摘 要:圍墾工程因其地基的特點,使工程達到穩定平衡需要很長的一段時間,有效地排除淤泥質粘土中的水分就會大大加快沉降穩定的速度,從而加快施工進度,本文探討了圍墾工程中兩種軟土地基處理方法。
關鍵詞:軟地基土工柵格固結法
中圖分類號:TU7文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)09(a)-0053-01
1 土工格柵
用土工格柵處理軟弱劣質地基,主要是利用土工格柵表面與土的摩擦作用、土對土工格柵能加大土體被動阻抗作用、土工格柵孔眼對土的鎖定作用以及加筋補強作用,約束土體向側向移動和下沉,使得在松軟的地基上修建構筑物時,能有效地阻止土體的位移、下沉、滑坍,提高地基的穩定性。
土工格柵是采用聚乙烯材料經過連續擠壓而成,有較強的抗拉力、抗刺破力、抗頂破力的性能,在溫差變化中,能保持尺寸穩定,不會脹縮,不會分解,并有很強的防腐蝕和抗化學侵蝕的能力。土工格柵主要有加強、隔離、過濾、保水、排水、覆蓋、約束等作用。
(1)加強作用。由于土工格柵具有較高的抗拉強度和張拉模量,能將荷載、應力均勻地擴散到較大的面積范圍,從而減小作用于軟土地基上的荷載壓應力,起到加強路基強度的作用。
(2)隔離作用。在土工材料中,如果混入其它材料,其工程性質就會受到影響,用土工格柵將其包裹就能有效地防止兩種材料的相互混入.在軟弱土基上鋪設土工織物,可防止填土混入軟弱土基中,同時土工格柵的抗拉力使荷載重新分布而提高土基承載力。
(3)排水作用。土工格柵能讓水分通過,起到緩慢聚水并將水沿土工格柵迅速排走的目的,在多雨地區可以利用瀝青乳液與土工格柵組成不透水層,可以防止雨水對中期路面結構的侵蝕。
(4)約束作用。用土工格柵將石灰、粉煤灰隔離層包裹對二灰層起到了很好的約束作用,減小垂直荷載對土基的作用,使土基強度大大提高。
土工格柵施工工藝:土工格柵不宜直接鋪設于原土基表面,因此軟基處理是在軟基表面設置了30cm的鋼渣承托層。在橫向形成1.5%~2.0%的路拱橫坡,然后在平好的路拱層面上,按路基底寬全斷面鋪設,將格柵強度高的方面置于垂直于道路中心線方向,格柵采用綁扎法,每隔10~15cm應有一個綁扎點,搭接長度10cm,在受力方向搭接至少應有兩個綁扎點。土工格柵鋪設后,由兩端向中間同時填筑二灰隔離層,厚40cm,分兩層壓實。然后回折土工格柵包二灰層,以保證格柵受力,增加接觸面積。在土工格柵鋪好后,為避免日光的曝曬,必須立即在其上修筑路基。同時應保證土工格柵不要因機械等施工時受到損壞,降低使用效果。
2 塑料排水板——排水固結法
圍墾工程因其地基的特點,使工程達到穩定平衡需要很長的一段時間,有效地排除淤泥質粘土中的水分就會大大加快沉降穩定的速度,從而加快施工進度,保證施工質量。目前已有圍墾面積大、投資比較大的項目參照高速公路軟基處理的經驗,采用插打塑料排水板進行基礎處理,加速排除大堤影響范圍內的堤基土壤中的水分,加快堤身沉降和大堤穩定周期,取得了較好的實踐效果。
(1)排水固結法。
排水固結法。在軟土地基上填土時,軟土地基在荷載的作用下失去了原有的平衡,飽和軟粘土隨著孔隙水壓力的消散,地基就會產生排水固結,同時孔隙比會減小,從而抗剪強度會得到相應的提高,同時由于排水固結和剪切變形,地基會產生很大的沉降,甚至由于強度不足而產生破壞。對于工期不緊的工程,常采用分級加載預壓的方法,使地基強度的增長能適應附加荷載的增加。由于土體固結排水所需的時間和滲透路徑長度的平方成正比,在地基中設置連通的排水體可以大大縮短預壓固結所需的時間,因此通常在預壓時先在地基中設置塑料排水板之類的排水體,然后分級加載預壓,我們將這種方法稱為排水固結法。
排水固結法是由排水系統和加載系統兩部分組成的,這兩個部分缺一不可,只有排水系統而無加載系統,孔隙水壓力不能自動排出,因而地基就得不到加固;反之,如果只有加載系統而無排水系統,排水距離不能縮短,就不能在預壓期盡快地提高地基強度,因此,在排水加壓設計中,必須把排水系統和加載系統聯起來考慮。
(2)塑料排水板的使用。
最早的排水固結法采用砂井作為排水通道,隨著塑料工業的發展和科技的進步,在軟基處理過程中,又出現了一種代替袋裝砂井的新材料,即塑料排水板。它是由維格在1971年提出來的一種豎向排水新型材料,由聚氯烯制成透水芯帶,外套無紡濾布制成。與袋裝砂井相比,塑料排水板方案的投資相對比較省,最大處理深度可達-40m,且可大大減少海堤工后沉降量,避免由于運行期不均勻沉降導致工程缺陷,因此近年海堤建設中大量采用塑料排水板地基加固技術。
塑料排水板的打設順序:定位;將排水板通過導管從管靴穿出;將排水板與樁尖連接貼緊管靴并對準樁位;插入排水板;拔管剪斷排水板等。
施工中應注意:①選擇合適的打設機械和錨靴;②排水板濾水膜在轉盤和打設過程中應避免損壞;③錨靴要與排水板連接好,與套管扣緊,防止淤泥進入帶芯堵塞輸水管,影響排水效果;④嚴格控制間距和深度,打設機上設有進尺標志,控制排水板打設深度,排水板拔起2m以上者應補打,地面上每個井位應有明顯標志;⑤排水板需接長時,為減少帶與導管阻力,應采用濾水膜內平搭接的連接方法,為保證輸水暢通并有足夠的搭接強度,搭接長度需在200mm以上;⑥排水板施工完畢驗收后,按要求埋入砂層。
參考文獻
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