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軟土地基處理論文大全11篇

時間:2023-02-28 15:47:41

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軟土地基處理論文

篇(1)

排水砂墊層主要是在地基的地表鋪一層砂石,這樣做可以將土層中的水分進行很好的控制,不會使水量發生重大變化,保證土層的良好排水,影響土質結構,同時鋪設一層砂石可以增加軟土層的承載力。在鋪設砂石層時,砂石層的厚度以0.6~1.0m為宜,在進行軟土地基的排水改造的同時還要進行地基兩側的排水系統的修建,保證良好的外部排水中間,在軟土地基的土壤顆粒和置入材料產生摩擦力,將整個的軟土層和抗拉力材料形成一個整體,增加整個軟化土層的穩定性。例如:在福建省的圍墾工程中間,就是采用的朔料排水板,加強土層中水分的排除,將剩下的土壤固結成可以承受高強度的土層,同時還在其中放置土工織物,將整個拉力均勻的分布在基地中,這樣可以使得基地均勻承受力,同時增加軟土地基的穩定性。

1.2預壓砂井法

預壓砂井法是利用壓力系統和排水系統的相互結合,在軟土地基中,將空隙中的水分排除來,同時將剩下的土壤進行加壓,增加土層的承壓能力。在這種兩種方法相結合的系統中,常用的排水系統是水平的排水墊層或者利用排水溝將水排除,還采用豎直方向的排水砂井和排水板;在加壓系統中,常用的方法是推載預壓、真空預壓和降低低下水位等等。當在清除加固范圍內的植被和土壤后將上面鋪上砂層,再插入垂直的排水板,在砂層中放置橫向的排水管,最后在砂墊層封膜,將膜內的空氣抽出,這種方法我們稱為真空聯合堆載預壓法。但是這種方法的作用范圍有限,適用于工期較寬泛的工程。

1.3旋噴法

旋噴法是將帶有噴嘴的機械作用到預訂的土層深度后,從噴嘴中噴射出水泥,通過高速的旋轉將土壤和水泥混合到一起,最后整個固結硬化成樁,這樣的方法可以將整個的地基變成土壤和水泥混合硬化而成的樁,最后可以達到提高地基承載力的效果。這種方法對于有機質含量較多的土層作用很小,在塘泥等土層中要慎用。

1.2換土法

換土法是軟土地基處理技術中比較常用的一種方法,這種方法簡單有效,在實施過程中,通過對軟土本質的改變,改變土質特性,達到水利地基建設的標準。例如:在水利施工中遇到軟土地基問題,可以用水泥、灰土等替換軟土,使土壤的承載力達到水利施工的標準。換土法可以直接的有效的提高土壤的承載力,但是這種簡單直接的方法卻很容易收到地理位置的制約,影響這種方法的使用,在比較偏遠的位置,交通運輸不便的情況下,這種方法就會加大工程的成本,因此,在采用換土法的同時,也要充分考慮到當地的實際,在交通便利的情況下采用這種方法。

1.5排水固結法

排水固結法是采用排水板將土壤中間的水分排出,然后提高土壤的穩定性,增加土壤的承載力。

1.6振動水沖法

振動水沖法是將軟土地基打孔,然后將水泥等原料填充到其中,在采用分層夯實的方法,加固地基,一般在采用這種方法之前不要利用排水系統進行排水。

1.7硅化加固法

硅化加固法是將氯化鈣和氧化鈉等溶液通過兩側有洞的管注入到地基中間,通過這些化學溶液融入到土壤中間,在和土壤產生化學反應,在土壤之間生成一種膠狀物,將土壤凝結在一起,從而增加土壤的承載力。在使用這一技術的過程中間,采用電化的方式可以加大硅化的范圍,這種方法叫電動硅化法。

1.8人工材料加筋法

人工材料加筋法是采用人工合成材料覆蓋在地基表層,這一工作要在工程施工之前完成,這樣做主要是為了將整個建筑物的重量均勻的分布在地基的各個地方,不會出現某些地方承載的壓力大,有的地方承載的壓力小的情況,另外,這種方法可以有效的增加建筑物和地基之間的摩擦力,防止建筑物出現傾斜的現象。

1.9樁基法

基法在面對含水量大,軟土地基層后等水利工程的建設中間使用的較多,將鋼筋混凝土樁置入到軟土地基中,代替傳統的砂石樁。

篇(2)

1.1承載能力差因為軟土基的含水量較大,因此土體的壓縮量增加,在承受較大載荷的時候就容易被壓縮,形成大規模的沉降,外界壓力容易導致地基的整體性破壞。這也是軟土基最突出的特點。

1.2沉降量大軟土地基所含有的天然水量大,其松散程度也就隨之增加,施工中因為壓力失水就會導致沉降,如果處理不當出現的沉降呈現不規則的情況,就會導致后續施工的困難,嚴重的時候會導致路面出現傾斜甚至塌方,尤其對橋梁施工的影響最大。

1.3壓縮性大軟土的特征是孔隙大,呈現松散的狀態,其可以被大范圍的壓縮,如果在市政施工中不能進行妥善處理,其在后續施工中容易出現基坑邊坡失穩、邊坡錯位、路基塌方等情況,導致施工的安全性降低,也會影響周邊建筑的穩定。

2市政路橋施工中出現軟土地基的基本思路

2.1因地制宜各個地區的土質特征不同其選擇的處理技術也就存在差異,因此在市政路橋施工中應對軟土地基的具體情況進行考察,如粘性土可以采用壓實技術為主,在施工中盡量減少對地基的擾動,以此保證整體性;砂性土質則可以利用擠壓技術為主,進行壓實,包括砂樁或者震動壓實等,改善地基的流動性,這樣的選擇主要是因為粘土已經擾動就會降低強度。再如,應根據軟土地基的深度和厚度選擇處理技術,如果土層淺則選擇表層處理技術,即換填技術。而軟土厚且無砂層,則應采取固結技術為主加以處理。

2.2根據市政道路要求處理市政道路建設中對道路的要求不同其穩定性和平整度要求也就不同,等級高則應選擇強力的軟土地基處理措施,將沉降降至最低。如果等級低則應進行加載等技術待沉降結束后進行施工。如果先鋪設簡易路面沉降結束在鋪設常規路面。還可根據道路形狀選擇不同的處理方式,設計寬度與高度也會影響軟土地基的處理技術。通常采用換填技術的時候,對于寬且低的路堤而言就容易出現破壞的情況,設計高度大且不夠穩定的路堤時應考慮加載的措施來增加地基承載的極限強度。

2.3考慮周邊情況市政路基施工對周邊的建筑會產生影響,如果震動、噪聲、地下水、環境污染等都應考慮在技術選擇中,因此在軟土地基的處理中應綜合諸多因素進行確定。對路堤高而地基軟弱的情況更應注意對周邊建筑的影響。因此如果路堤坡腳附近有建筑的時候,應考慮減少總體沉降的技術,以此保證周邊建筑的穩定。

3市政路橋施工中軟土地基的處理技術

3.1排水技術軟土地基的突出特征就是含水量高,因此在處理中如果可排除過多的水分則可以提高地基的承載能力。因此排水技術是一種有效的軟土地基處理技術,如表層排水技術。表層排水處理是提高土體固結性能和穩定性的重要技術措施。具體的做法就是在軟土基上設置砂墊層,這樣改善軟土地基的含水量,通過砂墊層的壓力和排水實施配合,排除地基中大量的水分,以此促進軟土層固結沉降,保證施工后續作業的穩定和安全。

3.2粉噴樁技術該技術在市政路橋工程中經常被納入到軟土地基的處理中。所謂的粉噴樁處理技術就是利用設備在軟土地基上鉆孔,并利用壓力將固化劑壓入軟土中利用固化劑與土層中的水發生化學反應而促進軟土地基失水,從而達到固結軟土地基的作用。固化劑通常為石灰和水泥,多數工程選擇的是水泥,在實際的應用中應考慮摻入比的選擇。其標準為樁的強度,如高于1.5MPa則選擇425號以上水泥,如低于這個標準則選擇325號水泥。這樣可以增加摻入比,提高樁體的性能。為了保證固化劑的流動性,可以摻入減水劑或者硫酸鈉、石膏等材料,這樣可以增加固化劑的處理效果。同時噴粉樁在加固中還形成多個相對穩定的隱形樁,這樣可以增加地基的承載能力,為后續的施工打下基礎。當然其必須在場地整潔且作業空間較大的場地上進行施工。在粉噴樁技術應用前還應對地質土質進行檢測,尤其是土質、含水量等技術參數都會影響噴粉樁的固化效果。所以應按照技術要求對其進行采集和分析,并利用工程實驗室進行試驗保證固化劑的適應性。

3.3深層排水技術排水是軟土地基處理的核心思路之一,排水固結技術與表層排水技術不同,其主要是利用擠密技術對軟土基的深層水分進行排除,通常需要配合排水井來完成對軟土地基的排水措施。該技術利用向軟土地基中打入擠密裝置的方式來擠壓軟土層,促進其水分排除,然后利用排水井抽出多余水分,促進地基失水固結。該技術的選擇應考慮地基含水量、軟土厚度等情況,按照技術流程進行操作,這樣才能保證處理效果最佳。但是此類方法不能單獨使用,應配合其他方式促進水分排出,增加地基的穩定性。

3.4加載壓實處理加載壓實技術是一種靜態固結技術,在軟土地基上施加一個外表載荷,人為的促進土體的壓縮,出現超載沉降,以此達到處理軟土地基的目的,但是單純的加載不能保證地基的承載能力提升,因此該技術也必須與其他技術配合使用。在使用加載壓實前應對軟土層的厚度和含水量進行分析,計算加載的重量,如果超過范圍則不能采取該項技術。技術的核心就是降低地下水位,在加載的過程中可以打入鋼板來保證施工中地基的穩定性。主要是防止其對周圍的建筑和土體產生影響。應注意的是填土加載的技術主要是保證路面鋪裝后的殘余應力被提前釋放。如果加載過大反而會導致地基的穩定性喪失,因此應緩慢的增加加載速度,每一次加載都應保證地基穩定后進行。并在施工中做好觀測工作,控制沉降的速度和范圍等。

3.5擠密技術擠密技術就是通過外力對軟土地基進行擠壓,在市政橋梁施工中較為常見。通過擠密樁間的土體來提高地基強度。將樁孔用灰土、素土等回填并夯實。因為土質的類型不同其方法也存在差異。如果使用素土則稱之為土樁擠密法,使用灰土則為灰土擠密法。這兩種技術措施對于厚度較大的地基作用較好,其中濕陷性黃土的處理效果最佳,應在具體的工程中合理選擇。

篇(3)

中圖分類號:U412.36+6 文獻標識碼:A 文章編號:

一.引言

采用振沖碎石樁來加固松軟土地基,這樣可以形成復合土體或者符合地基,能夠有效的增強地基的穩定性,可以提高地基的承載力,能有效防止地基的沉降,除此之外還可以增加建筑物的抗震能力。本文結合樂自高速公路的具體工程,對振沖碎石樁施工的工藝進行較全面的探討。

二.樂自高速公路工程概況

樂自高速公路是《四川省高速公路網規劃》中漢源-樂山-自貢橫線高速公路的重要組成部分,是連接川南樂山、自貢兩個較大規模城市的重要通道,該橫線高速公路先后與縱向布局的樂宜、內宜高速公路以及規劃的仁壽經沐川至新市聯絡線相交,可實現多條高速公路之間的相互轉換和聯系,并與國家高速公路網相接,對完善四川省和區域高速公路網、增強川南地區城市之間的聯系、增加川西南地區出省路徑的選擇具有重要意義。

樂自高速公路工程七合同段由山東省路橋集團有限公司承建,本合同段位于榮縣境內,跨越來牟、長山兩鎮。本合同段內含長山互通區一處、長山停車區一處,主線全長為8.98公里。軟基處理面積9.3萬平方米,塑料排水板8.3萬延米,碎石樁3.5萬延米,換填砂礫石2.8萬方。在整個工程中存在大量的軟土地基,處理這些地基都是采用振沖碎石樁法來加固地基的。

三.軟土地基的力學特性

我們所說的軟土主要有幾個特點:透水性比較小、可壓縮性高、抗剪強度十分低,軟土主要以散泥土質為主,其主要是在流動較慢的河流中,或者湖泊中沉積,之后由于生他作用而形成。這種土質的天然空隙要大于1,而壓縮性系數則大于0.05平方厘米沒千克。它的不排水性抗剪強度則小于30 kpa,如果其天然孔隙比大于1.5那么就成為了淤泥,當其天然孔隙比處于1和1.5之間時則為淤泥質土。在軟土中含有大量的飽和水,其土質可能成流塑的狀態,這種土質最主要的特質是強度低、透水性小以及壓縮性高。正是因為這樣所以軟土地基的穩定性十分差,其承載力不足,很容易發生沉降,致使工程遭到破壞。

四.振沖碎石樁的加固原理

如下圖所示,按一定間距排列打了許多樁體的土層稱“復合土層”,由復合土層組成的地基稱為“復合地基”。如果軟弱土層不太厚,樁體可以貫穿整個軟弱土層,直達相對硬層。如果軟弱土層比較厚,樁體也可不穿過整個軟弱土層,這樣,軟弱土層只有部分厚度轉變為復合土層,其余部分仍處于天然狀態。

1.當軟弱土層比較薄時的加固原理

當軟土層比較薄時,這是樁體就可以直接被打到比較硬的土層,這樣就可以集中樁體的應力作用,我們知道樁體的壓縮模量要大于軟土的壓縮模量,困而通過基礎傳給復合地基的外加壓力隨著樁、土的等量變形會逐步集中到樁上去,從而使軟弱土負擔的壓力相應減少。這樣就可以有效提高復合地基的承載力,同時減少了其壓縮性,這樣就可以使軟地基加固。

2.軟弱土層較厚時的加固原理

如果遇到的軟土層比較厚時,這是樁體是不可能達到硬層深度的,也就是相對的硬層和復合土層不相接觸時。該墊層把荷載引起的應力向周圍橫向擴散,使應力分布趨于均勻.這樣就可以有效提高復合地基的承載力,同時減少了其壓縮性,這樣就可以使較厚軟地基得以加固。

五.振沖碎石樁施工技術分析

1.處理范圍

首排碎石樁距基礎外緣60cm,處理長度為基礎外緣50 m,第一個20 m段碎石樁間距2 m,第二個20 m段碎石樁間距2.2 m,第三個10 m段碎石樁間距2.5 m,碎石樁處理寬度為坡角以外0.5 m。每米碎石用量為:π×(0.8×0.8÷4)×1.35=0.678 平方米。填料可選用天然級配,但不能采用單級配料,含泥量不超過10%,粒徑為20至50mm。

2.施工設備

施工設備如下表:

3.施工工藝

(1)工藝流程

采用振沖碎石樁加固軟土地基的工藝流程如下:地上地下清障、地面整平;放線定樁位;樁機就位墊平、調平;閉和樁尖垂直對準樁位;啟動樁錘沉管;沉管同時噴水造孔;沉到設計深度;清孔;留振10—20s拔管;反插至密實電流;成樁;移到下一根樁。

(2)施工工藝

①放線,碎石樁按正三角形布置,測量人員根據圖紙段落處理寬度及處理長度放出區域控制樁,經測量監理工程師確認后,按照圖紙樁距逐點測定樁位并用長竹簽做好標記,施工過程別注意樁位標志。

②定位,移機到達指定樁位,閉和樁尖垂直對準樁位,其偏差不大于5cm。用枕木基本墊平樁機,然后調整支腿樁管垂直地面,樁身垂直偏差不超過1.5%,施工中質檢員進行認真現場檢查并填寫檢查記錄。

③造孔,啟動供水泵及振沖器,待振沖器下端射水口出水的水壓及水量達到工藝要求時啟動振動器,使振沖器以0.5m/min至2 m/min的速度在土中徐徐下沉,造孔過程中應始終保持振沖器處于懸掛狀態,以免造成斜孔。當造孔達到設計深度時,將振沖器提出孔口,再放至孔底,往復2至3次,使孔口泥漿變稀,清除孔內泥土,保證填料順暢,減小樁體含泥量。

④成樁,成孔后將振沖器提離孔底30一50 cm,在孔底留振10—20 s后拔管,拔管速度控制在0.8—1.2 m/min,每次填料厚度不宜大于50cm,將振沖器下放至填料中,進行振密。這時振沖器一方面將填料振密,另一方面使填料擠入孔壁的土中,從而使樁徑過大。隨著填料的不斷擠人,孔壁土的約束力逐漸增大,當約束力與振沖器產生的振力相等,樁徑不再擴大時,繼續振密,振沖器電機的電流值迅速增大,當電流達到密實電流時認為該深度的樁體已經密實。樁體密實電流根據現場情況確定。

五.結束語

樂自高速公路對完善四川省和區域高速公路網、增強川南地區城市之間的聯系、增加川西南地區出省路徑的選擇具有重要意義。在這個施工的過程中處理軟土地基是一個較大的難題,本文就以樂自高速的軟土地基處理為背景作了簡單的闡述,具體的介紹了施工的技術要點以及質量控制方法。雖然隨著我國經濟的發展,科學技術的不斷進步,我國對于軟土地基的處理方法也有了較大的發展,振沖碎石樁加固法的應用也越來越廣,但是在具體的施工過程中也還存在許多的問題,這需要行業的專家以及施工的工作人員,在具體的工作中不斷的探索,不斷的發現問題解決問題,只有這樣才能使得技術不斷的科學化。

參考文獻:

[1]黃維章 振沖碎石樁在加固軟基中的應用 [期刊論文] 《廣州航海高等專科學校學報》 -2003年2期

[2]趙進坤 振沖碎石樁在軟土地基處理中的應用[期刊論文] 《水運工程》 PKU -2001年7期

[3]黃中華 袁際萍 探討振沖碎石樁在軟土壩基處理中的應用 [期刊論文] 《城市建設理論研究(電子版)》 -2012年10期

[4]王本煒 趙亮 淺談振沖碎石樁地基加固中的管理與應用 [期刊論文] 《中小企業管理與科技》 -2010年1期

[5]林文慶Lin Wenqing 振沖碎石樁技術在軟基加固施工中的應用 [期刊論文] 《福建電力與電工》 -2000年1期

篇(4)

中圖分類號:TV 文獻標識碼:A 文章編號:

一.前言

水利施工質量將直接關系到所有居民是切身利益,而整個水利質量管理過程中,地基的質量控制對整個水利的質量有著深遠的影響。在水利施工過程中,經常會遇到軟地基,也就是那些在承載力方面比較差的、需要在水利工藝方面進行特殊處理的、比較松軟的地基。這樣的地基是在進行水利設計和施工時應該特別注意的,施工過程中一定要進行技術方面的處理才能確保水利的安全。在水利工程的施工過程中,在地基工程的處理方面,一定要特別細心,因為地基將影響到整個水利工程的質量,不管是哪種結構的水利建筑物,其全部承重負荷都將由地基來承載。最容易因為地基方面出現水利安全問題的是軟地基,一旦軟地基沒有采取一定的措施進行處理, 就會出現水利設施倒塌、傾斜等質量問題,因而,加強對軟地基的施工技術探討,有著十分重要的意義。

二.水利工程中軟土地基的施工技術

1. 砂墊層和砂石墊層換填

在進行軟地基施工過程中,由于軟土地基是非常不穩固的一種地基,這給我們的水利工作帶來了極大的難度,因此,我們可以采用鋪設砂礫層的方式來避免這一過程,鋪設完成后再夯實,就可以做到穩固作用。

采用這種施工技術的好處是既可以滿足承載方面的要求,也可以優化地基表層的排水效果,不至于積水,使地基進一步軟化。我們可以根據設計方案選取顆粒比較大的沙礫石,必要時可以摻入鵝卵石,可以依據施工地點的具體情況而定。當選用的沙礫石確定以后,就要對地基的溝槽進行處理,如果溝槽中有積水,應該采取必要的排水措施,然后再將事先配好的沙礫石填入。填入時,要逐層進行夯實,控制好填充料中的含水量,一般控制在10%到20%之間。

2.深層石灰攪拌樁的施工

深層次的石灰攪拌樁的施工是整個水利軟地基施工過程中的中重要的環節。在水利施工中有一樣不可缺少的材料就是石灰,因而在軟土地基的施工中,就更該注意石灰的利用,并且要極其注重石灰攪拌樁的施工問題。在軟地基中,針對于粘度較高的軟粘土,可以采用深層石灰攪拌樁,實際上就是根據土壤的特性,強行將地基土和石灰按照一定的比例進行攪拌,讓他們進行化學反應,這樣處理以后,就會使地基達到設計中要求的承載力和耐壓強度。在特殊的地基土條件下,這樣處理的效果甚至要比水泥好得多。

(一)嚴格控制石灰原料的質量

我們所用的石灰是要經過處理的, 并且石灰的成分方面也有特殊的要求。石灰要磨碎到最大顆粒小于2 mm,氧化鈣、氧化鎂含量分別達到80%和8.5%以上。石灰中不能有太多的雜質,液性指標控制在70%左右。

(二)加強對軟土地基的關鍵施工環節的控制

在進行水利工程施工過程中,首先應當對地面進行處理, 使表層地基有一定的硬度和承載力, 確保機械的進入和移動, 配備合格的粉塵發射器、空氣壓縮機等設備,并認真檢查,是否符合施工要求。尤其是要取地基土進行化驗,根據地表土的物理和化學特性,確定石灰的配比,并設計確定樁長度、密度和粗細等。施工過程中的技術要點,施工過程中,應該控制好風力的大小,注意不要讓石灰粉塵過多散失,樁基的排列上也要按照一定的模式。最常見的兩種排列是等邊三角形和正方形,因為從力學角度來講這樣的排列是最佳的。

3.深層水泥攪拌樁的施工技術

在水利施工過程中為了加固水利設施,水泥的利用是必不可少的,也是極為重要的,尤其是在軟土地基的施工過程中,就更該注意水泥的利用,并且要加深其深度。深層水泥攪拌樁主要使用于非常松軟的淤積土質和粉塵土質等的地基,在水利施工過程中出現這樣的地質狀況時,我們應該運用深層鉆探灌注水泥的辦法來進行處理。

首先,精心籌劃,做好施工前的準備工作。施工前的準備工作是非常重要的,主要應該做好施工地點的平整工作,以保障機械的進入和正常施工。如果施工地點有障礙物,應該及時清除;如果施工地點是一片洼地,應該用合適的土質進行回填,一般采用粘土,直至場地平整均勻。其次是要采購合適的水泥,我們一般采用的是42.5 級的硅酸鹽水泥。再次就是要檢查施工過程中所用的機械,是否性能良好,是否能夠確保順利施工,應該指派專業的人員進行檢修。

其次,及時試樁,獲取必要的參數。我們在施工以前,一定要進行試樁,其主要目的是了解施工地點的具體地質情況,獲取施工過程中用以參考的必要參數。我們在試樁施工的過程中,可以了解到泵送速度、時間以及水泥的配比、攪拌的程度等方面具體的數據,可以為接下來的施工提供必要的依據。

再次,做好深層水泥攪拌樁的施工工藝控制。筆者結合多年的施工經驗,主要表現在以下幾個方面。

(一)檢驗堵塞:

在水泥攪拌樁開鉆前期,施工人員需要對整個管道用水清洗.檢查管道中有無堵塞現象,待確定水排盡后繼續下鉆。

(二)懸掛吊錘

為了使水泥攪拌樁樁體的垂直度能夠達到施工的要求,可將吊錘懸掛在主機上,按照吊錘與鉆桿上、下、左、右距離相等這一原則實施控制。

(三)質量檢查

這主要是針對成型的攪拌樁而言,質量檢查的主要方面是水泥用量、水泥漿罐數、斷漿現象、噴漿攪拌上升時間、及復攪次數等等。

(四)攪拌配合比

水泥配置時要對相關參數有效計算, 按照水利材料的標準進行, 具體為水灰比0.450.50、水泥摻量12%、每米摻灰量46-25kg、高效減水劑0.5%。

(五)二噴四攪:二噴四攪工藝在水泥攪拌樁的施工中常常被采用。第一次下鉆可帶漿下鉆,堵管噴漿量控制在總量的1/2以下,禁止帶水下鉆。保證在低檔操作下進行下鉆和提鉆,復攪需要適當提高~個檔位。正常成樁時間在40min左右.噴漿壓力0.4MPa。

最后,施工技術要點分析:整個施工工藝流程可以概括為:定、鉆、噴、提。定:就是放樣測量,定樁基的位置和鉆機的位置;鉆:就是用鉆機正循環鉆進到設計的深度;噴:就是當鉆進到一定深度的時候開始向樁機高壓噴入事先攪拌好的水泥漿;提:就是在灌注水泥漿的時候,鉆機反循環退出。檢查堵塞、懸掛吊錘為了確保樁基的質量,我們首先要檢查管道中有無堵塞現象,及時排放鉆探過程中的溢出物。為了確保整體達到施工設計方面垂直的要求,可以在主機上懸掛吊錘,依據吊錘的位置來判斷垂直度,進而達到質量控制的目的。水泥的配比及鉆進時的技術要領,水泥漿的配比為:水灰比例控制在0.5 左右,水泥的摻入量要達到12%以上,并添加0.5%左右的高效減水劑;鉆進過程中我們采用常用的二噴四攪的方法,第一次下鉆時可以帶水下鉆,當噴漿量達到一半時,禁止帶水。噴漿壓力應達到4個壓以上。

四.結語

總之,軟土地基在水利工程中是十分常見的且容易發生質量問題的施工環節,若在施工時遇到軟弱地基,需要及時采取相關的措施進行處理解決,避免給水利造成破壞。 通過嚴格的技術要求及施工規定進行操作,這樣才能保證較高的施工質量。

參考文獻:

[1]張美麗 王麗萍 水利工程中軟土地基的施工技術 [期刊論文] 《改革與開放》 -2010年10期

[2]劉含江 侯存亮 研究水利工程中軟土地基的施工技術 [期刊論文] 《城市建設理論研究(電子版)》 -2012年16期

[3]徐斌 王棟 淺談水利工程軟土地基施工技術 [期刊論文] 《河南建材》 -2011年2期

篇(5)

1.引言

我國珠江三角洲沿海地區為典型的沖積平原地貌,地勢平坦,水網密布,由于河流沖積和海潮的進退作用,在該地區廣泛分布著海相、湖相及河相深厚軟粘土層,這種軟粘土具有工程上所謂的“三高三低”的特性,即高含水量、高孔隙比、高壓縮性和低粘聚力、低滲透性、低固結系數。軟土主要為淤泥和淤泥質土,一般分布于地表硬殼層之下,軟土層間常夾薄層粉細砂。一般而言,在此類軟土地基上建造建筑物,會產生很大的沉降和差異沉降,且沉降持續的時間長。務必注意在建造建筑物之前要對軟土地基采取處理措施進行地基處理,來增加密實度,提高抗剪強度,降低壓縮性。處理軟土地基有諸如強夯和振沖等多種方法,本文談及的堆載預壓法也是工程上應用廣泛,技術經濟合理,行之有效的處理方法之一。

2.關于堆載預壓法加固軟土的機理簡介

堆載預壓過程分析實際是加載預壓過程中加載荷載與孔隙比之間關系。其中關鍵的設置排水系統可以改變地基原有的排水邊界條件,增加孔隙水排出的路徑,縮短排水的路程。對深厚軟土地基進行堆載預壓處理時,通常要在地基中打設塑料排水板(或砂井)作為豎向排水通道,縮短排水距離,加速土層固結;在表層設置一層砂墊層作為橫向排水通道及工作墊層,然后利用堆填作為荷重進行堆載預壓。

3.在深水港軟基的應用分析

3.1工程概況

某港口工程區域屬山丘陵河口堆積平原,廣泛分布著海相沉積的軟弱粘土層,從上到下地基土依次為淤泥、淤泥粉砂互層、海相淤積土層、淤泥質粘土,這些基地壓縮和含水量高、抗剪強度和滲透性低的顯著特點,并且埋藏深厚達數十米。海涂持力層主要為全新世濱海相上段的沖海積青灰色中細砂,粉細砂、粉土與粘土互層以及海積的青灰色淤泥,底部為中段的沖海積青灰色淤泥質粘土及粉質粘土,天然地基往往不能滿足大型工程對地基變形和穩定性的要求。從而要建港口前期必須要對這些深厚軟土地基進行處理、加固。

經相關地質勘查和設計施工單位緊密討論,該港區陸域形成采用吹填砂與回填開山石方案;陸域天然軟土地基加固采用塑料排水板加堆載預壓方案;吹填砂層加固采用振沖或強夯法進行處理。軟基處理的技術要求為:場區填筑后沉降6MPa,標準貫入注砂面以下l-2m的范圍>12擊,2m以下>15擊;設計要求強夯加固后吹填砂距砂面0.5m范圍內壓實度應達到0.93,0.5-1.5m范圍內壓實度應達到0.9。另外,本文主要針對堆載預壓進行討論。

3.2堆載預壓設計和施工簡述

文章討論的施工隔堤為沙被斜坡堤結構,北部泥面低,水深大。堤頂標高+5.9m,坐落于淤泥和淤泥質軟土地基上。設計初步采用塑料排水板固結法對地基進行處理,主要處理對象為地質圖(文中無法給出)中的①-1層也即黃灰色淤泥層、①-2灰色淤泥層再加上①-3的灰色淤泥質粘土層,處理深度10m到28m。C型排水板正方形布置,間距為1m。

施工順序:鋪設2層沖灌袋裝中粗砂墊層塑料排水板的打設覆蓋針刺編織無紡復合土工布及袋裝碎石層在等了1個月之后第一級砂被棱體至+0.0m、堤前護面陸域吹填至-0.5m+1.5m平臺護面、第二級砂被棱體至+1.8m、鋪設反濾土工布、袋裝碎石、片石墊層、斜坡面護面陸域分級吹填至+l.9m,每級吹填厚度不超過2m+3.6m平臺護面施工第三級砂被棱體至+4.lm、坡面護面陸域吹填至+3.5m等到1個月后第四級砂被棱體護面至5.8m、棱體內側鋪設反濾土工布、袋裝碎石壓層后方吹填至巧0.5m地基穩定后防汛墻分級施工、鋪設+5.9m平臺與防汛墻間隙處護面。

整個工程施工時需要布置監測儀器,限于篇幅未對監測過程進行詳細闡述。但是在隔堤填筑施工過程中,地基的變形較大,地基以及堤身結構的穩定是本次監測的重點。所以從打設塑料排水板到覆蓋針刺編織無紡復合土工布及袋裝碎石層完成后要開始埋設監測儀器。

3.3隔堤固結沉降計算

固結計算是堆載預壓設計中必須要進行的,軟土地基最終沉降量可以通過固結沉降量乘以經驗沉降修正系數求得。塑料排水板或砂井軟土地基固結度的計算是建立在太沙基固結理論和巴倫固結理論基礎上的。工程采用了CONSOL軟件,算得壓縮土層固結度達到93.3%,接近于常規的三點法計算的95.53%的固結度,從而表明施工隔堤的基本己經達到穩定。而固結沉降的1029mm基本在控制范圍。實測數據和理論計算結果表明采用基于固結理論的計算結果滿足本工程的計算。

4.堆載預壓法的施工應注意的問題

本工程對于堆載預壓法處理軟基也只是方案的一種,工程還進行了振沖和強夯等方案的分析和局部試驗,限于篇幅和討論側重點,筆者在文章只對堆載預壓進行較為詳細的說明。但是不管怎么樣,工程人員必須知道軟土地基的固結沉降變形與施工方法和施工質量關系密切。比如堆載預壓法,筆者認為在施工中應注意:首先,軟土地基路堤施工季節應適宜,建議在旱或冬季作業;其次相比其他軟土地基加固方法,堆載預壓法是軟土地基固結沉降較慢的一種,施工計劃應妥善安排,盡量提前施工以使得軟土地基有充分的時間完成固結沉降,達到港口或者其它類似港口工程的要求;最后要知道地表硬殼層對軟土地基固結沉降是一個有利點,施工過程中避免對地表硬殼層結構的進行損壞,充分發揮硬殼層的板體效應。

參考文獻

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[中圖分類號]TU471.8 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2014)-1-226-2

0引言

廣州市南沙區鳳凰一、二、三橋工程連接南沙區黃閣、靈山、橫瀝和珠江管理區,位于南沙地區發展規劃的中部組團,是連接黃閣、靈山半島、橫瀝半島以作珠江管理區的重要通道。路線總長7.4651km,其中橋梁總長約5.735km,道路長約1.730km。本項目是構成環大南沙“中環路”的重要組成部分。詳見圖1:地理位置圖。

1地質概況

本標段地處三角洲平原,地形平坦,地勢開闊,地面標高約3.67~8.60m,河床標高約-10.30~1.20m。

路線途經地區及其附近地層主要為第四系、第三系和燕山期花崗巖,其地層巖性特征分述如下:

(1)第四系(Q):廣泛分布于沿線地表,為第四系海陸交互相沉積層,由灰色,灰白色或褐黃色等淤泥、淤泥質土、粉細砂,粘土,亞粘土及砂礫、卵石、亞粘土等組成,厚度較大,約18.5~46.8m。(2)巖漿巖(γ52(3)):燕山三期花崗巖和時代不明小型石英斑巖體。在珠江三角洲平原區以殘丘或部分臺地及隱伏巖體產出。

上述第四系、燕山三期花崗巖為本路段主要地層巖性。

2鳳凰大橋地區軟土性質特點

鳳凰大橋施工沿線特殊性巖土主要為軟土,沿線軟土主要由第四系沼澤相淤泥(層號為3)、淤泥質亞粘土(層號為3-1、6-1)及淤泥質粉砂組成,以淤泥及淤泥質亞粘土為主。根據勘探資料,對軟土分布及賦存狀態分類統計列表如下:

2.1軟土主要物理力學性質指標

2.2靜力觸探及十字板剪切成果統計

根據上述統計資料不難發現,本項目的軟土分布廣泛,賦存厚度較大,具“含水率高、壓縮性高、抗剪強度低、承載力低、透水性差”等特點。

3鳳凰大橋沿線地質施工建議

本區域主要由橋梁、輔道路基工程工程構成。本標段全線地貌類型為平原,地處于平原松散巖組工程地質區。工程施工沿線廣泛分布軟土(淤泥、淤泥質土、淤泥質砂),巨厚層軟土對輔道路基工程及構造物場地穩定性有所影響。在公路橋梁施工過程中,軟土地基具有極大的危害性,如果在施工中沒有妥善處理,會造成地基失穩,使公路橋梁出現道路沉降,縮短使用壽命,影響橋梁安全。

第四系覆蓋層中對工程影響較大的主要是軟土,本標段范圍連續分布有軟土層,對一般路基建議采用袋裝砂井(塑料排水板)結合堆載(超載)預壓進行處理,對橋臺軟基,建議采用粉噴樁或CFG樁進行處理。

4具體施工方法說明

4.1袋裝砂井(塑料排水板)輔以堆載(超載)預壓

袋裝砂井(塑料排水板)輔以堆載(超載)預壓即袋裝砂井(塑料排水板)堆載(超載)預壓法。袋裝砂井(塑料排水板)堆載(超載)預壓法是排水固結法中的一種軟土地基處理方法。因為飽和軟粘土地基在荷載作用下,孔隙中的水被慢慢排出,孔隙的體積慢慢地減小,地基就會發生固結變形,同時,隨著超靜水壓力逐漸減退,有效應力逐漸提高,地基土的強度也在逐漸增長。根據固結理論,粘性土固結所需時間和排水距離的平方成正比,土層越厚,固結延續的時間越長。為了加速土層的固結,最有效的辦法是增加土層的排水途徑,縮短排水距離以減少排水時間。袋裝砂井(塑料排水板)和砂墊層就是為此而設立的豎向排水和水平排水墊層。堆載是排水固結法的加壓系統,它使地基土的固結壓力增加而產生固結。

袋裝砂井(塑料排水板)堆載(超載)預壓法施工中,應注意以下幾個問題:(1)定位要準確,砂井垂直度要好,這樣就可確保排水距離和理論計算一致。(2)砂料含泥量要小,這對小斷面的砂井尤為重要,因為直徑小,長細比大的砂井井阻效應較為顯著,一般含泥量要求小于3%。(3)袋中砂宜用風干砂,不宜用潮濕砂,以免袋內砂干燥后,體積減小,造成袋裝砂井(塑料排水板)縮短與排水墊層不搭接等質量事故。(4)聚丙烯編織袋在施工時應避免太陽光長時間直接照射。(5)砂袋入口處的導管口應裝設滾輪,避免刮破砂袋而漏砂。

4.2粉噴樁處理法。

粉噴樁也稱加固土樁,是屬于深層攪拌法加固地基方法中的一種形式。它是利用石灰和水泥等材料作為固化劑中的主劑,采用預制的攪拌機械將軟土和粉體狀固化劑進行就地強制攪拌,通過利用軟土和固化劑二者之間產生的化學變化和物理反應,使軟土形成一定強度的優質地基,增強軟土硬結程度,保證軟土的整體性和水穩性。在高速公路施工中,一般在淤泥土質和含水量較高的粘性土路段中使用較多。通過固化劑對軟土的作用,解決軟土地基的易沉降問題,粉噴樁法最適用于加固各種飽和軟粘土。粉噴樁加固是基于水泥加固土的物理化學反應過程,通過攪拌使水泥和土發生水解和水化反應,形成水泥水化物而構成凝膠體,使土團凝結而形成整體穩定的結構。

4.3CFG樁處理法

CFG樁是水泥粉煤灰碎石樁的簡稱(即cement fIying-ash gravel pile)。它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘結強度樁,和樁間土、褥墊層一起形成復合地基。CFG樁復合地基通過褥墊層與基礎連接,對于軟土層地基來說,CFG樁復合地基可保證樁間土始終參與工作。由于樁體的強度和模量比樁間土大,在荷載作用下,其樁頂應力比樁間士表面應力大。CFG樁可將承受的荷載轉向較深的土層中傳遞并相應減少了樁間軟土承擔的荷載。在采用CFG樁處理辦法時要注意以下兩點:(1)冬期施工時混合料入孔溫度不得低于5℃,必須對樁頭和樁間土應采取保溫措施。(2)施工垂直度偏差不應大于1%;對滿堂布樁基礎,樁位偏差不應大于0.4倍樁徑;對條形基礎,樁位偏差不應大于0.25倍樁徑,對單排布樁樁位偏差不應大于60mm。

5結束語

軟土分布廣泛,賦存厚度較大,具“含水率高、壓縮性高、抗剪強度低、承載力低、透水性差”等特點,對一般路基工程,上文提及了有效的處理辦法。對橋臺軟基,CFG樁處理或粉噴樁處理可以解決這一軟土施工難題。同時建議路基及橋臺軟基處理宜同步進行。當工程進度一旦受到軟土結構影響時必須馬上聯系專業人員對其進行處理,不要盲目采取措施,影響工程質量。

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論文摘要:對現階段我國高等級公路軟基處理方法進行了探討,介紹了常用的軟基處理方法和其理論依據,對所存在的問題作出了分析,并且對未來的發展方向進行展望。

一、高速公路軟基處理研究背景

近年來,隨著經濟建設的不斷發展,我國基礎設施建設的規模愈來愈大,高速公路也迎來了大發展的嶄新局面。1988年10月全長18.5km的滬嘉高速公路建成通車,此后,又相繼建成全長375km的沈大高速公路和全長143km的京津塘高速公路。自1990年以來,我國高速公路建設進入了快速發展期,一大批高速公路相繼建成通車,2003年全國交通基礎設施建設投資又創歷史新高,高速公路通車總里程突破3萬公里,穩居世界第二位。交通部于2004年提出未來20年公路發展的遠景規劃,將在2030年之前建成85 000公里的高速公路網。高速公路的建設地域已從沿海、平原等經濟發達地區向內陸腹地、山區發展。然而,受地理位置的限制,許多高速公路不得不修筑在軟弱土地基上。由于軟弱土地基具有的強度低、壓縮性大和明顯的觸變性等不良特征,對于路基危害很大。因此,在路基設計與施工中,必須給予充分的重視,根據實際情況,因地制宜地處理,以提高地基的強度,減少其壓縮性,改善其穩定條件。

我國地域遼闊,有各種成因的軟土層,如東海、黃海、渤海的濱海相沉積土;長江、珠江、閩江中下游的三角洲相沉積土;洞庭湖、太湖、洪澤湖、滇池的湖相沉積土等,其分布范圍廣、土層厚度大。這類軟土的特點是含水量高、孔隙比大、抗剪強度低、壓縮系數高、滲透系數低、沉降穩定時間長。在這類地基上修建高等級公路,若地基不經處理或處理不當,將會引起道路質量的降低甚至破壞。據調查統計,在世界各國土木、水利工程事故中,以地基問題處理不當引起的最多。而且,因地基問題造成的事故一旦發生,輕者影響使用,重者危及生命財產的安全,并且補救比較困難,補救工程費用很大。如日本的常磐高速公路神田橋自1986年09月20日通車后,19個月平均每月補修一次錯臺,嚴重影響了路面質量和通行能力;我國滬嘉高速公路、湖北漢宜一級公路等通車后,由于軟土沉降等問題,使路面開裂,橋頭錯臺,錯臺大者可達7~8cm,使行車速度大為下降,一直小修不斷。隨著高等級公路的修建,軟土路基問題越來越突出,已成為影響工程質量、工程周期和工程造價的關鍵因素之一。因此,加強高等級公路軟基處理的研究,科學地選擇經濟、有效的軟基處理方案,是確保高等級公路的工程質量的重要措施。

二、我國高等級公路軟基處理研究現狀

1、軟弱地基基本特性的研究

軟弱地基主要是指呈軟塑和流塑狀態的粉土和粉質粘土,是在地表下相當深度范圍內存在軟弱土。軟弱土的主要物理力學指標表現為:天然含水量大于液限,天然孔隙比大于1.0,塑性指數20左右,不排水抗剪強度小于30kPa,壓縮系數a1-2大于0.5MPa-1。這類土具有壓縮性高、強度低,排水固結慢、地基穩定性差等特性,通常很難滿足地基承載力和變形的要求。因此,不能作為永久性大型建(構)筑物的天然地基。軟弱地基在不同地區或在同一地區的不同路段,表現出的工程特性有較大的差異,如在軟弱土厚度較大的地區,表層在長期氣候的影響,含水量減小,在收縮固結作用下,其表面形成所謂的“硬殼”。該硬殼層具有中等或低的壓縮性,較高的強度。在工程上如何利用這一硬殼層,節約工程造價,積累了一定的經驗。

2、高速公路軟基處理的實例研究

近年來,隨著高速公路大規模的建設,工程中遇到的軟基問題愈來愈多,在軟基處理的過程中,對軟土的性質、基坑開挖穩定性及其地基加固技術的研究日益深入,在軟土加固的工程實踐及樁基或其他類型基礎的設計和施工等方面,積累了豐富的經驗和大量的資料。可以說,公路軟基處理的方法可涉及到所有的地基處理方法。軟基加固技術由最早的采用填土緩速平衡碾壓、生石灰樁、淺層換填等方法發展到下述的主要的處理方法:(1)排水預壓法;(2)粉體攪拌樁深層處理法;(3)輕質路堤;(4)墊層及淺層處理;(5)自重預壓,超載預壓;(6) 化學方法;(7) 土工織物等加固技術;(8)砂樁、碎石樁等。國內外的軟土地基加固方法歸納起來已達幾十種,但目前仍然處于新老方法不斷完善和發展的階段。不論采用哪種方法,就其原理說不外乎分為以下幾類:(1)改良土質;(2)換置;(3)補強。從以上的軟基處理方法在工程實際中的應用情況來看,對其效果評價不一,由此看來,在如此眾多的軟基處理方法中,要采用哪一種方法效果較好、施工方便、又節省資金,這無疑也是軟基加固處理中的一個關鍵問題。

3、軟土地基加固方案選擇的研究

高速公路對地基變形量的要求很高,一般要求在使用期內路堤的工后沉降不超過30cm,路橋搭接處不超過10cm。大量的工程實踐證明,軟土地基加固工程成敗的先決條件之一是地質資料的可靠性。地基加固的費用可占總投資的1/3,甚至更大,所以選取經濟、有效的加固方案非常重要。要想確定科學合理的加固方案,除了

設計上重視工程地質調查外,應盡可能采用精密和現代化的勘探儀器與手段,獲得準確數據,綜合考慮土的特性、產生壓縮變形的機理、加固方案和質檢的難易程度以及施工隊伍的素質等條件。

軟土地基加固處理技術比較復雜,地基的沉降過程長達幾十年,為使軟基加固處理取得長遠的效果,應盡量采用理論上成熟、計算方法完善的加固處理技術。

經過多年的實踐,可以得出如下經驗:(1)強夯對于以泥炭為主的軟土層,仍然是有明顯效應的;(2)對于基礎面積較小的軟粘土地基,如柱基、墩基等,采用強夯,即使不能形成良好的排水通道,產生周圍隆起,但也能達到強迫預沉降、強迫換土的效果。(3)軟粘土采用強夯,最好配以較疏的砂井,而砂井的井徑,盡可能采用較大直徑,以加強壓密排水效應。(4)軟粘土采用強夯,孔隙壓力消散遲緩,相鄰夯點,先后夯擊的間歇時間,常需達到3周~5周,如果平均按一個月計算,則整個施工期間,必須在3個月以上。  三、高等級公路軟基處理研究存在的問題及展望

目前公路軟基處理的研究己經達到了相當的水平和規模。但從國內、外現有資料來看,仍存在著一些不容忽視的問題,因此,結合當前公路軟基處理研究的現狀,應在相應的方面加強研究。

1、 數值計算技術沒有充分表現出其優越性。

因為以太沙基(Terzaghi)的經典土力學為基礎的理論公式法仍被廣泛應用,所以在實際工程應用的研究中應將深入開展軟土地基沉降計算方法的研究和數值計算方法的實用研究作為今后的工作重點。

2、 地基加固新技術的研究還不夠,應加強復合地基的應用及其研究。

對于軟土層厚度較大,深層土體強度很難改善時,復合地基能將外力較合理地傳遞給全土層,并按樁(柱)體剛度和置換率的不同,承擔不同的外力,減輕土直接受力的負擔,不必對較難改善強度的深層軟土進行加固處理,如采用深層攪拌樁、預制樁法均可形成復合地基,工程實踐證明效果很好。

3、 地基處理方案的決策分析研究不夠,目前的方案選擇基本上停留在人為憑經驗選取階段。應加強公路軟基處理方案的決策分析,對軟基處理方法進行優選。使目前人為定性決策方法數值化、科學化和智能化。

(1)加強公路軟基處理的系統化研究。近年來,大量出現的實例研究為系統性的理論研究提供了基礎,應著手對這些實例研究資料進行系統化的研究,對軟土的工程評價,處理方法的選擇等都具有重要的理論和實踐意義。

(2)應用系統工程( system engineering) “ 量化評分” 法進行軟基處理方法的選擇。因為不同地區的土層厚度、分布、質量有所差異的,地基處理在技術、造價、時間和施工難度上均是不同的,所以只有對具體的工程地基加固采用系統工程“ 量化評分” 法進行分析、優選,才能收到較好的效果 。如上海新港址軟基處理方法選擇, 上港十四區對多個試驗成果進行優選, 均采用系統工程的量化分析理論,得到有關專家的好評。

(3)提高公路軟基處理研究的智能化水平,研究表明,在工程領域,尋求最優解往往很困難,獲取滿意解不失為一種合理的選擇,人工智能方法是目前獲取滿意解最好方式之一。

4、地基處理方法的選擇應與環保問題結合起來。

5、地基處理效果的檢測技術有待進一步發展。

6、經濟快速的處理方法是有生命力的處理方法。隨著工程建設的高速發展,要求對地基的處理速度要加快,周期要縮短;再由于建筑市場的開發,往往經濟實惠的方法較易被市場所接受。因此經濟快速的加固方法仍然是今后發展方向。

參考文獻:

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中圖分類號:TU99文獻標識碼: A

引言

近年來,隨著市政路橋建設的迅速發展,我國各個地區根據實際情況,開展軟土地基工程的設計施工也越來越普及。路橋施工中軟土基地的處理技術給我們帶來了巨大的經濟效益,為我國路橋建設打下了堅實的基礎。但在市政路橋工程建設中,軟土地基處理效果因不能滿足實際使用要求,時常出現道路變形、沉降等現象的發生。所以,改善軟土地基處理能保障人民群眾的生命財產安全,具有十分重要的意義。

一、軟土地基的主要特征

軟土地基就是指以軟土為主要成分,同時還摻雜一些粉砂以及一些粉土混合而成的地基,這種軟土地基比較軟,所以其可塑性比較強,但是承載力比較低。如果在實際施工的過程中有軟土地基的話,就會給施工造成一定的困難,并且軟土地基的另一個特點就是其含水量比較高,所以這就使軟土地基存在很大的空隙,導致水分流失的比較快,土地也會變得比較的疏松。

二、軟土地基處理技術在橋梁公路工程建筑中的重要性

由于軟土地基的土質會在一定程度上給施工過程中的穩定性造成一定的影響,所以一般軟土地基是不適合做持力層的,而是需要對這部分軟土地基做一定的處理,從而給地基的形成打下基礎。

隨著我國市場經濟的不斷進步,旅游業的不斷發展,我國公路和橋梁建筑的項目也逐漸增多,為了能夠更好的保證我們人民的生活質量,方便人們的生產生活,國家不斷的開發橋梁及公路建設工程來保證我們更加順暢的進行生產和生活,所以就要在軟土地基的施工上和技術的處理上做得更好。

軟土是指天然含水量比較高、孔隙比較大、并且壓縮性比較高,同時其抗剪強度比較低的細粒土,這種土質一般情況下使分布在海邊以及有湖泊和河灘等等一些相對水利施工比較集中的地方,這種土質容易受到壓力變形和沉降等的影響。軟土地基在橋梁以及公路工程中的危害最主要的就是體現在公路施工上面,主要是一些橋涵構造物以及一些高路堤路段的公路上。比如一些橋頭的高路堤所發生的沉降現象,單邊膨脹以及滑移等現象都頻繁發生,所以這些現象的產生就會給橋梁的使用壽命造成一定的影響,甚至會影響到人們和車輛的安全問題,更為嚴重的就是,如果橋梁發生倒塌的話就會給附近人們生活的正常進行造成非常大的影響。所以,解決軟土地基的軟弱性問題,保證軟土地基變的更加強硬,是橋梁公路建筑項目中首先需要解決的問題。如果沒有處理好,就會影響到整個工程項目的繼續進行,嚴重影響到工程作用的發揮。但是軟土地基處理問題的解決現在還是一個很大的難題,加上我國土層資源的豐富,各個地方的情況都不相同,所以軟土地基的處理技術就相對比較難統一。在對軟土地基的處理過程中,應當對待具體問題具體分析,結合具體的軟土地基的土層情況和當地的施工造價以及工期等等具體條件作為一個結合,對幾種不同的地基處理方法在經濟和技術上做一個比較,從而得出比較適合工程來進行的軟土地基的處理技術。除此之外,還要多注意和環境的協調發展結合在一起,盡量避免由于一些軟土地基的處理而造成資源上的浪費和環境污染現象的發生。

三、市政路橋工程施工中軟土地基的處理技術

1、軟土地基的表層處理方法

1.1表層排水法

軟土地基的處理要因地制宜,如果地基處土質較好,但是含水量較大,因此采取表層排水法較為合適,具體是在填土之前進行地表的溝槽開挖作業,以排除地表水,同時對于地基表層部分的含水量也大大降低,確保工程機械順利通過,同時可以采取透水性較好的砂礫或碎石進行回填。

1.2墊層砂礫或者置換填土的處理方法

這一方法主要是針對路堤不高、土層薄、無硬殼等特點,而且具有兩面排水能力的軟土地基。這種技術的好處在于能夠使填土與基地之間形成一排水面,如果軟土地基遭遇填土的負載作用,能迅速的排水軟土地基中的孔隙水,加速軟土的凝結,降低其壓縮性,大大的提高了承受能力,從而有助于防止軟土地基中軟土剪切變形。

采用置換填土的方法,可以充分的發揮置換的作用,其具體操要求是用規定的土質重新回填。此方法雖然操作簡單,但是需要的成本也較大,一般應用在清淤回填的軟土施工中。在施工中也要注意到填土的進程,墊層厚度一般在0.5米至3米之間,一般所選取的施工材料為含泥量小于5%的整潔粗砂、中砂,或者為粒徑大于5里面的天然粒徑構成的砂礫。

1.3敷墊材料法

軟土地基土層分布不均勻的話,可以采取敷墊材料法進行軟土地基的處理。由于地基土層分布不均,有可能導致局部沉降和側向變位的現象,采取敷墊材料法進行處理可以提高地基的抗剪力和抗拉力,增強了地基的穩定性,便于施工機械順利通過,并均勻支撐其載荷,敷墊材料一般是用化纖無紡布、土工布以及玻璃纖維格柵等。

1.4添加劑法

此方法適用于表面粘性土的軟土地基,通過加入添加劑提高了地基的強度和壓縮性能,為工程機械的安全作業帶來了保障。一般所添加的材料通常為水泥和熟石灰,量的需求也要根據工程量來決定。添加劑中的石灰材料能夠降低土壤中的含水量,產生化學式的固定,更加保障了土壤的穩定性,一般使用改良土壤、水泥穩定等。如果為了改良土壤,可以在土壤中添加6%的石灰,其優點在于操作簡便,經濟實惠;如果為了水泥穩定,可以在黃土中加入3%到6%的水泥,這個造價相對較高,在黃土中添加10%到12%的石灰的石灰土是較為常見的。

2、粉噴樁加固處理法

2.1粉噴樁加固處理法在其施工之前應該對施工技術材料有所準備,具體包括:施工場地的地質報告、土工試驗報告、室內配比試驗報告、粉噴樁設計樁位圖、地面高程數據表、加固深度、停灰面高程、相關測量資料等。

2.2保證地表的平整度并對施工現場的障礙進行清除工作,比如場地低洼,應該進行粘性土的回填;如果場地不能滿足施工機械的通行條件,應該鋪設砂土或者碎石墊層以提高路基的強度;如果地基表面過軟,可以采取適當措施避免機械失穩的現象發生。

2.3施工機械和器具應該提前準備,并提前紀念性機械組裝和運轉試驗。

2.4粉噴樁的施工工藝要按照相關設計要求和施工現場情況進行確定,一般來說試樁數量為5根,試樁之后進行一些參數的確定工作,比如鉆進速度、噴氣壓力、提升速度、攪拌速度以及單位時間噴粉量等。

3、豎向排水固結法

如果軟土地基處有粘性土,可以在其地基處進行垂直排水柱的設置,一方面縮短了排水距離,使得地基排水固結效果增強,另一方面增加了地基的抗剪力和抗拉力。具體而言,豎向排水固結法由于其采用的材料有所區別而分為砂井和紙板排水,前者是利用砂井進行排水,其施工方法有打入式、振動式、螺旋鉆式及袋裝式等,此方法一般不單獨使用,往往與加載法和緩速填土法一起使用,多用于地層較厚而且粘土地質的軟土地基處理;后者對于泥炭質的軟土地基處理效果極佳;其處理范圍如下:處理填土坡面以提高其穩定性,處理路基頂面寬度以防止沉降。在進行排水砂井的設計時要提前設計好施工方法,并對砂井直徑、排水距離和改良范圍進行修正。

結束語

目前,國內市政路橋工程之中軟土地處理技術尚不完善,如何在軟土地基上更加穩固的進行路橋工程還需要我們不斷的探索,理論聯系實際,實現軟土地的合理開發與利用,解決交通問題,促進經濟的迅速發展。

參考文獻

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中圖分類號: TU47 文獻標識碼: A

在高速公路的路堤建設過程中,為了控制施工進度,指導后期施工組織及安排并保證路堤的穩定和實用,需要對路基的不同時刻沉降和最終沉降量進行預測,尤其針對以軟土為地基的路基施工,路基實際土層的性質很復雜。軟土地基在其頂部荷載及重力作用下產生壓縮變形,從而引起基礎沉降。沉降量是指地基土經壓縮變形達到固結穩定狀態時的最大沉降量,稱為最終沉降量。軟土作為一種特殊工程材料,土體本身性質變異性較大,特性復雜,而且取樣時容易受許多不確定因素的影響,所以無論是傳統方法還是數值方法,其本構模型存在的缺點已有共識,如參數的取得、影響因素和破壞準則等,至今仍然沒有一種計算方法是能夠令人信服的。但是通過現代的預測理論進行分析,根據實測資料或者模擬實驗數據推算沉降量以時間關系的預測方法已經在工程中被廣泛應用。目前,此類方法歸納起來,主要有如下幾種:

1、經驗公式法

土體的壓縮變形隨時間的變化過程不僅能在室內模型試驗時觀測到,而且在實際工程中也可以通過觀測沉降量隨時間的變化而得到。采用科學的預測方法處理沉降實測資料和試驗數據,有助于準確和預測沉降,從而使后期施工組織安排到達最優化。目前常用的經驗公式法主要有:指數曲線法、雙曲線法、對數曲線法、拋物線擬合法、三點法、星野法、沉降速率法等等。

(1)指數曲線法模型

指數曲線法是假定沉降的平均速率以指數曲線的形式減少的經驗推導法。此法認為曲線

——約呈折線型的三段直線,其經驗公式為:

(1-2)

在——直線上選取兩點(,)和(,),使其滿足,代入式(1-2)即得,由此可求得最終沉降量為:

(1-3)

式中,——對應沉降曲線拐點處的沉降值;

——對應沉降曲線拐點處的沉降速率。

(2)雙曲線模型

該法認為沉降-時間關系符合雙曲線式(1-2),若沉降過程觀測歷時較長,在沉降趨于穩定的后段取點計算,能夠得到較為滿意的結果[8],但在曲線前段應用時便會出現較大的誤差,正是因為這點,馮文凱等又提出了修正的雙曲線法。

(1-4)

式中,——參數;

其他變量含義同(1-1)。

另外,雙曲線式通過坐標零點,對一級加載情形,可把沉降時間關系起點定在處,即施工期的一半處。

2、Asaoka法

該法是由日本學者Asaoka在1978年提出的,又稱圖解法。是依據某級荷載作用下現場實測的個沉降值,然后再以為坐標系繪出個數據點,其中。可以看出所有的數據點基本都在同一條直線上,設該直線的斜率為,與軸的交點縱坐標為,其延長線與線的交點即為本級荷載下最終沉降量(圖1):

(1-5)

式中,——與所選取的時間間隔有關的兩個系數。

圖中的直線關系只有當土體行為完全符合太沙基一維固結理論假設才能存在。

該法可以作為路堤最終沉降量的一種簡便的預測方法,其最突出的優點在于可利用短期的觀測資料得到較為可靠的最終沉降推算值。其次,還能夠對是否已進入次固結階段進行分析判斷,并進行次固結沉降推算。但此法也存在一些不足之處:如最終沉降值在一定程度上依賴時間間隔,對主次固結的劃分存在一定的人為誤差。

圖1 Asaoka法預測最終沉降示意圖

Fig.1 The schematic of Asaoka method to predict the final settlement

3、灰色理論法

由于引起地基沉降的因素太多,用理論方法計算最終沉降量還有一定的困難,而上述方法都有一定的使用性和地區性。工程實踐已經證明:雙曲線法擬合出來的沉降量結果偏大,而指數法擬合出來的結果偏小等。近年來,巖土工程領域的科研人員也在采用灰色模型解決一些沉降問題。灰色系統理論的基本思路是:首先對數據進行累加處理,使數據序列的隨機因素影響淡化,從而提高數據序列的內在規律,再將數據序列建成一個具有微分、差分、近似指數規律兼容的灰色模型。利用灰色模型(GM)預測對數據沒有嚴格要求,而且灰色預測是一個動態的預測,可以根據新增加的數據相應的變動模型,而計算程序不用改變,這點正好適用于軟土路基的信息化施工。

灰色理論預測是以已知單位時段內的沉降量為研究對象,通過對這些數據的處理來獲得地基沉降的變形規律,從而對工后沉降進行預測。石世云等研究了多變量灰色模型MGM(1,n)在變形預測中的應用,將單點的MGM(1,1)模型擴充為多點的MGM(1,n)模型,通過沉降實例分析證明,MGM(1,n)模型精度高于分別單獨使用單點的MGM(1,1)模型;曾超等把灰色模型的路堤沉降預測結果和雙曲線法的預測值分別與實測值進行了對比,證明了灰色模型沉降量預測值和實際沉降量更接近。

4、人工神經網絡法

人工神經網絡(ANN)作為一門新興的信息處理系統,已經在信息科學和工程技術領域得到了廣泛的應用。它是模擬生物腦神經系統的一種計算機處理模式,由一系列簡單的高度互聯的處理單元組成。其優點在于具有較強的非線性映射能力和學習能力,在解決復雜問題時,對于外加的輸入,是以并行的、非確定的方式進行處理的。它在復雜非線性系統中具有較高的建模能力和對所提供數據的良好擬合能力。

在地基沉降計算方法中,分層總和法雖然計算方便但其計算精度不高;數值計算法理論上雖然嚴謹,但是模型參數的取值是影響計算結果精度的關鍵,且對技術人員的素質有很高的要求,推廣起來比較困難;經驗公式法主要是基于地方經驗,且存在著取點位置等帶來的一些誤差。而人工神經網絡法在處理非線性問題上具有獨特的優越性,能夠充分運用人工神經網絡較強的非線性映射能力,基于路堤沉降的實測或者試驗資料,對高度復雜的非線性的土工結構直接建模來預測路堤的沉降量,這樣能夠更好的反映軟基路堤的沉降規律。

參考文獻:

[1] 王志亮. 軟土路堤沉降預測和計算[D]. 河海大學博士學位論文, 2004.

[2]張誠厚, 袁文明, 戴濟群. 高速公路路基處理[M]. 北京: 中國建筑工業出版社, 1997.

篇(10)

軟土地基具有高含水量、大孔隙比、高壓縮性的特點,此種地基在我國沿江、沿湖以及沿海等地廣泛分布,對港口建設、公路路基、大型橋梁、涵洞、通道都存在著不同程度的危害。在高速公路的軟基處理中,地基土的強度和變形對地基土上的路堤及路面結構的安全和穩定性、行車安全有重要的影響。隨著我國公路事業的大力發展,大量工程實踐表明,用粉噴樁法加固高等級公路的路基和涵基,在滿足設計的前提下,不僅能提高地基土的承載力,從而能適應快速填筑施工,而且能較好地解決沉降過大的問題,大大節約了施工作業時間。因此,該法已越來越普遍地用于高等級公路的軟基處理中。

1.粉噴樁的成樁原理及特點

粉噴樁是利用粉噴樁機,用壓縮空氣將水泥干粉加到軟弱地基土中,并在原位進行強制攪拌,吸收地下水,水泥和土進行化學反應,硬化固結后具有較高強度整體性水穩性的粉噴樁。樁與軟土地基一起組成復合地基,兩者共同工作,承擔上部荷載。粉噴樁與樁間土的協調變形使地基土承載能力得到充分發揮,最終使土體得以加固,獲得所需強度,提高地基承載力,減少沉降。

采用粉噴樁的優點如下:

1.1水泥與原土就地攪拌混合, 因此可最大限度地利用原土的承載力。

1.2水泥粉與原地基土就地攪拌混合時, 不必或只需向地基中注入少許水分(根據地基土的含水量確定),水泥粉充分吸收周圍軟土中的水分, 因此對含水量高的軟土加固效果尤為顯著。

1.3水泥干粉噴射時對土壤無側向擠壓, 對周圍建筑物影響小。

1.4土體加固后重度基本不變, 對軟弱下臥層不會引起附加沉降。

1.5在滿足承載力及其它各項指標要求的情況下, 技術經濟指標效果顯著。

1.6施工時無振動, 無污染, 無噪音, 工期短, 施工現場較文明, 尤其適合在城市中使用, 且可取得良好的技術經濟效益和社會效益[1]。

2.粉噴樁的加固機理

粉噴樁處治軟基屬于深層攪拌法中的一種,它是利用壓縮空氣向軟弱土層中輸送石灰、水泥等粉狀加固料,使其與原位軟弱土混合、壓密,通過加固料與軟弱土之間的離子交換作用、凝聚作用、化學結合作用等一系列物理化學作用.使軟弱土硬結成具有整體性、水穩性和一定強度的柱狀加固土,它與原位軟弱土層組成復合地基,提高軟土地基承載力,減少地基沉降量[2]。

2.1溶解-析出理論及水泥與軟土的化學反應

溶解一析出理論是水泥固結理論中較為經典的理論之一,該理論認為水泥的固結過程就是水泥熟料在水中溶解成離子形式,并以水作為介質進行化學反應,形成了各種晶體從水溶液中析出.最終形成具有一定強度的整體。實際工程中,常采用水泥固結理論中的溶解一析出理論來解釋水泥和軟土的反應[2]。

2.1.1水泥熟料在水中的溶解過程

在水泥等固化劑與軟土充分攪拌之后,很快與軟土中的水發生水化反應生成氫氧化鈣、水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣及水化鐵酸鈣等化合物。其化學反應為

(1)硅酸三鈣的水化:

(2) 型硅酸二鈣的水化:

(3)鋁酸三鈣的水化:

(4)鐵鋁酸四鈣的水化:

另外,在水化過程中,形成了能吸收大量自由水的鈣礬石:

2.1.2土顆粒與水泥水化物之間的相互作用

一般情況下,因水泥與土的攪拌不能絕對均勻。使水泥熟料包裹在軟土團粒表面,這種灰包土的結構由于電化學作用,水泥熟料的水化產物易滲透入土顆粒的內部。這樣,最后在粉噴樁樁體范圍內形成了外層是水泥水化產物相聯結,內層是被包裹的軟士團粒的空間結構,這種結構是粉噴樁強度的基礎。其次,軟土中含有多種礦物質并含有游離的鈉離子、鉀離子,它們能和水泥水化生成的鈣離子進行當量吸附交換,使較小的土顆粒形成較大的團粒,使土體強度提高。

2.2其他因素對粉噴樁加固機理的影響

首先,粉噴樁在施工過程中對土體的振動或擠壓使土體得到擠密,利用橫向擠緊作用,提高了樁間土的強度和樁側法向應力,使得樁側摩阻力得到增加,樁體的承載力得到加強,使路基土粒彼此靠緊,空隙減少,提高復合地基的承載力,有利于滿足路基壓實度的要求。

其次,水泥的各種水化物生成后有的自身繼續硬化,形成水泥石骨架,有的與周圍具有活性的粘土顆粒發生反應,形成水泥土的團粒結構,并封閉各土團間的孔隙,形成堅硬聯結體。由于粉噴樁的剛度較樁周圍土體大,在路堤填筑荷載作用下,大部分填土荷載由樁體承擔,作用在樁間土的應力相應減少。

另外,地基的加速固結作用也是粉噴樁的加固機理之一。由固結系數Cv的計算式:Cv=■

可以看出,雖然水泥土類樁會降低地基土的滲透系數K,但它同樣會減小地基土的滲透系數α,而且通常后者的減小幅度要較前者大,由此,使加固后水泥土的固結系數Cv大于加固前原地基土的系數,因而起到加速固結的作用。

3.粉噴樁加固軟土路基的設計計算

粉噴樁加固軟土路基的設計計算的主要內容為:決定設置攪拌樁的范圍;選擇樁長及確定樁的根數,使之能滿足建筑物所需要的承載力與允許沉降量[3]。

在掌握了工程地質條件以及設計要求之后,可按以下設計步驟進行設計:

3.1根據路基基礎尺寸及軟土范圍決定采用粉體噴攪加固的范圍;根據軟土層厚度決定攪拌樁樁體的長度,一般情況下,樁體應伸至軟土層底部。

3.2根據要求的承載力的大小,初步選定攪拌樁的間距,從而定出加固范圍內攪拌樁的總數及每平方米內攪拌樁所占的面積。在公路路基土中,攪拌樁的排列一般按等邊三角形或正方形布置,需要時,再作偏心計算看能否滿足要求。

3.3根據初步選定的樁長L,加固區寬度B,加固區長度H,攪拌樁總數n,攪拌樁面積與加固基礎面積之比(灰土置換率)αc,每排(寬度B范圍內)樁的根數以及上述已取得的上部構筑物資料,進行地基承載力計算和總沉降量計算。

當計算出施工結束后的剩余沉降量小于或等于路基允許值時,說明計算滿足要求,否則應重新選擇樁長進行計算。

4.粉噴樁在實際應用中存在的問題及建議

4.1粉噴樁施工的主要工序在地下進行,無法直接監控。由于其關鍵工序是噴粉,因此,噴粉開始后,應設專人嚴格把關,嚴格控制噴粉時間、停粉時間和水泥噴入量。

4.2雖然目前粉噴樁設計計算方法尚能滿足設計需要,但總的來說計算方法欠成熟,因為影響復合地基的應力和應變的因素較多。今后應從研究樁同作用、復合地基破壞機理入手,推導出更為合理的設計計算方法。

4.3施工是保證粉噴樁質量的實施關鍵環節,鉆機深度等對加固深度有較大的影響;另一方面是空壓、動力及噴攪工藝也有待進一步明確和改進,以確保深部樁體的質量。

工程應用中要提高粉噴樁的質量,使其強度更高,提高粉噴樁的完整性、均勻性,使粉噴法在公路建設工程中有更廣泛的使用范圍。■

【參考文獻】

[1]阮永芬,李佳彬.水泥粉噴樁在軟土地基處理中的應用[J].昆明理工大學學報,2001,26(5):74-75.

篇(11)

論文摘要:軟土地基的處理是道路設計經常遇到的情況。軟弱地基給城市市政建設帶來不同程度的危害如路基的滑移,開裂,路面起伏不平,橋涵通道等人工構造物處的跳車顛簸等等。軟弱地基處理的目的是為了整治好、處理好地基,使來往車輛及司乘人員安全,快速,舒適地行駛。本文將以重慶西部現代物流產業園區道路路網建設為例談軟土路基處理方式。

1. 軟弱地基處理的一般原則

1.1 自然沉降法:即盡早用堆載預壓不作深層處理軟基的方法,這種以自然沉降逐漸達到路基穩定,是一種最經濟也簡單的方法。但目前基本建設的程序不能盡早拔款、征地、從容施工,而一旦工程項目付諸實施時,又往往限于工期,一般情況用自然沉降法將難以實現。

1.2 工程技術處理:即在施工工期緊迫,時間有限的情況下,針對軟土采用不同工程技術方法進行處理,使其壓實度滿足設計要求,達到路基穩定的作用。

2.軟土路基淺層處理方法

目前在重慶西部現代物流產業園區采用的路基處理方式有以下幾種:1.清淤換填 2.拋石擠淤3. 強夯法 4. 袋裝沙井法5. 加筋土法 ((淺層處理是指對路床處理深度不超過5米)。

2.1 清淤換填

清淤換填法是將軟弱土層清除并清底,然后回填砂碎石并壓實。一般適用于淤泥質土、人工回填土,水田、魚塘表層淤泥質粘性土呈流塑~軟塑狀,不可作為路基持力層。清淤深度不超過2米。

測量放樣,挖除路基坡腳全部軟弱土、凍脹土。對材料的配合比進行標準試驗,確定適合施工需要的各項參數,以便合理指導施工。

備料、攤鋪及拌和,自卸車按規定計量將砂礫運至施工路段,確保配料的均勻性及準確性,然后用平地機攤鋪,直到達到設計要求的深度和規范要求均勻度為止。攤鋪應控制厚度,避免破壞下承層,每次的攤鋪寬度應與上一次的攤鋪重疊50-80cm。

碾壓養生,現場取樣成型試件,滿足要求后,立即進行穩壓,然后平地機初平一次,用振動壓路機振壓4~6遍直到達到要求的標準。碾壓成型后的第2天,灑水養生,并控制車輛運行。

2.2拋石擠淤

對大于2米的魚塘或河溝等軟土超過2米以上的路基采用拋石擠淤,適用于填方路堤基底為軟弱土層的換填.拋石擠淤僅適用于常年積水、排水困難的極軟塑流塑的軟土地段. 當軟弱土層較淺或局部少量軟基時,采用全部挖除,換填砂礫石或碎石處理。采用重型壓路機將片石壓入軟基中,并反復碾壓直到路基穩定。片石粒徑5~40cm壓實后要求路基表面無明顯輪痕,表面密實,無彈簧現象。

2.3 強夯法

強夯法國際上稱之為動力固結法,強夯法的加固機理主要是利用強夯機,將大噸位的夯錘起吊到10~40m的高度,讓自由落下,對地基土施加強大的沖擊能,在地基土中形成沖擊波和動應力,使得孔隙水壓力增大,同時土顆粒發生錯位,土體骨架解體,最終使得土顆粒趨于更密實的狀態。強夯法主要適用于加固砂土和碎石土、低飽和度粉土與粘性土、素填土和雜填土等地基。強夯法具有加固效果顯著,設備簡單,施工方便、節省勞力、節約材以及利于環境等特點。增加其密實度,從而提高路基地基承載能力和減少沉降,一般適用于地基處理深度不超過3米的低飽和度粉土,粘性土,濕陷性黃土,素填土和雜填土等。

施工前,對重夯地段測量放樣,確定夯點位置及間距。夯擊遍數為3遍,從兩側開始向中部一排接一排進行,每夯點連續夯擊4次。夯擊過程中隨時測量夯沉量,當后兩擊平均夯沉量為1~2cm 時,即可終止夯擊。 本次主要在中干東線中運用此方法。

2.4袋裝沙井法

袋裝沙井法具有理論成熟,施工簡易,造價低廉,質量容易被控制等優點。袋裝沙井法是固結排水法的一種,是在軟弱地基中設置若干沙井,在沙井上鋪砂墊層,再在砂墊層上鋪設土工布。通過增加排水措施,縮短排水距離,提高排水速度,從而使地基土的密實度增加,提高其承載能力。土工布的作用是提高其穩定性,使之不會沿滑動面滑動。

2.5加筋土法

加筋土法,是將土工織物或是土工柵格等植入地基土中,兩者形成一個整體,增大壓力擴散角,從而提高地基的承載能力,減少其沉降。加筋土法一般適用于由回填土形成的路堤,適用于軟土,沙土和粘性土等。本次主要在北線中采用此法。

3. 軟土地基深層處理方法

軟土地基深層處理的方法主要是深層密實法、排水固結法、石灰樁法、復合地基法和高壓噴射注漿法等(深層處理是指對路床處理深度超過5米)。

3.1深層密實法

適用于軟土厚度>3m 的中厚軟土的加固,分布面積廣的軟基加固處理,其加固深度可達到30m 。通過振動、擠壓使地基中土體密實、固結,并利用加入的具有高抗剪強度的樁體材料置換部分軟弱土體中的三相(氣相、液相與固相)部分,形成復合地基,達到提高抗剪強度的目的。主要加固方法:強夯法、土(或灰土、粉煤灰加石灰)樁法、砂樁法、爆破法、碎石樁法(振沖置換法)、石灰樁法、水泥粉煤灰碎石樁(CFG 樁法)、粉噴樁法、旋噴樁法。代表方法有碎石樁法、強夯法、水泥粉煤灰碎石樁法、粉噴樁法

3.2排水固結法

適用于處理各類淤泥、淤泥質粘土及沖填等飽和粘性土地基。軟土地基在附加荷載的作用下,逐漸排出孔隙水,使孔隙比減小,產生固結變形。在這個過程中,隨著土體超靜孔隙水壓力的逐漸擴散,土的有效應力增加,并使沉降提前完成或提高沉降速度。主要加固方法:堆載預壓法、砂井法、袋裝砂井、真空預壓法、電滲排水法、降低地下水位法、塑料排水板法等。

3.3石灰樁法

石灰樁法是在地基土中,利用人工或是機械成孔,將石灰回填路基中,由于石灰的吸水性以及離子交換作用,改變周圍地基土的物理性質,形成復合地基。此法適用于處理深度不超過12米的軟弱粘性土和雜填土。

3.4高壓噴射注漿法

高壓噴射注漿法是利用鉆機將帶有噴嘴的注漿管鉆至設計的土層深度,然后高壓噴漿,使混凝土砂漿與土體形成一個整體,徹底改變地基的結構組成,提高地基的承載能力,減少其沉降。此法適用于軟弱地基深度較大的地基,可以超過30米。

4.排水與路基穩定性

4.1路基排水的目的

路基的強度和穩定性與水的關系十分密切。路基的病害有多種,形成病害的原因也很多,但水的作用是主要因素之一。根據水源的不同,影響路基的水流可分為地面水和地下水兩大類,與此相適應的路基排水工程可分為地面排水和地下排水。

路基設計時,必須考慮將影響路基穩定性的地面水,排除和攔截于路基用地范圍以外,并防止地面水漫流、滯積或下滲。

路基施工中,應校核全線路基排水系統的設計是否完備和妥善,必要時應予以補充或修改,應重視排水工程的質量和使用效果。設置施工現場的臨時性排水措施,保證路基工程質量,提高施工效率。

4.2路基排水設計的一般原則

4.2.1排水設計要因地制宜、全面規劃,因勢利導、綜合整治,講究實效、注意經濟,充分利用有利地形和自然水系。

4.2.2各種路基排水溝渠的設置,應注意與農田水利相配合。

4.3設計前必須進行調查研究,查明水源與地質條件,各種排水溝渠的平面布置與豎向布置相配合,做到綜合整治,分期修建。

4.4路基排水要注意防止附近山坡的水土流失,盡量不破壞天然水系,不輕易合并自然溝溪和改變水流性質,盡量選擇有利地質條件布設人工溝渠,減少排水溝渠的防護與加固工程。

4.3排水措施

目前在西部現代物流園園區臨時排水措施主要采用以下幾種方式,由于園區兩側的地塊以后為開發用地,且周圍地形較為負責,中梁山水系較為豐富,園區的路基施工的時候,為保證為開發用地的一些雨水或其他水系進入道路路基,影響道路路基的穩定性。因此主要采用邊溝、截水溝、排水溝、跌水與急流槽臨時措施保證路基范圍的不存在積水。

4.3.1邊溝

邊溝一般設置在挖方路基的路肩外側或低路堤坡腳外側,走向與路中線平行,用以匯集和排除路基范圍內和流向路基的少量地面水。平坦地面填方路段的路旁取土坑,常與路基排水設計綜合考慮,使之起到邊溝的排水作用。邊溝的橫斷面形式,主要有梯形、矩形、三角形和流線型等。邊溝的縱坡一般應與路線縱坡一致,并不宜小于 0.5%,以防淤積,在特殊情況下容許減至0.3%。當邊溝縱坡過大,且有沖刷可能時,應采取加固、設置跌水或急流槽等措施。

4.3.2截水溝

截水溝又稱天溝,一般設置在挖方路基邊坡坡頂以外,或山坡路堤上方的適當地點,用以攔截并排除路基上方流向路基的地面徑流,減輕邊溝的水流負擔,保證挖方邊坡和填方坡腳不受水流沖刷。

4.3.3排水溝

排水溝主要用于把來自邊溝、截水溝或其他水源的水流(如邊溝、截水溝、取土坑、邊坡和路基附近積水)引至橋涵或路基范圍以外的指定地點。

4.3.4跌水與急流槽

跌水與急流槽是路基地面排水溝渠的特殊形式,用于陡坡地段排水,溝底縱坡可達 45。在陡坡或深溝地段設置的溝底為階梯,水流呈瀑布跌落式通過的溝槽稱為跌水,其作用是在較短的距離內,降低水流流速,消減水流能量。在陡坡或深溝地段設置的坡度較陡,水流不離開槽底的溝槽稱為急流槽,其作用是將上下游水位差較大的水流引至橋涵進口或路基下方。

5.結論

公路路基處理的方法有多種,在施工中要根據路基地基的實際情況,選擇合理的處理方法,提高路基的質量,增加承載力和穩定性,加快施工工期,取得良好的經濟效益。

路基施工是一個技術難度不大,但施工工藝比較復雜的工程,在施工中會遇到各種各樣不同的化境條件的制約,始終堅持技術標準不動搖,檢測每道工序的質量,從路基施工準備階段就開始重視,要切實提高對施工質量的認識,提高建設各方的業務水平和管理素質,所有參加公路工程建設的施工單位,都有義不容辭的責任,都必須強化施工管理,完善施工工藝和施工方法,從源頭上,根本上解決問,建筑質量和社會效益才能得到保證,才能出精品工程。

參考文獻

1.吳勝德.淺談淤泥與軟土質路基處理;

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