路面沉陷地盤改良案例
地下多空隙回填層造成地表沉陷填充加固技術
1. 工程背景
某高架工程橋墩採用樁基礎設計,其中局部路段橋墩維持穩定,但其間卻有路面沉陷的現象發生。雖經多次AC路面銑刨加鋪,但路面沉陷情形依然發生,破壞規模甚至延伸到馬路中央綠化帶及周邊緣石。承建單位為防止路面沉陷破損造成用路人危險,特委託本公司進行勘查評估,並提出解決方案。
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2. 解決方案
經由本區段設計、施工紀錄發現,產生路面沉陷路段地層中存在為配合高架工程施工,經敲除後就地掩埋的舊有箱涵,掩埋深度位於基樁承台下方。經過初步研判,造成橋墩穩定但路面沉陷的原因,應該是地層中破碎箱涵混凝土塊間空隙過大,造成路床回填層土壤顆粒流失到空隙中,形成地層掏空情況持續產生。
為避免突發性路面沉陷可能造成的潛在危害,初步規劃對於地層進行填空、擠壓地盤改良灌漿,避免路面損傷現象持續發生。
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3. 施工設計
為確定混凝土空隙規模,灌漿設計前特別進行現場鑽孔連續取樣及現地透水試驗。透過取得試體研判,混凝土塊埋深約GL-3.0m~GL-6.0m,孔隙率約50%,其上方為砂石級配回填層,下方為軟弱黏土層。破碎混凝土層中空隙極大且相互連貫,具有容納土壤顆粒長期填入的潛能。為徹底杜絕路面沉陷情況再度發生,施工設計時採用:
(1)混凝土塊空隙填充灌漿,改良深度GL-3.0m~GL-6.0m;
(2)下方軟弱黏土層填空擠壓灌漿,改良深度GL-6.0m~GL-9.0m。以避免上部掏空及下方土壤壓密持續產生。
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4. 施工過程
發生路面沉陷的路段長度約250m,分布寬度約4m,漿材灌注量極大。因為地盤改良工作為施工額外增加項目,為降低承建廠商工程費用負擔,經評估後決定採用費用低且具有微膨脹性的提高濃度水泥皂土漿(CB漿)作為灌漿材料。灌漿時採用垂直孔與傾斜孔搭配施灌,務求充分填充破碎混凝土塊空隙。
施工過程中少數灌漿孔發生灌注壓力異常現象,經現場探查發現,周邊功能性洞道因存在局部連接處漏水現象,導致漿材滲入洞道中。經緊急派員清理洞道及封堵滲漏點後,順利排除灌灌壓力異常現象。
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5. 執行成果
依照設計進行地盤改良並重新填補路面後,路面仍發生少量開裂情形。經由持續觀察發現,該路面沉陷量小且呈現收斂現象。研判應該是灌漿後地層土壤顆粒間應力調整現象。經持續監測路面沉陷量達到近似完全停止後,進行最終AC鋪面銑刨加鋪後,路面、緣石、綠化帶破壞情形不再產生,成功達成路面沉陷地盤改良工作。
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路面沉陷地盤改良-地下多空隙回填層造成地表沉陷填充加固技術
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