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湖南長(zhǎng)沙鋼塑湖南長(zhǎng)沙土工格柵在軟土地基的處理質(zhì)量直接影響到路基的基礎(chǔ)承載力,也是保證道路建成后、運(yùn)營(yíng)的關(guān)鍵。軟基處理在道路工程中比較常見(jiàn),軟基處理方法也很多。通過(guò)對(duì)前人研究成果的學(xué)習(xí),本文即是以某市北圍堤公路為例,分析軟土地基處理在公路施工中的應(yīng)用
一、公路軟基處理方法
(一)淤泥層厚度較小的路段:湖南長(zhǎng)沙土工格柵+山皮石+湖南長(zhǎng)沙土工格柵+改良土的方法。淤泥上有50~80cm亞粘性土,具有一定的穩(wěn)定性,且淤泥厚度在1~2米之間,地面積水較易排除,因此采用湖南長(zhǎng)沙土工格柵+山皮土+改良土的措施。由于地下水位高,該公路沿線的軟土水穩(wěn)性差,浸水時(shí)承載力很低,湖南長(zhǎng)沙土工格柵和山皮土配合可以提高路基填料的水穩(wěn)性,還可減弱地下水的毛細(xì)作用對(duì)路基產(chǎn)生不良影響。
(二)地處鹽池中,池中淤泥較厚,且水位較高路段:拋石擠淤+湖南長(zhǎng)沙土工格柵+改良土。淤泥厚在2~3米之間,排水困難,也無(wú)法清淤,采用措施是拋石擠淤+湖南長(zhǎng)沙土工格柵+改良土,同時(shí)加寬水面線以下的路堤寬度,這樣處理可以提高路基的整體穩(wěn)定性,并有效控制路基沉降。
二、公路軟基處理施工技術(shù)
(一)軟土地基處理前應(yīng)完成以下工作:
軟基處治施工前,應(yīng)完成以下工作:
1、收集并熟悉有關(guān)施工圖、工程地質(zhì)報(bào)告、土工實(shí)驗(yàn)報(bào)告和地下管線、構(gòu)造物的布設(shè)等資料;
2、編制施工組織設(shè)計(jì)或施工大綱;
3、原材料、半成品、成品的檢驗(yàn);
4、施工機(jī)械設(shè)備的調(diào)試;
總之,在施工中應(yīng)遵循“按圖施工”的原則和“邊觀察、邊分析”的方法,做到經(jīng)濟(jì)、可行、、創(chuàng)新并有利于環(huán)保。
(二)公路軟基處理技術(shù)
1、淤泥層厚度較小的路段
淤泥層厚度較小的路段
施工主要機(jī)具:灰土拌和機(jī)、挖掘機(jī)、裝載機(jī)、振動(dòng)壓路機(jī)、雙鋼振動(dòng)壓路機(jī)、三輪壓路機(jī)、平地機(jī)、濕地推土機(jī)。
施工方法:
(1)清表:將原地面整平,蘆根及腐殖土,并棄運(yùn)。
(2)測(cè)量放線:進(jìn)行中線測(cè)量,并根據(jù)中線、設(shè)計(jì)圖表、施工工藝測(cè)定出路基坡腳及兩側(cè)邊溝、路基邊線位置。
(3)鋪筑 層湖南長(zhǎng)沙土工格柵:將湖南長(zhǎng)沙土工格柵由一側(cè)沿挖好的溝壁向另一側(cè)橫向鋪設(shè),湖南長(zhǎng)沙土工格柵搭接處不小于20cm,且沿搭接處方向采用22號(hào)鉛絲綁扎,待鋪筑完后用進(jìn)行排壓整平。鋪設(shè)范圍按設(shè)計(jì)寬度進(jìn)行控制。
(4)山皮土填筑:用裝載機(jī)、推土機(jī)并配以挖掘機(jī)進(jìn)行倒運(yùn)、鋪筑,鋪筑厚度控制在50cm以?xún)?nèi)。山皮土填筑過(guò)程中嚴(yán)格進(jìn)行高程控制。在山皮土鋪筑完、整平后,采用壓路機(jī)按操作規(guī)程進(jìn)行碾壓。碾壓至山皮土上無(wú)明顯輪跡,達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
(5)鋪筑第二層湖南長(zhǎng)沙土工格柵:首先根據(jù)放樣位置將湖南長(zhǎng)沙土工格柵在預(yù)留出上包量的前提下,由一側(cè)向另一側(cè)橫向鋪設(shè),其搭接及綁扎等同于 層湖南長(zhǎng)沙土工格柵的施工方法,然后用壓路機(jī)進(jìn)行碾壓整平。
(6)填筑 層改良土:(a)事先將石灰、土進(jìn)行化驗(yàn)分析,并對(duì)改良土按配合比進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)。根據(jù)其配合比于取土點(diǎn)進(jìn)行灰土拌合,拌合現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)格控制鋪土、鋪灰厚度及灰土的含水量。施工過(guò)程中嚴(yán)格控制厚度、寬度、壓實(shí)度等技術(shù)指標(biāo)。(b)首層填筑厚度為50cm,施工中嚴(yán)格控制鋪筑厚度及寬度,嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行找平碾壓,其壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)控制在85%以上(首層表面下20cm內(nèi)檢測(cè)壓實(shí)度),壓實(shí)后及時(shí)檢測(cè),達(dá)到設(shè)計(jì)要求后方可進(jìn)行第二層改良土鋪筑。第二層改良土填筑厚度為30cm,其施工方法及檢驗(yàn)程序同首層改良土施工,其壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)控制在90%以上;第三層改良土填筑厚度為20cm,其施工方法及檢驗(yàn)程序同首層改良土施工,其壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)控制在90%以上。
(7)鋪筑第三層湖南長(zhǎng)沙土工格柵:除不預(yù)留包裹量外,其它等同于第二層湖南長(zhǎng)沙土工格柵。
(8)填筑第二層改良土:等同于 層改良土的施工方法,填筑厚度由第三層湖南長(zhǎng)沙土工格柵至路面結(jié)構(gòu)層。
2、湖南長(zhǎng)沙土工格柵(關(guān)鍵工序):
施工中應(yīng)注意事項(xiàng)有:
(1)鋪設(shè)湖南長(zhǎng)沙土工格柵時(shí),應(yīng)注意均勻、平整。在斜坡上施工時(shí),應(yīng)保持一定松緊度以避免石塊使其變形超出聚合材料的彈性極限。
(2)鋪設(shè)湖南長(zhǎng)沙土工格柵時(shí),應(yīng)注意端頭的位置和錨固。
(3)鋪設(shè)的關(guān)鍵是保證連續(xù)性,不使其出現(xiàn)扭曲、折皺、重疊,并要特別注意避免過(guò)量拉伸以避免超過(guò)其強(qiáng)度和變形的極限產(chǎn)生破壞或撕裂、局部頂破等。
(4)為保證湖南長(zhǎng)沙土工格柵的整體性,施工中必須注意湖南長(zhǎng)沙土工格柵的連接,常用的有搭接法與縫接法,縫接法又分對(duì)面縫與折疊縫兩種接法。
質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):
(1)基本要求:湖南長(zhǎng)沙土工格柵質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求,在平整的下承層上全斷面鋪設(shè),湖南長(zhǎng)沙土工格柵應(yīng)拉直平順,緊貼下承層;錨固端施工符合設(shè)計(jì)要求;接縫搭接粘合強(qiáng)度符合要求;上下層湖南長(zhǎng)沙土工格柵的搭接應(yīng)交替錯(cuò)開(kāi)。
(2)實(shí)測(cè)項(xiàng)目:湖南長(zhǎng)沙土工格柵鋪設(shè)允許偏差
湖南長(zhǎng)沙土工格柵鋪設(shè)允許偏差 表1 3、鹽池,池中淤泥較厚,且水位較高路段:
(1)施工機(jī)具:挖掘機(jī),裝載機(jī),振動(dòng)壓路機(jī),三輪壓路機(jī),濕地推土機(jī)等。
(3)施工方法:拋石擠淤與路基填筑。
①池中淤泥較厚,且水位較高,常年積水且排水困難,采用措施是拋填片石,片石不宜小于30cm,拋填時(shí),自中線向兩側(cè)展開(kāi),橫坡陡于1:10時(shí),自同向低處展開(kāi)拋填。使淤泥向兩邊擠出,片石拋出水面后應(yīng)用小石塊填塞墊平,以重型壓路機(jī)輾壓,其上鋪反濾層,再進(jìn)行填土。
②首先根據(jù)設(shè)計(jì)拋石底腳,用竹竿明確坡角位置,然后由原有路往東用挖掘機(jī)配合濕地推土機(jī)由淤泥邊部向深處一級(jí)一級(jí)填筑,石塊規(guī)格控制在30cm左右,嚴(yán)禁出現(xiàn)石塊過(guò)大及腐殖石塊,待拋石頂面高出水面或淤泥頂面20cm后填筑石屑進(jìn)行初步找平,然后用采用50T振動(dòng)壓路機(jī)碾壓,以利于將淤泥徹底擠出。
③片石填筑完成后及時(shí)檢測(cè)填筑高度、寬度及壓實(shí)情況,自檢合格后方可進(jìn)行下一道6%改良土工序的施工。同時(shí)根據(jù)設(shè)計(jì)要求于 步改良土完工后進(jìn)行彎沉檢驗(yàn)。
湖南長(zhǎng)沙土工格柵
路基中的土工格柵墊層 (1)方案的確定。該段經(jīng)設(shè)計(jì)單位、業(yè)主、監(jiān)理三方共同研究決定采用換填,土工格柵墊層等措施進(jìn)行軟基處理,并同時(shí)布設(shè)縱、橫向排水滲溝。(2)土工格柵墊屋綜合處理地基的原理。土工格柵層處理地基(軟土地基)的機(jī)理表現(xiàn)在下面幾個(gè)方面:①土工格柵有一定的剛度,從而使上面的負(fù)荷得到擴(kuò)散,提高了地基的承載能力。②由于土工格柵的抗拉強(qiáng)度大,它的存在可增加路堤的穩(wěn)定性。③土工格柵與砂墊層或填土層(0.5m厚)共同作為一層,這一層具有同路基及地基或軟土地基不同的剛度,它既是路堤的柔性筏基,又是地基及軟土的排水通道。所以在地基變形顯得均勻,差異沉降較小。④由于格柵網(wǎng)眼的存在制約了顆粒材料的橫向移動(dòng),形成了良好的嵌鎖作用。通過(guò)這種機(jī)械咬合作用使土體具有較好的整體抗剪能力。(3)材料的性能及要求。砂墊層要求用潔凈的中粗砂,含泥量應(yīng)小于5%,以利形成排水通道。土工格柵是一種新型的聚合物材料,經(jīng)雙向定向拉伸后,它的縱、橫向抗拉強(qiáng)度均勻,且具有良好延性、高抗疲勞性和耐腐蝕性。其重量較輕,方便施工。本次地基處理所用的土工格柵是QLGSG50-50型,延伸率為5%,其縱、橫向抗拉強(qiáng)度均為50kN/m雙向土工格柵,網(wǎng)孔尺寸為15mm×15mm,幅寬為4m,幅長(zhǎng)為50m。(4)土工格柵墊層處理地基的施工程序及要點(diǎn)。①先平整場(chǎng)地,清表土并排干地表水。②在地基上鋪一層10cm的砂墊層,然后鋪上一層SS-20型土工格柵(采用橫鋪),土工格柵沿橫斷面鋪設(shè),格柵的強(qiáng)度高的方向(縱向)應(yīng)垂直于路基的中線,應(yīng)盡量避免沿這個(gè)方向的接縫,各層土工格柵的兩端需進(jìn)行回包,回包長(zhǎng)度分別不小于1.5m、2m,平臺(tái)錯(cuò)臺(tái)處的回包長(zhǎng)度增長(zhǎng)至3.5m?;匕螒?yīng)折覆蓋在壓實(shí)的填料面上,平整順適,外側(cè)用土覆蓋,格柵的鋪設(shè)應(yīng)平順,保持一定的松緊度,表面嚴(yán)禁有碎、塊石等堅(jiān)硬凸出物,局部起伏差不得大于5cm,格柵的縱向搭接重疊寬度不小于30 cm,搭接縫采用塑料帶綁扎,間距為50cm,對(duì)鋪設(shè)好的格柵每隔1.5m用勾頭釘固定于地面,以保證格柵以下承面密貼,鋪設(shè)好的格柵應(yīng)及時(shí)回填,防止日曬老化,筋材暴露時(shí)間不宜超過(guò)24 h,上下層土工格柵的搭接縫錯(cuò)開(kāi)設(shè)置,錯(cuò)開(kāi)長(zhǎng)度不應(yīng)小于50cm,并用下層土工格柵回包,與上層格柵形成一整體,兩層格柵間的填土厚度為50cm。③路基土應(yīng)分層填筑并滿(mǎn)足相應(yīng)規(guī)范要求,另外應(yīng)避免運(yùn)料車(chē)在已攤鋪好并張緊定位的格柵上直接碾壓。④施工中應(yīng)控制路堤的填土速率并加強(qiáng)沉降和側(cè)向位移的觀測(cè),防止路堤失穩(wěn)。四、土工格柵的使用效果 1.增加了路堤的穩(wěn)定性,有效防止滑移、塌方、沉陷等現(xiàn)象的發(fā)生。另一方面,使其上部施加的荷載能均勻分布在地層中。也就是說(shuō),當(dāng)軟土地基在上覆荷載作用下可能產(chǎn)生剪砌破壞時(shí),土工格柵將阻止破壞面的出現(xiàn),從而提高地基的承載力。當(dāng)土工格柵受到集中應(yīng)力作用時(shí),高彈性模量的土工格柵受力后將產(chǎn)生垂直分力,分散和抵消部分荷載,有效提高地基承載力,這一效果能有效提高路基加載速率,縮短工期。 2.有效提高地基承載力,由于重型機(jī)械在軟基路段容易沉陷,路基填土壓實(shí)難于開(kāi)展,但砂墊層結(jié)合土工格柵處理后,壓路機(jī)等機(jī)械便可在其上開(kāi)展作業(yè)。通常在未經(jīng)處理的軟土路基上填筑路堤,在一定的填筑高度內(nèi),都會(huì)出現(xiàn)不同程度的“彈簧”狀態(tài),填土難于壓實(shí),平整度差。經(jīng)鋪設(shè)土工格柵后,由于其約束作用,填料易于壓實(shí),表面平整。 3.土工格柵在提高地基承載力和增加地基穩(wěn)定的同時(shí),對(duì)不均勻的沉降有調(diào)節(jié)作用,能較快的減少路基的沉降差異。土工格柵和砂礫層共同構(gòu)成比軟土剛度大得多的復(fù)合墊層,對(duì)上部施加的荷載起到重新分布的作用,其滲透排水作用又使地基受力趨于均衡,使軟基加快排水固結(jié),促成路堤均勻沉降,使路堤平順。 4.在一邊軟一邊硬的地基上填筑路堤,使用土工格柵能更有效地保證路堤填筑時(shí)的,并能加快此類(lèi)路堤的沉降均衡穩(wěn)定。在此種地基上填上,由于沉降的差異,會(huì)造成路基斷裂,甚至失穩(wěn)。由于土工格柵具有均布力特性,可使整個(gè)斷面平衡。 五、幾點(diǎn)體會(huì) (1)原設(shè)計(jì)對(duì)h>20m的軟基采用清淤換填并加土工格柵加筋,我認(rèn)為是可行的。(2)路堤填土的厚度及密實(shí)度要求,在土工格柵上的 層甚至兩層適當(dāng)放松。實(shí)際施工中經(jīng)過(guò)各方面技術(shù)研究,密實(shí)度要求達(dá)到85%,可略低于90%。該部分可作為沉降后低于地面線的原狀土處理。(3)路堤橫斷面方向的弧形沉降對(duì)土工格柵的抗拉強(qiáng)度有較高要求,特別是沉降差異較大時(shí),對(duì)土工格柵的橫向搭接長(zhǎng)度及搭接方式應(yīng)給予關(guān)注,土工格柵的縱向搭接也有類(lèi)似問(wèn)題。
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