软土基处理

软土基处理蒋新生(辽宁省路桥建设总公司,沈阳110021)摘　要　本文根据高速公路施工实践和有关规范规定,对软土地基处理的施工作了详尽论述。

关键词　软土地基　施工规范 高速公路软土地基处理包括:设置竖向排水体,横向排水垫层,旗加预压力三个环节,根据同三线宁波段沿海高速公路施工实践和有关规范规定,对合同相应条文施工部份,作了一些整理和补充,代技术总结,亦可供修订时参改。

1　一般规定1.1　软土地基高速公路施工应注意可能出现的异常沉降、失稳等问题,施工设计报批后方可开工,并可视需要修建试验路段。

1.2　根据软土物理力学性质,埋置深度,路堤高度,材料条件等因素,处理可分别采取置换土,抛石挤淤,反压护道,土工织物,竖向排水体,横向排水垫层,预压和超载预压,轻质路堤,深层加固等措施,为加强效果,上述措施可配合使用。

1.3　施工全过程,两侧临时排水沟必须确保畅通,以使路基出现盆形沉降后,地基软土孔隙水能顺利排出路基外。

1.4　严格控制予压加载速率,沉降,位移应由专人定时监测。

1.5　软基处理的材料材质,必须有质量检验合格证明,批准后方可使用,使用过程中,应按抽风积砂作业段一般控制在150m—200m,并且留车辆进出口,随着路基加高修成进出口坡道,如果两个构造物之间不超过300m,中间不必开口,但要一头为进口,一头为出口,不能只留一个口。

车辆在风积砂路基上要避免车辆在路基上卸料时调头,打小转向、刹车等人为造成的剪切破坏,同时车辆行走顺畅,安全省工省时,如果按常规方法上土施工,车辆在路基行走路线长,卸土时要调头打小转向,重载车与空返车对行,对风积砂的路基面破坏性极大,直接影响上土后二层施工的压实度,同时增加了施工作业难度,造成不应有的浪费。

3　风积砂路基拱度横坡度控制由于风积砂在雨季中抵抗雨流冲蚀能力弱,拱度不宜过大,控制在1.5%—2.5%坡度内,如果横坡度过大,遇雨时流失量大。

4　风积砂压实度检测要注意的间距由于土源地理位置不同,风积砂的内在质量也会发生变化,表面观查不出什么差异,但是粘粒含量发生了变化,最佳含水量及最大干容量却发生了变化,在用核子密度仪检测时,输入数据不接近,反应的数据不够准确指导施工时会产生误导。

因此转换土源必须要重新做土的试验,不能一次试验代替全面。

检测应采用灌砂法、核子法,不能采用环刀法。

我们通过实践探索,认为用风积砂填筑路基采用如下工艺流程,能够达到方便、快捷、省工、省时降低成本保证质量的目的。

风积砂的压实度不仅取决于工艺流程,更主要是风积砂的内在质量。

例如:风积砂的粘粒含量为3—5%。

采用上述工艺施工可以达到90—93%的压实度,要达到95%,压实度就很困难。

风积砂的粘粒含量超过10%以上,采用上述工艺施工可达到95%。

总之风积砂可以做为高速公路路基的填筑材料,只要采用正确的施工工艺,就能保证路基的施工质量。

・31・第20卷　第6期 辽　宁　交　通　科　技检频率定期进行抽检。

1.6　予压(包括加载予压),压实度与正常路堤要求相同,使具有一定刚度,减少不均匀沉降。

1.7　施加予压的特殊路段,如路基跨越河塘路段,路基傍河路段,桥台台前予压临河部位等,应验算水位变化对地基稳定的影响。

1.8　软基处理每道工序结束,未经检查验收合格,不得进行下道工序。

1.9　软基处理中的设计变更,均须按变更程序办理。

1.10　软基处理应有完整的施工原始记录,质量检验单,材质试验检测资料和沉降观测资料。

2　材料2.1　排水垫层材料一般采用透水性好的中、粗砂(粉、细砂不宜采用),其渗透系数不底于10-3c m s,若砂源困难,可因地制宜选用合符要求的砂砾、砾砂、级配碎石,要求:最大粒径小于50mm,通过5mm筛孔的粒料小于0.5mm的细料不大于10%,念泥量小于3%,压实后的渗透系数大于10-2c m s。

2.2　竖向排水体,一般采用塑料排水板,袋装砂井等结构,塑料排水板是由蕊体和包围蕊体合成纤维透水膜构成的复合体,应具有很好的耐腐蚀性和柔性,常用型号及性能指标见表1。

表1项 目单　位A型B型C型条　件纵向通水量c m3 s≥15≥25≥40侧压力350KPa滤膜渗透系数c m s≥5×10-4试件在水中浸泡24h滤膜等效孔径Λm<75以O98计复合体抗拉强度(干态)kN10c m≥1.0≥1.3≥1.5延伸率10%时滤膜抗拉强度干　态N c m≥15≥25≥30延伸率10%时湿　态N c m≥10≥20≥25延伸率15%时,试件在水中浸泡24h 注:①A型排水板适用打设深度小于15c m;②B型排水板适用于打设深度小于25m;③C型排水板适用地打设深度小于35m。

2.3　土工布:宜选用重量为550g m2过滤型或增强过滤型,纵横向伸长率不大于25%,渗透系数≥10-2c m s,顶破强度(湿态)≥1700N,纵向抗拉强度≥2500N 5c m,横向抗压强度≥1700 5,有效孔径≤0.1。

2.4　渗水性材料(指水位以下路堤使用)由石块或砾石组成,最大粒径一般为300mm,小于20mm的粒径中通过0.75mm筛孔的细料含量不大于10%,其塑性指数不超过6%。

2.5　土质路堤材料表2项目分类填料最小强度(CBR)填料最大粒径(c m)路堤路床0～80c m>1010上路堤80～150c m>515下路堤>150c m>315填土不应含有腐蚀土,淤泥、树根、草皮或其它有害物质,有机质含量不大于4%,及液限大于50,塑性指数大于26的材料。

各类土试验频率见表3。

表3序号项目频率方法1颗料分析每2000m3一次按JTJ051—932液限每2000m3一次按JTJ051—933塑限每2000m3一次按JTJ051—934有机质含量每2000m3一次按JTJ051—935含水量每1000m3一次按JTJ051—936易溶盐含量每2000m3一次按JTJ051—93 2.6　填石路堤材料(石料≥70%时按填石路堤施工)路槽80c m以下最大粒径不宜大于15c m (少量大石块不得大于30c m)石料强度不应小于15m p a。

路槽以下0～80c m区间,应填以砂类土或砾石土,最大粒径应不大于10c m。

2.7　土石混填路堤材料,路槽80c m以下最大粒径不大于15c m,路槽以下0～80c m区间,应填以砂类土或砾石土,最大粒径不大于10c m。

3　施工要求3.1　施工准备3.1.1　施工前应对原地面进行清理,原地面10～20c m内的草皮、树根有机物残渣应予清除。

3.1.2　修筑临时排水沟,并保持始终处于良好排水状态,以利于软基孔隙水渗出地表后能顺・41・ 辽　宁　交　通　科　技 1997.12利排出路基外。

3.1.3　清表后原地面,宜做成2—4%的双向横坡,并不宜低于80%的压实度。

3.1.4　做好恢复定线,包括导线、中线、高程的复测,水准点复查,增设等工作。

3.2　砂砾排水垫层3.2.1　为防止地表土受水浸后污染排水垫层,宜先铺垫20～30c m厚石渣,铺运方法可采用“中央填道法”即料车先将石渣沿路基中间铺垫宽10m左右,厚80c m的车道,最后用推土机向两侧推开铺平,以避免料车将清表后的原地面压出车辙,弹簧,翻浆,凹凸不平,影响孔隙水渗出后的流淌排除。

3.2.2　排水垫层每层铺垫厚度为20_30c m,压实度以辗压遍数和轮迹双控制,即辗压4—6遍且无显著轮迹。

3.2.3　材料应按检验频率抽检,特别要控制含泥量不得大于3%,压实后渗透系数应大于10-2c m s。

3.2.4　铺完后必须进行厚度检查,合格后才能进行下道工序。

3.2.5　涵洞部位地基处理砂砾垫层,应与路基排水垫层贯通,以形成排水通道。

3.2.6　由于排水垫层,铺设与运输交叉作业,雨天便道上的泥浆常易随车轮带入摊铺排水垫层(特别是便道入口)因此工序结束后,应进行污染和渗水效果检查,并作相应换料处理。

3.2.7　排水垫层施工特点:量大、线长、点多、沅散、且车队一般又昼夜不停,施工前期便桥又未有全部到位,管理分散,必须加强质量控制。

3.3　塑料排水板3.3.1　作用:增加地基软土孔隙水的排出途径,缩短排水距离,改变软基排水边界条件,加快地基固结速率。

3.3.2　塑料排水应有出厂合格证和质量抽检合格证明。

3.3.3　塑料排水板进场应有良好置放场地,避免污染,破损,老化。

3.3.4　打设机械一般为轨道或履带式;动力为振动或液压式;套管为菱、园、扁形;严格禁止“裸打”。

高压线下可采用“抽拨式销接双套管”施工,以解决高压线下插杆净高不足困难。

3.3.5　准备工作(1)插打前,按设计要求施工段不同插打深度,用白灰在地表划好深度分段标志线,并用石灰标上醒目插深数字。

(2)在钻机插杆上方相应部位,做好醒目插深标记(如红布条)。

(3)按设计间距,排列,在地表用拉线法对每个插点做好标记。

(4)插打操作中的塑料排水板,不能置于地上,应置于转盘托架上,以避免出现扭结,断裂,撕破滤膜现象。

(5)投产前进行插板试打,验证管靴形式与地质土是否适应,插深能否符合要求,有无回带和管内进泥现象。

3.3.6　剪断塑料排水板时,排水垫层以上的插板外露长度不能短于20c m,外露端部板头应水平埋置于排水垫层中,严禁弯埋于插点孔口内。

3.3.7　插点部位,插杆带上地表的污泥,应用人工清除出排水垫层外,严禁将污泥块塞填插点孔内,造成“死井”,插点孔口应用洁净砂砾料回填平正。

3.3.8　误差控制:排水板插打深度不应小于设计,插杆垂直度小于1.5%。

板位偏差不大于3c m,回带长不大于50c m,根数不超过总数的5%(回带长度在原始记录上应注明)。

3.3.9　塑料排水板插打深度改变,必须要有变更设计批准手续。

3.3.10　每根插板最多只允许有一个接头,同时相邻插板不允许有接头。

接头可采用“搭接法”,搭接长度为20—30c m,剥开滤膜后,板蕊相叠,两层滤膜包套一起,方向是入土上侧排水板滤膜应在里面,然后用L—120号钉书机钉牢。

3.3.11　插打过程中应及时填写施工原始记录。

3.3.12　施工过程中应加强阴蔽部位(插打深度)检查,夜间作业要经过批准,检查方法。

・51・第20卷　第5期 蒋新生:软土基处理(1)分段核对排水板进场料,耗用料、库存料,设计用料四者关系是否相符。

(2)现场抽检,插杆标记是否准确,插打深度标记是否到位。

(3)检查施工原始记录。

3.3.13　管理宜采用“包工不包料”劳务形式。

3.4　土工布3.4.1　作用:限制路基侧向位移,加强路基稳定。

3.4.2　土工布应有出厂合格证和抽检合格质检单。

3.4.3　铺设土工布应保证整体性,连接方法宜采用缝接法。

缝接法:采用尼龙线或涤纶线缝接,方法分对面缝和折叠缝,对面缝时,接缝处的强度一般可达到土工布纤维强度的80%,采用折叠缝用双道线缝合,可取得更高强度,施工时宜采用移动式缝合机,避免漏缝及断线。