低填浅挖路段软弱粉砂土地基就地处置技术研究.pdf
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1、119NO.3/JUNE.2023交通建设与管理 影响有影响的人 低填浅挖路段软弱粉砂土地基就地处置技术研究刘慧丽,金建军,郦鑫涛(浙江交工集团股份有限公司,浙江 杭州 310051)摘要:针对环杭州湾地区的地质特征,分析了现有地基处理和软土固化方法存在的不足。结合原位固化工艺,提出了低填浅挖路段软弱粉砂土地基就地处置工艺,向路基模板原位构造成的路基腔体灌注粉细砂,在粉细砂脱水后加入固化剂就地搅拌形成固化土路基。分别从固化剂材料、固化设备、主要步骤及经济效益分析等方面进行了分析,为该方法的推广应用提供了参考。关键词:粉砂地基;原位固化;低填浅挖;施工工艺中图分类号:U416 文献标识码:B 文
2、章编号:1673-8098(2023)03-0119-030 引言在环杭州湾地区开发过程中,首先需要考虑该区特有地基条件。环杭州湾地区地基特征在于表层多为冲湖相、湖沼相的灰黄色可塑状粉质粘土,其下为海相灰、灰黑色淤泥质土,上部常分布有机质粘土和泥炭层;靠近钱塘江河口地段上部分布厚层冲海积粉土、粉砂,中部分布海相软土。同时,环杭州湾地区多以平原为主,交通建设过程中有诸多低填浅挖路段需要处理。而传统的处置方式多以换填法、复合地基、真空排水等方式进行处理,但施工过程存在诸多问题。真空排水工期长,且处置效果难以满足低填浅挖路段要求;复合地基处置方法的工程造价高;随着环保政策的影响,填料价格上涨,获取难
3、度增加,换填法也难以开展。因此,开展低填浅挖路段软弱粉砂土地基就地处置的技术研究,可实现环杭州湾粉砂土地区的低填浅挖路段的高效且经济处理。1 现有固化方法分析通过添加固化材料,使粉细砂中的水和黏土矿物与固化材料进行物理化学反应,从而改善了粉细砂的工程性质,处理形成的粉细砂固化土作为路基填料使用1。该处理方法具有处理量大、处理时间短的优点,能消耗巨量的粉细砂,让沿海地区施工可以就地取材,实现了粉细砂的资源化利用,对环境保护和生态文明建设具有重要意义。目前有采用流态固化土进行路堤浇筑的技术,具体的施工方法是将粉细砂注入提前建好的粉细砂池中,加入固化剂,待成为符合规定的流态固化土后进行路堤浇筑2-3
4、。与流态固化土路堤浇筑技术相比,本文采用的就地固化路基可原位形成,不需宕渣等填料。粉细砂固化后作为路基填料形成固化土路基,目前主要采用强夯法和振冲法。然而,强夯法施工过程中震动比较大,不适合用于离建筑物和构筑物比较近的区域,容易产生扰动和扰民。并且夯击能随着土层深度而衰减,其加固深度有限;而采用振冲法,一是需填料量大,工程质量不易控制和检验;二是能否有效解决场地的不均匀沉降问题,目前尚存在较大争论。碾压型固化土路基存在施工工序多,工期长,易受天气影响,造价高的问题,这些问题的存在影响了粉细砂固化土作为路基填料的大规模应用4-6。本文提出了向路基模板原位构造成的路基腔体灌注粉细砂,在粉细砂脱水后
5、加入固化剂就地搅拌形成固化土路基的施工方法。相比碾压型固化土路基控制方法简单、工期短,且受天气因素影响小。2 固化剂选用材料2.1 石灰生石灰粉含钙量须达到 99%以上。120 Academic Papers学术交流影 响 有 影 响 的 人 2.2 碱渣碱 渣 的 主 要 成 分 为 CaCO3、CaSO4、CaCl2、NaCl、Mg(OH)2,各成分含量见表 1。2.3 矿渣矿渣为 S95 级矿渣,比表面积为 430 460 m2/kg,矿渣的主要成分见表 2。固化剂的最优配比为石灰碱渣矿渣=2 1 1。3 就地固化设备低填浅挖路段软弱粉砂土地基就地处置工艺采用强力搅拌装置,其主要部分如下
6、。3.1 强力搅拌头强力搅拌头是一种专业型的立体搅拌设备,利用挖机液压驱动,2 个搅拌头按合理的角度对称分布在连接杆和喷嘴的两侧,实现三维立体搅拌,在旋转搅拌作业的同时通过后台供料系统将固化剂送至搅拌头出料口,使土体与固化剂同时搅拌的目的。目前国内强力搅拌头的主要参数:搅拌头按不同规格,其横向投影长度尺寸为 1300 1800mm,宽度尺寸为 800 1000mm,竖向高度为 800 1000mm,单次搅拌形状在平面上为矩形,便于连续搭接并形成板体,单次搅拌面积不小于 1m2;上部连接杆的长度不小于3m,并根据加固深度要求可设置加长杆,使最大处理深度一般不小于 7m;搅拌效率:50 100m3
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