地基施工工艺范文
时间:2023-03-28 14:55:49
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篇1
1 地基的定义
地基(subsoil)指的是直接承受建筑构造物荷载影响的地层。它是地球的一部分,与土层直接接触,承受房屋墙、柱传来的荷载,连同自重传给土层。
从现场施工的角度来讲地基,地基可分为天然地基、人工地基。改善支承建筑物的地基(土或岩石)的承载能力或抗渗能力所采取的工程技术措施,要分为基础工程措施和岩土加固措施。有的工程,不改变地基的工程性质,而只采取基础工程搭话有的工程还同时对地基的土和岩石加固,以改善其工程性质。选定适当的基础形式,不需改变地基的工程性质就满足要求的地基称为天然地基;反之,已进行加固后的地基称为“人工地基”。
2 地基设计施工的要求
地基处理工程的设计和施工质量直接关系到建筑物的安全,如处理不当,往往发生工程事故,且事后补救大多比较困难。因此,对地基处理要求实行严格的质量控制和验收制度,以确保工程质量。
2.1 地基设计的要求
地基基础设计,必须坚持因地制宜、就地取材、保护环境和节约资源的原则;根据岩土工程勘察资料,综合考虑结构类型、材料情况与施工条件等因素,精心设计。在地基基础设计中要贯彻执行国家的技术经济政策,要严格遵守相关的规章规范,做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量、保护环境。
2.2 地基施工的要求
为了使建筑物安全、正常地使用而不遭到破坏,要求地基在荷载作用下不能产生破坏;组成地基的土层因膨胀收缩、压缩、冻胀、湿陷等原因产生的变形不能达大。在进行地基设计时,要考虑:①基础底面的单位面积压力小于地基的容许承载力。②建筑物的沉降值小于容许变形值。③地基无滑动的危险。由于建筑物的大小不同,对地基的强弱程度的要求也不同,地基设计必须从实际情况出发考虑三个方面的要求。有时只需考虑其中的一个方面,有时则需考虑其中的两个或三个方面。若上述要求达不到时,就要对基础设计方案作相应的修改或进行地基处理(对地基内的土层采取物理或化学的技术处理,如表面夯实、土桩挤密、振冲、预压、化学加固和就地拌和桩等工艺),以改善其工程性质,达到建筑物对地基设计的要求。
3 地基施工的工艺
通常把埋深度不大,只需经过挖槽、排水等普通施工程序就可以建行起来的基础称为浅基础。它可扩大建筑物与地基的接触面积,使上部荷载扩散。浅基础主要有:①独立基础(如大部分柱基);②条形基础(如墙基);③筏形基础(如水闸底板)。
当浅层土质不良,需把基础埋于深处的较好地层时,就要建造各种类型的深基础,如桩基础、墩基础、沉井或沉箱基础、地下连续墙等。它将上部荷载传递到周围地层或下面较坚硬地层上。下面是几种常见的深基础的施工工艺。
3.1 桩基础一种古老的地基处理方式。中国隋朝的郑州超化寺塔和五代的杭州湾海堤工程都采用桩基。按施工工艺不同,桩可分为预制桩和灌注桩。预制桩是将事先在工厂或施工现场制成的桩,用不同沉桩工艺沉入地基;灌注桩是直接在设计桩位开孔,然后在孔内浇灌混凝土而成。
3.2 沉井和沉箱基础,沉井又称开口沉箱。它是将上下开敞的井筒沉入地基,作为建筑物基础。沉井有较大的刚度,抗震性能好,既可作为承重基础,又可作为防渗结构。1945年美国蒙哥马利闸采用沉井作为承重防渗基础。沉箱又称气压沉箱,其开关、结构、用途与沉井类似,只是在井筒下端设有密闭的工作室南侧,防止水和土从底部流入,工人可直接在工作室内干燥状态下施工。如1937年中国钱塘江铁路桥的桥墩采用沉箱基础;1963年扬川闸用沉箱作为闸的承重防渗基础。
3.3 地下连续墙,利用专门机具在地基中造孔、泥浆固壁、灌注混凝土等材料而建成的承重或防渗结构物。它可作成水工建筑物的混凝土防渗老干部 也可作一般土木建筑的挡土墙、地下工程的侧墙等。墙厚一般40~130cm。世界上最深的混凝土防渗墙达131m(加拿大马尼克三级坝)。
3.4 土基加固采取专门措施改善土基的工程性质。土基加固工艺很多,如换土法、碾压法、强夯法、爆炸压密、砂井、预压砂井(堆载预压砂井及真空预压砂井)、振冲法、灌浆、高压喷射灌浆等。
(1)换土法:将软弱的土层挖除,置换以良好的土、砂、碎石或与建筑物相同的材料,然后压实或夯实。一般闸基用砂或碎石置换,称砂垫层或碎石垫层。
(2)强夯法:用几十吨重的夯锤,从几十米高处自由落下,进行强力夯实的地基处理工艺。夯锤一般重10~40t,落距6~40m,处理尝试可达10~20m。采用强夯法要注意可能发生的副作用及其对邻近建筑物的影响。
(3)预压砂井法:在地基内按一定的间距打孔,孔内灌注透水性良好的砂,缩短排水路径,并在上部施加预压荷载的处理工艺。它可加速地基固结和强度增长,提高地基稳定性,并使基础沉降提前完成。砂井直径一般25~50cm,间距2~3m。砂井一般用射水法造孔,也可采用袋砂井、排水纸板等,还可采用真空预压法,即用抽真空的办法加压,可取得相应于80kpa的等效荷载。
(4)振冲法:用振冲器加固地基的工艺,即在砂土中加水振动使砂土密实。用振冲法造成的砂石桩或碎石桩,都称振冲桩。
(5)灌浆:借助于压力,通过钻孔或其他设施将浆液压送到地基孔隙或缝隙中,改善地基强度或防渗性能的工程措施(见灌浆)。
(6)高压喷射灌浆:通过钻入土层中的灌浆管,用高压压入某种流体和水泥浆液,并从钻杆下端的特殊喷嘴以高速喷射出去的地基处理工艺。在喷射的同时,钻杆以一定速度旋转,并逐渐提升;高压射流使四周一定范围内的土体结构遭受破坏,并被强制与浆液混合,凝固成具有特殊结构的圆柱体,也称旋喷桩。如采用定向喷射,可形成一段墙体,一般每个钻孔定喷后的成墙长度为3~6m。用定喷在地下建成的防渗墙称为定喷防渗墙。喷射工艺有三种类型:①单管法,只喷射水泥浆液;②二重管法,由管底同轴双重喷嘴同时喷射水泥浆液及空气;③三重管法,用三重管分别喷射水、压缩空气和水泥浆液。
3.5 岩基加固少裂隙、新鲜、坚硬的岩石,强度高、渗透性低,一般可以不加处理作为天然地基。但风化岩、软岩、节理裂隙等构造发育的岩石,须采取专门措施进行加固。岩基加固的工艺,有开挖置换、设置断层混凝土塞、锚固、灌浆等。
(1)开挖置换:类似土基加固的换土法,将设计规定的建筑物建基高程以上的风化岩全部开挖,用混凝土置换。
(2)设置断层混凝土塞:将断层内断层角砾岩、断层挖除至一定深度,回填混凝土,形成混凝土塞。
(3)锚固:在岩石内埋设锚索,用以抵抗侧向力或向上的力;通常锚索为被水泥浆或其他固定剂所包裹的高强度钢件(钢筋、钢丝或钢束)。锚固法也可以加固土基。
(4)灌浆:主要有帷幕灌浆和固结灌浆。
篇2
根据不同的设计要求,对地基进行不同的处理。对于要求浇筑垫层的基础,在浇筑垫层前,先采取人工的方式将剩余未挖的500mm厚干沙挖掉,并洒水。在基坑底部铺200mm厚、20~40mm的碎石垫层,将沙挤密,并洒水,从而增加其密实度,之后按照设计施工图的要求,在碎石垫层上做100mm厚的混凝土垫层。当垫层浇筑完成后,要压实垫层抹面,并用经纬仪(或水准仪)操平。对于不要求浇筑垫层且没有底板钢筋的基础,应先在需要支模板处将干沙挖至设计深度。在支模完毕后、浇筑基础前,采取人工的方式将剩余未挖的500mm厚干沙挖掉,并在浇筑基础前向沙层上洒水。
2安装基础模板
由于沙表层较软,模板直接支设在没垫层的沙上会发生不均匀的沉降现象,所以,要采取在底层模板下方垫设木板、钢管下方垫设木板、绑扫地杆和加密钢管等措施。基础模板采用的是竹胶板。在基础施工前,应事先制作模板,模板加工应符合以下要求:①在制作基础模板时,模板内断面的尺寸不得小于设计断面的尺寸,并且光面为模板内侧。②由于立柱较高,所以,存在模板连接(接茬)。在连接模板时,接茬部位要严密,不得出现错位和缝隙,防止发生跑浆或基础侧面出现棱台的情况。③模板接茬不能处于同一截面上,应错开连接,并且在支模时,不能将模板接茬布置在立柱外露部分,影响立柱的美观度。④制作模板时,应采用厚度不小于18mm的板材,模板合缝应严密,不得漏浆。模板连接肋木的尺寸为50mm×50mm。一般情况下,肋木之间的距离为300~400mm。
3基础混凝土施工
3.1浇筑平台搭设由于沙丘基础开挖时造成的基坑较大,给混凝土下料带来了较大的麻烦,所以,必须在基础与基坑边之间搭设1个浇筑平台,便于铁塔基础模板的固定,同时,还可将其作为混凝土浇筑时的下料平台。浇筑平台采用钢管搭设,并且其应与铁塔基础模板支立、钢筋绑扎同步进行。浇筑平台的搭设要求:立杆间距1.5m,大横杆间距1.2m,操作层小横杆间距1m;必须设斜撑、剪刀撑;必须牢固、可靠,能够满足人员、运料小车的安全使用要求。
3.2混凝土下料利用装载机将搅拌好的混凝土在短时间内运送浇筑平台前,通过溜槽和串筒将混凝土流入模板内。3.4.3混凝土养护因为施工地气候炎热,基础浇筑后3h内必须浇水养护。另外,由于流动沙丘地段的蒸发量大、风大,所以,要同时做好保湿工作,在现场采用棉被覆盖浇水的养护方式。3.5沉降观测因为这是第一次进行流动沙丘段的基础施工工作,虽然岩土工程勘测报告显示地基承载力足够,但是,为了积累施工经验和设计经验,在每个地基基础浇筑后设置了沉降观测点,并确定了观测时间,经过两个月的观测,基础未发生不均匀沉降或超过10mm的沉降。
4结束语
篇3
1.前言
布袋注浆成桩法(简称布袋桩)是在土工织物袋中注浆以形成桩,根据具体情况可形成柱状或串珠状。该法由铁道第四勘察设计院,在广深四线研究试验成功,并在中铁三局、华南铁路建设监理公司等单位配合下得到推广应用。该法在提高地基承载力与刚度方面有效好效果,尤其在场地受限或互层状软土地层加固时更灵活发挥其特性。
2.工艺特点
布袋桩是在土工织物袋中注浆,使水泥与其他掺入料全在袋内,硬化后成为桩。
2.1排水作用
布袋系由无纺土工织物做成,可以形成排水通道,当地基土体中存在超孔隙水压力时,土中的水份沿着织物排出,由于孔隙水的消散,加速地基土体的固结。此外,由于土工织物的渗水性,在压力作用下,能将浆液部分水排出,降低土工织物袋内的水灰比,从而加速凝固,得到高密度、高强度的硬化体。
2.2隔离作用
浆液在土工织物袋内,因压力大于袋外周围的压力,土工织物的隔离作用使得浆液得以膨胀,达到压密周围土体的目的,并形成较规则的注浆体。
2.3加筋作用
即便用强度较低的浆液,由于布袋的抗拉强度相对较高,所以起到加筋土体的作用,增加了软土地基的稳定性,提高了地基土刚度和承载力。
3.适用范围
布袋桩可应用于下列领域:
(1)形成复合地基,提高地基承载力,增加地基稳定提高地基刚度,减少地基沉降。(2)与灌注桩等组成地下连续墙,成为防渗帷幕或支挡构筑物。(3)堵塞地下工程中的大面积空洞。(4)特别在场地狭窄,或上有高压线等情况,以及地基加固危及周边建筑物安全时,布袋桩更能显示灵活可控的优点。
4.布袋注浆成桩工艺原理
布袋注浆桩是以土工织物袋和注浆浆液形成似圆柱状硬化体来加固土体的软土地基,是软土分层注浆技术和土工织物综合应用的新技术。采用适当的注浆设备通过注浆管将浆液注入预先埋设于软土中的土工布袋中,当浆液在布袋内的压力大于布袋周围土体的被动土压力时,布袋的隔离作用使得浆液体得以通过膨胀布袋达到压密土体,并形成较规则的圆柱状或葫芦串状注浆体,与周围土体共同形成复合地基,达到加固软土地基和提高地基土承载力及复合模量的目的。
注浆浆液为水、三乙醇胺、粉煤灰(或细砂)、水泥等组成,轴心抗压强度设计值:fcu=2.4MPa。
5.施工工艺
5.1施工准备
(1)拆除地面建筑物,平整场地,做好施工围挡。(2)采用测量仪器,根据设计要求放好孔位。(3)接好供水排水系统,建好放水泥等材料的料库。(4)如周边有建筑物时,应布置监控系统。
5.2钻孔就位、钻进及设备进场
(1)可用普通地质钻机,保持机身水平,钻孔倾斜度小于1%。(2)开孔直径 ≥ 91mm,钻进时一般清水循环,对于易坍孔地层改用泥浆循环。钻孔深度为地基处理要求深或防渗设计深度,以及堵洞设计深。(3)为保证成孔后的孔壁,必须在成孔后灌入护壁泥浆,护壁泥浆灌入量应以溢出孔口为标准。
5.3套袋管制做
(1)根据设计孔深,配备塑料单向PVC管。(2)土工织物袋选用Φ200~400mm卷筒型,一般选用单位面积230kg/m2,CRB顶破强度≥5.5KN,等效孔径O90 0.07~0.5mm,撕裂强度≥0.9KN,渗透系数K=1×10-2~10-3cm/s。(3)将略长于塑料花管长的土工织物袋套在管外,两端用铅丝扎紧,以保证注浆袋内的浆液不从两端溢出。(4)每隔30~50cm用铅丝或牛筋扣扎紧。
5.4安放套袋管
将制做好的套袋管,由钻机起吊放入钻孔内。如因坍孔或孔底有沉积物,则清孔后后重放。
5.5注浆
(1)注浆宜采用普通硅酸盐水泥,标号不低于PO32.5,所用水泥各项测试技术指标应符合现行国家标准,并附有质量保证书及出厂验收报告单。注浆用水泥应保持新鲜,受潮结块、颗粒大于0.5mm者不得使用。(2)粉煤灰应磨细颗粒小于0.5mm,与水泥配比量应根据设计要求而定。(3)防止浆液过早分离及沉淀,搅拌时加入适量膨润土。其加入量一般不宜大于主料(水泥+粉煤灰)的5%。(4)注浆用水应是可饮用的河水,井水及其他清洁水。(5)浆液基本性能应达到:黏度30″~35″,比重1.4~1.5,析水率<3%
5.6施工监测及质量检查
(1)在既有构筑物附近进行布袋注浆成桩施工时,应加强对既有构筑物的变形监测,确保周边构筑物的使用安全;
(2)布袋注浆成桩施工完成后应进行质量检查,按照设计文件要求的检测项目和频次进行。
6.质量控制要点
(1)钻孔倾斜度严格控制在1.0%以内,防止孔较深及桩密度大时,钻探损坏相邻已成桩。(2)钻孔时应根据地层情况,采用泥浆护壁,防止塌孔、缩孔、影响成桩质量。(3)严格控制孔深,沉渣厚度,泥浆排放量。(4)控制PVC管、布袋、水泥等材料质量,保证水泥浆的配比及搅拌质量。(5)应贯彻“快下管,早注浆”的原则,确保成桩效果。(6)注浆过程中,应严格控制注浆压力及进浆速度,切忌过快。
7.工程实例
篇4
关键词:碎石桩;软土路基;施工工艺
碎石桩技术在公路软土地基中得到了广泛的应用,在具体的施工过程中又有成桩过程和碎石桩的作用有着很大的差异,所以,其施工方法也不同。最为常见的就是一下四种方法:第一,挤密法。这种方法主要是对砂性土和粘土等土质较为实用。在运用挤密法的关键就是填料密实,常见的是振冲挤密法或者沉管法。第二,排土法。对于饱和粘土等土质经常采用。在应用的过程中,将孔内的土排挤到孔周围,然后振动碎石成桩。第三,置换法。主要是用随时置换桩内的土体。对于饱和性粘土效果较为明显。通常采用钻孔锤击法。第四,其他方法。水泥碎石桩都是较为常见的。
1 加固机理分析
对于较为松散的砂性土和软弱粘性土来说,都要应用到碎石桩技术,但是在具体的施工过程中,碎石桩起到的作用却是不同的。但是主要有以下几种:
1.1 挤密的功能
在采用沉管法进行碎石桩施工时,桩管会对周围的软土进行挤压。使得软土层的密实程度不断加大,间隙减小。同时在空中填入的大量粗骨料也会随着碎石桩的作用而被挤压到周围的土层中。这样一来地基的承载能力就得到了改善,和没有采用碎石桩技术的时候相比,其承载力提高了2-5倍。挤压作用比较适用松散的砂土。也是非常常见的一种稳固地基的方法。
1.2 置换的功能
如果施工的土质为粘土,那么挤密作用就不会发挥相应的效果,就要采用另外一种方法,置换。由于粘土的粘粒含量较高,相互之间的结合力较强,所以运用普通的振动法,不能达到预期的效果,但是如果用碎石来和土进行置换就会加固路基的稳定性;排土法也是一种置换方法,但是其强制性较大。在施工的时候会对路面造成一定的影响,所以要进行碎石和土的有效置换,这样在形成一个密实的桩体时,与粘土构成了复合地基。
1.3 排水功能
在制桩过程中,由于振动、挤压或扰动等原因,桩间土会出现较大的附加孔隙水压力,从而导致原地基土的强度降低。有工程实测资料表明,制桩后立即测试会发现,桩间土的含水量会增加10%左右,干密度下降3%左右,十字板强度降低10%~40%。制桩结束后,一方面原地基土的结构强度会随时间逐渐恢复,另一方面孔隙水压力会向桩体转移消散,结果有效应力增大,强度恢复和提高。如果在选用碎石桩材料时考虑级配,则所制成的碎石桩是粘土地基中一个良好的排水通道,且大大缩短了孔隙水的水平渗透途径,加速软土的排水固结,使沉降稳定加快。
1.4 垫层和加筋功能
在施工的过程中会出现软土层厚度较小,而且整个桩体可以穿过软土层,到土质较硬的一层。在这种情况下,桩体得到了一定的应力集中的作用,适当地分担了软土承受的重力。这样的结构和原来的软土地基相比其承载力明显增强,同时压缩性也相对减少。如果软土层的厚度较大,桩体就可以不必穿过整个软土层,符合土体起到了一定的垫层作用。垫层作用主要就是将所受的应力均匀分布,提高地基各个部位的承载力,避免沉降。
2 碎石桩设计原则
2.1 加固范围
加固的范围受到建筑物本身的一些特点和施工周围的条件等因素的影响而有所不同,但是一般情况下,加固范围要大于基底的面积。通常说来,普通的地基要在基础外扩大两排左右的排桩,对于可液化的地基来说,应该三到四排。而对于等级较高的地基来说,扩大的范围要按照距离来算,较为常见的就是在1-3m左右。所以,加固范围要根据地基的不同标准来判断。
2.2 桩位布置
对于桩位的布置工作也是要根据地基的不同而不同。通常情况下要分成不同的形状。如果遇到大面积的满堂处理,那么最常见的方式就是布置成三角形。对于独立的或者是条形的基础,桩位最好采用正方形、矩形等。如果基础是圆形或者环形,那么放射形的桩位应该得到更好的采用。
2.3 加固深度
加固的深度也是一个变量,要根据软土的性能、厚度以及施工工程的相关要求来确定。如果相对硬层的埋藏深度不大,那么就要依据硬层的埋藏深度来定;如果深度较大,就要不超过建筑物地基容许变形的要求。为了更好地加强地基的稳定性,其深度要高于最危险滑动面的深度。如果地基中有水,就要按照抗震深度来确定,同时也要对桩长有一定的要求。
2.4 桩径的规定
碎石桩的直径应根据地基土质情况和成桩设备等因素确定。采用30kW振冲器成桩时,碎石的桩径一般为0.70~1.0m,采用沉管沉桩时,碎石桩的直径一般为0.3~0.7m,对饱和粘性土地基宜选用较大的直径。
2.5 材料的选用
桩体材料可以就地取材,一股使用碎石、卵石、砂砾石等,含泥量不大于5%。碎石桩桩体材料的允许最大粒径与振冲器的沉管外径和功率有关,一般不大于8cm,对于碎石常用的粒径为2~5cm,且级配良好、无风化。
2.6 垫层要求
碎石桩施工完毕后,基础底面应铺设30~50cm厚透水性好的碎石垫层,垫层应分层铺设,用压路机压实,垫层表面铺设一层土工布,防止水渗透到路堤内,土工布上铺设一层30cm碎石土或砂。在不能保证施工机械正常行驶和操作的软弱土层上,应铺设施工用临时垫层。
3 碎石桩施工方法
3.1 施工机具
主要施工工具有振动打桩机,下端装有活瓣钢桩靴的桩管,移动式打桩机架,装碎石斗等。
3.2 施工工艺
平整场地桩靴闭合,桩管垂直就位将桩管沉入土层中到设计深度将料斗插入桩管,向桩管内灌注碎石边振动边拔起桩管。
3.3 施工质量的控制
施工中应注意以下问题:施工顺序应由边向中,从两端到中间;桩身连续性,用拔出桩管的速度控制,而拔管的速度根据试验确定,在一般情况下拔管lm控制在30s以上。如采用逐步拔管法,每次拔起桩管这0.5m,停拔速振为20s,可以保证碎石的密度和桩间土的密度;桩直径用灌碎石量控制,要少吃多餐。严格防止“断桩”和“颈缩桩”的发生;在桩管拔出后,用一块面积稍大于桩径厚为lcm的钢板垫在桩顶,将桩管对准垫板压上后振动20s,将桩顶碎石振密。
结束语
碎石桩技术在公路软土地基的施工中得到了广泛的应用,不仅因为这种技术本身具有施工方便,取材范围较广、施工成本相对较低、效果较为明显的特点,而且,最主要的原因是碎石桩技术能够有效地处理软土路基的土质,大大地缩短了工期。而且在施工的过程中少污染,易于操作。所以,在今后的软土地基施工中应该将碎石桩技术进行推广,保证公路路基的稳定性。
参考文献
篇5
【关键词】地表沉降;路基施工;危害;工艺优化
1.引言
公路施工是基础民生建设的必然环节,是区域经济发展的重要保障。而在公路施工的过程中,由于其对于土壤环境以及地上应力承载的改变,会使得公路的地表沉降更为显著;而公路路基的沉降会带来的路面工程的应力不均衡,进而形成包括开裂、沉陷,甚至坍塌等质量问题与安全隐患。在这样的背景下,针对公路路基处置与施工的工艺是道路施工的重点;从现有的研究体系来看,针对软土地基的施工方式多种多样,包括客土压实、地下水导流、高压喷射等多种模式均能够对其进行有效处置。与众多的施工工艺相比,针对不同施工模式下的有效性及其相关对比分析的研究还相对薄弱,这为实际的施工工艺选择与优化造成了一定的困扰。本文正是从这个背景出发,以地表沉降产生的原因及其危害入手,探究在道路施工过程中地表沉降施工的必要性与重要程度,同时以地表沉降为主要评价指标,对现阶段的施工工艺进行分析,并基于对比结果提出相关的工艺与管理系统的优化对策;希望通过本文的研究与分析为后续相关施工工艺的选择提供必要的理论依据,同时为后续的工艺优化提供一定的实践指导。
2.地表沉降的危害及其产生原因
在公路的施工过程中,路基的稳定程度决定了路面的施工质量以及后续的使用寿命,而路基的稳定性则主要表现为地表沉降系数;由于道路施工的过程中对于地表土壤的地质结构扰动是十分显著的,且后续公路使用带来的局部压强与应力水平也不是自然条件下的土壤应力承载力能够承担的,因此基于物理形态下的沉降是必然发生的;此种沉降带来的危害主要分为如下两个方面:
2.1 地表沉降会造成路面开裂,甚至是塌陷。由于公路路面需要承载更大的应力,以国家级标准公路为例,其小车通行压力约为15kN左右;而载重车辆的通行压力则更是超过了150kN,这样的应力承载一方面会对空洞条件下的路面造成永久性损伤,另一方面还会加速路基塌陷的速率。
2.2 地表沉降破坏了路面的表面弹性。在压力过大的过程中,缺乏必要的路基支撑,使得原本具有弹性形变的路面物理应力效果消失,转而形成不可恢复的形变状态,此种形式会严重的降低路面的使用寿命,并诱发更为严峻的质量问题。
2.3 地表沉降会造成公路通行的安全隐患。一方面严重的路基沉降会使得路面塌陷,对于过往的行人与车辆造成安全隐患。仅2014年,我国由于路面塌陷而造成的人身、车辆财产损失事故就超过了100起。另一方面,地表沉降会使得路面不平,进而使得车辆在行驶的过程中产生跳跃、抓地力减弱等问题,进而造成交通事故。
从其产生的根本原因而言主要可以从如下两个方面来进行探究:一方面,土壤地基是一个松散的结构,土壤颗粒之间具有一定的空隙,而在施工过程中空隙的压实比例往往不高,即使是标准化施工,其比例也仅在90%左右;此外,由于传统夯实技术的处置深度仅作用于土壤表层,进而使得地基沉降不可避免。另一方面,土壤具有一定的流动性,尤其是在地表水分相对较大时,在渗透压以及虹吸现象的作用下,土壤间质中充斥着大量的水分,进而使得土壤在一定程度上具有了流动性,尤其是在压力较大的条件下,其流体力学特征表现更为突出。而公路的行驶区域(承压区域)相对固定,会造成一定的压力外排,这也是形成地表沉降的重要因素。
3.地表沉降处理工艺及其有效性分析
在实际的施工过程中,沉降系数是表征公路施工地表沉降的重要指标。根据我国相关的施工建设标准,要求公路路基沉降系数应该在50mm/a以内。而在综合评价地表沉降的过程中,是否开裂以及整体边坡塌陷也是重要的指标之一。针对上述的指标,本文对若干种地表沉降处理工艺进行了探究。
通过探究我们发现,传统的夯实方式已经无法满足路基尤其是软土路基的施工要求;其整体沉降系数往往超过30mm/a,而横纵向开裂出现时间也往往在通车后一个月之内;边坡塌陷在与其他周边环境相适应的情况下,也无法满足施工要求。
预制桩地基加固的模式是现阶段一种常见的施工方法,此种施工模式能够更好的做到地表沉降的合规,其相关指标分别达到整体沉降10mm/a以内、横纵向开裂能够维持在0.25-0.33a之间;边坡塌陷则在正常雨水与维护条件下为3-5a。
除了上述的两种施工模式之外,粉喷桩以及高压喷射技术在相关指标的达成层面上更具有优势。其相关指标如下:整体沉降20mm/a以内、横纵向开裂能够维持在1.25-2.33a之间;边坡塌陷则在正常雨水与维护条件下为6-10a。而此种方式由于施工成本较大、施工周期较长,而在现阶段的普通公路施工过程中应用相对较少,更多的应用实在高水平高速公里建设上。
除了地表沉降处理工艺带来的地表沉降处置有效性差异之外,在实际的施工过程中,施工的步骤、质量监管等一系列问题也会带来相关的施工效果差异。
4、地表沉降施工优化
通过上文的分析我们清晰的意识到地表沉降对于公路施工的危害是巨大的,根据其实际产生的原因以及不同工艺下的地表沉降有效性分析,我们认为在今后的施工过程中做到如下几个方面能够切实的规避由于过大的地表沉降所带来的问题与隐患。
4.1 确立科学合理的施工方法。地表沉降仅能够避免,而不能完全消除。在这样的背景下,根据施工的质量要求与实际的施工条件选择合理可行的施工方案尤为重要;其中粉喷桩与灌注桩加固模式能够适宜绝大部分普通公路的路基处置要求,应该加以推广。但是,应该注意在其实际施工过程中需确定更为合理的桩体间距、深埋深度等具有实际的意义。
4.2 建立完整的施工质量监督体系。施工质量是施工工艺效果保障的基础。在后续的实际施工过程中应该逐步的完善施工质量的监督体系,综合利用包括施工监理、施工验收、施工中质量检验、原料进程把控等多种有效环节来控制实际的施工质量。
4.3 不断优化材料与施工工艺。在地表沉降无法避免的情况下,使其转变为整体沉降具有积极意义;在这样的背景下,我们应该积极探讨包括混凝土技术、路面弹性材料技术等关键材料科学,进而为工艺改革提供另一条思路。
5.总结
本文以地表沉降为研究背景与评价指标,对具体的公路施工工艺进行分析,在系统的总结了地表沉降为公路施工带来的危害与其产生的原因之后,对现阶段不同路基处置施工工艺进行探究与评价。最后从组织建设、施工管理、工艺革新等方面提出了自己的解决对策,希望通过本文的研究能够为今后的相关施工体系提供必要的理论基础与实践指导。
参考文献
[1]高新文. 我国公路工程施工中机械设备的应用与管理方法分析[J]. 交通世界(建养.机械),2015,04:18-19.
篇6
摘要:公路桥梁施工中因为软土地基的影响会造成施工过程与使用过程中的不规则沉降,甚至会导致桥梁结构被破坏,所以在施工前应对地质结构进行勘察,尤其是对软土的性质应进行定性分析,以此采用最为合理的加固工艺,而多种处置方式相互结合也可起到更好的效果,文章对加固工艺进行了简要的介绍。
关键词:桥梁施工;软土地基;表层加固;深层处理
中图分类号:U445文献标识码:A文章编号:1009-2374(2014)22-0089-021公路桥梁软土地基施工概述
软土地基就是指在施工中地基的承载能力不能满足构造物的使用载荷,或者虽然可以达到施工要求但是在使用过程中会出现过度的沉降而影响构造物的稳定和安全。因此在施工过程中总结软土地基的问题主要是在两个方面:一则是软土地基的强度和稳定性较差,如果地基不能承载外部压力的时候,软土地基会出现整体或者局部的剪切破坏,导致公路桥梁失去稳定的支撑,进而出现塌方或者桥台破坏等情况。二则是地基因为长时间的压力影响而出现沉降,如果外部作用力过大就会产生大范围的沉降,从而影响桥梁原有的结构形态,导致道路不能正常使用。而施工中经常遇到的软土地基特征为孔隙比大且含水率高,饱和度高,塑性限制和液限指数都偏高,所以其总体表现的承载能力低。
2软土地基加固施工前应做的工作
要在施工中对软土地基进行加固,就必须对软土基的情况进行检测,即做好施工前的准备工作。如:对施工的整体地质情况进行勘察,利用勘测的结果对施工路段的地基状况进行标记,尤其是对软土地基的范围以及深度等进行详细分析与标记,为后续的施工做好准备。同时在施工中应对路段进行挖掘,利用挖掘对地质情况进行进一步检查,利用提醒土坑来观察地基的具体情况。注意的是渗水情况,土质形态等。利用相关检测数据来制定对应的加固措施,并异常指导施工。最后是对地基承载能力的检查,这样做是为了进一步的细化地基的地质情况,将软土基的概况细化,并针对性的选择处理措施,从多种加固工艺中选择适应的措施和方法,保证加固的质量,满足桥梁施工的要求。
3公路桥梁软土地基加固的工艺分析
3.1表层软土处理
3.1.1垫层处理:工艺方法就是对软土层较浅的地段进行铺垫处理,对地基上部进行铺垫,材料为垫砂层。这样可以帮助软土固结,起到的是上部排水的效果。同时砂垫层可以作为填土与下层的土层结合,降低下层土壤中的含水量。这样处理是为了保证填土和地基处理双重效果,同时也可保证施工机械的顺利通行,但是必须考虑施工机械和作业载荷来选择合适的砂垫层厚度。从实际应用上看,如果仅仅采用垫砂层来对软土进行固结,需要的厚度很容易导致成本增加,因此在应用中砂垫层应配合其他固结措施共同来保证软土处理效果。在对砂垫层进行施工时应注意放样,进行摊铺作用时应选择自卸车辆与推土机配合,做到均匀一致。在使用透水性较差的材料作为填料时,应对端部进行妥善
处理。
3.1.2浅层排水法:一些软土地基上土质较好但是含水量偏大,因此在处理这样的软土基时可以进行排水处理,利用沟槽等对表层水进行排除,降低地基表层的含水量,保障设备的通行。同时也可发挥沟槽在施工中持续排水的效果,并配合回填透水性较好的材料,维持表层软土的渗透性,并对其进行压实。在布置沟槽的时候应注意利用自然坡度,回填而出现沉降时则应观察坡度改变,制定调整计划。注意防止四周的挖方位置的渗出水进入到填土范围。表层排水工艺应注意加密沟槽增加排水的能力。施工中即便一些沟槽被破坏也可保证排水的效果。沟槽的设置应按照工艺标准执行,宽度在半米左右,深度则应在一米内,填土之前应在沟槽内填入砂砾使之成为盲沟,保证排水持续性。
3.1.3材料铺垫工艺:一些工程中软土地基的分布不均匀,可能会出现沉降以及侧向的位移等情况,此时可以利用铺设材料对软土位置进行加固,强化软土承载力保证机械通过。目的是减少沉降和侧向移位所造成的不安全因素。这样可以提高软土的支撑能力,用于铺设的主要材料是无纺布等。
3.1.4添加剂加固:这样的措施主要是针对粘性土壤,利用添加剂对表层的土壤进行处理,可以有效的改善表层土壤的固结效果,提高抗压缩性和强度等性能。主要是对地基承载能力加以提高,保证机械运行的安全。添加剂通常是生石灰、熟石灰、水泥等。利用石灰作为添加剂就是利用其对水的吸附作用,使之与水反应降低土壤含水量,从而固结成团。同时也可对土体进行加固与稳定,保证软土地基的稳定性。
3.2深层加固工艺
3.2.1加载工艺:加载法就是对软土施加外力,增加软土基的沉降速度,降低软土的孔隙率以及含水量等,使之固结速度加快。提高地基的强度反之填土路面出现大范围沉降。地基固结沉降的方法就是减少孔隙水压提高应力的方法以及地基增加总压法。减少孔隙水压的方法是依靠大气压加载促进固结大气压加载。地基总压是依靠填土的载荷对软土进行挤压。但是加载法会造成软土的形变容易影响周围的地质结构,所以加载的同时应对周围进行围护,降低其影响范围。填土加载的时间和载荷应根据实际的软土性质确定,主要的目标就是对桥梁地基沉降量进行控制,保证施工后地基沉降在可控的范围内。在施工中应注意对载荷施加的速度和稳定性,并对整个压载过程进行观测,因为沉降的效果不是完全可以预判的,应在达到设计标准后停止加载,防止对地基的额外破坏。
3.2.2强夯工艺:强夯工艺是利用重锤对地面的冲击力来减少孔隙率,并挤压排水,从而使得软土加速固结。实践证明强夯后的软土地基可以增加几倍的承载力,压缩的范围可以达到十几倍。其工艺的特点是工艺简单且效果好,同时施工速度快且成本较低,节约材料,只需要简单的机械就可完成对一定范围内的软土基础加固。但是在使用中应注意适应的范围,如饱和淤泥粘土和淤泥等应慎重选择,否则会出现不良的效果。公路桥梁施工乃至公路工程中强夯法较为常见。
3.2.3粉喷桩工艺:粉喷桩是一种深层加固技术,主要是深层搅拌的方式将凝固剂注入到土层中。是一种加固粘土地基的重要方法,利用水泥和石灰等材料作为固化剂,利用机械搅拌机将软土与固化剂强制搅拌,利用固化剂与粘土之间的反应促进粘土硬化,从而成为稳定性较强的地基。此种工艺主要是适应饱和粘土层,对于淤泥质和淤泥质土、粉土、含水量较高的粘土较为有效,加固深度较大。
3.2.4水泥搅拌桩工艺:搅拌桩利用石灰和水泥等材料作为固化剂,通过深层搅拌的工艺与软土结合起到固化软土的效果,固化剂在土层深处和粘土反应,经过一些列的理化反应形成强度高且稳定性较好的复合型地基。水泥搅拌桩的工艺主要是针对粉土、松散砂土等都有较好的加固效果。其优势是施工过程对路堤干扰较小,对扩建工程较为适应。施工前应保证场地平整,如果有低洼凹陷等应进行填土,同时清理场地使得搅拌机械可以顺利就位。
3.2.5竖向排水固结工艺:该工艺将垂直的排水柱设置在粘土地基中,缩短了排水距离,促进地基排水,并加速固结。固结后的软土地基可以增加抗剪强度。垂直排水工艺分为砂井排水和纸板排水。根据砂井的施工工艺方法不同砂井排水可以分为射水式、螺旋式、打入式、振动式等。砂井法在应用中还应与其他方式配合,如加载法或者填土法等。对软土层较厚的地基更为有效,对泥炭质地基相对效果差。使用中如果为了稳定则重点对填土坡下进行处理;为了防止沉降则在路基顶面宽度下进行处理。设计排水砂井时应进行试验与分析,确定处理范围和直径等,分析处理后的沉降程度,如果不能满足要求则应进行再次计算。
4结语
在公路桥梁的建设中往往会遇到不同的地形和地质环境,尤其是在软土地基上的工程更应注意对软土地基的处理,在实践中利用固结工艺对软土进行处置已经成为主要的技术措施,其中包括对表层和深层软土的处理,虽然上述措施都具备一定的优势,但是在实际应用中多以复合措施对软土处置,这样才能提高软土地基的处置效果。
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篇7
关键词:房建工程;软土地基;施工技术
中图分类号:TU47 文献标识码:A
前言
房建工程软地基逐渐成为建筑行业的主要追寻目标。但基于软土自身的特点,对地基的处理和施工技术都提出了很高的要求。建筑工程软土地基的处理与施工,对于保证建筑结构的质量和提高其安全性具有至关重要的作用,因此应当不断加强技术和方法创新。本文将对建筑工程软土地基的处理与施工技术进行阐释,并在此基础上提出一些有效的施工技术施,以供参考从而保证我国建筑事业的可持续发展。
一、软土工程的性质
软土指的就是天然的含水量较大大、可压缩、而且承载力比较低的饱和黏土,这种土分在我国的沿海、大陆、平原山区的河滩沼泽等地区分布的比较广泛。软土地基的工程有以下几个性质:一、触变性。软土地基在还没与未破坏的时候,是固态的,在被破坏之后就变成了稀释流动的状态;二、高压缩性。压缩的系数越大,许多的压缩变形都在垂直压力为0.1MPa是时候发生,从而造成了建筑物地基的沉降量很大;三、低透水性。软土地基的透水性比较的低,因而软土地基的排水要很长的一段时间才能完成,建筑物沉降的时间较长,一般在十年左右;四、不均匀性。细小高分散的颗粒构成了软土,因而软土的土质不均匀,一旦地面上的建筑超载或是不均匀的时候,会产生很大的沉降,使建筑物出现裂缝;五、沉降速度快。沉降的速度与承载量是正比的,六、流变性。在应力的作用之下,就会有缓慢变形的性质。
二、房建工程软土地基存在的问题
对于房建工程来说,软土地基在施工的过程中存在着许多的问题,其中最重要的问题就
是软土地基的沉降速度与沉降量比较的大,同时沉降的时间也比较的长。因此如果在房建工
程施工的过程中出现了问题就会严重影响房建工程的质量同时会带来巨大的风险。
三、房建工程软土地基施工的一般原则
在房建工程软土地基的施工过程中,必须要做好工程施工组织和设计的工作,同时还要加强工程施工的技术管理。。
四、常用的软土地基施工技术
1.深层水泥的搅拌桩技术
深层的水泥搅拌桩用来处理淤泥、泥炭土以及粉土,对软土地基的处理有很好的效果。搅拌桩用水泥为固化剂,并用特殊的搅拌机械将软土与固化剂搅拌,从而让软土冷结,从而提高软土地基的强度。
2.深层石灰搅拌桩技术
深层的石灰搅拌桩适用于软黏土性质的地基,在同样的条件之下,石灰的临时加固的效果要比水泥的效果更好。深层的石灰搅拌桩在软土地基中对石灰和地基土进行搅拌的,让地基土与石灰发生了反应,当地基土稳定的时候,来提高地基强度的方法。此方法有很多的特点:以简单而且经济合理,二能够有效地使软弱地基得到加固,从而减少软土层的沉降,四提高软土层的承受能力。
2.1对材料的要求。石灰应需要细磨,同时在搅拌的过程中,为了防止石灰的聚集,石灰最大的粒径要小于2mm。而且石灰要选取无杂质的石灰,石同时氧化钙与氧化镁含量最少为8.5%,其中氧化钙含量最好大于80%。
2.2施工的准备。当施工地的表层硬壳比较薄的时候,要先铺一些砂、砾石垫层,从而便与机械在场工作的开展;通过原位测试和室内试验所得到的各种指标,选取最好的含灰量为掺灰量;在确定设置搅拌的范围,并选择桩长、桩的截面和桩的根数。
2.3施工要点。粉体搅拌法施工的步骤为:第一步、桩体对位,第二步、下钻,第三步、钻进,第四步、提升,最后提升结束。并依据结构承载力的要求,选定初步桩间距,从而定出搅拌桩所占的面积。同时搅拌桩的排列一般等边三角形的形状,但是也可四方形。空压机的压力不一定要很高,风量也不宜太大。钻机和桅杆应该安装在载体之上,同时操作要在在地面上进行,而且要达到耐压力。最重要的是在施工的现场要有石灰池,石灰粉要遮盖住,它有很大的作用:一是为了防止飞粉的污染,二是为了防止在遇雨水之后产生了化学反应,而溅伤施工人员,施工人员在施工的过程中要带上眼镜。
3.砂垫层和砂石垫层换填技术
砂垫层与砂石垫层是使用夯实的砂来替换软土层,其作用就是提高地基的强度、承载能力,并且减少沉降量,同时加速软土层的排水作用,这种方法是现在使用的比较广泛的方法。
3.1材料的要求。材料的使用最好采用坚硬的砂石屑或者其他的工业废料颗粒。在砂石缺少的地方可以掺入一定量的碎石或者是卵石。所使用的砂石,不能够有草根、垃圾等杂质。同时用来排水的材料,其含泥量最好小于30%。碎石和卵石最大粒径最好小于50mm。
3.2施工准备工作。施工之前要先检验槽,清除浮土,稳定基坑,草地和孔洞。同时在地下水位高于基坑地面的时候,要采取排水措施,让基坑处于无水的状态。
3.3施工的要点。砂垫层和砂石垫层的铺设应该在同一高度,当深度不同的时候,施工先潜后深。在分段施工的时候,接头的地方应在作成斜坡,并且充分的捣实。在用碎石垫层的时候,为了防止基坑底面的破坏,要在基坑的底部和四侧铺砂,最后再铺碎石来垫层。
4.其他软基处理方法技术
软土地基的方法还有:振冲地基、碎石挤密、砂桩加固、塑料板排水加固、石灰粉煤灰等软基的处理方法。
4.1振冲法加固地基现在已广泛的使用。当用于软黏土时一定要适当的控制水压、电流和填料的密实度等才能保证效果。碎石桩挤密加固地基的方法是用先振动沉入土中然后再灌入碎石。
4.2砂桩加固地基的方法也是适用于软土、淤泥质土等,砂桩就是用振动灌注机械,沉入钢管灌注砂料,能起到排和水固的作用。
4.3塑料板排水加固的方法是将带状的塑料排水板,插入软土之中,然后在加载预压,让土中水溢出,并从砂垫层之中中排走,从而使地基得到很好的加固,但是这种方法施工的工期比较的长。
4.4石灰粉煤灰桩的施工方法和深层石灰搅拌桩的方法比较相识,不同的只是在石灰中再添加一些粉煤灰或者火山灰采用掺合料之后就能够很好的防止石灰桩的软心。
5.高效的施工过程
确保垫层的高效的施工,应注意以下几点:①施工过程,在进行换填垫层时,应严格按设计施工过程进行。②做好接头处的处理工作,施工过程中应保证接头处呈斜坡状,同时层与层之间应错开0.5m~1m,并将其充分捣实;③的铺设方法的合理选择,有许多种类的铺设,包括夯实法、平振法、碾压法、插振法及水振法等。压实方法主要是建筑用砂垫层,插振法和平振规则适用于除细砂和泥质含量大于砂垫层施工垫层施工,由此证实高效的换填垫层施工,需要仔细的选择和敷设方法。
6.施工过程中应注意的技术问题:
6.1遵守施工工艺流程
深层水泥搅拌桩的施工工艺流程为:桩位放样钻机就位钻机的调整、检验正循环钻进深度高压注浆泵的开启反循环提钻及喷水泥浆下钻的重复搅拌、喷浆反循环提钻至地表成桩。
6.2确保管道良好的畅通性。
6.3保持规范的垂直度。
6.4加强对成型搅拌桩的检查工作。
6.5水泥搅拌的配合比例管理。
结束语
综上所述,房建工程中软土地基根据在特定的土壤条件下,采用对不同的软土地基处理的施工技术。目前除垫层法的施工技术,深层水泥搅拌桩和石灰深层搅拌桩法外,还有其他的软土地基加固施工技术,如砂桩加固地基、振冲法加固地基等。总之,在建筑工程中,应在软土地基的处理做的很好,为了保证建筑工程的施工质量。
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篇8
关键词:市政工程路桥施工软土地基施工技术要点
中图分类号:TU99 文献标识码:A
市政工程是国家为了改善人们的生活质量,提升人们的生活水平而进行的工程。由于受各地气候环境的影响,我国的地址呈现出不同的样貌,复杂多变,给我国的路桥建设带来了很多的不便,而软土地基作为市政路桥工程施工中的特殊地理环境,其施工技术尤为重要。如果对其处理不当,就会造成大面积坍塌等现象,对道路造成不同程度的损害。
软土的特点
软土一般指外观以灰色为主,天然孔隙比大于或等于1.0,且天然含水量大于液限的细粒土。包括淤泥、淤泥质土(淤泥质粘性土粉土)、泥炭、泥炭质土等。主要是由天然含水量大、压缩性高、承载能力低的淤泥沉积物及少量腐殖质所组成的土。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。
当前我国软土地基施工的现状
由于软土地基的性质因地制宜,所以在对路桥的设计和施工的过程中,就要在每个环节都进行良好的把控,如果稍微出现偏差,就会导致路桥施工出现质量问题和安全事故的发生。常见的事故主要有如下几个类型:
由于对路桥的环境和数据未进行详细的测量,而导致设计方案没有及时的落实和处理;
在得知路基是软土地基的情况下,没有做好相应的处理,导致路堤稳定性不够,对周围的建筑物安全产生了威胁;
在进行软基施工的过程中,没有做好良好的监督,同样造成了路堤的不稳定;
施工材料不符合质量要求,并且在施工的时候没有按照规定进行填筑,导致填土过快、碾压不当,没有对软土的强度进行加强;
对软土地基之上的硬壳层没有进行重点的投资和维护,导致硬壳层无法发挥其本身的作用,使得土层之间出现推挤作用,使桥台发生变形和损坏。
软土地基的施工技术
(一)表层施工技术
1、表层排水法
含水量过大的时候,软土地基的土质会相对较好,所以在进行填土工作之前,应该先在地表面开挖沟槽,将地表水排出,以降低地基表面部分的含水量,保证施工机械设备可以通行。为了使挖好我沟槽在施工中能够达到盲沟的效果,应该在其中填入透水性较好的碎石块或者砂砾。沟槽布置方面要尽量考虑到地形自身的因素,根据其本身的地形特点来形成自然坡度进行排水,并且防止其他挖方部位的地表水深入填土中。在对填土降沉进行控制的时候,要注意坡度的变化,沟槽的间隔要尽可能的加密来加大排水能力,即使部分沟槽被切断也不会影响了整体的排水。沟槽的尺寸一般在宽0.5米、深0.5~1米之间。在沟槽内放置多空排水管的时候,要用优质的反滤层加以防护。
砂垫层法
当软土层非常薄或者含水量大时,应在软土地基上覆盖厚度在0.5至1.2米左右的砂垫层,这样的措施是为了使软土层牢固,使砂垫层起到上部排水层的作用。同时,砂垫层又起到填土内的地下排水层作用,产生降低填土内水位的效果。在施工的同时,要注重为施工的机械设备提供良好的通行条件,例如,应该考虑到机械设备运行的过程中因自身重量过重会对产生压力,压迫软土层导致通道变形等现象。在比较软的地基上,如果仅仅使用砂垫层来确保大型施工机械的通行,就需要采用较厚的砂垫层,增加了施工的经济成本,因此在施工中并不建议单独使用,常与其他方法共同使用。在采用砂垫层法进行施工的同时,要注意铺填均匀,防止因工艺不当的问题导致的排水问题。
添加剂法
当表层土为粘性土的时候,在土壤中加入添加剂,能够有效的改善地基的压缩性能,增强地基的强度,以保障机械设备的正常行驶,同时也可以达到提高土层稳定性的作用。添加剂的主要材料通常为生石灰、熟石灰和水泥,这些材料在施工现场进行搅拌,处理能够降低土壤中的含水量、增强土层稳定性的作用,也会随着时间的推移产生化学作用,使土壤凝结,并使粘土成分质量变化,实现土层的长期稳定。
铺垫材料法
如果地基的土层不够均匀,就有可能会出现土层局部沉降和变位的情况。铺垫材料法主要是利用材料的抗压性和拉伸力,来增强土层的牢固度和稳定性,并均匀的支撑填土荷载,减少地基局部的沉降和变位,提高地基的支撑能力。目前使用的铺垫材料为化纤无纺布、土工布、玻璃纤维隔栅等材料。
粉喷桩加固法
1、施工前的设计
在施工之前,首先应对施工的技术资料进行准备,主要包括施工场地的土壤成分报告、土工试验报告、粉喷桩设计桩位图、室内配比实验报告、加固深度与停灰面高程以及测量的资料等等。要确保场地在施工之前是平整的、无障碍的,根据场地的具体情况进行场地的整修。如果施工的场地无法满足机械设备通行的要求时,就应在通行的通道上铺设碎石垫层;如果场地过于低洼,就应回填粘性土;如果场地表面过于软,应该采取措施来防止机械设备倾倒、侧翻等情况的发生。在施工之前应对施工的机械设备进行准备,对其进行组装并试运行,保证机械设备能够正常、安全的运行。粉喷桩的施工工艺,也应通过试桩来确定方案设计中所需要的材料比例和各项施工参数,并且通过试桩来确定机械设备的搅拌速度、钻进速度、提升速度、喷气压力、单位时间喷粉量等数据。
施工中的注意事项
在粉喷桩施工中,应该注重对钻机下钻深度、喷粉高程及停灰面进行控制,保证粉喷桩的长度,并且,要严格禁止使用没有粉体计量装置的喷粉机,防止在使用中出现量的偏差影响施工。同时,要经常对粉喷桩的成桩直径及搅拌的均匀程度进行定期的测量和检查,也应定期对钻头进行检查,保证其直径磨耗量不超过两厘米。在施工进行的时候,如果钻头提升到了地面以下半米的时候,应该停止喷粉机喷粉;当喷粉过程中出现故障而停止喷粉的时候,应该在第二次喷粉接桩时保证与第一次喷粉重叠的长度不超过一米。进行粉喷桩施工时,要保证持续泵送水泥,并且安排专门的人员来对材料的用量、泵送固化材料的时间进行记录,使得用量的误差保持在百分之一一下,防止出现施工误差而导致的施工质量和安全问题。
结语
上文是关于市政路桥工程中软土地基的概念和特点、软土地基施工技术现状和软土地基几个技术要点的简要分析,在施工实践中还有许多技术运用其中,给路桥工程中的软基施工提供了技术保障,而新的技术也等待着我们共同去发现。在施工中应根据其当地的地理特点妥善的进行施工设计和技术运用,确保采用最经济、最安全、最可靠的方式来实现软基施工,确保公路和路桥的质量和使用安全。
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篇9
关键词:路桥工程;施工处理;软土地基
中图分类号: TU71 文献标识码: A 文章编号:
在进行路桥工程施工时,由于地址条件的不同,经常会碰到软土地基。软土地基由于具有承载能力低、压缩性强等特点,决定了其不能直接作为路桥工程的地基。因此,必须对其进行相应的处理措施。下面结合一个工程的具体实例,来探讨一下如何处理路桥工程中的软土地基的施工问题。
某工程段软基处理长度1890米,主要为宕渣路基,全部为填方,填方数量为232840m3,主要处理方法有以下3种:塑料排水板+土工格栅、塑料排水板+(超)载预压、预应力管桩+土工格栅。
1 施工材料的质量要求
塑料排水板有几种类型,如图一所示。所以在采购塑料排水板时,必须按设计和规范要求的质量指标采购符合要求的排水板类型,严禁遭到污染或使用过期产品。应避免紫外线直接照射,堆放时要做好覆盖工作。打设塑料排水板时,要防止导管倾斜使排水板入土偏位倾斜、拔管带出淤泥污染砂砾层、排水板顶端预留长度不足或预留段遭泥土污染等问题,堵塞输水通道,影响排水效果。下沉时不得出现扭结、断裂等现象。塑料板与桩尖连接要牢固,避免提管时脱开将塑料板带出,穿靴时须将其端部穿过预制靴头固定架,对折带子长约10cm,固定连接牢固。桩尖与导管配合要适当,避免错缝,防止淤泥进入而增大塑料板与导管壁的摩擦力造成塑料板带出。严格控制间距和深度,凡塑料板被带上的应作废,补打。塑料板需接长时,应采用滤膜内水平搭接的连接方法,为保证输水畅通并且有足够的搭接强度,搭接长度不小于20cm。
图一 塑料排水板的类型
2土工格栅施工工艺
2.1 施工的基本流程
场地平整:对准备铺设地段的路基进行整平,有局部不平或松散路段,要经处理达到要求,并将大块颗粒去除,以保证路基整洁。
测量放样:按设计桩号和宽度放出大样,并用白灰线划出界线。
平铺土工格栅:按撒好的灰线开始铺设,并铺出灰线以外200cm。然后用φ8钢筋加工成的U型卡,将两边固定,铺到路基对面,宽度按边线铺好,每隔1.5m用U型卡固定。顺序铺土工格栅,横向搭接宽度20cm,纵向搭接宽度为15cm,并每隔3~4个格栅肋用铅丝绑扎。
2.2施工的注意事项
铺设土工合成材料应按图纸施工,在平整的下承层上全断面铺设。铺设时,不允许有褶皱,应用人工拉紧,可采用插钉等措施固定土工合成材料于下承层表面。土工合成材料的两侧回折长度应不小于2m。土工合成材料在铺设时,应将强度高的方向置于路堤轴线方向。土工合成材料摊铺后应及时填筑填料,以避免其受到阳光过长时间的直接暴晒。一般情况下,间隔时间不应超过两天。土工合成材料上的第一层填土摊铺宜采用轻型推土机。填料卸在土工合成材料上面,必须卸在已摊铺完的土面上。卸土后应立即摊铺,以免出现局部下陷。
3路基土石方工程3.1施工准备
施工前要求每个技术人员认真阅读图纸等设计文件、招标文件,复核校对施工设计图,有疑问及时报与业主、监理工程师取得答复。学习有关施工、设计、监理等技术规范、质量标准、验收标准,并且落实到每个参加本工程施工的技术和管理人员,决定详细施工方法并交代每个施工人员。计算各中心桩的坐标、横断面的边缘坐标,用全站仪施测各桩点;开挖地段放定路基横断面上缘截水沟位置和路基横断面下边线,确定开挖线。填方地段放定边沟位置与路基横断面边缘。根据施工组织设计,落实施工人员,采购施工材料,调配施工机械。平整施工场地,搭设驻地临建设施,修筑施工便道、便桥,接通施工用水、用电,安排施工人员的生活。
3.2填方路基施工
路基填方采用自卸汽车运输,分段分层铺筑,推土机整平,压路机压实。路堤填筑的填料粒径必须符合标书技术规范要求,材料最小强度要得到监理工程师的认可与批准。最关键的要控制粒径,宕渣材料的最大粒径按不得大于压实层厚度的2/3计算,适合填料的宕渣最大粒径控制在15cm以内,路槽底面以下80cm范围内粒径不大于10cm。这是保证路堤质量的关键,要予以极大的重视。在用装载机装车时,自卸车上安装15×15cm钢筋网片,自动剔除大粒径宕渣,结合人工剔除个别大块的石渣,将合格的宕渣装车。粒径由超标的宕渣用600×900大型轧石机破碎。决不能把不合格的宕渣运进现场。
3.3试验段路基填筑
根据施工规范,路基填筑施工之前,应将在已经填筑碾压过的路段上选出一段不小于200m的场地作为路基填筑施工的试验路段,应做填料压实质量的检测与室内试验室数据对比,以确定不同的填料、不同的碾压方式等情况下达到规定压实度的最佳填筑厚度、不同吨位压路机的最佳碾压遍数和碾压速度等自检合格后的技术参数,并报监理工程师批准,作为路基填筑施工的依据。
填筑的基本要求是:路基必须分层,宕渣填筑时,松铺层厚控制在30cm~40cm,自卸汽车卸土时根据土石方数量摊铺面积分点卸下,由施工人员划分指定。路基分层填筑,应从原地面低洼处开始。路基填方前必须挖好该段路基两边的排水沟,最底层应铺出3%的路拱。软土地段路基施工,必须等到塑料排水板、预应力管桩、薄壁筒桩、砂垫层、土工格栅施工工序验收合格后进行。首层铺填应用非亲水性填料填筑,并填筑出路拱。压实采用静压与振动碾压搭配组合:每层先用20吨压路机静压1-2遍,然后振动碾压压实。碾压从路基边缘向路中进行;对于超高地段,路基的曲线段由内侧向外侧进行碾压。根据本标段特点,填方尽量选用4-15cm宕渣石料,以保证路基填方的均匀、密实、不亲水,充分利用填料的嵌挤与填充作用。路基施工前应组织测量专业组先进行中线复测,高程复测,水准点增设横断面复测与放样。对控制桩应引出设然后开挖纵向施工排水沟,将路基范围内积水排入河流。路基填方前必须进行基底清理压实,基底清理包括挖除耕植土,树根挖除,田埂小路铲平。基底清理挖除采用宽履带式推土机和人工整理相结合的施工方法。土方堆在临时纵向排水沟内侧的路线征地范围内,留待互通或边坡绿化用土。路基路面底面以下0-30cm的填料最小强度(CBR)应不小于8,选择最大粒径不大于10cm的矿渣填筑;路面底面以下30-80cm层的填料CBR值不小于5。填料最大粒径不超过10cm。
3.4路基填筑后的沉降观测
路基填筑时应控制侧向位移和沉降速率,只有当符合设计要求的稳定标准,才可继续加载,进行上一层填筑。为控制侧向位移和沉降速率,应进行水平位移和沉降观测,观测方法:测量沉降板的标高,并与基点桩的标高比较,即可知沉降量。每一层填筑时均应观测一次,填筑间歇期每3天观测一次,填筑完毕后第一个月每周测一次,第二个月每隔十五天测一次,第三个月开始每隔一月观测一次,直至基础固结。
观测装置的设置:在路基填筑前,为观测堆荷过程中及预压期内路基的沉降、位移、侧向变形等应设置观测装置,满足软土地基沉降及位移观测断面设计要求,其中沉降板每断面设3个,分别位于路基中心线和两侧路肩;地面位移桩每断面两侧各3个,分别为路基坡脚、距离排水沟外沿50cm、150cm、650cm。填方路基必须按路面平行线分层控制填土标高,填方作业应分层平行填筑、碾压、分层检测。地表清理后,先压实、再进行填筑。经过水坑或低洼地段时,应根据情况采取排水疏干、挖除淤泥换填宕渣等措施,以保证基底稳定。在挖填结合段要挖至台阶后再进行填筑。如地面不平,由最低处填压,经压实检验合格后再填上层。填筑时用挖掘机挖土,载重自卸车运输土方,推土机摊铺,平地机找平。路基在填筑时要尽早使路基形成2~4%的横披,保证在雨天路基范围无积水。根据试验段确定的松铺系数来控制摊铺厚度,确保每层土压实后的厚度在20±1cm范围。为确保路基边部的压实度,在路基两侧各加宽0.3~0.5m。不同土质的填料应分层填筑,且应尽量减少层数,每种填料层总厚度不得小于50cm。土方路堤至路床顶面最后一层的压实厚度不应小于10cm,本标段局部路基上填土高度较高,为了防止路基偏位或亏坡,在路基施工过程中,每填筑三层上时,恢复道路中线一次。
3.5路基碾压
在路基碾压之前,由工地试验人员测定土的含水率,控制土中水的含水率在最佳含水量±2%时方可碾压成型。若土的含水率偏大,就必须凉晒处理,若土的含水率偏小,可洒适当的水。路基碾压时要从边部向中间碾压,碾压时先轻型,后重型,先慢后快。碾压时,后轮每次应重叠1/2轮宽,当压路机后轮压实路基全宽时,即为一遍。有试验路段提供的压实遍数来控制压实度,碾压完毕后,表观应平整,无轮迹,压实度的抽验频率,按施工规范的要求检查。
3.5接头处理
施工段接头处理,填方路堤分几个作业段施工,两个相邻接头处不在同一时间填筑,则先填段应按1∶1坡度分层留台阶,如两段同时施工,则应分层相互交叠衔接,其搭接长度不得小于2米。前一遍与后一遍的接头应错开,不允许漏压和死角存在,保证压实均匀。
3.6路基修整
在路基工程陆续完毕,所有排水构造物已经完成并回填土之后进行路基修整工作。整修时恢复各项标桩,按设计图纸要求检查路基的位置、宽度、纵坡、横坡、边坡及相应的标高等,根据检查结果编制出整修计划,土质路基应用挖掘机配合人工刮土。当填土边坡受雨水冲刷形成小冲沟时,应将原边坡挖成台阶,分层填补,仔细夯实,边沟挂线进行整修,对各种水沟的纵坡用仪器检测,修整到符合图纸及规范要求,堆于路基范围内的废弃土料予以清除。
结语:道路桥梁工程是一项意义重大的工程,关乎国计民生。随着科技的发展,近些年来国内软土地基处理技术也取得了重大的突破。道路桥梁工程是一个造福百姓的工程,如果其质量不好,将严重影响企业的信誉。所以在处理道路桥梁软土地基的问题上,相关部门必须给予重视。本文通过工程实例,进行经验总结,介绍了在具体的工程中处理软土地基的方法与注意问题,希望有助于社会的建设与发展。
参考文献:
[1]宋葆瑞.软土地基处理与加固的方法及施工工艺[J].山西建筑.2007,33(11)
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关键词:房屋建筑;地基基础;施工技术;质量
中图分类号:TU74文献标识码: A 文章编号:
1. 现代房屋建筑地基基础工程施工特点及重要性
房屋建筑地基基础工程施工是在地下或水下进行,属于隐蔽工程,其在施工上具有难度大、工期长、质量不宜保证等特点,一旦出现质量问题或事故,补救和处理措施十分困难,甚至往往不能奏效。
基础与地基同时是房屋建筑的基本要素,它们紧密联系、相互依存。地基和基础的质量合格与否直接决定了房屋建筑的质量,地基和基础的施工不合理,会导致质量问题,通常会造成基础工程产生质量缺陷或者发生灾难性事故。地基基础的施工在整个建筑工程中占有举足轻重的地位,其施工质量的优劣在很大程度上直接影响建筑的安危、经济和正常使用。加强和改进地基与基础的施工工程技术,确保其施工质量具有非常重要的意义。
因此,如何在现代房屋建筑行业发展形势下有效提高、创新地基基础工程施工技术,已经成为每个建筑工作者亟需解决的问题。
2. 现代房屋建筑地基基础工程施工方案的选择
在选择地基基础工程施工方案时,一般要考虑到以下2点原则:适合房屋建筑结构设计的合理性及选择合适的施工技术。
2.1结构设计的合理性因素
设计地基的基础时需要考虑多个因素,如建筑物的结构型式和使用要求、工地的土质条件等,此外还要考虑现场的具体情况,以经济与适用为前提条件,在正常的使用过程中,确保建筑物的主要承重结构合格,不会产生裂缝或者发生损坏。
地基承载力可以在工程勘查报告中反映出来,对其建议值设计人员应该慎重对待,对基础的实际土压力进行科学计算,勘查报告的建议值作为参考,若对其有怀疑,可以重新做载荷试验对其进行验证。对于一些天然地基,当施工人员在上面进行大中型工程的建造时,应该对地基承载力是否准确合理进行复核设计。如果地基遇到某些情况,发生较大程度的倾斜或者沉降,要求马上停止施工,同时要和设计、勘查以及使用单位一起研究导致问题产生的原因。采取合理的措施,避免建筑物和地基产生更大的质量问题,导致灾难的产生。
2.2 选择合适的施工技术
工程建设的需要以及施工场地的实际情况是进行工程设计的主要依据。对地基基础进行工程设计时,需要考虑现场实际的水文地质条件,根据这些条件确定需要采用的施工技术,同时必须考虑到经济问题,在保证地基工程的承重能力的同时尽量获取最大经济利益。
工程设计工作人员,需要检查工程勘察报告,认真科学的研究、计算报告中的信息,其中,地基的承载力建议值是尤其要注意的,要求必须对地基工程的荷载延展进行反复测试。在实际的施工过程中,对于设计人员提供的地基工程承载力的计算结果,施工人员在进行每一步施工时,都要对其进行反复验证。在验证的过程中,可能会发现一些工程问题影响地基的质量,此时,必须立刻停止施工,反复进行勘察,同时要求设计人员对发现的问题进行细致的研究,并提出可行的解决方法。
3. 保证房屋建筑地基基础工程合理施工
本文作者基于多年的实践工作经验,主要从地基基础、桩基施工及混凝土基础施工等方面对施工中遇到一些具体问题的处理进行相关探讨,以期在实际中具有借鉴作用。
3.1 地基基础施工技术与措施
当淤泥作为地基土,而且上层的土层又很薄时,在施工过程中,应采取适当的措施避免扰动淤泥和淤泥土。如果是建筑物垃圾废料或者冲填土,当密实度和均匀性较好时都可以用作持力层,一些杂填土,例如生活垃圾的有机质含量较多,工业废料对基础有侵蚀性,在处理之前均不能作为持力层。对地基的处理方法进行选择时,应同时考虑建筑物的地基要求、水文地质和工程地质条件、材料供应情况、建筑的基础型式以及结构类型、周围环境条件以及施工条件等因素,经过技术经济指标比较分析后择优采用。
处理地基时,需要采取必要的措施使其局部结构的强度和刚度加强,使建筑物能够更好的适应地基的不均匀变形,严格测试制定好的地基处理方法,提供相关参数,确保施工质量。处理完地基之后,要确保建筑地基变形达到现行的有关规范的要求,在施工期间,还要对其进行沉降观测。当地基上为膨胀土、欠固结土以及湿陷性黄土时,可以选用合适的方法来增强地基的性能,采取合适的施工工艺对地基进行加固处理。
房屋基础处理方案的确定受很多因素影响,例如建筑物功能与形式要求、水文地质和工程地质条件、相邻建筑基础情况、荷载大小以及分布状况、材料供应和施工条件、地区抗震裂度等,综合考虑这些因素确定合理的基础形式。当结构不设伸缩缝或者伸缩缝的间距增大时,需要采取合理的可行性措施,避免结构开裂。在使伸缩的最大间隙适当增大的各项措施中,主要是在结构施工阶段进行的,通常需要采用防裂措施,同时还要采取有效的方法来减少混凝土的收缩,一般情况下,我们经常用到的方法是设置施工后浇带。
地下室的结构过多而且超长时,会使仅仅依靠设置后浇带的方法不能够解决温度变化以及混凝土收缩的问题,此时,可以考虑采用其它的措施,如补偿收缩混凝土,并且在合适的位置放置膨胀加强带,同时制定严格的措施保障这项技术的实施,确保微膨胀剂和混凝土原材料的质量的配合比科学、准确,对于地下室的结构部位的混凝土,需要限制其膨胀率,应该进行结构设计,从而采取有效的措施。在施工过程中,高层建筑主体与裙房之间应该如何处理,是在施工阶段沉降之后进行浇带还是设置永久的变形缝,要综合考虑基础形式上部结构的布置情况,场地的地基持力层的土质状况等条件,从而确定要采用的合理的方案。
3.2 桩基施工技术
混凝土的灌注是房屋建筑地基基础工程桩基施工的关键环节。混凝土的灌注技术应注意以下几点: 1)应对混凝土和易性以及坍落度等关键指标进行严格检查。水下灌注混凝土时,其坍落度应控制在18~22cm;2)在灌注混凝土的过程中,要将导管下口、孔底之间的距离控制在20~40cm,要保证混凝土分量充足,能让导管埋入其中的深度在1.0m以上,还要保证封底情况良好才可进行后续的正常灌注;3)灌注的整个过程要连续有序,当导管中的混凝土还未装满时,应慢慢灌注,不可急躁,避免在导管内形成高压空气囊,进而导致混凝土无法灌注又或者将导管压漏;4)导管在提升的过程中,其位置应保持居中,提升高度由埋深确定,要保证提升之后的导管埋深至少为2.0m,也不可超过6m。
房屋建筑地基基础工程中,在预应力混凝土压浆后,混凝土凝固收缩,会对预应力筋产生握裹力,使得预应力筋能与混凝土同步受力。若是压浆不满,会造成握裹力不够,预应力效应下降。
所以,在实际混凝土基础施工中,应该坚持在压浆过程中测量孔道另一端的压力值,以验证所选压力泵是否合适;压浆前要仔细清理孔道,可用真空压浆法;压浆时注意掺入铝粉;加大扁波纹管的短径,规范短径的最小值;不能用竖直编排的曲线束,尤其是数量在三根以上的钢绞线。这是因为在张拉时,竖直编排的曲线束下面的钢绞线会向上移位,造成多根钢绞线相互交缠,从而使得压浆困难,降低预应力效应。
结束语
地基基础工程施工效果贯穿于房屋建筑建设的全过程,其控制成效也直接影响着工程病害的预防与后期控制,关系到房屋工程建设参与各方的经济利益。相关人员要在不断借鉴国内外地基基础工程施工技术理论和实践的基础上,结合我国实际市场经济条件下地基基础工程施工现状,勇于探索、创新成功有效的地基基础施工方法。只有这样才能更好地适应我国社会主义市场经济发展的需要,发展我国的房屋建筑事业。
参考文献
[1]黄卫兰,林华.钢筋混凝土结构房屋建筑混凝土施工及后浇带技术初探[J].价值工程,2010(19).
[2]李彩英,刘霜菊.房屋建筑钢筋混凝土预制桩施工技术[J].技术与市场,2011(7).