一種軟土地基固化劑及用于固化軟土地基的施工方法

【學(xué)員問題】用塑料插板加固軟土地基的施工技術(shù)？

【解答】在某高等級公路D2合同段在施工中，對2個路段采用了塑料插板進(jìn)行軟土地基加固，共加固軟土地基7980平方米，插板數(shù)2325根，插板平均深度7.5米。從加固軟土地基段的觀測和測試結(jié)果證實(shí)達(dá)到了預(yù)期的目的，符合設(shè)計的要求。

一、施工機(jī)械與主要材料選定和控制

1.插板機(jī)械。

選用DZ60KS塔形滾筒平移式打拔樁機(jī)。該機(jī)械使用DZ60型振動錘與ZJ40樁架相結(jié)合，利用振動錘擊振力和鋼絲繩拉力共同沉管，采用13mm套管進(jìn)行插板。錘重4.5噸，樁架主卷揚(yáng)機(jī)功率11KW，采用4繩加壓，最大靜壓力150KN，最大拔力270打設(shè)樁。

2.塑料排水板。

塑料排水板由板芯和濾膜組成，板芯由聚丙烯和聚乙烯塑料加工而成面有間溝槽的板體，土層中的固結(jié)滲流水通過濾膜滲入到溝槽內(nèi)，并通過溝槽向上從排水墊層中析出。所以，選用塑料板要求濾膜滲透性要好，板芯排水溝槽斷面不因受土擠壓而變型，要著重于板芯、材料濾膜質(zhì)量的控制，要通過檢驗(yàn)，各項(xiàng)性能指標(biāo)均符合規(guī)范要求。

3.砂礫石排水墊層。

選用干燥的砂礫石料，其最大粒徑50mm，通過5mm篩孔的粒徑大于50%，小于0.315mm篩孔的細(xì)料不大于8%，含泥量小于3%，且無雜物和有機(jī)質(zhì)混入。

4.預(yù)壓、材料。

選用一般土石方路基填料。其液限小于50及塑性指數(shù)小于26，實(shí)測含水量與標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)的最佳含水量差值在-3一+2%之內(nèi)。每層填料松土厚度300至400mm，密實(shí)度大于90%.

二、施工工藝的實(shí)施與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的控制

塑料插板施工工藝主要有三個步驟，即：鋪設(shè)水平排水墊層、垂直設(shè)置塑料排水板、填筑預(yù)壓荷載并觀測沉降量。這三個步驟的工藝都有其特殊要求和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，所以實(shí)施如何關(guān)系到加固軟土地基的成敗。

1.鋪設(shè)水平排水墊層。

首先對加固的地段進(jìn)行排水疏干、清除表層草皮和雜物。然后用人工鋪設(shè)第一層砂礫石墊層，厚30至40cm，壓路機(jī)靜壓4至6遍，鋪設(shè)后的砂礫石墊層要求表面平順，形成坡度為2——3%的路拱，以利塑料插板排出的水能迅速從該墊層中滲出。

2.垂直設(shè)置塑料排水板。

（1）機(jī)械定位。機(jī)械進(jìn)入加固地段不要損壞已鋪設(shè)并壓實(shí)的砂礫石層，防止局部塌陷。插板順序從低處往高處，定位時要保證樁錘中心與地面定位在同一點(diǎn)上，并用經(jīng)緯儀或其它觀測方法控制樁錘或塔架的垂直。安設(shè)套管時，套管頂端有便于起吊的吊鉤或吊環(huán)，并在套管上劃出控制標(biāo)高的刻度線。如套管接長時，在打設(shè)前要試接，要求連接口平順密閉。

（2）塑料板與樁尖連接。在塔架卷筒上安置塑料板，然后將塑料板通過套管從管靴穿出，固定在樁尖上，并一起貼緊管靴對準(zhǔn)板位。

（3）沉管插板。DZ60KS打拔樁機(jī)利用振動錘的震動錘擊力和卷揚(yáng)機(jī)的拉力沉管。剛開始時沉管要緩慢，防止套管突然出現(xiàn)偏斜，套管人土深度距設(shè)計標(biāo)高約2m時，要減慢沉管速度，注意觀察，防止超深或碰上基巖時能及時采取應(yīng)變措施。

（4）拔管剪斷塑料板。沉管達(dá)到設(shè)計深度后即可拔管，拔管時要連續(xù)緩慢進(jìn)行，中途不得放松吊繩，防止因套管下墜而損壞塑料板。套管拔出后，在砂礫石墊層上20-30cm處處剪斷塑料板。

（5）塑料板接頭處理。如需將剩余塑料板與另一卷連接使用時，將塑料板兩頭濾膜翻剝開，先搭接板芯20cm，然后把濾膜翻卷蓋住接頭，并確認(rèn)泥土不能進(jìn)入板芯。

3.填筑預(yù)壓荷載。

（1）填鋪第二層砂礫石墊層20-30cm，覆蓋塑料板甩頭，然后壓路機(jī)靜壓和振動碾壓各4遍，檢驗(yàn)其密實(shí)度不小于90%.

（2）加載。使用合格的路基土石方填料，結(jié)合路基施工分層填土壓實(shí)的工藝進(jìn)行，其加載總量應(yīng)控制在設(shè)計要求的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，不得超過地基允許承載力。

（3）設(shè)置沉降觀測點(diǎn)。在預(yù)壓荷載前，應(yīng)在路基坡腳外5米處設(shè)置水平位移觀測樁，縱向樁距50米，并在路基中線上設(shè)置垂直觀測標(biāo)桿，標(biāo)桿的下端焊接一塊30cm×30cm的鋼板，沉降觀測點(diǎn)沿中線每間隔50米設(shè)置一個。

4.觀測填土期與預(yù)壓期效果。

（1）在每層填筑后要進(jìn)行24小時沉降觀測，當(dāng)垂直位移速度每日大于1.5cm，水平位移速率每日大干1.0cm時，應(yīng)停止施工，待每日小于該值后再恢復(fù)填筑。填土期一般為180天，結(jié)束后沉降小于30cm，視加固后的地基穩(wěn)定。

（2）預(yù)壓期的效果觀測。預(yù)壓期一般為180——270天，結(jié)束后可測量到軟土地基段總的沉降量，然后根據(jù)設(shè)計的總沉降量可計算出其固結(jié)度。（3）效果檢驗(yàn)。經(jīng)鉆取加固后的地基土樣，進(jìn)行土的各種物理力學(xué)性能分析，與加固前進(jìn)行比較，可檢驗(yàn)加固效果。2個路段各項(xiàng)物理力學(xué)性能指標(biāo)比較，可看出D2合同段內(nèi)軟土地基采用塑料插板加固技術(shù)效果十分明顯。

三、施工應(yīng)注意的問題

1.嚴(yán)格對材料進(jìn)行管理與檢查。

加固軟土地基要嚴(yán)把材料關(guān)，材料的質(zhì)量關(guān)系到工程質(zhì)量，所以對加固軟土地基的塑料板要按規(guī)定進(jìn)行檢驗(yàn)，對排水墊層用料砂礫石不僅要進(jìn)行料場選點(diǎn)和砂礫石檢驗(yàn)，而且要嚴(yán)格控制不合格的材料進(jìn)入現(xiàn)場。

2.要遵循施工設(shè)計，把握好工藝的銜接并嚴(yán)格按技術(shù)規(guī)范操作。

在實(shí)施施工工藝時要注意不要破壞下一個工藝的實(shí)施條件，如在鋪填砂礫石時要注意不擾動軟土表層的硬殼時就要從兩邊倒退著向中間鋪填，使砂礫石有壓實(shí)條件。

3.嚴(yán)格按圖紙?jiān)O(shè)置板位及保證插板深度。

施工中隨時檢查套管成孔的位置、垂直度是否滿足設(shè)計要求，沉管時要有專人觀測套管的入土深度，打拔樁機(jī)是否出現(xiàn)傾斜或位移，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時糾正，如遇拔管時塑料板被帶起，重新進(jìn)行沉管插板時要保證合格率100%.

4.認(rèn)真做好填土期和預(yù)壓期的觀測與檢驗(yàn)工作。

要認(rèn)真記錄好原始數(shù)據(jù)，對填土要根據(jù)觀測的情況進(jìn)行合理的調(diào)整，頂壓期均應(yīng)符合設(shè)計要求的時間。

5.要搞好施工工期的合理安排。

由于塑料插板施工填土期和預(yù)壓期時間長，故在整個路基土石方施工安排中，塑料插板屬于工期控制范圍，應(yīng)優(yōu)先安排插板施工，并可能在旱季作業(yè)以減少施工難度，要確保180天以上的路基沉降期以保證路基質(zhì)量。

以上內(nèi)容均根據(jù)學(xué)員實(shí)際工作中遇到的問題整理而成，供參考，如有問題請及時溝通、指正。

【學(xué)員問題】軟土工程特性及處理方法是什么？

【解答】①、軟土具有強(qiáng)度低、透水性差、觸變性、流變性等。

②、處理方法：砂墊層、換填、拋石擠淤、超載預(yù)壓、反壓護(hù)道、排水砂墊、土工織物、砂井、砂樁等等。

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