道路施工中的軟基加固技術(shù)分析
2015-06-23 
   1、現(xiàn)澆混凝土管樁技術(shù)概述

   現(xiàn)澆混凝土管樁技術(shù)作為我國現(xiàn)階段一個重要的施工技術(shù),結(jié)合了很多施工技術(shù)的有點,既有振動沉管樁和預應力混凝土管樁的優(yōu)點,又有振動沉模壁防滲墻等優(yōu)良的技術(shù)優(yōu)勢?,F(xiàn)澆混凝土管樁技術(shù)的管樁樁身強度相對比較高,樁身直徑可以達到1.5米左右,有效加固深度甚至可以達到25米以上。這個施工技術(shù)相對于其他技術(shù)的施工工藝比較更為簡單,更容易操作,施工質(zhì)量更容易控制。

   2、工程案例

   下面,筆者將結(jié)合自己的工作實例,對現(xiàn)澆混凝土管樁技術(shù)進行全面分析。參與的這項市政道路工程地基土層為8m~18m深粉質(zhì)粘土,設(shè)計路堤填土最大高度為6.0m,在采取了一系列措施之后認為采用現(xiàn)澆管樁復合加固技術(shù)最為合適。設(shè)計樁長從6m~11.8m不等,設(shè)計直徑1000mm,壁厚120mm,混凝土等級C20,坍落度5cm~8cm,樁間距橫向3.0m,縱向間距排與排之間3.5m,采用正方形布置,設(shè)計7.8m長管樁豎向極限承載力600kN。工程認真按照程序進行了現(xiàn)場開挖、低應變檢測和靜載荷試驗等,都達到了規(guī)定的指標。在之后的現(xiàn)場測試中,在沉樁過程中對于地表土體的擠密近于指數(shù)形式的衰減,說明本次設(shè)計的樁間距是合理的。為了測試沉樁過程中的擠土壓力,在距施打樁中心1.5m和3m處成孔,在2.5m、5.0m、7.5m深度處埋設(shè)垂直向土壓力盒。樁機每下沉2m觀測一次;施打完成后不同時間進行觀測。隨著沉樁深度的變化,下部土壓力也隨之上升。

   3、粉煤灰碎石樁法

   它有著自己的優(yōu)勢,主要表現(xiàn)在以下幾點:第一,具有很好的強度,而且和易性也比較好。第二,具備很強的流動性。第三,混凝土灌注是比較簡便的,可以節(jié)約很多的工程材料,減少了工程材料的消耗,也減少了工程對環(huán)境造成的破壞。另外還應該強調(diào)的是,這項施工工藝在施工的過程中很容易出現(xiàn)一些故障,其中最頻繁的就是在泵送混凝土的時候出現(xiàn)中途堵管的現(xiàn)象,甚至會在壓力太大的時候出現(xiàn)輸料管爆裂等。原因主要在于這項技術(shù)的提升速度比較慢,混凝土很難再較短時間內(nèi)排除;另外,泵送軟管的彎曲半徑太小,混凝土的和易性不好造成流通不暢,局部出現(xiàn)堵管,壓力積聚;泵送軟管連接太長,混凝土的和易性不好造成流通不暢局部堵管,壓力不夠,一旦堵管需要重新成孔。出現(xiàn)這些情況不僅會對工程的原料產(chǎn)生很大的浪費,而且會影響整個工程的質(zhì)量水平以及工程的進度。因此,在施工過程中,盡量認真按照各項要求和標準進行施工,避免造成資源的浪費和工期的延誤。

   4、強夯法加固技術(shù)

   所謂的強夯法加固技術(shù),其實也就是動力加固法技術(shù),這些技術(shù)有著不同于其他技術(shù)的優(yōu)勢,主要表現(xiàn)在它的加固效果比較好、技術(shù)的適應范圍比較廣泛、施工的各項成本相對較低、施工比較簡便所以可以促進工程進度的加快等。這些技術(shù)的主要原理是依靠強大的沖擊力將土結(jié)構(gòu)破壞,進而擠壓周圍土形成夯坑。根據(jù)一定的標準,這些技術(shù)又可以分為動力固結(jié)、動力密實和動力置換等。強化法與其他技術(shù)相比,它比較適用于一些工程時間比較短的項目,而且這些項目的預壓時間比較少,另外,適用于一些工程場地面積比較大而且軟土層比較淺的工程項目。與普通的填土預壓方法相比,強夯法在施工的過程中要考慮沙井的問題,所以其處理費用相對較高。但是與復合地基相比較,強化法的費用要相對便宜,并且施工也相對容易。因此,在施工過程中,工程項目負責人和施工建設(shè)者,要根據(jù)工程建設(shè)的具體情況,綜合考慮各項因素,進而選擇最優(yōu)的辦法,既可以保證工程保質(zhì)保量完成,又可以盡量節(jié)約工程建設(shè)的資金。

   4.1動力固結(jié)

   眾所周知,動力固結(jié)不同于其他方法的原理,它主要是依靠沖擊能力產(chǎn)生相應的應力波來對土體產(chǎn)生破壞作用,進而在土體的一些部分產(chǎn)生很多縫隙,而這些縫隙就可以發(fā)揮排水通道的作用,確??紫兜乃軌蛴行懦?,這樣就可以實現(xiàn)土體加固的效果。筆者認為,土體的沉降量與夯基能力之間存在著一定的關(guān)系,因為在土體的液化程度為100%的時候,其吸附水會變成自由水,這時候的土體強度處于最低的狀態(tài)。就算這個時候進行夯擊,也是無濟于事,自由水還是會被土粒吸附最后形成水,所以,土體的沉降量與夯擊能力之間是存在著正相關(guān)的關(guān)系。

   4.2動力密實

   動力密實不同于動力固結(jié),它主要是依靠沖擊荷載來實現(xiàn)對土體之間間隙的壓實,這樣就可以實現(xiàn)基地強度的提高。筆者總結(jié)了很多工作經(jīng)驗可以發(fā)現(xiàn),地面會在受到?jīng)_擊力作用的情況下產(chǎn)生沉降的現(xiàn)象,通常夯擊一次的沉降深度為50cm~100cm之間,而地基土的承載能力則可以提高2倍或者3倍。

   4.3動力置換

   動力置換可以根據(jù)具體的情況分為樁式置換和整式置換。樁式置換主要是指通過夯擊力將碎石填筑在土體中形成碎石柱,這樣可以起到復合地基的作用。整式置換主要是通過夯擊力將碎石壓入淤泥中形成碎石墊層。雖然動力置換有著自身的優(yōu)點,但是在使用過程中,也要綜合考慮各種因素。比如在增加加固深度的時候就需要增加能量,但是這也會導致孔壓的增大,而我目前的夯擊法加固技術(shù)在用于軟黏土的時候表現(xiàn)出夯擊能力不足,難以實現(xiàn)有效的加固深度,另外,軟黏土結(jié)構(gòu)在被破壞置換的強度和滲透性都相對降低,還有,現(xiàn)行的夯擊工藝在適用于軟黏土的地基施工時候表現(xiàn)出一定的不適用現(xiàn)象。因此,在選擇相應的技術(shù)和方法的時候,要綜合考慮各項因素,尤其是在選擇其排水系統(tǒng)的時候,要盡量考慮先輕后重、循序漸進的夯擊方法,這樣既可以確保工程建設(shè)的安全性,又可以達到預期的效果,實現(xiàn)最終的夯擊目標。

   5、水泥攪拌樁加固技術(shù)

   水泥土攪拌樁技術(shù)的應用有著自身的特點,通常適用于加固飽和軟土地基,這項技術(shù)主要是讓水泥發(fā)揮固化劑的作用,將水泥放置于特制的攪拌機中,使得地基深處的軟土和固化劑之間由于攪拌而產(chǎn)生一系列的反應,進而實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)地基承載力的提高以及變形模量的增大。筆者總結(jié)了實際的操作方法,第一,認真調(diào)試攪拌樁的樁位,使得攪拌樁機達到預定的樁位,然后使用水準儀調(diào)平,之后再控制好導向架的垂直度,可以采用經(jīng)緯儀或者吊線錘進行雙向的控制,但是在調(diào)整的過程中要注意垂直度小于1.0%的樁長。第二,在攪拌機預攪下沉的同時,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50kg;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(0.50~0.80m/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500mm高后,關(guān)閉灰漿泵,重復攪拌下沉至設(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,噴漿重復攪拌提升,一直提升至地面。

   6、結(jié)束語

   道路是我國交通的基礎(chǔ)內(nèi)容之一,同時道路施工是我國城市建設(shè)的基礎(chǔ)內(nèi)容之一。在道路施工過程中并不是所有的土壤都是符合施工需要的,有的需要我們進行改造才能符合工程需要。對于軟土,我們就需要加固才能符合工程需要。
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