周亚军
杭州宏伟市政工程有限公司 310000
摘要:在对市政公路工程进行建设的时候,软土地基是一个经常遇到的问题,若是不对其进行科学处理,就会产生很大的危害,当前,市政公路质量要求比较高,为了确保公路施工质量,必须要采用有效技术加以处理。本文首先对这些处理技术进行了分析,然后以某工程为例介绍了处理技术要点。
关键词:市政公路;软土地基;处理技术
软土地基的重要成分就是软土,也掺杂了粉砂和粉土等,在工程施工中,如果不对其进行处理,就会因为抗剪强度差不能承担路堤和路面外荷载,由于振动荷载或者是自重力影响,强度降低,会导致剪切破坏,从而导致路堤沉陷或者是塌方。另外,如果排水不通畅,那么由于土体自重以及行车荷载还有水温变化会导致沉陷变形现象发生,对道路使用造成很大影响。因此,为了保证市政公路建设的良好质量,必须要结合实际情况,利用科学的技术对地基进行处理。
一、处理技术
在对软土地基进行施工的过程中,处理方法是比较多的,常用的有换填法、加筋土法、深层搅拌桩和高压喷射注浆等。
1.关于换填法。对于市政公路工程来说,在开展地基施工的过程中,换填法属于比较特殊的技术[1]。在一定地基范围以内将软性粘土清除掉,并利用硬度与稳定性都比较好的碎石或粉煤灰进行回填,将土夯实。一般来说,只有在别的处理技术效果不好的情况下才会使用这种方法。这种技术的步骤是:第一,要将软土地基清除,第二,用沙土碎石或粉煤灰等回填,第三,对于回填之后的地基,要采用强夯法或排水法加以处理。如果遇到淤泥或黄土地基,使用这种技术的效果会比较好。
2.关于加筋土法。这种技术就是在软土地基之中植入土工织物,确保结合,使压力扩散角增大,提升地基承载能力,同时还能降低沉降。对于由于填土构成的路堤,也可以采用这种方法。
3.关于深层搅拌桩。这种方法就是将水泥或者是水泥浆加到软土里面,并在地基的深处,利用深层搅拌机对软土和固结剂进行搅拌,成为加固型土体,确保其透水性以及稳定性和高强度。另外,这种土体还能够和天然地基进行结合,从而构成一种复合型的地基,使其承载能力得以提升,其优点是操作比较简单,效率比较高,成本较低。
4.关于高压旋喷桩。这种方法就是将有喷嘴的注浆管通过钻机进入土层之中,利用高压的作用喷射浆液,从而构成喷射流,对土层造成破坏,和原位软土进行离子交换以及团粒化反应,构成强度比较高的桩体,这样就能提升地基承载力,减少变形现象的发生几率,对地基沉降现象加以抑制。对于高压喷射而言,主要有三种形式,即旋喷、定喷和摆喷。实际施工过程中,采用单管法,喷射高压水泥浆液;采用双管法,喷射高压水泥浆液、压缩空气等介质;采用三管法,喷射高压水流、压缩空气以及水泥浆液等介质。上述三种喷射流结构、喷射介质存在着较大的差异性,而且有效的处理长度也不同,其中三管法最长,双管法次之,单管法最短。从应用实践来看,旋喷形式采用单管法、双管法以及三管法中的一种,其中定喷、摆喷注浆常用的是双管法、单管法。高压喷射注浆施工过程中,其参数应当根据土质条件、加固要求,通过试验或者根据工程经验来确定,在施工过程中严管控。单管法、双管法的高压水泥浆以及三管法高压水的压力,应当超过20MPa。高压喷射注浆的主要材料是水泥,无特殊要求时采用强度等级为42.5级及以上的普通硅酸盐水泥。根据需要可加入适量的外加剂及参合料。外加剂和掺合料的用量,应通过试验确定,水灰比通常取0.8~1.5,常用为1.0。
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二、工程实例
1.工程介绍。该市政公路工程总长为4千米,采用高压旋喷桩的方法对地基进行处理。需要进行软土地基处理的总长为35米,桩径在0.5米以上,桩径之间的距离是1.7米,单桩的长度在12米左右。在对这一路段进行处理之后,要求28天后的固结体单轴抗压强度要在2兆帕以上,而单桩承载力要在150千牛以上。
2.设备。该工程中,采用的地质钻机型号为XY-100,钻杆的直径是114毫米,喷嘴的数量是一个,直径为3毫米,采用的施工方法是单管法。
3.技术参数的确定。在施工开始之前,参照工程地质状况,在不同的地方做试桩工作,在完成之后进行开挖检查。结合相关结果,对参数进行确定。在成孔的过程中,空桩要在4挡下钻,对于桩头的位置来说,为3挡,对于桩底来说,脱挡的时间为30秒钟,在进行提钻喷浆的时候,要保证在2挡。另外,清水压力是10兆帕,而喷浆的压力是22兆帕。水灰比要保证为0.8。
4.施工。第一,要对场地进行清理。将这一路段的草皮以及杂物还有地下障碍物等都清除掉,对于洼地要做好抽水以及清淤工作[3]。对于路基两侧位置,要对土沟进行开挖,将地表积水排除掉。
第二,做好测量放样工作,并对机具进行定位。在施工开始之前,将桩位平面图准备好,做好编号。利用小木桩或者是竹桩将桩的位置确定下来,在对机具进行定位之后拔下来,桩位在平面上的误差要保持在10厘米以内。在定位的时候,要让钻头和桩位标志中心保持一致,之后对钻杆进行双向调平,还要调整对中,并利用精确的手段做好调平工作。在垂直方向上的误差要保证在1%以内。
第三,旋喷。首先,在钻孔前做好准备工作。对泵压进行设置,在下钻的时候,清水压力设置为10兆帕,喷浆的压力为22兆帕。另外,对提升速度进行设置,主要有两种:一种是在桩底脱挡30秒钟,另外一种就是提钻2挡。
其次,钻孔作业。在钻机就位之后,对机台水平度进行测量,在进行钻孔的时候,要经常对钻杆垂直状况进行测量,达到设计要求的位置之后停止钻进,注意同时完成插管以及钻孔工作。
再次,旋喷。在旋喷管达到设计深度之后,要开始对浆液进行搅拌,按照从下向上的顺序进行旋喷,对旋转速度以及提升速度进行严格控制,旋转速度要保证在每分钟20转到25转之间,提升速度要保证在每分钟20厘米到25厘米之间,结合冒浆具体状况对其进行调整。对旋喷管进行快速拆卸,搭接长度要在20厘米以上。相关人员要对浆液初凝时间以及注浆流量还有风量等进行检查。
最后,对机具进行冲洗。在完成喷射工作之后,对机具进行冲洗,在管中和机具中不能有水泥浆,一般来说,主要是利用水进行喷射,从而将浆液都排除掉。
第四,对桩头进行处理。在注浆达到了顶标高之后,还要继续利用注浆泵开展注浆工作,等到孔口返出水泥浆之后不再注浆。在完成喷射之后,会有凹穴出现在顶部位置,必须要用水泥浆做好补灌工作,同时还要避免泥土杂物进入到其中。
5.检验结果。在该工程中,旋喷桩的数量一共有802根,对其中的桩进行自检,承载力的设计值是150千帕,而自检后的单桩承载力最低为380千帕,最高为1019千帕,桩径以及桩距等都与设计要求相符。另外,业主委托监理检测站进行抽检,施工质量比较好,桩质量比较好,桩的长度都在12米以上,单轴的抗压强度达到了8.9兆帕到14.8兆帕之间。自从通车之后,处理段的沉降量与设计要求相符,没有沉降不均匀的现象发生,处理效果良好。
结语:
综上所述,对于市政公路工程来说,软土地基处理是一项基础性环节,对软土地基进行衡量的标准是地基稳定性以及平整性,这是确保市政公路安全的一个重要保障。若是不对地基进行有效处理,就有可能导致裂痕、塌陷在市政公路中的出现,如果严重,还会造成交通事故。在公路工程建设过程中,地基建设是一项具有难度的任务,在施工时,需要对地基实用性进行重视,要选择有效的技术对地基进行处理,并从实践过程中总结经验,保证地基稳定性和足够的承载力。
参考文献:
[1]李爱阅.市政公路工程软土地基处理技术研究[J].中国高新技术企业,2012,(06):93-94.
[2]吴玉祥.市政公路工程软土地基处理技术探析[J].科技资讯,2010,(13):21.
[3]刘黎,崔晓峰.高压旋喷桩处理技术在软土地基中的应用[J].公路交通科技,2011(11):131-134.
[4]丁士昭,逢宗展 市政公用工程管理与实务,2014.
论文作者:周亚军
论文发表刊物:《基层建设》2015年16期供稿
论文发表时间:2015/12/17
标签:地基论文; 高压论文; 市政论文; 浆液论文; 土地论文; 技术论文; 过程中论文; 《基层建设》2015年16期供稿论文;