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軟土地基處理論文匯總十篇

時(shí)間:2023-01-17 14:21:07

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軟土地基處理論文

篇(1)

近幾年,經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶動(dòng)了電力建設(shè)迅速發(fā)展,同時(shí)由于國(guó)家“西電東送”工程的實(shí)施,蘇北沿海地區(qū)新建了若干輸變電工程。由于該地區(qū)地質(zhì)分布有含水量大、壓縮性高、承載能力低的軟土薄弱層,對(duì)工程基礎(chǔ)設(shè)計(jì)帶來(lái)極為不利的影響,稍微地質(zhì)勘察不詳細(xì)或基礎(chǔ)設(shè)計(jì)形式不對(duì),都可能引起建筑物(構(gòu)筑物)的過(guò)大沉降、傾斜甚至倒塌。

1工程案例及原因分析

案例一:在蘇北沿海地區(qū)新建某35kV變電所,主變?nèi)萘?1.5MVA,變壓器總重17000kg,主變基礎(chǔ)采用長(zhǎng)5米,寬3.8米,厚0.6米的獨(dú)立基礎(chǔ),內(nèi)配Ф12@150雙層雙向鋼筋,基礎(chǔ)埋深1.5米,下設(shè)100厚C10混凝土墊層。就在主變就位后的第二天發(fā)現(xiàn),主變基礎(chǔ)產(chǎn)生不均勻沉降,最大沉降達(dá)50mm,明顯不利于設(shè)備安全運(yùn)行,基礎(chǔ)只得從新澆筑。新主變基礎(chǔ)在獨(dú)立基礎(chǔ)下布置了八根12米石灰樁進(jìn)行地基處理,主變荷載由復(fù)合地基承擔(dān)?;A(chǔ)澆筑養(yǎng)護(hù)成功后主變重新就位,安裝結(jié)束觀測(cè)至今發(fā)現(xiàn)沉降很小。

案例二:同一地區(qū),某在建220kV變電所,配電樓共二層,框架結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)采用12米Ф500(壁厚80)預(yù)制管樁,承臺(tái)埋深2米,單樁設(shè)計(jì)承載力400kN。在靜壓樁時(shí)發(fā)現(xiàn),樁達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí),壓力表讀數(shù)換算為樁承載力僅為300kN,而且樁最終貫入速度一直很快,這說(shuō)明樁端未進(jìn)入持力層,仍然處于軟土薄弱層中。經(jīng)設(shè)計(jì)、勘察、監(jiān)理、施工等單位多方協(xié)同論證,反復(fù)研究,確定接樁方案,在原來(lái)12米樁基礎(chǔ)上加接8米同型號(hào)管樁,后來(lái)做靜載試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),20米樁能滿足設(shè)計(jì)要求。

經(jīng)分析研究,案例一工程主變基礎(chǔ)沉降過(guò)大是由于地質(zhì)勘察不詳細(xì)引起的,勘察報(bào)告就沒(méi)能詳細(xì)反映該主變基礎(chǔ)下的軟土地基分布情況,由于潮汐對(duì)地下水位的影響,軟土在含水量高時(shí)極易壓縮變形,從而引起主變基礎(chǔ)過(guò)大沉降;案例二工程處地基存在9米厚的軟土層,由于設(shè)計(jì)上沒(méi)有高度重視軟土地基對(duì)樁基礎(chǔ)承載力的影響,導(dǎo)致樁設(shè)計(jì)不合格。

2軟土地基分布及地質(zhì)特點(diǎn)

軟土地基給工程上帶來(lái)的事故、缺陷很多,要減少軟土地基的危害,工程技術(shù)人員熟悉軟土的特性就顯得非常重要。所謂軟土是在靜水或緩慢的流水環(huán)境中沉積,經(jīng)生物化學(xué)作用形成的飽和軟弱粘性土。中國(guó)建筑工業(yè)出版社出版的《工程地質(zhì)手冊(cè)》稱軟土為“軟土是指天然含水量大、壓縮性高、承載能力低的一種軟塑到流塑狀態(tài)的粘性土,如淤泥、淤泥質(zhì)土以及其他高壓縮性飽和粘性土、粉土等”。特征指標(biāo)也做了如下表述:當(dāng)天然空隙比e大于1.5時(shí),稱為淤泥;天然空隙比小于1.5而大于1.0時(shí),稱為淤泥質(zhì)土。

幾千年來(lái),蘇北地區(qū)由于黃河淤積和改道,大陸逐步東移,形成了以粉砂、粉土為主,中間夾以粉質(zhì)粘土和淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土軟土的地貌。根據(jù)工程地質(zhì)勘察報(bào)告發(fā)現(xiàn),蘇北沿海地區(qū)海拔在1.5~4.5米之間,整個(gè)地面從東南向西北緩緩傾斜,軟土厚度從3米至14米,地下水位受大氣和潮汐影響,一般在0.5~1.5米之間。該地區(qū)地質(zhì)分布土質(zhì)的一些典型物理性質(zhì)指標(biāo)見下表。

表一:土體物理性質(zhì)指標(biāo)

土層

厚度(m)

天然含水量ω(%)

天然孔隙比e

壓縮模量Es(MPa)

塑性指數(shù)IP(%)

液性指數(shù)IL

承載力fk(Kpa)

耕土

0.5~1

粉土

2.5

32

0.724

8.21

8.21

9.7

100

粉質(zhì)粘土

1.5

33

0.928

4.34

4.34

13.8

90

淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土

3~14

40~55

0.899~1.348

2.57~4.12

9~14.5

1.22~2.49

60

粉土

4~9

27.3

0.767

6.23

11.0

0.6

140

粉土夾粉砂

未鉆透

24

0.598

15.98

170

以上數(shù)據(jù)是經(jīng)統(tǒng)計(jì)該地區(qū)幾個(gè)變電所工程地質(zhì)勘察報(bào)告而來(lái),從表中不難發(fā)現(xiàn),作為軟土層的淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土埋深不深,但對(duì)不同的場(chǎng)地,該土土層厚度分布不均,這對(duì)建筑物和構(gòu)筑物基礎(chǔ)設(shè)計(jì)提出了較高的要求。

3處理措施及設(shè)計(jì)對(duì)策

3.1細(xì)心勘察,查清場(chǎng)地水文地質(zhì)情況。

擬建場(chǎng)地勘察評(píng)價(jià)很重要,如若勘測(cè)點(diǎn)布置過(guò)少,或只借鑒相鄰建筑物的地質(zhì)資料,對(duì)建筑場(chǎng)地沒(méi)有進(jìn)行認(rèn)真勘察評(píng)價(jià),提出的地質(zhì)勘察報(bào)告不能真實(shí)反映場(chǎng)地條件,勘察資料不準(zhǔn)確,結(jié)論不正確、建議不合理,就會(huì)給結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員造成誤導(dǎo)。如淤泥質(zhì)土、暗塘等沒(méi)有被發(fā)現(xiàn),會(huì)使新建的建筑物和構(gòu)筑物發(fā)生嚴(yán)重下陷、傾斜或開裂。

沿海地區(qū)工程現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)、水文勘察調(diào)查宜包括下列內(nèi)容:了解工程區(qū)的地形地貌特征、微地貌類型,地層成因類型、巖土性質(zhì)、產(chǎn)狀與分布概況,不良地質(zhì)現(xiàn)象概況,地下水類型和分布概況,區(qū)域穩(wěn)定性和歷史地震背景和震情。查明海水的侵入范圍、咸水(包括現(xiàn)代海水和古代殘留海水)與淡水的分界面及其變化規(guī)律;潮汐對(duì)地下水動(dòng)態(tài)的影響。只有認(rèn)真研究地質(zhì)資料,以數(shù)據(jù)說(shuō)話,才能設(shè)計(jì)出切實(shí)可行的基礎(chǔ)方案。

3.2認(rèn)真研究、多方論證,確定最佳地基處理和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案。

蘇北沿海地區(qū)地質(zhì)是由于黃河淤積和黃海沖積而成,地貌屬于淤泥質(zhì)海岸,為我國(guó)淤泥質(zhì)海岸分布最廣、最典型的地區(qū)之一。淤泥質(zhì)軟土的存在對(duì)工程基礎(chǔ)設(shè)計(jì)提出了更高的要求。淤泥質(zhì)軟土地基承載力低,壓縮性大的特點(diǎn),不易滿足建筑物和構(gòu)筑物地基設(shè)計(jì)要求,需進(jìn)行地基處理。根據(jù)軟土地基處理的原理和作用,根據(jù)多年一些輸變電工程建設(shè)實(shí)踐,可以采取以下簡(jiǎn)單易行、經(jīng)濟(jì)效益較高的軟土處理方法。

(1).換土法

此方法適用于淺層軟弱地基及不均勻地基的處理。當(dāng)淤泥土層厚度在4m以內(nèi)時(shí),可采用挖除淤土層,換填砂土、灰土、粗砂、礫石、片石、卵石等辦法進(jìn)行地基處理,換填淤泥土層,提高軟土地基強(qiáng)度,一般換填的厚度為30~100cm。換填土相對(duì)來(lái)說(shuō)造價(jià)高,但可以節(jié)省工期。

(2).地基加固處理及樁基法

當(dāng)淤土層較厚,難以大面積進(jìn)行深處理時(shí),可采用打樁的辦法進(jìn)行加固處理。當(dāng)淤土層厚度小于5m時(shí),宜打砂樁或石灰樁,通過(guò)吸水和排水來(lái)擠密淤土,使其孔隙比小于1,以達(dá)到一般地基要求;當(dāng)淤土層厚度在5~7m時(shí),宜打預(yù)制管樁至硬土層,設(shè)承載樁臺(tái);當(dāng)淤土層厚度在7~10m時(shí),宜打灌注樁至硬土層,設(shè)承載樁臺(tái);淤土層厚度在10m以上時(shí),宜采用打懸浮樁的辦法,擠密淤土層并靠摩擦承載。

(3).優(yōu)化基礎(chǔ)法

①擴(kuò)大條基底面積,增設(shè)鋼筋混凝土基礎(chǔ)梁。可將條形基礎(chǔ)淺埋,把基礎(chǔ)設(shè)置在地基表層的密實(shí)土層上,從而避開淤土層,適當(dāng)設(shè)置鋼筋混凝土基礎(chǔ)梁,增大基礎(chǔ)的剛度,提高基礎(chǔ)的穩(wěn)定性和抗變形的能力。

②采用筏板基礎(chǔ)或箱形基礎(chǔ)。對(duì)小型建筑物可采用擴(kuò)大基礎(chǔ)底板的方法,如設(shè)計(jì)較薄的鋼筋混凝土底板。對(duì)大中型工程,可采用空箱底板,即在不增加建筑物造價(jià)的情況下,用加大底板高度、減輕底板自重的辦法來(lái)適應(yīng)軟土地基要求。

篇(2)

一、軟土路基成因

路基強(qiáng)度及穩(wěn)定性與路基干濕狀態(tài)密切相關(guān)。路基干濕狀態(tài)是由土中含水量的高低決定的,而含水量的高低取決于各種濕源的作用和延續(xù)時(shí)間。由于路面寬、路基低、排水設(shè)施不全或失效,使得雨水和生活污水向路基內(nèi)滲透、地下水位升高,路基長(zhǎng)期處于潮濕狀態(tài),加上土的水穩(wěn)定性差等原因,導(dǎo)致路基軟化。

二、軟土路基判別

(一)測(cè)定方法

所謂軟土,比規(guī)范[1]中的定義廣泛,包括強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的濕粘土。對(duì)軟土路基的測(cè)定可以采用彎沉測(cè)定:

將相對(duì)完好的砼板塊逐一編號(hào)。采用兩臺(tái)5.4m貝克曼梁及一臺(tái)BZZ-100標(biāo)準(zhǔn)車,按每車道雙向往返檢測(cè)。選取位于橫縫、斷縫附近的板角等荷載最不利位置作為檢測(cè)點(diǎn),測(cè)點(diǎn)分主點(diǎn)(受荷板)、副點(diǎn)(未受荷板),主點(diǎn)位于板橫縫前10cm,副點(diǎn)在橫縫后10cm,分別測(cè)定主點(diǎn)彎沉和副點(diǎn)彎沉。[2]

在非不利季節(jié)檢測(cè)時(shí),彎沉值根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行季節(jié)影響修正。實(shí)際取其系數(shù)=1.1~1.2。

(二)判別方法

平均彎沉值反映了原結(jié)構(gòu)的承載能力,而彎沉差則反映了加鋪后瀝青路面反射裂縫出現(xiàn)的機(jī)率和嚴(yán)重程度。造成原結(jié)構(gòu)承載力不足的原因有板底脫空、基層強(qiáng)度低和軟土路基。采用排除法通過(guò)值來(lái)判別軟土路基。當(dāng)45≥≥20時(shí),進(jìn)行壓漿處理;>45時(shí),先將砼板打裂壓實(shí),使其與基層緊密結(jié)合;再次檢測(cè),仍然有>45,表明基層強(qiáng)度嚴(yán)重不足或有軟土路基;挖除路面結(jié)構(gòu)后,通過(guò)路基頂面彎沉的檢測(cè),或者通過(guò)路基土的干密度、天然含水量綜合判定。

三、軟土路基處理方法的比選和優(yōu)化

(一)做一個(gè)模擬軟土路基方案其具體條件和基本要求

1.公路自然區(qū)劃為Ⅳ3,路基干濕類型為潮濕,但不加高路基,不增設(shè)地下排水設(shè)施,只對(duì)地面排水設(shè)施進(jìn)行修復(fù);

2.軟土路基處理最小面積=4.2×5.0m,即一塊砼板的面積,屬于局部軟土路基;

3.大部分軟土路基為稠度=0.5~0.9的濕粘土,不易破碎晾干;

4.軟土路基深度<2m,其中上部為路基工作區(qū),對(duì)強(qiáng)度和穩(wěn)定性的要求高;

5.軟土路基處理不能對(duì)原路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性帶來(lái)不利影響,處理后應(yīng)達(dá)到強(qiáng)度與原路基基本一致、工后沉降為零、水穩(wěn)定性好的要求;

6.雨季施工,行車干擾大,工期三個(gè)月。

(二)比選

軟土路基處理方法按處理深度分為淺層處理和深層處理。淺層處理的深度≤3m,因此擬處理的軟土路基屬于淺層處理的范圍。

淺層處理施工工藝簡(jiǎn)單,投資少,是施工中經(jīng)常采用的方法。淺層處理一般有換填法、晾曬法、墊層法、動(dòng)力固結(jié)法、加筋法、灌漿法、排石擠淤法和爆炸排淤法。

分析后認(rèn)為,晾曬法等七種方法不符合上述條件或要求。換填法通常用于軟土路基分布范圍較小,深度≤2m的情況,換填料可視具體情況用砂、砂礫、改良土或其他適宜材料,因此初步?jīng)Q定采用開挖換填法處理。

(三)優(yōu)化

原路基為粘土填筑,若采用砂、砂礫等材料換填,雖然保證了自身的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,但此類材料具有透水性,其內(nèi)部的干濕變化,會(huì)引起四周路基土的軟化或二次固結(jié),導(dǎo)致路面的不均勻沉降等病害。若采用風(fēng)化石換填,存在著風(fēng)化石粒徑、強(qiáng)度、土石比例的問(wèn)題,粒徑大、強(qiáng)度低、石含量多,施工時(shí)不易壓碎壓實(shí),除存在與透水性材料相同的問(wèn)題以外,其自身的強(qiáng)度和穩(wěn)定性也難以保證。若采用粘土換填,由于施工面小、地下管線多,填土難以壓實(shí),浸水后自身的強(qiáng)度和穩(wěn)定性同樣無(wú)法保證。

土經(jīng)改良后不但強(qiáng)度提高,還能呈現(xiàn)出板體性和一定的水穩(wěn)定性,彌補(bǔ)了上述材料的不足。為使換填部分的物理力學(xué)性質(zhì)與原路基基本一致,選用了與原路基土質(zhì)相近,<40%,<18,含水量適宜的低液限粘土(CL)進(jìn)行改良。

改良土常用的改良劑有石灰和水泥,由于水泥改良土工序少、早期強(qiáng)度高,適用于春融期、多雨季節(jié)、地下水位高、工期緊迫地段。最后確定采用水泥改良土換填的處理方法。

四、軟土路基施工工藝

(一)換填深度

開挖過(guò)程中可以觀測(cè)到,隨著深度的增加,坑壁四周路基土的密實(shí)度逐漸降低,含水量逐漸增大,上部1.0~1.2m范圍內(nèi)的密實(shí)度高含水量小,并且有明顯的分界線。表明路基工作區(qū)深度為1.0~1.2m。

當(dāng)軟土路基較薄,有硬底時(shí),清除后直接換填。當(dāng)軟土路基較厚,應(yīng)挖到坑底土與四周路基相同土層的密實(shí)度一致時(shí)的深度,一般為1.0~1.2m;當(dāng)坑底土過(guò)濕時(shí),下挖到保證上部回填壓實(shí)時(shí)不出現(xiàn)“彈簧”的深度,一般為0.4~0.5m,總的換填深度=1.4~1.7m。

(二)水泥摻量

換填土的強(qiáng)度過(guò)高或過(guò)低,都會(huì)使其內(nèi)部及四周結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加應(yīng)力和變形,造成路面病害,因此應(yīng)與原路基保持基本一致。

由于難以準(zhǔn)確檢測(cè)原路基土的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度,水泥摻量無(wú)法按常規(guī)試驗(yàn)確定。路基的回彈模量不但是路面設(shè)計(jì)的基本參數(shù),更是衡量路基質(zhì)量的基本指標(biāo),并且設(shè)計(jì)值已知,因此水泥摻量通過(guò)回彈模量室內(nèi)試驗(yàn)確定。由路基設(shè)計(jì)彎沉值=200,計(jì)算出路基回彈模量設(shè)計(jì)值=47MPa,再根據(jù)公式[3]反算得到室內(nèi)試驗(yàn)回彈模量標(biāo)準(zhǔn)值=135MPa。水泥摻量不宜小于3%,實(shí)際控制在3~4%,否則難以拌和均勻。為提高下部改良土的早期強(qiáng)度,使上部工作區(qū)能盡早換填,上下部采用相同的水泥摻量。

(三)壓實(shí)

壓實(shí)功愈大、分層愈多愈容易出現(xiàn)彈簧。由于對(duì)工作區(qū)以下密實(shí)度的要求相對(duì)較低,故采用挖掘機(jī)鏟斗擊打配合雙向振動(dòng)平板夯(工作重量123kg)壓實(shí)。待具有一定強(qiáng)度后再進(jìn)行工作區(qū)范圍內(nèi)的換填,盡可能采用膠輪壓路機(jī)碾壓,邊角用雙向振動(dòng)平板夯壓實(shí),壓實(shí)度≥95%。

五、結(jié)語(yǔ)

1.與瀝青路面的承載能力檢測(cè)不同,水泥砼路面的檢測(cè)有主、副點(diǎn)之分,必須配備兩臺(tái)貝克曼梁。用一臺(tái)貝克曼梁只能檢測(cè)出、,混淆與、與兩者的概念會(huì)造成誤判。采用雙向往返法檢測(cè),貝克曼梁的支點(diǎn)和主測(cè)點(diǎn)不在同一塊砼板上,消除了支點(diǎn)變形對(duì)測(cè)點(diǎn)彎沉值的影響;測(cè)完后檢測(cè)車駛離受荷板,消除了后軸落點(diǎn)對(duì)主點(diǎn)彎沉值的影響。貝克曼梁法檢測(cè)的是回彈彎沉,自動(dòng)彎沉儀法檢測(cè)的是總彎沉,落錘式彎沉儀檢測(cè)的是動(dòng)態(tài)總彎沉。貝克曼梁法是規(guī)范規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)方法,采用其它方法必須進(jìn)行標(biāo)定換算。同樣,現(xiàn)場(chǎng)承載板法是路基回彈模量的標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法,采用其它方法也必須進(jìn)行標(biāo)定換算。測(cè)定彎沉和模量時(shí),都應(yīng)將季節(jié)因素考慮在內(nèi)。

2.與公路不同,道路由于兩側(cè)人行道和建筑物地基高于行車道,加上排水設(shè)施不完善等因素的影響,路基長(zhǎng)期處于潮濕狀態(tài),容易產(chǎn)生病害。

3.與新建道路不同,改建工程是對(duì)道路功能的恢復(fù)和提高,應(yīng)遵循一切服從于老路,一切有利于老路的原則,達(dá)到新舊一體,路基穩(wěn)定、密實(shí)、均質(zhì),為路面提供均勻的支承。經(jīng)過(guò)幾十年地運(yùn)營(yíng),絕大部分路基已經(jīng)穩(wěn)定,已適應(yīng)了所處的水文地質(zhì)環(huán)境,應(yīng)充分利用。

4.與地基中的大面積軟土路基不同,路基中的軟土路基一般都屬于局部淺層軟土路基,處理后要求工后沉降為零,并具有較高地強(qiáng)度和良好地穩(wěn)定性。尤其是路基工作區(qū),對(duì)保證路面強(qiáng)度與穩(wěn)定性、滿足行車要求極為重要。

每一種軟土路基處理方法均有其針對(duì)性、適用范圍以及局限性,必須根據(jù)具體條件選擇符合設(shè)計(jì)要求的軟土路基處理方法,才能取得理想的處治效果。對(duì)能達(dá)到處理效果的方法進(jìn)行使用階段技術(shù)可靠性、施工難易程度、工程造價(jià)、工期、對(duì)周圍環(huán)境影響等方面的綜合評(píng)比,確定最合理的軟土路基處理方案,并不在于技術(shù)的先進(jìn)與否。

【參考文獻(xiàn)】

篇(3)

1.1承載能力差因?yàn)檐浲粱暮枯^大,因此土體的壓縮量增加,在承受較大載荷的時(shí)候就容易被壓縮,形成大規(guī)模的沉降,外界壓力容易導(dǎo)致地基的整體性破壞。這也是軟土基最突出的特點(diǎn)。

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?yàn)閴毫κ蜁?huì)導(dǎo)致沉降,如果處理不當(dāng)出現(xiàn)的沉降呈現(xiàn)不規(guī)則的情況,就會(huì)導(dǎo)致后續(xù)施工的困難,嚴(yán)重的時(shí)候會(huì)導(dǎo)致路面出現(xiàn)傾斜甚至塌方,尤其對(duì)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(xiàn)松散的狀態(tài),其可以被大范圍的壓縮,如果在市政施工中不能進(jìn)行妥善處理,其在后續(xù)施工中容易出現(xiàn)基坑邊坡失穩(wěn)、邊坡錯(cuò)位、路基塌方等情況,導(dǎo)致施工的安全性降低,也會(huì)影響周邊建筑的穩(wěn)定。

2市政路橋施工中出現(xiàn)軟土地基的基本思路

2.1因地制宜各個(gè)地區(qū)的土質(zhì)特征不同其選擇的處理技術(shù)也就存在差異,因此在市政路橋施工中應(yīng)對(duì)軟土地基的具體情況進(jìn)行考察,如粘性土可以采用壓實(shí)技術(shù)為主,在施工中盡量減少對(duì)地基的擾動(dòng),以此保證整體性;砂性土質(zhì)則可以利用擠壓技術(shù)為主,進(jìn)行壓實(shí),包括砂樁或者震動(dòng)壓實(shí)等,改善地基的流動(dòng)性,這樣的選擇主要是因?yàn)檎惩烈呀?jīng)擾動(dòng)就會(huì)降低強(qiáng)度。再如,應(yīng)根據(jù)軟土地基的深度和厚度選擇處理技術(shù),如果土層淺則選擇表層處理技術(shù),即換填技術(shù)。而軟土厚且無(wú)砂層,則應(yīng)采取固結(jié)技術(shù)為主加以處理。

2.2根據(jù)市政道路要求處理市政道路建設(shè)中對(duì)道路的要求不同其穩(wěn)定性和平整度要求也就不同,等級(jí)高則應(yīng)選擇強(qiáng)力的軟土地基處理措施,將沉降降至最低。如果等級(jí)低則應(yīng)進(jìn)行加載等技術(shù)待沉降結(jié)束后進(jìn)行施工。如果先鋪設(shè)簡(jiǎn)易路面沉降結(jié)束在鋪設(shè)常規(guī)路面。還可根據(jù)道路形狀選擇不同的處理方式,設(shè)計(jì)寬度與高度也會(huì)影響軟土地基的處理技術(shù)。通常采用換填技術(shù)的時(shí)候,對(duì)于寬且低的路堤而言就容易出現(xiàn)破壞的情況,設(shè)計(jì)高度大且不夠穩(wěn)定的路堤時(shí)應(yīng)考慮加載的措施來(lái)增加地基承載的極限強(qiáng)度。

2.3考慮周邊情況市政路基施工對(duì)周邊的建筑會(huì)產(chǎn)生影響,如果震動(dòng)、噪聲、地下水、環(huán)境污染等都應(yīng)考慮在技術(shù)選擇中,因此在軟土地基的處理中應(yīng)綜合諸多因素進(jìn)行確定。對(duì)路堤高而地基軟弱的情況更應(yīng)注意對(duì)周邊建筑的影響。因此如果路堤坡腳附近有建筑的時(shí)候,應(yīng)考慮減少總體沉降的技術(shù),以此保證周邊建筑的穩(wěn)定。

3市政路橋施工中軟土地基的處理技術(shù)

3.1排水技術(shù)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(guò)多的水分則可以提高地基的承載能力。因此排水技術(shù)是一種有效的軟土地基處理技術(shù),如表層排水技術(shù)。表層排水處理是提高土體固結(jié)性能和穩(wěn)定性的重要技術(shù)措施。具體的做法就是在軟土基上設(shè)置砂墊層,這樣改善軟土地基的含水量,通過(guò)砂墊層的壓力和排水實(shí)施配合,排除地基中大量的水分,以此促進(jìn)軟土層固結(jié)沉降,保證施工后續(xù)作業(yè)的穩(wěn)定和安全。

3.2粉噴樁技術(shù)該技術(shù)在市政路橋工程中經(jīng)常被納入到軟土地基的處理中。所謂的粉噴樁處理技術(shù)就是利用設(shè)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(fā)生化學(xué)反應(yīng)而促進(jìn)軟土地基失水,從而達(dá)到固結(jié)軟土地基的作用。固化劑通常為石灰和水泥,多數(shù)工程選擇的是水泥,在實(shí)際的應(yīng)用中應(yīng)考慮摻入比的選擇。其標(biāo)準(zhǔn)為樁的強(qiáng)度,如高于1.5MPa則選擇425號(hào)以上水泥,如低于這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)則選擇325號(hào)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(dòng)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(shí)噴粉樁在加固中還形成多個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的隱形樁,這樣可以增加地基的承載能力,為后續(xù)的施工打下基礎(chǔ)。當(dāng)然其必須在場(chǎng)地整潔且作業(yè)空間較大的場(chǎng)地上進(jìn)行施工。在粉噴樁技術(shù)應(yīng)用前還應(yīng)對(duì)地質(zhì)土質(zhì)進(jìn)行檢測(cè),尤其是土質(zhì)、含水量等技術(shù)參數(shù)都會(huì)影響噴粉樁的固化效果。所以應(yīng)按照技術(shù)要求對(duì)其進(jìn)行采集和分析,并利用工程實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行試驗(yàn)保證固化劑的適應(yīng)性。

3.3深層排水技術(shù)排水是軟土地基處理的核心思路之一,排水固結(jié)技術(shù)與表層排水技術(shù)不同,其主要是利用擠密技術(shù)對(duì)軟土基的深層水分進(jìn)行排除,通常需要配合排水井來(lái)完成對(duì)軟土地基的排水措施。該技術(shù)利用向軟土地基中打入擠密裝置的方式來(lái)擠壓軟土層,促進(jìn)其水分排除,然后利用排水井抽出多余水分,促進(jìn)地基失水固結(jié)。該技術(shù)的選擇應(yīng)考慮地基含水量、軟土厚度等情況,按照技術(shù)流程進(jìn)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(dú)使用,應(yīng)配合其他方式促進(jìn)水分排出,增加地基的穩(wěn)定性。

3.4加載壓實(shí)處理加載壓實(shí)技術(shù)是一種靜態(tài)固結(jié)技術(shù),在軟土地基上施加一個(gè)外表載荷,人為的促進(jìn)土體的壓縮,出現(xiàn)超載沉降,以此達(dá)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(shù)也必須與其他技術(shù)配合使用。在使用加載壓實(shí)前應(yīng)對(duì)軟土層的厚度和含水量進(jìn)行分析,計(jì)算加載的重量,如果超過(guò)范圍則不能采取該項(xiàng)技術(shù)。技術(shù)的核心就是降低地下水位,在加載的過(guò)程中可以打入鋼板來(lái)保證施工中地基的穩(wěn)定性。主要是防止其對(duì)周圍的建筑和土體產(chǎn)生影響。應(yīng)注意的是填土加載的技術(shù)主要是保證路面鋪裝后的殘余應(yīng)力被提前釋放。如果加載過(guò)大反而會(huì)導(dǎo)致地基的穩(wěn)定性喪失,因此應(yīng)緩慢的增加加載速度,每一次加載都應(yīng)保證地基穩(wěn)定后進(jìn)行。并在施工中做好觀測(cè)工作,控制沉降的速度和范圍等。

3.5擠密技術(shù)擠密技術(shù)就是通過(guò)外力對(duì)軟土地基進(jìn)行擠壓,在市政橋梁施工中較為常見。通過(guò)擠密樁間的土體來(lái)提高地基強(qiáng)度。將樁孔用灰土、素土等回填并夯實(shí)。因?yàn)橥临|(zhì)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(shù)措施對(duì)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(yīng)在具體的工程中合理選擇。

篇(4)

在工程建設(shè)過(guò)程中經(jīng)常會(huì)遇到不滿足承載力要求及覺降變形要求的軟地基,此時(shí)就必須對(duì)軟地基進(jìn)行處理,針對(duì)軟土所有的含水量高,滲透性小等特點(diǎn),動(dòng)力排水固結(jié)法是較為經(jīng)濟(jì)適用的方法之一,排水固結(jié)是指給地基預(yù)先施加荷載, 以加快地基中水分的排出速度,同時(shí)在地基中設(shè)置豎向和橫向的排水通道,排出軟土中的孔隙水,使土體不斷固結(jié)并發(fā)生沉降,同時(shí)提高土體的強(qiáng)度的一種地基處理方法,其具體的實(shí)現(xiàn)方法是將強(qiáng)夯法與排水系統(tǒng)相結(jié)合來(lái)處理軟土地基,與其余的地基處理方法相比,動(dòng)力排水固結(jié)法具有節(jié)約工期,造價(jià)低廉等優(yōu)點(diǎn),因而具備廣闊的應(yīng)用前景,下面本文就動(dòng)力排水固結(jié)法來(lái)進(jìn)行探討并對(duì)其加固效果進(jìn)行分析。

1 動(dòng)力排水固結(jié)法加固機(jī)理

當(dāng)土體受到夯擊時(shí),在強(qiáng)大的沖擊能量作用下,土體被壓縮,土體中的氣相體積減少、孔隙水壓力增大,同時(shí),夯擊點(diǎn)周圍的土體出現(xiàn)裂縫,致使土體的滲透性能發(fā)生變化,在超孔隙水壓力作用下,氣體和孔隙水沿著這些裂縫排出土體舊。但是,由于這些裂縫并不是規(guī)則和連續(xù)貫通的,因而氣體和孔隙水的排出并非很暢通,土體受擾動(dòng)后強(qiáng)度降低,且需經(jīng)很長(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù)。所以,強(qiáng)夯加固效果不佳,動(dòng)力排水固結(jié)法,是在對(duì)土體進(jìn)行強(qiáng)夯之前將塑料排水板插入土體至強(qiáng)夯影響達(dá)到的深度,即在土體中增加了一個(gè)垂直的排水通道。當(dāng)土體受到?jīng)_擊荷載時(shí),土體中的孔隙水壓力增加,孔隙水可滲透到塑料排水板內(nèi),沿塑料排水板排出土體.通過(guò)縮短排水距離加快了孔隙水壓力的消散和地基的沉降,防止土體產(chǎn)生液化,從而達(dá)到加固地基的目的。

2 工程概況

某工程建筑占地面積12.8 萬(wàn)平方米,地震設(shè)防烈度為7 度,場(chǎng)地地基分布有第四紀(jì)海陸沉積的耕土,淤泥,粉粘土及細(xì)中砂組成的軟土層,具體的土層分布見表1所示

若不對(duì)該軟土地基進(jìn)行處理,則在建筑荷載及軟土自重的雙重作用下,臨近地面18 米內(nèi)土層可能會(huì)出現(xiàn)較大的沉降變形,相應(yīng)的會(huì)給建筑樁基造成較大的負(fù)摩擦影響,使建筑出現(xiàn)沉陷事故,考慮到本工程的復(fù)雜程度以及軟土層含有砂層,易于進(jìn)行排水固結(jié)法的施作,故最終選擇動(dòng)力排水固結(jié)法對(duì)本工程的軟土地基進(jìn)行加固。

3淤泥軟基處理方案設(shè)計(jì)

本工程淤泥質(zhì)軟土具有孔隙比大、含水量高、結(jié)構(gòu)性強(qiáng),靈敏度高等特點(diǎn),軟土地基穩(wěn)定問(wèn)題和次固結(jié)變形問(wèn)題非常突出。經(jīng)過(guò)經(jīng)濟(jì)技術(shù)對(duì)比分析,選擇對(duì)地基土體擾動(dòng)小(與強(qiáng)夯

法比)、工期短(與靜力排水固結(jié)法比)、費(fèi)用低的動(dòng)力排水固結(jié)法處理方案。將強(qiáng)夯法的夯擊機(jī)具與排水固結(jié)法中快速的排水體系有機(jī)結(jié)合起來(lái)進(jìn)行軟土地基處理,但又不是“插板+強(qiáng)夯”的簡(jiǎn)單組合(疊加)。通過(guò)設(shè)置水平排水體系和豎向排水體系,改善地基土的排水條件。軟土在適量的靜力(覆蓋)、變化的動(dòng)力荷載及其持續(xù)的后效力作用下,形成高水平的孔隙水壓力梯度,在人工排水體系及土體微裂隙排水系統(tǒng)下,孔隙水壓力發(fā)生多次升降,隨著孔隙水不斷排出,孔隙水壓力逐漸消散,有效應(yīng)力不斷增長(zhǎng),孔隙體積減小,土的抗剪強(qiáng)度提高,工后沉降大大降低,地基土達(dá)到超固結(jié)狀態(tài)。

4 地基處理方案設(shè)計(jì)

結(jié)合本工程地質(zhì)情況與《地基處理手冊(cè)》的有關(guān)規(guī)定,本工程擬采用水平及豎向排水系統(tǒng),水平排水系統(tǒng)包括以下各部分:

1)砂墊層,采用中砂及石粉進(jìn)行鋪設(shè),厚度選為0.8 米。

2)排水盲溝,采用布包碎石制成,在場(chǎng)地的中軸線處設(shè)一縱向的排水盲溝,并沿場(chǎng)地的橫

向每隔一定距離(本工程選為50米)設(shè)置一橫向排水盲溝,盲溝的坡度一般取為1%-2%,其底面最高處應(yīng)低于砂墊層的底部10cm。

3)集水井,集水井是用于匯集橫縱盲溝的排水量,故一般設(shè)置于縱橫盲溝交接處,采用Φ12@200 箍筋與Φ12 縱筋形成鋼筋濾水籠,濾料采用外填的礫石,濾網(wǎng)采用鐵紗網(wǎng)或塑料網(wǎng),濾水籠高于填土頂面的高度不應(yīng)小于30cm,集水井的底部應(yīng)低于盲溝至少30cm。集水井中的水采用抽水泵抽出,排至場(chǎng)地范圍外50m 處,在完成地基的夯實(shí)后應(yīng)持續(xù)抽水20天。橫向排水系統(tǒng)采用SPD-II型排水板,插板機(jī)選用液壓式,導(dǎo)管采用菱形導(dǎo)管,排水板的插入深度應(yīng)到達(dá)淤泥層以下,間距不大于一米??紤]到本工程地質(zhì)特性,擬采用少擊多遍,逐級(jí)加能的強(qiáng)夯方法,先采用點(diǎn)夯式進(jìn)行強(qiáng)夯,然后再采用普夯式進(jìn)行強(qiáng)夯,點(diǎn)夯的間距按5mX5m 的正方形布置,夯擊能由800 kN?m 逐步加大至1500kN?m,夯數(shù)次數(shù)選為兩次,普夯的夯擊能為1000 kN?m,夯數(shù)選為3次,在夯擊的的過(guò)程中,應(yīng)始終保證夯坑周圍部分不會(huì)出現(xiàn)明顯的隆起。在第一遍點(diǎn)夯擊結(jié)束后應(yīng)填入相應(yīng)厚度的填土料,一般選用含砂量較多的土料,不得使用含生活垃圾的土料,在夯擊整體結(jié)束后,采用振動(dòng)式壓路機(jī)對(duì)地基土進(jìn)行碾壓。

5填土墊層設(shè)計(jì)

在軟黏土頂面設(shè)置一定厚度的表層硬殼層或者填筑一定厚度的填土作為施壓墊層,作用是避免夯錘與軟土直接接觸,避免軟土層產(chǎn)生較大的剪切變形;同時(shí)保證土體在動(dòng)荷載作用下孔隙水壓力的上升,隨后在動(dòng)靜荷載聯(lián)合作用后,孔隙水壓力快速消散。施壓墊層厚度≥1.0 m,采用礫質(zhì)黏土或山土,也可采用砂或石粉;當(dāng)采用晾干后再填筑的沖填土(含水量≤16%)時(shí),要求其含泥量≤18%。

6 施工檢測(cè)結(jié)果

在強(qiáng)夯完成后,對(duì)強(qiáng)夯后的地基土進(jìn)行及時(shí)的監(jiān)測(cè),同時(shí)采取鉆探取樣的方法,對(duì)樣品進(jìn)行各方面的強(qiáng)度及荷載試驗(yàn)檢測(cè),地基處理效果分析如下:

3.1 孔隙水壓力

在加固區(qū)內(nèi)的不同深度處埋設(shè)孔隙水壓力傳感器,以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各土層水壓力隨時(shí)間的變化情況,以此確定最佳的夯擊間歇時(shí)間及加固深度。

3.3動(dòng)力排水固結(jié)法處理地基前后土體的物理力學(xué)性能比較在經(jīng)過(guò)動(dòng)力排水固結(jié)法對(duì)地基土進(jìn)行處理后,將處理前后的土體的物理力學(xué)性能進(jìn)行了對(duì)比分析,分析結(jié)果如表3所示:

由表中可以看出,在經(jīng)由動(dòng)力排水固結(jié)法進(jìn)行地基處理后,各層地基土的含水量降低,隙比減小,粘聚力及內(nèi)摩擦角增大,壓縮系數(shù)降低,壓縮模量增大,這說(shuō)明了動(dòng)力排水固結(jié)法不僅可以對(duì)淺層的軟土地基進(jìn)行加固,也使得較深層的粉砂層土質(zhì)得到了一定的加固效果。

7加固深度變化規(guī)律分析

動(dòng)力排水固結(jié)法處理軟基時(shí),軟土上部靜力覆蓋墊層削弱了沖擊力對(duì)淤泥土層的擾動(dòng)、側(cè)向擠出和剪切破壞作用,對(duì)土的結(jié)構(gòu)起到了很好的保護(hù)作用,同時(shí)保證施工機(jī)械和人員的行走安全。在夯擊過(guò)程中,夯擊能由淺向深傳播和擴(kuò)散,由于阻尼作用,夯擊能的作用深度范圍,稱為影響深度,即此深度范圍內(nèi)孔壓、土壓、土體強(qiáng)度均有明顯的變化深度。跟據(jù)研究,軟黏土的有效加固深度指達(dá)到承載力設(shè)計(jì)要求與完成主固結(jié)沉降和減小次固結(jié)沉降確定的深度。由于軟土含水量高、結(jié)構(gòu)性強(qiáng)、靈敏度高,采用“先輕后重、逐級(jí)加載,逐層加固”的施工工藝,在淺層土體在靜力和動(dòng)力殘余后效力作用下,孔隙水壓力消散,土層固結(jié)。加大夯擊能量,使夯能向深層傳播,促使深層淤泥排水固結(jié)。因此,在夯擊過(guò)程中,隨著夯擊遍數(shù)和夯擊能量的增加,其影響深度也在不斷擴(kuò)大果。

8 結(jié)語(yǔ)

動(dòng)力排水固結(jié)法可以有效的提高地基承載力,大幅度減小地基土質(zhì)的含水量,降低孔隙比,增大土體粘聚力,同時(shí)動(dòng)力排水固結(jié)法又具有成本低,施工簡(jiǎn)便以及效果顯著等優(yōu)點(diǎn),這使得動(dòng)力排水固結(jié)法在軟土地基片時(shí)工程中具備了良好的應(yīng)用前景,但由于當(dāng)前還沒(méi)有一套成熟的動(dòng)力排水固結(jié)法理論體系,故而在當(dāng)今的工程實(shí)際應(yīng)用中還存在著諸多的問(wèn)題,尤其在動(dòng)力排水固結(jié)的計(jì)算方法上,很多工程人員因作了過(guò)多的簡(jiǎn)化而導(dǎo)致工程實(shí)施結(jié)果與計(jì)算出入很大,另外,土中的孔隙水具備粘滯特性,而我們?cè)谠O(shè)計(jì)過(guò)程中則是將它作為理想流體考慮,這些都會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)方案與實(shí)際的相偏離,如何解決這些問(wèn)題,從而做出一套較完善的動(dòng)力排水固結(jié)方案的理論體系,仍是一個(gè)值得廣大工程技術(shù)人員深入研究的課題。

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篇(5)

中圖分類號(hào): TU471 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):

我國(guó)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜多變:有處于青藏高原的常年凍土;有位于濱海平原的軟土等等。針對(duì)不同的土質(zhì)在道路施工上也就有著不同的要求,這是對(duì)我國(guó)土木工程的一項(xiàng)巨大的考驗(yàn)。本文針對(duì)軟土路基的處理,做出如下分析:

一 軟土與軟土路基的概念

(一)軟土的概念

軟土,即淤泥和淤泥質(zhì)土的總稱,主要是由天然含水量高,承載力低,壓縮性高的淤泥沉積物與腐殖質(zhì)組成。這類土質(zhì)主要分布于沿海城市,珠江三角洲等含水量較大的地區(qū)。這種土質(zhì)孔隙大,壓縮性強(qiáng),土里往往沉積大量天然水。這類土質(zhì)如不好好治理,會(huì)嚴(yán)重影響路基的堅(jiān)固。

(二)什么是軟土路基?

軟土路基是指強(qiáng)度低,壓縮量較高的軟弱土層.多數(shù)含有一定的有機(jī)物質(zhì)。這類地基每層之間的物理力學(xué)性質(zhì)差別較大,土層層狀分布也相對(duì)復(fù)雜。對(duì)于這種路基的處理,需要針對(duì)每層土壤的不同特性找出合理化的解決方案。

二 軟土路基處理的一般原則

軟土路基的處理通常有兩種辦法:一種自然沉降;另一種是采用相應(yīng)的技術(shù)方式對(duì)地基進(jìn)行處理。自然沉降在這兩種方式中是比較經(jīng)濟(jì)的一種,但是其本身的實(shí)施度要困難得多。自然沉降的方法僅限用于工程量較大的、工期較長(zhǎng)的項(xiàng)目。然而采用相應(yīng)的技術(shù)這種處理方法可以在工程有限制時(shí)確保工程的質(zhì)量與安全性,從而被更廣泛的應(yīng)用。

三 路橋施工中軟土路基的處理

(一)填換法

填換法是針對(duì)淺層土壤而言的,首先要將土層較淺位置的土挖出去,繼而用一些強(qiáng)度較高的、抗腐蝕性的、質(zhì)地堅(jiān)硬的石頭、砂礫等重新分層填充。再用人工或者機(jī)械等手段去夯實(shí)、壓實(shí),將材料充分混合,從而達(dá)到道路路基堅(jiān)實(shí)的要求。

(二)墊層法

墊層法有兩種,一種是在地基表面鋪設(shè)一定厚度的墊層使路基達(dá)到應(yīng)有的強(qiáng)度。另一種是把表面部分軟弱土層挖去,置換成強(qiáng)度較大的砂石素土等。墊層的最終目的是:提高路基的承載力;加速土質(zhì)的固結(jié);防止路基凍脹;使路基的剛度均勻化。墊層的材料一般有砂墊層材料,粉質(zhì)粘土墊層材料等。在墊層施工中常用的為砂石墊層材料,即用各種砂石混合良好,且不能含有垃圾或者植物殘?bào)w等影響穩(wěn)固的物質(zhì)存在,鋪設(shè)的厚度一定要適中,不要影響上層的排水效果,從而確保路基的穩(wěn)定性與強(qiáng)度。

(三)壓實(shí)法

壓實(shí)法是通過(guò)擠壓或夯實(shí)將土壤的孔隙變小,多半是通過(guò)物理方法或者化學(xué)原理將其實(shí)現(xiàn)??紫蹲冃×?,路基的強(qiáng)度也就相對(duì)變高。

1 灰土擠密樁對(duì)路基的處理

灰土擠密樁對(duì)于黃土路基的處理還是比較奏效的。其原理在于生石灰吸水后膨脹,使樁間的土脫水,膨脹后的生石灰擠壓路基上的土壤,從而使土壤間的密實(shí)度增大,繼而增強(qiáng)了路基的強(qiáng)度,這種方法試用與路基中含水較多的土壤,如:濕陷性黃土、素填土、雜填土等。這種處理方式的好處在于:生石灰可以就地取材,材料不難找到;工程的難度不是很大,可以在時(shí)間上縮短工期。

2 強(qiáng)夯法

顧名思義,強(qiáng)夯法就是利用重錘提升到一定高度并使其自由下落,達(dá)到夯實(shí)路基的效果。這種夯實(shí)是為了提高路基的強(qiáng)度,降低壓縮性。夯實(shí)法被廣泛使用在我國(guó)沿海城市。當(dāng)然,夯實(shí)法也有不適用的土質(zhì),它不適用于較厚的淤泥質(zhì)與淤泥土壤。因?yàn)閺?qiáng)夯法的加固效果取決于路基的滲透程度,所以必須要有良好的排水通道。

(四)排水固結(jié)法

排水固結(jié)法是針對(duì)天然地基,或先在地基中設(shè)置砂井等豎向排水體,然后利用建筑物本身重量分級(jí)逐漸加載;或在建筑物建造前在場(chǎng)地上先行加載預(yù)壓,使土體中的孔隙水排出,逐漸固結(jié),地基發(fā)生沉降,同時(shí)強(qiáng)度逐步提高的方法。排水固結(jié)法分為堆載預(yù)壓法、真空預(yù)壓法、降水預(yù)壓法、電滲排水法。需要針對(duì)不同的軟土土質(zhì)選用不同的排水固結(jié)法。

(五)化學(xué)固結(jié)法

1攪拌樁法

是指利用特質(zhì)的攪拌機(jī)械,用水泥或其他材料作為固化劑,在深層進(jìn)行攪拌。將軟土與固化劑進(jìn)行強(qiáng)制的攪拌,通過(guò)一系列的物理化學(xué)性質(zhì)的變化,形成堅(jiān)實(shí)的樁體并與原來(lái)的地基融為一體。從而起到復(fù)合地基的作用。

2灌漿法

灌漿法是將某些固化的漿液注入土壤路基的孔隙中。這些漿液通常是利用液壓、氣壓等因素被注入的。從而改善路基的物理性質(zhì),增強(qiáng)路基的抗壓性等。

(六)土工合成材料加固法

土工合成材料是土木工程應(yīng)用的合成材料的總稱。這種材料是人工合成的,放置在路基上能使各種材料良好的融合在一起,不論是從表層還是深層,都起著加固的作用。具備防滲,排水,加固,過(guò)濾等多種特性,是一種新型的巖土工程材料。

四 對(duì)軟土路基處理的一些意見與建議

綜上所述,我國(guó)對(duì)軟土路基的處理與研究已經(jīng)達(dá)到一定的水平并初具規(guī)模。但是從現(xiàn)狀來(lái)看,仍有一些不足的地方需要關(guān)注,根據(jù)軟土路基的現(xiàn)狀,提出以下幾點(diǎn)意見與建議。

深入研究路橋軟土的基本特點(diǎn)

根據(jù)我國(guó)不同地區(qū)的不同地質(zhì),分析出該段路基軟土的具體特性:并以此作為模板,找到加強(qiáng)路基穩(wěn)固的最適宜的方式方法;并從工程角度出發(fā),分析著重研究影響工程進(jìn)度的因素,從而更好的應(yīng)付突發(fā)事件。

深入開展軟土路基沉降計(jì)算方法的研究

路基沉降的計(jì)算方法是處理路基沉降的核心內(nèi)容之一,開展軟土路基沉降計(jì)算方法的研究就刻不容緩。

加強(qiáng)路橋軟土路基處理的系統(tǒng)化研究

近年來(lái),針對(duì)軟土路基處理的系統(tǒng)化的研究的論文并不少見,我們所要做的就是對(duì)這些論文進(jìn)行具體的、系統(tǒng)化的分析與研究,這對(duì)軟土路基的處理不論是理論上還是實(shí)際施工上都有很好的幫助。

提高路橋軟土路基處理的智能化研究

在工程領(lǐng)域,很難找到一個(gè)最好的答案,那么,換一種思路,“退而求其次”不失為一種明智的選擇。人工智能方法是解決軟土路基處理智能化的最好的辦法之一,也是最有效的方式之一。

我國(guó)路橋軟土路基處理的研究還會(huì)繼續(xù)不斷深化,這就需要我們土木人將全部的熱忱投入其中,盡力彌補(bǔ)路基處理的不足,爭(zhēng)取完善路橋軟土路基的處理。

總結(jié):

在路橋施工中,不注重軟土路基的處理是很危險(xiǎn)的。作為技術(shù)人員,一定要充分的掌握其特性與相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施,還要加強(qiáng)技術(shù)理論的學(xué)習(xí),從理論與實(shí)際兩方面共同保障軟土路基的安全問(wèn)題。從而讓我國(guó)公路建設(shè)更有保障性與安全性。

參考文獻(xiàn):

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[2]袁得富,史建黨.公路工程軟土地基處理[J].河南科技.2006 (10).

[3]李陽(yáng).高等級(jí)公路軟土地基處理技術(shù)[J].四川建材.2007 (1).

篇(6)

1.引言

我國(guó)珠江三角洲沿海地區(qū)為典型的沖積平原地貌,地勢(shì)平坦,水網(wǎng)密布,由于河流沖積和海潮的進(jìn)退作用,在該地區(qū)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(jié)系數(shù)。軟土主要為淤泥和淤泥質(zhì)土,一般分布于地表硬殼層之下,軟土層間常夾薄層粉細(xì)砂。一般而言,在此類軟土地基上建造建筑物,會(huì)產(chǎn)生很大的沉降和差異沉降,且沉降持續(xù)的時(shí)間長(zhǎng)。務(wù)必注意在建造建筑物之前要對(duì)軟土地基采取處理措施進(jìn)行地基處理,來(lái)增加密實(shí)度,提高抗剪強(qiáng)度,降低壓縮性。處理軟土地基有諸如強(qiáng)夯和振沖等多種方法,本文談及的堆載預(yù)壓法也是工程上應(yīng)用廣泛,技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理,行之有效的處理方法之一。

2.關(guān)于堆載預(yù)壓法加固軟土的機(jī)理簡(jiǎn)介

堆載預(yù)壓過(guò)程分析實(shí)際是加載預(yù)壓過(guò)程中加載荷載與孔隙比之間關(guān)系。其中關(guān)鍵的設(shè)置排水系統(tǒng)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(duì)深厚軟土地基進(jìn)行堆載預(yù)壓處理時(shí),通常要在地基中打設(shè)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(jié);在表層設(shè)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(jìn)行堆載預(yù)壓。

3.在深水港軟基的應(yīng)用分析

3.1工程概況

某港口工程區(qū)域?qū)偕角鹆旰涌诙逊e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(zhì)粘土,這些基地壓縮和含水量高、抗剪強(qiáng)度和滲透性低的顯著特點(diǎn),并且埋藏深厚達(dá)數(shù)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(xì)砂,粉細(xì)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(zhì)粘土及粉質(zhì)粘土,天然地基往往不能滿足大型工程對(duì)地基變形和穩(wěn)定性的要求。從而要建港口前期必須要對(duì)這些深厚軟土地基進(jìn)行處理、加固。

經(jīng)相關(guān)地質(zhì)勘查和設(shè)計(jì)施工單位緊密討論,該港區(qū)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(yù)壓方案;吹填砂層加固采用振沖或強(qiáng)夯法進(jìn)行處理。軟基處理的技術(shù)要求為:場(chǎng)區(qū)填筑后沉降6MPa,標(biāo)準(zhǔn)貫入注砂面以下l-2m的范圍>12擊,2m以下>15擊;設(shè)計(jì)要求強(qiáng)夯加固后吹填砂距砂面0.5m范圍內(nèi)壓實(shí)度應(yīng)達(dá)到0.93,0.5-1.5m范圍內(nèi)壓實(shí)度應(yīng)達(dá)到0.9。另外,本文主要針對(duì)堆載預(yù)壓進(jìn)行討論。

3.2堆載預(yù)壓設(shè)計(jì)和施工簡(jiǎn)述

文章討論的施工隔堤為沙被斜坡堤結(jié)構(gòu),北部泥面低,水深大。堤頂標(biāo)高+5.9m,坐落于淤泥和淤泥質(zhì)軟土地基上。設(shè)計(jì)初步采用塑料排水板固結(jié)法對(duì)地基進(jìn)行處理,主要處理對(duì)象為地質(zhì)圖(文中無(wú)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(zhì)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(shè)2層沖灌袋裝中粗砂墊層塑料排水板的打設(shè)覆蓋針刺編織無(wú)紡復(fù)合土工布及袋裝碎石層在等了1個(gè)月之后第一級(jí)砂被棱體至+0.0m、堤前護(hù)面陸域吹填至-0.5m+1.5m平臺(tái)護(hù)面、第二級(jí)砂被棱體至+1.8m、鋪設(shè)反濾土工布、袋裝碎石、片石墊層、斜坡面護(hù)面陸域分級(jí)吹填至+l.9m,每級(jí)吹填厚度不超過(guò)2m+3.6m平臺(tái)護(hù)面施工第三級(jí)砂被棱體至+4.lm、坡面護(hù)面陸域吹填至+3.5m等到1個(gè)月后第四級(jí)砂被棱體護(hù)面至5.8m、棱體內(nèi)側(cè)鋪設(shè)反濾土工布、袋裝碎石壓層后方吹填至巧0.5m地基穩(wěn)定后防汛墻分級(jí)施工、鋪設(shè)+5.9m平臺(tái)與防汛墻間隙處護(hù)面。

整個(gè)工程施工時(shí)需要布置監(jiān)測(cè)儀器,限于篇幅未對(duì)監(jiān)測(cè)過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)闡述。但是在隔堤填筑施工過(guò)程中,地基的變形較大,地基以及堤身結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定是本次監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)。所以從打設(shè)塑料排水板到覆蓋針刺編織無(wú)紡復(fù)合土工布及袋裝碎石層完成后要開始埋設(shè)監(jiān)測(cè)儀器。

3.3隔堤固結(jié)沉降計(jì)算

固結(jié)計(jì)算是堆載預(yù)壓設(shè)計(jì)中必須要進(jìn)行的,軟土地基最終沉降量可以通過(guò)固結(jié)沉降量乘以經(jīng)驗(yàn)沉降修正系數(shù)求得。塑料排水板或砂井軟土地基固結(jié)度的計(jì)算是建立在太沙基固結(jié)理論和巴倫固結(jié)理論基礎(chǔ)上的。工程采用了CONSOL軟件,算得壓縮土層固結(jié)度達(dá)到93.3%,接近于常規(guī)的三點(diǎn)法計(jì)算的95.53%的固結(jié)度,從而表明施工隔堤的基本己經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定。而固結(jié)沉降的1029mm基本在控制范圍。實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和理論計(jì)算結(jié)果表明采用基于固結(jié)理論的計(jì)算結(jié)果滿足本工程的計(jì)算。

4.堆載預(yù)壓法的施工應(yīng)注意的問(wèn)題

本工程對(duì)于堆載預(yù)壓法處理軟基也只是方案的一種,工程還進(jìn)行了振沖和強(qiáng)夯等方案的分析和局部試驗(yàn),限于篇幅和討論側(cè)重點(diǎn),筆者在文章只對(duì)堆載預(yù)壓進(jìn)行較為詳細(xì)的說(shuō)明。但是不管怎么樣,工程人員必須知道軟土地基的固結(jié)沉降變形與施工方法和施工質(zhì)量關(guān)系密切。比如堆載預(yù)壓法,筆者認(rèn)為在施工中應(yīng)注意:首先,軟土地基路堤施工季節(jié)應(yīng)適宜,建議在旱或冬季作業(yè);其次相比其他軟土地基加固方法,堆載預(yù)壓法是軟土地基固結(jié)沉降較慢的一種,施工計(jì)劃應(yīng)妥善安排,盡量提前施工以使得軟土地基有充分的時(shí)間完成固結(jié)沉降,達(dá)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(duì)軟土地基固結(jié)沉降是一個(gè)有利點(diǎn),施工過(guò)程中避免對(duì)地表硬殼層結(jié)構(gòu)的進(jìn)行損壞,充分發(fā)揮硬殼層的板體效應(yīng)。

參考文獻(xiàn)

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[2]潘林有,謝新宇,羅聽等.軟土地基實(shí)測(cè)沉降的擬合和預(yù)測(cè)[J].哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2004,36(11).

篇(7)

中圖分類號(hào):U412.36+6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):

1 引言

地基規(guī)范提出的卸載標(biāo)準(zhǔn)是:對(duì)以沉降控制的地基,經(jīng)預(yù)壓消除的變形量滿足設(shè)計(jì)要求且受壓土層的平均固結(jié)度達(dá)到80%以上時(shí),可以卸載。朱向榮對(duì)超載卸除后地基的殘余變形進(jìn)行了研究,結(jié)果表明,超載卸除后土層的殘余應(yīng)變與卸載時(shí)土層的平均固結(jié)度及超載比大小有關(guān),當(dāng)固結(jié)度相同時(shí),土層的殘余應(yīng)變隨卸載量的增大而減小,當(dāng)卸載量一定時(shí),土層的殘余應(yīng)變隨平均固結(jié)度的提高而減小。

為了同時(shí)考慮卸除超載時(shí)地基達(dá)到的平均固結(jié)度和超載比對(duì)地基殘余變形的影響,較合理的是以有效應(yīng)力面積R作為超載預(yù)壓設(shè)計(jì)和卸載控制的標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)一維壓縮情況,有效應(yīng)力面積比R的簡(jiǎn)化公式為:

(1)

式中:Pf為永久荷載;為超載;為卸載前壓縮土層的平均固結(jié)度。

在工程實(shí)際操作中,卸載標(biāo)準(zhǔn)的確定一般均以現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)為準(zhǔn)。在路堤工程中,確定卸載時(shí)間的監(jiān)測(cè)方法有平均速率法和工后沉降值法平均速率法指的是當(dāng)荷載施加完成以后,路基中心的月沉降速率或連續(xù)兩個(gè)月沉降觀測(cè)值小于某一個(gè)限值時(shí)(京津塘公路為8mm/月,滬寧公路為5mm/月),即可卸載。工后沉降值法是通過(guò)沉降觀測(cè)資料預(yù)測(cè)最終沉降量,推算出的最終沉降量減去卸載時(shí)的實(shí)測(cè)沉降量應(yīng)小于容許工后沉降。

工程實(shí)踐已經(jīng)表明:采用工后沉降允許法和沉降速率法判定是否可以卸除超載均是可行的,在工程中可以互為補(bǔ)充,互為驗(yàn)證。

2 現(xiàn)場(chǎng)超載預(yù)壓卸載控制

根據(jù)《公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ017-96)規(guī)定,在路面設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)(通常為15年),允許工后沉降為:一般路基段不得高于30cm、橋頭過(guò)渡段(約30 m長(zhǎng)度范圍)應(yīng)小于10cm;沉降速率法卸載標(biāo)準(zhǔn)采用連續(xù)兩個(gè)月沉降速率小于5mm/月。本路段采用工后沉降允許法和沉降速率法雙層判定是否可以卸除超載預(yù)壓土,為了保證路基的穩(wěn)定性,更好的防止高速公路在今后使用過(guò)程中跳車現(xiàn)象的出現(xiàn),允許工后沉降在一般路基和橋頭過(guò)渡段一律采用小于10cm;沉降速率法采用連續(xù)兩個(gè)月沉降速率小于5mm/月。

湖北某高速公路路基采用超載預(yù)壓處理軟土路基,淤泥厚度4.1~5.2m,塑料排水板間距1.2m,處理深度10m,塑料排水板打穿淤泥層,填土高度7m,其中包括預(yù)壓土2m,土工格柵兩層,實(shí)際路堤填筑期9個(gè)月,設(shè)計(jì)要求預(yù)壓期6個(gè)月。

經(jīng)實(shí)測(cè)資料推算得到地基最終沉降后,那么在超載作用下地基應(yīng)該發(fā)生的沉降量至少是:St≥最終沉降量-容許工后沉降,對(duì)于該斷面St≥最終沉降量-容許工后沉降(228.60 mm),按雙曲線配合法計(jì)算可得預(yù)壓時(shí)間t為31天,即可得到超載預(yù)壓土的卸載時(shí)間。

根據(jù)本路段的卸載控制標(biāo)準(zhǔn),雖然至2月9日工后沉降以滿足卸載要求,但從表1可看出,二月月沉降量達(dá)18.2mm,路基沉降仍未穩(wěn)定,如果在這個(gè)時(shí)候卸載,有可能由于路基縱向沉降不均勻而導(dǎo)致路面開裂,截止至最后監(jiān)測(cè)日,本斷面已連續(xù)兩個(gè)月月沉降量在5mm以內(nèi),已滿足卸載要求,可以卸載。預(yù)壓期為163天,設(shè)計(jì)要求預(yù)壓期6個(gè)月,基本一致。

表1 斷面預(yù)壓期月沉降信息表

3 固結(jié)度分析

固結(jié)度是評(píng)價(jià)地基處理效果和預(yù)估工后沉降的主要依據(jù),圖2為由實(shí)測(cè)孔壓計(jì)算的斷面單層填土固結(jié)度和總固結(jié)度與時(shí)間、填土的關(guān)系圖。從圖中可以看出,固結(jié)度總的變化規(guī)律:隨著填土的增加,固結(jié)度也隨之增大,加載期固結(jié)度增長(zhǎng)速度明顯比停載期快;在加下一級(jí)荷載時(shí),其固結(jié)度基本上都在70%以上,說(shuō)明土體固結(jié)較快,從總固結(jié)度變化曲線可以看出,在施工前期,土體固結(jié)度增長(zhǎng)較快,說(shuō)明前期固結(jié)沉降量較大。

對(duì)比理論計(jì)算和實(shí)測(cè)固結(jié)度發(fā)現(xiàn),理論計(jì)算固結(jié)度盡管在加載期或預(yù)壓前期比實(shí)測(cè)固結(jié)度小,但在預(yù)壓后期(預(yù)壓3個(gè)月以后),理論計(jì)算固結(jié)度都比實(shí)測(cè)固結(jié)度大,說(shuō)明土體經(jīng)預(yù)壓后,其固結(jié)系數(shù)隨時(shí)間和固結(jié)度的增加而不斷減小,對(duì)比地基處理前后土工實(shí)驗(yàn),其實(shí)測(cè)結(jié)果也證實(shí)了這一點(diǎn)。這是因?yàn)樵诩虞d前期,土體孔隙比較大,孔壓消散快,土體有效應(yīng)力增加較快,因此其固結(jié)較快即固結(jié)系數(shù)較大。隨著土體逐漸被壓縮,其孔隙比越來(lái)越小,孔壓消散速率越來(lái)越慢,土體有效應(yīng)力增長(zhǎng)變慢,因此其固結(jié)也越來(lái)越慢即固結(jié)系數(shù)變小。

圖2 斷面固結(jié)度時(shí)程圖

4 結(jié)論

從工后沉降及固結(jié)度兩方面對(duì)超載預(yù)壓加固軟土路基進(jìn)行了效果評(píng)價(jià)。結(jié)果表明,本標(biāo)段預(yù)壓六個(gè)月后,固結(jié)度均達(dá)到90%以上、沉降速率和工后沉降均滿足卸載要求,可以卸載。

參考文獻(xiàn)

王敏,段紹偉.雙曲線配合法在某軟基段沉降預(yù)測(cè)中的應(yīng)用[J].建筑科技與管理,2008,11(4).49-51.

戴濟(jì)群,深厚軟基高等級(jí)公路的路基沉降實(shí)用計(jì)算方法研究及其工程應(yīng)用[D].河海大學(xué)碩士學(xué)位論文,1997,33-39.

篇(8)

【 abstract 】 for building for, the foundation is very important. Foundation processing is appropriate, not only affects the cost of building, and directly affect the safety of the building. After 10 years of development, China's concrete face rockfill dam technology mature gradually. However, in soft soil foundation is built on the concrete face rockfill dam is a new technology, it needs further research. This paper from the soft soil foundation, concrete face rockfill dam foundation of knowledge, and then simple introduced in soft soil foundation processing technology development, and finally in soft soil foundation to build on the concrete slabs of stone puts forward relevant solutions.

【 keywords 】 soft soil foundation; Concrete panel; dam

中圖分類號(hào):TU471.8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):

1.基礎(chǔ)知識(shí)介紹

1.1軟土地基

軟土,即軟弱土層,一般具有含水量高、強(qiáng)度低、壓縮性高、天然孔隙比較大、抗剪強(qiáng)度較低、透水性差、擾動(dòng)性大等特點(diǎn),我們通常把淤泥、淤泥質(zhì)土以及軟粘性土統(tǒng)稱為軟土。堤防工程中所說(shuō)的軟土,主要是指由天然孔隙比在1.5左右的亞粘土和粘土所組成的淤泥以及天然孔隙比在1.0~1.5之間的粘土所組成的淤泥質(zhì)粘土[1]。

在日本高等級(jí)公路設(shè)計(jì)規(guī)范中,軟土地基是指由粘土、粉土等細(xì)微顆粒較多的松軟土和孔隙大的有機(jī)質(zhì)土、泥炭以及松散砂等土層構(gòu)成的地基。而我國(guó)目前在公路行業(yè)規(guī)范中尚未對(duì)軟土地基做出定義。值得注意的是,由于施工狀況和填方形狀存在一定差異,軟土地基不能簡(jiǎn)單地按照地基的條件進(jìn)行判定,而應(yīng)當(dāng)先對(duì)填方與構(gòu)造物的形式、種類和地基特點(diǎn)等進(jìn)行充分研究后再做出判斷。

1.2混凝土面板堆石壩簡(jiǎn)介

19世紀(jì)50年代,面板堆石壩技術(shù)首先被美國(guó)加利福尼亞州內(nèi)華達(dá)山脈的礦區(qū)所應(yīng)用,不過(guò)當(dāng)時(shí)的堆石壩采用木面板防滲。經(jīng)過(guò)了150多年的發(fā)展,該技術(shù)日臻成熟,現(xiàn)多為混凝土面板堆石壩?;炷撩姘宥咽瘔尉哂惺┕し奖?、資金投入少、工期短、安全、抗震性好等諸多優(yōu)點(diǎn),并具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。因此,這項(xiàng)技術(shù)成為了壩型的首要選擇。

1985年,我國(guó)引進(jìn)了現(xiàn)代筑壩技術(shù),用來(lái)建設(shè)混凝土面板堆石壩。經(jīng)過(guò)不斷實(shí)踐與總結(jié),我國(guó)在面板堆石壩建設(shè)方面取得了一定成就,共有約170座壩高30 m以上的混凝土面板堆石壩,其中最具代表性的是水布埡混凝土面板堆石壩,位于湖北省巴東縣水布埡境內(nèi)。

2.我國(guó)軟土地基處理技術(shù)的發(fā)展

在公路工程建設(shè)過(guò)程中,偶爾遇到工程地質(zhì)條件不良的軟土地基是不可避免的。而要想保證道路的質(zhì)量和使用功能,就得保證其路基具有相應(yīng)的承載能力和穩(wěn)定性,這就要求對(duì)軟土地基進(jìn)行一定的處理。

近二十年來(lái),大量公路工程的實(shí)踐對(duì)我國(guó)軟土地基處理技術(shù)的迅速發(fā)展起了重要的促進(jìn)作用,使得這項(xiàng)技術(shù)不斷完善。目前,我國(guó)處理高等級(jí)公路的軟土地基的主要方法有:粉噴樁法、砂墊層法、碎石樁法、豎向排水法、砂樁法和加鋪土工織物法等,其中砂墊層法和袋裝砂井(或者塑料排水板)土工布法是最常用的處理方法。

2.1 CFG樁長(zhǎng)螺旋成孔技術(shù)

所謂CGF樁,指的是水泥粉煤灰碎石樁,它是在水泥中加粉煤灰、石屑、碎石、砂和加水,然后拌和,再用成樁機(jī)械做成的強(qiáng)度可變樁。這種技術(shù)是采用長(zhǎng)螺旋鉆孔芯管泵輸送混合料,并進(jìn)行灌注樁的施工方法,故通常用于粉土和粘性土 ,以及對(duì)泥漿污染、噪聲等要求相對(duì)嚴(yán)格的地方,它便能起到成孔效率高、、沒(méi)有污染和噪聲、質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。

2.2爆夯法軟土地基處理技術(shù)

經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展,強(qiáng)夯法技術(shù)已經(jīng)比較成熟,只是處理軟土地基時(shí)深度受限;爆夯法是新技術(shù),方興未艾,該技術(shù)具有不受處理深度限制、費(fèi)用低工期又短等優(yōu)點(diǎn)。爆炸法、強(qiáng)夯法均是動(dòng)力固結(jié)的,都通過(guò)動(dòng)載荷的方式作用在軟土地基上,繼而產(chǎn)生排水固結(jié)沉降上的形變,以起到加固軟土地基的作用[2]。

2.3雙向拌樁技術(shù)

雙向拌樁技術(shù)是改良目前水泥土攪拌樁機(jī)的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng),并采用一心兩軸鉆桿技術(shù),也就是說(shuō)在內(nèi)鉆鉆桿上裝正旋葉片,外鉆鉆桿上裝反旋葉片,通過(guò)外鉆鉆桿葉片反旋的壓漿力使水泥漿不上冒,而上下攪拌葉片分別進(jìn)行正反旋轉(zhuǎn),從而達(dá)到均勻攪拌,高質(zhì)量成樁的目的。

2.4 Y形灌注樁技術(shù)

這種技術(shù)是我國(guó)借鑒國(guó)外(最早出現(xiàn)在法國(guó))的Y形樁灌樁設(shè)計(jì)的理念開創(chuàng)的,它融合了我國(guó)經(jīng)典的沉管灌注樁技術(shù)。

其實(shí),這種技術(shù)也采用普通沉管樁技術(shù),只是還將原圓管形樁的模變成Y形。它既具備沉管灌注樁價(jià)格低、施工快的亮點(diǎn),又包含升高摩阻力之優(yōu)點(diǎn),在同等工程量的情況下能大大提升樁基承載力。

3.在軟土地基上建混凝土面板堆石壩的方法

我國(guó)疆土廣闊,地形復(fù)雜,軟土的分布很廣,軟土地基的處理便成了我國(guó)土木工程的工作者重點(diǎn)研究課題。近年來(lái),隨著武廣高鐵、滬寧高鐵等一大批重點(diǎn)工程的順利完工,我國(guó)工程人員在對(duì)軟土地基的處理方面應(yīng)用了大量的新理論和新技術(shù),并取得了良好的效果[3]。

面板堆石壩建于江、河、湖邊,地基以軟土為主。綜合軟土地基處理技術(shù)的發(fā)展和混凝土面板堆石壩的總體建設(shè)情況,得出,要做好在軟土地基上建混凝土面板堆石壩的工程可從以下幾方面著手:

3.1覆蓋層全挖法

篇(9)

中圖分類號(hào):TU99文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A

引言

近年來(lái),隨著市政路橋建設(shè)的迅速發(fā)展,我國(guó)各個(gè)地區(qū)根據(jù)實(shí)際情況,開展軟土地基工程的設(shè)計(jì)施工也越來(lái)越普及。路橋施工中軟土基地的處理技術(shù)給我們帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益,為我國(guó)路橋建設(shè)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。但在市政路橋工程建設(shè)中,軟土地基處理效果因不能滿足實(shí)際使用要求,時(shí)常出現(xiàn)道路變形、沉降等現(xiàn)象的發(fā)生。所以,改善軟土地基處理能保障人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)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(shí)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(qiáng),但是承載力比較低。如果在實(shí)際施工的過(guò)程中有軟土地基的話,就會(huì)給施工造成一定的困難,并且軟土地基的另一個(gè)特點(diǎn)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(dǎo)致水分流失的比較快,土地也會(huì)變得比較的疏松。

二、軟土地基處理技術(shù)在橋梁公路工程建筑中的重要性

由于軟土地基的土質(zhì)會(huì)在一定程度上給施工過(guò)程中的穩(wěn)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(duì)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(chǔ)。

隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步,旅游業(yè)的不斷發(fā)展,我國(guó)公路和橋梁建筑的項(xiàng)目也逐漸增多,為了能夠更好的保證我們?nèi)嗣竦纳钯|(zhì)量,方便人們的生產(chǎn)生活,國(guó)家不斷的開發(fā)橋梁及公路建設(shè)工程來(lái)保證我們更加順暢的進(jìn)行生產(chǎn)和生活,所以就要在軟土地基的施工上和技術(shù)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(shí)其抗剪強(qiáng)度比較低的細(xì)粒土,這種土質(zhì)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(duì)水利施工比較集中的地方,這種土質(zhì)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(xiàn)在公路施工上面,主要是一些橋涵構(gòu)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(fā)生的沉降現(xiàn)象,單邊膨脹以及滑移等現(xiàn)象都頻繁發(fā)生,所以這些現(xiàn)象的產(chǎn)生就會(huì)給橋梁的使用壽命造成一定的影響,甚至?xí)绊懙饺藗兒蛙囕v的安全問(wèn)題,更為嚴(yán)重的就是,如果橋梁發(fā)生倒塌的話就會(huì)給附近人們生活的正常進(jìn)行造成非常大的影響。所以,解決軟土地基的軟弱性問(wèn)題,保證軟土地基變的更加強(qiáng)硬,是橋梁公路建筑項(xiàng)目中首先需要解決的問(wèn)題。如果沒(méi)有處理好,就會(huì)影響到整個(gè)工程項(xiàng)目的繼續(xù)進(jìn)行,嚴(yán)重影響到工程作用的發(fā)揮。但是軟土地基處理問(wèn)題的解決現(xiàn)在還是一個(gè)很大的難題,加上我國(guó)土層資源的豐富,各個(gè)地方的情況都不相同,所以軟土地基的處理技術(shù)就相對(duì)比較難統(tǒng)一。在對(duì)軟土地基的處理過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)對(duì)待具體問(wèn)題具體分析,結(jié)合具體的軟土地基的土層情況和當(dāng)?shù)氐氖┕ぴ靸r(jià)以及工期等等具體條件作為一個(gè)結(jié)合,對(duì)幾種不同的地基處理方法在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上做一個(gè)比較,從而得出比較適合工程來(lái)進(jìn)行的軟土地基的處理技術(shù)。除此之外,還要多注意和環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展結(jié)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(fèi)和環(huán)境污染現(xiàn)象的發(fā)生。

三、市政路橋工程施工中軟土地基的處理技術(shù)

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(zhì)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(jìn)行地表的溝槽開挖作業(yè),以排除地表水,同時(shí)對(duì)于地基表層部分的含水量也大大降低,確保工程機(jī)械順利通過(guò),同時(shí)可以采取透水性較好的砂礫或碎石進(jìn)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(duì)路堤不高、土層薄、無(wú)硬殼等特點(diǎn),而且具有兩面排水能力的軟土地基。這種技術(shù)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(fù)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(jié),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(fā)揮置換的作用,其具體操要求是用規(guī)定的土質(zhì)重新回填。此方法雖然操作簡(jiǎn)單,但是需要的成本也較大,一般應(yīng)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(jìn)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(gòu)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(jìn)行軟土地基的處理。由于地基土層分布不均,有可能導(dǎo)致局部沉降和側(cè)向變位的現(xiàn)象,采取敷墊材料法進(jìn)行處理可以提高地基的抗剪力和抗拉力,增強(qiáng)了地基的穩(wěn)定性,便于施工機(jī)械順利通過(guò),并均勻支撐其載荷,敷墊材料一般是用化纖無(wú)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(guò)加入添加劑提高了地基的強(qiáng)度和壓縮性能,為工程機(jī)械的安全作業(yè)帶來(lái)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(jù)工程量來(lái)決定。添加劑中的石灰材料能夠降低土壤中的含水量,產(chǎn)生化學(xué)式的固定,更加保障了土壤的穩(wěn)定性,一般使用改良土壤、水泥穩(wěn)定等。如果為了改良土壤,可以在土壤中添加6%的石灰,其優(yōu)點(diǎn)在于操作簡(jiǎn)便,經(jīng)濟(jì)實(shí)惠;如果為了水泥穩(wěn)定,可以在黃土中加入3%到6%的水泥,這個(gè)造價(jià)相對(duì)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(yīng)該對(duì)施工技術(shù)材料有所準(zhǔn)備,具體包括:施工場(chǎng)地的地質(zhì)報(bào)告、土工試驗(yàn)報(bào)告、室內(nèi)配比試驗(yàn)報(bào)告、粉噴樁設(shè)計(jì)樁位圖、地面高程數(shù)據(jù)表、加固深度、停灰面高程、相關(guān)測(cè)量資料等。

2.2保證地表的平整度并對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的障礙進(jìn)行清除工作,比如場(chǎng)地低洼,應(yīng)該進(jìn)行粘性土的回填;如果場(chǎng)地不能滿足施工機(jī)械的通行條件,應(yīng)該鋪設(shè)砂土或者碎石墊層以提高路基的強(qiáng)度;如果地基表面過(guò)軟,可以采取適當(dāng)措施避免機(jī)械失穩(wěn)的現(xiàn)象發(fā)生。

2.3施工機(jī)械和器具應(yīng)該提前準(zhǔn)備,并提前紀(jì)念性機(jī)械組裝和運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)。

2.4粉噴樁的施工工藝要按照相關(guān)設(shè)計(jì)要求和施工現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行確定,一般來(lái)說(shuō)試樁數(shù)量為5根,試樁之后進(jìn)行一些參數(shù)的確定工作,比如鉆進(jìn)速度、噴氣壓力、提升速度、攪拌速度以及單位時(shí)間噴粉量等。

3、豎向排水固結(jié)法

如果軟土地基處有粘性土,可以在其地基處進(jìn)行垂直排水柱的設(shè)置,一方面縮短了排水距離,使得地基排水固結(jié)效果增強(qiáng),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(jié)法由于其采用的材料有所區(qū)別而分為砂井和紙板排水,前者是利用砂井進(jìn)行排水,其施工方法有打入式、振動(dòng)式、螺旋鉆式及袋裝式等,此方法一般不單獨(dú)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(zhì)的軟土地基處理;后者對(duì)于泥炭質(zhì)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(wěn)定性,處理路基頂面寬度以防止沉降。在進(jìn)行排水砂井的設(shè)計(jì)時(shí)要提前設(shè)計(jì)好施工方法,并對(duì)砂井直徑、排水距離和改良范圍進(jìn)行修正。

結(jié)束語(yǔ)

目前,國(guó)內(nèi)市政路橋工程之中軟土地處理技術(shù)尚不完善,如何在軟土地基上更加穩(wěn)固的進(jìn)行路橋工程還需要我們不斷的探索,理論聯(lián)系實(shí)際,實(shí)現(xiàn)軟土地的合理開發(fā)與利用,解決交通問(wèn)題,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

篇(10)

人有人性 土有土性

在地基處理方面,業(yè)內(nèi)人士常說(shuō)的一句話就是“神仙難降淤泥水”,由此說(shuō)明淤泥質(zhì)土的處理難度。地基中常見的軟土,一般是指處于軟塑料或者流塑狀態(tài)下的黏性土,天然軟土具有含水量大、孔隙比大、壓縮系數(shù)高、強(qiáng)度低的特點(diǎn),還具有蠕變性、觸變性等特殊的工程地質(zhì)性質(zhì),這便是土的“性情”。在施工中,路基填土或橋涵構(gòu)造物的最佳含水量很難把握,不易達(dá)到滿足壓實(shí)度值,而如果無(wú)法滿足相應(yīng)的密實(shí)度要求,一經(jīng)使用荷載,往往會(huì)發(fā)生路基失穩(wěn)、沉降不均、塌陷開裂等情況。尤其對(duì)淤泥土而言,業(yè)內(nèi)長(zhǎng)期采用“真空預(yù)壓法”、“堆載預(yù)壓法”,但以上方法往往會(huì)導(dǎo)致工期長(zhǎng)、成本高,且由于大量使用塑料、化纖等材料而對(duì)土體產(chǎn)生二次污染。

參與過(guò)上海浦東機(jī)場(chǎng)第二及第三跑道、上海海港新城、上海虹橋機(jī)場(chǎng)第二跑道、上海洋山港陸域配套道路施工、天津中心漁港等市級(jí)、國(guó)家級(jí)重點(diǎn)工程項(xiàng)目的葉吉,憑借著對(duì)祖國(guó)廣袤土地的熱愛,將滿腔熱情都投入到攻克軟土地基施工處理難點(diǎn)的研究中,在近20多年的施工實(shí)踐中,他在施工第一線將所學(xué)專業(yè)知識(shí)與沿海、沿江新吹填軟土地基的特點(diǎn)相結(jié)合,探索出了不同土性的特點(diǎn),發(fā)明了應(yīng)用于軟土地基加固處理的專利技術(shù)——“雙控動(dòng)力固結(jié)處理軟地基的方法”。

“雙控動(dòng)力固結(jié)法”即結(jié)合二種控制方法處理軟弱地基的一種施工方法,特別是針對(duì)我國(guó)沿海地區(qū)普遍存在的淤泥質(zhì)黏土,該工法能有效快速提高地基的承載力,使流塑狀淤泥快速改變?yōu)檐浰苌踔凉探Y(jié)。在飽和黏土中,特別是在淤泥和淤泥質(zhì)黏土中,由于土的透水性差,持水性強(qiáng),若用一般方法處理效果較差。而本工法則是利用電滲降水的方法對(duì)透水性差的土體產(chǎn)生疏干作用,從而使地下水得以排出。通過(guò)電滲降水降低施工區(qū)域內(nèi)的地下水位,使加固范圍內(nèi)土體的含水量達(dá)到滿足強(qiáng)夯施工要求的最佳含水量,再利用電滲后流塑狀淤泥在外力作用下可塑成任何形態(tài)這一特點(diǎn),通過(guò)施加電滲(外力)激活水分子,通過(guò)抽水使之成為半固結(jié)狀態(tài)或固結(jié)狀態(tài)。由于淤泥質(zhì)黏土在外力除去后,能繼續(xù)保持以上一特點(diǎn)。同時(shí)在塑態(tài)變成半固態(tài)時(shí),土的形狀不變,在電滲降水的作用下,土的體積因水分減少而發(fā)生收縮,特別是當(dāng)土體水分進(jìn)一步減少后,在淤泥質(zhì)土體轉(zhuǎn)變?yōu)檐浰軤顟B(tài)后;對(duì)需處理的軟土地基鋪設(shè)墊層后進(jìn)行動(dòng)力加固(如強(qiáng)夯,沖擊碾壓和振動(dòng)碾壓等方法),再通過(guò)動(dòng)力夯擊的作用,使土體中結(jié)合水進(jìn)一步排出,經(jīng)多輪電滲降水——?jiǎng)恿D密,從而最終達(dá)到固結(jié)密實(shí)處理,提高軟土地基的承載力。

“雙控動(dòng)力固結(jié)法”專利技術(shù)分別于2006年被評(píng)為“國(guó)家專利戰(zhàn)略促進(jìn)計(jì)劃重點(diǎn)推薦項(xiàng)目”;2008年,被國(guó)家建筑協(xié)會(huì)列為“建筑業(yè)十項(xiàng)新技術(shù)推薦項(xiàng)目”。由于葉吉在軟土加固領(lǐng)域的出色貢獻(xiàn),他本人也相繼于2007年在北京人民大會(huì)堂被授予“優(yōu)秀職業(yè)經(jīng)理人”;2008年在

北京釣魚臺(tái)國(guó)賓館被授予“誠(chéng)信企業(yè)家金鼎獎(jiǎng)”;2009年獲得江蘇省“民間發(fā)明家一等獎(jiǎng)”等多項(xiàng)榮譽(yù)。

百年大計(jì) 誠(chéng)信施工

基礎(chǔ)不牢,地動(dòng)山搖。繼發(fā)明“雙控動(dòng)力固結(jié)處理軟地基的方法”后,針對(duì)我國(guó)不同地區(qū)、不同地質(zhì)條件的不同特點(diǎn),葉吉相繼申請(qǐng)發(fā)明專利及實(shí)用專利20余項(xiàng),從工法上和設(shè)備上為軟弱地基特別是淤泥質(zhì)土的再生利用奠定了基礎(chǔ)。目前他已獲得了包括“砂袋井點(diǎn)復(fù)合輕型井點(diǎn)深層速排動(dòng)力固結(jié)法”、“水汽分離平衡筒”、“大面積地基處理電滲降水的直流電源”、“復(fù)合型加筋吸水井點(diǎn)管”等二十余項(xiàng)國(guó)家級(jí)發(fā)明專利及實(shí)用新型專利。其中“復(fù)式負(fù)壓固結(jié)法”發(fā)明專利,是針對(duì)新吹填淤泥土淺層處理而發(fā)明的,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)現(xiàn)有對(duì)同類土質(zhì)加固處理的空白,在欠固結(jié)土加固時(shí)采用這種方法處理,可達(dá)到淺層5米范圍快速加固的效果。浙江省科技局特對(duì)此給予了高度重視,確定科技立項(xiàng)并在溫州周邊地區(qū)投入大面積施工,為當(dāng)?shù)匮睾.a(chǎn)業(yè)區(qū)節(jié)約了上億元地基處理經(jīng)費(fèi),大大加快了該地區(qū)的建設(shè)速度,并獲得了浙江省科技A類獎(jiǎng)。

由于這項(xiàng)技術(shù)處理軟土地基速度快、性價(jià)比高,也受到了有關(guān)專家和業(yè)內(nèi)人士的青睞,為我國(guó)快速處理軟土地基,減少工后沉降,提高承載力,加快道路、場(chǎng)地的建設(shè)速度奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),促進(jìn)了我國(guó)沿海發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施。

嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)創(chuàng)新發(fā)展

“永無(wú)休止的求知欲和創(chuàng)新精神,敦促著你生活的腳步”。在新技術(shù)成功應(yīng)用的同時(shí),葉吉還不忘總結(jié)現(xiàn)有技術(shù)的不足,以一個(gè)科研人員嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度,探索研究軟土地基深層處理的方法,發(fā)明了“軟弱地基輕型井點(diǎn)管結(jié)合塑料排水板復(fù)合加固方法(以下簡(jiǎn)稱‘輕井塑排加固法’)”,該技術(shù)一經(jīng)面世,行業(yè)內(nèi)專家、研究生相繼針對(duì)該技術(shù)進(jìn)行了專題研究,在國(guó)家級(jí)、省級(jí)刊物發(fā)表學(xué)術(shù)研究論文多篇,被業(yè)內(nèi)稱贊為一項(xiàng)“節(jié)約投資,快速處理軟土地基,減少工后沉降,提高深層承載力;加快道路、場(chǎng)地的建設(shè)速度”的新工法。

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