李真穎
(山西路橋第一工程有限責任公司群力公司)
按照軟土地基的特征將沉降總量分為次固結沉降、瞬時沉降、固結沉降三部分,公式表示為

式中:Sz為地基最終總沉降;Ss為地基的次固結沉降;Sd為地基的瞬時沉降;Sc為地基的固結沉降。
常利用沉降系數m 計算總沉降量Sz,有Sz=mSz,其中沉降觀測系數m 為經驗系數,是根據現場沉降觀測資料,應查閱相關資料確定。
路堤總沉降中,住固結沉降Sc 占據了主導地位,其計算一般包括以下三種方法:(1)按e — p 曲線計算;(2)壓縮模量(Es);(3)確定先期固結壓力Pc 做出e —lg 曲線,采用壓縮模量計算相對簡便,其算式為:

式中:ΔP1為地基中個分層中點的附加應力增量;Δh1為分層厚度;Es1為壓縮模量。
對于沉降變形后不能達到施工設計要求的軟土路基,一般采用塑料板排水法進行處理。
2.1.1 施工準備
(1)檢驗塑料排水板質量和規格是否符合施工要去,一般來說塑料排水板的厚度約為4.5 mm,寬度在100 mm 左右;(2)準備和檢驗填筑材料質量,填筑砂礫的最大粒徑應小于5 cm,石料的強度應大于或等于四級,換填材料的含泥量不能大于5%。
施工機械方面:準備好插板機,并對插板機運行情況進行檢查,并依據施工規范和實際情況設置好錘擊力度、導管斷面大小以及導管入土深度等。
2.1.2 施工工藝
塑料排水板施工工藝如下:先將原地面處理平整,再攤鋪砂礫墊層,砂礫墊層的厚度約為40 cm,用壓路機壓實,再插入塑料排水板,然后將排水板割斷,最后再攤鋪厚度為30 cm的砂墊層,然后用壓路機碾壓密實。
2.1.3 質量控制
(1)現場堆放的塑料排水板等材料要加以覆蓋妥善保管,避免材料受損或老化;(2)插入是要確保鋼套管垂直,避免濾套受損;(3)將排水板底部加固,避免在拔套管時將芯板拔出;(4)將排水板的孔口與砂礫墊層貫通,孔口插入砂墊層的深度應大于50 cm,結合施工條件對孔口采取合理的保護措施,避免車輛行駛中將其損壞從而阻礙排水;(5)將排水板搭接處用濾套包裹,并通過合理的措施對其加固,避免搭接處斷開或受損,使雜物進入管套內影響排水效果。
2.2.1 施工準備
(1)將橋頭、高路基用水泥粉噴樁進行深部處理;(2)嚴格控制水泥質量,一般選用325 級的普通硅酸鹽水泥,使用前對水泥的生產日期、規格等進行檢查,并做好保管避免水泥結塊硬化;(3)控制好水的質量,要采用未經污染的,可飲用的水;(4)機械。鉆機、空氣壓縮機、鉆頭等就位并檢查運行情況。
2.2.2 成樁試驗
(1)鉆進速度、攪拌速度、提升速度;(2)噴氣壓力、單位時間噴入量;(3)注意觀察和記錄下鉆阻力和提升阻力,據此制定合理的施工措施。
2.2.3 施工工藝
粉噴樁施工工藝為:先將原地面整理平整,再將鉆機就位并定位,將鉆桿下沉并鉆進,然后上提噴粉,再強制攪拌并復拌,再提出鉆桿,最后將鉆機移開。為了控制好鉆桿的進入深度,應在鉆桿上標注明顯的標識,以便控制。
2.2.4 質量控制
(1)施工中的所有技術參數都應根據施工規范和成樁試驗所得數據而定,操作人員在嚴格控制參數的同時還應做好施工記錄,密切關注參數的變化情況;(2)噴粉過程要連貫不得隨意中斷,控制好提桿時間,避免提桿過早;(3)送灰機應在鉆頭升至距離地面50 cm 時停止送灰;(4)根據設計要求進行重復攪拌,一般來說,當樁身在距地面1/2 ~1/3 d(d 為樁長),時在≥5 m的范圍內進行攪拌,直至水泥與軟土混合均勻;(5)施工前要檢查好供水供電情況,及材料準備情況,避免施工過程因材料不足或供水供電故障而中斷,影響施工質量。
(1)換填法。換填法指的是將公路橋梁工程路基中的軟弱層全部或將其中的一部分換為強度高、透水性能好的填筑材料,以此避免軟土路基的沉降,提升路基的穩定性和承載力。這種軟土路基加固法適用于換填材料充足、工期緊張的情況,常見的方法有爆破法、挖填發、墊層法等等。
(2)挖填法。挖填法指的是將軟土層挖除,在將合適的填筑材料回填并壓實。適用于軟土層較薄,且軟土層位于地表的情況,當施工條件較為有利,便于進行排水施工時,則可采用這種方法對軟土路基進行處理。開挖深度一般在2 m以內,從路堤中間向兩側拋投片石,直至拋石露出水面,然后用小石塊填平,再以壓路機壓實,為確保壓實度,可采用重型壓路機。
(3)排水固結法。排水固結法的原理是通過在軟土路基中設置排水管道,然后加壓促進排水使軟土固結沉降,從而提升軟土路基的承載力和穩定性。常用的施工方法包括砂井、砂墊層、碎石墊層、袋裝砂井等等。
綜上所述,在公路橋梁工程的施工中,強化對軟土路基處理方法的研究和軟土路基施工質量的控制,對于避免路基的不均勻沉降和提升路基承載能力有著重要的意義。
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