软土地基处理论文范文

时间:2023-11-19 11:39:09

软土地基处理论文

软土地基处理论文篇1

摘要 结合宁连公路北段高速化完善工程探讨了粉喷桩处理公路软土地基的施工工艺与检测方法,介绍了喷粉桩施工注意事项。关键词 公路 软土地基 粉喷桩 施工工艺 检测方法宁连公路北段高速化完善工程连云港市境内有13座跨线桥位于软土地基路段,其土层状态基本是表层1~3m厚硬塑层,下8~10m厚软、流塑层,再下为硬塑层(或基岩),采用粉喷桩处理软土地基,即以水泥作为固化剂,利用深层搅拌机械将水泥与原位软土进行强制搅拌、压缩,并吸收周围水分,经过一系列物理化学作用生成一种特殊的具有较高强度、较好变形特征和水稳性的混合柱状体,它对提高软土地基承载能力、减少地基的沉降量及保证桥头高填土路基稳定性具有明显的效果,下面结合工程实际对粉喷桩处理公路软土地基施工工艺与检测方法进行探讨。1 设计简介宁连公路北段高速化完善工程(下简称“本工程”)粉喷桩设计桩径为50cm,间距1~2m,按梅花型布置,桩长以穿透软、流塑层进入硬塑层不少于50cm为原则,通常为8~12m,用于粉喷桩的水泥(425#普通硅酸盐水泥)为干粉。根据地基含水量的大小,采用水泥喷入量为45~60kg/m。含水量在40%以下时,水泥用量为45kg/m;含水量在40~60%之间,水泥用量为50kg/m;含水量在60~70%之间,水泥用量为55kg/m;含水量>70%时,水泥用量为60kg/m。设计要求水泥土28天无侧限抗压强度≥1.2MPa。2 施工准备2.1 粉喷桩施工前应准备下列施工技术资料:施工场地的工程地质报告,土工试验报告,室内配比试验报告,粉喷桩设计桩位图,原地面高程数据表,加固深度与停灰面高程以及测量资料等。2.2 场地平整、清除障碍。如场地低洼,应回填粘性土;施工场地不能满足机械行走要求时,应铺设砂土或碎石垫层。若地表过软,则应采取防止机械失稳措施。2.3 施工机具准备,进行机械组装和试运转。2.4 粉喷桩的施工工艺根据设计要求的配比和实测的各项施工参数通过试桩来确定。试桩一般为5根,通过试桩来确定钻进速度、提升速度、搅拌速度、喷气压力、单位时间喷粉量等。2.5 粉喷桩所用的水泥(425#普通硅酸盐水泥)应符合设计要求,并有产品合格证,并经室内检验合格才能使用,严禁使用受潮、结块变质的加固料。3 施工工艺流程3.1 粉喷桩施工。3.2 操作步骤为:①深层搅拌机械就位。②预搅下沉(至设计标高)。③搅拌提升,同时喷干水泥粉至地面以下0.5m处(设计桩顶)。④在桩上部的5m长范围内重复搅拌一次(1/3~1/2)桩长、桩上部强度要求较高。⑤重复搅拌提升,直到离地面下0.5m,上部回填5%灰土(或水泥土)并压实。⑥关闭搅拌机械移位至下一桩位。4 施工注意事项4.1 控制钻机下钻深度、喷粉高程及停灰面,确保粉喷桩长度。4.2 严禁没有粉体计量装置的喷粉机投入使用。4.3 定时检查粉喷桩的成桩直径及搅拌均匀程度。对使用的钻头定期复核检查,其直径磨耗量不得大于2cm。4.4 当钻头提升至地面以下0.5m时,喷粉机应停止喷粉。4.5 当喷粉成桩过程中遇有故障而停止喷粉,在第二次喷粉接桩时,其喷粉重叠长度不得小于1m。4.6 粉喷桩施工时,泵送水泥必须连续,固化材料的用量以及泵送固化材料的时间应有专人记录,其用量误差不得大于±1%。4.7 为保证搅拌机的垂直度。应检查起吊设备的平整度和导向架对地面的垂直度,每工作班检查不少于2次,使垂直度偏差不超过1%。4.8 搅拌机喷粉提升的速度和次数必须符合预定的施工工艺要求,搅拌机每次下沉或提升的时间应有专人记录,深度应达到设计要求,时间误差不得大于5秒,施工前应丈量钻杆长度,并标上明显标志,以便掌握钻入深度,复搅深度。施工中出现问题应及时处

软土地基处理论文篇2

在我国公路建设发展的过程中,随着经济水平的发展对公路建设的要求越来越高,面对我国土地条件比较复杂的的情况下,个关于对公路工程中软土地基的技术提高了更高的要求,本文主要通过对公路工程中软土地基中表层处理法、加载法、竖向排水法等处理方法和处理原则进行了阐述和分析,为公路工程中软土地的施工提供相关参考依据。

关键词:软土地基;处理技术;处理原则

中图分类号:B82文献标识码: A

引用

公路建设过程中软土地基的处理不同于其他建设项目的处理,在公路软土地基的施工过程中,不仅需要考虑软土地基的特殊地理材质还需要协调好公路发展的总要求,文章通过介绍公路工程中软土地处理的原则和处理方法,为工程建设软土地更好的实施和投资提供相关参考依据,从而提高公路建设的效率。

一公路工程中软土地基的特点和处理原则

1.1软土地基的特点

各国对软土地基的规定都不相同,在我国对软土地基的规定指的是那些强度相对比较低、但压缩量比较强的软土土层,这些软土土层含有的矿物质和有机物质比较多,重要包括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结构部分。[ 张紫千, 王志杰. 软土地基上的路基施工技术探析[J]. 科技信息(学术研究), 2007,(13) ]因此软土地基一般具有下列特点:通常软土地基中所拥有的含水量比较丰富,一般占整个地基的一半左右,这是由于特殊的地理位置所决定的;虽然软土地基强度相对比较低但压缩性能强,公路软土地基的压缩强度为0.03左右,属于高压缩性土地;抗剪强度比较低,公路软土地基的快剪粘性比较低,同时透水性能较差,很多软土地基的渗透系数相对普通地基渗水系数低;触变性能较明显,当外界对其产生干扰时,软土地基容易在强度方面受到影响,流动性能就会明显的表现出来;相对普通地基而言,软土地基由于自身的结构构成导致软土地基的承载能力比较低,一般为50Kpa左右,在施工过程中,一般需要对软土地基进行适当的加固处理才能进行相关的公路建设。

1.2软土地基的处理原则

根据软土地基的独特的特点和特殊的地质结构,公路工程建设中在面对软土地基的项目施工时,需要贯彻两个基本的原则:其一是经济适用性的原则,为了达到公路建设的经济性原,是对于软土地施工的过程中一般通过自然沉降法来达到土层结构的稳定,自然沉降法采用堆载预压的方法进行地基的自然沉降而达到土地结构的稳定;其二是时间性原则,一般功臣建设过程中除了要考虑到资金和拨款等方面的限制还必须考虑到在规定的时间内及时、有效的的达到施工的目标,一般通过相应的工程技术进行建设和施工。

二 公路工程中软土地基的处理方法讨论

在公路工程建设的过程中,对于软土地基的施工处理,要综合考虑到软土地基的地质特点和独性质,既要达到经济合理、质量过关的要求也要在现有的技术条件、施工环境以及劳动力市场的条件下合理、及时的完成对公路软土地基的建设,在现实施工的过程中,软土地基会在施工的过程中遇到比较大的困难,我们可以通过以下几种施工方案因地制宜的加以选择和应用:

2.1加载法

在处理软土地基强度比较低和沉降的问题上,可以通过对软土地基加载法的实施来达到加强软土地基强度和沉降的效果。加载法主要通过对地基的压力适当的增大来达到软土结构中天然水的含量,或者通过填土的方式,在软土地基的上层盖上一层沙子或者小石子再铺上隔水性能很好的防水膜,这时候由于大气压强的差值来达到软土地基强度的处理。在使用加载法对软土地基进行施工时,一定要在原来地基承载能力范围内填补沙子或者小石子,否则会破坏软土地基的结构和基本稳定性,还要考虑工程拨款资金方面的限制,因为这种方法所需要的相关费用是比较多的。

2.2塑料排水板法

这种塑料排水板的目的也是为了实现软土地基的强度和承载能力,加载法是通过在地基上面直接铺上沙子等物质来增大对地基的压力,而塑料排水板法是采用在软土地基内部插入塑料排水板,再通过相关渗水通道设施的建立来达到排水性能和方式的改变,保障排水的及时性和方便性,提高软土地基的排水功能,最终达到加强软土地基强度和稳定性的目的,不过在进行塑料排水板进行施工的时候也要综合考虑其本身存在的缺陷,因为在软土地基内插入塑料排水板会相应的改变原来软土地基的机构构成,甚至有时候会影响软土地基的沉降性能从而影响软土地基的稳定性能。

2.3降低地下水法

由于软土地基中水含量是比较多的,为了适当的减少软土地基中水含量,通过减低地下水法可以达到这个目的,这种方法的运用可以不受地基深度的限制,通过在地基上面或者中层部分区域采用降低地下水法,在综合考虑土层结构的渗水性能作为最基本的依据,当附近有比较充足的水源时,则要大量的把水抽出去,当附件水资源很少或者抽水区域出现障碍时,则要在软土地基区域采用相关设施进行保留和围护;在进行水量的增减时候要在符合抽水压力和水势大小的影响等综合因素下进行施工。

2.4粉喷桩加固法

这种方法的实施是需要相关专业设备和技术的,通过把空气进行压缩再将水泥喷射在加固的深层软土地基中,并在原来的位置进行高强度的压缩和搅拌,[ 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,2006]这中方法的运用可以让软土地基在段时间内最大限度的吸收周围的水资源,再通过适当的物理和化学反应,通过一系列的变化过程,把原来强度比较低的软土基地转变成强度比较大和能达到施工要求的水泥柱体,这种方式对公路软土地基强度的加强会产生很大的影响从而大大提高软土地基的稳定性和承载能力,但是在进行施工的过程中,要注意到搅拌机的位置的准确性、时间的适当性和相关的检验和维护工作。

不管哪种方法的运用都要根据不同地区软土地基的具体特点和施工环境的具体情况,具体问题具体分析,在实践处理软土地基的问题时相关施工人员和政府要综合考虑公路实施过程中的资金、环境、设备等综合因素的基础上,在满足软土地基基本的承载能力和公路施工质量的前提下[ 李王飞. 浅谈公路工程软土地基的处理方法及优点[J]. 科技传播, 2011,(03) ],采用经济效益最好、时间最短和质量最优的处理方法,实现公路工程软土地基使用的综合效益,推进我国公路建设向更好的方向发展。

结束语

软土地基的处理在我国公路工程建设项目中是经常需要面对和解决的问题,文章通过先阐述了软土地基的特点和处理原则之后,分析了软土地基实施过程中处理的几种方法,根据具体的实际情况采取不同的实施策略,为我国公路的建设发展提供相关的信息参考,为促进我国公路事业的发展贡献我的微薄之力。

参考文献

[1]张紫千,王志杰. 软土地基上的路基施工技术探析[J]. 科技信息(学术研究), 2007,(13)

[2]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,2006

软土地基处理论文篇3

关键词:深厚软土 软土路基 处理技术

一、前言

随着我国道路建设的迅猛发展,在道路的施工建设过程中,不可避免的会遇到深厚软土路基,与普通的路基不同,软土路基的强度很低、固结时间长、易产生变形等特性,在外载荷的作用下引起地基的过大的变形或是沉降等一系列的问题,因此,在软土路基上建造建筑物或进行道路施工,必须要对软土路基进行相应的处理,采取一定的技术措施改善软土路基的工程特性,消除各种不利的因素,确保在软土路基上施工的稳定性和安全性。

二、深厚软土路基及其特点

我国《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》中给出软土的定义为:滨海、湖沼、谷地、河滩沉积中具有天然含水量高、孔隙比大、压缩性大、抗剪强度低等特点的细粘土。软土路基是指压缩层主要由淤泥、淤泥质土、杂填土、吹填土或者是由压缩性极高的土层组成的路基。一般认为土基在外载荷的作用下,使得路基的强度不够或会产生过大的变形,导致建筑物出现下沉、严重时会引起裂缝直至破坏,这种路基就称之为软土路基。大量的工程实践证明,软土厚度超过1.5cm的软土路基称之为深厚软土路基。由于深厚软土路基具有固结速度很慢,处理难度很大,施工沉降大的等难点,因此,关于这些问题要不断加强这方面的研究。

三、深厚软土路基表层处理技术

表层处理就是通过利用软土自身的力学特性或者利用外加处理材料的特性,使得软土路基的表面形成一个受力的范围,通过扩大器受力的范围,可以有效地降低深层软土的受力,进而降低了深层软土遭到破坏的可能性。

(1)采用软土硬壳层对软土路基进行回填碾压处理。软土硬壳层是指细微的土壤颗粒,在水流冲击的作用下,沉积在内陆湖泊以及海洋沿岸等处从而形成了不同类型的软土结构。由于软土硬壳层的连结力的增加,使得土壤的应力集中逐步扩散,从而降低了软土路基的沉降的可能性,同时,还进一步地提高了土壤的承载能力,有效地增加了路基的极限高度。研究者根据工程实践的经验总结出采用软土硬壳层来设计施工路基的步骤,其中包括现场勘探、分析勘探数据资料、确定设计方案、试验验证、正式施工等。

(2)采用堆载预压法技术处理软土路基。堆载预压法是指通过利用软土路基自身的重力,逐渐使软土路基下层加速固结的一种方法。堆载预压是在建筑物建造之前,对地基进行堆载预压,逐渐使软土路基固结,以满足建筑物对软土地基稳定性的要求。

(3)采用土工合成材料技术处理软土路基。土工合成材料是指利用岩土工程并结合合成材料加工成的产品的总称,通常有反滤、排水、隔离和加固补强等功能。软土路基常用的土工合成材料有土工织物和格栅两种。

四、深厚软土路基深层处理技术

软土路基表层处理是依靠软土自身的应力应变的性能,结果是形成一种修补结构,由于许多软土段的结构物对工后沉降的要求很严格,仅依靠表层的处理并不能满足其要求,这就需要对软土路基进行深层的处理。

(1)采用预应力管桩技术处理软土路基。这种处理技术是指在桩顶上接有由钢筋混凝土制成的桩帽、管桩以及地基组成复合地基,此作用下可使地基得到加强。管桩的设计包括垫层的设计(其组成类型、厚度、应力以及强度的分析等),管桩的设计(管桩的类型、尺寸、形状以及桩帽的设计等),计算地基沉降的幅度和侧向的变形情况以及验证地基的稳定性四个组成部分。沉桩采用的方法分为锤击、振动、静力压桩方法三种。

(2)采用沉管灌注桩技术处理软土路基。施工程序为桩孔就位、沉管、拔钢管以及振捣混凝土、下放钢筋笼、浇筑混凝土到桩顶。沉管灌注桩分为锤击和振动两种。

(3)采用深层搅拌桩技术处理软土路基。该方法用于加固饱和的软粘土地基,其原理是以水泥作为固化剂,经过深层搅拌之后,在钻井的过程中将其注入, 浆液与软土固化成具有一定强度的水泥土,从而起到了加固地基的作用。水泥搅拌法常用于加固各种饱和的软粘土,一般水泥作为固化剂最为常用。深层水泥搅拌技术包括水泥浆喷射搅拌和水泥粉喷射搅拌两种施工方法。

(4)采用塑料排水板的技术处理软土路基。塑料排水板可以替代砂井起到排水的作用,排水过程要流畅,因此,塑料排水板要具有较强的渗透能力,同时还应具有一定的抗拉、抗折强度,抗老化的性能以及在水中保证不会变形,强度不会降低等性能。

五、深厚软土路基监测技术

由于路堤载荷的作用造成地基沉降以及并影响稳定性,同时也会影响到周围的地基和建筑物,处理不当,会引起致路堤失稳,建筑物遭到破害等一系列的问题,因此,在深基坑和隧道施工中需要运用地基检测技术,软土路基检测的项目如下所示。

1 地面沉降检测 该检测是指把沉降仪器埋设在路堤的地面中进行测量,从而检测出地基在一定时间中的沉降量。

2 深层沉降检测 该检测是把沉降仪器埋设在距路堤具有一定的深度进行测量,用来检测地基的压缩厚度以及地基各层的变形情况。

3 路基稳定观测 该检测是指通过利用路基上的位移观测桩检测其移动的情况,以检测地基的水平移动和隆起,从而确保路堤施工的稳定性。

4 土压力观测 该检测是指在路基的施工过程当中,通过提前埋设在路基表层下面或是路基的机体内的土压力计,以测量其压力的变化情况,检测出的数据作为施工的指导。

六、深厚软土区桥台后路基处理技术

软土地基上桥台往往采用短承桩,桥台的沉降量很小。由于桥头路堤的填方很高,使得作用在地基的载荷很大,作用在桥台上的土压力也变大,因此,要确保好桥头路堤地基的稳定性和有效地减小桥台和后台的沉降差,处理桥头路基通常有永久处理和易修补处理两种方法。

七、结论

深厚软土路基处理的好坏直接影响着道路的承载能力,软土路基在道路施工建设和建造建筑物的过程中比较的常见,因此,对软土路基的处理问题要展开的一系列的研究,本文简要的介绍了处理软土路基的几项关键技术,并总结了一些处理方法的设计步骤,可以根据软土路基不同的特点采取相应的处理技术,进而保证工程的施工质量。

参考文献:

[1] 刘鹏.深厚软土路基处理关键技术的研究.上海交通大学硕士学位论文.2006

[2] 刘吉士,阎洪河.公路路基施工技术.北京:人民交通出版社.2003

软土地基处理论文篇4

关键词:工程地质;软土;地基处理

中图分类号:F407.1 文献标识码:A 文章编号:

前沿

近年来,随着建筑行业的迅猛发展,软土开始逐渐被广泛的运用到各类项目的施工建设中。软土因为其自身性质的特殊性,人们开始对软土的性质、基坑开挖的稳定性以及如何加强地基的稳定性进行了深入的研究,目的在于对软土的工程性质信息进行科学的掌握,以保证施工项目的安全和稳定。目前,软土被广泛的运用到各类工程的施工建设工作中,尤其是交通运输业中被运用的最为广泛,在通常情况下软土多用于地基的铺设中,软土自身含水量较大、粘度较高好,具有较低的透水性,可以很好的保证路基地基内部结构的稳定。解决软土实际运用中的问题,必须根据不同的地质环境条件制定相关的软土处理方案,维护地基的稳定,规避不好的方面,扬长避短,将软土成功的运用到工程的施工建设中,发挥其应有的工程价值和经济价值。

1软土的工程性质概述

从地理学角度上来讲,对于软土的定义是这样描述的,软土的外观颜色以灰色为主,是一种细小的颗粒,含水量上软土的天然含水量大于或者等于液限。并且天然孔隙大于或者等于1.0,这些都是典型的软土的工程地质性质。软土还具有一个与众不同的工程地质质特点就是软土的具有高压缩性,很容易被压缩进而使得其形态发生变化,此外软土的强度较低,抗压能力较差,灵敏度较高,透水性较低,可以很好的保证地基等建设避免外界雨水的影响,但是软土的一个较大的不足之处就是在较大的地震力的作用下极易出现震陷现象,导致地基等抗震能力较差,不能很好确保建筑在地震发生时候的稳固性。我国境内的软土具有很好的结构构造,层理分明,并且在互层中会伴随夹杂着较密实的颗粒和一些较为粗的粉土和沙层,这些都是属于软土层中的变异土层,在对软土的相关研究中,必须认真细致的对软土的各个层次构造进行细致的分析,从而能够很好的掌握软土的工程地质性质,有效的解决与软土有关的工程问题,推动相关工程建设工作的顺利进行。软土在我国也有广泛的分布。我国软土的主要分布区集中在一些沿海和内陆地质典型地区,如果按照软土的工程性质和自然地理环境的标准划分,我们可以将我国的软土的分布区划分为三个主要地区,一个是从秦岭至连云港一线,这个区域一直划分到连云港的北部沿海。第二个是沿苗岭、南岭走向至福建莆田的沿海地区,相关的工程建设软土研究工作很多以此分区办法来作为自身地质勘察的依据,从而能够很好的掌握区域软土的工程地质性质资料,有助于地基建设等软土工程的稳定与安全。

2软土路基的处理工作

在我国不同地区的软土工程性质及地理性质存在着较大的差异,因此要针对不同性质的软土制定不同的地基软土处理方案,这样才能够有效的做好地基软土的稳定与处理工作,实现工程项目的建设稳定火热实现软土的预期工程价值,推动相关建筑行业的不断发展。随着各方对软土的研究工作的深入,现在已经制定出多种地基处理方案,并且经过了实践的检验。下文我们对有关建设中的地基处理技术进行研究,从而更为有效的推动软土处理工作的不断完善和进步。根据实际的软土地基等建设经验,业界已经总结出了有关软土地基等问题的处理策略,无论是理论水平还是技术水平都已经达到了一定的高度和水平。但是在地基的处理上仍然要注意如下几个问题:

(1)为了避免地基出现沉降而引发一系列的工程安全问题,在进行软土地基的处理工作之前,要首先考虑提前做好路基的填筑工作,在其充分完成沉降之后再修筑相关建筑的地基路基等设施。

(2)地基和路基等在施工过程中和交付使用期间应该是较为安全的,对软土路基地基进行处理之后要使得其经过过重负荷之后即使发生较大变形仍能够很好的保证桥台。涵洞等构筑物以及沿线各种设施不会发生过大的变形。

2.1合理的调整地基路基的结构构造

对于软土的处理方式一个最为有效的方法之一就是改变软土的地基构造,使得其在软土等材料的铺设方式上更加合理,从而能够最有效率的提升软土路基地基的稳定性,进而有效的处理好与软土有关的工程建设项目的稳定。反压护道,这种软土地基的处理方式主要用于一些填土较低的区域,在相关地基路基在施工过程中难以达到相关的滑动破坏系数的情况下,对路基的两侧进行反压,最大限度上的确保地基路基能够保持稳定的状态,以达到路基稳定的目的。并且在相关的施工建设中应该避免堆填工作的高度过高,应该分层有序的进行铺设,对软土进行充分的压实,形成一定的坡度,从而能够有效的做好地基路基的排水工作,防止过量水分的渗透对于路基稳定的影响。除此之外,在对路基进行反压护道的时候填筑速度不能低于主路堤,对主路基的施工任务完成以后,就可以按照有关规定将反压护道设计高度以上的部分挖除,从而使得整体工作顺利完成。

2.2砂垫层法

这种软土地基的处理方法是现今地基处理方式中最为普遍并且效果较好的一种处理方式。具体的操作方法是在铺设完成的软土层上再铺设厚度为0.5~1.2m左右的砂垫层。这种处理方式可以促进路基各个填充部分的有效结合,有利于地基内部的排水处理工作,有效的提高了地基的承载能力,增加稳固性,做好地基稳定维护。砂垫层的铺设在力学的角度上来看是在分散软土路基的受力,使得整个软土路基的受力更加均匀,避免路基或者地基的某个部分出现受力集中的现象。此外砂垫层还可以有效的提升地基路基的透水性,合理的调控路基地及内部的水平衡,减少水分渗透对于路基内部稳定性的破坏,因此要想做好软土地基的处理工作,进行科学的砂垫层铺设也是一种有效的处理地基方式。

2.3超载预压法

这是一种适用范围很广的地基处理方法,能够很好的与其他方式进行配合分工,进而以最大的效率解决好相关问题。作为一种可以直接处理软土地基问题的方法,超载预压法可以适用于一些壳层硬度较大而地基软土的埋藏深度较浅、土层薄的软土地基。超载预压法的一个最明显的特点就是可以与其他软土地基处理方法相互共用,能够很好的调整自身处理方式进而适应各种处理软基处理方法。相关建筑施工对于预压土的填筑有明确的规定,要求其须达到90%的压实度,这样可以有效的解决软土稳定性较差的问题,有力的促进软土路基稳定性的建设。除此之外,超载预压的软土处理方式在时间上还具有一定的时间期限,按规范规定一般不得低于6个月,并且在这6个月期间需要有关监测单位对地基的沉降进行实时的监控,做好数据的汇总和分析工作,只有在地下水压和地基侧移数据达到有关工程标准要求并且软土路基变形稳定之后,才可以对超载预压进行卸载,这样超载预压法就完成了对软土路基的处理任务,维护了路基的稳定。

2.4石灰柱法

石灰柱地基的处理方法一种有效利用石灰特殊的物理化学性质进行软土路基处理的方式,可以在一些软土层较浅的地基处理工作中进行使用,实践经验证明其功效还是可以令人满意的。石灰柱法是用人工或者相关钻孔器械在软弱地基上进行钻孔作业,完成钻孔之后在孔内注入生石灰或者生石灰掺合料,当石灰在地基内遇到水分时候就会发生化学反应,吸水膨胀、放热作用、离子交换作用,这样就可以很好的改变软土地基内部的稳固结构,形成各种维稳材料的混合体,进而有效的提升地基的承载能力,减少地基沉降问题,维护地基的稳定。石灰柱法是典型的科学理论在实践中的有效运用,理论与实践相结合,科学有效的推动了软土地基处理工作的顺利完成。随着社会各个领域及行业对软土地质工程性质研究的深入,越来越多的科学处理技术被运用到实际建设工作中,很好的促进了软土施工建设中的问题的解决。在不同程度上促进了软土工程地质作用的发挥,有助于相关地基建设工作保质保量按时完成,实现计划中的施工建设目标。

3结语

软土在当今各类施工项目的运用越来越多,但是要想真正的规避软土的一些不足之处,将其最大的工程优势发挥到极致,就需要有关单位认真科学仔细的对软土的地质工程性质进行研究分析和论证,制定出有效的软土地基等工程设施的处理方案,针对不同地质环境条件下的施工情况,有针对性的研究制订出软土地基路基的处理方法,及时的解决软土在工程建设中出现的问题,提高软土的工程使用效率,发挥其应有的工程地质价值,从而促进各类工程项目施工工作的顺利进行,实现各自目标经济利益。

参考文献

[1]马爱芳,吕荣春.议道路软基处治方法[J].经济技术协作信息,2009,(4).

软土地基处理论文篇5

关键词:软土地基;处理技术;水利施工;应用

0引言

软土地基即压缩层,主要是由淤泥或其他高压缩性质的土质组成的软性地基,其基本承载力比较低,一般状态下不会超过80kN/m2[1]。如今,由于中国社会经济的迅猛发展和进步,进一步拉动了区域经济和农业的全面升级,可是因为水利建设工程是促进农业健康向上稳步前行的主要推动力,所以有大量的水利建设工程项目也随之产生。因为水利建设工程需要的施工地点普遍情况距离海边、沼泽地比较方便,它的土质层也随之表现出了一般软性特点,因而软土地基的处理办法已经变为现代水利施工过程中紧切需要我们面对和解决的关键问题之一。有关的技术人员在现实生活中的水利建设工程中,对软土地基的处理结果会对水利工程的最终工程质量和安全性产生直接性的影响。所以,在水利建设的实际施工过程中,有必要保障工程建设中软土地基的最终效果,利用优良的软土地基处理技术可以极大地提高软土地基的稳定性,使得水利建设的整体施工质量效果得到最佳化,而最终工程的安全性也随之得到一个保证。由于水利建设工程规模的逐渐扩大,在水利工程的建设过程中遇见越来越多的软弱地基以及不稳固地基的处理已经成为现今水利建设工程中的重要问题。为了满足当今水利施工过程中对地基的基本要求,软弱地基必须经过地基处理办法组建成复合地基[2]。而地基处理办法是否得当,不单单会影响到上层建筑物体的使用寿命和稳固性,而且也会对施工进度以及最终的工程造价产生深远影响。

1软土地基处理技术在水利施工中的应用

1.1排水砂垫层

排水砂垫层指的是通过在水利建筑路堤下部地面铺设一层砂垫层,主要目的就是希望在软土层表面增加一定面积的排水面,这样一来在进行水利工程建设填土的时候,其承载面就会持续增大,进而促进软土地基排水渗透出来的水可以短时间内快速经过砂垫层而排出,为了可以从源头上保障砂垫层排水的有效性,就必须需要筛选出一系列渗水性比较优良的建筑使用材料[3]。而砂垫层本身的厚度通常情况下是在1-2m左右,为了可以确保砂垫层渗水作用的有效发挥,有必要填上一层具有黏性的土质密封积水,以避免积水上涌返会路基内部。路基两边需要建立设备齐全的排水沟,从源头上确保路基的稳固性。同时施工过程中工作人员必须努力提高自己的专业能力和综合素养,规范水利施工技艺水准和施工环节,在水利建设施工具体要求的基础上进行充分考虑,进一步改善软土地基处理技术的现实应用,提高其使用质量[4]。在软土地基处理中可以适当利用水泥、生石灰等化学添加剂加入土质的办法,从而改变土壤的构成,进而改变其土质结构。通过这样的办法能够将软土转化为韧度比较高的土壤或稳固性比较好的土壤,能够有效提高软土地基的稳定性与安全性。在使用化学添加剂的时候,需要注意的是,有必要掌握好化学添加剂的含量,按照实际土质状况调整化学添加剂的配比,从而保持土壤中水土平衡。排水与加压之间相互配合,有利于地基中积水的有效排出,通常选择比较多的排水系统有垂直向排水、排水砂沟或其他水平向或者垂直向的排水砂沟。

1.2加筋填土

为了加强软土地基的抗压力性,可以通过在软土地基中铺设拉力性能比较优良的拉筋进行改造,利用这种方法,能够使得土质颗粒与拉筋之间形成一股比较强大的摩擦力,对软土地基与加筋材料进行充分混合,从而降低软土地基的变形可能。其中填土层法是通过将软土地基下半部分比较湿润、松软的土质进行大规模的清除,再使用一些可以有效抵抗永久抽拉、性能比较稳定的化学材料进行填充,填充之后再进行下一步骤的压模。在其施工过程中,可以使用一些像碎石子、玻璃碎渣等废弃材料充当垫层填土;对软土地基使用砂石垫层的时候,能够有效提高水利建设中软土地基承载力,还能够推动软土地基积水的渗透排出,使之形成凝结状,变成处理地下暗道的使用材料[5]。使用碎石子进行土质垫层的时候,有必要对压模的密度和厚度进行深度掌握和控制;填土垫层法具备明显的工作时间短、过程造价比较低以及操作简单等特征,因而在水利施工过程中得到大范围的推广和使用。施工技术人员将地基底部一定范围内的土壤层挖走,将其需要使用的施工材料进行分层填充,另外还能够借助仪器设备或者人工操作将填充物分层压膜,从而满足水利工程建设对其密度和厚度的具体要求。在对软土地基进行处理的时候,能够利用填土技术进行有效施工,需要注意的是在施工的时候有必要对垫土层的厚度和密度进行科学设计,同时需要选择一些适宜的化学垫层材料。这其中,在对垫层密度和厚度进行设计的时候,应该按照作用力扩散的角度进行,用以保证垫土层可以适当范围内超过地面下半部边缘部分,只是侧边排出状况不应该出现在垫土层材料之内[6]。另外一方面还需要确保垫土层厚度与地面厚度相比超过0.3%。譬如,排水砂垫层指的是把一层砂土铺垫在路堤下面,其工作原理就是利用填土的时候,持续的填土量会造成土壤承载力的加强,软土地基排水在砂土层架设并稳固好后会持续推动积水的渗透。

1.3预应力混凝土管桩的装设

在水利工程施工过程中,预应力混凝土管桩的装设应该是最普遍的处理办法之一,如今的软土地基处理办法具体有张力性预应力管桩与后扬性预应力管桩两种。这当中,张力性预应力管桩主要是由桩身、桩头以及钢箍构成,在水利建设施工过程中使用范围极广。后扬性预应力管桩的使用技术有动压法、击打法、钻孔法等等,在进行软土地基处理的建设施工过程中,因为施工过程的打桩流程比较复杂,其振动声音和动静比较大,极易对周围的环境产生大范围的噪音困扰,严重干扰周遭居民的日常生活。所以,相比而言动压法的使用最为广泛,结束预应力混凝土管桩的软土地基处理以后,有必要对整个桩体进行综合检查,以便确保水利工程建设的施工效果得到最大化发挥。预应力混凝土管桩地基处理技术的使用主要集中于中国东南沿海区域,这个技术从源头上加强了水利建设工程的安全性和稳固性。现实生活中,一旦出现淤土层比较厚的情况,同时大面积的深度操作无法展开的时候,桩基法就比较适合,最初的桩基法使用材料有木桩、石桩等等,随着建筑材料的不断发展和进步,出现了一大批先进材料如钢筋混凝土预制桩,并在建筑领域得到广泛的使用和推广,它所依据的工作原理就是通过人工打孔或机械打孔的方式,把一定比例混合的混凝土注到软土地基层之中,当混凝土与离子转换作用以后会出现发热的情况,造成桩基周围软土地基的承载力性能得到有效的提高,从而产生具备复合型功用的混凝土桩软土地基,有效避免地基下沉,确保软土地基具有较好的承载能力,另外再加上混凝土自身拥有比较优良的承载力、方便操作、资金投入比较少的优势,使其工程整体施工质量得到大幅度提高。

2实验论证分析

为保证文章提出的软土地基处理技术的有效性,进行实验论证,实验论证采用相同构造的软土地基,处在相同水利施工进度的工程进行论证实验。为保证实验的严谨性,采取传统地基处理办法作为实验论证对比,对地基渗水性进行统计。根据对比,可以得出文章设计技术可以最大限度地提高水利施工工程中的渗水性,延长日后水利建筑的使用寿命。

3结语

软土地基处理论文篇6

关键词:软土路基;公路施工;公路施工

中图分类号:X734文献标识码: A

一、软土路基技术简介

1、软土路基处理技术的发展史

软土路基处理技术在我国公路建设事业发展的过程中为其注入了新能量,不断地在发展过程中改进技术,公路软土路基处理技术拥有较为悠久的发展史,该项技术在长期的发展和日益积累的实际操作当中都得到了很大的创新和进步,人们对这项技术的应用也越来越娴熟,如今的许多先进应用技术都来自于对原有技术的创新和改良,根据史料记载,我国早在三千年前就有了用木头、麦秸、竹子等物体来加固地基的方式,随后石头、大密度软土也被用于地基加固,如今回顾路基处理技术的发展历程,其迅速的发展速度为公路建设做出了巨大贡献,根据其发展时间划分大致可分为两个时期,第一个时期是建国初期,该时期应用的路基处理技术主要有挤密土桩、化学灌浆、砂石垫层等,第二时期是自20世纪80年代伊始至今,随着改革开放的进行,各行业都处于快速发展时期,建筑工程行业也在着力发展市场,大量引进国外先进路基处理技术与实施理念,在我国建筑事业中广泛推行,促进建筑事业的快速发展。

2、关于软土路基处理技术概述

软土路基技术能够促进我国公路工程建设事业的良好发展,有效提高企业的经济利益和社会效益,提升我国公路路基处理技术水平,近年来,我国主要依靠引进国外先进的公路建设技术,在运用和总结的同时,不断对我国现有的处理技术进行深入的思考和创新,经过多年的经验综合和实践应用自主研发了新技术,例如低强度桩复合地基法、刚性桩复合地基法、真空预压法等。

二、公路软土路基的常见处理方法

1、静载法

在地基硬度不够的时候使用静载法,就是在软土地基上施加重物,将软性地基进行压缩,使地基的硬度增加,达到公路路基对承载力的要求,不断地提高公路的使用周期。静载法在公路建设中是利用高压力,对土壤施加压力,排出软土地基中的水分,增强地基的承载力。

2、添加剂法

添加剂法也是软基处理技术的一种,就是在软土地基中加入一些物质。软土地基承载力很小,不能承受公路机械施工的压力,这就需要在软土地基中添加一些硬性物质,提高地基的抗压力以及强度,增强泥土的可塑性,目前常用的添加剂为水泥。

3、垫层换填法

垫层换填法适用于软土地基浅层处理。顾名思义,就是在软土地基中填充材料,常用的材料为泥土、碎石,提高地基中的坚硬物质含量。一般来说,利用垫层换填法有两种方式,即手工作业以及机器辅助。这两种方式就是利用人力或机械动力,

将软基中的泥土抽取出来,然后将碎石等材料尽心填充。在实施的过程中,特别是埋填深度达到1 m后,需要在上面加上一层土工布,保证功能最大化。这种软基处理技术能够增加路基的承载力,还有效地解决了地基冻胀对路基的影响。

4、固结排水法

(1)真空预压法进行地基处理时,需要确保真空预压边缘大于建筑物基础,这样在进行预压的时候,可以通过预压达到增大地基预压力的目的,而且模大小会直接影响真空预压效果,所以使用中一定要尽可能增大使真空度,确保预压效果。(2)堆载预压法对地基进行处理的过程中,需要通过建筑物自重进行加压,同时需要采取额外的预压措施,通过部分超载预压进行排水固结,根据残余沉降量和固结值确定施工方案。(3)降水预压法用于地下水含量小的软土地基,这种方法在施工前需要收集地质勘查数据,从而制定符合地质特点的施工方案,确保降水预压细致可靠,增强排水固结的时效性。

5、砂石桩法与水泥粉煤灰碎石桩法(CFG桩法)

砂石桩包括碎石桩与砂桩,通过振动的方式在软土路基成孔,然后将砂石挤入孔中,形成良好的砂石桩体,从而保障砂石的结构,这种主要是通过排水减压以及砂石的紧密而实现的固结,必要时需要加入水泥,形成混凝土,从而保障软土路基的结构,这种施工方法简单,二期额加固效果好,能够有效地缩短工期,保证软土路基的剪切力。修建时需要满足以下原则:(1)外边线满足设计布桩要求;(2)根据实际情况设定定位轴线;(3)振冲施工采用ZCQ一55、ZCQ一75型振冲器;(4)施工前应检查振冲器的性能;(5)振冲施工采用双水高压新型振冲工艺,成桩后清除基坑表层松散泥砂,用振动式压路机对表面进行压实处理。

CFG桩法主要是用于高层建筑的桩体方法,采用水利以及煤灰等物质,形成估计额结构,然后在搅拌作用促进软土路基的固结,增大变形模量。这种方法能够有效地利用固结结构的能力,而且软土路基中的水可以作为固结水施工,通过传递将传递在深层结构中。CFG桩主要是用过水泥石股价以及水化物的结构实现的,这种方式能够有效地应用于软土路基处理,而且适应广泛,关注方面,施工相对简单,能够有效地促进软土路基的荷载能力。

三、选择科学合理的公路软基处理技术要点

在进行软基处理过程中,选择合理的处理技术对处理效果具有很大的关系。在选择软基处理技术时,应该综合考虑路基状况、道路性质、施工环境以及施工路段所处位置等因素,具体选择要点包括以下几个方面。

路基状况是选择软基处理技术的重要参考因素。在进行软基处理过程中,如果路基软土层较浅,一般用表层处理法即可,而重要的建筑物构造地基常用垫层换填法。如果路基软土层较厚,应该使用表层处理技术与其他技术相配合实施处理。如果路基软土层较厚并且没有砂层,那么固结沉降需要花费较长的时间,一般采用固结排水法。而稳定地基不适用的情况下,常常利用强夯法。

由于公路性质差别,在软基处理过程中选择的处理技术也不尽相同。对于等级较低的公路,可以进行简单路面的铺设,等到路面沉降结束后,再铺设正式的路面,这样既能达到此等级公路的要求标准,并且能节省大量的资金;对于路面较宽的高等级公路来说,路堤的高度、宽度等都是软基处理技术选择的关键因素。

公路施工环境不同,也应该选择不同的软基处理技术,这是由于公路施工环境不同就说明公路的经济性质不同。在进行软基处理技术选择时,应该考虑振动、噪音、地下水等施工环境。

四、实际应用中软土路基处理技术方法的不足之处

1、理论与实践不能相应符合

理论和实践的结合能够促进工程的更好发展,而实践一般是建立在理论的基础上进行的,公路建设事业在实施过程中,以理论来指导实践是非常重要的科学依据,但公路工程建设中关于路基软土技术处理方法的相关理论知识是非常少的,因此,加快对路基处理技术的理论研究是目前发展的较为重要的一步。

2、不符因地制宜的施工原则

施工中要遵守因地制宜原则,不可盲目选址施工,在公路中不同的位置对施工技术要求是不同的,在施工之前必须要先对周边环境进行细致考察,如今,对于公路软土地基处理技术缺少多种不同技术的比较,还不能形成一个健全的方式方案,因此,每段公路的建设都要符合因地制宜原则。

3、施工机械技术不成熟,降低技术实施效果

公路建设事业的快速发展带动着施工机械的大量生产应用,但在其过程中出现了许多技术并不成熟的施工机械,其功能和生产效果不符合我国公路建设要求,不能对公路的质量有一个充分的保障,使技术实施的效果大大降低。

五、公路施工中软土路基处理技术新的发展方向

1、软土路基处理技术及材料的新的发展方向

立足于公路工程的实际发展情况,不断创新原有的技术理念,发展新方法,例如碎石桩法,该方法能够较好地对深层地基相关稳定性进行处理,有机灌浆材料和无机灌浆材料都是软土路基处理中较好的物料选择,在未来的发展过程中,将理论和实践结合的过程中不断对地基处理材料的采用进行创新,能够进一步提高地基处理水平和工程质量。

2、软土路基处理技术中机械设备的发展

可变距双轴深层搅拌轴、深层搅拌机的研制在提高工作效率上都起到了很大的作用,高压喷射注浆机也对高压喷射注浆法的使用范围有了一个很大的扩展,干法振动成孔器的研发也促进了干法振动碎石桩技术的发展。各机械设备的研发和创新都大大促进了公路施工中软土路基处理技术的发展与成熟。

结束语

综上所述,在进行公路遇到的软土地质,能够采用多种地基处理方式进行处理,施工单位需要根据施工中的实际状况进行选择,保证软土地基处理的效果,以及处理方式的经济性和科学性。

参考文献

[1]缪如伟.公路施工中软土路基处理技术分析[J].交通标准化,2014,02:46-47+51.

[2]高海燕.公路软土路基处理技术的应用分析[J].黑龙江科学,2014,01:87.

[3]何宝锋,魏报春,张慧明.公路施工中的软土路基处理技术[J].黑龙江交通科技,2014,01:66-67.

软土地基处理论文篇7

关键词:市政道路;软基处理;强夯法

1 前言

强夯法实用于多种土性地基, 如碎石土、砂土、低饱和度的粉土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等, 具有效果明显、经济易行、设备简单、节约三材等优点。但对于饱和软黏土, 由于其含水量高、渗透性差, 当受到强烈冲击时, 不能迅速排水, 因而孔隙水压力上升快, 消散慢, 使坑周土体强度降低, 因此, 一般认为软黏土地基不宜采用强夯法处理加固。但近年来强夯加固软土地基理论和实践发展很快, 积累了不少经验, 在很多工程中取得了良好的效果, 其中有强夯结合袋装砂井综合处理法、强夯置换法处理软土地基等新措施, 本文笔者就针对某市政道路工程探讨强夯结合袋装砂井如何处理饱和软黏土的有关问题进行简要的分析。

2 工程概况

该地区软土属高含水量、低强度、高压塑性的超软弱黏土。地层自上而下为: ①人工填土, 色杂、松散―稍密, 厚度1.0~2.0m; ②海陆交互相沉积层(软土层) , 为淤泥,淤泥质粉质黏土, 夹淤泥质细砂, 灰黑色, 饱和,流塑, 松散, 该层层底埋深3~15 m左右; ③冲积层, 杂色, 花斑状粉质黏土, 可塑, 灰黑色淤泥质粉质黏土, 饱和、流塑及灰黑色中砂层, 饱和、松散―稍密, 厚约0~8 m; ④残积层, 为黄―灰黄色砂质黏性土、硬塑为主, 为花岗岩残积土, 厚约0~6 m。天然含水量w0 = 73.2% , 液性指数IL = 1.66,塑性指数IP = 24.8, 孔隙比e0 = 2.013, 压缩系数a = 2.247 MPa- 1 , 竖直向固结系数Cv = 0.792 ×10- 3 cm2 / s, 水平向固结系数Ch = 5.019 ×10- 3cm2 / s, 内摩擦角φ = 6.4°, 凝聚力c = 6.2kPa, 容许承载力[σ0 ] = 40 kPa。

根据估算, 在不作软基处理情况下路基极限填土高= 1.86 m左右。

根据路基软基稳定控制、工后沉降控制、路面结构的基底强度要求必须对软基采取处理。而道路的施工期只有8个月, 软基的实际预压时间只有5个月左右。所以采用的软基处理方案满足该工程特点要求。

3 施工方案

3.1 选择合理的处理方法

常用的软土路基处理方法有清淤换填、袋装砂井(插塑板) 、强夯法、真空预压、碎石桩、搅拌桩、CFG桩等多种。

袋装砂井(插塑板) 加预压排水固结方法需预压, 一般固结的时间较长(180~360 d) , 工后沉降较大; 同时本工程所处的位置距河口非常近,受潮汐影响水位变化大, 由于微薄砂层的存在, 与附近河水水力联系密切, 排水固结效果不甚明显。特别是有些地段地层上部分布杂填土(如原已填鱼塘地段) , 地基采用此方法处理困难。

对桥头路堤, 由于填土相对较高, 工后沉降要求不大于0.1 m, 可采用复合地基处理。对于软土厚度小于15 m的桥头路基采用水泥搅拌桩, 大于15 m的地段采用CFG桩处理。该处理方法效果好,亦不需预压, 但工程造价较高, 不能广泛采用。

袋装砂井(插塑板) 加强夯法: 它通过设置竖向排水体系(袋装砂井) , 并结合静荷载(填土堆载) 和动荷载(强夯夯击能) , 使得地基土在较短时间内完成大部分固结沉降, 减少工后沉降并迅速提高承载力; 此外, 还可通过对地基的预震作用, 有效地消除砂土液化、基坑开挖涌砂现象; 有利于地下管线的开挖埋设。

通过对不同处理方法的对比,并结合周边已建工程的实例及效果, 对于软土埋深小于8 m的地段,采用了动力固结(强夯加袋装砂井) 作为一般软土路基的处理方法之一。对于上部分布杂填土软基, 则单纯采用强夯法处理。

3.2 作用原理

强夯法加固非饱和土的过程, 就是土中的气相被挤出的过程。而对饱和土, 传统的固结理论认为, 在快速加荷条件下, 孔隙水无法瞬间排出, 所以是不可压缩的, 但无法解释饱和土在强夯后产生的明显较沉降。L・梅耶动力固结理论认为:

(1) 强夯中土的渗透系数是随时间变化的;

(2) 强夯中饱和土孔隙水具有压缩性;

(3) 强夯中饱和土有局部液化现象;

(4) 强夯中饱和土有触变现象。

所以在重复夯击作用下土体中产生裂纹, 土中部分吸附水变成自由水, 随着孔隙水压力的消散,土的抗剪强度和变形模量不断增长。

单纯的强夯由于竖向裂缝的产生并非规则的和连续贯通的, 因而在孔隙水和气体排除过程中并非很畅通, 这就造成在施工过程中孔隙水压力消散缓慢, 从而影响到加固的效果和施工进度, 效果不佳。采用排水固结法结合强夯, 当土体受到冲击荷载时, 土中孔隙水压力增加, 孔隙水可渗透到袋装砂井中, 沿袋装砂井直接排到地表, 这样缩短了排水距离, 加速了孔隙水压力的消散过程和地基沉降的发展, 而达到加固的目的。

3.3 设计参数

到目前为止, 强夯法还没有一套成熟和完善的理论和设计计算方法, 只能通过试夯的方法确定施工参数。试夯区面积不应小于20 m ×40 m, 对不同地质条件, 至少进行一处试夯, 通过试夯确定施工参数, 如夯锤重量、夯锤落距、单点总夯击能、夯点距离、间歇时间、夯击遍数及有效加固深度等。

(1) 加固深度按式(1) 估算

H = a (m h)1/2 (1)

式中: m ―――锤自重, t;

h―――锤落距, m;

a―――修正系数, 黏性土取0.6左右;

H―――强夯影响深度, m。

(2) 强夯机具、夯锤重量、夯锤落距的选择。

强夯机械采用履带式起重机械, 一般国内夯锤重为10~25 t, 我国至今采用的最大夯锤重为40 t, 夯

锤一般采用圆形, 带气孔的锤较好。同时, 由于软基强夯过程中产生较深的夯坑, 会产生一定的能量损失, 所以对于软黏土, 锤底的面积不宜小于6 m2。

目前我国通常采用的夯锤落距一般为8~20 m。

(3) 软土夯击工艺及参数往往决定强夯法的效果, 根据试夯结果和附近施工资料, 强夯夯击遍数、单点夯击能、夯击次数、夯点间距、每遍间隔时间、夯击顺序等参数参考值见表1及图1。

表1软土夯击参数表

注: 当软土厚小于5 m时点夯击四遍, 软土厚大于5m 时夯击五遍, 各遍点夯能量、击数、夯距,

每遍间隔时间均相同。

首先应查明场地下建筑物及地下管线, 采取适当的措施, 以免造成损坏。地表上铺设1.0 m (一般要求0.5 ~2.0 m)厚砂垫层。砂垫层起到支承起重设备、扩散“夯击能”的作用, 也起到作为地下水排出通道的作用。

袋装砂井布置间距1.5~2.0 m, 直径0.07 m,等边三角形布置。

根据设计初步确定的参数, 在现场有代表性的场地进行试夯。通过测试, 数据对比, 检查其强夯效果, 以便确定工程采用的各项参数。

强夯过程中严格控制前后两遍的夯击间隔时间, 以利超孔隙水压尽可能消散。当完成全部夯击遍数, 最后用低能量满夯。

4 效果检测

测试应在孔隙水压力消散后进行, 一般应在强夯结束一定时间后进行检验。试验点应分别取在夯点及夯点间, 常用的方法有静力触探和动力触探、荷载试验、波速试验等。

检测表明效果如下:

(1)孔隙水压力一般在一个星期内基本消散完毕, 设置的排水措施使其达到原设计参数条件要求, 起到了不错的效果。避免了由于孔隙水压力消散慢, 导致土体液化出现“橡皮土”的现象。

(2)本工程的加固深度一般在12 m以内, 但处理效果明显的只在表层8 m以内, 主要是由于现场没有高能量的强夯设备, 夯击能量参数没达到4 000 kN・m设计要求, 所以有效加固深度没有达到设计预计效果。根据现场的实际情况, 及时对设计措施进行了调整, 对软土分布深度在8 m以上的地段采取了复合地基、真空预压等其他处理措施。

表2地基下沉量对照表cm

由表2看出, 强夯处理能短时间内完成加固深度内的沉降, 有效减少后期沉降的影响。

5 目前软黏土地基的强夯处理须注意的问题

(1) 动力固结理论未完全成熟。土体的沉降主要是动力固结、侧向变形、上部一部分土体发生超固结等组成。目前强夯法的施工沉降主要靠试夯得出, 如何根据理论计算也是今后待解决的问题。

(2) 软黏土地基强夯必须关注如何降低孔隙水压和增大有效深度。然而两者有所矛盾, 增加加固深度, 要求增加能量, 而增加能量, 按常规工艺会增大孔压。当前软黏土地基强夯处理效果不佳的原因有三个方面: 一是由于夯击能量不足, 有效加固深度不够, 下部土体未完成固结沉降; 二是由于强夯使上部软黏土结构性破坏, 不仅降低了强度,还大幅度降低了渗透性; 三是当前规定的强夯工艺不适应软黏土地基强夯特点, 导致地基中孔隙水压力居高不下而形成“橡皮土”。针对上述原因, 采取了适应强夯加固的有效排水系统, 采用了适应软黏土地基的“先轻后重、逐级加能、少击多遍、逐层加固”的夯击方式, 确立了以不破坏土体宏观结构为原则的收锤标准, 形成了能够有效抑制孔压上升, 加速孔压消散, 防止土体液化, 增强强夯效果, 降低能耗的一整套强夯新工艺。

(3) 强夯法宜用于要求施工期短缺少预压时间、或者缺少预压荷载、软土层较浅、宽大场地排水不易等情况, 特别是在上覆杂填土或大块石的地基。对于一般在正常条件下处理的软基,强夯法由于同样需要结合砂井及垫层, 所以处理费用比普通填土预压措施要贵, 但它比复合地基便宜, 施工也方便。

6 结束语

随着城市道路建设的快速发展,强夯加固软土地基理论和实践发展也越来越快, 在很多工程中取得了良好的效果。强夯法是较为经济合理、技术较为可靠的地基处理方法。因此,在进行软基处理时要强调过程控制,强调用经验来指导施工,切忌忽视过程技术数据,只看最终检测结果的情况发生。

参考文献:

[1]张庆国.强夯法加固机理与应用[M]山东:山东科学技术出版社,2003.

[2]刘玉卓.公路工程软基处理[M]北京:人民交通出版社,2002,107-118.

软土地基处理论文篇8

【关键词】路桥施工;软土路基

近年来我国公路建设事业发展迅速,公路建设投资规模越来越大。在修路的同时,对路基条件的坚固稳定性提出了很高的要求,尤其施工之前,对地质勘察技术的深度和精确度要求很高,既要求路基的稳定,也要很好的处理工后均匀沉降的问题,如果这一环节处理不好,会导致路面质量下降,影响行车速度,造成对车辆慢性损坏,严重的会导致交通事故的发生,甚至人员伤亡。所以有必要进一步加强路桥施工中软土路基处理。本文主要探讨了软土路基的特性和加强软土路基处理的方法。

1 软土路基的特性

软土一般是指强度低、压缩性较高的软弱土层,大体上分为五类,分别是软粘性土、淤泥质土、淤泥、泥炭质土及泥炭。软土主要分布在我国滨海平原、河口三角洲、湖盆地周围等。其主要地质特性为:土壤含水量高、空隙比较大、透水性差、压缩性较高、灵敏度较高、具有很强的流动变形性。修建在软土地基上的路桥,要考虑稳定和沉降。软基的沉降一部分由地基固结产生,另一部分因地基侧向变形产生,路基的沉降是有规律的,主要包括:路基填筑时,如果超过一定的临界高度,沉降速率就会增大;沉降沿深度分布;沉降速率与加载速率相关。

2 加强软土路基处理的方法

加强软土路基处理的方法有很多,包括湿土填筑法、换土填筑法、化学方法、反压护道法等。在实际的应用中往往也并非采取单一一种方法,而是多种方法综合并用。确保工程进行软土地基处理后,地基的地质条件能够满足工程的要求,保证软土路基施工的质量。

2.1 换土填筑法

一般来说,软土地基工程的地质条件相对较差,缺少土源。为此,需要按照设计的要求在施工前对基底和土源进行相应处理,加强湿土填筑的实施。具体步骤为,在路基两侧设土坑,将土从坑中取出堆放在路基两侧,通过晾晒降低坑中湿土的水分,达到可作填筑路基使用的备土。同时,对路基基底进行合理的处理,比如填补些吸水度较好的石渣、砂料等等,但要注意填补物中应采用中、粗、砾砂,其中细粒土含量不得大于5%,并不得含有革根、树根、等杂物。这种方法从根本改善了地基,不会有后遗症,而且效果也非常好,主要适用于软土层较薄且易于施工的情况,比如池塘、河沟和较浅的谷底等等。

2.2 排水固结法

根据软土的厚度可以分为浅层处理和深层处理,利用排水固结法对不同层面的软土处理的方法也不一样,基本原理是根据固结理论,利用路堤自身的负重压密地基,同时,通过加设土层的垂直和水平的排水通道,缩短排水距离以加速对地基的固结。对浅层处理的方法有砂垫层、砂沟法及土工织物法,深层处理的方法有砂井预压法、塑料排水板法以及真空预压法。

所谓浅层处理就是使用比较简便的工艺技术和施工设备在地表形成排水层,垫层法是比较经常使用的方法,但有的时候也会与砂井预压法和塑料排水板法等方法一起使用。土工织物法具有很多优点,包括强度高、耐腐蚀、柔性大、施工相对简便、投资较小等等,另外,还能减少地基不均匀沉降,目前正得到迅速推广。在实际操作中,砂井预压法和塑料排水板法应用很广,这两种方法都属于竖向排水,加固机理也一样。砂井法利用各种打桩器具击入钢管内,或使用高压射水、爆破等方法在获得一定规律排列的孔眼构成排水通道,同时利用上部荷载作用来加速软基的排水固结,从而加固地基的结构。

塑料排水板法是将条状塑料板插入软土中,然后在地基面采用真空预压,使土中的水沿塑料板的通道溢出,这样,地基就可以得到加固。它主要适用于沿海土质超软弱地基及砂源较少、作业面强度极低的地区。实际来说,将排水板配合砂沟方式在真空预压法中使用很广泛,但缺点是易被损伤,所以不适用于地强度较大的情况,且塑料排水板法有一个缺点就是在插入土中的过程中松动了软土的结构而容易引起不必要的沉降,对有机质土和泥炭等次固结土,不宜采用。

2.3 化学方法加强软路基的处理

化学加固法是软路基处理的一种重要方法,主要有以下方法:

2.3.1 浅层搅拌法。将石灰、水泥、粉煤灰、干氢氧化铝粉等膨化性化学物质结合料掺入土中,搅拌均匀,并进行碾压,形成硬壳层, 一般处理深度不超过1.5米。

2.3.2 深层搅拌法。利用特制的搅拌机械在地层内边搅拌边压送结合料,形成加固桩体或加固墙体,以提高承载力,限制地体的侧向移动及截阻地下的渗透水流。

2.3.3 灌浆法。灌浆法就是利用机械压力或电化学原理,将浆液注入地层内,浆液以填充、渗透的方式将土体中的空气或水份挤出,经过一定时间后浆液将原土体胶结成整体。

2.3.4 高压喷射法。喷射法是在灌浆法基础上发展起来的。用高压脉冲泵将浆液高速喷出,与土体结合,借助浆液的高压冲击力使浆液快速充填于土体空隙中并与土体混合发生胶凝作用,从而形成柱状或壁状加固体,加固后的土体渗水性很差,可以起到截水的作用。

2.3.5 生石灰粉加固。在湿土中掺入生石灰,使土体产生了水化吸水的蒸发石灰效应,降低过湿土的含水量,促使土的工程性质发生显著变化,随着层次的增多和厚度的增加, 压实密度随之提高。

2.4 反压护道法

当软土和沼泽土较厚,路堤高度不超过极限高度的2倍的情况下,在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,保持路基土的平衡,起到增加抗滑力矩,防止路堤的滑动破坏的作用。它的特点是施工简单,费用较低, 但也有缺点比如施工用地较大。在施工中,为解决软土路基的沉降和稳定问题,以上治理方法可单独使用,也可以多种方法结合使用,从而加速排水固结及增加地基强度。但是,也应注意避免所选措施间的相互干扰。

3 结论:

总而言之,软土处理属于隐蔽工程, 一旦被路堤等建筑物覆盖,便构成隐患也不好检查,尤其是深层处理中的施工造价高,须严格保证施工质量。因此,要妥善处理施工中的软土路基问题,加强软弱路基现场测试的精确度和及时性,合理修正设计,调整施工进度,保证路桥修筑的质量,延长使用年限,以确保国家经济的平稳发展和人民生活的安全稳安。

参考文献

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[2]安声坚.如何加强路桥施工中的软土路基处理[J].市政建设.2008.(06).

[3]唐华.软土路基处理方法综述[J].北方交通.2008.(06).

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