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道路工程软土地基处理的论文

时间:2023-07-24 10:28:02 其他范文 收藏本文 下载本文

下面是小编收集整理的道路工程软土地基处理的论文,本文共16篇,仅供参考,希望能够帮助到大家。

道路工程软土地基处理的论文

篇1:道路工程软土地基处理的论文

道路工程软土地基处理的论文

1软土地基处理方法的种类及选择

1.1沉降处理

沉降处理包括加速固结沉降和减少总沉降量两方面。加速固结沉降可采用加载预压、竖向排水(设置砂井或芯板排水)和挤实砂桩等方法。减少总沉降量可以采用换填好土、石灰(水泥)桩、挤实砂桩等方法。

1.2稳定处理

稳定处理可以采用换填土、挤实砂桩、石灰(水泥)桩等措施增加抗滑阻力。各种加速固结沉降措施都有助于促进软土层强度的增长;慢速或分期填筑路堤可以达到阻止地基强度降低的目的。

1.3应注意的问题

(1)地基的土质及土层构成(厚度、排水层等)条件。

(2)道路的性质、路堤高度和宽度,是否为与构造物连接的地段等条件。

(3)工期、材料供应、施工机械作业条件和对周围环境的影响等条件。以上处理方法可以单独使用,通常用几种方法组合使用,以发挥各种方法的特长,取得良好的处理效果。

2软土地基处理的具体措施

2.1换填土法

当淤土层厚度较簿时,可采用淤土层换填砂壤土、灰土、粗砂、水泥土及采用沉井基础等办法进行地基处理,鉴于换砂不利于防渗,且工程造价较高,一般应就地取材,以换填泥土为宜。可将软土全部挖除,使路堤筑于基底或尽量换填渗水性土。这种方法适用于软土厚度小于2m的路堤。换土法要回填有较好压密特性土进行压实或夯实,形成良好的持力层,从而改变地基承载力特性,提高抗变形和稳定能力,施工时应注意坑边稳定,保证填料质量,填料应分层夯实。

2.2抛石挤淤法

在路基底从中部向两侧抛投一定数量的片石,将淤泥挤出路基范围,以提高路基强度,所有片石宜采用不易风化的大石块,尺寸一般<0.3m。其上铺0.1m厚碎石及0.1m厚砂层后再填土。这种方法的适用范围为:软土厚度<3.0m,表层无硬壳,呈流动状态、排水困难的地基状态。

2.3反压护道法

当软土和沼泽较厚,路堤高度不超过极限高度的2倍时,路堤两侧填筑适当厚度和宽度的护道,在护道附加荷载的作用下,保持地基的平衡,增加抗滑力矩,防止路堤的`滑动破坏。通过反压护道法使路堤下淤泥趋于稳定。护道一般可采用单组形式,其高度为路堤高度的0.3―0.5倍。适用范围:当路堤超过极限高度的1.5―2.0倍以内时适用。

施工时,护道尽量与路堤同时填筑,且压实度要达到90%以上。它的特点是施工工艺简单、费用较低,但施工用地增大。

2.4砂垫层法

在软土地基上铺设厚度为0.5―1.2m的砂层,可使软土顶面增加一个排水面,促进路基底的排水固结,提高路基的强度及稳定性。砂垫层材料的选择以透水性好的砂或砂砾(74u筛孔通过率为3%以下)为宜,以保证所需的排水能力;砂垫层的宽度以每侧宽出路堤0.5―1.0m为宜。砂垫层适用于路堤高度<2倍极限高度的状况。

2.5设置砂井法

砂井与连接的砂垫层配合使用效果较好,一般砂井直径为0.2―0.3m,井距为井径的8―10倍,常用范围为2―4m,平面上呈矩形或梅花形布置。适用范围:软土层厚度>5m,且路堤高度超过天然地基承载力容许的高度很多时适用。

2.6摊铺土工布法

高填土可适当分层,采用土工布加强路堤刚度,并在软土基上隔垫,使荷载均匀,避免局部破坏,对地下水防治相当有利,也可以用土工布摊铺软土底层,并折向沿边坡作防护,这样既提高基底刚度,也使边坡受到维护,有利于排水和因地基应力再分配而增加路基的稳定性

2.7排水固结法

排水固结法是解决淤泥软粘土地基沉降和稳定问题有效措施,由排水系统和加压系统两部分组合而成。排水系统是在地基中设置排水体,利用地层本身的透水性由排水体集中排水的结构体系,根据排水体的不同可分为砂井排水和塑料排水带排水两种。

2.8灌浆法

是利用气压、液压或电化学原理将能够固化的某些浆液注入地基介质中或建筑物与地基的缝隙部位。灌浆浆液可以是水泥浆、水泥砂浆、粘土水泥浆、粘土浆及各种化学浆材如聚氨酯类、木质素类、硅酸盐类等。灌浆法对加固淤泥软土地基具有明显效果,如福建省龙海市角美壶屿港水闸由于淤泥软基不均匀,沉陷闸基沉降最大达到0.63m,加固时采用单管高压旋喷灌浆处理,每个闸墩上、下游侧和中间各设5个灌浆孔,沿闸墩轴线两侧布孔,灌注水泥浆,成桩直径0.5m,伸入闸基础10.5m,采用灌浆压力为20MPa,经过处理后闸基沉降基本得到控制。高压旋喷灌浆处理原理是通过在闸基中高压旋喷灌浆形成水泥土摩擦桩,提高闸基承载力,达到控制沉降的目的。另一种对淤泥软土地基闸室淘空处理通常应通过水闸上游防渗如设置水平铺盖或垂直防渗控制闸基渗流,然后再对闸室进行灌浆处理。

3结语

总之,软土地基的强度或变形的问题是工程土中必须十分注意的问题,过大的沉降及不均匀的沉降造成软土地区大量的工程事故。因此,在软土地区进行设计与施工的道路工程时,必须从地基、建筑、结构、施工、使用等多个方面综合考虑,采取相应的措施,减少地基的不均匀沉降,保证建筑物的正常使用。

参考文献:

[1]徐至钧.建筑地基处理技术丛书:软土地基和预压法地基处理[M].机械工业出版社,.

[2]王晓谋,袁怀宇.高等级公路软土地基路堤设计与施工技术[M].人民交通出版社,.

[摘要]软土地基的强度或变形的问题是道路工程土中必须十分注意的问题,过大的沉降及不均匀的沉降造成软土地区大量的工程事故。文章归纳了软土地基处理方法的种类及选择,提出了软土地基处理的具体措施。

[关键词]道路工程软土地基处理方法处理措施

篇2:浅议道路软土地基的处理论文

浅议道路软土地基的处理论文

摘要:本文介绍了软土地基的特点,提出了软土地基在公路工程中造成的危害,着重阐述了深层搅拌桩法在软土路基施工中的应用特点、工艺及有关注意事项,以提高软土地基的处理效果。

关键词:软土地基深层搅拌桩法换土垫层法排水固结法

1软土地基

我国公路行业规范对软土地基未作定义。日本高等级公路设计规范将其定义为:主要由粘土和粉土等细微颗粒含量多的松软土、孔隙大的有机质土、泥炭以及松散砂等土层构成。地下水位高,其上的填方及构造物稳定性差且发生沉降的地基。日本规范还对软土地基做了分类,提出了类型概略判断标准。在给出软土地基定义时指出:软土地基不能简单地只按地基条件确定,因填方形状及施工状况而异,有必要在充分研究填方及构造物的种类、形式、规模、地基特性的基础上,判断是否应按软土地基处理。

2软土地基在公路工程中造成的危害

2.1勘察设计不详细或不准确,导致对应该做软基处理的地段未做处理设计。

2.2已知是软土地基,但是未做好软土地基处理,造成路堤失稳或危及线外建筑物。

2.3虽然做了软土地基处理,但是措施不力,施工不当造成路堤失稳。

2.4堆料不当,未按规定分层填筑,填土过快,碾压不当,造成路堤失稳。

2.5扰动“硬壳层”或填筑不当,使“硬壳层”遭受破坏,导致路堤失稳。

3处理软土地基的方法

3.1换土垫层法

3.1.1垫层法。其基本原理是挖除浅层软弱土或不良土,分层碾压或夯实土,按回填的材料可分为砂(或砂石)垫层、碎石垫层、粉煤灰垫层、干渣垫层、土(灰土、二灰)垫层等。干渣分为分级干渣、混合干渣和原状干渣;粉煤灰分为湿排灰和调湿灰。换土垫层法可提高持力层的承载力,减少沉降量;常用机械碾压、平板振动和重锤夯实进行施工。该法常用于基坑面积宽大和开挖土方量较大的回填土方工程,一般适用于处理浅层软弱土层(淤泥质土、松散素填土、杂填土、浜填土以及已完成自重固结的冲填土等)与低洼区域的填筑。一般处理深度为2m~3m。适用于处理浅层非饱和软弱土层、素填土和杂填土等。

3.1.2强夯挤淤法。采用边强夯、边填碎石、边挤淤的方法,在地基中形成碎石墩体;可提高地基承载力和减小变形。适用于厚度较小的淤泥和淤泥质土地基,应通过现场试验才能确定其适应性。

3.2排水固结法在软基处理中,袋装砂井和塑料排水板是最常见的、最简单的施工方法。

3.2.1塑料排水板塑料排水板是带有孔道的板状物体插入土中形成竖向排水通道,改善地基的排水条件,缩短排水途径,地基承受附加荷载后排水固结过程大大加快,进而使地基强度得以提高。

3.2.2排水板材料①多孔单一结构型,是一种经特殊加工的两块聚氯乙烯树脂透水板,两极之间仅有若干个点以突缘相接触,而其间留有许多孔隙,故透水性好。该种材料具有耐酸碱、不膨胀、不变质等特点。但排水板在土压力作用下,过水面积将会减少,影响排水效果。②复合结构型,内为用聚氯乙烯或聚丙烯作成的芯板,外面套以用涤伦类或丙烯类合成纤维制成的滤膜,板宽一般为100mm,厚3~4mm。

3.3振密、挤密法振密、挤密法的原理是采用一定的手段,通过振动、挤压使地基土体孔隙比减小,强度提高,达到地基处理的目的。

4深层搅拌桩法的加固原理及其施工中的应用

4.1深层搅拌桩是用于加固饱和粘性土地基的一种新方法。它是利用水泥材料作为固化剂,通过特制的搅拌机械,在地基深处就地将软土和水泥浆液强制搅拌,由固化剂和软土间所产生的一系列物理、化学反应,使软土硬化成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥加固土,从而提高地基强度和增大变形模量。

4.2深层搅拌桩适宜于处理淤泥、淤泥质土,地基承载力不大于120kpa的粘性土和粉性土等土层。其施工时无振动、无噪音、无污染,且施工工期短等因素,已被利用于建筑行业的各种地基加固工程中。

5室内配比试验

5.1土性分析取原位土进行土工试验,该工点土层从上至下依次为:淤泥质砂粘土、粘砂土、细砂、砂粘土。

5.2配比试验采用1:0.48的水灰比,并分别取13%、15%及17%的水泥掺入量拌制成水泥浆液,与上层原位土(即淤泥质砂粘土)搅拌制成土桩试块,按土工试验技术规程进行养生后测出不同龄期土桩试块的无侧限抗压强度。

根据配比试验结果,施工中采用水灰比为1:0.48,水泥掺入量15%,即每米土桩57kg水泥的配比进行控制。

6施工机械

水泥搅拌桩的施工机械为钻机、粉浆机和空压机。

钻机:是水泥搅拌桩的主要成桩机械,应具有动力大、操作灵活、能按不同速度均匀地正向钻进和反向提升、能前后左右自行移动的功能。

喷浆设备:是定量发送浆体材料的设备,包括储灰罐、发送装置、计量控制装置等,是施工的关键设备。

压缩机;力水泥搅拌桩施工提供一定压力的气源,使水泥浆液克服喷浆口土体阻力而喷入土中。

7施工工艺

深层搅拌桩的`施工程序:桩位放样→钻机就位→检验、调整钻机→正循环钻进至设计深度→打开高压注浆泵→反循环提钻并喷水泥浆→至工作基准面以下0.3m→重复搅拌下钻并喷水泥浆至设计深度→反循环提钻至地表→成桩结束→施工下一根桩。

7.1定位搅拌机移动至设计桩位,对中,桩位误差控制在5cm之内,当地面起伏较大时,应调整起吊设备保持水平,钻杆倾斜度不大于1.5%。

7.2制备水泥浆按配比试验确定的配比拌制水泥浆,压浆前水泥浆要搅拌均匀,并保持水泥浆数量满足制桩要求,以免发生断桩现象。

7.3喷浆下搅启动搅拌机电动,放松起重机钢丝绳,使搅拌机沿导向架边搅拌切土边喷浆下沉,下沉速度由电机的电流监测表控制,一般工作电流不应大于70A。

7.4提升搅拌搅拌头喷浆下沉到设计深度后,确定水泥浆的输出量,若输出量不足,在提升搅拌过程中继续喷浆,直到满足为止,同时严格按试桩确定的速度提升搅拌头。

7.5重复搅拌搅拌头提升至设计顶面标高后,为使软土和水泥浆搅拌均匀,需进行重复搅拌。复搅过程为:将搅拌头边旋转边沉入土中,至设计加固深度后,再将搅拌头搅拌提升出地面。

7.6成桩、移位

8施工注意事项

8.1严格按设计水泥掺入量、水灰比配制水泥浆,水泥不可有结块硬化。

8.2水泥浆要经过过滤器清除杂物后才能输入搅拌轴,同时贮浆池的容量应足中有余,防止浆液供给不足而导致断桩。

8.3在钻搅施工中不得停浆,一旦断浆,立即将钻具提到断浆处上部1m处,再重新钻搅喷浆下进,严禁自断浆处续接,以保证成桩的连续性。

8.4因机械事故使配制的水泥浆发生凝稠状态时,必须更换,不得再用。

8.5钻搅提升复搅应采用反转,不得正转提升,以免将土带起造成空洞以致空心转。

9结语

公路软基处理属于隐蔽工程,如施工质量不好,一旦被路堤等构筑物所覆盖,便构成隐患且不好检查及补救。因此,施工的技术人员必须意识到软土地基的危害性,坚决以数据说话,认真测定基底的承载力,并根据不同的地质情况,不同的投资和工期要求,采用切实可行的处理方案,同时一定要采集路基施工后的工后沉降数据,积累经验,为今后的施工打下坚实的基础。

篇3:浅谈道路工程中的软土地基处理

浅谈道路工程中的软土地基处理

软土地基处理是工程界长期以来一直探讨的`技术难题之一.本文结合宁波地区道路的建设实际情况,阐述了在常-用的软土地基处理方面的一些措施及实施方法,课为道路工程中的软基处理提供一些参考.

作 者:宋吉录 钱东 SONG Ji-lu QIAN Dong  作者单位:宋吉录,SONG Ji-lu(宁波绕城东段高迷公路有限公司,浙江,宁波,315012)

钱东,QIAN Dong(浙江万邦工程管理咨询有限公司宁波分公司,浙江,宁波,315012)

刊 名:浙江工商职业技术学院学报 英文刊名:JOURNAL OF ZHEJIANG BUSINESS TECHNOLOGY INSTITUTE 年,卷(期): 8(2) 分类号:U416.1 关键词:道路工程   软土   地基处理  

篇4:浅议软土地基的处理论文

浅议软土地基的处理论文

【摘 要】就软土地基给公路工程带来的危害进行了分析,介绍了喷粉桩法在软土路基施工中的运用,详细阐述了喷粉桩法的施工工艺、施工特点。

【关键词】软土 软土地基施工 喷粉桩法

1 引言

在我国沿江、沿湖、沿海等处广泛分布着软土,而这些地区一般又是经济发达地区,对公路交通需要迫切,尤其要发展高速公路。因而在高路堤、大型桥梁,大量的涵洞、通道处软土都给它们带来不同程度的危害。如路基的滑移,开裂,路面起伏不平,桥涵通道等人工构造物处的跳车颠簸……而使这些地区的公路建设者感到非常棘手,要花大量人力、物力、财力和时间,去进行勘察、测试、设计、科研和施工。若处理不好将会带来极大的资源浪费。

2 软土及软土地基

2.1软土

软土是指滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土。具有天然含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特点。

2.2软土地基

我国公路行业规范对软土地基未作定义。日本高等级公路设计规范将其定义为:主要由粘土和粉土等细微颗粒含量多的松软土、孔隙大的有机质土、泥炭以及松散砂等土层构成。日本规范还对软土地基做了分类,提出了类型概略判断标准。在给出软土地基定义时指出:软土地基不能简单地只按地基条件确定,因填方形状及施工状况而异,有必要在充分研究填方及构造物的种类、形式、规模、地基特性的基础上,判断是否应按软土地基处理。

3 软土地基在公路工程中造成的.危害

(1)勘察设计不详细或不准确,导致对应该作软基处理的地段未作处理设计,此类工例不少,世界银行贷款项目也存在此类现象。

(2)已知是软土地基,但是未做好软土地基处理,造成路堤失稳或危及线外建筑物。工例有:汕头磊口大桥引道。由于高填土引起线外土地隆起,民房受损。路基难以稳定,只好增加桥梁长度,建成后一段时间,仍然出现锥坡不均匀下沉,又做了处理,现已改建新桥。

(3)虽然作了软土地基处理,但是措施不力,施工不当造成路堤失稳。珠海南屏桥引道,经开挖分析,原因是地质资料不准确,填土速度过快,后加的反压护道又阻塞了砂垫层的排水通道。最后采取了挖深边沟排水(挖边沟时,原路堤底有大量的水流出),用袋装砂并(原先的砂并是无袋砂并)和捕土工布进行修复。

(4)堆料不当,未按规定分层填筑,填土过快,碾压不当,造成路堤失稳。新会虎坑、大洞桥的引道,主要原因是堆料不当,未按规定分层填筑,也未作施工观测,填土过快,碾压不当。末作加固处理但按规定施工的路段,虽然后来沉降较大,但没有发生破坏。

(5)扰动“硬壳层”或填筑不当,使“硬壳层”遭受破坏,导致路堤失稳。软土地基上往往有一层强度比软土高的土层,被称为“硬壳层”。“硬壳层”可以起到承重和扩散应力作用,利用好“硬壳层”对于减少工程投资是有意义的。但若对“硬壳层”的勘察、利用工作做得不好,则达不到顶预想的效果。

(6)由于台背填土使地基对结构物产生负摩阻力和纵向推挤作用,引起桥台发生变位以至损坏。主要问题是:台背填土引起桥台向桥跨方向发生水平变位;先做桥台,后做锥坡及台背填土;锥坡没有按设计图纸做足,台背填土时把轻型桥台推坏;由于负摩擦力作用,引起桥台下沉。

4 喷粉桩法在软土路基施工中的应用

4.1目前我国软土地基处理的现状

在我国高等级公路的软土地基处理中,常用的方法主要有粉喷桩、砂垫层法、竖向排水法(袋装砂并、塑料排水板)、加铺土工织物(土工布、土工格栅)、碎石桩、砂桩、深层搅拌、强夯等。采用最多的是砂垫层+袋装砂井(或塑料排水板)土工布的处理办法,可以得到比较经济且效果较佳的结果。

4.2粉体搅拌桩在软土地基处理中的应用

4.2.1粉体搅拌法

粉体搅拌法(简称粉喷法),是用特制的设备和机具,将加固剂粉体材料(水泥或石灰)通过压缩空气的传送,与地基土强行拌和,使之产生充分的物理、化学反应后,形成一定强度的桩体(简称粉喷桩)。这是一种改善土质,提高地基强度的软土地基加固方法,可以广泛地适用于淤泥质土,杂填土,软粘土等地基加固。

4.2.2水泥加固土物理力学特性

物理性质。容量:水泥与土搅拌后,基容量变化不大,仅比原土的容量增加5%;含水量:水泥加固土含水量略低于原土的含水量,约减少3%-7%.

水泥土力学性质。水泥加固土的抗压强度,工程施工中一般采用 a=7-15%为宜;水泥加固土的强度随龄期增长而增长,早期强度增长较快,7d龄期强度可达28d龄期强度的60%,一般情况下,龄期超过28d后,强度仍有明显增加,3个月龄期强度可达到0.3-2.0MPa.

水泥加固土的抗拉强度。经试验,当水泥土的抗压强度在300-4000kPa时,抗拉强度为抗压强度的15%.

4.2.3粉喷法加固软土地基的特点

粉喷法加固软土地基,是一项新的工艺,与其它软土加固方法相比,具有较多突出之处;原理科学、费用低廉。加固成本低,每米材料成本费仅10元左右;桩身质量好;地基加固后无附加荷载。干法施工。施工不需要水源,不需要排污,场地干净;桩体强度高。

4.2.4施工工艺

(1)施工程序。放桩位——钻机就位——调平——送风——钻至设计深度——送粉——提升搅拌——提升至地平——停粉——复搅1/3桩长——提升至地平——停风——钻机移动——重复循环。

(2)施工中注意事项

①明确设计要求,了解地基的地质情况。

②开工前先打试验桩,根据不同的地质条件,合理选择钻机的档位,确定喷粉机压力和喷粉量。

③严格控制钻孔深度,喷灰时间及停灰时间,确保粉喷桩桩长,成桩应打入持力层50cm严禁在末钻至设计深度及未喷灰的情况下钻机提升作业。

④定时检查粉喷桩的成桩直径及搅拌均匀程度,对使用的钻头必须随时检查,其钻头磨损量不得大于l厘米。

⑤喷灰机必须配有水泥计量装置,施工中及时记录水泥的瞬时喷入量和累计喷入量。

⑥桩身上部1/3桩长范围内,施工中应严格进行重复搅拌,使水泥和土充分拌和,提高上部桩身强度,使之符合荷载的传递规律。

⑦为防止水泥飞扬造成污染,当钻头提升到地面以下0.5米时,喷灰机应停止喷灰,并使钻机迅速换档下钻,上部0.5米范围内用人工回填粘土并压实。

⑧施工中应认真填写原始记录。为保证机械设备完好及人身安全,严禁违章操作。

篇5:浅析软土地基处理方法论文

浅析软土地基处理方法论文

摘要:本文介绍了地基处理的目的,地基处理常用技术的加固机理、以某高速公路设计为实例阐述了各种地基处理方法,井给出深厚层软基处理常用方法,处理周期等。

关键词:地基处理;软弱地基;处理方法;工程实例

1 前言

地基与建筑物的关系非常密切。地基虽不是建筑物本身的一部分,但它在建筑中占有十分重要的地位。地基问题的处理恰当与否,不仅直接影响建筑物的造价,而且直接影响建筑物的安危,即它关系到整个工程的质量、投资和进度,因此其重要性已愈来愈多地被人们所认识。

2 地基处理的目的

地基处理的目的是利用换填、夯实、挤密、排水、胶结、加筋和热学等方法对地基土进行加固,用以改良地基土的工程特性。

(1)提高地基的抗剪强度

(2)降低地基的压缩性

(3)改善地基的透水特性

(4)改善地基的动力特性

(5)改善特殊土的不良地质特性

地基处理的对象是软弱地基和特殊土地基。

3 地基处理方法 地基处理方法,可以按地基处理原理、地基处理的目的、处理地基的性质、地基处理的时效、动机等不同角度进行分类。

4 某高速公路软土地基处理设计方案

4.1 处理方法

该高速公路是河北省内陆连接港口的重要通道,对河北经济的发展具有重要的意义。全线经详细勘察试验。查明了路线穿越区的特殊土(包括:盐渍土、软土、软弱土)的分布规律t查明了路线穿越区的不良地质(砂土液化)的分布特点和液化等级类型。

通过勘察、土工试验成果、标准贯人试验经综合分析整理井结合静力触探,统计显示路线穿越区的软土,软弱土呈两种类型分布。一类是连续区段分布,另一类是呈透镜体状的不连续区段分布。对于该软土、软弱土,总的指导思想是:首先分析各区段的硬壳层的厚度、地层岩性,软土、软弱土的厚度、特性之后,根据硬壳层,软土,软弱土的地层特点,进行地基沉降、稳定验算;根据验算结果以及《软土地基路堤设计规范》的沉降容许值,对沉降超限区段可依次采取以下处理措施:

(1)、砂垫层+土工格棚(土工格室)+堆载预压(超载预压)的处理方式(主要针对一般控制段)。砂垫层+土工格栅(土工格室)+超载预压主要针对低路基(填方小于2.5米)段。若表层出露即为软土、软弱土则设砂垫层(对于填方2.5米以下低路基段采用土工格室).硬壳层在1.5米以上则不设砂垫层。

(2)、砂垫层+土工格栅+竖向排水体(袋装砂井)+堆载预压的处理方式(主要针对一般控制段)。

(3)、土工格栅+深层水泥土搅拌桩的处理方式(主要针对桩基础两侧及箱形基础下部及两侧沉降主控制段及次控制段)。

(4)、强夯置换法的处理方式(主要针对非饱和状态软弱土段桩基础两侧及箱形基础下部及两侧沉降主控制段及次控制段)。

4.2 设计标准

根据全线软土、软弱土分布区段桥涵构造物基础类型不同,将其划分为以控制工后沉降为目的的3个类型控制区段。

桩基础构造物桥台两侧各3 O米区段作为沉降主控制段

箱型通道及涵洞两侧2 0米区段作为沉降的`次控制段

其它作为一般控制段

(1)控制段的工后沉降容许值不大干10cm

(2)次控制段的工后沉降容许值不大于20cm

(3)一般控制段的工后沉降容许值不大于30cm

4.3 软基处治方案

4.3.1 砂垫层的设计标准

对于前述各地质单元模型中砂垫层的设计标准是:砂垫层的材料为中砂及粗砂,含泥量不大干3%,砂垫层的宽度要适当大干路堤底宽,以防止在施工过程中由于施工机械的破坏影响垫层的有效作用(两侧各宽出0.5米左右);砂垫层厚度0.5米,同时,为了增加地基土的抗剪强度,提高路堤的整体稳定性,达到排水及隔离的作用,通常尚需在砂垫层中铺设土工格栅。

4.3.2 袋装砂井的设计标准

根据工作区软土,软弱土分布区段的地层结构特点,配合堆载预压的竖向排水体以采用袋装砂井为宜。袋装砂井按等边三角形布置。袋装砂井的直径为7 cm。砂袋材料采用透水性能良好的土工织物(聚丙烯纺织物)。砂井的井间距为1.2米,砂井的深度一般应穿透软土、软弱土层,有条件时,砂井底部应至透水层为宜。

4.3.3 深层水泥土搅拌桩的设计标准:

桩基础两侧、箱形基础下部及两侧采取深层水泥土搅拌桩的处理方法,搅拌桩按正三角形布置,桩径0.5米,桩间距1.0-1.4米,桩间距由密到疏进行渐变,水泥掺入量为加固土体质量的1 5%;水灰比0.5。桩体2 8天无侧限抗压强度不低于1.5Mpa,90天单桩承载力不小于1 50KN。单位复合地基承载力不小于150Kpa,水泥采用4 2 5号矿渣水泥。对构造物下部处理区段应考虑基础埋深.基础埋深范围内可不再喷浆搅拌。

4.3.4 强夯置换法的设计标准

根据项目区软土、软弱土分布及发育特点。针对这部分土体的特点我们采用强夯置换法进行处理,目的是提高地基承载力减少沉降。强夯置换材料为级配碎石,粒径大于300mm的颗粒含量不超过30%,含泥量要求小于1 0%。为减少投资.填料可用建筑垃圾代替,要求建筑垃圾为级配良好的坚硬粗颗粒材料,粒径大于300ram的颗粒含量不超过3 0%。含泥量要求小于1 0%,对保护环境和地下水资源不受影响。夯锤质量为5~10t,落距采用1 0米,夯锤底面为圆形,直径2米。夯坑为等边三角形布置,间距4米。处理后单位复合地基承载力不小于150Kpa。强夯置换墩的深度由土质条件及上部荷载决定,一般为3米,处理范围至路基坡脚。对每一处理区段强夯施工前须进行试夯.确定夯击能及夯击次数,调整设计参数。对构造物下部处理区段应考虑基础埋深.应先开挖至基础埋置深度再施工强夯置换墩。

4.3.5 土工合成材料的作用机理

在砂垫层中间铺设一层具有一定强度的土工合成材料,增加了地基土的抗剪强度,提高了路堤的稳定性.同时复合体具有一定的刚度。上部荷载得到有效的调整,使差异沉降减少,均匀度好。由于复合体能承受较大拉力,地基受力变小,路堤中心沉降明显减小。由于土工合成材料与砂垫层的整体作用,不仅减少了不均匀沉降,而且还可减少地基的总沉降,适应路堤的快速填筑,而荷载的迅速增加.加快了软土的固结作用.从而使沉降加快。减少后期沉降,形成一种良性循环。

4.3.6 预压

路堤工程;对软土地区的天然地基或竖向排水体地基,利用路堤填土预压并不需要移去土体,预压的实施.主要体现在分级加荷,每级加荷的稳定性依赖于前一级预压后强度的提高。该情况下,软土地基总沉降量并不减小.只是大部分的沉降在施工期完成,可有效减小工后沉降。

排水系统是一种手段,如果没有加压系统,孔隙中的水没有压力差就不会自然排出,地基也就得不到加固。反之,如果只增加固结压力,不缩短土层的排水距离.则不能在预压期尽快地完成设计所要求的沉降量。

5 结束语

篇6:浅谈公路软土地基处理

浅谈公路软土地基处理

软土结构在大交通量、重载车辆的'作用下,路基容易产生侧向膨胀挤出滑动,基底沉降现象也严重,为了增强压密稳定力度和较短时间达到最终沉降,消除侧向滑动位移,以免路堤向两侧膨胀挤出,确保路基及其外侧建筑物或其他农田、虾池、鱼塘的安全,因此必须对软基进行处理.

作 者:唐健发  作者单位:广西电力工业勘察设计研究院,广西,南宁,530023 刊 名:城市建设 英文刊名:CITY CONSTRUCTION 年,卷(期): “”(10) 分类号: 关键词:公路   软土   地基   处理  

篇7:浅谈公路软土地基处理

浅谈公路软土地基处理

对软土地基的工程特性及沉降规律进行了分析,提出了现阶段软土地基的.处理方法,解决了公路工程中关于软土地基处理的问题,以提高软土地基的强度,保证地基的稳定,减小地基的不均匀沉降.

作 者:蔡大鹏 CAI Da-peng  作者单位:湖北孝感学院,湖北孝感,43 刊 名:山西建筑 英文刊名:SHANXI ARCHITECTURE 年,卷(期): 35(3) 分类号:U416.1 关键词:公路   软土地基   加固   处理方法  

篇8:浅谈铁路软土地基及处理

浅谈铁路软土地基及处理

为了获得最佳的技术经济效果.根氢软土地基的'物理力学性质,合理选择经济的地基处理方法,满足谩计的要求.

作 者:高永平 作者单位:中铁第一勘察设计院集团有限公司地质路基处,陕西西安,710043 刊 名:科技创新导报 英文刊名:SCIENCE AND TECHNOLOGY INNOVATION HERALD 年,卷(期):2009 “”(4) 分类号:U212 关键词:软土   地基   铁路   地基处理  

篇9:水利堤防工程软土地基处理的探讨论文

水利堤防工程软土地基处理的探讨论文

摘要:

软基加固的目的是为了改善建筑物地基土体的力学性质,提高承载能力,增加抗滑稳定,减少压缩变形。本人根据多年施工实践,对软土地基上修建堤防工程常用的地基处理方法及适用条件进行探讨。

关键词:水利堤防;软土地基;处理措施

1、水利工程软土地基的特性。

软粘土中最常见的、工程地质性质最差的要数淤泥或淤泥质土,通常工程上把天然孔隙比大于或等于1.5的亚粘土、粘土称为淤泥,而把孔隙比大于1.0小于1.5的粘土称为淤泥质粘十:其主要特性有:

(1)孔隙比和天然含水量大。

我国软土的天然孔隙比一般e=l――2之间,淤泥和淤泥质土的天然含水量w=50――70%,一般大于液限,高的可达200%。

(2)压缩性高。

我国淤泥和淤泥质土的压缩系的一般都大于O.5MPa――1,建造在这种软土上的建筑物将发生较大的沉降,尤其是沉降的不均性,会造成建筑物的开裂和损坏。

(3)透水性弱。

软土含水量大,可是,透水性却很小,渗透系数k ≤1(mm/d)。由于透水性如此微小,土体受荷载作用后,往往呈现很高的孔隙水压力,影响地基的压密固结。

(4)抗剪强度低。

软土通常呈软塑-流塑状态,在外部荷载作用下,抗剪性能极差,根据部分资料统计,我国软土无侧限抗剪强度一般小于30kN/m2(相当于0.3kg/cm2)。不排水剪时,其内磨擦角几乎等于零,抗剪强度仅取决于凝聚力C , C<30kN/m2,固结快剪时,一般为5――150。因此,提高软土地基强度的关键是排水。如果土层有排水出路,它将随着有效压力的增加而逐步固结。反之,若没有良好的排水出路,随着荷载的增大,它的强度可能衰减。在这类软土上的建筑物尽量采用“轻型薄壁”,减轻建筑荷重。

(5)灵敏度高。

软粘土中尤其是海相沉积的软粘土,在结构未被破坏时具有一定的抗剪强度,但一经扰动,抗剪强度将显著强低。软粘土受到扰动后强度降低的特性可用灵敏度(在含水量不变的条件下,原状土与重塑土无侧限抗压强度之比)来表示,软粘土的灵敏度一般在3~4之间,也有更高的情况。因此,在高灵敏度的软土地基上筑堤时应尽量避免对地基土的扰动。

冲填土是水力冲填形成的产物。含砂量较高的冲填土,其固结情况和力学性质较好;含粘粒较多的冲填土往往强度较低,压缩性较高.具有欠固结性。

杂填土大多由建筑垃圾、生活垃圾和工业废料堆填而成,因此在结构上具有无规律性。以生活垃圾为主的填土,腐殖质含量较高,强度较低,压缩性较大。以工业残渣为主的填土,可能含有水化物,遇水后容易发生膨胀和崩解,使填土强度降低。

2、软土地基上堤防失稳的破坏机理。

引起软土地基上堤防滑动破坏的根本原因,在于软弱地基中某个面上的剪应力超过了它的抗剪强度,稳定平衡遭到破坏。主要有两方面因素:①由于剪应力的增加,例如大堤施工中上部填土荷重的增加;降雨使土体容重增加;水位降落产生渗流力;地震、打桩等引起的动荷载等。②由于软土地基本身抗剪强度的减小。例如孔隙水应力的升高;气候变化产生的干裂、冻融;粘土夹层因浸水而软化以及粘性土的蠕变等。

对堤防工程进行稳定分析时,通常是将假想滑动面以上土体看作刚体,并以它为脱离体,分析在极限平衡条件下其上各种作用力,并以整个滑动面上的平均抗剪强度与平均剪应力之比来定义它的安全系数,即:

T1Fn = F。式中: Fn----堤防稳定安全系数;T1----滑动面处土体的平均抗剪强度;T―作用于滑动面上的平均剪应力。

Fn >1土体处于稳定状态; Fn <1土体处于滑动状态或有滑动的趋势; Fn = 1,土体处于临界状态。因此,要使处于滑动状态或有滑动趋势的土体达到稳定状态,必须Fn>1堤防:工程等级不同,Fn取值也不同,通常1.05~1.30之间),通常有两种方法:①提高土体的抗剪强度,使孔隙水应力充分消散,如对地基进行加固等;②减小作用在土体上的剪应力,如减小堤防的横断面积,尽量避免对堤防的扰动等。第一种方法在工程中被广泛采用。

3、软土地基上筑堤常用的地基处理方法及适用条件。

堤防工程,常用的'软土地基处理方法有下面几种:

(1)堤身自重挤淤法。

堤身自重挤淤法就是通过逐步加高的堤身自重将处于流塑态的淤泥或淤泥质土外挤,并在堤身自重作用下使淤泥或淤泥质土中的孔隙水应力充分消散和有效应力增加,从而提高地基抗剪强度的方法。在挤淤过程中为了不致产生不均匀沉陷,应放缓堤坡、减慢堤身填筑速度,分期加高。其优点可节约投资;缺点是施工期长。此法适合于地基呈流塑态的淤泥或淤泥质土,且工期不太紧的情况下采用。

(2)抛石挤淤法。

抛石挤淤法就是把一定量和粒径的块石抛在需进行处理的淤泥或淤泥质土地基中,将原基础处的淤泥或淤泥质土挤走,从而达到加固地基的目的。一般按以下要求进行:将不易风化的石料(尺寸一般不宜小于30cm)抛填于被处理堤基中,抛填方向根据软土下卧地层横坡而定横坡平坦时目地基中部渐次向两侧扩展;横坡陡于1:10时,自高侧向低侧抛填。最后往上面铺设反滤层。这种方法施工技术简单,投资较省,常用于处理流塑态的淤泥或淤泥质土地基。

(3)垫层法。

垫层法就是把靠近堤防基底的不能满足设计要求的软土挖除,代以人工回填的砂、碎石、石渣等强度高、压缩性低、透水性好、易压实的材料作为持力层。可以就地取材,价格便宜,施工工艺较为简单,该法在软土埋深较浅、开挖方量不太大的场地较常采用。

(4)预压砂井法。

预压法是在排水系统和加压系统的相互配合作用下,使地基土中的孔隙水排出。常用的排水系统有水平排水垫层、排水砂沟或其它水平排水体和竖直方向的排水砂井或塑料排水板;加压系统有堆载预压、真空预压或降低地下水位等。当堆载预压和真空预压联合使用时又称真空联合堆载预压法。基本做法如下:

先将等加固范围内的植被和表土清除,上铺砂垫层;然后垂直下插塑料排水板,砂垫层中横向布置排水管,用以改善加固地基的排水条件;再在砂垫层上铺设密封膜,用真空泵将密土膜以内的地基气压抽至80kPa以上。该方法往往加固时间过长,抽真空处理范围有限,适用于工期要求较宽的淤泥或淤泥质土地基处理。流变特性很强的软粘土、泥炭土,不直采用此法。

(5)振动水冲法。

振冲法是利角一根类似插入式混凝土振捣器的机具,称为振冲器,有上、下两个喷水口,在振动和冲击荷载的作用下,先在地基中成孔,再在孔内分别填入砂、碎石等材料,并分层振实或夯实,使地基得以加固。用砂桩、碎石桩加固初始强度不能太低(初始不排水抗剪强度一股要求大于20kPa),对太软的淤泥或淤泥质上不宜采用。

石灰桩、二灰桩是在桩孔中灌入新鲜生石灰,或在生石灰中掺入适量粉煤灰、火山灰(常称为二犯,并分层击实而成桩。它通过生石灰的高吸水性、膨胀后对桩周土的挤密作用,离子交换作用和空气中的CO2与水发生酸化反应使被加固地基强度提高。

(6)旋喷法。

旋喷法是利用旋喷机具造成旋喷桩以提高地基的承载能力,也可以作联锁桩施工或定向喷射成连续墙用于地基防渗。旋喷桩是将带有特殊喷嘴的注浆管置于土层预足深度后提升,喷嘴同时以一定速度旋转,高压喷射水泥固化浆液与土体混合并凝固硬化而成桩。所成桩与被加固土体相比,强度大,压缩性小。适用于冲填土、软粘土和粉细砂地基的加固。对有机质成分较高的地基土加固效果较差,宜慎重对待。而对于塘泥土、泥炭土等有机质成分极高的土层应禁用。

(7)强夯法。

强力夯实是将80kN即相当于8tf以上的夯锤,起吊到很高的地方(一般6~30m),让锤自由落下,对土进行夯实。经夯实后的土体孔隙压缩,同时,夯点周围产生的裂隙为孔隙水的出逸提供了方便的通道,有利于土的固结,从而提高了土的承载能力,而且夯后地基由建筑荷载所引起的压缩变形也将大为减小。强夯法适用于河流冲积层,滨海沉积层黄土、粉土、泥炭、杂填土等各种地基。

(8)土工合成材料加筋加固法。

将土工合成材料平铺于堤防地基表面进行地基加大,能使堤防荷载均匀分散到地基中。当地基可能出现塑性剪切破坏时,土工合成材料将起到阻止破坏面形成或减少破坏发展范围的作用,从而达到提高地基承载力的目的。此外,土工合成材料与地基土之间的相互磨擦将限制地基土的侧向变形,从而增加地基的稳定性。

4、结束语。

以上处理方法是针对堤防工程软土地基处理时需要掌握的方法,若不加强注意,将影响工程的质量。在实际施工中,应根据不同的地基土质采用相应的方法进行处理,以确保地基的稳定,保证工程的质量。

篇10:市政道路工程软土地基的处理设计论文

随着城市化进程的加快,市政道路工程施工也在逐渐增多,而为了保证道路工程的施工质量,我国的设计单位也研究了非常多的处理软土地基沉降问题的方法,比较常见的有排水法、爆炸排淤法等,通过这些方法很好的解决了当前我国公路工程施工中遇到的各种软土地基沉降问题,下面对其进行了简单的分析。

2.1表层处理方法

对于软土地基的表层问题,下面是比较常见的几种处理方法:首先是表层排水法,这种方法比较适用于软土地基土质较好,但地基中的含水量较多的情况,通过表层排水法能够很好的解决软土地基的沉降问题。在进行城市道路地基施工之前,先在地表开挖一条排水沟,将地基中的水分排出地表,这样能够减少地基中的水分含量,为了保证城市道路建设完成之后排水沟还能发挥排水作用,在进行回填时可以采用一些透水性较高的材料,像砂砾等,这些材料既能保证水分的正常排出,同时又不会对地基的稳定性造成影响。然后是砂垫层法,这种软土地基处理方法适用于基层厚度较低的市政道路工程,且当其含水量较少时,砂垫层法能够保证路基水分的有效排出,同时还能有效控制地下水位的高度,保证软土地基的稳定性。对于砂垫层使用材料来说,一般采用的是中砂或者粗砂,且其中的颗粒较大,但颗粒大小不能超过5(无单位?),含量需要低于5%,这样能够很好的保证砂垫层的排水效果。此外,为了能够保证施工阶段机械的正常通行,还需要在砂垫层表面上敷一层垫料【3】。

2.2深层处理方法

对于深层软土地基处理方法,其主要是针对那些厚度较大的软土地基,浅层处理方法无法有效的提高深层软土地基的强度和使用质量。下面对深层软土地基处理方法进行了简单的分析:首先是排水固结法,这种方法主要是为了解决软土地基中水分含量已经饱和的城市道路工程,在该处理方法中,主要采用的是垂直排水井来将软土地基中的水分进行排除,减少软土地基中的水分含量,提高软土地基的强度,保证城市道路的使用寿命。然后通过加压和抽水等操作将排水井中的水分抽出,减少软土地基的固结时间,增强其强度。通过这种处理方法能够大大提高软土地基的强度,保证其具有足够的荷载能力,维持城市道路的正常使用【4】。然后是水泥搅拌桩加固法,这种方法主要是利用水泥和水分以及土之间的化学反应,形成一种具有较高强度的凝胶体。在施工过程中,首先利用相关施工设备将水泥喷入到软土地基中,然后采用搅拌装置对混合物进行均匀搅拌,随着时间的增长,混合物会随着化学反应的进行而固化,形成一种具有较高强度和稳定性较高的凝结体。当前比较常用的有湿法和干法处理技术,下面介绍的是其中的湿法搅拌桩技术,该技术中主要是采用水泥作为施工的固化剂,然后通过相关施工机械对其进行搅拌。而对于水泥搅拌桩加固,根据软土中的含水量不同分为两种不同的方法,施工之前需要根据施工现场的实际情况进行选择。

3总结

综合上述所说,在市政道路工程软土地基施工中,沉降问题的出现对我国的城市道路正常使用具有非常大的影响,为了保证我国城市道路的正常使用,保证人民的生命健康,提高城市道路的使用寿命,作者总结了当前比较常用的软土地基处理方法。但由于软土地基情况较为复杂,当前还没有非常有效的处理方法,相关研究者需要加强研究,提高我国城市道路工程的建设质量。

参考文献:

[1]于达,杨秋萍.市政道路工程软土地基处理技术措施分析[J].城市道桥与防洪,,11:31-33+11-12.

[2]孙军.试论市政道路工程软土地基处理措施[J].四川水泥,,10:31.

篇11:市政道路工程软土地基的处理设计论文

引言

随着我国城市化进程的不断加快,各种道路建设工程也越来越多,为了能够更好的促进我国城市的发展,本文对当前我国市政道路工程中的软土地基沉降问题进行了简单的分析,并提出了一些处理方法,帮助我国的市政单位提高施工质量。此外,市政道路工程软土地基的有效施工,能够使我国的城市道路运行更加流畅,保证人民的正常出行。

1市政道路工程软土地基的特点和危害

对于软土地基来说,其一般指的是含水量较大,导致地基中含有较多空隙的一种地基问题,这种地基在使用时会产生较大的沉降问题,严重影响着城市道路的安全性。此外,软土地基中的碳酸盐和蒸发盐等化学物质具有较强的活性,容易和周围环境中的某些物质发生化学反映,影响市政道路工程软土地基的使用寿命。下面对软土地基的特点和危害进行了简单的介绍:

1.1软土地基的特点

首先是较高的含水量,在软土地基中,水分的含量是非常高的,导致地基中含有较多的空隙,造成软土地基的塌陷等问题。然后是流变性特点,对于地基来说,土体中具有剪应力,但由于软土的抗剪力较弱,随着剪应力的作用,导致软土地基随着剪应力作用发生一定的形变,最终出现地基的沉降,这种变化能够减少剪应力的作用【1】。

1.2软土地基的危害

软土地基对城市道路的正常使用具有非常重要的影响,当软土地基的强度降低时,还会对城市道路的使用寿命造成一定的影响。此外,若基层和软土地基相接处,随着城市道路的使用,其基层会逐渐进入到软土地基中,导致软土地基中的土质被挤出,城市道路出现变形。此外,软土地基中含有大量的`水分,随着公路的使用,其会逐渐变为稀释的泥浆挤出城市道路,造成城市道路的损坏。此外,若软土地基的范围较广,还会导致其出现严重的沉降等问题,造成严重的交通事故【2】。

篇12:浅谈软土地基道路的危害问题处理

浅谈软土地基道路的危害问题处理

软土地基设计稍有不慎,建于其上的建筑物和构筑物往往因过大的`沉降或不均匀沉降而产生开裂或破坏.软土地基对公路的危害包括:在路面使用过程中出现倾斜、断裂、积水、路基滑塌、路面开裂以及频繁跳车等不良现象.这些问题的解决方法是文章所要研究的重点.

作 者:李贞龙 LI Zhen-long  作者单位:甘肃工业职业技术学院,甘肃,天水,741025 刊 名:中国西部科技 英文刊名:SCIENCE AND TECHNOLOGY OF WEST CHINA 年,卷(期): 8(16) 分类号:U4 关键词:软土地基   沉降   地基加固   处理方法  

篇13:浅谈道路软土地基处理方法与实践

浅谈道路软土地基处理方法与实践

本文介绍了道路软土地基的处理方法,并以某工程为例提出了其地基处理方案.

作 者:李文江  作者单位:汕头市澄海区新城市政工程公司,广东,汕头,515000 刊 名:城市建设与商业网点 英文刊名:CHENGSHI JIANSHE YU SHANGYE WANGDIAN 年,卷(期):2009 “”(16) 分类号:U4 关键词:市政工程   软土地基   软基处理   施工质量控制  

篇14:软土地基处理方法研究论文

软土地基处理方法研究论文

摘要:软土地基的处理质量是保证道路建成后安全、高效运营的关键,也直接影响到地基的基础承栽力。在分析现有软土地基处理方法存在的问题基础上,提出了表层处理法、强夯法、静力排水固结法、反压护道法等。希望研究能为软土地基处理方法的发展起到抛砖引玉的作用。

关键词:软土;地基;方法

1 现有软土地基处理方法存在的问题

(1)未能因地制宜合理选用处理方法。

在合理选用地基处理方法方面有时存在一定的盲目性。例如饱和软粘土地基不适宜采用振密、挤密法加固。根据工程地质条件和地基加固原理,因地制宜合理选用处理方法特别重要。在这方面,现在的问题是对几个技术上可行方案进行比较、优化不够。采用的不是较好的方法,更不是最好的方法。有时工程问题是解决了,但造价高和工期长。

(2)不能正确评价每种地基处理方法的适用性。

人人都承认每种地基处理方法都有一定的适用范围,但遇到具体问题就会盲目扩大其应用范围,对这种情况施工单位更应注意。

(3)施工单位素质差影响地基处理质量。

这方面最典型的例子是搅拌桩施工。几年前上海市建委发文禁用粉喷深层搅拌法,接着不少地区也采取类似措施。深层搅拌法不能满足地基处理要求并不是深层搅拌法工法本身不成熟,也不是深层搅拌法加固地基设计方法不对。影响施工质量主要是施工单位素质和施工机械两方面问题。先分析施工单位素质存在的问题。前些年,地基处理施工队伍的快速膨胀,造成绝大多数施工队伍缺乏必要的技术培训,熟练技术工人缺乏是普遍现象。除此之外,还存在偷工减料现象。其它地基处理方或轻或重也存在类似问题。

(4)施工机械简陋影响地基处理水平和质量。

近二十几年来,我国地基处理施工机械发展很快,许多已形成系列化产品。但应看到与我国工程建设需要相比较,差距还很大。还以深层搅拌法为例,不能很好保证施工质量不仅与施工单位素质有关,也与目前应用的施工机械水平有关。简陋的机械要保持稳定良好的施工质量是困难的。

(5)地基处理理论落后于实践。

从实践一理论一再实践的角度看,实践先于理论是一般规律,对土木工程更是如此。但重视理论研究,用理论指导实践也是很重要的。对地基处理各种工法及一般理论缺乏深入系统的研究也是发展中存在的问题之一。

(6)不少工法缺乏完善的质量检验手段。

完善的质量检验手段是保证施工质量的重要措施。目前不少工法缺乏完善的质量检验手段。前面多次提到的深层搅拌法也是如此。

2 表层处理法

(1)表层排水法。

表层排水法是在路基填筑前,在地面开挖水沟,以排除地表水,同时降低地基表层的含水量,确保施工机械的作业条件,为了使开挖水沟在施工中发挥盲沟作用,常用透水性良好的砂砾回填。

水沟布设应全面考虑地形与土质情况,使排水畅通。水沟断面尺寸一般取宽0.5m,深0.5m―1.0m。路堤填筑前,宜用砂砾回填成盲沟,若埋设孔管,必须用良好的过滤材料保护。

(2)垫层法。

垫层法是在软土地基顶面铺设厚度为0.6m―1.0m的砂垫层或土工布等化学物质(具体厚度视路堤高度、软土层厚度及压缩性而定,太厚施工困难,太薄效果差)作为软土层固结所需要的上部排水层,以加速沉降的发展,缩短固结过程的方法。砂垫层可作为路堤内的地下排水层,以降低堤内水位,改善施工时重型机械的作业条件。

采用砂垫层,砂宜采用中砂及粗砂,要求级配良好。颗粒的不均匀系数不大于5,且含量不宜超过3%―5%。砂垫层一般用自卸汽车及推土机配合摊铺,摊铺应均匀,注意不要有很大的集中载荷作用。当路堤为粉土类土,透水性不好时,路堤坡脚附近砂垫层被路堤覆盖,可能会阻碍侧向排水,必须注意做好砂垫层端部的处理。

(3)稳固剂表层处治法。

稳固剂表层处治法是用生石灰、熟石灰、水泥及土壤离子稳固剂等稳定材料,掺人软弱的表层地基土中,改善地基的压缩性和强度特性,保证机械作业条件,提高路堤填土的稳定及压实效果。

3 强夯法

强夯法处理软土地基是利用重锤自山落下产生的冲击波使地基密实,这种冲击引起的振动在土中是以波的形式向地下传播的。J.K.米切尔在1981年召开的第十届国际土力学和基础工程学会上所作的“土质改良――技术状态”报告中,曾对强夯法的加固机理进行了概括:当强夯法应用于非饱和土时,压密过程基本上同实验室中击实法(普罗克特击实法)相同;对于饱和无粘性土,夯击过程中,土体可能会产生液化,其致密过程与爆破和振动压密过程相似;对于饱和细粒粘土的效果尚不明确,成功和失败的例子均有报道,对于这类饱和的细颗粒土,要求破坏土的结构、产生超孔隙水压力、山裂隙形成排水通道。

强夯理论认为:压缩波大部分通过液相运动,使孔隙水压力增大,同时使土颗粒错位,土体骨架解体。而随后到的剪切波使土颗粒处于更密实的状态。

4预压排水固结法

预压排水固结法地对天然地基,或先在地基中设置砂井、排水板等竖向排水体,然后利用建筑物本身重量分级逐渐加载,或是在建筑物建造以前,在场地先行加载预压,使土整体的孔隙水排出,逐渐固结,地基发生沉降,同时强度逐步提高的方法。

预压排水固结法可以解决以下两个问题:

(1)沉降问题:使地基沉降在加载预压期间,即修筑路面之前沉降大部分或基本完成,路面在使用期间不致产生不利的沉降和沉降差。

(2)稳定问题:排水固结法加速地基土的抗剪强度的.增长,从而提高地基的承载力和稳定性,公路是条带状荷载,在横断方向受力面积较小,稳定问题尤为重要。

5 反压护道法

反压护道法是在路提两侧真筑一定宽度的护道,使路堤下的淤泥或泥炭向两侧隆起的趋势得到平衡,以提高路堤在施工中的滑动破坏安全系数,达到路堤稳定的目的。

反压护道法加固路基的特点是不需要特殊的机具设备和材料,施工简易,但占地较多、用土量较,后期沉降大,养护工作量大。一般适用于非耕作区、取土方便的地区和路堤高度不大于(5/3―2)倍极限高度路段的软土处理,对泥沼不宜采用。

6 碎石(砂桩)桩

对地基承载力和变形要求比较高的建筑先可以采用碎石桩(砂桩)进行处理,碎石桩(砂桩)增加了地基密实度和抗剪强度,使地基土密室均匀,在软土中使用碎石桩(砂桩),一般挤密作用不明显,主要是靠置换。对于饱和的软塑――流塑的地基土,经过处理后,必须经过预压后才能达到良好的效果。

在施工工艺选择上,采用振冲法施工(湿法),设计时要充分考虑场地因素和泥浆排放因素。

对软土地基的处理对策很多,但不管采用何种方法,处理后的地基必须满足强度、变形、动力稳定性和透水性要求,从而达到减小道路路基在荷载作用下引起的沉降或不均匀沉降的目的。

参考文献

[1]李彰明,软土地基加固的理论、设计与施工[M],北京:中国电力出版社,

[2]陈杆义,公路工程中软土地基处理[J],黑龙江交通科技,

篇15:浅谈道路改造中软土地基的处理方法论文

浅谈道路改造中软土地基的处理方法论文

【论文关键词】道路改造;软土路基;处理方法

【论文摘要】在道路设计过程中,不可避免会遇到软土地基的处理问题。文章介绍了软土路基的成因、判别、处理方法比选和优化、施工工艺,探讨了软土路基处理应遵循的原则和要求。

一、软土路基成因

路基强度及稳定性与路基干湿状态密切相关。路基干湿状态是由土中含水量的高低决定的,而含水量的高低取决于各种湿源的作用和延续时间。由于路面宽、路基低、排水设施不全或失效,使得雨水和生活污水向路基内渗透、地下水位升高,路基长期处于潮湿状态,加上土的水稳定性差等原因,导致路基软化。

二、软土路基判别

(一)测定方法

所谓软土,比规范[1]中的定义广泛,包括强度达不到设计要求的湿粘土。对软土路基的测定可以采用弯沉测定:

将相对完好的砼板块逐一编号。采用两台5.4m贝克曼梁及一台BZZ-100标准车,按每车道双向往返检测。选取位于横缝、断缝附近的板角等荷载最不利位置作为检测点,测点分主点(受荷板)、副点(未受荷板),主点位于板横缝前10cm,副点在横缝后10cm,分别测定主点弯沉和副点弯沉。[2]

在非不利季节检测时,弯沉值根据经验进行季节影响修正。实际取其系数=1.1~1.2。

(二)判别方法

平均弯沉值反映了原结构的承载能力,而弯沉差则反映了加铺后沥青路面反射裂缝出现的机率和严重程度。造成原结构承载力不足的原因有板底脱空、基层强度低和软土路基。采用排除法通过值来判别软土路基。当45≥≥20时,进行压浆处理;>45时,先将砼板打裂压实,使其与基层紧密结合;再次检测,仍然有>45,表明基层强度严重不足或有软土路基;挖除路面结构后,通过路基顶面弯沉的检测,或者通过路基土的干密度、天然含水量综合判定。

三、软土路基处理方法的比选和优化

(一)做一个模拟软土路基方案其具体条件和基本要求

1.公路自然区划为Ⅳ3,路基干湿类型为潮湿,但不加高路基,不增设地下排水设施,只对地面排水设施进行修复;

2.软土路基处理最小面积=4.2×5.0m,即一块砼板的面积,属于局部软土路基;

3.大部分软土路基为稠度=0.5~0.9的湿粘土,不易破碎晾干;

4.软土路基深度<2m,其中上部为路基工作区,对强度和稳定性的要求高;

5.软土路基处理不能对原路基的强度和稳定性带来不利影响,处理后应达到强度与原路基基本一致、工后沉降为零、水稳定性好的要求;

6.雨季施工,行车干扰大,工期三个月。

(二)比选

软土路基处理方法按处理深度分为浅层处理和深层处理。浅层处理的深度≤3m,因此拟处理的软土路基属于浅层处理的范围。

浅层处理施工工艺简单,投资少,是施工中经常采用的方法。浅层处理一般有换填法、晾晒法、垫层法、动力固结法、加筋法、灌浆法、排石挤淤法和爆炸排淤法。

分析后认为,晾晒法等七种方法不符合上述条件或要求。换填法通常用于软土路基分布范围较小,深度≤2m的情况,换填料可视具体情况用砂、砂砾、改良土或其他适宜材料,因此初步决定采用开挖换填法处理。

(三)优化

原路基为粘土填筑,若采用砂、砂砾等材料换填,虽然保证了自身的强度和稳定性,但此类材料具有透水性,其内部的干湿变化,会引起四周路基土的软化或二次固结,导致路面的不均匀沉降等病害。若采用风化石换填,存在着风化石粒径、强度、土石比例的问题,粒径大、强度低、石含量多,施工时不易压碎压实,除存在与透水性材料相同的问题以外,其自身的强度和稳定性也难以保证。若采用粘土换填,由于施工面小、地下管线多,填土难以压实,浸水后自身的强度和稳定性同样无法保证。

土经改良后不但强度提高,还能呈现出板体性和一定的水稳定性,弥补了上述材料的不足。为使换填部分的物理力学性质与原路基基本一致,选用了与原路基土质相近,<40%,<18,含水量适宜的低液限粘土(CL)进行改良。

改良土常用的'改良剂有石灰和水泥,由于水泥改良土工序少、早期强度高,适用于春融期、多雨季节、地下水位高、工期紧迫地段。最后确定采用水泥改良土换填的处理方法。

四、软土路基施工工艺

(一)换填深度

开挖过程中可以观测到,随着深度的增加,坑壁四周路基土的密实度逐渐降低,含水量逐渐增大,上部1.0~1.2m范围内的密实度高含水量小,并且有明显的分界线。表明路基工作区深度为1.0~1.2m。 当软土路基较薄,有硬底时,清除后直接换填。当软土路基较厚,应挖到坑底土与四周路基相同土层的密实度一致时的深度,一般为1.0~1.2m;当坑底土过湿时,下挖到保证上部回填压实时不出现“弹簧”的深度,一般为0.4~0.5m,总的换填深度=1.4~1.7m。

(二)水泥掺量

换填土的强度过高或过低,都会使其内部及四周结构产生附加应力和变形,造成路面病害,因此应与原路基保持基本一致。

由于难以准确检测原路基土的无侧限抗压强度,水泥掺量无法按常规试验确定。路基的回弹模量不但是路面设计的基本参数,更是衡量路基质量的基本指标,并且设计值已知,因此水泥掺量通过回弹模量室内试验确定。由路基设计弯沉值=200,计算出路基回弹模量设计值=47MPa,再根据公式[3]反算得到室内试验回弹模量标准值=135MPa。水泥掺量不宜小于3%,实际控制在3~4%,否则难以拌和均匀。为提高下部改良土的早期强度,使上部工作区能尽早换填,上下部采用相同的水泥掺量。

(三)压实

压实功愈大、分层愈多愈容易出现弹簧。由于对工作区以下密实度的要求相对较低,故采用挖掘机铲斗击打配合双向振动平板夯(工作重量123kg)压实。待具有一定强度后再进行工作区范围内的换填,尽可能采用胶轮压路机碾压,边角用双向振动平板夯压实,压实度≥95%。

五、结语

1.与沥青路面的承载能力检测不同,水泥砼路面的检测有主、副点之分,必须配备两台贝克曼梁。用一台贝克曼梁只能检测出、,混淆与、与两者的概念会造成误判。采用双向往返法检测,贝克曼梁的支点和主测点不在同一块砼板上,消除了支点变形对测点弯沉值的影响;测完后检测车驶离受荷板,消除了后轴落点对主点弯沉值的影响。贝克曼梁法检测的是回弹弯沉,自动弯沉仪法检测的是总弯沉,落锤式弯沉仪检测的是动态总弯沉。贝克曼梁法是规范规定的标准方法,采用其它方法必须进行标定换算。同样,现场承载板法是路基回弹模量的标准检测方法,采用其它方法也必须进行标定换算。测定弯沉和模量时,都应将季节因素考虑在内。

2.与公路不同,道路由于两侧人行道和建筑物地基高于行车道,加上排水设施不完善等因素的影响,路基长期处于潮湿状态,容易产生病害。

3.与新建道路不同,改建工程是对道路功能的恢复和提高,应遵循一切服从于老路,一切有利于老路的原则,达到新旧一体,路基稳定、密实、均质,为路面提供均匀的支承。经过几十年地运营,绝大部分路基已经稳定,已适应了所处的水文地质环境,应充分利用。

4.与地基中的大面积软土路基不同,路基中的软土路基一般都属于局部浅层软土路基,处理后要求工后沉降为零,并具有较高地强度和良好地稳定性。尤其是路基工作区,对保证路面强度与稳定性、满足行车要求极为重要。

每一种软土路基处理方法均有其针对性、适用范围以及局限性,必须根据具体条件选择符合设计要求的软土路基处理方法,才能取得理想的处治效果。对能达到处理效果的方法进行使用阶段技术可靠性、施工难易程度、工程造价、工期、对周围环境影响等方面的综合评比,确定最合理的软土路基处理方案,并不在于技术的先进与否。

【参考文献】

[1]中华人民共和国行业标准.JTGD30-公路路基设计规范[S].北京:人民交通出版社,2004.

[2]张龙华,罗士彬.灌浆技术处治旧水泥混凝土路面应用探讨[J].黑龙江交通科技,,(12).

[3]中华人民共和国行业标准.JTGD50-2006公路沥青路面设计规范[S].北京:人民交通出版社,2006.

篇16:软土地基施工技术道路桥梁工程论文

通过以上对道路桥梁工程中软土地基的特性的分析,我们可以看出:在道路桥梁施工建设过程中一定要采取科学、合理的施工技术来避免软土地基对于道路桥梁的危害。从而避免的地基的沉降,提高地基的稳定性。第一,道路桥梁工程中的表层排水法。在道路桥梁施工过程中,由于软土地基中软土的含水量较高,可以通过排水法来降低软土地基的含水量,提高地基的破坏极限,提高软土地基的渗透能力,充分发挥地基材料的作用,提高整个道路桥梁地基的稳固性。使得地基具有可机械作业的能力。一般来说,这种施工技术比较适于含水较高、土质较好的软土层。具体的施工方法为:在道路桥梁施工准备过程中,在施工前在土层表面挖好长度、深度、尺度适度的排水沟,并将地基内的表水导出。第二,道路桥梁工程中的添加混合剂法。在道路桥施工过程中,若软土层的软土为粘性土质时,可以在粘度达到一定程度时,使用具有增大粘度的混合剂,从而增大软土表层的密度,从而增强整个软土结构的抗压缩力,增加软土地基的强度。具体的施工方法:在道路桥梁施工前,对软土地基的土质进行检测,当土质达到运用添加混合剂法时,加入一定量的混合剂,增加土层的粘度,提高软土结构的整体强度。在添加混合剂的同时可加入石灰及适量的水泥。第三,道路桥梁工程中的排水固结法。在道路桥梁建设过程中,可以再施工前对施工部分的地基进行预加载荷的碾压。在进行碾压时,可以排除部分软土层中的水分,还可以进一步增加软土地基的密度及强度。排水固结法则是在这时通过软土地基自身的固结属性而进行排水的方法。在经过碾压之后,软土地基中的软土会固结在一起,这样就增加了软土地基的强度。为了进一步提高软土地基的固结率,可以在软土地基中设立排水柱,增加整个桥梁施工地基的抗剪度。对于较深层次的排水固结施工来说,可以高效地完成作业,大大提高整个道路桥梁施工软土地基的承载能力。具体的施工方法:排水固结法往往与填土法、加载法一起使用。第四,道路桥梁工程中的加载法。为了有效地避免道路桥梁施工后发生沉降,可以对软土地基进行加载法施工。实现在道路桥梁施工的软土地基上增加载荷,提前使得地基沉降。这样的加载会与道路桥梁建成后的载荷不同,但是可以预先完成部分软土地基的沉降。所以,在道路桥梁施工的过程中,可以采用一定的方法避免地基的沉降。第五,道路桥梁工程中挤密法。在道路桥梁工程中,可以采用挤密法对软土地基进行施工,增加软土的密度和强度。一般来说,挤密法主要适用于厚度较大的软土地基以及湿度较大的黄土。在运用挤密法时可以就地取材,原地处理。施工方法:在施工过程中在形成的桩孔过程中进行侧向挤压,增大整个土层的密度。并在桩孔中,利用素土与灰土分层进行填装。第六,道路桥梁工程中的加固技术。在道路桥梁工程建设过程中,通过加固技术可以提高道路桥梁整体的稳定性。我们可以在地基表面进行排水、挤压、垫层,退需要加固的软土地基进行加固,采用先进的加固技术提高软土地基的稳固性。

2软土地基施工技术运用的注意事项

第一,在道路桥梁工程施工过程中,对于软土地基施工要注意桥梁的等级要求。不同等级的桥梁对于工程的施工有不同的要求。这也决定了软土地基加固与处理的不同要求。对于等级要求高的道路桥梁应该采取力度较大的工艺技术来处理软土地基,避免沉降以及地面裂缝的产生。而对于等级要求比较低的桥梁,可以预先铺设路面,等软土土层沉降之后再进行桥梁铺设。第二,道路桥梁工程的施工环境对于软土地基的施工也有一定的影响。不同的施工环境,具有不同土质的软土层,所以应该具体分析软土的土质,然后采取一定的施工技术进行处理。例如,对于一般粘性的软土土层可以采取实压的办法进行处理。对于砂性土壤的软土则可以采用挤密法来处理。对于土层较深的.软土地基可以再表层对软土进行处理之后,再配合其他方案进一步加固软土层。对于土层较浅的软土地基的可以先进行表层处理之后,再进行表层挖掘与回填。若软土地基的图纸渗透性较差则需要长时间的排水之后,才能进行其他方式的处理,提高地基的稳定性。

3结语

在我国国经济建设发展的过程,道路桥梁建设施工量逐年增大,在道路桥梁施工过程中常会遇见软土地基,软土地基对于工程建设的危害较大。因而,在实际的施工过程中,需要合理运用道路桥梁软土地基施工技术,采用新技术不断提高桥梁工程建设的质量,从而提高整个工程的质量。软土地基含水量较高、具有抗剪能力低、土质松软的特性。因此,在施工的过程中,需要采取一定的措施来避免软土地基对道路桥梁施工造成的危害。在道路桥梁施工过程中,可以通过表层排水法、添加混合剂法、排水固结法、加载法、挤密法等方法对软土地基进行施工,增加软土的密度和强度。在道路桥梁工程施工过程中,对于软土地基施工要注意桥梁的等级要求。同时,道路桥梁工程的施工环境对于软土地基的施工也有一定的影响。因此,在具体的道路桥梁施工中需要针对具体的施工条件及要求选择科学合理的施工技术,提高我国道路桥梁建设的质量。

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