浅谈软土地基处理的施工技术

2013-08-15 00:46沈邦荣
黑龙江交通科技 2013年7期
关键词:砂桩砂井袋装

沈邦荣

(黔西南州高等级公路管理处)

1 垫层及浅层处理

1.1 砂砾垫层

垫层处理就是把地基底下一定范围内的软弱土基全部或部分挖除,用砂、碎石等强度高、性能好的粒状材料回填。浅层处理一般指从地表下30~150 cm之间,采用浅层拌和、换填、抛石等方法进行处理。

砂砾垫层的适用范围是粘性土、粉土等,宜采用洁净的中、粗砂,含泥量不应大于5%,也可采用天然级配砾石,其最大粒径不应大于5 cm。施工机具有振动器(平板式或插入式)、100~120 kN压路机。施工方法常用振动法(包括平振、插振、夯实)、碾压法等,应采用逐层铺设,逐层振密或压实。

垫层的宽度适当大于路基边脚0.5~1.0 m,以防止在施工过程中由于施工机械或雨水等的破坏而影响对垫层的有效作用。分层的厚度就振动力的大小而定,一般为15~25 cm,厚度以保证不至因沉降发生断裂为宜。

1.2 石灰土垫层

石灰土的适用范围是在当软弱土层的厚度在1~3 m内时,能取得较好效果。选用的材料主要含消化石灰、土料或消化石灰与粉煤灰。施工机具为搅拌机和压路机。施工方法为机械拌和。

根据采用的压实机具现场试验来确定,一般情况下松铺30 cm,分层压实厚度为15~25 cm。压实后的灰土应采取排水措施,3 d内不得受水浸泡。

灰土垫层施工前必须对下卧地基进行检验,如发现局部软弱土坑应挖除,用素土或灰土填平夯实。施工时应将灰土拌和均匀,控制含水量,如土料水分过多或不足时应晾干或洒水润湿。一般可按经验在现场直接判断,其方法为手捏灰土成团,两指轻捏即碎或落地粉碎,这时,灰土基本上接近最佳含水量。一般情况下2∶8和3∶7的灰土可作为最佳含灰率。

2 砂桩

砂桩是将带有活瓣管夹或套有混凝土端靴的套管沉到预定深度,然后在管内灌砂、拔出套管形成砂桩,直径一般为30~50 cm,是软土地基处理排水固结有效方法之一。适用于粘土地基。宜采用洁净的中、粗砂,含泥量不应大于5%,渗透系数不应小于5×10-3cm/s。施工机具包括振动打桩机、柴油打桩机。

施工方法主要是套管法,分为静压沉管法、锤击沉管法、锤击及静压联合沉管法、振动沉管法等。振动沉管法由于振动力作用,避免了管内砂随管带出,同时又保证了桩的连续性、密实性,故常用振动沉管法。

桩体在施工中应确保连续、密实;在软弱粘性土中成型困难时,可隔行施工,各行中也可间隔施工。实际灌砂量未达到设计用量要求时,应在原位将桩管打入,补充灌砂后复打1次,或在旁边补桩1根。

3 袋装砂井

袋装砂井是用编织袋装砂,在打入的套管内沉入砂袋,拔出套管后形成袋装砂井,其施工工艺及原理同砂桩。袋装砂井直径宜为7~12 cm,间距1~2 m,适用范围是粘土地基。

选用材料:(1)砂。中、粗砂含泥量不应大于3%,渗透系数不应小于5×10-3cm/s;(2)袋。选用聚丙烯或其他适用的编织料制成,抗拉强度应能保证承受砂袋自重,装砂后砂袋的渗透系数应不小于砂的渗透系数。

施工机具主要为导管式的振动打桩机,只在进行方式上有差异,主要采用轨道门架式、履带臂架式、吊机导架式等。施工方法主要有五种施工方法:锤击沉入法、射水法、压入法、钻孔法以及振动贯入法等。

4 塑料排水板

塑料排水板属于竖向排水法,利用排水板打入土中,作为垂直排水通道,可代替常用的排水砂桩及袋装砂井,其滤水性好,可确保排水效果。塑料排水板具有一定的强度和延伸率,可适应地基变形的能力强,板截面尺寸较小,插放时地基扰动小,施工方便。适用范围是粘土地基。

选用材料主要是塑料排水板。塑料排水板由芯体和滤套组成的复合体,或由单一材料制成的多孔管道板带(无滤套)。芯板应具有耐腐蚀性和足够的柔性,保证塑料排水板在地下的耐久性并在土体固结变形时不会被折断或破裂。

塑料排水板的施工机械基本上可与袋装砂井打设机械共用,只是将圆形导管改为矩形导管,也可直接用插板机。施工方法是插入法。先定位,将塑料板从导管穿出,将塑料板与桩尖连接后紧贴导管并对准桩位,插入塑料板,拔管剪断塑料板等。

5 碎石桩

碎石桩是指利用振冲器在高压水流下边振动边冲在软弱粘性土地基中成孔,再在孔内分批填入碎石等坚硬材料制成一根根桩体,桩体和粘性土构成复合地基。适用范围主要是粘性土、砂土。

制作桩体的填料宜就地取材,如碎石、卵石、砂砾、砂渣碎砖等均可使用,但不宜用风化石块。各类填料的含泥量均不得大于10%,粒径宜为20~50 mm。施工机具主要是振冲器、吊机或施工专用平车和水泵。振冲器是利用一个偏心体的旋转产生一定频率和振幅的水平向振力并进行振冲挤密或振冲置换施工的一种专用机械。施工方法为振冲法。一般采用由里向外,由一边推向另一边或间隙跳打的方式。检测方法为单桩荷载试验和动力触探试验。

6 工程验收

软土地基处理属于隐蔽工程,工程验收非常重要,必须验收合格后才能进行下道工序施工,施工质量必须符合设计要求及遵照《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》JGJ017-96执行。

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[1]翟品良,贾毅.浅谈公路软土地基的处理措施[J].中国新技术新产品,2011,(16):48.

[2]张俊杰.公路软土地基几种常用处治方法适用条件及造价对比[J].公路,2010,(6):265-267.

[3]李爱明.结合实例分析公路软土地基的处理技术[J].广东科技,2008,(3):139-140.

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