何松華
摘要:城鎮(zhèn)道路的高回填土路段,其原地勢低,易積水、浸泡,基底軟弱,再加上回填料易夾雜鋼筋、混凝土塊等建筑垃圾。因此高回填土段路基設計和施工質量控制,成為影響城鎮(zhèn)道路工程質量的重要因素。本文結合城鎮(zhèn)道路高回填土路基的特點,從勘察設計和施工角度,提出高填土路基施工質量控制措施與建議。
關鍵詞:高回填土;路基穩(wěn)定;質量控制
1 工程概況
1.1 工程地質條件
擬建道路為城市主干道標準,道路紅線寬30m。里程樁號K1+050~K1+200段為人工填土,填土為附近工程棄土,以黏性土為主,含少量碎磚、卵石、混凝土塊等建筑垃圾,為自然堆棄,未經分層壓實,最大人工填土層厚度15.8m。道路從棄土堆后緣進入棄土堆,正穿坡面離開棄土堆。
1.2 各巖土層物理力學指標
根據工程地勘資料,場地上覆第四系人工填土(Q4ml),第四系全新統(tǒng)坡洪積層(Q4dl+pl)粉質黏土、第四系全新統(tǒng)坡殘積層(Q4dl+el)黏土,下伏地層為下更新統(tǒng)噴發(fā)玄武巖(Q1β)以及下更新統(tǒng)海積層(Q1m)黏土、粉細砂。
2 高填土路基病害分析
2.1 路基病害產生機理
路基病害發(fā)生的原因在很大程度上依賴于路基土在循環(huán)荷載作用下的抗剪強度特性。路基土抗剪強度與土地飽和度密切相關,隨著飽和度地增大,土地抗剪強度將顯著降低。尤其是在雨季,基床填土含水量達到飽和狀態(tài),抗剪強度顯著減小,從而使路床工作性能急劇下降。在車輛荷載反復作用下,高回填土路基病害主要有:路基不均勻沉降,路基開裂錯臺、路基坍塌滑移。
2.2 影響路基穩(wěn)定的因素
路基病害地產生和發(fā)展多是各因素綜合作用地結果,路基病害產生的原因復雜多變,各種因素之間又相互關聯(lián)。歸納起來主要有兩個方面:一是特定水文、地質條件(內因);二是氣候變化、振動荷載、坡腳擾動等外部因素等。
3 主要控制措施
3.1 不同設計方案的比較
3.1.1 深層換填法
軟弱土層挖除換填土應根據土質情況和換土深度,將設計范圍軟土全部清除,再整平底部后,按規(guī)定的填料、壓實標準和工藝進行回填。深層換填根據現(xiàn)場實際情況,采用挖掘機輔以人工進行施工。用自卸汽車運輸換填料,后傾法卸料,推土機攤鋪,平地機平整,壓路機分層填筑碾壓,直至達到設計標高。采用該方案換填土方量達5.76萬m3,土方換填量大,不適于填料資源緊張,以及對環(huán)境保護要求高的區(qū)域。
3.1.2 淺層換填強夯法
淺層換填對人工填土層2-3m范圍進行換填處理,并在填筑之前采用強夯法對下部碾壓夯實。強夯法適用于處理碎石土、低飽和度的粉土與黏土、雜填土等。夯錘多遍夯實,前后兩遍夯點間距交錯布置,強夯處理完畢,最后兩擊平均夯沉量應不大于10cm,最后兩擊夯沉量之差應不大于5cm,否則應增加夯擊遍數(shù)。
該方法強夯施工噪聲、震動大,容易對周邊構筑物基礎產生擾動,不適于周邊建筑密集、以及環(huán)境噪聲控制要求高的區(qū)域。強夯施工質量受施工過程質量控制影響大,對施工質量的監(jiān)管要求高。
3.1.3 樁基加固法
常見的路基加固樁,根據樁體的材料不同,可分為加固土樁(旋噴法或粉噴法)、粒料樁、水泥粉煤碎石樁等。
水泥粉煤碎石樁通過改變樁長、樁徑、樁距等設計參數(shù),可使軟土地基承載力提高250%~300%。水泥粉煤灰碎石(CFG)樁施工工藝性好,加固路基穩(wěn)定性好,變形、沉降量小;膠凝材料具有良好的流動性與和易性,灌注方便,易于控制施工質量。根據項目特點,綜合比選后,設計采用水泥粉煤灰碎石樁加固路基。
3.2 施工過程的質量控制
3.2.1 開工前詳細了解回填土質、水系情況。疏通路基兩側排水系統(tǒng),防止浸沉、聚積、下滲和路基受水浸泡,
3.2.2 施工時根據氣候情況,控制路基土含水量。含水量宜高于最佳含水量的1% ~ 2%壓實為宜。
3.2.3 做好監(jiān)測工作,并作好相應記錄。遇突發(fā)情況、惡劣天氣,有相應的預警機制和應急措施。
3.2.4 施工前應進行成樁工藝和成樁強度試驗。當成樁質量不滿足設計要求時, 應在調整設計與施工有關參數(shù)后, 重新進行試驗或改變設計。
通過以上綜合措施控制,采用 CFG單樁豎向承載力大于240KN,加固后復合地基承載力大于180Kpa,提高50%~125%。既保證了項目工期,也較好的達到了設計預期效果。
4 結語
4.1 高填土路基設計應結合當?shù)貙嶋H情況,進行多方案技術經濟比較,具備條件時應在設計階段鼓勵推廣試驗研究,為選擇經濟可行施工工藝提供依據。
4.2 不同于公路路基的加固,城鎮(zhèn)道路路基加固還需考慮路基加固對道路倆側建筑物基礎的影響。同時,重視邊坡防護,保護路基免受損壞和美化環(huán)境。
4.3 城鎮(zhèn)道路路基加固的設計施工,應綜合考慮管線影響,根據管線埋深綜合考慮采用適宜的路基加固處理方法。
4.4 在建設集約用地的基礎上,近遠期結合道路倆側用地功能,合理安排道路工程和倆側開發(fā)建設時序,盡可能減少工程防護,有利于節(jié)約投資。