就越大,從而增大孔壓?,F(xiàn)在,夯擊能量不足,加固深度達不到要求,是采用強夯法加固技術(shù)處理軟黏土?xí)r的最大缺點;在軟黏土結(jié)構(gòu)被破壞后,會大幅降低其強度和滲透性;因此,在處理軟黏土地基施工中,不適合使用現(xiàn)行的強夯工藝,因為它會增大地基中孔隙水的壓力。所以,為達到最佳強夯的效果,其夯擊方式應(yīng)先輕后重、逐級加能,并選擇適應(yīng)的排水系統(tǒng)。
5結(jié)束語
隨著城市化建設(shè)的不斷發(fā)展,推動了政道路的建設(shè),但在軟土地基施工中仍存在著一些問題需要解決,這就需要相關(guān)部門高度重視市政道路軟土地基加固處理工作。近年來,市政道路軟土地基加固技術(shù)不論在理論上,還是在實踐上都取得了一定的成績,且施工效果顯著。為保證施工質(zhì)量和安全,施工技術(shù)人員與實際工程地質(zhì)情況相結(jié)合,全面考慮所有細節(jié)問題,以確保施工方案的合理性,避免發(fā)生安全隱患問題。
參考文獻:
[1]吳明星.淺析道路施工中軟基加固技術(shù)[J].民營科技.2016(02)
[2]顧雪晶.市政道路施工中軟基加固技術(shù)探微[J].建材與裝飾.2015(51)
[3]侯紅燕.道路施工中的軟基加固施工技術(shù)應(yīng)用實踐[J].四川水泥.2015(07)
[4]任鳳.軟基加固施工技術(shù)在市政道路施工中的分析[J].經(jīng)營管理者.2015(20)
[5]朱發(fā)順,彭韜.道路施工中的軟基加固施工技術(shù)應(yīng)用實踐[J].建筑知識.2016(02)