何 萍,何 毅
(1.上饒贛東公路工程咨詢中心;2.江西省現代路橋工程集團有限公司)
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公路軟土地基粉噴樁的質量控制
何萍1,何毅2
(1.上饒贛東公路工程咨詢中心;2.江西省現代路橋工程集團有限公司)
摘要:公路施工地基的多樣性決定了其施工方法的選取,近些年粉噴樁施工技術被廣泛的應用在公路軟土地基加固處置中;在這樣的背景下,我們需要對其施工的影響因素與質量控制進行分析與研究,以此為研究方向對可能對其施工質量造成影響的因素進行探討,旨在為后續的實際施工優化提供可靠的理論依據與實踐指導。
關鍵詞:粉噴樁;影響因素;質量控制;軟土地基
1地質條件對粉噴樁質量的影響
所謂的軟土地基是指施工位點的地質條件屬于軟土類型。根據不同的地質條件我們應該對具體的影響要素進行分析。通過前人的經驗我們發現軟土地基主要可以分為粉質粘土、軟弱土以及硬質基底,不同的地質條件主要是按照不同的土層厚度來進行劃分的,具體劃分依據如表1。

表1 地基質地分類及其土層特點統計表
從表1中我們可以看出不同的地質類型主要是通過對粉質粘土層以及軟弱土層的厚度來進行區分的。不同地質類型的軟土地基含量與土壤含水量不同,因此對粉噴樁施工設計與質量控制會產生直接的影響。軟土地基程度越高則對于粉噴樁施工質量要求越高,具體可以通過對樁長、下樁密度等進行合理的布控與增加。
在實際的施工質量控制方面我們需要對如下幾個方面進行考量:首先,需要加強施工設計前的地質勘探,將具體地質信息繪制成遙感圖像,并對不同的路段位點進行分別標注;其次,在施工設計的過程中需要建立嚴格的設計標準,使之與實際的地質情況相配合;最后,地質條件的判斷應該與后續的其他影響情況進行有效的配伍,使其能夠在成本控制的前提下滿足其施工質量標準。
2施工間距對粉噴樁質量的影響及其質量控制
施工間距對粉噴樁施工質量具有一定的影響。從宏觀角度來看,粉噴樁施工間距越大,則路面沉降量增加。相關的研究通過實驗對比進行數據擬合發現,粉噴樁間距與地基沉降系數成正比例線性函數的關系,間距每增加1 m,則沉降的最大量增加5.7 cm;根據相關的施工實際,與后續公路施工沉降標準,我們認為輕度軟土地基粉噴樁施工間距應該控制在2.5 m以內;中度軟土地基粉噴樁施工間距應該控制在1.5 m以內;重度軟土地基粉噴樁施工間距應該控制在1 m以內。如此能夠保障在成本節約的原則下,沉降增幅比例控制在50%以內。
為了保障施工質量我們需要從如下兩個方面入手:一方面根據地質條件與其他施工注意事項對粉噴樁間距進行調整,在橫向間距與縱向布局兩個方面進行優化,保障不同粉噴樁之間間距合規;另一方面,通過數據對比我們發現粉噴樁間距增加1 m,則地基頂面沉降比例提高50%;為了保障后續公路施工的質量與使用壽命,建議采用網格化布局的方式保障粉噴樁之間的間距,以確保在沉降現象出現的同時,避免公路出現裂解的問題。
3施工深度對粉噴樁質量的影響
施工深度主要是指粉噴樁的樁長,樁長越長則對于深層土壤的加固作用更為明顯,并通過粉噴作用對有效深度內的全部土壤進行加固操作。配合后續的壓實施工能夠起到更為顯著的加固效果。有研究表明樁長與沉降比例之間存在著削減的顯性關系,即斜率不斷降低的現行關系。根據定量分析我們發現當軟土地基類型為中型時,選擇1.5 m的樁間距,施工深度為5~10 m時去沉降總量分別為:4.5 cm、4.1 cm、3.9 cm、3.7 cm,平均削減比例為4.32%/m。由此可見,在同等條件下增加粉噴樁樁長能有效的提高施工的質量。而當土壤環境為重度軟土地基是,粉噴樁樁長需要在8 m之上才能夠達到較好的施工效果。
通過上述的分析我們發現粉噴樁樁長對其施工質量的影響是十分顯著的。為了保障施工質量我們需要從如下幾個方面入手:(1)根據粉噴樁施工的地質條件確定合規的粉噴樁樁長;(2)根據不同施工位點的地質特征對不同樁長下的施工效果進行評估,并對后續的施工質量進行評價;(3)以評價為依據,對后續的施工以及二次加固進行指導,并建立相應的施工檔案。
4粉噴樁樁徑對粉噴樁質量的影響
粉噴樁樁徑決定了單一時間下的粉噴量,物料投放的增加能夠有效的提高工程的加固水平,同時使得粉噴樁的覆蓋面積有所提高,即在相同施工深度條件下,粉噴樁樁徑越大則允許的樁徑范圍更為寬泛。根據相關的研究我們發現,粉噴樁樁徑的大小直接影響了路面的沉降距離。現階段樁徑的范圍分布在0.3~1 m之間,而不同樁徑的選擇對于施工難度與成本有著很大的影響。當間距固定是,樁間距越小則樁徑對于施工質量的貢獻越大。
針對這個情況,我們應該在成本允許的情況下選擇較大的樁徑來進行施工,并找到二者之間的平衡點。根據相關的數據分析我們發現,在重度軟土地基條件下,樁間距為1 m時,樁徑每提高0.2 m則沉降比例下降約20%;當樁間距為2 m時,樁徑每提高0.2 m則沉降比例下降約7%。因此,在實際的施工過程中我們需要保障樁徑不低于樁間距的五分之一,才能夠使得整體的沉降比例在5 cm之下,進而提高并保障粉噴樁的施工質量。
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作者簡介:何萍(1968-),女,上海人,工程師,研究方向:公路工程監理和施工。
收稿日期:2014-12-13
中圖分類號:U416.1
文獻標識碼:C
文章編號:1008-3383(2015)08-0069-01