劉昕LIU Xin
(河南省第三公路工程有限公司,鄭州 450000)
(Henan Third Highway Engineering Co.,Ltd.,Zhengzhou 450000,China)
隨著經濟與社會的快速發展,人們的生活水平不斷的提高,公路工程作為社會生活與生產的必要通道,在社會生產與生活中發揮這至關重要的作用,因此,現在公路行業得到前所未有的發展,眾多的道路工程如雨后春筍般的出現。路基工程是公路工程的重要組成部分,公路地基施工的質量直接關系到公路工程的整體質量和使用工程,高噴灌漿技術是現代公路地基工程中常用的施工技術之一,高噴灌漿技術在公路地基施工中的應用,具有提高公路地基抗剪強度、降低土體壓縮性等方面的優點,致使其被廣泛的應用在公路地基施工中。
高噴灌漿技術在公路地基施工中的應用優勢主要包括以下幾個方面:①降低土體壓縮性,高噴灌漿技術主要是降低土體壓縮的變形量,或者是降低土體側向位移導致的地基下沉,并且能夠在孔中任何一段范圍內進行施工;②高噴灌漿技術通常都采用水泥漿,對環境以及地下水的污染相對較小;③通過改變工藝以及漿體材料,能夠將土體的滲透性或者強度達到指定的要求,并且通過加固尖山土的透水性而形成防水帳幕,能夠有效的組織管涌、流砂的發生;④能夠改良地基的強度特性,即提高土體的抗剪強度,通過改良土體的強度,能夠提高地基的承載能力,提高斜坡的穩定性,避免出現涌土問題,由于高噴灌漿限制在破碎的范圍內,水泥漿液能夠準確的噴在指定的位置,避免出現浪費水泥漿液的問題,以此保證預期的圖紙形狀和加固強度;⑤高噴灌漿技術擴大了靜壓樁的使用范圍,有效的解決了微細粘土注漿加固困難的問題;⑥高噴灌漿技術能夠改善動力特性,對松散砂地基進行加固,防止地基出現液化的問題,顯著的提高土體抗振動荷載的能力。
2.1 工程概況 文章以某公路工程為例,該公路工程的總長度為12563.6m,公路工程的循環水泵房井的高為17.33m、寬為38.56m、長為39.2m,由于該公路的一段工程為典型的軟土土層,通過各方面的考慮,該公路工程的施工企業決定采用高噴灌漿技術對高壓旋噴樁進行加固,該公路工程總共設置了293 個鉆孔,整個公路工程的建設市場為69d。
2.2 高噴灌漿技術在公路地基施工中的應用
2.2.1 公路地基工程的地質分析 通過對該公路工程的施工現場進行實地勘察,該公路工程的循環水泵房以砂石、淤泥、粉粘土為主,并且還具有許多塊石,根據高旋噴樁的鉆孔位置,該工程工程施工部位石塊的含量最多,厚度為3.5m-6.5m,直徑超過0.5m 的一號井的塊石含量超過了45%,并且碎石層的含量中65%-75%為大石塊,該公路工程的地基現場的地質狀況相對嚴重,因此,在采用高噴灌漿技術時應該特別注意。
2.2.2 加固方案設計 該公路地基施工采用深層攪拌樁作為加固設計方案,深層攪拌樁為水泵地下連續墻建筑施工完成之后,挖掘到-5.5m 組合形成的,但是在實際的操作過程中,泵房的塊石層的深度相對較深,當坑基挖掘到-5.5m 時,并沒有出現3.5m-6.5m 的塊石層,這種狀況并不能進行正常的攪拌,為了有效的解決這種問題,需要采用特殊的防護措施以及加固方案,其加固方案表現為:在泵房的塊石層較多而后的區域設置5 排旋噴樁,樁體之間的距離為1.7m,孔之間的距離同樣為1.7m,旋噴的長度設計層8m、直徑設計成1.2m,并且復合地基的承載力設計為16.5t/m,根據工程的實際挖掘狀況,確定每個泵房中旋噴樁的安裝數量為1 井安裝126 根、2 井安裝28 根、3井安裝237 根,總共391 根,根據工程的狀況,在實際的施工中決定采用新的二重管法實施高壓旋噴樁技術,實現對公路工程的加固。
2.2.3 施工工藝分析 該公路工程采用高壓漿泵,主要是因為該工程以加固和防滲為目標,而高壓漿泵具有壓力高、流量大等方面的優點,因此該公路地基施工采用高壓漿泵。由于該公路地基工程的反漿量相對較小,并且不用高壓水,產生射漿達到的壓力以及流量等,都能夠根據不同低層的狀況進行靈活的調節,并且還能夠保證樁體的質量,因此,其施工工藝參數表現為:漿液密度為1.52-1.60、漿壓為30MPa、漿量為20L/min、氣壓為0.7MPa-0.8MPa、提升速度為10cm/min-20cm/min。
2.2.4 施工測試以及結果 在工程施工期間或者施工完成之后,為了保證施工質量能夠達到相應的設計要求,通常需要對旋噴樁進行靜載壓板試驗或者開挖試驗。一方面進行開挖試驗:對該工程的某三個旋噴樁進行開挖試驗,首先對7-A 旋噴樁進行開挖試驗,開挖樁頭的直徑為1.45m,其次對7-B 旋噴樁進行開挖試驗,開挖樁頭的直徑為1.55m,再者對7-C 旋噴樁進行開挖試驗,開挖樁頭的直徑為1.65m,通過試驗,該三個漿體水泥的含量都非常均勻,并沒有存在夾塊等問題;另一方面進行靜載壓板試驗,靜載壓板試驗點在2 號以及三號泵房旋噴區域選擇,兩個試驗點都為復合基地,承壓板的面積表現為:2 號泵房區試驗點的面積為2.15m×2.15m=4.6225m2,3 號泵房區試驗點的面積為2.2m×2.2m=4.84m2,通過測試得到以下結果:2 號、3 號泵房試驗點的加載值分別為1650kN、1600kN、沉降量分別為60.61mm、44.35mm、回彈量分別為6.75mm、11.07mm、回彈率分別為22.05%、24.96%、承載力分貝為231kPa、211kPa。通過對靜載壓試驗結果進行分析,兩個試驗點的承載力都能夠滿足相應的設計要求。由于該公路工程路基施工現場的地質非常堅硬,并且石塊多而大,給施工帶來了很大的難度,該公路工程通過應用高壓旋噴樁,針對這種惡劣的施工環境,為了保證施工安全和施工質量,通過實踐證明,將高噴灌漿技術應用在公路地基施工中,該公路工程的地基施工圓滿的竣工,有效地解決了含塊石渣料或者其他軟弱土層地基工程中難題,并且取得了非常好的施工效果。
總而言之,隨著公路行業的快速發展,眾多的新理論、新技術、新材料等被廣泛的應用在公路工程建設中,高噴灌漿技術在公路地基施工中的應用,通過不斷的積累,有效地解決了穿越石渣料地層,對其下含塊石渣料或者軟弱土層進行加固的難題。因此,高噴灌漿技術在公路地基施工中的應用具有非常廣泛的應用前景。
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