路基加固范文

时间:2023-09-16 23:45:01

路基加固

路基加固篇1

关键词:铁路基床加固路基基床 施工技术 水泥土挤密桩 工艺研究

一、工程内容

路基本体工程,包括路堤、路堑、半路堤、半路堑工程等;路基防护及加固工程,包括坡面防护、河岸防护、防止路基本体及附属建筑物变形的加固工程;地面及地下排水工程,包括侧沟、排水沟、天沟、渗沟、渗水隧洞等。

铁路路基可以分为普通夯土路基和混凝土高架路基两大类:普通铁路路基:三合土(或普通粘土)作为基本夯土坝,夯土路基侧面用水泥或石块筑成护坡,夯土路基上又由轨道道砟,防渗层组成。混凝土高架路基:混凝土支撑桥墩,混凝土行车走梁、道砟或轨道(枕木)板。

二、施工规范

1. 一般规定

地基处理工程应结合现场环境、施工方法、机械设备等情况进行危险源辨识和风险评估,制定应急预案并采取相应的安全措施。

1.1地基处理应考虑下列主要危险源、危害因素:

(1)机械作业时倾覆;

(2)施工影响毗邻的既有建(构)筑物和设备、管线;

(3)机械现场组装和操作、机械作业用电及防雷;

(4)大风等恶劣气候条件下人员和机械安全;

(5) 施工噪声、排放泥浆等环境因素。

1.2 机械设备的管理与防护除应符合《铁路工程基本作业施工安全技术规程》TB10301-2009第8章的规定外,尚应符合下列规定:

(1)机械进场前,应调查行驶道路和作业现场的情况,了解影响范围内既有建(构)筑物和设备的分布,探明地下和空中的管线并制定相应的安全措施。

(2)作业场地及行走范围应保持平整并满足相应的承载力等要求

(3)机械系统的能力应与施工要求相匹配,现场装配应由专业人员负责。作业时应严格按照操作规程操作。

(4)大型机械作业或多机配合作业时,应设专人统一协调指挥。

(5)作业人员登高检查或维修时应系安全带并防止坠物伤人。

(6)大雾、暴雨、大风等气候条件下应提前对现场机械采取防护措施。情况特别恶劣时应停止作业。

原地面处理和换填

2.1换填施工时,应符合下列规定:

(1) 清淤作业应防止人员陷入,软土地段机械作业应考虑地基承载力能否满足机械作业要求,不能满足应采取必要的安全措施。

(2)开挖、运输装卸、填筑碾压应符合本规程第4章、第5章的相关规定。

(3)重锤夯实时,应符合本规程3.1.4的规定。

(4)接触灰土的作业人员,应佩戴口罩和手套等防护用品并在上风口作业。

2.2 原地面处理和换填施工作业应按进行检查,并认真填写检查记录表。对检查中发现的不符合规定的情况,应按表2.0.5签发安全检查整改通知单,限期整改,并跟踪验证。

3.混凝土灌注桩

3.1作业场地应平整、坚实。钻机安装时,机架应垫平,并设置必要的缆风绳及地锚等以保持稳固。

3.2钻机成孔作业时应符合下列规定:

(1) 作业前,应检查各部位情况,确认一切正常后方可启动。

(2)钻进中,应随时观察钻机的运转情况,当发生异响、钻机摇晃异常等情况时,应立即停机检查,排除故障后方可继续施钻。

(3)提钻、下钻时,应轻提轻放,严禁钻杆在旋转时提升。

(4)高压胶管下,禁止站人。

(5)改变钻杆回转方向时,应先停钻后改变钻向。

3.3钢筋笼吊装及混凝土灌注应符合《铁路工程基本作业施工安全技术规程》TB10301第10章、第11章的相关规定。

3.4 泥浆池应设防护栏和警示标志,废浆、废渣处理应符合环保要求。

3.5成孔后应及时灌注。未及时灌注的孔应加盖保护并设警示标志,

3.6 混凝土灌注桩施工作业应按表3.5.6进行检查,并认真填写检查记录表。对检查中发现的不符合规定的情况,应按表2.0.5签发安全检查整改通知单,限期整改,并跟踪验证。

4.挤密桩

4.1施工前应评估挤密作业对影响范围内的既有建(构)筑物和设备的影响,并根据评估结果采取挖防振沟或选用适宜的施工方法。

4.2采用振动法或锤击法沉管作业时,应符合本规程第3.4节的规定。

4.3挤密作业应从逐渐远离既有建(构)筑物及设备方向顺序施工。

4.4成孔后应及时填料,成排施工时应间隔进行。

4.5挤密桩施工作业应按表3.7.5进行检查,并认真填写检查记录表。对检查中发现的不符合规定的情况,应按表2.0.5签发安全检查整改通知单,限期整改,并跟踪验证。

5.粉(浆)体喷射搅拌桩

5.1 粉(浆)体喷射搅拌桩施工应符合环境保护方面的规定。

5.2粉体喷射搅拌作业时应符合下列规定:

(1)作业人员应按规定佩戴口罩和防护镜等防护用品。

(2) 应在孔口设喷料防护装置,当喷嘴提升近地面时,应减压喷粉,当距地面50cm时应停止喷粉。

(3)清洗机具时,喷头严禁对人。

5.3 浆体喷射搅拌作业时应符合下列规定:

(1)喷嘴提升近地面时,应控制压力和流量。

(2)作业时的废浆、废渣应及时处理。

(3)清洗机具时,喷头严禁对人。

5.3粉(浆)体喷射搅拌桩施工作业应按表3.11.4进行检查,并认真填写检查记录表。对检查中发现的不符合规定的情况,应按表2.0.5签发安全检查整改通知单,限期整改,并跟踪验证

6. 堆载预压和真空预压

6.1 施工前应做好周边排水设施。

6.2堆载体的装、运、卸应符合本规程第5.4节的规定并不得破坏竖向排水体以及埋设的其他装置。

6.3 堆载预压施工应分期、分级堆载并满足沉降速率。预压期间应随时检查,发现异常应采取相应的措施。

6.4真空预压作业应符合下列规定:

(1)管路中应设止回阀和截门。

(2)薄膜热粘时严禁有热穿及热粘不紧等问题。

(3)过滤管周围必须填实,严禁架空漏填。

(4)密封沟回填应避免回填料直接撞击密封膜,防止被击破漏气。

(5)真空预压前应检查真空泵各部位、连接管以及仪表的完好情况。

(6)预压期间应随时检查预压情况,发现异常应采取相应措施

6.5 堆载预压和真空预压施工作业应按表3.14.5进行检查,并认真填写检查记录表。对检查中发现的不符合规定的情况,应按表2.0.5签发安全检查整改通知单,限期整改,并跟踪验证。

三、技术要求

1.路基结构简述

1.1路基面:路基的顶面。路基面宽度设计为11.0m,路基面两侧称为路肩,路基面应做成路拱,本段路基路拱设计为三角形,拱高0.2m,路拱底宽同路基面即11.0m,路基顶面高程为设计高程加沉降量,考虑到预留沉落加高量,边坡应较设计坡度稍后施工。

1.2路基基床。路基基床是指路肩施工高程至其下1.2m范围,其中:路肩高程至其下0.5m范围称基床表层,表层以下0.7m范围称为基床底层。

1.3路堤。除路基基床部分之外的填土路基称为路堤。

2.路基填土土质要求

根据路基可取土土质情况,采用铁路路基填料粘砂土和砂粘土作为路基填土用土。土质的要求:必须符合设计院对土质取样试验的标准,其参数如下:⑴液性界限(简称液限)WL:是指粘性土由可塑状态转变为流塑状态的限界含水量,以百分数计即W1=x%,路基填土所用砂粘土的液限W1≤26%;⑵塑性界限(间称塑限)Wp:是指粘土由半干硬状态转变为可塑状态的限界含水量,单位同液限;⑶塑性指数IP:是指粘性土的液限值与塑限值之差即IP=W1一Wp,其中:3<IP≤7为粘砂土,7<IP≤17为砂粘土。

3.Evd动态变形模量测试仪应用前景

近年来,随着Evd动态变形模量测试仪的研究、引进与应用,我国对该项技术的了解和掌握也在不断地深入。动态变形模量Evd无论从定义、原理,还是仪器的精度、可靠性以及操作等方面与地基系数K30相比均具有明显的合理性和优越性,其中,Evd为动载测试,符合土体实际受力状况,且Evd仪器体积小、重量轻、便于携带、安装及拆卸方便、操作简便、自动化程度高、测试速度快、性能稳定、测试精度高、检测费用低、适应范围广,设计上以人为本,无任何核辐射、废气等污染,属于环保型技术。

四、施工方法和施工工艺

在既有营业线利用4h“天窗”施工时间内进行线上机械、人工大规模施工作业,通过运用水泥土挤密桩提高基床承载力,并在夯入复合材料过程中对桩周围原有填土进行横向挤密,从而达到提高路基承载力作用的技术原理。以下对在既有线上用水泥土挤密桩加固路基的施工方法和施工工艺做如下研究探讨:

1.水泥挤密土加固机理

水泥土挤密桩加固是基于复合地基原理的一种加固方法。通过在轨枕间挖孔并夯入水泥土,利用水泥土挤密桩的高强度和成桩过程中的挤密作用达到提高路基基床承载力。

1.1由于成孔过程中采用钢套管跟进成孔免除扒碴,所以能在成孔过程中避免道碴塌陷,确保道床技术状态不受影响。

1.2成孔后将拌和好的水泥土分次倒入孔内,并用橄榄锤夯实。用橄榄锤夯实水泥土能对周困土体产生挤压,增强了周围土的密实度和压缩模量,水泥土挤密桩形成的纵横骨架网络也起到了提高路基基床承载力的作用。

2.施工工艺,水泥土挤密桩加固路基基床施工工艺流程

2.1桩孔定位。 施工时纵向间隔7排轨枕,横向按先两边后中间及相邻两孔不同时的原则施工。

2.2成孔。采用护筒跟进成孔,在下护筒的同时就必须安好垫布。护筒摆放就位后,用取碴器从筒内取出道碴,逐渐下沉直至基床表面,并取出筒内全部道碴。在道碴层护筒的引导下,使用旋钻器成孔至设计深度。

2.3原材拌和:(1)材料要求。水泥土复合材料由水泥、粘性土、水3种材料组成:水泥采用PoR32.5水泥,用量为干土质量的10%;水为饮用水;土为粘性C类土,如砂粘土、粘砂土。各原材须由试验室做成桩试验,确定配比及施工控制参数。(2)拌和及运输。分段采取机械集中拌和、人工装袋(每袋25kg左右)、汽车和人工倒运的运输方式。

2.4回填。将袋装水泥土分层倒入孔内,每次1袋。每层的松铺厚度40cm。

2.5夯实 。夯实与水泥土倒填交替进行,每层填料均以橄榄锤夯实致密,其控制技术参数按成桩试验报告而定。橄榄锤应尽量避免碰撞孔壁和套筒。如果橄榄锤下落时有碰壁现象,应适当增加夯吉次数。最后一层水泥土夯实后,再倒入1~2kg水泥土,用平底锤夯击25次,并使桩的顶面略高出基床表面顶面1~2cm。

2.6起拔套筒,捣实道碴。成桩后应分次向护筒内填入道碴,每次用橄榄锤夯击15次后再填入道碴直至将护筒拔出,并将孔口填平捣实。如遇枕底有碴空,须用大头镐串碴致密。

3.质量控制与检验

3.1质量控制

施工前应在既有线相应施工段落的路肩上进行成桩试验,确定施工控制参数,并且每完成10000m桩体施工或土质发生变化时,应重新做成桩试验。同时要严格操作工艺,确保水泥在初凝时间内完成拌和及回填。

3.2质量检验:(1)取样检验(环刀法或核子密度仪法)。从桩体中凿取成桩试块与室内制作的试块进行强度比较。 (2)采用标准贯入或轻型动力触探方法检查桩体的均匀性和强度。

4.安全措施

4.1车站联络员没有下达封锁线路命令,任何人不准上道作业;车站联络员下达封锁线路命令给区段作业施工负责人,区段作业施工负责人再向各施工小组及安全员下达开工命令。

4.2安全防护员、安全巡视员要高度负责,防止邻线行车危急施工人员的生命安全,施工人员要时刻注意,不要将施工工具随意乱放,特别是影响邻线行车的地方更要注意。安全检查人员要时刻督促检查,对危急行车安全及可能引起轨道联电的一切行为要给予坚决制止,各施工小组施工完成后,要经质量检查员同意后才可离开施工现场,除区段施工负责人以外,任何人没权通知车站联络员消点开通线路。

5.效果

路基加固篇2

【关键词】铁路路基; 加固; 方法; 注意事项;

一、前言

随着铁路路基加固重要性的不断提高,研究其相关问题凸显出重要意义。该项课题的研究,将会更好地提升加固工作中的各项水平,从而保证铁路路基加固的整体效果。本文从介绍铁路路基加固的具体方法着手本课题的研究。

二、铁路路基加固的具体方法

1.路基基底处理

一般无水地段,先将路堤征迁范围内的树木砍伐清理,并将原地面的种植物、地表附着物、草皮等杂物全部除掉,挖树根,清除深度不小于0.2m,同时做好排水设施。地面横坡缓于1∶5的地段清除草皮;地面横坡陡于1∶5时,原地面开挖宽度不小于2m的台阶。原地面清表处理完毕后报检试验室与现场监理,做原地面地基承载力实验,实验每100m等间距检查4个点,其具体要求如下:当填土高度小于2.5m时,基床底层范围内天然地基基本承载力需≥150Kpa,否则需平整碾压以达到基床底层压实标准。当填土高度大于2.5m时,地基基本承载力≥120Kpa,否则需平整碾压处理至规范要求。

2.路基填筑施工

(一)填料的选择及工艺试验。路堤基床表层采用A、B组填料(砂类土除外)填筑,填料的颗粒粒径不得大于150mm,路堤基床底层及基床以下采用A、B、C组填料进行填筑。填料的工艺试验:路基填筑前先进行试验性施工和检测,确定施工工艺、参数和质量控制措施,并将试验结果报监理单位确认,用来指导本工程及全线范围内路基工程的施工。对填料取样试验,按《铁路土工试验规程》规定的方法进行颗粒分析、含水量与密实度、液限和塑限、有机质含量、承载比试验、击实试验等试验。符合规范要求后,用于路基填筑。用于填方(包括回填)的每种类型的材料,都要进行现场压实试验。

(二)基床以下路基施工。整形及边坡整修:路堤填筑达到设计标高后,先恢复中线,每20m设置一桩,进行水准测量,施放路肩边桩,按设计要求修筑路拱,压实。路面整形必须保证基床表层质量,做好路拱、路肩整修压实。边坡整修须按设计坡率刷除超填部分,尽力避免超刷并及时整修夯拍。路堤边坡缺土帮坡时,须挖出台阶,分层夯实。

(三)路基基床施工。路基基床厚2.5m,分为基床表层和基床底层,表层厚0.6m,底层厚1.9m。基床表层填料全部采用A、B组料(粉砂除外),最大粒径不大于150mm;基床底层填料可选用A、B、C组填料,填筑最大粒径不大于200mm。路基基床底层、表层填筑方式同路基基床以下路基填筑方式,采用“三阶段四区段八流程”作业步骤组织施工。

(四)过渡段施工。过渡段施工与其相邻路堤同时施工。过渡段填筑采用挖掘机挖装、自卸汽车运填料,推土机平地机摊铺整平,压路机碾压施工,构筑物2m范围内用小型机械施工。桥台基坑和过渡段基底处理必须在隐蔽工程验收合格后施工;桥台混凝土或砌体结构水泥砂浆强度必须达到设计要求后才能进行过渡段填筑施工。

三、铁路路基加固技术的探讨

1.加固的方式

铁路路基在建设中加固的方式主要有两个方面,一方面为路基预加宽,另一方面为路基预加高。路基加宽的方式一般是从铁路下部开始,即和地面接触的部位。铁路下部路基的加宽过程,一般要求一次完成,并且按照层次分割明确。路基的预加高方式,一般是根据铁路边坡的稳定程度,由低处向高处,逐渐成收缩形状,在预加高的过程中,要求路基之间要搭接牢固,同时对铁路的界限要严格注意。

2.排水系统

排水系统是铁路路基加固措施中非常关键的一个环节,保证铁路四周排水系统的通畅,才算是合格的路基工程。在路基加固中,应先建好延长涵洞,同时将沉降缝留出。可以采取如下具体的措施:路堤地段在天然护道外,单侧或双侧设置排水沟;路堑地段应于路肩两侧设置侧沟,堑顶以外单侧或双侧设置天沟;年降水量大于等于400mm地区,路堑边坡平台宜设置边坡平台截水沟;地面横坡明显地段的排水沟、天沟可在横坡上方一侧设置。当地面横坡不明显时,宜在路基两侧设置;地面排水设施的纵坡不应小于2‰。

3.粘土固化浆液注浆加固技术

铁路地基处理的基本方法按作用机理可以分为置换、夯实、挤密、排水、粘土胶结、加筋和热学等方法,由于每种加固方法都有它的适用范围,因此,不可能采用一种加固方法而覆盖所有的路基加固,因此应根据路基的具体情况选择合适的加固方法。粘土固化浆液注浆加固技术是目前铁路路基加固工程中使用较为常见的一种新技术,这种技术可以发挥其强大的防渗堵漏的特点,为土质松软的地区,进行铁路路基改良和加固。

四、铁路路基加固中的注意事项

1.软土地基沉降的控制工作是一项系统性的程,其中包含着现场的地质勘察、工程的技术设计、施工工艺的分析,通过各环节的调查分析才能有效的控制软土地基的沉降。

2.做好地质勘察

软土地基施工前一定要对工程所覆盖范围的土层进行细致的地质勘察,并分析计算设计参数,以满足列车行驶的需求,参数的选取一定要与沉降系数结合,估算出准确的沉降数据,为地基的加固提供理论依据。同时要利用地质勘探手段来查明软土的土层结构、空间分布、地质特点,特别是在不同环境和条件下的变形状态。设计参数还要与土工试验相结合,找出适合软土路基的施工方法,为铁路路基施工提供安全保障。

3.工程设计合理

软土地基施工前一定要考虑到工程投资、地质条件、施工周期、施工工艺可行性、环境保护等因素,通过对以上因素的分析,来制定出适合本路段的施工组织设计方案,同时拟定出施工工艺和施工计划,以此来推动铁路软土地基施工的可行性。

4.现场多次试验

软土地基施工中需要对不同的土质进行物理试验,因为不同地段的软土成分和土性都不相同,在采用不同方法施工前,一定要对土质进行现场试验分析。确定各类地基加固措施的适应性及工艺参数是十分必要的。有条件时宜进行现场填筑试验,修正设计参数、验证加固效果。

5.做好沉降观测

在地基处理施工以及运营过程中进行变形观测。包括:孔隙水压力观测、沉降观测、侧向位移观测等,在施工期间可根据观测结果控制施工进度。在实际工程中,各种检测手段往往是综合运用的,一种地基处理方法也有多种检测手段,在选取检测方法时,应根据现场条件确定。

五、结语

通过对铁路路基加固问题的相关研究,我们可以发现,该项工作的顺利开展有赖于对多项优势因素的掌控,有关人员应该从铁路路基的客观实际出发,掌握现有有利条件,研究制定最为切合实际的路基加固问题实施方案。

参考文献:

[1] 张重技.浅析铁路路基软基加固新技术的应用[J].城市建设理论研究(电子版).2013(27):88-89.

[2] 张伟勇.不同软基加固过渡段处理技术[J].土工基础.2010(06):30-32.

路基加固篇3

【关键词】公路;路基维护;加固方法

1 前言

公路作为我国基础设施建设的重要内容,对我国国民经济的发展有很大的推动作用。随着改革开放的深入发展,我国的公路建设迅猛发展,公路交通量也不断增加,这就使公路路基维护的要求越来越高。在国外公路建设的发展中,也一般都很注重公路的养护。路基养护加固的目的在于稳定路面,美化公路的形象,减少自然因素导致的路基变形,增强公路的实用性。目前,国家相继颁布了《公路安全保护条例》、《公路管理条例》等法律法规,增强了公路维护的技术投入,为适应公路建设的需要,科研人员不断研发新型技术,促进了公路建设质量的提高。下面结合路基维护的相关概念分析加固和养护路基的措施。

2 公路路基维护加固的基本要点

2.1 基本概念和重要性

公路路基的维护和加固是加强路基强度、保证路基使用性的重要措施。路基防护加固工程中防止路基坍塌、能够支撑路基的支撑物可用作防止路基不稳定。在路基养护中起到隔离作用的措施,用于保证路基本身的稳定性,使路基防护工程减少风化和冲刷。公路路基维护加固技术措施的意义在于:能够保证公路的使用性,保障正常的交通运输,维护生态环境,保证自然环境和道路环境的协调发展,建设高品质的公路,增加经济效益,加快城市基础设施建设的步伐,促进城市化的发展,保障人民的生活水平的稳步提高。

2.2 基本原则和类型

公路路基维护加固是有一定的原则的,主要的是因地制宜的原则,将预防和防止相结合,综合的进行治理。对于一些公路建设中的附属设施要采取分期施工的原则,逐步的对工程进行完善;对于主要的地下害源和安全隐患,一定要先治理危害,再开始建设公路。保证各项工程技术的经济型和实用性,保护环境,维持公路环境和自然环境的平衡。公路路基的维护按照加固部位的不同,可将路基维护分为坡面维护、冲刷防护和加固地基等三种类型,每种类型都存在相应的危害,也有各自的维护措施。在实际的路基维护中,只有熟悉的掌握了公路路基维护加固的原则和加固技术的类型,才能使实际的操作方便易行,减少在施工中的安全危害,保障公路运输的正常运行,促进我国的基础设施建设。

3 公路路基维护加固技术的探析

3.1 路基坡面维护加固措施

在路基坡面处常见的危害有很多,通过分析危害来采取准确的解决措施。首先最严重的危害是雨水冲刷,在暴雨和洪水的长时间作用下,路面的泥土很容易的被水冲走。在这种情况下,可以采取增加植被来加强防护,植被既可以美化道路环境,又可以调节路面的湿度,加固和稳定边坡,同时不同的植被还可以发挥吸附噪音的作用。因此要采取大量的种草、种树或者铺草皮等方法来维护路基的坡面。其中种草适用于坡面冲刷轻微的边坡,铺草皮适用于冲刷严重、边坡较陡的路基。一般情况下多选用草籽应选择根部发达、容易生长、叶茎低矮的草种,当草籽和草皮长起来时,能够起到加固边坡、减缓冲刷的作用,减少雨水带来的危害。其次,对于较陡的土质边坡,在大气长期的冷热循环的作用下,表面会发生膨胀使得零碎的薄层从坡面碎落下来,这些会带来严重的灾害。片状的土层在振动和雨水的冲刷侵蚀下滚落,阻塞了排水系统,使得路基表面严重不稳定,危害行人和车辆的安全。在这种情况下,可以采用浆砌片石或者干砌片石维护,使用水泥、石灰等材料,通过隔离原理和喷护、灌缝、封面等方法,防止路面的风化和膨胀,对公路路基坡面进行维护。

3.2 路基冲刷维护加固措施

在雨水或者河流的长期冲刷和浸泡的情况下,路基表面的沙土容易变软,长期冲刷严重导致形成泥土淤塞的现象。需要采取公路路基维护的间接方法。公路路基维护加固方法中冲刷维护的间接方法是通过阻流或者导流的方法改变水流的性质。迫使主流流向避开被保护的路段,逐渐消除水流对路基坡面的直接冲刷,并改变河槽中那些淤积的部分。这种情况下,一般会建立顺坝、格坝、丁坝等,其中顺坝又名导流坝,是坝身基本重合于导流线的,坝根与河岸相连接的大坝,可以改善流态、调整流水的曲线、束水等作用。格坝是设在顺坝和堤岸之间的,能够有效地防止水位升高时,水流溢入而冲刷坡脚等的网格状的大坝。丁坝是指河岸与坝根相连的,坝头伸向河槽的,既能够改善流态又能将水流从河岸分离出来的大坝。而在靠近河流、海滩等地的路基,容易长时间受到水流的冲刷和侵蚀,会产生滑塌的现象,解决这个问题多采用种植植被的措施。直接防护是在稳定的边坡上进行维护和加固,可以做到很少干扰甚至不干扰原来水流的性质。直接防护应用于坡面的防护和砌石护坡中,也可应用于石笼、抛石、浸水挡土墙等工程中。逐渐减少雨水等对坡面的冲刷。

3.3 特殊路基维护加固措施

3.3.1 盐渍土路基

盐渍土容易受到次生盐化和冻胀的影响,具有溶陷性。在盐渍土路基中含有大量的硫酸盐和氯化物等化学物品,严重影响了植物的生长,造成地质灾害频发。维护加固这种土质路基的措施主要有:提高路基,减少路基的次生盐渍化和冻胀的影响;换填土层;铺设防水上渗的渗水土层来减少路基的输水、导水而引起的毛细水上升导致的盐分迁移;以盐治盐发等。

3.3.2 软土地区路基

当修建的公路选择在软土地区的路基上进行时,由于饱水的软弱黏性,会导致路基产生沉降、失稳、冻胀等问题,类似的路基还有雪害地区的路基、泥石流路基等。在这种软土地区维护加固路基的办法有:化学加固法、换填法、爆破法、抛石挤淤法、挖填法、排水固结法、木排桩法、排水砂垫层法、挤密法、反压护道法、旋喷桩、土格栅加筋法等。

3.3.3 岩溶地区路基

岩溶地区因为存在溶洞和暗河,容易在岩体自重或者建筑物重的作用下,产生公路路基变形等危害,严重可导致涌水或者淹没等问题,从而影响公路使用的安全性。因此维护岩溶区路基的主要措施有:做好场地排水控制工作,可以采取灌浆法、疏导法、填塞法和跨越法等措施,填充边坡上、路基下的一些小溶洞,有效地维护加固岩溶地区的公路路基。

4 结束语

国民经济的高速发展带动了我国基础设施建设事业的发展,在基础设施的建设中,公路建设一直是我国着重发展的事业。我国的公路发展方向是重载和高速的线路,这就要求公路建设要有一套严格的建设和检测标准。而在当前我国公路路基建设中还存在一些问题,主要是针对不同地点的路基建设方法,以及针对解决不同地区路基建设的问题。因此,我们要运用现代的先进的科学技术和设备,注重不同地区路基建设的维护和加固,加强公路使用的安全性。

参考文献

[1]张玉明,刘志平.公路路基维护加固方法技术措施[J].科技传播,2012,12(6):49-51.

[2]黄周.公路路基维护加固方法技术措施[J].广东科技,2012,13(19):35-37.

[3]王敏,金刚.浅谈公路路养护加固技术[J].科技创新导报,2012,15(12):34-36.

路基加固篇4

关键字:公路路基;加固技术;施工

21世纪以来,在我国改革开放的时代潮流中,国民经济取得了进一步的飞速发展,这也必然带动着一系列基础设施的建设,随着不断增长的交通量、大型车辆的不断增加,国家对基础设施投资的更加重视,我国道路交通建设事业进入了蓬勃发展的时期。尤其是1998年我国实施积极的财政政策以来,我国公路建设投资数额之巨大、建设项目之多举世瞩目,也取得了可喜的成果。具相关资料统计,至2010年,中东西部地区已基本形成“东网-中联-西通"的高速网络道路交通系统,高速公路总里程位居世界第二。

路基作为道路交通的基础,对交通安全、环境保护有着极其重要的意义,尽管不与行车和外界环境荷载直接发生作用,但仍旧受到来自路面的荷载扩散和环境的影响,尤其是对于大型车辆而言,对地基的承载能力要求更高。道路的建设,是人类改造大自然的结果,受到复杂多变的地质水文和气候条件的影响。路基要发挥其作用,必须具备足够的强度和稳定性。

对于公路路基加固施工的要点主要有:(1)选择正确的加固方法,(2)完善路基路面排水措施,(3)重视道路养护技术。

1、路基加固方法及其施工要点

公路路基施工是一项系统工程,需要考虑地质条件、岩土的特性、变形机理、荷载条件、加固方案的成熟性等,地基处理费用占总投资约20%~30%,所以选择科学合理的地基加固处理方案是公路修建的关键课题。

1.1机械碾压法

作为一种最常见的路基压实加固方法,机械碾压法还可以结合其他方法加固路基。施工过程中,在一定的含水量范围内,采用压路机、羊足碾、平碾或其他碾压机械在路基表面来回碾压,利用机械自重把松散的路基土压实加固,以充分发挥路基岩土的强度和稳定性,增大路基岩土的不透水性,减少路基在服务荷载作用下产生的沉降。公路填方应从最低处开始,用压路机采用“薄填、慢驶、多次”的方法碾压,填土厚度不得超过30 cm,压实遍数不少于6遍,以保证层间的接合,当土层表面太干时,洒水湿润,使其含水量量达到最佳水平。

1.2动力固结法

动力固结法俗称强夯法,有别于静力固结法,施工时通过8t~30t的重锤采用8m~20m的落距(最高可达40m)自由落下冲击路基,巨大的冲击能量,使土体产生强烈的应力,从而导致土中孔隙压缩, 使土中孔隙水(气)顺利逸出,从而在一定深度范围内提高土基强度。强夯施工前,在现场有代表性的场地上进行试夯,以便最厚校正工程采用的各项夯实参数;确定夯前地面高程,用推土机平整场地;对强夯振动可能会产生影响的特殊建筑物或精密仪器,要采取相应的防震措施。

1.3桩基加固法

桩基加固法是利用相应的机械制孔设备在路基中钻孔,填入配比好的加固料制成桩,桩和地基土构成复合地基。桩和土体共同作用,地基承载力在一定程度上得到提高。根据填入钻孔中加固料不同而分为挤密砂桩、碎石桩、生石灰桩等。

在挤密砂桩的施工过程中,应避免产生地面隆起和侧向挤出,这种情况一般发生在砂桩设置于约束力很小的超软土层中,当发生这种情况时,可采用砂和角砾摩擦力较大的回填材料或间隔挤密的方法;在碎石桩的施工过程中,桩体填料的粒径应小于8cm,顶部铺以0.5m~1.0m厚的碎石垫层,使基地应力分布均匀,还能作为排水通道;对于生石灰桩的施工,生石灰吸收大量的水,导致桩周围软土中含水量降低,使土的物理、力学性能和结构都得到改善,在沉降要求严格的情况下采用。

1.4注浆法

此方法是利用气压、液压或电化学原理,以充填、渗透和挤密等方式排除土颗粒间或岩石裂隙中的水分和空气后占据其位置,使浆料、岩土料,裂隙胶结成一个整体,提高路基的稳定性和强度。目前最常用的注浆方法有压密注浆、渗透注浆、喷射注浆、劈裂注浆。在注浆法的施工工艺过程中,要注重注浆次序,一般从进行围、堵、截,内部进行充填压实,为使浆液渗透均匀,注浆段长不宜太长。开始注浆时,采用较小的注浆压力,随着浆液的流动,水泥颗粒逐渐沉淀增加了浆液流动阻力,最后增加到最终注浆压力。

2、路基工程加固防护管理

2.1路基排水

在国内外的岩土工程案例中,水都是影响项目成功与否的重要因素,许多路基病害是由水的侵蚀造成的,从保护环境的角度出发,也必须做好路基排水工作,形成完善的排水系统,在路基施工中,应重视施工过程中的排水,防止因各种原因造成的潜在隐患,给道路工程造成不必要的损失,危害人民的生命财产安全。

在道路路基施工工程中,要注重地面排水与地区排水规划相协调,采用边沟、急流槽、截水沟以及地表的排水管等设施;在路面上,路拱横坡应大于2%,减少水从路面渗入,使之不冲刷路基边坡;路基地下排水多用盲沟、暗沟、渗井、渗沟等,以渗透力的方式排水,当水流量较大,可采用带渗水管的渗沟,从而确保路基的工程质量。

2.2路基防护

岩土工程项目的修建改变了地层的原始平衡状态,并且不断受各种错综复杂的自然因素侵蚀,对于道路路基,还受到了长期的人为扰动影响,因此需要对其进行各种类型的防护,多采用支挡防护、坡面防护、冲刷防护。

目前,挡土墙在支挡防护中仍占主要地位,结合现场的实际情况,科学合理的设计挡土墙,并确保施工落实到位。近年来,随着对环境保护的重视,为了防止地表水流的冲刷、坡面岩土的风化剥落以及与环境的协调,需要对坡面进行防护,多采用砌石框格种草防护,已经破裂的或易于风化的岩石边坡还应采用锚杆挂网或喷射纤维混凝等措施,既能改善生态环境,美化景观。在冲刷防护的施工中,可采用高强土工格栅代替铁丝做石笼,对于受水冲浪击的边坡,还可采用新型材料做成的护面板防护,最大程度上限制土体的不均匀沉降,维护路基的稳定,确保道路的服务年限。

参考文献

[1]俞汇康,左己伟. 浅议公路路基的加固与防护[J].科技向导,2011(5)

[2]冯星, 论公路施工中路基加固技术的应用[J].施工技术,2010 (52)

路基加固篇5

随着我国公路交通量的快速增长公路里程的迅速增加,路基养护的要求也越来越高。目前,已有越来越多的路基加固处理技术在各项实际工程中得以应用、推广,尤其在近几十年以来,为适应工程需要,广大科研工作者和工程师研发出许多新技术、新工艺。下面结合不同病害类型进行简要介绍。

2公路工程填方路基病害处治技术措施

1)路基翻浆处理技术措施:冻胀与翻浆是季节冻土与多年冻土地区所特有的两种公路病害,主要分布在我国北方寒冷地区和南方高寒山区以及青藏高原。路基翻浆治理方法主要有路床换填改性土法、挤密钻孔桩夯实法、石灰混凝土桩复合地基法、土工织物法、高压喷射注浆法等;

2)路基沉降及强度不足病害处理技术措施:高填方路基在施工和工程完工后由于自然环境的影响和汽车荷载的重复作用,会出现一些路基病害,引起路基的整体下沉或局部沉陷。其主要处理方法如下。表层压实法:因填筑土质不符合要求而出现路基下沉但面积不大且深度不深的病害,可采用简便快捷的表层压实法。强夯法:强夯法指的是为提高软弱地基的承载力,用重锤自一定高度下落夯击土层使地基迅速固结的方法。它不仅能提高地基土的强度、降低其压缩性,还能改善其抗振动液化的能力和消除土的湿陷性,所以还常用于处理可液化砂土地基和湿陷性黄土地基等。固化剂及搅拌桩法:固化剂作为一种特殊的建筑材料,其不同的物理性质和化学成分可解决不同类别和特点的土质的固化问题,有的适合于表层或浅土层的固化,有的适合于深层土的固结,它是通过采用特殊工艺将浆液注入土中使土固结。搅拌桩处理软基土是通过专门的机械,将石灰或水泥等固化材料以粉体或浆液的形式喷出后,在地基深处就地与软土强制搅拌,利用固化剂和软土之间新发生的一系列物理化学反应,在原地基中形成强度、刚度较大的桩体,同时也使桩周土体性质得到改善,桩体与桩间土体形成复合地基,共同承担外荷载。灌浆法:灌浆法是利用液压、气压或电化学原理,通过注浆管将浆液均匀地注入地层中,浆液以填充、渗透和挤密等方式占据土粒间的空间,浆液将原来松散的土粒胶结成一个整体,形成一个结构新、强度大、防水性能高和化学稳定性能好的“结石体”。砂石桩法:在地基中采用沉管法、振冲法或其他方法设置密实的砂桩或碎石桩,以置换同体积的黏性土形成砂石桩复合地基,以提高地基承载力。同时砂石桩还可以同砂井一样起排水作用,以加速地基土固结;

3)路基侧滑处治技术措施:对于路基侧滑的处治,可根据其发生的时间不同区别对待,一种是路基施工过程中发生的侧滑,可采用结合路面基层施工同步加固的方案;另一种是通车以后发生的侧滑,应尽量采用既不影响交通,又能保证加固效果的加固方案。抗滑钢管桩技术是通过沿路基边坡顶部设置一排钢管桩,进行注浆,并设置纵向联系梁形成整体。此项技术可利用钢管桩的刚度和强度来抵抗路基土的侧滑力。注浆是路基处理中最常用的工程措施之一,其原理是通过向路基内注入水泥或水泥一粉煤灰浆体,以改善路基土的特性,提高路基强度和整体的承载能力。复合锚杆桩是利用锚杆技术及其机理而衍生出的一种新的失稳岩土体加固技术。此项技术可以将桩顶承受载荷有效地分布在不同的承载部位,比一般锚杆可提高承载力3倍~5倍,特别适用于失稳路基的加固。侧向预应力锚杆是在路基侧面打2排~3排下向斜孔,孔底越过滑移面2m~3m,坡面布设混凝土联系梁,锚杆端头由联系梁预留孑L露出,注浆后施加预应力,将端头锁定。整个坡面喷射一层钢筋混凝土使之形成整体,提高路基整体强度。预应力混凝土管桩是采用先张预应力,掺加高效减水剂,高速离心蒸汽养护工艺的空心圆筒细长的预制桩,将下滑力传给地基土的具有一定抗弯、抗压性能的受力杆件,在我国南方应用比较广泛。

3 公路工程路堑边坡病害处治技术措施

路堑边坡防护加固工程的病害处治,主要是基于抑制路堑边坡各种变形和破坏的可能性,设计防护加固工程措施,包括坡面变形防护、浅表层变形防护、块体变形防护、深部变形防护、坡脚应力集中防护和地表地下水的引排处理等对策技术。其主要处理方法包括:地下排水工程;地表排水工程;削坡减重工程;预应力锚固技术,对滑带岩土体施加压应力,达到控制变形的目的;支挡工程,通过设置挡土墙、抗滑桩、抗滑片石垛、锚杆加固等,抵抗滑坡体的土压力和滑坡推力,防止滑体向下滑动,保证滑体的稳定;滑带土的改良,通过灌水泥浆、打砂桩、旋喷等方法进行加固。

4 公路工程特殊土路基病害的处理技术措施

1)盐渍土路基处理技术措施:盐渍土具有盐胀和溶陷性,同时容易受到冻胀和次生盐化的影响。该土质路基处理技术措施主要包括:换填土层;提高路基,防止路基冻胀或受次生盐渍化的影响;路基的隔水、输水、导水,防止毛细水上升引起的盐分迁移,一般可采取铺设防水上渗的土工布、渗水土层等隔断层;其他方法为:以盐治盐法、强夯法、浸水预溶强夯法;

2)湿陷性黄土地基处理技术措施:湿陷性黄土地基处理的目的是改善土的性质,减少土的渗水性、压缩性,控制其湿陷性的发生,部分或全部消除它的湿陷性。采用的处理方法包括:对路基原地表土层采取重机碾压、重锤夯实、石灰挤密加固、换填土、冲击压实等,提高土层承载力,减少下沉量;采用灰土或素土垫层,清除垫层范围内的湿陷性,减轻或避免了地基附加压力产生的湿陷;灰土挤密桩,形成人工“复合地基”;

3)软土地区病害处理技术措施:泥沼、软土地带的路基,多因地面低洼、降水充足、地下水位高、含水率饱和、透水性小、压缩性大、抗剪强度低,在填土荷载和行车作用下,容易出现沉降、冻胀、弹簧、沉陷、滑动、侧挤等病害。软土地基加固处理较多,主要包括:换填法,包括抛石挤淤法、爆破法、挖填法、排水砂垫层法等;挡墙、木排桩法;反压护道法;排水固结法;挤密法;水泥土搅拌法;化学加固法,包括硅化法、旋喷桩;土工布或土工格栅加筋法;

4)膨胀土路基病害处理技术措施:膨胀土的抗剪强度为典型的变动强度,具有峰值强度极高、残余强度极低的特性。这就造成膨胀土路堤、边坡极易出现滑坡、沉陷、纵裂等现象。目前的加固方法主要包括:土工格栅加筋、固土网垫和基床加固是保证膨胀土路堤稳定的有效措施;采取增设骨架护坡、挡墙和抗滑桩等措施,控制膨胀土路堑边坡稳定;路堑开挖前要做好截水沟,开挖后要及时防护、及时封闭,这是防止膨胀土路堑边坡坍塌的关键措施;

5)采空区塌陷处理技术措施:为了预防和控制地表残余沉陷的发生,此类方法可细分为:全部充填采空区支撑覆岩,以彻底消除地基沉陷隐患,常采用注浆充填、水力充填和风力充填等;局部支撑覆岩或地面构筑物,减小采空区空间跨度,防止顶板的垮落;注浆加固和强化采空区围岩结构,充填覆岩断裂带和弯曲带岩土体裂缝;采取措施释放老采空区的潜在沉降,消除对地表安全有较大威胁的地下空洞,常用方法有堆载预压法、高能级强夯法和水诱导沉降法等;

6)岩溶区病害处理技术措施:由于覆盖型岩溶区新塌陷的形成和土层不均匀沉降的产生大多与人类活动,特别是破坏天然条件的地面排水系统有关,因此,首先要控制好场地的排水。为了防治覆盖型岩溶区地面塌陷和不均匀沉降对路基造成危害,灌浆加固、土工格栅是较为常用的处理岩溶病害的方法。

5 结论

工程实践为我们在现代技术、现代设备及材料的应用方面提供了一次宝贵的经验。作为具有现代知识的技术人员,应当积极学习应用行之有效的技术成果,不断提高工程项目的技术水平和质量保证能力。

参考文献

路基加固篇6

关键词:公路路基;防护;加固

【分类号】:U416.1

公路路基在施工和使用过程中会长时间的暴漏在空气当中,在自然环境、岩土变化等因素的影响下,路基会发生物理、力学上的变化,导致路基的稳定性受到很大的影响,路基的质量大打折扣,更会导致各类公路病害的产生。因此,最好公路路基防护与加固工作对于公路建设来说具有重要意义。在这一方面应该从路基设计入手,综合考虑路基位置、横断面尺寸、岩土组成等方面的因素,在此基础上从保证路基的强度与稳定性的角度出发采取针对性的防护与加固措施,以有效的减少各类公路病害的发生。

1路基防护

1.1 坡面防护

保护路基边坡表面尽可能免受冲刷和侵蚀,同时减轻湿度及温差变化对边坡的影响程度,从而提高路基边坡整体的稳定性,是坡面保护的主要目的。要实现这一防护目的,需借助特定的设施,比如喷浆、石砌护面等工程防护设施和树木、草皮等植物防护设施。对上述设施而言,从生命属性的角度区分,前者属无生命防护范畴,后者则属有生命防护的范畴。工程应用效果显示,有生命防护设施在改善路容和保障边坡稳定方面发挥的作用远胜于无生命防护设施,这也正是前者更受青睐的原因所在。下面,对两种防护设施分别进行详细概述。

(1) 工程防护。工程防护适用于植物防护无施展空间的场合,石砌护坡、护面墙和砂浆抹面等是其主要实现形式。总的来说,各自有其适用空间,共同承担着重要的防护任务。举例而言,石砌护坡一般用于暴雨集中地区及重要路段的防护,起减轻坡面受冲刷程度的作用;护面墙因具有不承受除自重外的其它载荷的优点,因而多用于对较破碎挖方边坡和各种封闭软质岩层的防护;至于砂浆抹面,石质挖方坡面是其最佳适用对象。通常在应用过程中,为增强防护效果,多在砂浆中添加适量卤水盐,这是因为卤水盐一方面可加速抹面硬化速度,另一方面可避免抹面开裂。

(2) 植物防护。相比于工程防护,植物防护的有益效果更为突出,具体表现为:①可协调环境,调节边坡土的温度和湿度;②能稳定和固结边坡的功用。尤其是对于边坡较为平缓且小坡高的土质坡面,植物防护通常是首选且极为有效的防护措施。

植物防护功用的发挥需依赖树木和草皮等载体。具体来说,前者主要适用于河滩堤岸边的防护,起促使泥沙淤积,降低水流速、减缓冲刷的作用。在特定情况下,即树木密集成林时,还可改变水流方向和流量,阻沙防雪。后者主要应用于土质适宜种草、边坡陡直度不低于1:1且地面径流速度低于0.5m/s的边坡防护。当边坡较陡且坡面受冲刷严重时,须结合水流速及坡度等参数条件,选择性采取平行于坡面平铺和水平叠铺的方式。当坡面与水平面近乎垂直时,可采用片石铺砌成拱式边框或方格,再于方格或边框中铺设草皮的方式。

1.2 冲刷防护

河滩路堤、桥头引道和沿河滨海路堤及路基边旁堤岸的防护是冲刷防护的最佳适用对象。此类堤岸因常年受流水冲刷和侵蚀严重,极易造成路基失稳、边坡塌陷,因而采取冲刷防护方式最为合适。依照所采用的防护与加固设施的不同,冲刷防护与加固设施又分直接和间接两类。

(1) 直接防护。直接防护细分又包含石砌防护、植物防护、抛石防护和石笼防护等类型。其中,石砌防护和植物防护与前文所述的坡面防护原理类似,在此不过多概述,重点介绍后两者。抛石防护是在坡脚处设置护脚。因抛石具有不受制于气候条件且可在路基沉实前施工,因而赋予了抛石防护诸多突出优点。概括来说,该种方式主要适用于水流速介于3m/s至5m/s之间且无法采用石砌防护和植物防护的情况。但当水流速超过5m/s时,则须采用石笼防护,特定条件下(即便于就地取材时)亦可采用其衍伸方式――竹笼防护。

(2) 间接防护。区别于直接防护,间接防护是通过设置导治结构物改变水流的方向,从而以间接方式减缓乃至消除水流对堤岸的直接破坏作用。这当中,发挥核心作用的是导治结构物,多数情况下,其实体为坝,如格坝、丁坝等。需强调的一点是,导治结构物的布置是工程成败的关键所在。为此,要保证导治结构物功能的最佳化发挥,必须综合考虑现场的实际情况,如地质条件、施工条件和河道状况等进行合理布设。

2路基加固方法及其施工要点

公路路基施工是一项系统工程,需要考虑地质条件、岩土的特性、变形机理、荷载条件、加固方案的成熟性等,地基处理费用占总投资约20%~30%,所以选择科学合理的地基加固处理方案是公路修建的关键课题。

2.1机械碾压法

作为一种最常见的路基压实加固方法,机械碾压法还可以结合其他方法加固路基。施工过程中,在一定的含水量范围内,采用压路机、羊足碾、平碾或其他碾压机械在路基表面来回碾压,利用机械自重把松散的路基土压实加固,以充分发挥路基岩土的强度和稳定性,增大路基岩土的不透水性,减少路基在服务荷载作用下产生的沉降。公路填方应从最低处开始,用压路机采用“薄填、慢驶、多次”的方法碾压,填土厚度不得超过30 cm,压实遍数不少于6遍,以保证层间的接合,当土层表面太干时,洒水湿润,使其含水量量达到最佳水平。

2.2动力固结法

动力固结法俗称强夯法,有别于静力固结法,施工时通过8t~30t的重锤采用8m~20m的落距(最高可达40m)自由落下冲击路基,巨大的冲击能量,使土体产生强烈的应力,从而导致土中孔隙压缩, 使土中孔隙水(气)顺利逸出,从而在一定深度范围内提高土基强度。强夯施工前,在现场有代表性的场地上进行试夯,以便最厚校正工程采用的各项夯实参数;确定夯前地面高程,用推土机平整场地;对强夯振动可能会产生影响的特殊建筑物或精密仪器,要采取相应的防震措施。

2.3桩基加固法

桩基加固法是利用相应的机械制孔设备在路基中钻孔,填入配比好的加固料制成桩,桩和地基土构成复合地基。桩和土体共同作用,地基承载力在一定程度上得到提高。根据填入钻孔中加固料不同而分为挤密砂桩、碎石桩、生石灰桩等。

在挤密砂桩的施工过程中,应避免产生地面隆起和侧向挤出,这种情况一般发生在砂桩设置于约束力很小的超软土层中,当发生这种情况时,可采用砂和角砾摩擦力较大的回填材料或间隔挤密的方法;在碎石桩的施工过程中,桩体填料的粒径应小于8cm,顶部铺以0.5m~1.0m厚的碎石垫层,使基地应力分布均匀,还能作为排水通道;对于生石灰桩的施工,生石灰吸收大量的水,导致桩周围软土中含水量降低,使土的物理、力学性能和结构都得到改善,在沉降要求严格的情况下采用。

2.4注浆法

此方法是利用气压、液压或电化学原理,以充填、渗透和挤密等方式排除土颗粒间或岩石裂隙中的水分和空气后占据其位置,使浆料、岩土料,裂隙胶结成一个整体,提高路基的稳定性和强度。目前最常用的注浆方法有压密注浆、渗透注浆、喷射注浆、劈裂注浆。在注浆法的施工工艺过程中,要注重注浆次序,一般从进行围、堵、截,内部进行充填压实,为使浆液渗透均匀,注浆段长不宜太长。开始注浆时,采用较小的注浆压力,随着浆液的流动,水泥颗粒逐渐沉淀增加了浆液流动阻力,最后增加到最终注浆压力。

3结语

路基要发挥其作用, 必须具备足够的强度和稳定性。天然状态下的路基填料结构松散, 强度与稳定性都较差, 很难满足道路行车和气候荷载的作用要求, 因此, 对路基必须予以人工再次压实, 也就是进行必要的加固, 使其达到设计要求的强度与稳定性指标。

参考文献

[1] 李学红. 公路路基的防护与加固[J]. 山西建筑, 2007.

[2] 闫伟. 浅谈路基的防护与加固[J]. 黑龙江交通科技, 2003.

路基加固篇7

关键词:软土路基;加固处理;方法

Abstract: the soft soil subgrade bridge construction in the field is very rare, soft foundation treatment has become one of the highway construction technical difficulties, it is an important part of the construction cost. This paper based on the construction practice in highway bridge of soft soil subgrade construction of several common reinforcement and processing method for peer for reference.

Key words: soft soil subgrade; Reinforcement; methods

中图分类号:X734文献标识码:A 文章编号:

路基是公路或铁路的重要组成部分,是按照路线位置和一定技术要求修筑的带状构造物承受由路面传来的荷载应有足够的强度、稳定性和耐久性。在公路工程中经常会遇到软土路基。

所谓软土一般是指处于软朔或者流朔状态下的粘性土其特点是天然含水量大、孔隙比大、压缩系数高、强度低并具有蠕变性、触变性等特殊的工程地质性质工程地质条件较差。在软土地基上修筑路基若不加处理或处理不当往往会发生路基失稳或过量沉陷导致公路破坏或不能正常使用。习惯上常把淤泥、淤泥质土、软粘性土总称为软土。

其主要特性表现为天然含水率高、孔隙比大。含水量在34-72之间孔隙比在1.0-1.9 之间饱和度一般大于95液限一般为35-60塑性指数为13-30软土路基常用加固方法,当路堤经稳定验算或沉降计算不能满足设计要求时必须对软土地基进行加固。

一、常见加固的方法

1、袋装砂井(塑料排水板)排水固结法

它是在软土路基中设置一系列竖向排水体(袋装砂井,塑料排水板),在其上铺设砂垫层或砂沟,人为地增加土层固结排水通道,缩短排水距离,配合堆载预压、真空预压或真空堆载联合预压,从而加速软土的固结、加速强度的增长。排水固结法对消除软基次固结沉降的效果不明显。

2、挤密砂桩

砂桩是由于蒸汽或柴油打桩机或振动打桩机在松散的砂性土或人工填土中冲击或振动成孔并灌填砂料后形成的桩体。在成桩过程中,由于以周围砂性土产生了挤密作用,或同时产生了挤密或振密作用,从而提高了周围土体的密度,改善了地基的承载性能和整体稳定性,减少了地基的沉降。挤密砂桩最初主要用于挤密砂土地基,随着高效能专用机具的出现,又逐渐用于可液化粉土地基的加固。近年来,通过与预压法联合使用,在软弱粘性土地基上取得了良好的效果,成为一种用途极为广泛的地基处理方法。

3、碎石桩(振冲置换法)

它是利用单向或双向搬起石头砸自己的振动头,边喷高压水流边下沉成孔,然后边填入碎石边振实,形成碎石桩;使桩体和原来的粘性土构成复合地基,以提高地基的承载力和减少沉降。但根据《公路软土路基路堤设计与施工技术规范》规定,采用湿法施工(水振动),地基的十字板抗剪强度应大于15KPa,干法施工(沉管法等),地基的十字板抗剪强度应大于10KPa,对于未能达到要求的土质,采用碎石桩时须慎重,应通过试验确定其适用性。

4、水泥喷粉桩(搅拌桩)

它是利用水泥作为固化剂的主剂,通过特别的深层搅拌机械,在地基深处就地将软土和固化剂强制搅拌,形成坚硬的拌和主体,与原地层形成复合地基。它分为浆喷法和粉喷法两种,当土质的天然含水量大于30%、塑性指数大于10时宜采用粉喷法,且粉喷法在相同的搅拌时间内要比浆喷法获得的强度要高,强度的离散性要小;但粉喷法没有浆喷法施工简单,其施工质量也没有浆喷法容易控制。由于其工程单价较高,对整体工程造价影响较大。

5、动力排水固结

它通过设置竖向向排水体系(袋装砂井或塑料排水板)和水平排水体系(中粗砂垫层和盲沟),并结合静荷载(填土堆载)和动荷载强夯夯击能),使得地基在较短时间内完成大部分固结沉降,成为超固结土,大大降低工后沉降并迅速提高承载力;此外,还可实现对地基的预震作用,有效地消除砂土液化;该法还有利于地下管线的开挖埋设。运用这一方法,可在较短时间内从根本上改善地基土的物理力学特性,具有效果、工期、经济上的综合优势。但此法处理深度通常不超过10米,且受场地条件限制。

二、施工现场常用处理软土路基及弹簧土方法

在施工中经常碰到的情况多数不是软土地基因为如果有软土地基一般情况在设计时应该根据地质资料提出处理方法。多数情况是有局部地段地质情况和原来设计不同出现局部地基承载力达不到设计要求或者由于局部地段含水量过大原有排水系统不畅原有地基土质渗水性不好造成地基软弹翻浆弹簧土地段。根据出现的这些情况一般常用的方法主要有:

换填:这是最常用的方法。对于软基面面积少而且土层薄比如有些淤泥质土可采用人工或机械挖除路堤下全部软土换填强度较高的粘性土或砂、砾、卵石、片石等渗水性材料。来提高基底承载力换填的深度要根据承载力确定。这种方法最大有效处理深度3米。

抛石填筑:就是在有软土或弹簧土以及有积水的路段填石头填石的高度以露出要处理的路段原有土层或积水高度为宜。在填石的过程中注意一定要用推土机把石块压实不能出现软弹现象。然后再填筑土方。 盲沟:就是在要处理的路段根据要处理的路段的长度在横向或纵向挖盲沟盲沟通常用渗水性大孔隙填料或片石砌筑而成。也可以填入不同级配的石块起到排水的功能。注意盲沟的出口要与排水沟连接以便把路基中的水排出路基。

排水砂垫层:排水砂垫层是在路堤底部地面上铺设一层砂层作用是在软土顶面增加一个排水面在填土的过程中荷载逐渐增加促使软土地基排水固结渗出的水就可以从砂垫层中排走。为确保砂垫层能通畅排水要采用渗水性良好的材料。宜选用中粗砂砂的含泥量小于0.074mm砂粒不宜大于15。砂垫层一般的厚度为0.6-1.0米。为了保证砂垫层的渗水作用在砂垫层上应该填一层粘性土封住水不让水返上路基。在路基两侧要修好排水沟通过砂垫层渗出的水通过排水沟排出路基外保持路基的稳定。

石灰浅坑法:由于粘性土含水量影响施工中经常出现34弹簧土34松软现象。一般较轻的可以采用挖土晒干敲碎回填:34石灰浅坑法34可以用于各种不同面积的路段就是说大面积可以使用小面积也可以使用。具体做法是:挖40cm-50cm方形或圆形深一般1m上下的坑清除坑内的渗水最好挖好坑后第二天清除渗水放入深为坑深1/3生石灰即可回填碾压。坑的行距和坑距在轻度弹簧路段为5-6m在严重弹簧路段为3-4m。

三、软基处理方案设计

通过近几年新建公路桥涵道路所采用各种软基处理措施的效果进行分析比较,并结合在周边地区的软基处理工程经验,考虑综合采用浅层换填垫层、袋装砂井结合堆载预压等地基处理方法,现将各种方法的特点及适应性叙述如下:

1、硬壳层较厚处理特点

软土层埋深大路段,因路基填方高度小,路基总沉降不大(须保证工后沉降小于30cm),主要考虑提高地表(路床或路堤)承载力和减小工后不均匀沉降问题,可采用换填垫层结合多层横向加筋的方法,既可收到较好的效果,又可降低造价,缩短工期。

2、硬壳层薄处理

软土层厚度较大路段,若工期较为宽松,可采用袋装砂井堆载或超载预压处理软基。预压期4-6个月。但从地质纵剖图来看,此路段长度不大,约200-300米,也可采用水泥搅拌桩处理,处理深度控制在15米之内,对总造价影响很小。

3、对构筑物两端等工后沉降要求较高的路段,采用水泥搅拌桩处理。

复合地基方法可有效消除路基次固结沉降。桩间距按复合地基沉降计算确定,涵洞处为1.5m左右,桥台附近为1.2m-1.5m。为使路基与桥台的沉降更好地过渡,往路基方向30m为桩距渐变段,桩间距按由桥台到路基方向桩间距由1.2m分两段渐变为1.5m的原则布置,分段间距10m,并在桩顶铺设一层级配碎石垫层,其上再设一层双向拉伸土工格栅加筋,涵洞基础范围内不铺土工格栅。对于管线,涵洞等构造物,基底的设计高程即级配碎石垫层的高程。

4、对于局部位于高压线下无法架设搅拌桩或袋装砂井机架路段,可采用高压旋喷桩处理软基。

三、总结

软基处理施工技术难度较大质量要求高如掌握不好极易出现偏差带来工程质量隐患。以上介绍的几种工地常用的处理软基础以及弹簧土的方法还要根据工程施工环境与地质情况、项目等级与工期要求、成本控制等等因素采取不同的处理方案有时几种方法可以交替或一起使用。同时还应严格按照《公路软土路堤设计与施工技术》JTJ017-96的有关规定和各设计图中的具体说明进行施工。路基填筑采用薄层轮加法施工建议在认真、细致、准确、及时的动态观测基础上的,施工中应高度重视观测工作,按设计要求布置观测点进行观测,及时整理观测数据,发现异常及时采取措施,以要保证工程质量保证工期。

路基加固篇8

关键词:岩土锚固;路基;边坡加固

中图分类号:U213.1 文献标识码: A

一、岩土锚固与锚固机理

岩土锚固是岩土工程领域的重要分支。在岩土工程中采用锚固技术,能较充分地发挥和提高岩土体的自身强度和自稳能力,显著缩小结构物体积和减轻结构的自重,有效控制岩土工程的变形。岩土锚固方法已经成为提高岩土工程稳定性和解决复杂岩土工程问题最经济有效的方法之一。

锚固技术是靠锚杆、钢筋网和混凝土层共同工作来提高边坡岩土的结构强度和抗变形刚度,减小岩(土)体侧向变形,增强边坡的整体稳定性。其基本原理是锚杆穿过土体滑动面深固于土体内部,形成锚杆、面墙与岩体三者共同作用。具体来说,锚杆通过自有抗剪强度和传递岩体抗剪强度以抵抗岩体剪切破坏和沿软弱夹层发生位移,喷射钢筋网混凝土靠自身强度分解下滑力并使其扩散在整个坡面防护体中,从而使岩体内应力重分布,形成岩体、锚杆与坡面混凝同受力达到边坡稳定。

二、岩质路基边坡破坏特征与锚固技术适用范围

岩质边坡在形成后,受岩体产生的岩石压力与坡角、坡形的影响,易产生坡面变形过大发生破坏。然而影响边坡岩体稳定性的因素与影响地下工程岩体稳定性的因素有很大不同,影响地下工程岩体稳定性主要是岩体强度、岩体完整性和地下水等,岩体强度的影响不是很大,只有当岩体的强度极低时如强风化岩才有明显的影响。对锚喷加固而言,一般岩质边坡破坏可根据破坏规模分为整体滑移和局部破坏。整体滑移多由于岩体存在贯通性极好,且产状与坡面相近的结构或构造面,从而产生边坡整体平面或阶梯状破坏,或者由于岩体极风化破碎类似土体而产生圆弧形破坏;局部破坏多由于岩体存在3 组以上的结构面,或受开挖时爆破的作用而产生的局部破坏,当破坏面角度在理论上大于摩擦角时就有可能滑移,因而破坏面角度有可能远远小于45度。

锚喷加固施工经验证明,只要边坡岩体不属强风化体,无论是边坡有整体滑移趋势还是有局部破坏可能,锚喷加固方法均能取得较理想的加固效果,因为锚杆的轴向锚固能力与抗剪切能力能较大地提高边坡稳定性。由于混凝土或砂浆与风化土体的粘结力要远远小于混凝土与岩体的粘结力,所以锚喷加固对强风化岩体与土体边坡的加固作用要比对岩体边坡小得多。过去施工中曾发生强风化边坡锚喷加固体大面积滑塌事故,故一般锚喷加固不适用于强风化体和土体边坡。另外,当边坡发生滑动时,使用锚喷加固方法,不能发挥其主动加固作用,因而起不到好的效果,应以其他方法加固,或将滑动层清除后再作锚喷加固。

三、岩土锚固技术应用实例

(一)工程概况

某高速A18合同段主要为低山、丘陵地貌、残积台地,间夹高差及范围不等的山间盆地及狭长河谷,地形起伏较大。本段沿线分布的地层按其成因类型及时代,划分为第四系堆积物和前第四系基岩。第四系堆积物主要有第四系全新统冲积洪层(Q4al+pl),第四系坡积层(Qdl)和第四系残积层(Qel)。局部零星分布有第四系全新统人工堆积层。本合同段前段多以粉砂岩、泥质粉砂岩、碳质粉砂岩、细砂岩及部分砂砾岩的软质岩为主,隧道穿越区大部分为软质岩,对隧道的建设较为不利;本合同段的后段广泛分布为花岗岩,为硬岩,有利于工程建设。

(二)施工技术

1、钻孔

清理平整边坡:清除坡面淤积物、浮石,打掉突出的岩石,使坡面尽可能平整。

按照设计桩号采用拉线尺量,结合水准测量进行放线,并用铁钎和油漆标记准确定位锚孔位置。

钻机严格按照设计孔位、倾角和方位角准确就位,采用测角量具控制角度,钻机导轨倾角误差不超过±1°,方位误差不超过±2°。锚杆成孔应根据地层选用相应的锚杆钻机,且钻进过程中严禁开水冲钻及冲洗孔壁,同时应严格控制钻进速度,防止钻孔偏斜、扭曲或变径。在钻进过程中要认真做好施工记录,如钻压、钻速、地层和地下水情况等。

钻孔孔径、孔深要求不得小于设计值(Ф130),并超钻部分≥200mm,钻进达到设计深度后,不能立即停钻,要求稳钻3~5分钟,防止孔底尖灭,同时,及时进行锚孔清理。

钻进过程中若遇到塌孔,应立即停钻,并通知监理工程师后采用注浆固壁处理,24小时后重新钻进,或采用跟管钻进工艺。

锚孔钻造结束后,使用高压空气将孔中岩(土)粉及水全部清除出孔外,经现场监理检验合格后,方可进行锚筋体安装。

2、锚杆制作及安装

预应力锚杆为Φ32的高强精轧螺纹钢,接长采用YGL专用连接器(见下图),剪裁锚杆时,用砂轮机切割,以保证锚杆有足够地保护层。锚杆安装前应进行刷漆、涂油等防腐措施。再将锚杆装入HDPE管,套管直径Φ40mm,HDPE管内也应灌入防腐油脂。沿杆体轴线方向每隔1.5m安装一个对中器(见下图)。

制作完成后,进行外观检验,按锚杆长度、规格对应孔号进行编号,锚杆自由段应做涂油等防腐处理,HDPE管应与锚固段结合处封闭密实,以防注浆时浆液进入自由段。

锚杆制作完成后,安装前对已成孔再次检查,如有塌块应清理干净,检查完毕后,人工将锚杆推送进孔内,锚杆外露≥10cm,孔内锚杆长度误差控制在±4cm范围内,确保锚固长度(见下图)。

3、注浆

(1)锚杆注浆采用水泥浆或水泥砂浆。注浆材料根据设计要求确定。水泥采用普通硅酸盐水泥。当地下水有腐蚀性时,水质经化验后,再确定注浆材料。

(2)水泥浆的水灰比宜为0.45-0.5;水泥砂浆的灰砂比宜为1:0.5-1:1;水泥浆宜掺入0.3%的木质素磺酸钙外加剂。

(3)常压注浆采用砂浆泵将浆液经压浆管输送至孔底,再由孔底返出孔口,待孔口溢出浆液或排气管停止排气时,停止注浆。

(4)锚固段注浆必须饱满密实。采用二次注浆,注浆压力大于2MPa。

(5)注浆管制作要求如下:采用一次注浆时,注浆管长度比锚杆长度长500毫米;当采用二次注浆时,二次注浆管长度应比第一次注浆管长度短500毫米;注浆管接头采用外缩节,注浆管与锚杆固定;注浆管管口1.0-1.5米长度内做成梅花管,其孔眼间距一般为100-200毫米。

(6)注浆浆液搅拌均匀过筛,随搅随用,浆液要在初凝前用完,注浆管路经常保持畅通。

(7)注浆浆液硬化后不能充满锚孔时要进行补浆,注浆量不得小于计算量,其充盈系数为1.1-1.3。

(8)注浆时,宜边灌注边拔出注浆管。管口应终处于浆面以下,并频繁活动注浆管,待浆液溢出孔口时全部拔出。

(9)拔出套管:拔管时注意钢筋有无被带出的情况,否则再压进去直至不带出为止,然后继续拔管。

(10)注浆完毕将外露的钢筋清洗干净,并保护好,待下道工序时处理。

4、框格梁施工

⑴修整边坡,按设计尺寸开挖出框架轮廓,在坡面上打短钢筋锚钉,准备好4cm厚的砂浆垫块。

⑵注浆5天后进行砼浇筑,浇筑前在竖肋基础先铺垫5cm厚砼垫层,再将预制好的钢筋,用砂浆垫块垫起,与坡面保持一定距离,并用短钢筋钉与坡面连接牢固。

⑶框架梁采用C25砼现浇,现场检查钢筋合格后,使用定做的组合钢模,模板表面刷脱模剂,模板底部用油毡塞缝,以防漏浆,现场检查框架截面尺寸,确认后进行砼浇筑,中间不得间断,在锚孔周围,钢筋较为密集,一定要仔细振捣,保证质量。

结束语

近些年来,岩土锚固已成为岩土工程领域的一个重要分支,并被广泛应用于公路边坡整治加固工程中,取得显著的效果。因此,对于岩土锚固技术,我们需要有一个充分的了解,这样我们才能正确的使用现有的锚固技术为我们的工程建设服务,也能制定正确的研究方案,为未来的新发展打下良好的基础。

参考文献

[1]马连城,郑桂斌.我国水利水电工程高边坡的加固与治理[J].水力发电,2008(12).

[2]肖勤学.模型材料锚喷加固实验研究[J].重庆建筑大学学报,2009(04).

[3]陈建平,唐辉明.京珠高速公路大悟高边坡加固设计方法探讨[J].地质与勘探,2012(09).

[4]郑颖人,朱小康.建筑边坡岩石压力计算的研究[J].地下空间,2011(10).

[5]张玉军,朱维申.三峡工程船闸高边坡锚固方案的平面有限元计算[J].岩土工程学报,2011(04).

上一篇:处理工艺范文 下一篇:场景设计范文