試析市政道路地基褥墊層施工技術(shù)

付會(huì)會(huì)　陶相琴

【摘 要】褥墊層是當(dāng)前處理軟土地基最為核心的施工技術(shù)，將褥墊層和CFG樁結(jié)合在一塊可以構(gòu)成復(fù)合地基。本文主要探討了褥墊層在市政道路地基工程中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】市政道路地基；褥墊層；施工技術(shù)

0.前言

近些年市政道路建設(shè)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，與此同時(shí)也帶動(dòng)了軟土地基施工工藝的不斷改善，此外軟土地基的處理技術(shù)也日益成熟，施工效果也越來(lái)越好。施工人員將CFG樁和褥墊層充分結(jié)合在一塊便構(gòu)成了復(fù)合地基，這種地基既牢固、穩(wěn)定性又好，彌補(bǔ)了軟土地基的不足之處。

1.軟墊層施工流程及施工方法

1.1施工準(zhǔn)備工作

正式開(kāi)展施工作業(yè)前，施工人員需采用小型挖機(jī)蔣CFG樁里面的土清除干凈，且CFG樁頭需鑿平到設(shè)計(jì)標(biāo)高，CFG樁在檢測(cè)合格后才能對(duì)褥墊層進(jìn)行施工。

1.1.1材料要求

砂、碎石要運(yùn)到指定的地點(diǎn)，砂墊層施工時(shí)需選用級(jí)配優(yōu)良的中、粗砂，它的里面不允許草根、垃圾等各種雜質(zhì)的存在，其內(nèi)部的含泥量不能超過(guò)5%。碎石墊層應(yīng)該采用沒(méi)有風(fēng)化的干凈礫石與碎石，它們的最大粒徑要控制在50毫米內(nèi)，含泥量則不得小于5%。碎石墊層的顆粒級(jí)配應(yīng)該選擇5毫米到31.5毫米的連續(xù)級(jí)配碎石。此外土工格柵的規(guī)格和性能一定要滿(mǎn)足施工設(shè)計(jì)所需，運(yùn)往施工現(xiàn)場(chǎng)后還要分批整齊的堆放在料棚中，以免風(fēng)吹日曬被雨淋濕，另外要確保料棚里面通風(fēng)干燥，不能長(zhǎng)時(shí)間的直接曝曬在陽(yáng)光下。

1.1.2填筑厚度

施工人員要在CFG樁頂設(shè)計(jì)的標(biāo)高上面采用級(jí)配碎石對(duì)下承層填筑，其中碎石墊層要借助自卸汽車(chē)運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)，隨后用裝載機(jī)和平地機(jī)將其整平，再用壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，其壓實(shí)的厚度一般為20厘米，碎石上面一層要鋪上雙層的土工格柵，且不能和碎石墊層直接接觸；對(duì)于土工格柵上下和兩層土工格柵間鋪上一層厚10厘米的中粗砂保護(hù)層，而且中粗砂保護(hù)層要借助壓路機(jī)將其靜壓壓實(shí)，對(duì)于中粗砂保護(hù)層上面需填筑厚度為30厘米的碎石墊層。

1.1.3測(cè)量放線(xiàn)

測(cè)量要按照線(xiàn)路中心線(xiàn)、地面的高程以及路基橫斷面每隔50米對(duì)線(xiàn)路兩邊和中線(xiàn)放樣一次，并且要采用白灰將褥墊層鋪墊的范圍撒出來(lái)。測(cè)量所允許的誤差一定要滿(mǎn)足施工測(cè)量規(guī)定內(nèi)容。

1.2對(duì)碎石墊層的攤鋪和整平

施工人員要按照每車(chē)碎石的放量，借助劃格布料以及掛線(xiàn)定高的辦法開(kāi)展施工作業(yè)，并且卸料時(shí)要有專(zhuān)人進(jìn)行指揮，每輛車(chē)都需對(duì)應(yīng)一個(gè)方格。施工人員在攤鋪填料時(shí)要采用裝載機(jī)進(jìn)行初平，確保每輛車(chē)上的料都會(huì)及時(shí)攤平，隨后再采用平地機(jī)對(duì)其中平，另外攤鋪時(shí)的厚度要借助掛線(xiàn)進(jìn)行控制，一般虛鋪厚度應(yīng)該保持在24 厘米到25厘米之間，一定要確保譚鋪面的縱向和橫向都能保持平順均勻。

依照分層施工作業(yè)所需，壓路機(jī)在碾壓時(shí)一定要確保壓實(shí)能夠滿(mǎn)足施工設(shè)計(jì)要求的標(biāo)準(zhǔn)。壓實(shí)的順序應(yīng)該是先從兩邊再到中間，要先慢后快，先進(jìn)行靜壓后弱振，不允許強(qiáng)振，不然會(huì)將CFG的樁頭破壞掉。施工人員在采用半輪法進(jìn)行碾壓時(shí)，壓路機(jī)的速度不得大于4km/h，碾壓次數(shù)一般6遍即可。

1.3對(duì)砂墊層的攤鋪和整平

砂石墊層的施工質(zhì)量確保合格后就需要對(duì)砂墊層進(jìn)行鋪砂，卸料前要精確計(jì)算每車(chē)砂的方量，采取畫(huà)格布料以及掛線(xiàn)定高的方法來(lái)開(kāi)展施工作業(yè)；卸料時(shí)要派遣專(zhuān)人進(jìn)行指揮，每車(chē)需對(duì)應(yīng)1個(gè)方格。填料必須攤鋪平整，初平時(shí)需選擇裝載機(jī)進(jìn)行，且要確保每車(chē)料都能及時(shí)攤平好，隨后再借助平地機(jī)進(jìn)行終平，攤平的厚度要用掛線(xiàn)來(lái)控制，一般虛鋪厚度需控制在13厘米，此外攤鋪面的縱向和橫向還需保持平順均勻。

按照施工規(guī)范要求，施工人員在采用壓路機(jī)開(kāi)展碾壓施工時(shí)，地基的壓實(shí)度一定要滿(mǎn)足施工設(shè)計(jì)所需。如果砂墊層的厚度為13厘米，壓路機(jī)在上面行走就比較困難，這時(shí)便可以采用18噸的壓路機(jī)對(duì)其進(jìn)行靜壓，只要壓實(shí)一遍就可以取得極佳的施工效果。最后施工人員還需采用自制的工具將拱起的部分刮平，以確保路基表面的平整度。

2.市政道路地基褥墊層的作用

2.1有利于充分發(fā)揮樁、土的作用

路基的基地下面如果不鋪設(shè)褥墊層，就會(huì)跟樁、土直接進(jìn)行接觸，加上垂直荷載的作用，樁就會(huì)承受很大的荷載，隨著時(shí)間的變化便會(huì)促使樁出現(xiàn)沉降，而荷載也會(huì)隨著逐步轉(zhuǎn)移到軟土處，這時(shí)樁所承受的荷載便會(huì)逐步減少。

CFG樁復(fù)合地基，在承受一定量的垂直荷載后。樁與樁間土就會(huì)出現(xiàn)變形，樁的模量要比土大，樁的變形比土要小，由于施工人員在基礎(chǔ)下面設(shè)置了厚度為0.8米的褥墊層，因而樁可以往上刺入，在這種變化過(guò)程中，褥墊層里面的材料就會(huì)補(bǔ)充到樁間土里面，利用褥墊層的調(diào)節(jié)作用，便可以促使樁和土一起承擔(dān)垂直荷載。

2.2調(diào)整好樁和土的應(yīng)力比

CFG樁的樁身模量一般都會(huì)比樁土要大，然而借助褥墊層的作用是將應(yīng)力比減小，以便可以充分發(fā)揮出CFG樁的作用。褥墊層厚度跟樁、土的應(yīng)力成反比，也就是說(shuō)如果褥墊層厚度增加了，樁和土的應(yīng)力就會(huì)減小，到最后會(huì)形成一個(gè)穩(wěn)定值，從而可以更好的發(fā)揮樁與土的承載力，也使得工程造價(jià)的成本得到降低。

2.3改善路基基底受力狀態(tài)

CFG樁多半是半剛性、剛性樁，如果不鋪設(shè)褥墊層，樁對(duì)基礎(chǔ)產(chǎn)生的應(yīng)力集中便會(huì)比較明顯，這個(gè)時(shí)候就需要將樁給路基基礎(chǔ)帶來(lái)的沖切破壞因素納入考慮范圍內(nèi)；通常褥墊層厚度為0.8厘米時(shí)，就會(huì)減小樁給路基基礎(chǔ)帶來(lái)的應(yīng)力集中，進(jìn)而保證樁和樁間土可以共同受力。

2.4對(duì)地基變形進(jìn)行調(diào)整

調(diào)節(jié)褥墊層厚度會(huì)影響到樁土荷載的分配，按照這一原理，施工人員可以把褥墊層施工技術(shù)應(yīng)用到CFG樁復(fù)合地基施工中去，然后借助調(diào)整褥墊層厚度把地基的不均勻性消除，這樣樁和樁間土的變形就可進(jìn)一步協(xié)調(diào)。鋪設(shè)褥墊層可以很好的減少樁體里面的應(yīng)力，從某種程度上來(lái)說(shuō)它在處理低強(qiáng)度的CFG樁時(shí)有著非常明顯的作用，這是因?yàn)閺?qiáng)度低的樁在荷載作用下，其樁體剪切主要發(fā)生在淺部，減少了樁體被破壞的可能性，也能充分發(fā)揮出復(fù)合地基的承載能力。

3.市政道路地基褥墊層施工注意事項(xiàng)

（1）褥墊層的鋪設(shè)需要在CFG樁體的施工結(jié)束后進(jìn)行，樁間土以及樁頭一直要清除到樁頂?shù)脑O(shè)計(jì)標(biāo)高。褥墊層的施工需在CFG樁靜載荷試驗(yàn)以及低應(yīng)變檢測(cè)結(jié)束后進(jìn)行，不允許把樁頭埋到褥墊層里面。

（2）褥墊層施工時(shí)采用的材料多為粗砂、中砂以及碎石，但最好不要選擇卵石，這是因?yàn)槁咽旧淼囊Ш狭Ρ容^弱，一旦施工過(guò)程中受到擾動(dòng)就會(huì)促使褥墊層鋪設(shè)的不夠均勻，虛鋪結(jié)束后的褥墊層要結(jié)合厚度以及分布的面積來(lái)采用靜力壓實(shí)的辦法直到施工設(shè)計(jì)所需厚度，機(jī)械碾壓施工結(jié)束后要避免“橡膠土”或者“翻漿”現(xiàn)象的產(chǎn)生，一旦出現(xiàn)施工人員就要把受到擾動(dòng)的褥墊層土層挖掉，然后重新處理下。

4.結(jié)語(yǔ)

綜上可知，施工人員將軟墊層施工技術(shù)應(yīng)用到CFG樁復(fù)合地基施工中，不僅促使路基基礎(chǔ)產(chǎn)生的應(yīng)力集中減少，還降低了樁頂?shù)膽?yīng)力集中，此外設(shè)置褥墊層還使得復(fù)合地基里面的樁和樁間土能夠共同發(fā)揮作用，進(jìn)而減少了工程造價(jià)成本。

【參考文獻(xiàn)】

[1]鄧躍光，黃榮.CFG樁復(fù)合地基的原理和設(shè)計(jì)[J].地質(zhì)災(zāi)害與環(huán)境保護(hù)，2012（03）.

[2]李少和，易發(fā)成，張遠(yuǎn)浩.CFG樁復(fù)合地基的基本原理及工程應(yīng)用[J].礦業(yè)快報(bào)，2012（11）.

[3]袁則循，喬京生，郭占峰.復(fù)合地基褥墊層作用的模擬與模型試驗(yàn)的對(duì)比[J].山西建筑，2012（21）.

[4]詹云剛.CFG樁復(fù)合地基褥墊層工作性狀研究[J].探礦工程（巖土鉆掘工程），2013（08）.

[5]王鳳池，朱浮聲，王述紅，董天文.復(fù)合地基的褥墊層設(shè)計(jì)[J].東北大學(xué)學(xué)報(bào)，2012（03）.