1.概述本次设计为苍南县龙港新城产业集聚区市政道路工程中疏港大道岩土工程施工图设计,道路设计全长563.574m,道路现状及周边为滩涂区域。根据《苍南龙港新城产业集聚区疏港大道、九龙路、友谊大道、建兴东路桥梁道路工程岩土工程勘察报告》本工程地质情况如下所述:
①2吹填土(Q4)
灰、灰褐色等,呈流动状态。由吹填而成,主要成份为淤泥夹少量砂。物理力学性质极差,抗剪强度极低。
道路沿线东段有分布,直接出露地表,厚度2.10~2.20m。
①含砂淤泥(al-mQ41)
灰黄、灰褐色,流塑-软塑状为主,高压缩性。含少量氧化物与5~10%砂,土质不均一。物理力学性质差,抗剪强度低。
道路沿线均有分布,顶板埋深0.00~2.20m,厚度0.60~2.30m。
②1含砂淤泥(al-mQ42)
灰、灰褐色,流塑状为主,高压缩性。夹粉砂薄层、团块,含量一般5~15%,偶含贝壳碎片,土质不均一,局部砂含量集中呈薄层状分布。刀切面粗糙。物理力学性质差,抗剪强度低。
道路沿线均有分布,顶板埋深0.70~2.80m,厚度3.00~9.30m。
②2淤泥(mQ42)
灰色,流塑状,高压缩性。含少量粉细砂、贝壳碎屑和半炭化物。刀切面光滑。物理力学性质很差,抗剪强度很低。
道路沿线均有分布,顶板埋深5.80~10.90m,厚度18.40~24.90m。
2.工后沉降量及处理后土基回弹模量要求
工后沉降量:一般路段≤30cm、桥台背后≤10cm。工后沉降差:工后沉降差≤5‰。
处理后土基回弹模量必须达到30MPa。
3.路基填料选择及压实度标准
本工程一般路段采用宕渣作为填料。其中挖方路段路床下0~30cm范围内路基压实度要求大于等于96%;填方路段路床下0~80cm范围内路基压实度要求大于等于96%,80~150cm范围内路基压实度要求大于等于94%,路床下150cm以下范围内路基压实度要求大于等于93%。
4.路基填料(CBR)标准
路床顶面以下0~30cm范围内路基填料强度(CBR)的最小值为8%;路床顶面以下30~80cm范围内路基填料强度(CBR)的最小值为5%;路床顶面以下80~150cm范围内路基填料强度(CBR)的最小值为4%;路床顶面150cm以下范围内路基填料强度(CBR)的最小值为3%。5.设计内容
5.1.一般路段堆载预压结合塑料排水板处理5.1.1路堤填筑前,先清表表土20cm并进行整平处理;再插打塑料排水板,排水板类型采用SPB-B型,长度15m,间距1.1m,呈梅花型布置;塑料排水板施工完毕后,依次铺筑30cm砂石垫层,然后铺设一层玻璃纤维土工格栅,再铺设20cm砂石垫层;沿道路行进方向每40m设置横向排水沟接于路基两侧集水井。砂垫层含泥量不宜大于5%的,渗透系数不宜小于5*10-3cm/s,干密度不宜小于15KN/m。玻璃纤维土工格栅抗拉强度不小于50KN/m,土工格栅搭接长度不小于15cm。土工格栅铺筑后应及时铺筑上部20cm砂石垫层,避免其受阳光过长时间曝晒,间隔时间不应大于48h。
5.1.2路堤堆载载料采用矿渣,矿渣粒径不大于30cm,含泥量不大于5%。路堤堆载总高度为3m,施工时必须分级加载,每级加载高度不得大于1m,每级堆载完成后采用30吨压路机进行碾压,与下一级加载时间间隔不得小于1个月。进入预压期以前,应注意对路基进行排水处理,路基基底两侧设置临时性片石排水沟,内含φ10软式透水管。沿纵向排水沟一般每隔40米设一个集水井进行路基排水,排水方向为从相邻两集水井中间排向集水井。
5.1.3当经过沉降资料评估,堆载预压土可以卸载后,用装载机装土,自卸汽车运输至弃土场,机械施工时预留20cm厚度,剩余部分由人工清除,以防污染基床层和破坏基床地层整体性及稳固性。
5.2.桥台后水泥搅拌桩路基处理
5.2.1布桩形式采用梅花形布置,搅拌桩直径为50cm。
水泥搅拌桩成桩后,凿去50cm松散层,并挖去相应桩间土体,20cm片石嵌缝,使桩间土标高与桩顶标高相同,桩头处理后铺30cm砂石垫层再铺设一层土工格栅,然后分层填筑砂石,每填筑2层铺设一层玻璃纤维土工格栅,每层端头回裹2m。水泥搅拌桩的水泥选用强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥,用量为加固湿体的15%,水灰比为0.5~0.55,木质素为水泥重的0.2%,生石膏粉为水泥重的2%。桩顶设置的砂石(6:4)垫层,要求不含植物残体、垃圾,最大粒径不大于3cm。水泥搅拌桩龄期为90天,桩施工完毕后至少要一个月方可进入下一道施工工序。搅拌桩达到养护龄期后须进行标准贯入试验或静力触探等检验。
桥涵台背填料选用内摩擦角较大的砂石。填料最大粒径不得超过3cm。
5.2.2土工格栅要求纵横向延伸率≤3%,经向、纬向抗拉强度≥50KN/m。搭接宽度为30cm,纵向搭接宽度为30cm,横向搭接用铁皮固定,纵向搭接用尼龙绳固定,间距1.5m格栅之间的联结应牢固,在受力方向联结处的强度不得低于材料设计抗拉强度。格栅摊铺以后应及时填筑人工碎石,避免其受阳光过长时间曝晒,时间间隔不应超过48h。格栅上的填料应采用轻型推土机或前置式装载机填筑,一切车辆、施工机械只允许沿路堤轴线方向行使。
5.2.3路基填筑须在水泥搅拌桩施工完养护一个月后进行。
5.2.4钉形水泥搅拌桩质量检查及验收
5.2.5.1成桩质量检查
(1)钉形水泥土双向搅拌桩质量控制应贯穿施工全过程,应坚持全程的施工监理。施工过程中随时检查施工记录和计量记录,并对照规定的施工工艺对每根桩进行质量评定。检查重点是:水泥用量、桩长、内外钻杆转速、搅拌机提升和下沉速度、停浆处理方法和单桩施工时间等。
施工准备阶段,应对原材料质量、计量设备、搅拌叶片的伸张直径和机械性能进行检查。
施工前应检查桩位放样偏差,其容许偏差应控制在±50mm。
施工工程中应检查机架的垂直度、机架底板的水平度、水泥浆比重、搅拌机提升和下沉速度以及钻机下沉最后30s的电流和钻进速度等。
单桩施工结束后,应对桩位偏差,桩径、单桩水泥用量以及单桩施工时间进行检查。其中桩位偏差不大于50mm,桩径和单桩水泥用量不小于设计值,单桩施工时间不小于由工艺试桩确定的时间值。
(2)钉形水泥土双向搅拌桩桩位、直径和垂直度偏差应按照表1的规定进行检查。
5.2.5.2桩身质量检查
(1)钉形水泥土双向搅拌桩成桩7天后采用浅部开挖观察桩体成型情况和搅拌均匀程度,并可检验桩身直径,作好记录,检验频率为1‰,且不小于3根。
(2)钉形水泥土双向搅拌桩成桩28天后应进行标准贯入试验和取芯进行室内无侧限抗压强度测试。
为保证试块尺寸,钻孔直径不小于108mm。检验桩数应随机抽取桩总数的5‰,且不小于3根,每根桩取出的芯样由监理工程师现场指定相对均匀部位,送实验室做(3试块个一组)28天龄期的无侧限抗压强度试验,强度要求不小于0.8Mpa。对钉形水泥土双向搅拌桩扩大头部分宜在小直径桩外取芯,通过芯样对桩长、扩大头长度、强度、均匀性等综合评价。
5.2.5.3承载力检测
(1)钉形水泥土双向搅拌桩复合地基承载力检验应采用复合地基静载试验和单桩载荷试验。
(2)载荷试验必须在桩身强度满足荷载试验条件,并宜在成桩28天后进行。检验数量为总桩数的1‰~2‰,且每个单项工程不小于3个点。
5.2.5.4钉形水泥土双向搅拌桩质量检验标准应符合表1规定。
5.3挡土墙
5.3.1挡土墙设计技术标准
(1)本工程按堤防工程等别Ⅳ级设计,建筑物级别为4级。
(2)设计年限为50年,结构重要性系数1.0。
(3)结构耐久性按Ⅱ类环境要求设计
(4)设计荷载:主要考虑土压力对结构产生的效应,地面荷载为:5KN/m2(人群荷载以及栏杆自重)+18KN/m2(车辆荷载)。
(5)地基摩擦系数为0.25(淤泥)
(6)抗滑移安全系数不小于1.30,抗倾覆安全系数不小于1.50。
5.3.2本次设计仅对桥台后处理路段设置挡土墙,一般路段采用1:1.5放坡。
5.3.3本次设计挡土墙断面形式均采用重力式。
5.3.4挡土墙原则上以每隔10~15m设一伸缩缝为垂直通缝,沉降缝与伸缩缝合并设置,缝宽2cm,缝中塞丁晴软木橡胶板,缝两端2cm范围内填塞沥青膏封口。同时在挡墙克顶处设置假缝,缝宽6mm,深5cm。泄水孔用φ10cmPVC管,孔后包一层U-300无纺布,缝填土一侧设置50cm宽的U-300无纺土工布,水平间距2m。出口标高高出原地坪30cm,且高出常水位30cm。泄水孔与挡土墙墙顶高差大于2.5m时,挡土墙竖向设置两排泄水孔,横向错开设置。
5.3.5挡土墙墙身采用C25砼;压顶采用C25钢筋砼压顶;底板采用C30钢筋砼。
5.3.6挡土墙墙背填料选用内摩擦角较大的砂石,挡土墙填料内摩擦角要求不小于35度。当墙身的强度达到设计强度的75%时,方可进行回填等工作。
5.4桥涵后地基沉降与稳定现场观测
5.4.1填筑过程中,路堤中心线地面沉降速率每昼夜应不大于10~15mm,坡脚水平位移速率每昼夜应不大于5mm。应结合沉降和位移发展趋势对观测结果进行综合分析。填筑速率应以水平位移控制为主,超过标准应立即停止填筑。
5.4.2一般路段沿纵向每100~200m设置一个观测断面,同时,每一路段应不少于3个断面;桥头路段应设置2~3个观测断面;桥头纵向坡脚、填挖交界的填方段、沿河等特殊路段均应增设观测点。
6施工注意事项
6.1施工前需对坐标控制点进行复核,注意坐标系和高程系。6.2原地面上的杂草、树根、农作物残根、腐蚀垃圾等必须全部清除。路基施工前必须做好路基排水。6.3每道工序完成后,必须经检验合格后方可进行下道工序施工。
6.4远期堤坝建设以前,建议堤坝设计单位尽快介入,处理好道路和堤坝的衔接问题。6.5施工质量验收和评定采用《城镇道路工程施工与质量验收规范》(CJJ1-2008)。6.6未尽事宜,请严格按照国家及行业有关规范、规定执行。6.7施工中若发现设计与现况不符或有较大矛盾时,请及时通知设计人及相关人员共同协商解决。
结束语:文章结合苍南县龙港新城产业集聚区实例对市政道路施工吹填区地基施工过程中的细节进行了介绍,希望对相关行业能够有参考作用。
参考文献:[1]彭云云.市政道路施工与不良地基的处理工艺的研究[J].房地产导刊.2013.
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