土工合成材料报告范文

时间:2023-11-01 17:43:19

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土工合成材料报告

篇1

关键词:软土地基;道路工程;施工材料;施工方案;施工工艺

一般在进行路基的填筑时,只要土壤的含水量达到施工要求,经过机械碾压可使路基的压实度达到设计要求,但是在软土地基路段很难达到设计要求,绝大多数软土地基路段都会存在较厚的淤泥层,含水量较高,承载力较低,土质的孔隙比较大,土质稳定性比较差,导致上部结构设计承载能力大幅降低,若不及时正确的处理很容易影响整体道路工程的建设质量,存在较大的道路通行安全隐患。这里从以下几个方面对道路软土地基的处理进行探讨:

1 严格把控施工材料

由于软土地基自身的性质,对于施工材料的选择要有针对性,常用的软土地基处理施工材料包括土工合成材料、水泥、砂袋、石灰以及塑料排水板等,为了确保后期施工的质量以及安全,在这些材料的采购以及储存、保管上应严格按照施工规范要求进行。应严格控制施工材料的进场标准,过期或质量不达标的材料一律严禁使用,避免材料的混放以致出现材料污染问题。同时材料应存放在避光、干燥的环境下,每天按照施工进度取用。参照有关规范把控材料质量如:①土工合成材料:必须具备足够的抗拉强度以及较高的土工织物刺破强度、握持强度以及顶破强度。②砂砾材料:砂砾料作为垫层材料不得掺杂任何粘土块、有机物质或其他有害物质,具备较好的透水性能。同时砂砾的含泥量应0.5mm,砂料中含泥量应砂袋总重量的50%。对于砂袋的材料选择,为了保证其具备足够的抗拉强度,应选择用聚丙稀、聚乙稀等编织材料,材料的渗透系数应大于袋中砂石,且能够承受袋中砂石的重量以及内拉力,同时应具备较好的耐水腐蚀以及抗老化性能。④塑料排水板:该种材料是一种包围芯体以及芯体合成的纤维透水膜复合体,应具备足够的柔性以及较好的耐腐蚀性。

2 正确选择具体处理方案和施工工艺

对软土地基处理最主要的问题是对软土地基的稳定以及沉降的处理,①稳定处理:为了加强软土地基的稳定性可应用石灰桩、水泥桩、换填土、挤实砂桩等措施来加强软土的抗滑阻力;分期或缓慢填筑路堤也可以增强地基的强度;一些加速地基固结的措施也可提高软土层的强度。②路基的沉降处理:通常从减少总沉降量以及加速固结沉降两个方面着手,减少总沉降量也可采用石灰桩、水泥桩、换填土、挤实砂桩等措施;加速固结沉降可应用设置砂井、芯板排水等竖向排水、加载预压以及挤实砂桩等处理。主要的施工工艺要求如下:

2.1 换填土的施工方案及施工工艺

对于比较薄的软土地基的淤土层,可换填灰土、粗砂、水泥土等措施,为了尽量减少工程造价,换填土应就地取材,将软土全部挖除,然后进行压实增强软土地基的强度。在进行软土的挖除换填时应严格按照设计图纸和施工规范要求,换填时应分层铺筑、逐层压实。

2.2 铺设砂垫层或者砂砾垫层

在软土地基上面铺设一层0.5-1.2m的砂层可增加一个软土顶面的排水面,有利于提高路基底的排水固结来增强路基的整体强度以及稳定性。同样在铺设砂垫层或者砂砾垫层时应严格遵照设计图纸和施工规范要求,在彻底清除基底的杂物后,再进行分层铺筑砂石或砂砾作垫层,注意每层的铺筑厚度应

2.3 铺设土工合成材料隔垫

在软土地基上铺设土工合成材料隔垫可加强路堤整体的刚度,并使基底能够均匀承受荷载,避免局部过度受力破坏路基整体结构,同时由于土木合成材料较好的渗透性能有利于排水,可防治地下水的冲击。在进行土工合成材料的铺设施工前,首选应选择一段具有代表性的施工路段进行试验,以确定施工材料、施工方法以及施工工艺等。土工合成材料主要是在软土地基的下承层进行全断面铺设,铺设前应彻底清除土层表面的碎石块及其他坚硬的凸出物,保证铺设平面的平整,铺设时应将土工材料紧贴下承层尽量拉直平铺,并用插钉的方法来加固土工材料的紧密度,强度较高的土工材料应放置在路堤的垂直轴线上。在土工合成材料铺设完成后,为确保土工合成材料的整体性,应采用拱接法进行必要的联接,缝接的宽度应>50mm,若采用粘结法应选择抗拉强度较强的材料。同时应注意及时填筑填料,并且在装卸填料时应注意避免将填料直接卸在土工合成材料上。

2.4 密切监测预压期的沉降变化

在完成软土地基的路段施工后以及路面铺筑施工前,应设置必要的路堤预压期,一般若有规定应严格按照施工图纸进行操作,若无明确指示,通常在监理工程师的施工指示下进行操作。在预压期完成前的14天,承包人应严格按照施工规定或者监理工程师的要求密切观测路基的沉降变化,并将沉降变化及时记录进行整理、汇总,绘制沉降变化曲线图完成预压期的分析报告。在软土地基的沉降期间,施工人员不应该在预压的软土路基上进行任何的修筑工程,若因路基沉降导致填土下陷应及时加以填土。

总之,若在道路工程施工中遇到软土地基,应分析软土地基的变形或强度,从施工材料、道路结构、施工工艺以及使用情况等多方面综合考虑软土地基的设计及处理方案,选择合适的材料、施工方案和施工工艺,尽量减少地基沉降以及过大差异沉降的发生,避免造成的重大工程质量事故,确保道路的安全、高效运行。

参考文献

[1] 南京市测绘勘察研究院.滨江大道(绕城公路一应天西路)岩土工程勘察报告[z].

[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,2011.

[3] 徐至钧.建筑地基处理技术从书:软土地基和预压法地基处理[M].机械工业出版社,2011.

篇2

关键词:路桥过渡段;加筋处治技术;土工格栅加筋技术;

中图分类号:U448.14 文献标识码: A 文章编号:

1、引言

在路桥过渡段中,桥头跳车是最为常见的一种质量通病,之所以产生这种问题,主要是因为柔性路堤和刚性桥台因自身刚性的不同在荷载下会产生比较明显的差异沉降。针对这一问题,我们主要途径是对二者的沉降差进行协调,于过渡段台背位置使用土工加筋技术。在这个过程中,由于土工合成材料类型存在着差异,加筋处置技术也被分为了两类:土工格栅加筋技术以及土工格室内柔性搭板加筋技术。基于此,本文关于路桥过渡段加筋处治技术设计与施工的研究具有一定的实践指导作用。

2、路桥过渡段加筋处治技术设计与施工的研究

2.1土工格栅加筋技术的作用机理、设计与施工要点

2.1.1土工格栅加筋的作用机理

土工格栅加筋技术主要是利用较大拉伸模量,经过和土地的咬合作用及摩擦,对路堤土侧向位移进行限制,提升土体的抗变形能力以及抗剪强度。在这个过程中,由于网兜效应的存在,荷载的分布将会更加的均匀。基于以上原理,在使用土工格栅加筋技术的过程中,首先要使用拉升刚度比较大的加筋材料,其次在桥头换填的填料应具备比较大的内摩擦角。

2.1.2路桥过渡段土工格栅加筋处治技术的设计

(1)设计参数

首先,在土工格栅底部方面,其最小长度应取为 2.5~4.0 m,至于其他的层长度则要依照1∶1 的坡度对其进行逐渐的增加,一般来说,最上层长度要大于12m。

其次,在布设间距方面,顶面2层一般取为 30cm,从上到下应是慢慢变大的,不过最大不得超过1m。

第三,在填料的过程中,最好使用粗粒土,比如碎石土以及砾石土等。

第四,对于土工格栅而言,我们要注重其抗拉刚度,一般在这方面要求比较高。

(2)技术以及质量标准

首先,贯入仪的测试数据要大于200kPa,如果达不到这一标准,则要对地基先进行处理,其后才可以台背填土。

其次,在台背填土之前,在保证基底承载力符合强度标准之外,还要提前碾压,碾压之后的压实度要不低于90%。

第三,在材料方面,我们一般使用的是土工格栅或者土工网,除了满足规定的指标要求之外,还要确保使用的台背填料具有很好的压实性以及水稳定性。当然,土工合成材料和填料之间的摩擦力也要足够,根据《公路土工合成材料试验规程》规定,界面抗剪强度要大于没有加筋时候的90%。

2.2.3 施工技术标准

首先,在台背填筑施工之前,要对构筑物基底面上没有压实的土进行清除工作,完成整平之后才可以利用压路机进行横向压实,压实度不得小于90%。

其次,在摊铺土工合成材料的时候,要纵向沿线路进行,把已锚固的成卷加固材料向外展开到设计长度,然后采取一些方法张紧,在形成一定相对伸长值之后才可以进行定位,使其压实土成为一体。

第三,压实的时候要确保填料处于最佳含水量条件下,每层厚度要大于30 cm。针对一些压不倒的位置,则要通过小型压实机来完成,压实厚度要小于15 cm。此外,在这方面还要遵循《公路路基设计规范》中的标准。

最后,施工的过程中要尽量防止在已摊铺而且张紧定位的材料上直接进行碾压,这将会导致合成材料出现推移或者被破坏的情况。另外,高处坠落石块的行为也要严厉禁止,这会导致土工合成材料被扎伤。

2.2土工格室内柔性搭板加筋技术的作用机理、设计及施工要点

2.2.1土工格室柔性搭板金属作用机理

首先,土工格室不仅能够对填料侧胀的情况起到很好的限制作用,还因其具备比较大的拉伸强度及刚度进而对周边土体侧向变形能力起到限制的作用,实现对土体抗剪强度的提升。

其次,土工格室复合体由于压拉强度比较大,因此对于上层土体的沉降有很好的遏制效果,另外,土工格室的布置一般都是连续的,这就可以在每一层中都对路堤沉降进行削减,形成一个比较平缓的过渡。

第三,松动区的存在不仅可以使路基压缩变形缩小,还将使地基沉降变形缩小。当然由于格室在变形之后将形成网兜效应,对于荷载均匀分布比较有利。

最后,针对地基沉降的影响,我们既要实现减小沉降的目的,还要满足经济性方面的要求。

2.2.2土工格室内柔性搭板加筋技术的设计要点

首先,在布置形式方面,主要可以分为桩柱式、重力式以及肋板式这三种,其中,重力式形式中,各层的土工格室都是被固定在台背之上的,对于桩柱式以及肋板式,则无法固定到台背之上的土工格室将深入的锥坡之中。我们还要根据路堤填高的情况来确定布置层数。

其次,在适用范围上,其施工后要满足相关规范中沉降小于10cm的要求,如果在计算的过程中发现不符合这一要求,则要做好对台背地基的处理。

第三,针对台背的填料,我们可以就地取材,如果填料属于细粒土,则液限要小于40%,假如不符合这一要求,则可以对其添加6%到8%的石灰进行改良;如果填料使用的是砂土,则可以直接使用。

第四,在性能指标方面,焊炬、格室高度以及格板材料厚度应分别取为40cm,15cm以及1.25mm。技术指标方面,抗拉强度、拉伸模量、常温剥离强度、低温脆化温度以及使用寿命应分别为大于20MPa、大于650MPa、大于100N/cm、小于-23℃以及大于30年。

第五,布置间距上一般是顶部层间距为1m,底部为2m,中间呈逐渐过渡状态。布置层数要根据路堤高度以及地基条件来确定。布置长度一般是顶层8到12m,地层3到4m。至于布置厚度,如果地基条件比较差,则应布置4到5层,如果地基条件比较好则可以布置2到3层。

最后,在连接方式上,要根据具体的情况具体选择,限于篇幅这里不再对其进行一一赘述。

2.2.3土工格室内柔性搭板加筋技术的施工要点

(1)施工前准备

首先,我们要确保施工设备的完备性,除了必须的压实机械以外,还要配备一些小型振动压实设备以及打夯设备,确保边角的施工。

其次,针对填料,施工过程中,如果含水量比较低,则要对其进行均匀的洒水,而且要在洒水后放置一段时间才可以进行压实工作。此外还要避免填料中出现树根、杂草以及颗粒等杂物。

第三,施工之前要做好土工格室材料的检查和验收工作,必须确保材料具备测试报告及出厂合格证,因此,我们还要做好随即抽样及测试的工作。

(2)施工质量控制

首先,对地面进行整平及振压,压实度要符合施工规范,桥台周边的路基应大于标高,避免出现固定土工格之后发现设计标高不足的问题。

其次,在固定件安装的过程中,要确保定位的准确性,因此要做好测量工作。在安装完成之后还要对安装质量进行详细的检查。

第三,对土工格室进行张拉铺设之前,要做好土工格规格尺寸的布置工作,另外在土工格完全张拉之后,要做好固定工作,否则不得进行下一工序。

第四,格室填料的时候,要先对填料进行检查,摊铺的时候则需要机械和人工结合,一般机械虚填厚度为25cm的时候,则应使用人工方式对死角进行填充。

第五,压实,一般使用振动压路机压实,在台背附近多使用小型振动压实机等压实。

最后,检查验收,这主要包括了对各桥台进行回弹模量、沉降、变形模量等项目的测试,验收之后还要收集相关参数,以备日后使用。

3、结语

本文对路桥过渡段加筋处治技术进行了分析,但是由于实际工作中,这方面研究涉及的环节及内容比较多,因此还有很多不足之处。针对这一点,我们同行在平常的工作中还要做好这方面的研究,不断的提升自身水平,只有这样才能真正的做好这一工作。

参考文献

[1] 赵雪.浅析路桥过渡段沉降病害及跳车处治的措施[J]. 黑龙江交通科技. 2011(07)

[2] 国红玲.浅谈路桥过渡段土工格栅加筋处治技术[J]. 市政技术. 2010(S1)

[3] 王道峰,徐美娟.高速公路路桥过渡段桥头跳车现象研究的分析[J]. 常州工学院学报. 2009(04)

[4] 俞永华,谢永利,杨晓华,张宏光,李新伟.路桥过渡段楔形柔性搭板处治技术[J]. 公路. 2009(05)

篇3

关键词:路桥施工;软土路基;处理;研究

1 对于软土路基处理方法的探讨

1.1 换填

软土路基换填,应根据土质情况和换填深度,按设计范围将软土全部或分段清除,整平底部,再比照路堤相应部位规定的填料、压实标准和填筑工艺进行回填。

1.2 抛石挤淤

施工前应进行抛填深度、硬下卧层横坡探测,确定抛填方案。抛填应自地基中部向两侧进行;有横坡时自高侧向低侧进行;石料宜使用不易风化的片石,片石尺寸不宜小于0.3m。当料源困难时,允许有20%以下的较小片石,但块径不得小于15cm;片石抛出水面0.5m后,应在顶面铺―层较小石块,用重型振动压路机反复碾压。

1.3 填筑排水砂垫层

施工前施工单位应做压实工艺性试验,确定主要工艺参数,并报监理单位确认;砂料应采用中、粗、砾砂,其中细粒土含量不得大于5%,并不得含有革根、树根、垃圾等杂物;应适当洒水压实,压实标准达到中密;砂垫层铺设宽度及厚度应符合设计要求。

1.4 铺设土工合成材料加筋垫层

土工合成材料的品种、规格和性能应符合设计要求;砂料应采用含泥量不大于5%的中、粗砂,砂中不得含有尖石、树根等杂物;铺土工织物和土工格栅应使其长幅沿线路横断面方向铺设;其受力方向的接头强度不应低于整幅强度。

1.5 装砂井

施工前原地面不得有任何杂物,并按设计要求填筑工作垫层。施工场地应排水畅通;砂袋的材料性能应符合现行《铁路路基土工合成材料应用技术规范》的规定和设计要求。砂袋头应露出地面不小于0.5m;砂袋在井孔中弯曲、沉缩的增长量,可按井深的2%预留;砂料应采用含泥量不大于3%的中、粗砂应风干或烘干至松散状态,砂袋灌砂率不应小于95%;套管上端砂袋入口处应设滚轮,避免磨破砂袋;当地面软弱时宜先铺设0.3m厚的砂垫层;宜顺线路方向分段逐排打设,分段长度不宜大于100m;必须按照设计位置、井深施工,井位允许偏差为15cm,井深不应小于设计值,垂直度偏差不应大于1.5%;装入砂袋时必须防止秒袋扔结、磨损、断裂;施工中应经常检查套管下端活门的密封情况,避免管内进泥造成拔管跟袋。

1.6 塑料排水板

施工前地面上不应该有任何杂物;打设塑料排水板不得采用锤击法或水冲法施工。板头应露出地面不小于0.5m;排水板的技术指标应符合设计要求,材料进场堆放应置于干燥通风处,并加遮盖;当地面软弱时宜先铺设0.3m厚的砂垫层;打设塑料排水板宜顺线路方向分段逐排进行,分段长度不宜大于100m;应严格按照设计位置、深度和孔数施工,板位允许偏差为15cm,深度不应小于设计值,垂直度偏差不应大于1.5%;打设时排水板不应扭曲,滤膜不应破损和污染;排水板接长时应拆开滤膜对准芯板槽口、再包好滤膜,用钉固定,搭接长度不应小于0.2m;严禁浮放搭接。

2 对于软土地基处理的探讨

2.1 方案的选择

软基处理方案跟据《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》规范和该软土路段的地质勘察报告,并结合实际在软土地基修建高等级公路的经验进行初步选定,再依据处理效果、材料来源及消耗、机具条件、施工进度、环境影响等方面的技术经济分析和对比结果,最终确定地基处理方案。

2.2 为达到增强地基的目的,进行换填高抗剪强度的地基土

承载力的目的,满足构筑物对地基的要求。要注意控制填土速度,所用的材料为含泥量不大于5%的洁净中粗砂,或最大粒径小于5cm的天然级配砂砾。换填法:在湿陷性黄土厚度不大于2m时,利用渗水性材料(砂砾或碎石)进行置换填土,可以降低压缩性,提高承载力,提高抗剪强度,减少沉降量,改善动力特性,加速土层的排水固结。

2.3 对于垫层处理宽度的要求

垫层处理的宽度要做到要求规范,使碾压设备能充分碾压到位,还使形成的垫层压实度产生差异。严把质量关,施工中碾压分层的厚度不宜大于30cm,并逐层检测压实度,达到设计规范要求。

3 结语

综上所述,路桥施工中的软土路基处理是一项细致的工程,因为它直接关系到路桥施工建筑的质量,所以我们对于路桥施工中的软土路基处理一定要加强研究,只有对其进行细致的研究,才能做到在路桥施工中通过软土路基这一环节,才能从根本上保证路桥建筑的质量。所以,我们应该在平常的理论研究中加大对路桥施工中软土路基这一环节的研究,加大对其研究力度,将研究的成果积极的推广和运用到实际的工程建设当中。在保证解决软土路基这一难题之后,路桥工程的质量和寿命就有着新的保证,这不仅仅可以大力的推动我国交通运输事业的发展,间接地推动我国社会和经济的快速发展,还可以保证我国的现代化建设的顺利进行,而且还可以满足人民群众对幸福生活的需要。

参考文献

[1]林德松.某桥台位移倾斜的原因分析与建议[J].福建建筑,2000(4):54~56.

篇4

关键词:复合土工膜;水库;防渗

复合土工膜是水库大坝工程中一种新型防渗建筑材料,其具有质量轻、性价比较高、施工便捷、抗老化性强、耐久性好等优点,近二十年来在我国水利工程中得到广泛应用,并取得较好的防渗加固效果和社会经济效益。

1 工程概况

哈日朝鲁水库在赤峰市阿鲁科尔沁旗扎嘎斯台镇境内,坝址位于乌力吉木伦河左侧的一级支流黑木伦河下游,距旗政府天山镇约70km。

哈日朝鲁水库是一座以灌溉为主,兼顾生态、养殖、旅游等综合利用的中型水库。该水库工程等别为Ⅲ等,主要建筑物级别为3级,次要建筑物级别为4级。蓄水工程正常运用洪水重现期20年;非常运用洪水重现期100年,地震设防烈度为Ⅵ度[1]。

2 除险加固设计方案的选择

由于当地的气候条件及牲畜的踩踏,坝体风蚀、浪淘严重,受当时建设环境及客观条件限制,坝前库底没有铺盖防渗,施工中未对水库坝基进行防渗处理,坝体夯填不密实,坝后也未做排水体,防渗效果较差,本次除险加固设计为清除剩余坝体,在原址重建水库大坝、新修迎水面坝坡、背水面坝坡以及排水体。即本次除险加固设计水库大坝为细砂均质坝,采用设计坝顶高程?荦305.60m,并保持原坝轴线不变,坝顶轴线长为1650m,最大坝高8.6m,坝顶宽为6.0m,迎水面边坡为1:3.0,采用15cm厚现浇砼的护坡形式,下铺设15cm厚砂砾垫层,下再铺设500g/m2复合土工膜(两布一膜);下游边坡为1:3,采用30cm碎石护坡形式;上游坝脚采用70cm×100cm的浆砌石护脚。

大坝筑坝土料岩性为细砂,天然含水量12.3%,比重2.65,干密度1.63g/cm3,渗透系数5.3×10-3cm/s,坝体呈中密-密实状态,属中等透水,坝体存在渗漏。除险加固防渗设计方案如下。

第一方案:坝坡上游采用斜墙土工膜(500g/m2两布一膜)[2],下游设贴坡排水。

第二方案:坝坡上游采用斜墙土工膜(500g/m2两布一膜),坝基布置成垂直铺设复合土工膜(700g/m2两布一膜)[2],拟设计垂直防渗插入透水层深度为8m,下游设贴坡排水。

第三方案:坝坡上游采用斜墙土工膜(500g/m2两布一膜),坝基采用0.6m厚的水泥搅拌桩,拟设计垂直防渗插入透水层深度为8m,下游设贴坡排水。

技术上比较,目前土工膜广泛用于防渗工程,不但用于坝体防渗,而且坝基用此做防渗效果也比较好,从理论到实践都是可行的。

经济上,土工膜工程造价相对较低,第三方案比第二方案在经济上可节约投资120万元,所以本次设计不采取第三方案。

第一方案没有垂直防渗,渗透稳定计算出最大出逸比降0.375>0.35(允许水力比降),渗透出口段不稳定。所以本次设计不采取第一方案。

根据渗流稳定计算结果,本次防渗设计选择第二方案。即坝坡上游采用斜墙土工膜(500g/m2两布一膜),坝基布置成垂直铺设复合土工膜(700g/m2两布一膜),拟设计垂直防渗插入透水层深度为8m,下游设贴坡排水。

3 复合土工膜的选择

本次设计复合土工膜的选择,按《土工合成材料应用技术规范》GB50290-98的规定,本工程主坝坝体防渗,上游坝坡选用铺设500g/m2二布一膜的复合土工膜(膜厚0.35mm),为保护土工膜设河沙垫层15cm,然后再进行坝坡现浇砼护坡。坝基采用700g/m2二布一膜的复合土工膜防渗,膜厚0.5mm。在主坝迎水面坡脚处,用开槽机开槽、重泥浆护壁,防渗长度1652m,坝基防渗最大处理深度为8m。

3.1 渗透变形判别

根据地勘报告,坝体细砂的不均匀系数小于5,土的渗透变形类型为流土型,土的临界水力比降采用公式Jcr=(Gs-1)(1-n),经计算细砂的临界水力比降为1.01,安全系数取2.0,则细砂层允许水力比降值为0.51,根据当地工程经验,建议坝体细砂允许水力比降值为0.2,坝坡逸出点允许比降为0.35。中砂的不均匀系数小于5,土的渗透变形类型为流土型,土的临界水力比降采用公式Jcr=(Gs-1)(1-n),经计算中砂的临界水力比降为1.02,安全系数取2.0,则中砂层允许水力比降值为0.51,根据当地工程经验,建议坝基中砂允许水力比降值为0.13,逸出点允许比降为0.32。

本次坝体做防渗后计算得平均渗透比降为0.1,小于允许水力比降,说明坝体及坝基内部渗透稳定。坝坡最大出逸比降为0.262

3.2 抗滑稳定计算

本次设计坝体边坡稳定计算采用河海大学力学研究所开发的AUTOBANK V6.1进行计算,计算原理采用有限元理论,模型为有部分截水墙的斜墙土坝有贴坡排水情况的计算。采用碾压式土石坝设计规范,分别考虑了稳定渗流期,施工期,水位降落期三种情况。采用瑞典圆弧法,计算方法采用简化毕肖普法,自动搜索最危险滑裂面,求得最小安全系数。根据《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001),水库大坝属3级,抗滑稳定安全系数正常运用条件k允=1.3,非常运用条件Ⅰk允=1.20,由成果知主坝上、下游各个工况的稳定安全系数均在允许范围内,坝体边坡稳定。

4 结束语

通过多方案经济、技术比较,结合本工程的坝体材料与施工条件等实际情况和类似工程的处理经验,设计选定采用复合土工膜处理土坝渗漏的除险加固方案。这对于中小型病险水库的除险加固,具有较大的经济效益和很好的推广使用价值。

参考文献

[1]赤峰市水利规划设计研究院.赤峰市阿鲁科尔沁旗哈日朝鲁水库除险加固工程初步设计报告[R].2012.

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论文关键词水利水电 基础工程 施工技术 方法

论文摘 要地基与基础是建筑结构的重要组成部位,应引起施工作业者的高度重视,必须确保地基与基础的基本承载功能。本文通过利地基施工的一些新要求、新方法以及新技术做了简单的分析与总结。

1水利水电基础施工的新要求

1)应具有地基与基础的施工图纸和地质勘察报告等有关技术文件和资料,并掌握施工区域内的地质情况。

2)土方开挖前,应根据施工方案要求,将施工区域内妨碍施工的已有建(构)筑物、道路、沟渠、管线、坟墓、树木等,妥善处理。

3)山区施工,应事先了解当地地层岩性,地质构造、地形地貌和水文地质等,如因土方施工可能产生滑坡时,应采取可靠措施。在陡峻山坡下施工,应事先检查山坡坡面情况。如有危岩、孤石、崩塌体、古滑坡体等不稳定迹象时,应作妥善处理。

4)施工机械进入现场所经过的道路、桥梁和设备卸车地点等,应事先做好必要的加宽、加固等准备工作。

5)测量放线的定位控制线(桩)、水准基准点及基槽的灰线尺寸,必须复核,符合设计要求,并办理预验手续,且应妥善保护及经常复测。

6)场地要清理平整,表面坡度应符合设计要求的排水坡度和临时排水设施。如设计无要求时,一般应向排水沟方向作成不小于2%的坡度。

7)开方挖土低于地下水位的基坑(槽)、管沟时,应根据地质勘察文件及资料,采取措施,降低水位;一般应降至低于开挖底面的500mm,然后再开展作业面。

2水利水电基础施工的新方法

主要从两个方面进行:①对于浅基础的情形,如果不需要放坡,这个时候首先要沿着进行测量的基准灰线直边切割出来一个槽边的轮廓线,而后对作业面予以一一的展开。对于地下水位的降低和地面排水系统的建造,这二个工程都需要结合当地工程地质资料、挖方尺寸等条件予以考虑,这样就可以进一步的预防地基土结构被破坏。②还需要保证地基与基础的强度能够足以承受建(构)筑物上的全部结构荷载。为了满足这一条件,基础的耐久性、防潮性、耐侵蚀性和抗冻的能力都需要充分满足要求和条件。除此之外,为了确保地基稳定,必须让地基和基础有足够的工作面。地基变形值的范围也应该在许可的参考值数之内,这样才不会引起建筑物的开裂、倾斜或者标高产生相应的变化等等。

3水利水电基础作业方法及质量控制

①根据土质、现场出土等条件要合理确定开挖作业顺序和工作面、分段分层平均下挖展开工作面。②对浅基础不需放坡时,应首先沿测量的基准灰线直边切出槽边的轮廓线,展开作业面。③降低地下水位与地面排水,均应根据当地工程地质资料、挖方尺寸、防止地基土结构遭受破坏等,采取集水坑降水、井点降低地下水位,或采取两者相结合的措施降低地下水位。

4软土地基处理的新技术

软土地基是指压缩层主要由淤泥、淤泥质土或其他高压缩性土结构组成的地基,承载能力很低,一般≤50kN/m2,不易满足水工建筑物地基设计要求,故需进行处理。

1)软土基础的特性。①大孔隙比,高天然含水量。淤泥和淤泥质土的天然含水量w一般介于50%~70%之间,相比而言,我国软土的天然孔隙比e则一般介于1~2之间,一般情况下,这就会远远的大于液限,最高的时候,甚至可能达到200%。②低透水性。由于高含水量,在渗透系数k≤1(mm/d)的时候,透水性能就非常的差。这样,在承受强荷载作用后,孔隙水压力就会变高,地基的压密固结性能也会深受影响。③低抗剪强度。通常,软土会呈现出软塑—流塑的状态,这样在有外部荷载的时候,抗剪性能就变得极差。在土层本身含有排水出路的时候,随着有效压力的逐步增加,就会慢慢的形成固结。相对应的,如果不存在优质的排水出路,在荷载增大的情况下,强度就会衰减。 转贴于

2)处理软弱地基之方法。①排水固结法。作为解决淤泥软粘土地基沉降的有效措施和保持淤泥软粘土地基稳定的有效方法,由加压和排水两部分系统组成。②换土法。当淤土层厚度较薄时,把不能满足设计要求的淤土层换填砂壤土、灰土、粗砂、水泥土及采用沉井基础等办法进行地基处理。③强夯法。将80kN 夯锤, 起吊到高达6m~30m 的地方,让锤作自由下落运动,通过这样的运动夯实土质。如果地基是河流冲积层、滨海沉积层,或者由黄土、粉土、泥炭、杂填土等构成,使用强夯法容易达到目的。④旋喷法。旋喷法主要用于地基防渗工作的开展,通过利用旋喷机具将带有特殊喷嘴的注浆管置于土层预定浓度,而后对其予以提升,在这个时候喷嘴会以一定速度作旋转动作,这样就会产生高压,高压挤迫水泥固化浆液与土体混合,经过凝固硬化结成桩子,以达到提高地基防渗的目的。⑤振动水冲法。振冲法的工具是振冲器,它类似于一根插入混凝土振捣器的机具,该中机具涵括了上、下两个喷水口。由于振动和冲击荷载的作用,地基中会先成孔,而后在孔内予以填充砂、碎石,进而分层振实或夯实,这样地基将得以加固。⑥土工合成材料加筋加固法。其手段是平摊荷载于地基,在可能出现塑性剪切破坏时,平铺于地基表面地土工合成材料将可以对面形的破坏起到组织作用;也可以在一定的程度上减小破坏的扩张,从而提高地基的承载能力。⑦灌浆法。将水泥砂浆、水泥浆、粘土浆、粘土水泥浆及各种化学浆材(比如木质素类、聚氨酯类、硅酸盐类)予以液化,同时这些浆液也是具有固化的特性的,这个过程中会用到相关的气压、液压或电化学原理,而后将其注入地基介质中或建筑物与地基的缝隙部位,从而达到加固淤泥软土地基的效果。⑧硅化加固法。借助电渗原理,利用网状的带孔眼的注浆管,采用电动硅化法,通过轮换诸如的操作手段,把硅酸钠(Na2O·nSiO2)溶液与氯化钙(CaCl2)溶液注入土中,因为上述过程中会产生一系列的化学反应,进而生成胶凝物质,或者活化土颗粒的表面,这样土颗粒之间的连接性和土体力学的强度就会被提高,加固部位的半径会被扩大。不过这样的操作方法也有其缺陷性,即高耗电量,高成本,故而被采用的可能性一般不是很大。⑨加筋法。加筋法是为了减少整体变形,并且同时达到增强整体稳定的性能的目的。土工合成材料,因为其抗拉能力非常之强,会被埋置于土层中,这样在土颗粒和拉筋之间就会产生摩擦力,土也会与加筋材料形成一个完整的整体,这样的话,地基强度就会被提高。⑩桩基法。如果淤土较厚,含水率较高,孔隙也比较大,这样要想对其予以大面积的深处理的话就比较困难,这个时候打桩法就是一个不错的加固处理方法。

5水利水电地基施工的质量控制

①保证地基与基础具有足够的强度,能承受建(构)筑物的上全部结构荷载和地基的反作用力。②基础应具有足够的耐久性、防潮性、抗冻和耐侵蚀的能力。③地基和基础必须有足够的工作面,确保地基的稳定性。④保证地基变形值在容许范围内,且应使它不超过建(构)筑物的容许变形值,而不致引起建筑物开裂、倾斜或标高变化等。

参考文献

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【关键词】岩土工程;天然地基;不均匀地基;影响;地基处理方法

岩土工程是工程建设中的必要环节,其重要性和关键地位已经日益受到人们的重视。科学、准确的地基处理对岩土工程施工有着巨大的影响。地基作为工程的基础,在岩土工程中,需要确保地基的稳定性和均匀性,这对于整体工程的施工质量,具有非常重要的作用。以下就地基对岩土工程的影响及其处理方法进行探讨分析,以供相关从业人员借鉴参考。

一、天然地基的均匀性对岩土工程的影响

在岩土工程中,其中一项重要的工作内容就是对工程地基的均匀性进行评价,所以工程在进行施工时,需要对施工的平面范围和深度范围进行确定,特别是评价天然地基的均匀性时,其平面范围与抗震场地的平面范围在很大程度上有相似之处。但工程地基均匀性的评价是把工程的水平投影面积范围作为评价标准,而深度范围的地基均匀性评价却与抗震场地的抗震覆盖层厚度评价则存在概念上的差异。

在岩土工程的过程中,地基的稳定性是岩土工程中的重中之重。进行工程地基设计时,地形条件往往是工程设计人员在设计初期最关注的问题,因为地形条件是导致地基发生变形的主要原因,在一定程度上决定着工程地基的变化形态,如果地基发生变形较为严重时,就会导致也会发生不同程度的变形。

但在当前岩土工程报告阶段,有很多工程在评价工程地基均匀性的问题上,存在较为严重的片面性,没有自己独特的见解,缺乏创造力,而且工程地基的设计方案也与实际工程施工存在较大误差,这在一定程度上加大了我国工程施工过程中的安全隐患,同时也使得工程施工中的不确定性因素增加,所以在岩土程勘察施工中,无论是工程的设计人员还是工程的施工人员,都需要根据工程地基的施工区域的地质特征及荷载特征来确定施工区域的平面范围和深度范围,进而确定地基的深度范围,确保工程的施工质量和施工过程中的安全性。

二、不均匀地基的稳定性对岩土工程的影响

在岩土工程中,不均匀地基的稳定性一直是岩土工程中的重要工作内容。工程中地基失效验算方法就是验算地基的稳定性,把验算所得准确数据,作为工程地基施工设计的重要依据。地基设计人员在对工程地基进行设计时,一般情况下都会采取等效分层总和法来对地基进行验算评价。正常情况下的工程地基变形其实就是地基的压缩变形,而忽视地基的压缩变形就会影响施工的正常进行。因此,如果工程的地基在进行岩土勘察时,发现有不均匀的情况,就必须按照标准化流程工程的施工设计方案进行设计。通常会采用柱荷载作用下的十字交叉基础简化而做的单向连续形基础方法。我们可以将工程剖分成三部分进行分解求解,即将工程分为基础结构、地基结构、上部结构三个部分。这三个完整的静力平衡结构体一旦其完整性被打破就可以取不均匀地基的岩土层承载力数值。

在设计过程中需要注意的就是工程的地基土承载力不能取定值,因为这样做很可能给工程造成许多安全隐患,影响工程的整体施工质量。并且在参照工程总载荷及总反力的相对静力平衡条件的时候,必须联系工程上部结构和基础以及和地基土之间的变形等连续性质,应把一切影响因素看做是一个整体进行分析。针对不同的基础刚度、基础型式可对地基土的承载力进行适当合理的调整。岩土工程人员在发现地基存在不均匀现象时,必须要做的就是对工程倾斜、差异沉降、沉降特征等进行分析,在进行了倾斜、差异沉降、沉降特征分析以后还需要验算工程地基的稳定性。

三、岩土工程中常见的地基处理方法

目前地基处理的方法主要有换填垫层法、预压地基处理法(堆载预压、真空预压)、压实和夯实地基法、复合地基法及注浆加固、及微型桩加固法。以下仅对岩土工程中常见的地基处理方法做简明阐述:

1、砂石垫层处理法。砂石垫层法在工程的实际应用过程中,主要是挖去基础底面下层区域内的软土层,然后将基础底面夯实,地面选择无腐蚀性的砂石对地面逐层进行夯实。使其成为工程地基的持力层,有效提高工程的承载力,在工程的地基沉降量中,地基浅层沉降量占有较大比例,进而夯实必须以一定的厚度作为夯实的基础。因为砂石垫层是地基的持力层,所以其具有较强的应力扩散作用,能够有效降低地基垫层之下天然土的压力,进而有效减少地下卧土层的沉降量。同时,由于砂石垫层具有较好的透水性,能够让地基底土质中孔隙水压力迅速消散,最终起到提高饱和土抗剪强度的作用,有效预防了塑性破坏事件的发生。

2、CFG桩处理法。CFG桩又称水泥粉煤灰碎石桩,该种技术主要用于处理加固软土地基,是20世纪90年代出现的一种地基护理技术,随着社会的发展和进步,今天的水泥粉煤灰碎石桩主要是以沉管碎石桩为基础而创新、发展起来的一种软弱地基的处理方法。其具体使用方法如下,先将适量粉煤灰、石屑及水泥掺人碎石中进行搅拌,再加人适量的水将其制成桩体,粉煤灰和水泥的进行胶凝后,桩体的强度及整体性便会得到大幅度的提高。水泥粉粉煤灰碎石桩与碎石桩不同,它是一种融合了柔性砂石桩与混凝土桩的混凝土桩,不具有较高的强度,在应用的过程中,可充分利用桩体的承载力,并能快速的把重力荷载传递到较深层的地基土层中。处理之后,所得到的的复合地基承载力要远高于天然地基的图层承载力,同时,还能有效提高软土地基的承载力,通常情况下,这种桩体的桩径为400毫米左右,桩的长度一般为15米左右。该种处理方法的施工技术与沉管碎石桩的施工技术相比,具有很大程度的相似,只多了一道搅拌工序而已。

3、土工合成材料地基的处理方法。应用于岩土工程中的合成材料称为土工聚合工程在岩土工程中已被广泛应用。该类型材料具有重量小、施工简便、整体连续好等优点,在岩土工程中的应用主要有反滤、隔离、加固补强、排水。在处理这种地基时,通常是在边坡部位或软弱地基中埋设土工合成材料,让工程的地基土体具有弹力,从而达到提高软弱地基承载力的目的。

结束语:

综上所述,在岩土工程施工的过程中,地基处理是一项非常重要的基础工作,在整个工程的施工过程中,都需要谨慎进行。在岩土工程的勘察过程中,处理好工程的地基,保证工程的施工质量,成了企业施工人员面临的一大难题。设计单位需在天然的地质条件下制定可行的地基处理方案,以保证工程整体的施工质量和安全性。

参考文献:

[1]《岩土工程规范》GB50021-2001(2009年版)

[2]《地基处理技术规范》JGJ79-2012

[3]周德泉,彭柏兴.岩土工程勘察技术与应用[M].北京:人民交通出版社,2008

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关键词:公路工程;路基;病害整治

Abstract: This paper briefly introduces the characteristics of roadbed engineering and engineering technology present situation, and the common subgrade disease and regulation are analyzed and corresponding control method.

Key words: highway engineering; roadbed; disease treatment

中图分类号:U416 文献标识码:A

路基工程质量的好坏,直接影响到公路使用品质、旅客的舒适和正常的行车交通,对国民经济建设具有重要意义。对路基质量的影响因素很多,公路病害问题也经常发生,但其中绝大多数还是由施工质量问题引起的。公路病害不仅加大了营运期养护维修的费用,影响道路畅通,严重时还危及行车安全,使旅客生命财产造成重大损失。

一、 路基工程的特点(1)路基工程以岩石和土为基础,并以岩石和土作为建筑材料;(2)路基工程完全暴露在自然环境中,受严寒酷暑、狂风暴雨、地震等自然条件影响,将会引起路基边坡坍塌、路基隆起、下沉、翻浆冒泥等各种病害;(3)路基同时受静荷载和动荷载的作用,动荷载是造成路基病害的主要原因之一[1]。

二、路基工程技术的现状1.设计计算技术进步提高,设计理念逐渐转变2.新工艺、新技术、新材料层出不穷 (1)滑坡整治--重力式挡土墙抗滑桩、仰斜排水孔、锚杆预应力锚索及锚索桩; (2)软土地基处理--砂井、反压护道袋装砂井、塑料排水板、真空预压粉喷桩、旋喷桩及土工合成材料加筋地基; (3)基床病害处理--换填砂石料、敷设沥青面层、设盲沟排水应用土工合成材料进行加筋和隔离; (4)边坡防护技术--工程防护绿色生物防护 (5)高速公路路基--较多采用粉煤灰,少部分采用水淬矿渣等工业废料,可以减轻结构物质量、保护环境、减少投资等。 (6)使用高效施工机械,大大提高了施工速度和施工质量,减轻了工人的劳动强度; (7)爆破技术的进步,减少了施工对路堑边坡的破坏; (8)一些灾害报警装置性能的明显提高,使施工和行车安全有了保障; (9)施工组织、管理水平也逐渐向世界先进水平靠拢。3.测试手段和设备进一步提高,检测方法更加合理4.规范逐步完善和更新《公路工程地质勘察规范》(JTJ 064-98)《公路路基设计规范》(JTG D30-2004)《公路加筋土工程设计规范》(JTJ 015-91)《公路加筋土工程施工技术规范》(JTJ 035-91)《公路土工合成材料应用技术规范》(JTJ/T 019-98)

三、路基工程常见病害

1.路基的沉陷

路基沉陷是指路基表面在垂直方向产生较大的沉落[2]。路基的沉陷可以有两种情况:一是路基本身的沉缩;二是由于路基下部天然地面承载能力不足,在路基自重的作用下引起沉陷或向两侧挤出,如下图a)所示。

因路基填料选择不当、填筑方法不合理、压实不足,在路基堤身内部将形成过湿的夹层,在荷载和水温综合作用下,引起路基沉缩,如下图b)所示。

原天然地面为新近填土、软土、泥沼等,因承载能力不足,路基修筑前未经处理,在路基自重作用下,地基下沉或向两侧挤出,引起路基下陷,如下图c)所示。

2.边坡的滑塌

(1)溜方

溜方是由于少量土体沿土质边坡向下移动所形成。溜方通常指的是边坡上薄的表层土下溜。它可能是由于流动水冲刷边坡或施工不当而引起的,如下图所示。

(2)滑坡

滑坡是指一部分土体在重力作用下沿路堤的某一滑动面滑动。产生滑坡的原因 有内在因素,也有外在因素。内在因素是形成滑坡的先决条件,它包括岩土性质、地质构造、地形地貌等。外因通过内因对滑坡起着促进作用,它包括水的作用、地震和人为因素等。所以,滑坡是内外各因素综合作用的结果。滑坡现象主要是土体的稳定性不足而引起的,分路堤滑坡和路堑滑坡,如下图所示。

(3)风化剥落风化剥落指风化的石质路堑边坡,在外界环境因素如降水、强风、振动等影响下,成片或块体剥落,从而危及线路和行车安全。一般多指因地形、地质原因而造成的体积较小而数量较多的风化岩石剥落,现场常用设防护网或喷射水泥浆等方法处理[3]。(4)不良地质和水文条件造成的路基破坏公路通过不良地质条件(如泥石流、溶洞等)和较大自然灾害(如大暴雨)地区,均可能导致路基的大规模毁坏。在公路勘测设计过程中,应力求避开这些地区或采取相应的工程技术措施,以保证路基的安全和稳定。

四、路基维护的基本原则与目的1.路基维护的基本原则 坚持“以防为主,防治结合,积极改善,保障畅通”的原则,以经常性、预防性维护为主,以修补性维护为辅;先重点、后一般,对危及道路通行安全及对公路设施会造成严重损坏的,应优先考虑。在保证道路正常功能的情况下,绿化、美化道路环境。2.路基维护的目的保持或恢复路基各部分原有状态和技术标准,确保路基处于正常使用状态;对原来达不到技术要求的部分进行改善提高,弥补路基的缺陷,完善和提高路基使用功能。

五、路基养护的工作内容和基本要求1.路基养护的基本内容 (1)维修、加固路肩及边坡。 (2)疏通、改善、铺砌排水系统。 (3)维护、修理各种防护构造物及其它附属设施,确保构造物和设施完整无损,发挥稳定路基的作用。 (4)观察、预防、处理滑坡、翻浆、泥石流、塌方等路基病害,及时清除塌方、积雪,处理坍塌,加强对水毁的预防与治理,及时检查各种路基险情并向上级报告。 (5)有计划、有针对性地局部改善、加宽加高路基,改善急弯、陡坡和不良视距路段,以逐步达到和提高公路技术等级和服务水平[4]。

2.路基养护的基本要求: (1)通过日常巡查,发现病害及时处理,保持良好稳定的技术状况。 (2)路肩无病害,边坡稳定。 (3)排水设施无淤塞、无损坏,排水畅通。 (4)挡土墙等附属设施完好无损。 (5)加强不良地质路基边坡崩塌 、滑坡、泥石流等灾害的巡查、防治、抢修工作。六、路基沉陷防治方法

(1)注意选用良好的填料,严禁用腐殖土或有草根的土块,应分层填筑、分层夯实,并及时排除流向路基的地面水或处理好地下水。 (2)填石路堤从下而上,石块应由大到小认真填筑,并用石渣或石屑填空隙。 (3)原地面为软弱土层时,路堤高度较低的,且可中断行车的,应挖除软弱土并换上良好的填料,然后按原高度填平夯实;路堤高度较高的,且又不能中断行车时可采用打砂桩、混凝土桩或松木桩等[5]。

七、边坡坍方防治方法

边坡坍方是常见的路基病害,尤其在山区新建公路上,几乎是普遍的病害现象。坍方的具体表现形式有剥落、碎落、滑坍和崩坍。其产生原因和防治方法如下。

剥落和碎落防治方法:

①采取排水措施,不使地面或地下水侵蚀路基边坡; ②加固边坡,如种草、破草皮或植树; ③对于风化的软质岩层,可修建干砌或浆砌片石护墙; ④整修边坡及时清除可能滑坍的土石方; ⑤对裂缝较多的岩层,可用喷浆法,以防止岩石剥落或风化滑坍和崩坍防治方法:

①采取排水措施,不使地面或地下水侵蚀路基边坡; ②对可能滑坍的土石方,应及时挖除; ③在坡脚修建挡土墙,以对滑坡体起到支撑作用,一般修建在边沟之外; ④对可能滑下的岩石,用锚杆锚固[6]。八、防治滑坡的措施

应在弄清滑坡成因的基础上,对诱发滑坡的各种因素,分清主次,采取相应的工程措施。常用的防治对策有排水、减重、支挡、改善土体物理力学性质等。具体的措施包括

1.排水措施:滑坡的发生和发展都与水的作用有关,排水是防治各类滑坡之本。但应根据具体情况,采用切合实际的排水方式。

2.减重措施:当滑动面不深,且滑体呈上陡下缓状,滑坡范围外有稳定的山坡,滑坡不可能向上发展时,在滑坡上部减重,以减小滑坡的下滑力,是一种操作简单、经济实惠的防治措施。将减重的土体堆在坡脚反压,以增加抗滑力,效果更好。

3.支挡措施:根据滑体推力的大小,可以选用适当的支挡结构防滑。具体的措施包括抗滑挡墙、抗滑桩、锚杆挡墙和抗滑明洞。

4.改善滑坡土体的物理力学性质 用物理化学方法,加固和稳定滑坡。方法很多,如焙烧、成浆、加灰土桩、硅化、电渗、离子交换等。这些方法,由于工序复杂,成本较高,目前中国铁路仅小规模试用,尚未广泛采用。

5.改线绕避。上述整治措施难以奏效时,在经济技术合理情况下,可以考虑改线绕避。九、结语

路基病害是公路安全运行的“大敌”,它时刻威胁公路交通的安全,所以我们要分析发生这些病害的原因,从中“对症下药”,采取相应的治理措施,使我们的公路交通安全有保证。

参考文献

[1] 武星博.探讨公路工程路基病害治理措施[J].黑龙江交通科技,2010,33(10):78-79.

[2] 段胜伟,贾艳霞.浅谈路基质量通病及防治[J].科技创新导报,2009,(15):81-81.

[3] 吕东.浅谈路基滑坡、崩塌落石的养护措施[J].现代企业文化,2009,(9):128,153.

[4] 展峰.论路基病害产生的原因及处理措施[J].民营科技,2011,(3):260,259.

[5] 黄志刚.加强公路边坡稳定性的措施分析[J].中小企业管理与科技,2009,(18):164.

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关键词:高速公路 软基处理 粉喷桩

由于我省地处沿海、沿江、江淮之间的水网地区,从已建和在建的1000多km高速公路来看,其70%~80%以上的路基均穿越软土地区。而软基处理得好坏,直接影响到路基的稳定性、整体工程的营运质量及工程的经济性。目前软基的主要处理方法有以下几种:①塑料排水板;②搅拌桩(粉喷桩与深搅桩);③土工合成材料加筋;④等(超)载预压等。相比之下,由于粉喷桩具有施工周期及预压期短、工后沉降小等特点,在我省高速公路软基处理中得到广泛应用,例如已建成通车的沪宁高速公路江苏段,粉喷桩处理软基工程量达几百万延米,正在建设的江苏“九五”高速公路也使用了一千多万延米的粉喷桩,且大部分已施工完毕。

1 粉喷桩的设计方法及其注意事项

1.1 设计标准

1.1.1 基准期及容许工后沉降

 柔性路面设计使用年限为15年,按目前通常的做法,基准期亦为15年,即从开放交通之日起至路面大修日止,所发生的沉降视为工后沉降。其容许值对于一般路段取30cm,涵洞及箱型通道处取20cm,其它人工构造物与路堤毗连处取10cm。

1.1.2 稳定验算的安全系数

稳定验算的安全系数以K≮1.2控制。

1.1.3 加载速率

 加载速率关系到路堤在施工中的稳定性,设计采用两种平均速率:粉喷桩处理路段及填高小于极限高度的路段取15cm/d,其余取10cm/d。施工中的速率可根据路堤稳定观测的结果予以调整。

1.1.4 预压期

 粉喷桩处理的路段预压期一般采用60d,且一般不需上预压土,预留沉降量静置即可。

1.2 粉喷桩的设计

 粉喷桩的桩径一般为50cm,设计的桩长宜穿透软土层并达到持力层内50cm。桩距与路堤的稳定和沉降量有关,最小桩距宜为1.1~1.2m,桩位在平面上呈正三角形(梅花形)或矩形布置。

 为改善路堤底面的受力条件,粉喷桩处理段路堤下宜铺设30cm左右石灰土垫层(掺灰量以8%为宜)。

经计算,如涵洞、通道位置工后沉降量大于30cm,则其地基宜采用粉喷桩处理,桩间距宜采用1.1~1.2m。对于工后沉降量小于30cm而大于20cm的位置,则其地基采用土工合成材料加筋配合等载预压进行软基处理。经计算,如桩基桥台位置工后沉降量大于30cm,则对其台前及台后地基用粉喷桩处理,再施工桩基础及进行台后路基填筑。对于沉降量小于30cm而大于10cm的位置,台前不用粉喷桩处理而直接做桩基,台后则采用土工合成材料加筋配合等载或超载预压进行处理。桥台处粉喷桩距宜采用1.1~1.2m,处理长度不小于5倍桥台高度,设置1/4~1/3长度的过渡段,并以采用桩距逐渐增大的过渡方法为宜。

 对于一般路基段,经计算如工后沉降量大于45cm,则宜采用粉喷桩处理软基,桩间距应根据经粉喷桩处理后地基承载力是否满足要求来确定。如工后沉降量小于45cm而大于30cm,则采用土工合成材料加筋配合等载预压进行处理。用粉喷桩处理路段路堤的预压高度为路槽设计高加预压期沉降量,即预压期末(一般为60d)路槽顶面应沉到设计高,铺筑路面前无需移去预压土方量,仅需整理路槽即可。

1.3 施工观测

1.3.1 沉降观测

1.3.1.1 观测点位的布设

观测点布设在路堤中心(以距离中心线50cm左右为宜)及两侧路肩,一般软土路段每100m布设一观测断面,预压施工高度超过5m的路段上每50m设一观测断面。此外在与跨度超过30m的桩基结构物相邻的两端各设一观测断面,跨度小于30m时仅在一端设置,观测断面宜离开桥头搭板1m左右。所有涵洞(包括箱形通道)处原则上均需设置一组沉降观测点,观测点位于涵背一侧,离涵背约2m处。在粉喷桩一般处理段、过渡段、等(超)载预压段接头处,应在离开接头各10m以外的位置分别设置一组沉降观测点,以观测不同处理方案的沉降差异,距离相近、地质情况一致的可考虑统一布点。在地质情况明显变化的分界线两侧各10m处,应分别布置一组沉降观测点。

1.3.1.2 观测频率

 路堤施工期:每填两层观测一次,路堤填高超过极限高度之后,每3d观测一次,直至稳定再转入正常观测。 预压期:第一个月每7d观测一次,第二个月至第三个月每15d观测一次,从第四个月起每一个月观测一次,直到铺筑路面前。路面结构层施工期:一般分为底基层、基层和面层,各层次的沉降观测每填筑一层至少应观测一次。路面施工结束后,每月观测一次,至交工验收。

1.3.1.3 水准点的设置

 水准点应设在不受垂直和水平方向变形影响的坚固的地基或永久建筑物上,宜选择在老路有灌注桩的桥梁上,多年老房子的地坪上或岩石山体等处,其位置应尽量满足观测时不转点的要求,每三个月用路线测设中设置的水准点作为基准点,对设置的临时水准点校核一次。桥梁工程结束时,为了减少沉降观测由地面水准点传递到路面的高差影响,可将地面水准点转测到有灌注桩的桥头耳墙角上。

1.3.2 侧向位移(稳定)观测

1.3.2.1 侧向位移点及其基桩的布设

 侧向位移点布设在路堤两侧的坡脚处,基桩必须布设在坡脚外路堤沉降影响范围以外,一般情况下应布设在离坡脚20m以外。观测断面仅在预压施工高度超过5m的路段上设置,纵向间距为50m。

1.3.2.2 观测及其频率

 侧向位移桩和基桩设置好以后,采用钢尺量测位移桩与基桩之间的距离,量测钢尺的拉力为5kg,有条件时也可用红外测距仪量测。观测工作在路堤填高超过极限高度时开始,其频率为每天观测一次,直至路堤达到设计的施工标高。

1.4 不稳定状态的判断标准

 路堤在填筑过程中,若中心日沉降量达到1.5cm/d,或日侧向位移量达到0.5cm/d时,标志着不稳定状态出现,应立即停止加载。

1.5 路面铺筑前沉降稳定的判断

 当连续三个月观测的沉降量平均不超过5mm时,可以卸载并开始路面铺筑工作。

2 粉喷桩的施工质量管理及其注意事项

2.1 施工单位选择

 (1)对所有粉喷桩施工单位,各施工标段承包人要先审查其施工资质、信誉和业绩;各承包人将经初步筛选合格的施工单位,形成书面推荐报告,经驻地监理审核后,上报业主,由业主批准后方可进场。

 (2)粉喷桩施工设备严禁使用非定型产品或自行改装设备;进场设备必须配备性能良好、能显示钻杆钻进时电流变化的电流表、显示管道压力的压力表和计量水泥喷入量的电子秤或流量计。

2.2 室内配比试验

 粉喷桩处理软基的效果如何,很大程度上取决于配比的选择是否适合当地工程地质条件。各施工标段承包人和监理单位在施工前都必须根据设计文件提供的地质资料,选取典型地段钻探取样,按有关规范要求做室内配比试验。

 (1)粉喷桩加固料宜采用425#普通硅酸盐水泥,水泥用量按土的天然含水量不同而变化。参考值如下:W土≤50%,水泥用量50kg/m;50%<W土≤70%时,水泥用量为55kg/m;W土> 70%时,水泥用量为60~65kg/m。

 (2)加固处理土的强度,应以无侧限抗压强度衡量,试件养护龄期为7d、28d、90d。要求R28≥0.8MPa,R90≥1.2MPa。

2.3 现场工艺性试桩

 为了确定各种操作技术参数,粉喷桩施工前施工单位必须考虑到不同的地质情况,根据室内配比进行工艺性试桩,试桩应达到下列要求:

 (1)满足设计水泥喷入量的各种技术参数。钻进速度:参考值V≤1.5m/min;平均提升速度:参考值Vp≤0.8m/min;搅拌速度:参考值R≈30r/min;钻进、复搅与提升时管道压力:0.1MPa≤P≤0.2MPa;喷灰时管道压力:0.25MPa≤P≤0.40MPa。

 (2)水泥搅拌的均匀程度,掌握下钻及提升的困难程度,确定合适的技术处理措施。成桩试验的桩数不宜少于5根。

2.4 现场施工管理

 粉喷桩属地下隐蔽工程,其质量控制应贯穿在施工的全过程,并应坚持全方位全过程的施工监理。各施工标段承包人必须对粉喷桩质量、进度负责,每台钻机必须有专人操作。

2.4.1 材料供应

 粉喷桩所用水泥不得分包,建议全部由承包人负责统一提供,并按规定经监理验收合格后方可使用。

2.4.2 施工工艺

 进行粉喷桩施工的场地,事先应预平整,清除桩位处地面、地下的一切障碍物,如石块、树根等,并进行清表处理。场地低洼时,应先填粘性土,沟塘处需打设粉喷桩,应优先考虑抽水、清淤及整平等。

 粉喷桩主要施工工艺为: 粉体喷射搅拌机械就位预搅下沉喷粉搅拌提升至离地面0.3m处重复搅拌下沉重复搅拌提升直至离地面0.3m关闭搅拌机械。

2.4.3 加强施工质量管理

 要根据工艺试桩确定的各种操作技术参数制定施工要点,供现场操作人遵守。严格控制钻孔下钻深度、喷粉高程及停灰面,确保粉喷桩长度和喷粉量达到规定要求。深度误差不得大于5cm,水泥损耗量平均不得大于1kg/m。粉喷桩要穿透软弱土层到达强度相对较高的持力层,并深入硬土层50cm,持力层深度除根据地质资料外,还应根据钻进时电流表的读数值来确定,当钻杆钻进时电流表的读数明显上升,说明已进入硬土层,如能持续50cm以上则说明已进入持力层。

 搅拌机每次下沉或提升的时间必须有专人记录,时间误差不得大于5s,提升前要有等待送粉到达桩底的时间,防止出现提升却未喷粉的情况,具体时间随机械类型与送灰管长度而变化。

 在桩上部1/3范围内应重复搅拌一次,并且复搅长度不足5m的,按5m施工。特别需要指出的,对于软土天然含水量大于70%的地段,要求复搅长度应贯穿软土层。

 钻进提升时管道压力不宜过大,以防钻孔淤泥向孔壁四周挤压形成空洞。

 在成桩过程中,如发生意外影响桩身质量时,应在12h内采取补喷措施,补喷重叠长度以不小于1.0m为宜。特别困难时以电流表读数明显变化为准。否则应重新打设,新桩距报废桩的距离不能大于桩距的15%。

 对输灰管要经常检查,不得泄漏及堵塞,管道长度以60m左右为宜,不得超过80m。对使用的钻头要定期检查,其直径磨耗量不得大于1cm,但也不宜采用直径过大的钻头(以小于53cm为宜)。

2.4.4 加强粉喷桩的现场监理工作

 驻地监理组应制定监理要求供监理和旁站人员遵守,必须全过程进行旁站。驻地监理要排出值班表,责任到人并落实到每台班。当班监理人员应认真对施工记录及材料货单进行检验并及时予以签认,对已完成的粉喷桩必须按规定及时进行严格的质量检测。

2.5 质量检验及验收

2.5.1 质量检测

 施工过程中必须随时检查喷灰量、桩长、复搅长度以及是否进入硬土层等,如施工中有异常情况,应记录其处理方法及措施。浅部开挖桩头,其深度宜为50cm,目测检查搅拌的均匀性,量测成桩直径,检查频率宜为1%~2%。粉喷桩施工质量允许偏差应符合规范规定。

2.5.2 验收

 成桩28d后,在桩体上部(桩顶以下0.5m、1.0m、1.5m)应截取三段桩体进行现场桩身无侧限抗压强度试验,检查频率为1‰~2‰。必要时由业主安排进行全桩长取芯,以检测粉喷桩的质量。

3 结束语

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关键词:水利水电;基础工程;施工技术;方法

1、水利水电基础施工的新要求

1)应具有地基与基础的施工图纸和地质勘察报告等有关技术文件和资料,并掌握施工区域内的地质情况。

2)土方开挖前,应根据施工方案要求,将施工区域内妨碍施工的已有建(构)筑物、道路、沟渠、管线、坟墓、树木等,妥善处理。

3)山区施工,应事先了解当地地层岩性,地质构造、地形地貌和水文地质等,如因土方施工可能产生滑坡时,应采取可靠措施。在陡峻山坡下施工,应事先检查山坡坡面情况。如有危岩、孤石、崩塌体、古滑坡体等不稳定迹象时,应作妥善处理。

4)施工机械进入现场所经过的道路、桥梁和设备卸车地点等,应事先做好必要的加宽、加固等准备工作。

5)测量放线的定位控制线(桩)、水准基准点及基槽的灰线尺寸,必须复核,符合设计要求,并办理预验手续,且应妥善保护及经常复测。

6)场地要清理平整,表面坡度应符合设计要求的排水坡度和临时排水设施。如设计无要求时,一般应向排水沟方向作成不小于2%的坡度。

7)开方挖土低于地下水位的基坑(槽)、管沟时,应根据地质勘察文件及资料,采取措施,降低水位;一般应降至低于开挖底面的500mm,然后再开展作业面。

2、水利水电基础施工的新方法

主要从两个方面进行:①对于浅基础的情形,如果不需要放坡,这个时候首先要沿着进行测量的基准灰线直边切割出来一个槽边的轮廓线,而后对作业面予以一一的展开。对于地下水位的降低和地面排水系统的建造,这二个工程都需要结合当地工程地质资料、挖方尺寸等条件予以考虑,这样就可以进一步的预防地基土结构被破坏。②还需要保证地基与基础的强度能够足以承受建(构)筑物上的全部结构荷载。为了满足这一条件,基础的耐久性、防潮性、耐侵蚀性和抗冻的能力都需要充分满足要求和条件。除此之外,为了确保地基稳定,必须让地基和基础有足够的工作面。地基变形值的范围也应该在许可的参考值数之内,这样才不会引起建筑物的开裂、倾斜或者标高产生相应的变化等等。

3、水利水电基础作业方法及质量控制

①根据土质、现场出土等条件要合理确定开挖作业顺序和工作面、分段分层平均下挖展开工作面。②对浅基础不需放坡时,应首先沿测量的基准灰线直边切出槽边的轮廓线,展开作业面。③降低地下水位与地面排水,均应根据当地工程地质资料、挖方尺寸、防止地基土结构遭受破坏等,采取集水坑降水、井点降低地下水位,或采取两者相结合的措施降低地下水位。

4、软土地基处理的新技术

软土地基是指压缩层主要由淤泥、淤泥质土或其他高压缩性土结构组成的地基,承载能力很低,一般≤50kN/m2,不易满足水工建筑物地基设计要求,故需进行处理。

1)软土基础的特性。①大孔隙比,高天然含水量。淤泥和淤泥质土的天然含水量w一般介于50%~70%之间,相比而言,我国软土的天然孔隙比e则一般介于1~2之间,一般情况下,这就会远远的大于液限,最高的时候,甚至可能达到200%。②低透水性。由于高含水量,在渗透系数k≤1(mm/d)的时候,透水性能就非常的差。这样,在承受强荷载作用后,孔隙水压力就会变高,地基的压密固结性能也会深受影响。③低抗剪强度。通常,软土会呈现出软塑—流塑的状态,这样在有外部荷载的时候,抗剪性能就变得极差。在土层本身含有排水出路的时候,随着有效压力的逐步增加,就会慢慢的形成固结。相对应的,如果不存在优质的排水出路,在荷载增大的情况下,强度就会衰减。

2)处理软弱地基之方法。①排水固结法。作为解决淤泥软粘土地基沉降的有效措施和保持淤泥软粘土地基稳定的有效方法,由加压和排水两部分系统组成。②换土法。当淤土层厚度较薄时,把不能满足设计要求的淤土层换填砂壤土、灰土、粗砂、水泥土及采用沉井基础等办法进行地基处理。③强夯法。将80kN 夯锤, 起吊到高达6m~30m 的地方,让锤作自由下落运动,通过这样的运动夯实土质。如果地基是河流冲积层、滨海沉积层,或者由黄土、粉土、泥炭、杂填土等构成,使用强夯法容易达到目的。④旋喷法。旋喷法主要用于地基防渗工作的开展,通过利用旋喷机具将带有特殊喷嘴的注浆管置于土层预定浓度,而后对其予以提升,在这个时候喷嘴会以一定速度作旋转动作,这样就会产生高压,高压挤迫水泥固化浆液与土体混合,经过凝固硬化结成桩子,以达到提高地基防渗的目的。⑤振动水冲法。振冲法的工具是振冲器,它类似于一根插入混凝土振捣器的机具,该中机具涵括了上、下两个喷水口。由于振动和冲击荷载的作用,地基中会先成孔,而后在孔内予以填充砂、碎石,进而分层振实或夯实,这样地基将得以加固。⑥土工合成材料加筋加固法。其手段是平摊荷载于地基,在可能出现塑性剪切破坏时,平铺于地基表面地土工合成材料将可以对面形的破坏起到组织作用;也可以在一定的程度上减小破坏的扩张,从而提高地基的承载能力。⑦灌浆法。将水泥砂浆、水泥浆、粘土浆、粘土水泥浆及各种化学浆材(比如木质素类、聚氨酯类、硅酸盐类)予以液化,同时这些浆液也是具有固化的特性的,这个过程中会用到相关的气压、液压或电化学原理,而后将其注入地基介质中或建筑物与地基的缝隙部位,从而达到加固淤泥软土地基的效果。⑧硅化加固法。借助电渗原理,利用网状的带孔眼的注浆管,采用电动硅化法,通过轮换诸如的操作手段,把硅酸钠溶液与氯化钙溶液注入土中,因为上述过程中会产生一系列的化学反应,进而生成胶凝物质,或者活化土颗粒的表面,这样土颗粒之间的连接性和土体力学的强度就会被提高,加固部位的半径会被扩大。不过这样的操作方法也有其缺陷性,即高耗电量,高成本,故而被采用的可能性一般不是很大。

5、水利水电地基施工的质量控制

①保证地基与基础具有足够的强度,能承受建(构)筑物的上全部结构荷载和地基的反作用力。②基础应具有足够的耐久性、防潮性、抗冻和耐侵蚀的能力。③地基和基础必须有足够的工作面,确保地基的稳定性。④保证地基变形值在容许范围内,且应使它不超过建(构)筑物的容许变形值,而不致引起建筑物开裂、倾斜或标高变化等。

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关键词:公路; 软土地基; 施工处理

Abstract: this paper analyzes the characteristics of the soft soil foundation, this paper expounds the roadbed soft foundation treatment note, this paper discusses the highway subgrade treatment method of soft soft foundation.

Keywords: highway; The soft soil foundation; Construction treatment

中图分类号:X734文献标识码:A文章编号:

一、软土地基的特点

软土对公路的危害,引起我国公路部门各级组织的重视,科研 、设计、 施工等单位全力以赴,协同作战,经过多年努力,已摸索了不少对策,并取得了可喜的成绩 。交通部颁布了《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》 ,使我国公路软基无论在设计方面或施工方面,出现了有章可循的局面。《 公路软土地基路堤设计与施工技术规范》 对软土的定义为滨海、 湖沼 、谷、 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。 根据工程实际经验,我们可以得出结论,除了上述特征指标外,还应根据液限指标和稠度等来综合判别确定。 软土地基的特点是强度低 、固结慢、 变形大;在软土地基上修筑高等级公路最突出的问题是稳定与沉降变形。 软土地基对道路还有一种影响,即其含水量较大不能达到较好的压实要求和其它技术标准。

二、 路基软基处理注意事项

对于路基软基处理注意事项是为了提高工程质量和工程效率,为避免翻工, 注意事项要运用于整个工程的全部过程当中,以保证施工质量,特别要注意以下几个方面:

1、在方案选择之前就要对软土地区的地质情况进行分析,加强勘探和地质调绘,如果工程软土地质条件较为复杂,就要进行工程地质分区,因为有些软土设计阶段不容易发现, 按照不同地区、 不同路段, 进行适合本地区的方案选择, 对方案要进行充分论证, 利用经济观点作出合理的决定, 且结合当地实际情况,做好预算工作,预算不易过高, 施工时要严格遵守施工技术规范和操作规程办事,控制填土速率, 避免产生路堤滑移。

2、软基处理应和地表水、 地下水处理的防护工程相结合,软土多半与地下水、 季节性流水、 泉水等并存, 处理软基首先应采用截水沟、 排水沟或盲沟等措施消除水患, 有关报告称部分软土就是由于地下水的长期浸泡而形成, 所以软基处理要和防护工程结合进行。

三、公路路基软基软处理的方法

由于地质情况千差万别,各地甚至同一地区的软土地基处理方法也不尽相同。根据多年施工经验和公路软基处理的实践,总结出以下几种处理方法, 现叙述如下:

1、砂(砾)垫层。 在软土层顶面铺设排水砂砾层, 以增加排水面,使软土地基在填土荷载作用下加速排水固结, 提高其强度, 满足稳定性的要求。砂砾层厚度一般为 0.6-- 1.0 m, 宜采用洁净的中、 粗砂,含泥量 ≤5%; 也可采用天然级配砂砾料, 最大粒径不应大于 5cm。砂砾垫层施工中, 对砂砾适当洒水, 分层压实, 压实厚度宜为 15--20cm。砂砾层应宽出路基坡角0.5 --1m, 两端以片石护砌或其他方式防护, 以免砂料流失。 虽然排水砂砾层对于基底应力的分布和沉降量的大小无显著影响, 但可加速沉降, 缩短固结时间, 填筑速度应合理安排, 使加载速率与排水固结的速率相适应, 以保证地基在路堤填筑过程中不发生破坏。

2、换填法。 将软土层全部挖除, 采用砂、 碎石、 块石、 卵石、 片石等渗水性较好的材料或强度较高的粘土(必要时加适量水泥、 石灰)进行分层填筑,可降低压缩性, 提高地基承载力, 提高抗剪强度, 减少沉降量, 改善动力特性, 加速土层的排水固结。它的特点是施工工艺简单,但费用比较高,在工期要求比较紧时采用此法可加快施工进度, 保证施工质量。

3、强夯法。 对于砂土地基及含水量在一定范围内的软弱黏性土地基,可采用重锤夯实或强夯。 它的特点是工艺简单, 效果好, 速度快, 费用比较低, 节省材料, 不需要预压, 适用土层范围广, 但对于饱和的淤泥质黏土和淤泥则要慎重, 否则容易出现橡皮土等不良现象。

4、抛石挤淤法。 抛石挤淤法施工用料要采用不易风化石料, 片石大小随淤泥稠度而定, 粒径小于 30cm 的含量不得超过 20%。抛投的顺序应沿路中线向前抛填, 再渐次向两侧扩展, 以使淤泥向两侧挤出。当软土底面有较大横坡时,抛石应从高的一侧向低的一侧展开,并在低的一侧多抛,使低的一侧边部形成约有 2m 宽的平台顶面。片石高出软土面后, 应用较小的块(碎)石垫平, 并用碾压设备反复碾压至设计压实度, 然后在其上铺设反滤层, 再填土至设计高程。

5、土工布加固。 在软土、 沼泽地区、 地基湿软、 地下水位较高情况下可采用垫隔、 覆盖土工布法加固地基,可使荷载均匀分布、 提高路基刚度、 利于排水, 高填方路堤适当分层垫隔, 效果更好。 在铺设土工聚合物时, 应在路堤两侧预留足够的锚固长度, 并回折覆盖在压实的填料上面。土工布连接采用搭接法时, 搭接长度大于 30cm; 采用缝接法时, 缝接宽度不小于 5cm; 采用粘接法时, 粘接宽度不小于5cm, 粘接强度不低于土工合成材料的抗拉强度。 铺设两层以上土工布, 中间要夹0.1 0.2m 的砂层。

6、砂桩法、 袋装砂井法和塑料板法 砂桩、 袋装砂井和塑料板都是排水预压法竖向排水通道材料, 三者排水机理相同, 固结理论和设计方法也基本相同, 都是通过预压荷载, 使被加固土体中的空隙水排出, 有效应力增加, 土中空隙体积减小, 密度加大, 土体强度得到提高, 从而达到减少地基工后沉降和提高地基承载力的目的。

砂桩处理法是在软土地基中先钻成一定直径的孔眼,然后灌以粗砂或中砂, 利用上部荷载作用加速软土排水固结的方法。 砂桩的成桩方法可采用冲击成桩法或振动成桩法,砂桩的排列形式一般采用倒三角形或正方形,其中以三角形排列较紧凑有效,桩径一般采用20-- 30cm, 桩距为桩径的 8 --10 倍, 常用的是 2 --4m,砂桩顶部铺设 40 --50cm 砂垫层构成排水系统, 在路堤荷载的作用下加速排水固结, 从而提高地基强度, 保证路堤稳定。

袋装砂井是事先把砂装入长条形透水性好的编织袋内,然后用专门的机具设备打入软土地基内以代替普通大直径的砂井。对于软土厚度大、 路堤稳定、 填土高的软土路基, 采用袋装砂井,可增加软土竖直方向的排水能力, 缩短水平方向的排水距离, 加速软土的固结沉降, 提高软土的强度。袋装砂井的直径小、 材料消耗小、 工程造价低、施工速度快、 设备轻型, 适应在软弱地基上施工。 一般情况, 当泥沼或软土层厚度超 5m,且路堤高度的自重静压超过天然地基承载力很多, 特别是地基土水平位移较大时, 经常采用这种方法, 但其施工工艺复杂, 费用相对较高, 所用时间较长。

塑料板排水法是一种利用塑料排水板作为竖向排水材料,通过排水预压达到提高地基承载力的一种先进加固软土地基的方法。塑料排水板由于具有性能好、 质量可靠、 施工方便、 工效高、 工程费用低、 对土的扰动小、 可用轻型机械在软土上施工等优点, 迅速在国内得到推广, 大有代替砂桩和袋装砂井趋势。 塑料排水板排水预压固结法一般用于泥炭饱和淤泥地段或土基松软地下水位较高的地段。

7、反压护道法 反压护道法的原理是当软土和沼泽较厚, 路堤高度不超过极限高度的 2 倍时, 在路堤两侧填筑一定宽度和高度的护道, 在护道附加荷载的作用下, 以平衡路堤下的淤泥或泥炭向路堤两侧的胀力, 保持地基土的平衡, 增加抗滑力矩, 防止路堤的滑动破坏。由于设置反压护道会增大路堤沉降, 而且会多用土地, 因此常采用借地还耕的办法, 反压护道修建后,可在其顶面耕种作物, 也可利用反压护道作道路辅助设施。反压护道的高度宜为路堤的 1/2, 宽度应通过稳定计算确定, 且应满足路堤工后沉降的要求。 由于反压护道占地较大, 因此一般不宜大面积使用, 仅在桥台高填土地段局部少量使用。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。

8、特殊材料法 在实际工程的设计和施工中,可采用轻质材料(即所谓的轻质路堤)或强度高、 变形小、 老化慢的土工合成材料(即所谓的加筋路堤)等特殊材料作路堤, 以减轻路堤自重、 减少沉降、 并增大稳定安全系数, 从而满足工程需要。 此方法通常和其他软土地基处理方法综合使用效果更佳。

在施工中, 为解决软土地基的沉降和稳定问题, 以上治理方法可单独使用, 也可以两种以上方法结合使用, 进行综合处治, 从而加速排水固结及增加地基强度, 但应注意避免两种措施的相互干扰。

参考文献:

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[3] 王冲凯, 秦振书. 公路工程中软土路基施工技术的探讨[J]. 经营管理者, 2010,(15)