碎石樁加固軟土地基施工及質(zhì)量控制
2015-06-09
引言
鐵路建設(shè)過程中，受地質(zhì)因素影響，軟土地基問題長期存在。軟土地基強(qiáng)度低、壓縮性高、天然含水量高、孔隙比大、排水固結(jié)慢、預(yù)壓期長, 若在軟土地基上修筑路基而不加處理, 往往會(huì)發(fā)生路基失穩(wěn)或邊量沉陷, 導(dǎo)致路基病害的產(chǎn)生, 繼而影響列車正常運(yùn)行。碎石樁施工可以使用高效施工機(jī)械, 大大提高了施工速度和施工質(zhì)量, 作為一種加固軟土地基的方法, 在膠濟(jì)電氣化工程中得到了廣泛應(yīng)用, 效果十分顯著。
1、施工工藝
?、逅槭瘶冻煽追椒? 振沖法。
㈡填料選擇: 碎石采用不易風(fēng)化的硬質(zhì)巖加工而成, 粒徑為20 mm~ 80 mm, 含泥量不大于5 %。
?、缡┕ひc(diǎn)
1)測量放線。首先測定場地標(biāo)高, 確定樁長用經(jīng)緯儀控制邊樁, 每排樁用鋼尺或測繩測量, 不能分段測量, 每打一排樁, 用鋼釬醒目標(biāo)注樁位。
2)施工順序。按規(guī)范要求, 對(duì)碎石樁, 從外圍向中間打或從兩側(cè)向中間打, 對(duì)于粘土, 為減少打樁對(duì)原土的擾動(dòng), 采用隔排或隔樁間隔跳打方式進(jìn)行施工。
3)定位。樁機(jī)就位后, 閉合樁靴, 對(duì)準(zhǔn)樁位徐徐沉入土層, 發(fā)現(xiàn)偏差大于50 mm, 墊上碎石后重新下管, 最后調(diào)整樁管與原地面垂直。
4)沉管。
?、傧乳_動(dòng)主卷揚(yáng)機(jī), 離合沉管鋼索卷筒, 脫離拔樁鋼索卷揚(yáng)筒的離合器, 進(jìn)行靜壓沉管, 當(dāng)靜壓沉管能力不夠時(shí)( 此時(shí)表現(xiàn)出樁架前部被抬起) 松開加壓鋼絲繩, 啟動(dòng)振動(dòng)錘, 邊振動(dòng)邊加壓沉管, 直至達(dá)到設(shè)計(jì)深度。
?、诔凉苓^程中, 操作人員要密切注意沉管情況, 出現(xiàn)反常現(xiàn)象要及時(shí)處理。
?、蹣跺N回彈過高或沉入速度過慢可能是由于土的含水量偏低或土內(nèi)有碩石。處理方法: 如土的含水量偏低, 可進(jìn)行定量預(yù)浸水。如遇到堅(jiān)硬層, 可強(qiáng)行穿越或清除后穿越(大面積) 或不予越過(個(gè)別樁) , 在旁邊補(bǔ)打一根樁。
?、軜豆艹寥胨俣忍? 可能由于土質(zhì)松軟, 或土中有墓穴, 或樁管直徑偏小。處理方法: 如土中有墓穴, 可拔出樁管填入碎石再沉管, 并在該區(qū)域內(nèi)加密樁距; 如樁管直徑偏小, 可會(huì)同設(shè)計(jì)人員改換樁管。
5)灌料及拔管。沉管至設(shè)計(jì)料口加滿碎石, 開啟振動(dòng)錘, 使石子振實(shí)后, 再填滿料, 然后邊振邊拔。每拔1 m 左右, 停拔, 繼續(xù)振動(dòng)20 s, 使拔管速度控制在0. 8 m/ min~ 1. 2 m/ min, 保證樁體密實(shí)度。拔管過程中, 專人負(fù)責(zé)檢查樁管內(nèi)石子高度, 發(fā)現(xiàn)帶料現(xiàn)象, 示意機(jī)手慢拔密振。
6)樁管拔出后, 檢查石子深度, 即檢查充盈系數(shù)是否滿足設(shè)計(jì)要求, 如不滿足在原位復(fù)打或補(bǔ)充到下一根樁。
2、質(zhì)量控制及檢驗(yàn)
㈠質(zhì)量控制
?、旁谥茦哆^程中, 各段樁體應(yīng)符合密實(shí)電流、填料量和留振時(shí)間等方面的要求。制樁時(shí)將水量關(guān)小, 填料時(shí)將振沖器提出孔口加料, 或邊振邊填。加料不能過猛, 采“少吃多餐”的方法,使石子能夠充分填實(shí)。
?、七x用級(jí)配良好的石子, 保證振動(dòng)過程中使之容易下沉。
?、撬槭瘶兜氖┕ろ樞虿捎弥虚g向外慢拔密振, 使用石子級(jí)配良好, 振動(dòng)中使之容易下沉, 充分填實(shí)。
㈡檢驗(yàn)注意事項(xiàng)
?、艑?duì)飽和粘性土待孔隙水壓力基本消散后進(jìn)行, 間隔不少于28 d, 對(duì)粉質(zhì)粘土地基間隔時(shí)間取21 d~ 28 d 進(jìn)行。
?、扑槭瘶兜氖┕べ|(zhì)量檢驗(yàn)采用單樁載荷試驗(yàn)。檢驗(yàn)數(shù)量為樁數(shù)的0. 5 %, 且不少于3 根。對(duì)樁體采用重型動(dòng)力觸探進(jìn)行隨機(jī)檢驗(yàn)。對(duì)樁間土采用標(biāo)準(zhǔn)貫入, 靜力觸探或動(dòng)力觸探等方法進(jìn)行檢測。樁體質(zhì)量檢驗(yàn)數(shù)量不少于樁孔總數(shù)的2 %, 檢驗(yàn)樁及樁間土的質(zhì)量。
3、沉降觀測
采用沉降板法進(jìn)行觀測。利用每200 m 設(shè)置一個(gè)觀測斷面來進(jìn)行施工觀測。每個(gè)觀測斷面在路基中心設(shè)一個(gè)地面沉降板,在兩側(cè)路肩各設(shè)一個(gè)觀測樁(Ф40 mm, 鋼釬長1. 0 m) , 在兩側(cè)路堤坡腳外1. 0 m~ 2. 0 m 及10 m~ 12 m 各設(shè)一個(gè)位移觀測邊樁。各觀測樁及沉降板位于同一個(gè)斷面上。利用觀測斷面隨時(shí)掌握地基在路基填筑過程中的變化和發(fā)展趨勢, 借以判斷地基是否穩(wěn)定, 來控制填土的速度。觀測時(shí)邊樁和沉降板在施工期間每填筑一層進(jìn)行一次觀測。如果兩次填筑間隔較長時(shí), 每3 d 觀測一次。路堤經(jīng)過分層填筑達(dá)到設(shè)計(jì)高程后, 在預(yù)壓期前2 個(gè)月~ 3 個(gè)月內(nèi), 每5 d 觀測一次, 3 個(gè)月后7 d~ 15 d 觀測一次, 半年后1 個(gè)月觀測一次, 一直觀測到預(yù)壓期末, 觀測中做好觀測記錄, 觀測后及時(shí)整理繪制“填土高—時(shí)間—沉降量”關(guān)系曲線圖。觀測控制標(biāo)準(zhǔn)為路堤中心線地面沉降速率每晝夜不大于1. 0 cm, 坡腳水平位移速率每晝夜不大于0. 5 cm, 地基便可以保持穩(wěn)定。
4、結(jié)語
通過實(shí)踐表明，碎石樁加固軟土地基能夠提高軟土地基抵抗變形的能力, 在一定程度上能減少軟土地基的沉降量，在鐵路建設(shè)中是一種理想的加固軟土地基的方法,且施工操作方便, 作業(yè)效率高, 適用于大規(guī)模、連片地基加固, 值得廣泛推廣應(yīng)用。
