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Abstract: this article on the engineering practice is reviewed and summarized, bad foundation sections will bring embankment settlement, the slip problems, to train operation safety cause interference, the reinforcement of the need to consider different geological conditions. Talk about several highway subgrade reinforcing methods bad sections.
Keywords: bad subgrade; Reinforcement; Water soil compaction pile
中图分类号:U213.1+5文献标识码:A文章编号:
路基是建在地基上面的条状结构物,是公路的重要组成部分,是按照路线位置和一定技术要求修筑的带状构造物,承受由路面传来的荷载,应有足够的强度、稳定性和耐久性。在公路工程中经常会遇到软土路基。所谓软土,一般是指处于软朔或流朔状态下的黏性土,其特点是天然含水量大、孔隙比大、压缩系数高、强度低,并具有蠕变性、触变性等特殊的工程地质性质,工程地质条件较差。在软土地基上修筑路基,若不加处理或处理不当,往往会发生路基失稳或过量沉陷,导致公路破坏或不能正常使用。
1 工程概况
某公路改建工程在勘测设计时没有给出允许沉降量。该公路全面开工后,这一问题逐渐显现出来,引起了各方面重视。根据施工前地质勘察报告及施工过程中地质补勘资料,本工程填方路段地质基本特征为:①泥质填方路段,原状土液塑性指数偏高,含水量大,试验后CBR值达不到规范要求;②K15+896~K18+074填方路段路基均属于软基。
2 路基处理措施
在施工过程中,为了确保工程质量,消除隐患,针对挖方路段的不良地质状况,采取水泥土挤密桩处理。水泥土挤密桩是将水泥和土料在孔外充分拌匀然后回填孔内并强力夯实形成具有一定强度的水泥土加固体,在此过程中,水泥和土体发生胶结作用和夯实挤密作用。胶结作用是指水泥与土体搅拌时,水泥中细小颗粒表面的物质与水发生水解和水化反应,产生氢氧化铁等一系列水化物,这些水化物有的自身继续硬化,形成水泥石骨架;有的则与周围具有一定活性的土颗粒反应,通过离子之间的当量吸附交换,使土颗粒相互胶结,形成较大的土团。夯实挤密作用是指水泥和土组成的料在初始时,土团之间空隙较大,胶结力比较微弱,在夯锤的动力作用下,使之进行重新排列,体积压缩,密度增大,形成高强度的水泥土挤密桩。土的含水量对挤密效果有显著影响,含水量过小,颗粒间处于松散状态;反之过大,处于淤泥状态,故成孔挤密时土的含水量应该接近最优含水量。水泥土挤密桩施工流程,见图1。
不合格
图1 挤密桩施工工序
2.1 定孔
施工前,每20 m测放一个线路中桩;再依据线路中桩,按设计桩间距,测设每根挤密桩的中心位置,做好标识,同时在路肩上放出护桩,已备成孔后复核桩位,确保桩位准确。
2.2 成孔
成孔时将导管中心对准事先放样的桩位中心桩,旋转导管使其进入土层约10cm (要注意竖直),用钢钎或撬棍掏松导管内土,再用掏勺将导管内的土掏出集中堆放在一边,导管随下挖深度用锤向下锤击下落,慢慢沉人路基床面。
导管下沉至路基基床面后,用侧板螺旋钻钻进成孔,每次钻进可达20cm左右,若遇板结层钻不进去,可进行冲击取土。钻孔取土时,掏出的土必须用桶、盆或蛇皮袋盛装,并及时运送至路基以外,挖出的土经检验可利用为填料时,须过5mm孔筛后方可利用。
当桩孔挖至设计桩长后,停止钻挖孔作业,由现场质检员测量孔深、孔径、孔位。各项尺寸及位置经检查均满足设计要求后即可填充水泥稳定土拌合料,并夯击成桩。
2.3 填料
2.3.1 配料
根据每根桩的填料用量,按试验确定的水泥稳定土配合比,采用磅称准确计量各种材料,并将计量好的干料事先备放在拌料盘上。配料前,黏土必须用5mm的孔筛进行筛选。并严禁用过期、结块、受潮的水泥。
2.3.2 拌料
在钻孔成形的同时即可进行拌料。先用铁锹人工将干料在钢钣上翻拌3遍,再按配比慢慢加水拌和,直至各种材料混合均匀。
2.3.3 填料
成孔经检查各项指标均符合设计要求后,将下料斗插入导管,用料桶装混合料提至成孔旁,再用铁铲或掏勺将混合料送入料斗下料。
填料分层装入,每层装入混合料的松散厚度约为35cm。每次装入混合料后,必须夯击密实,方可进行二次填料。
2.4 夯击成桩
成孔中每次装入填料后,必须采用橄榄锤夯击密实。橄榄锤下落高度不小于60cm,每层填料夯击不小于25次,填料被夯击后使桩孔扩大,做到既使填料密实,承载力会明显提高,土体中微小气泡体积被压缩,又将基床沿水平和垂直方向挤密。当夯击听到“当当”的脆声后,即表明填料已夯击密实。
最后一层填料采用橄榄锤夯击密实后,顶面必须采用平底锤夯击,以保证挤密桩的顶面与基床表面平齐。
2.5 拔管填土
成桩后,先往护筒内填土,然后将导管边转动边轻轻抬起,一边抬一边捣固填入的土,以保证导管外土不致松动坍塌,当全部导管拔出后,迅速回填土到孔内并捣实。
2.6 机具移位
拔管填土完成后,将机具移至下一孔位施工,并及时清理成桩位处的施工垃圾。
3 质量控制要点
3.1 拌合料计量与现场标识
水泥土挤密桩施工拌料应严格按试验室配合比进行施工,现场做好配合比标识牌,拌合料所用的水泥、砂、过筛土应分别堆码整齐,水泥不能直接接触原地面,各种材料分别标识材料数量及产地等,由于施工时拌料时间紧,应提前根据配合比和搅拌机每次拌料的数量计算各种材料一次搅拌所需的数量,水泥每次拌半袋,土和砂每次均要过磅,在磅秤上将称砣固定,保证土、砂的数量满足配合比要求。拌料时要派遣责任心强的人员现场监督,保证准确计量,拌合均匀,拌合料满足设计要求。
3.2 复合基地承载力检验检验数量为总桩数的2%,且每检测批不少于l3根。检验方法是平板载荷试验。设计要求如下:单桩复合地基承载力特征值及变形量不小于设计值,复合地基承载力应当大于等于470 kPa。孔内填料应分层回填夯实,其压实系数不应小于0.97。施工单位抽样检测总桩数的3%。检验方法:在全部孔深内,每1m取土样测定干密度,检验点的位置距孔心2/3孔半径处。
3.3 每次填料的计量、填料方法的控制
施工前按每根桩桩长计算所需的材料重量,分层灌入桩孔内,现场应有专人监督,保证每层灌人填料松铺厚度满足要求。
3.4 夯击次数的控制
挤密桩施工要求用锥夯和平夯进行夯击,平夯用于夯击桩孔顶面,锥夯和平夯自重不少于25kg,在施工前对施工机具进行检查,满足自重要求后方可用于施工。施工前对施工人员进行质量培训,严格要求夯击时每层填料的夯击次数不少于25次,每次锥夯、平夯提起高度不小于60cm,施工时现场质量监督员对夯击次数和夯击提起高度进行监督。
3.5 孔深、孔径的控制
施工时根据技术室所下交底尺寸用木棍对桩深和桩径进行检查,每个孔径均要检查。检查时若孔径不够,则要继续下土直至满足设计要求。
4 处理效果
经检验,处理后的路段路基土压实度和弯沉值均达到规范要求(见表1),效果非常明显。
表1 处理前后的路段路基土压实度和弯沉值
5 结束语
关键词:公路路基;防护;加固;坡面防护;注浆
一、路基防护与加固的重要意义
路基是道路建设的基础。路基在使用过程中要承受由路面传递来的行车荷载作用并抵御各种环境因素的影响,因此,要求路基必须具有足够的强度,良好的稳定性和耐久性。在这种情况下,进行路基的防护以保护路基是非常有意义的。
路基的防护要根据道路建设的实际情况而采用合理有效的防护与支挡技术,并按照工程建设施工的标准严格执行,同时,还要对路基进行养护,保持其稳定性。路基的强度和稳定性和路基的防护与加固密切相关,其中路基防护的重中之重是路基边坡的防护,其次还还包括路肩表面,以及影响道路路基的附近的河流和边坡等等。经过水侵的路基,路基湿度大,从而导致路基强度下降,而饱水的路基强度更加低;一些岩溶性的路基在风、雨水、温度的作用下,也会造成其不断风化,降低路基的强度。
总之,路基浅表会在温湿度作用下产生干湿循环和缩涨循环,从而促使路基不断侵蚀,强度不断减弱;加之,雨水和地下水的作用,路基侵水加重,稳定性降低,加剧了水损害;同时,在旁近边坡和河流的冲刷下,也可能造成路基下沉,边坡下滑等现象。随着道路施工技术的不断提升,为了确保道路通行的安全,维持正常的交通运输,减少道路维护资金的开支,在道路建设过程中,对路基进行防护和支挡施工,增强路基的强度和稳定性对经济和社会的发展具有重要意义。
二、公路路基防护设计
(一)边坡坡面防护
1、公路路基的坡面防护
公路路基坡面防护主要为了避免路基边坡表面受到雨水的作用,减小由于外界环境中温度和湿度的变化对公路路基产生的影响,减缓路基岩土的风化进程,减少岩土碎裂现象,维持公路路基的系统的稳定。另一方面,通过多种形式进行公路路基坡面的防护,还可以起到美化公路、协调交通环境的作用。
2、公路路基坡面防护的措施
公路路基坡面防护有植物防护和工程防护两种形式:
(1)边坡坡面植物防护
路基坡面植物防护主要是在坡面种植植物,植物层根系深入土壤进行固结,对坡面进行防护,还可以调节边坡土层的湿度,增强路基岩土的牢固性和稳定性,降低雨水冲刷对路基的损害的方式来进行路基的边坡防护。这种防护措施简单有效,主要运用于边坡坡度较为平缓且路基为土质的坡面。这种坡面防护措施的方法是在公路路基坡面植树、种草或者铺草皮,也可以固定网格撒种,拉伸网草皮,固定草种布等方式。在坡度小于45°的边坡,适于种草;在坡度较陡的边坡可以采取铺草皮的方式;植树则主要用于河滩边坡,降低水流速度,促进泥沙的淤积;在高速公路建设施工中,坡面边坡坡面植物防护同混凝土预制块建造的网格共同防护。
(2)边坡坡面工程防护
在不适宜在公路路基边坡进行植物防护的坡面,如坡面为水泥、石灰和砂石等矿物质材料修筑的坡面,则可以采用工程防护这种无机防护措施。工程防护可以对边坡进行喷浆防护、砂浆抹面、石砌、护面墙等方法。喷浆防护施工过程简单,效果好,适用于坡面不齐、易风化的岩石挖方边坡;但是这种方式使用水泥较多,可以在较重大的防护工程中使用。砂浆抹面,可以对减少坡面的风华,适用于坡面完整、易于风化、尚未剥落的石质挖方坡面,按照1∶1∶6∶3的比例进行水泥、石灰、河沙和水进行搭配的砂浆,较为经济使用。石砌法主要是在地质较为松软的坡面,用岩石垒砌的方法进行坡面的防护,增强坡面的稳定性,这种方式工程缝隙较大,可以在缝隙中灌浆或嵌补。护面墙用于封闭坡面较软岩层和零碎的挖方边坡,护面墙的墙面要紧贴边坡,表面平整。护面墙则运用于岩层较软或者破碎较多的陡坡,在建造护面墙前需要对陡坡进行适当清理,保证防护工程的稳固性。
(二)沿河路堤河岸冲刷防护
1、沿海河滨路堤河岸冲刷防护
在水域较多的公路路基,如河滩、沿海、沿河路堤、桥头引道等环境下,进行公路路基的建设,需要防止公路路基受到冲刷,加强对水流冲刷的抵抗能力,加固堤岸的稳定性和牢固性。
2、沿海河滨路堤河岸冲刷防护和加固措施
对沿海河滨公路路基的冲刷防护有直接防护和间接防护两种形式,直接防护主要是对边坡进行加固,间接防护则是降低水流对岸堤边坡的冲刷。直接防护措施有植物防护、砌石防护、抛石防护、石笼防护、浸水挡土墙和混凝土预制块防护等措施。植物防护可以运用于路向与水流方向平行且较少受到洪水冲刷的季节性漫水河堤边坡以及有浅滩的河岸;砌石防护适用于受水流冲刷较为严重的边坡;抛石防护适用于水流较平顺但被水流浸泡的边坡;石笼防护适用于受水流冲刷严重但无滚石的边坡地段;浸水挡土墙适用于水流冲刷严重有斜谷的特殊边坡;混凝土预制块防护则适用于水流湍急、冲刷较强的边坡。
三、路基的加固技术措施
(一)机械碾压法
机械碾压法一般用于杂填土地基以及非饱和粘性土的浅层处理上,它被经常用于地下水位以上大面积填土的路基压实工作上,机械碾压法是用推土机、压路机、羊足碾和平碾以及其他碾压的机械在路基表面上来回的开动,这种路基压实加固方法是最为广泛的一种,它凭借着机械的自身重力将松散的路基土加固并压实,使路基土达到标准的强度要求,提高路基的稳定性,减少路基在行车载荷的作用下发生沉降现象,同时减少路基土之间的空隙并增强路基的防水性能。
(二)强夯法
我国公路行业在20世纪80年代时就推行了强夯法,在河北、天津新港等多个地方进行了研究试验,并取得了显著的加固效果。强夯法是一种土体加固法,它又被称为动力压实法或者动力固结法。
(三)桩基加固法
1、碎石桩
预配式碎石桩、振冲碎石桩碎石桩以及锤击式碎石桩是根据成桩方式的不同来区分的,振冲碎石桩是使用最为广泛的一种,它的成桩效率比较高,而且施工十分方便,粒径不大于80m的卵石、砾石以及碎石都可作为碎石桩的填料,将碎石桩与软土组成复合地基就是碎石桩加固软土地基的原理,碎石桩的直径一般为在80到100cm之间,一般土体应力要比桩体的应力低3到5倍,桩长一般在6m到9m之间,并且根据间距,按照设计的承载力分为长方形排列或者梅花排列。
2、挤密砂桩
为了达到加固的目的要求,要将软土层和密实的砂桩挤密从而形成复合的地基,为了制成挤密砂桩,首先要在软土的地基中制出一定数量的孔,然后将土、
石、砂以及灰土等材料灌到这些孔中,同时利用横向的挤紧作用,使地基中的土粒彼此间相互紧靠并使孔隙减少,然后捣实形成大直径的桩体,桩体本身具有较高的承载能力,这都取决于它的高紧实度。挤密时,在砂桩设置约束力很小的超软土层中极易出现侧向挤出或者地面隆起的状况,这是通常会用两种方法来解决,一种是采用间隔挤密的方法,而另一种则是采用角砾与砂较大摩擦力的回填材料。
结语
综上,在公路路基防护与加固时,需要对公路路基的地质构造进行分析,因地制宜,保证防护和加固工程具有针对性,保证工程建设的坚固和稳定。
参考文献
[1]张志华. 公路路基防护优化设计方法的探讨[J]. 科技信息. 2011(07)
关键词:公路工程;路基加固技术;应用
路基加固施工作为公路工程施工的重要组成部分,其技术水平的高低将直接影响到公路工程的整体质量,为防止任何安全事故出现在路基施工中,相关部门及施工企业必须根据施工现场的具体情况及当地自然条件、地质等条件,选择与之相适应的加固技术,提高其技术水平,重视加固技术的应用,只有这样才能确保公路工程的整体质量。
一、公路工程路基加固的意义
随着国民经济发展速度的不断加快及科学技术的不断进步,我国城市化建设也愈加完善,这都为公路建设规范的扩大提供了可靠地依据。在社会主义市场经济高速发展的今天,市场竞争压力越来越重,更对公路工程质量提出了更高地要求。在公路工程建设中,施工企业之间的竞争逐渐向跨区域的模式不断发展,为了促进企业的发展越来越多的企业选择了这种发展模式,这种情况下极大地扩大公路工程建设的影响范围,为公路事业地健康发展提供了强有力地保障。在公路建设中每个施工阶段都存在着必然的联系,如其中一个阶段出现问题,都会对工程的整体质量造成极大的损失。路基作为公路工程施工的重要组成部分,其加固技术水平的高低将直接影响到公路工程的整体质量,为防止任何安全事故出现在路基施工中,相关部门及施工企业必须重视路基施工,根据施工现场的具体情况及当地自然条件、地质等条件,在选择与之相适应的加固技术同时,还要提高其技术水平,只有这样才能确保公路工程的整体质量。
二、公路工程路基加固技术类型
随着我国公路工程事业发展速度的不断提升,对车辆行驶的安全性提供了一份保障。路基作为公路工程施工中的重要组成部分,其加固技术水平的高低将直接影响到公路工程的整体质量。在公路工程路基施工中,必须严格遵循相应地施工工序,提高其加固施工的技术水平,才能确保工程施工的质量,才能实现其经济效益与社会效益。
1、土钉加固
这种路基加固方式主要应用于软质岩石及土质边坡,将一定数量的土钉打入到坡体内,可以起到有效加固技术。这种方式和群锚机理相同。相比锚杆技术,这种路基加固技术的特点主要是短和密。属于浅层边坡加固技术。
2、注浆加固
压力注浆技术主要应用于边坡坡体破碎及节理裂缝发育中。在压力的作用下灌浆液利用钻孔壁附近切割的节理裂隙向其周围进行不断扩散,进而实现边坡破碎边沿胶合的目的,促进其整体结构的形成。在破碎边坡岩土中砂浆柱主要起到的作用就是螺栓连接,进而对高边坡完整性及稳定性进行最大限度的增强。
3、排水固结法
这种方法是使用堆载进行预压,将路基土中过多的水分挤出,从而达到压实土粒、提高路基的抗剪强度和加固的目的,排水固结法主要适用于加固包括人工冲填土层和天然沉积层的软弱路基,例如水力冲积土、淤泥质土、淤泥及沼泽等。一般来说,其加固效果的好坏与土层固结特性、预压荷载、厚度、预压时间等具有直接的关系。
4、机械碾压法
这种方法是路基加固工程中最为常见的一种压实方法。主要是即利用压路机等碾压机械的自重在路基表面上来回开动,压实并加固松散的路基土,这样可以使路基土的不透水性加大,路基的强度与稳定性也得到相应的提高,从而避免了路基在道路行车荷载作用下出现沉降。这种加固方法主要适用于低饱和度的黏性土、碎石土、砂土、杂填土等。
5、预压法
公路工程路基加固中预压法应用的软土路基主要是淤泥质粘土、淤泥与人工冲填土等。也就是在施工路基上,提前进行相应静荷载的施加,当压实路基土后,应将荷载去除,进而起到软土路基承载力提升及降低沉降量的效果。目前常用的预压法主要包括两种:真空预压法和堆载预压法。堆载预压法也根据施工路基地质情况、施工条件的不同,分为不同类型:塑料排水带或、井地基堆载预压及天然地基堆载预压。如选用天然地基堆载预压的方式进行软弱路基厚度在4米以下的施工,在堆载预压法中属于竖向排水预压法的为塑料排水带、砂井等,其主要应用于厚度在4米以上的软土路基。
三、公路工程路基加固施工技术要点
1、路基开挖之前,对不良土质要J真清除,必须检查原地面是否已经清淤,清淤是否彻底,有无软土地基,如有则进行特殊处理,在路基施工范围内,要挖除树根或树根表层的土,排除清理地基内的地表水、淤泥、杂草、垃圾和腐殖土,在地下水位高的水网地区,可采用掺灰、铺沙砾的方法处理,虽然在路堤设计时,已考虑由于沉降变形对路堤结构断面及将来施工产生的影响,但仍需要在实际施工中根据实际情况具体化处理,若处理方法实施不当,同样会影响路基的稳定。
2、软基处理。如果公路的地基不够坚固,地基就有下沉拉裂的可能,甚至造成附近建筑物不稳定等事故,所以,填筑前,需要对软地基进行处理,提高软地基的固结度和稳定性,直到达到设计要求,这个过程叫做软基处理,又叫软地基处理。常规的做法是:有的采用水泥土搅拌桩、粉喷桩、碎石桩、沉管灌注桩等复合地基法,工程坚固但造价较高;有的采用塑料排水板联合真空预压法,工期长,质量好控制,成本低;有的采用强夯法:时间短,但质量不好控制,易形成“弹簧土”;有的采用无排水砂垫层真空预压法,是新型工艺,工期短,造价低,成本比塑料排水板联合真空预压节约三分之一,效果可靠。
3、边坡加固。边坡防护应确保安全、耐久。同时应注意施工的内实外美。分为填前地基处理、填方过程中的周边处理和填前排水处理。由于填料结构可能与原地面的结构在密度、承载能力等方面都有所不同,如果不对原地面进行有效处理,则很容易发生沉降公路病害。填前地基清理压实是必须做的,如存在超厚度的淤泥,无法进行填前压实,则须进行专门处理。填筑体要按工程标准选择合适的填料,无论是填土、土石混填和填石,应首选利于压实 的良好填料,采取合适的控制手段达到压实目的。无论采用什么填方机具,都要考虑控制填层厚度和形成平整度的问题。不同的填料和场地要选择不同的压实机具,现在一般使用兼有滚压和振压双重功效的振动压路机,特别是用于沙砾土、砾石土、巨粒土、土石混填、填石等,其压实效果远远优于其他压实机具。
四、结束语
综上所述,路基作为公路工程的重要组成部分,是路面施工的基础,还是承载公路压力的主体,其施工质量的优劣将对公路工程的整体使用性能造成极大的影响。在公路工程路基加固施工中,必须严格遵循相关施工要求及现场施工的实际情况,选择与之相适应的路基加固技术,有效提升路基的承载力及稳定性,为公路工程质量地提升提供强有力的保障。
参考文献
[1]杨振海;陈望春;彭亦华;叶观宝;徐超;;挤密碎石桩处理高速公路路基的施工工艺[A];地基处理理论与实践――第七届全国地基处理学术讨论会论文集[C];2012年.
[2]杨振海;陈望春;彭亦华;叶观宝;徐超;;挤密碎石桩处理高速公路路基的施工工艺[A];地基处理理论与实践――第七届全国地基处理学术讨论会论文集[C];2012年.
关键词:公路施工;路基加固;强夯技术
Abstract: in this paper, the dynamic compaction technology of roadbed reinforcement advantages and strengthening of the influence factors, strengthening mechanism and construction of the control points of the technology are analyzed.
Keywords: highway construction; Roadbed reinforcement; Dynamic compaction technology
中图分类号:X734文献标识码:A 文章编号:
1 路基强夯技术的概念及其优点分析
强夯法亦称为动力固结法,有别于静力固结法。强夯法适用于砾类土、砂类土、低饱和度的粘质土和粉质土、湿陷性黄土、杂填土等路基,它一般是通过 8t~30t 的重锤采用8m~20m 的落距(最高可达 40m)自由落下冲击路基,使路基土在巨大的冲击能作用下,产生很大的动应力和冲击波,致使路基土的孔隙压缩,土体局部液化,在夯击点周围一定深度(10m~40m)内产生裂隙,形成良好的排水(气)通道,使土中孔隙水(气)顺利逸出,土体随之固结,从而在有效影响深度范围内提高土基强度,使土体密实,以达到提高强度、降低压缩性以及提高土层均匀程度的目的。
2 路基强夯法加固机理及其加固深度影响因素
2.1路基强夯法施工技术的加固机理
强夯法虽然已经在工程中得到广泛应用,但因为影响强夯效果的因素太多,理论分析和计算以及在施工中的应用都困难重重。美国专家认为:“大面积的强夯加固,处理深度可达 30 米。当应用于非饱和土时,压缩过程基本上同实验室中的击实实验相同。对于饱和无粘性土,夯击过程可产生液化,其压缩过程与爆破和振动密实的过程相同。对饱和细粒土的加固效果,成功与失败的工程实例均有报道。对于这类土需要破坏土的结构,产生超孔隙水压力以及通过裂隙形成排水通道进行加固。而强夯法对加固杂填土特别有效。”就是强夯加固不同类型路基机理的高度概括。
2.2各因素对强夯加固深度的影响
强夯法加固路基施工中需要特别注意的是影响强夯加固深度的因素。在强夯法中,土体的有效加固深度是进行结构基础设计的主要依据。除了夯锤重的落距以外,锤底单位压力、路基土的性质、不同土层的厚度和埋藏顺序以及地下水等都与加固深度有着密切的关系,另外跟以下几个因素密切相关:强夯机具的工作效率,强夯施加的总的夯击能,土体的工程特性,路基土的地层结构,夯锤的形状,夯点布置等。
3强夯法加固路基的施工程序及其要点分析
3.1施工设备及其程序
强夯法加固路基施工一般需要以下几种设备:起重机:履带式起重机(起重能力大于锤重 1.5~2.0 倍);夯锤:重量为 60~200 kN、底面积为 4~5m2,平底锤;自由落锤装置:能使夯锤自由下落的脱钩器;其它辅助设备:推土机(平整场地);压路机(碾压);装载机(运土);龙门架以及缆风绳等。强夯施工技术的程序一般如下:1)平整场地,并测量场地高程;2)布置第一遍夯点,夯点偏差不大 50mm;3)吊机就位,按设计规定的夯击能,夯锤对准夯击点中心进行夯击,直至满足设计要求,夯沉量检测用水准仪,每夯一击均须测量,塔尺立于锤固定位置;4)每一遍夯完后用推土机推平,测量场地高程,计算夯沉量;5)布置第二遍夯点,点位与第一次错开,重复 3、4 步骤;6)最后满夯一遍,夯完后用推土机推平,测量场地高程,计算并记录总夯沉量。点夯收锤标准:在点夯过程中,收锤标准是最后两击的平均夯沉量要小于 7cm;强夯的总平均夯沉量达到 70 cm。
3.2施工要点
3.21试夯
强夯施工前,应根据初步确定的强夯参数,在现场有代表性的场地上进行试夯,并通过测试,与夯前测试数据进行对比,检验强夯效果,以便最后确定工程采用的各项强夯参数。
3.22场地平整
预先估计强夯后可能产生的平均地面变形,并以此确定夯前地面高程,然后用推土机平整,应认真查明强夯场地范围内的地下构筑物和各种地下管线的位置及标高等。
3.23施工监测
强夯施工除了严格遵照施工步骤进行外,还应有专人负责施工过程中的监测工作。
3.24强夯振动
根据大量工程的实践,强夯所产生的振动,对一般建筑物来说,只要有一定的间隔距离,一般不会产生有害的影响。对振动有特殊要求的建筑物,或精密仪器设备等,当强夯振动有可能对其产生有害影响时,应采取防振或隔振措施。如设置宽度1m、深度超过被影响建筑物基础深度的隔振沟等。
4 强夯法加固路基施工中的质量保证措施
4.1质量控制
开夯前用钢尺量的方法检查夯锤重和落距,以确保单击夯击能量符合要求。以每个夯点的夯击数作为强夯施工的控制标准,而每点夯击数以最后两击下沉量不大于 5cm为 准。强夯施工中夯点放线错误情况常有发生。因此,在每遍夯击前,都对夯点放线进行复核,夯完后检查夯坑位置,发现偏差或漏夯应及时纠正。
4.2检测控制
4.21质量检验内容控制
强夯路基的质量检验,包括施工过程中的质量监测及夯后路基的质量检验,其中前者尤为重要。所以必须认真检查施工过程中的各项测试数据和施工记录,若不符合设计要求时,应补夯或采取其它有效措施。
4.22质量检验时间控制
经强夯处理的路基,其强度是随着时间增长而逐步恢复和提高的,因此在强夯施工结束后应间隔一定时间方能对路基质量进行检验。其间隔时间可根据土的性质而定,时间越长,强度增长越高。对于碎石土和砂土路基,其间隔时间可取 1-2 周;低饱和度的粉土和粘性土路基,可取 2~4周。
5结束语
作为一种优点突出的技术,强夯施工已得到了广泛应用。但由于影响强夯效果的因素太多,在具体的实践中不能生搬硬套,一定要结合实际情况认真进行分析,提出科学合理的施工方案,制定恰当的验收指标,避免人力物力的浪费。
参考文献:
[1]龚晓南.地基处理新技术[M].西安:陕西科学技术出版社.2007.
[2]杨来生.浅谈强夯加固地基的原理及其试验与检测[J].西部探矿工程.2006(10)
关键词:市政道路;路基;加固
Abstract: the roadbed laying on the ground, under load is larger, the bearing capacity of the subgrade with high requirements, in order to ensure the stability of the pavement. For municipal road, under various pipeline laid roadbed, water supply, drainage, water supply well, well, well under communication optical cable, led to the requirements of the subgrade strength step closer improvement. Therefore, in urban road construction, such as the case of soft soil foundation, it shall take appropriate reinforcement measures, improve the bearing capacity of roadbed.
Keywords: municipal road; Subgrade; reinforcement
中图分类号:U41文献标识码:A 文章编号:
1、引言
路基是按照路线位置和一定的技术要求修筑的带状构造物,是路面的基础,承受由路面传递下来的行车荷载,它贯穿公路全线。 在市政道路中,路基与立交桥桥身相连,构成城市道路的整体,是市政道路与城市地面接触最基本的部分。
2、市政道路路基加固具体措施
在市政道路路基施工中,常用的路基加固方法有:填土层置换法、锤击夯实法、排水固结法、挤密法和化学加固法。
2.1填土层置换法
填土层置换法是将路基下一定深度范围内的软土挖去,换成强度较大的沙砾土、灰土或素土,以及其他性能稳定无侵蚀性土,并压实以提高承载力的方法,换填材料的不同,导致路基应力分布有所差异,但他们的极限承载力比较接近,而且沉降特点也基本相似。 砂垫层厚度一般在0.6m―1m 之间,太厚施工难,太保效果差,沙料以中砂为宜,要求级配良好,颗粒不均匀系数不大于5,含泥量不超过5%。
2.2夯实法
以最佳含水率,对路基分层压实,以提高强度、降低压缩性,是路基施工的基本要求。 如果使用压实功能较强的压实方法,还能处理杂填土和表面的松散土。
对于非粘性土及松散杂填土而言, 振动压实方法效果良好,振动压实效果,随土质和振动压实时间不同而变化,一般而言,振动压实时间越长,压实效果越好,但时间过长就会无效,对于由矿渣、碎砖、为主的建筑垃圾,时间为 1 分钟即可,含细颗粒的的填土,如细炉渣,振动时间为 3―5 分钟为宜,有效深度为 1.2m―1.5m。
夯实法加固地基,可提高地基表层土的强度,对于湿陷性黄土,可以降低地表的湿陷性。对于杂填土而言,可以减少表层的不均一性。 夯实法尤其适用于地下水位 0.8m 以下的软弱的一般粘性土、沙土、湿陷性黄土、杂填土等。 夯实法一般以钢筋混凝土制成的重锤,在夯实过程中,土体因含有可压缩性气体而产生数厘米的沉降,土体产生液化,使土体结构破坏,强度降至最小,随后在夯击点周围产生裂隙, 成为加速孔隙水压力消散的主要通道,继而因粘性土的触变性,使土体的强度得到恢复和增强。 夯实法具有施工简单、使用经济、应用面广、加固效果好等优点。
2.3排水固结法
饱和软土在荷载作用下,排水固结后,抗剪强度可以得到显著提高,达到加固的目的。 排水固结法的实际效果和土层固结特性、厚度、预压荷载和预压时间有关,厚度小于 5 厘米的浅软土层,或固结系数较大的土层,较短时间预压即可。排水固结是运用堆载预压,挤出水中过多的水分,达到挤紧路基土粒提高路基强度的目的。 为了加速堆载预压地基固结速度,常与砂井法同时使用,称为砂井堆载预压法。利用路基填土自重压实路基,不需要另备预压材料,所以砂井堆载预压法在路基施工中是一种经济有效的方法。
砂井堆载预压法需要进行路基固结计算,以确定加载和砂井布置的有关数据,一般情况下,加载量与设计荷载接近,与压制80%固结度,在市政道路建设中,砂井直径多为 8―10 厘米,间距约为 8 倍的直径,砂井长度穿越地基可能的滑动面,井长如能穿越主要受压层,对沉降有利,如果软土层较浅,有透水性下卧层,则井长深入透水层,对排水固结更有利。为了加速排水,使固结时间更短,在设置竖井的同时,可加设井顶砂垫层,砂垫层厚度约0.5―1.0m。
路基成孔后,在孔中灌入砂、石、土、灰土或石灰等材料,捣实而形成直径较大的桩体,利用横向挤紧作用,使地基土粒彼此靠近,孔隙减少,而且孔被填满和压紧,形成桩体,桩体具有较高的承载力,群桩的面积约占松散土加固面积的百分之二十,使得桩和原土组成复合地基,达到加固路基的目的。
孔中灌砂,形成砂柱,它与上述砂井相比,形式相仿,但作用不同,砂井的作用是排水固结,井的直径较小而且间距较大,砂桩的作用是将路基土挤紧,井的直径较大而且间距较小。 在市政道路建设中,砂井适用于软土层,而砂桩适用于处理松沙、杂填土和黏力不大的普通粘性土, 也可有效地防止沙土路基底层振动液化。饱和软粘土的渗透性较小,灵敏度较大,夯击过程中土内产生的超孔隙压力不宜迅速扩散,砂桩的挤密效果较差甚至能破坏路基土的天然结构。
孔中填石灰而形成灰桩,用以挤密软土路基,是近年来应用较广泛的新方法。石灰桩的主要作用是挤密,而生石灰的吸水、膨胀、发热以及离子交换作用使桩体硬化,改善了原地基土的性质,此外还可以较小因周围路基土的蠕变作用所引起的侧向位移,从而达到加固路基的作用。 石灰桩施工的基本要求:一是生石灰必须密封贮存,最好选用新鲜石灰;二是石灰块必须粉碎至一定要求,砂桩和石灰桩的布置与尺寸需要通过设计计算而定。 一般桩径约二十厘米至三十厘米,桩间距约为桩径的三点五倍,可在平面上按梅花形布置。桩的长度与加固路基土层的厚度及承载力有关。
2.4化学加固法
利用化学溶液或胶结剂, 采用压力灌注或搅拌混合等措施,使土颗粒胶结起来,达到对路基加固的目的,称为化学加固法,又称胶结法。 此法加固效果取决于路基土的性质和所用化学剂,也与施工工艺有关。
目前化学溶液主要有:一、以丙烯酸为主的浆液,常用的丙强是其中一种。 加固效果较好, 但因价格高昂未能得到广泛采用。二、以水玻璃溶液为主的浆液,其配方较多,常用的是水玻璃浆液和CaCl2浆液配合使用, 价格也较昂贵, 因此使用也受到限制。三、以纸浆溶液为主的浆液,如重铬酸木质素和木铵,加固效果好,但有毒性,易污染地下水。四、水泥浆液,是由高标号的硅酸盐水泥,配以速凝剂而形成浆液。以上四种浆液,以水泥浆液使用较多。化学加固施工工艺有注浆法、喷浆法和搅拌法。
3、结语
市政道路工程中路基质量对城市道路的质量和营运具有非常重要的影响,路基质量差,将可能引起城市路面的沉降和破坏,甚至积水,增加养护费用,影响车辆舒适安全行驶,因此,对市政道路路基的设计必须加以重视,并确保路基施工的质量。
参考文献:
Abstract: Subgrade protection and reinforcement is the important engineering and technical measures to combat subgrade defects, ensure roadbed solid, improve the environmental landscape, and protect the ecological balance. In roadbed design, we should take appropriate protective reinforcement measures based on the road nature and local conditions and combined with the subgrade body and drainage situation.
关键词:公路工程;路基;坡面防护设计
Key words: highway engineering;roadbed;slope protection design
中图分类号:U41 文献标识码:A 文章编号:1006—4311(2012)28—0057—02
0 引言
边坡防护又称坡面防护是保证路基边坡表面免受降水、日照、气温、风力等自然力的破坏,从而提高边坡的稳固性,还可美化路容,增加行车的舒适感。坡面防护工程,一般不考虑承受坡体的侧压力,故应设置在稳定的边坡上。路基边坡应根据当地气候环境、工程地质和材料及坡面等情况,选用合适的防护类型。常用的坡面防护类型有植物防护、灰浆防护和砌体防护等。随着公路等级和高等级公路服务标准的提高,公路坡面防护日渐引起公路部门的重视。由于公路线形标准高,路基高填深挖现象普遍,道路边坡安全显得至关重要。其中路堑与路基构成上部空间合围关系,对行车视线影响较大,即同时影响行车舒适性和交通安全。长期以来,边坡的综合防护技术一直是公路修筑中的一个薄弱环节,我国在80年代中期以前,主要以低等级公路建设为主,深挖高填较少,因而防护工程不作为道路建设的主体工程,所以在工程中对边坡的综合防护研究常常被忽视。进入90年代以后,我国高等级公路建设方兴未艾,由于缺乏对防护技术的系统研究,没有成熟的经验供设计部门应用,因此只能用低等级公路的防护技术或借鉴铁路部门的经验来实施局部防护,缺乏综合考虑,从而为工程埋下隐患,造成了巨大的经济损失和不良的社会影响。
1 植物加固与防护设计
植物防护系利用植被覆盖坡面,其根系又能固结表土,以调节坡体湿温防止水土流失确保边坡稳定,并有绿化道路和保护环境的作用。因此,在适宜于植物生长的土质边坡上,应优先采用种草、铺草皮、植树等植物防护措施。种草,适用于坡度不陡于1:1和坡高不大而坡面径流速度缓慢的边坡防护。草种的选择,应考虑防护的目的、气候、土质、施工季节等因素。仅以防止坡面侵蚀为目的时,应采用易成活、生长快、根系发达、茎叶矮茂的多年生耐旱草种;但以与周围环境协调为目的时,则需要选用乡土草种。种草宜用几种草籽混合播种,使之生成一个良好的覆盖层。对不利于草类生长的土坡上,应先铺一层10~15cm厚的种植土,再栽植或播种;暴雨强度较大的地区,可在坡面上铺设植生袋,将草籽、肥料和土均匀拌和并裹于土工织物内。铺草皮,较种草防护收效快,常用于边坡较高陡和坡面冲刷较重以及需要迅速绿化的地方。铺草皮主要有叠铺、平铺和方格式铺等形式,应根据边坡坡度、水流速度和草皮来源等具体条件选用。叠铺草皮可用于坡度不小于1:1的坡面上,每块草皮的尺寸以20cm×40cm为宜,考虑施工方便,多采用水平叠置方式。平铺草皮,应由坡脚向上铺设,并用竹木尖桩固定草皮;边坡缓于1:1.15时,也可不钉桩。路堑边坡铺草皮时,应铺过坡顶1.0m或铺至截水沟边;路堤边坡,应铺过坡顶0.2m。方格式铺,系将草皮平铺成与路线方向成45°斜角的方格状,坡顶和坡脚部分则铺设几条水平的带状,方格内栽草或撒草籽。这种铺法最为经济,但其坚固程度不及前述两种满铺形式,常用于草皮供应有限制的场合。植树适用于坡度不陡于1:1.5的各种土质边坡和极严重风化的岩石边坡。也可与种草、铺草皮配合应用,使坡面形成良好的防护层。植树可以加强路基的稳定性,还能保护路基免受风、沙、水、雪的侵蚀,并有改善路容、调节气候等作用。边坡植树,宜选用在当地土质和气候条件下能迅速生长、根深枝密的低矮灌木类树种。植树的形式,可按梅花形和方格形布置,栽成条带状或连续式,视防护要求等因素而定。为确保行车安全,在高速公路、一级公路以及弯道内侧的边坡上,严禁栽植高大的树木。植物防护宜安排在气候温暖、湿度较大的季节施工。铺、种植物后,还应适时进行洒水施肥、清除杂草等养护管理,直到植物成长覆盖坡面。
关键词:公路;施工路基;缺陷;加固技术;应用
1 公路施工路基缺陷的关键问题
1.1 施工材料的原因
因为每一个公路的土质都完全不一样,在实施施工时所选用的施工材料也会存在必然的不同。假如泥沙搅拌不达标,跟填充规格不相符,这非常有可能导致路面内部的间隙太大,让路面构造不紧密,进而导致公路路基缺陷的产生。
1.2 路面承受负荷超重
因为在路面上行驶的车辆极速增加,而且每辆车的载重程度不一样,所以路面的受力面积也是不相同的。以路床地面为例子,在路床的上部路基支撑着车辆的重量,再加上天气转变而造成的气温不一样和湿润程度的约束,路基所受的损伤程度是不一样的。在路床的下部,路基便受着地球引力与地下水的侵蚀的约束。公路的表层的基本是路基,车辆行驶所形成的损伤是地面与路基一起承受的。因此说路面承载的重量太大,是造成地面缺陷的关键因素之一。
1.3 公路地质地形本身的缺陷
公路所在地软弱的地面,不好的地质条件,达不到要求的承载力,特别是在流沙,泥沼,劣质土地段,在填筑前压实状况不好,没有换土,对处治不到位的地基,达不到项目要求的地基压实度,都容易让原地面的土壤在受力后下沉或者移位,从而导致了路基的沉陷。
1.4 气候条件的约束
降雨量的大小,洪水干旱,冰冻积雪等自然灾害,假如在公路地段不畅通的排水,会造成积水的持续大量下渗,这些极端的天气,要么导致了路面下毛细水上升要么温差太大,导致了土壤构造的破坏,降低强度,让公路路堤形成不平均的下沉,导致路基沉陷。
2 公路施工路基缺陷加固技术的应用
2.1 深层搅拌加固法
深层搅拌加固工艺关键是运用固体料当作泥水浆液,石子和水泥选取搅拌设备加工,保证石子和水泥能够平均的结合,从而在铺设的经过中才能够增强公路路基的稳定性和牢固性,加强路基本身的承受能力。现在,深层搅拌加工工艺应用比较普遍,能够应用在水分含量比较高与载重能力相对低和土质比较疏松的作用工程中。如果是在湿度比较大的土质中应用深层搅拌加固工艺,要科学的添加抗腐蚀材料,确保地基的牢固性和稳定性;如果是运用在温度比较低的施工环境中,必须要充分思考温度气候等要素,保证施工质量不会导致影响,或是有效控制在科学的影响区域之内。
2.2 注浆加固
路基的破坏方式有几种,路基一旦已经发生大面积下沉而且深度相对深的状况时,注浆法就更为适用在部分区域的路基修建经过中,地基的填料使用当地的取材碎石土的填料常常非常难靠压实技术来完成,因此客观原因的影响将会导致路基不够强度,对公路的应用导致隐患这种环境下注浆加工技术非常实用,这技术关键是经过合理的压力经过压力作用在路基填料的缝隙中灌入混凝土,经过水泥凝固以后的作用和碎石料的结合,从而让路基稳定性提高了,保证了公路运行的安全,水泥浆液具备不一样的扩散力与压力,这就需要依据填料的密度对钻孔的深度与初始压力的设定实施计算进行确定,因为填料密度测定相对困难,因此需要经过实验来确定以后再实施后续操作,完成路基的优良稳定性。
2.3 压密灌浆法
压密灌浆法是一种在公路施工中运用相对普遍的路基缺陷加固技术,第一,展开钻孔施工,压实管道在地基底部的土壤中放置;第二,平均搅合水泥、砂土,让其产生浆液,再运用管道输送浆液,经过压强来完成浆液的压实作用,让其产生向上的升力,便于可以充分融合地基与搅拌浆液,达到加固施工地基的结果。多用于软土地基施工的压密灌浆法,既可以使底层缝隙变小,又可以让受力能力增大,还可以有效地防止发生坍塌情况。与此同时,压密灌浆法密实的施工结构可以防止发生地基走位、地基偏移等问题,进而获得相对佳的坚固性与稳定性。注浆装置示意图如图1所示。
2.4 机械碾压加固技术
机械碾压技术是现在用于地基加固的相对常见的压实技术。它是运用压路机等碾压机械在路基表面行走所带有的自重力把之前松散的土壤压实并加固,尽量让路基不透水,从而让路基的强度与稳定加强,避免行车荷载导致路基的下沉。在压实砂土、粘性土等饱和度相对低的土壤相对适合应用这种方法,所以常被用于水位线以上的大面积路基压实,也能为非饱和性粘土的地基做部分浅层的处理。这种技术运用的原理和操作方法如下:在必然压实作用下的泥土中,变小的水含量,就会加大土壤颗粒间吸引力,造成颗粒间移动比较困难,随之变小的干密度。当水含量增加,土壤颗粒间就会减小互相的吸引力,在外力作用下土壤颗粒出现移动,从而使密实程度加大了。这种技术在操作时,第一,实施公路填方。要从低处开始填方,从下往上对路基实施分层碾压。为了把效率提高,能够在碾压以前把铺土推平用推土机先低处预压,先确保表面平坦坚实,之后再用碾压器械实施碾压。操作经过注意的是一次填土不要太多,最好小于30 cm的厚度,第二,碾压经过中行驶速度要保持匀速而且不能少于6次的压实次数,当土表层太干时能够合理的洒水,掌握好土壤含水量从而确保填入的土层都可以非常好的结合。图2为碾压方案及原理。
3 结语
综上所述,对公路路基进行加固可以有效的避免路基缺陷,让路基的稳定性获得关键的保证。但是因为客观原因与技术本身的局限性,让它们不可以适用于每一个公路建设工程。但是因为加固技术的类型相对多,因此施工企业需要依据详细的公路路基状况来科学选择路基加固技术,同时要综合思考四周环境原因,切不可盲目施工,从而全面保证公路项目的整体质量。
参考文献:
[1]王猛.公路路基缺陷加固技术的应用J[].中外企业家,2013(35):231+234.
关键词:实例分析;路面路基;裂缝;加固;施工技术
1 工程概况
某公路路段,路线全长22.35km,设计行车速度80km/h,路基宽26m,双向四车道。竣工通车后,在第2标段K12~K13区间发现路面有长度约100多m的两段纵向裂缝。路段路堤填料为弱膨胀土,填土高度24m~30m,边缘2m范围内填土采用7%掺灰改性的方法进行了处理,路堤边坡坡度在1:1.5~1:2之间,浆砌片石护坡。顶面纵向裂缝宽度约3mm~5mm,裂缝用沥青灌缝处理后又已张开,表明裂缝呈发展趋势。
2 公路路基、路面裂缝原因
裂缝的产生原因是复杂多样的,根据现场的实际情况,结合设计方案和施工现场记录,经过了大量的计算分析,认为导致该路段路堤顶面、基层和路面纵向开裂的原因是综合性的,包括设计方案中对膨胀土复杂性考虑不够,但主要是路堤填筑施工中分层填土压实的工艺不够合理,再加上外部条件的共同作用,导致了路堤膨胀土的物理力学性能劣化,填土含水量高,压实度不够,路堤施工完成后的工后沉降较大,由于包边土和内部填土沉降不均匀,导致裂缝沿两种土边界规则出现。这种裂缝如不及时处理,雨水会大量沿裂缝下渗,进一步造成路基的不均匀沉陷和路基路面对应位置裂缝的发展,进而影响到边坡的稳定(如边坡塌滑、崩裂等),危及行车的安全。综合现场观察的情况来看,该标段高填方路堤和路面有比较规则的纵向裂缝出现,裂缝呈现发展趋势,目前边坡尚无明显的整体滑动迹象,但是局部区域,尤其是第一级和第二级边坡已出现一些不稳定的征兆,如果不及时进行处理,极有可能造成路堤边坡的失稳破坏。
3 公路路基、路面裂缝施工加固
3.1 路堤边坡加固设计
在分析裂缝发生发展原因的基础上,对高填方路堤常用的几种加固方法如锚杆、挡土墙、抗滑桩、土钉和预应力锚索进行了比较,也从工程实际存在问题出发,诸如:
3.1.1 高填方路堤和路面顶部现已开裂且裂缝有发展趋势;
3.1.2 影响边坡稳定的采空区的治理效果尚不明确,有待进一步观测;
3.1.3 裂缝出现后采取的处理措施不尽完善;
3.1.4 边坡稳定分析与现场观察的情况反映出上部的二级台阶最容易发生失稳的现象;
3.1.5 缺少路基填土的详细的试验数据指标,缺少路基沉降观测的数据;
3.1.6 路基路面防排水的设施不够完善。最终建议采用安全系数相对较高的预应力锚索和抗滑桩联合加固的方案。
3.2 预应力锚索加抗滑桩加固处治技术
该施工技术主要包括预应力锚索施工和抗滑桩施工两部分,其施工工艺阐述如下:
3.2.1 预应力锚索施工
(1)钻孔:一级台阶水平钻孔长度为路基宽度。在钻孔前,首先确定锚固孔的孔位和孔距,打入标桩,标明钻孔编号,孔位偏差不大于100mm。钻机可用支架安装定位于坡面,确保钻机稳固,开钻前应仔细检查孔位、孔距,确保孔位的正确性。钻孔时采用无水钻进,钻进过程中应对每孔的进尺速度、地下水情况及一些特殊情况做现场记录,如遇塌孔,应立即停钻,进行固壁灌浆处理,注浆36小时后方可重新钻进。钻孔过程中还应及时测量孔深和倾斜情况,发现倾斜应及时纠正。
(2)锚索制作与安装:锚索采用3φ15.2mm高强度、低松驰预应力钢绞线制作而成,锚索应除锈、除油污。
(3)锚索孔注浆:锚索孔内采用P.O42.5水泥配置的1:1的M30水泥砂浆,水灰比0.45,砂浆强度不小于30MPa,从单侧框架梁预留孔进行注浆,注浆压力不低于0.25MPa。注浆
前浆液应充分搅拌,现搅现用,当孔内浆液初凝后应及时进行二次注浆以保证注浆饱满。
(4)框架梁施工:框架梁采用C25钢筋混凝土现场浇筑,浇筑时预埋OVM锚垫板及孔口PVC管。
每片框架梁(12m)应整体浇筑,一次完成,两片梁之间设置2cm的伸缩缝,缝内用沥青麻筋填塞。
(5)锚索张拉锚固:当框架梁达到设计强度后,可进行预应力锚索的张拉和锁定。设计张拉应力300Kn,张拉分五级两次进行,即按照设计值的20%、40%、60%、80%、100%和110%进行张拉,其中前三级为一次张拉,一次张拉完毕5天后进行二次张拉,超张拉110%后锁定。张拉完毕后留30mm长的钢绞线,其余截去,采用C25混凝土及时封闭锚头。
(6)现场试验:为了确定锚索的极限承载力,验证锚索设计参数和施工工艺的合理性以及工程质量,现场需照规范要求进行锚索的抗拔试验。
3.3.2 抗滑桩施工工艺
(1)挖孔:人工挖孔,每次挖孔深度不超过1m。开挖必须跳桩(2根桩以上)进行,开挖过程中应及时核对地质资料,若地质情况发生变化时应及时通知设计人员调整桩长。
(2)护壁施工:挖至每节孔深(1m)后,检查孔的尺寸大小及偏心情况,符合要求后则进行护壁模板及进行护壁施工。开挖过程中,如遇地下水或软弱夹层时,护壁适当增加钢筋或加厚,防止护壁开裂破坏或坍孔。
(3)钢筋笼制作与安装:钢筋笼现场制作,当桩孔挖至设计标高后,进行钢筋笼吊装,钢筋笼的垂直位置及砼保护层应符合设计要求。
(4)砼灌注:钢筋笼安装到位后即可进行砼灌注,砼灌注必须一次完成。
3.3.3排水措施
(1)截水沟,急流槽
为了避免雨水侵刷路堤松散土体,需在坡面上方4m处设置浆砌片石截水沟,在坡顶汇水处设边坡急流槽兼做检查梯。急流槽每40m~50m设一道。每级平台设排水沟将水汇集于急流槽或截水沟、边沟。
(2)排水孔
泄、排水孔:在1级护面墙上设5cm×10cm泄水孔,间距2m×2m交错布置,墙后设20cm厚反滤层。
4 施工监测
边坡加固工程施工完毕后,为了掌握锚杆预应力损失情况和锚杆的位移变化规律,以便确认锚杆的工作能力,需要对锚杆进行长期观测,一般连续观测时间超过24h就可看作是长期观测。在观测结果过程中,如果发现锚杆的工作性能较差或不能完全承担锚固力,可以根据观测结果,采用二次张拉锚杆或增设锚杆数量等措施,以保证边坡锚固工程的可靠性。
锚杆预应力变化的可采用测力计,测力计一般安装在传力板和锚具之间并始终保持中心受荷。由于锚杆张拉锁定后头几个月预应力损失较大,一年后逐渐递减,两年后预应力损失基本终止,趋于稳定状态。故张拉锁定后的长期监控时间一般不得少于一年,但如遇自然环境恶劣并对边坡稳定性有较严重影响时,监控时间应适当延长。且每个工点不得少于3~5个观测点。同时在混凝土浇筑过程中应有专人对观测设施进行监护。
锚杆张拉锁定后第一个月内每日观测1次;2~3个月内每周观测1次;4~6个月内每月观测3次;7~12个月内每月观测2次;12个月以后每月观测1次。在观测过程中,如出现异常,应立即进行检查,处理完毕后,方能继续观测。观测成果及时整理,第一年内的观测成果将作为工程验收的资料。
5 结束语
总之,路面路基裂缝问题如果不能及时处理,裂缝的范围和危害将会扩大,进而影响到边坡的稳定,危及行车的安全。因此,对公路工程路基路面的裂缝质量通病问题必须引起足够的重视,结合裂缝的具体发展情况,采取切实可行、可靠的处治技术,以提高公路通车性能,确保人民生命财产安全。
参考文献:
【关键词】碎石桩;路基;加固处理;施工技术;质量控制
1、碎石桩的加固机理
所谓碎石桩是指在软土地基中通过冲击、水冲或振动等方式进行成孔,再往孔中挤压碎石或砂形成的大直径密实桩体,从而提高整个软基的抗剪强度,减少工后沉降。碎石桩既可用于松散砂土、粘土、粉土、杂填土、素填土等地基的加固,也可用于液化地基的加固处理。
1.1 粘土类地基加固机理—挤密
碎石桩进行粘性土地基加固主要是利用其排水效果及其本身的强度。其作用效果包括:
(1)碎石桩置换。在粘性土地基中的大直径密实桩体成桩后,形成了粘性土与碎石桩组成的复合地基,由于密实碎石置换了与桩体等量的粘性土,复合地基的承载力要高于原粘土地基的承载力,有效增加了地基的整体稳定性。
(2)上部荷载会在碎石桩上产生应力集中,降低粘土的有效应力,从而减小软基的固结沉降量。实践表明,经碎石桩加固处理的路基沉降量一般会减少20%~30%。
(3)排水固结。粘性土地基会在碎石桩部位形成排水通道,从而加快土体的排水固结速率。
1.2 砂类土加固机理—挤密
砂类土孔隙大,单粒结构且位置不稳定,在振动或静力作用下容易使得土粒移位至稳定位置,从而减少孔隙,土体更加密实。在碎石桩的成桩时,会将桩套管挤压入砂层,从而使该处的土体因被挤向四周而密实。其作用效果包括:
(1)形成高强度挤密碎石桩,提高土体承载力及整体强度;
(2)加固后降低地基固结沉降量;
(3)将地基孔隙比挤密至小于临界值,防止砂土发生振动液化;
(4)挤密加固后,土体应力呈均匀状态。
2、碎石桩的设计验算
2.1 桩径
桩径应根据成桩设备以及地基土质等因素来确定,一般取300mm~800mm。若地基土为饱和粘性土最好选择较大直径。
2.2 处理范围
碎石桩的处理范围应不小于基底范围,处理宽度应由基础外缘延伸1~3排。若为液化地基,基础外缘的延伸宽度应不小于液化土层厚度的一半,且不得小于5m。
2.3 桩位布置方式及桩间距
碎石桩桩位一般采用正方形或等边三角形布置,桩间距则应由现场试验确定。对于粘性土地基,桩间距不得大于碎石桩直径的3倍;对于砂土、粉土地基,桩间距则不得大于桩直径的4.5倍。
2.4 加固深度
(1)当软基土层厚度较大时,对按变形控制的工程,加固深度应能保证处理后的基底变形量在地基容许变形值之内,并能满足软基下卧层的承载力要求;对按稳定性控制的工程,加固深度应超过最危险滑动面以下2m。
(2)当软基土层厚度较小时,加固深度应超过软弱土层。
(3)对于可液化地基,应根据抗震处理深度来确定加固深度。
(4)加固深度不宜小于4m。