湖南省马安高速公路建设开发有限公司湖南益阳413500
摘要:在公路施工过程中,通常都会遇到软土路基路段,在该路段中假如处理效果不好,就会影响到公路工程整体质量。文章结合实际对高速公路施工中振冲碎石桩技术在软土层的应用进行了分析,希望通过分析能够给同类项目工程提供一些参考。
前言
软基路段是高速公路施工经常遇到的路段,而在如何处理软路基问题上,一直以来都是高速公路建设的一大问题。在该路段的处理过程中,当前很多企业是采用振冲碎石桩技术进行处理,由于该技术,施工方便,操作简单,效果显著,因而得到了广泛的应用,以下对该技术应用进行报道。
1工程概况
某公路工程位于我市西区,全长58km,属于双向四车道路线,本项目工程地质比较复杂,多数路段为软土层,并且土质松软,这对工程施工影响非常大,处理不好会出现不均匀沉降,就会给车辆的运行造成一定影响,因此,结合土质情况与项目特征后,项目组研究决定采用振冲碎石桩进行施工。
1.1振冲碎石桩技术的加固原理
在本工程建设中,对于路基基础加固才用的是振冲碎石桩技术进行,该技术的加固原理主要体现在以下几个方面:首先振冲碎石桩在应用时主要是依赖周围土体的侧压力增加荷载力实现加固。其次,在实践的过程中,碎石桩能够和周边的土体结合成一个人工复合基地,这就使得复合基地的荷重增加,从而能够像周围扩散提高路基承载力。第三,桩体在承重的时候会产生侧向变形,变形后会及时的讲应力传递给周围土体。
2振冲碎石桩技术地基处理原则及方案
2.1布桩设计原则
在施工过程中,本工程的施工选择是在结合《建筑地基处理技术规范》基础上,遵循布桩设计原则开展工作的,即是:在地理液化消除时,需要控制好振冲桩基础外扩宽度的设计,一半情况下要大于设计的一半。
2.2加固方案
本工程中,经过相关计算后得出基础设定数据:桩直径设定为1米,桩间距设定为2.2米,桩土面积比为0.1873,复合地基承载力大于等于160kpa,并且在布置的过程中,以三角形的方式布置,外确定好这些数据后,需要把振冲桩的桩端放入粉质粘土中,之后准备进行下步施工,桩基布置图如图1表示。
3振冲碎石桩技术的施工方法
3.1振冲机具的选择
在设备选择的过程中,本工程结合设备的造孔性能以及制桩的深度情况,采用了型号为75kw的振冲设备进行施工,并且在设备的安排上还匹配了相关的辅助设施。
3.2施工步骤
在振冲碎石技术施工时需要做好前期的准备工作,要做好放线定位确定以及排水系统布置,此外,还需要及时做好地表硬物处理,同时确定好施工参数。
在实践过程中,振冲施工技术主要分成四个步骤开展。
首先是造孔,首先,采用吊车将振冲器调起,并且将振冲器的头部对准桩位,同时注入高压水,并且开机,使其缓慢的在土层中下沉,当下沉到设定的深度后,体起设备到孔口处,在进行2次重复施工。
其次,清孔,在清孔过程中,需要将振冲器提升到设计加固位置上方的50厘米左右,之后采用循环水对孔眼排浆处理。
第三,填料制桩,在清孔造成后,填料方式采用间断填料法进行,在实践过程中,由上到下的把分段桩的空心处填满并挤密,从而造成庄体。
最后,碎石垫层加铺,在该过程中,按照一边向另外一边的方式进行,同事按照设计的要求做后厚度控制,以提升质量。
3.4施工监理
在本工程施工中,实施施工监理主要分成三个步骤进行,首先,在完成振冲碎石工艺完成后需要使用单桩荷载试验进行碎石桩质量检验,检验数量为总桩的0.5%,并且单体工程则要多检验3根;其次,使用符合地基荷载试验对碎石桩的承载力进行检验,检验的数量需控制在整体数量的0.5%,并且单体工程则要多检验3根;最后,在监理过程中,还可以采用重型动力触探进行桩体检验,在检验过程中,当贯入10厘米检测时,其锤击次数要大于8次打击。
4施工质量检测与质量控制
4.1桩体密实度检测
在桩体密度检测的过程中,常用的检测方式是重型圆锥动力触探法,该方法的应用主要是按照不同地段的桩采用抽检的方式进行,在抽检的过程中,重型圆锥触击为10~22击/1厘米,平均锤击数为14.5击/10厘米。在操作的过程中,要按照《岩土工程勘察规范》要求,对桩体进行检验,其密达到密实状态即可。此外,对于桩体处理效果的检测,一般在进行成桩10天后进行,在检测的过程中,按照《岩土工程勘察规范》要求,确保桩间土的密度满足密实状态即可。
4.2碎石桩载荷试验成果检测
在本工程高速路段软土基层建设的过程中,分别对振冲碎石桩的试验区进行了试验,其中单桩符合地基荷载试验占3个,间土桩点占3个,通过试验后各个方面的承载力都满足了设计的要求。并且经过桩间土地基的计算,其承载力达到了153kPa,单桩的复核地基的承载力达到了208kPa,各项数据都满足路基强度要求。
4.3质量控制
(1)严格控制成孔的水压与水量,在成孔施工时,水压一般按照200~400kPa要求进行,并且供水量需要以200~400L/min为准。这主要是在粘结土与淤泥以及粉细砂层中施工,地层的漏水量不大,所以,在水压与水量的控制上要求不高,如果,在施工时候适用的压力、水量过大,就会导致孔回水量增加,流速也增加,这就使得在施工时,孔洞的土粒会引起地面淤高,就会导致填料量增加,就会在一定的程度下减少挤密效果。
(2)控制振冲设备施工质量,在振冲施工的过程中,设备的下沉速度一定要控制好,不能让下沉的速度过快,一般情况下,速度控制在1.2~2.0m/min以内,通过合理的控制下沉时间,保证施工时周围土体拥有充足的振密时间。另外,在施工过程中需要控制好振冲器的下放垂直度,以保证成孔的垂直度满足施工要求。
(3)在制桩的过程中,要针对材料的控制要及时的、均匀的对其进行分批填料,保证在施工中不存在漏振情况以提高桩体施工质量。
(4)在施工平台高程控制上,一般情况下需要大于桩顶1.5米左右,针对高出原地面的地方,需要及时的挖掉,而低洼的地面需要采用土体进行回填务实。
(5)在进行施工前,选择一段路段作为试验对象,通过试验对相关数据参数进行验证,并且将施工工艺参数总结,例如成孔时间确定、清孔时间确定、填料时间确定、振密时间确定等,以保证施工时能够顺利施工。
(6)在施工的过程中,当振冲器下沉到设计加固的位置时,需要及时的将设备向上提,使其能够及时的提升到孔口。并且在反复的提升2次后,通过循环水方式对孔洞清理,之后在进行填料。值得注意的是,在提升设备时不能用力过猛,以防止移位现象发生,如果在施工中出现移位情况,则需要停止施工,校对后才进行施工,从而保证施工质量。
5结语
总而言之,在本工程高速公路软弱突击处理过程中,通过振冲碎石桩技术的应用取得了良好的施工效果,路基的承载力与设计要求一致。值得注意的是,在此类工程施工时,需要及时的做好路基土体判断,并且分析土质性质,在得到相关数据后因地制宜的采取施工技术进行施工,唯有如此,才能保证公路路基工程的质量满足工程的需求。
参考文献:
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作者简历:刘召(1984-06-22),男,工程师,从事高速公路建设管理工作主研方向:公路与桥梁