黄土高原的范围范文

时间:2023-11-29 02:03:42

黄土高原的范围

黄土高原的范围篇1

[关键词]冲沟 高填方 质量控制 计量方法

一、引言

祁临高速公路第十四合同段地处山西霍州境内,位于山岭重丘区和平原微丘区交汇处,全长11.027公里,其中K96+610~K99+900近3.3公里地形复杂,路线南北走向穿越九条沟谷,多高填深挖。祁临高速公路于2000年12月26日开工,至2002年9月3.3公里九条沟填方完成。在此期间,我们对黄土冲沟高路堤的施工方法和计量方法进行了一些探索和总结。

二、工程特点

K96+610-K99+900段沿线均由黄土覆盖,由于多年洪水冲刷及地表水的渗漏,形成黄土冲沟和塌陷。依据地势条件,东西向冲沟发育,并且多形成“U”形沟,沟深在20-50米之间,沟底宽度10-30米不等,沟面坡度约30°-45°。两侧坡面陡峻,灌木丛生,地形起伏多变。沟面黄土柱状垂直节理发育,由于黄土遇水膨胀,干燥后又收缩的特性,多次反复坡面一定深度范围内形成裂缝和剥落,并且沿深度逐渐减小。在地表径流容易汇集的地方,在土质松散,垂直节理较多的黄土地段,形成暗洞、暗穴等陷穴。路线跨越的九条沟最深处中心填高34米。这种不规则的地形及特殊的地质情况,会造成路基填挖结合部薄弱,相应地也给准确进行土石方计量带来困难,如何控制好这些路基的工程质量及如何用科学的手段准确计量成为本项工程的重中之重。

三、施工方法及质量控制措施

针对冲沟特殊地形地质情况,参建各方人员精心组织,严把工程质量关,制订了详细的施工方案,对路基填土施工及沟面处理采取了如下几点措施:

1.机械清除沟底及坡面30-50cm厚的杂草、松散土,挖除沟壁多年剥落的落坡土直至坚硬部分,使其沟面几近规则。

2.K96+610-K105+500段属Ⅰ、Ⅱ级非自重失陷性黄土段,原地面清表后将地面土翻松40cm疏干,地基含水量接近最佳含水量时采用25KJ冲击压路机碾压10遍或采用50T以上重型压路机碾压6遍,碾压宽度为路基两侧排水沟外1.0米范围内。

3.对坡面裂缝和路基范围内的独立土柱,采用全部挖除或爆破的方法,挖弃至路基范围以外。

4.黄土陷穴的处理从路基的应力作用范围着眼,对路基范围内的和可能朝路基基底发展的陷穴,采用开挖回填,分层压实处理。

5.由于沿线土质情况变化较大,按不同的土质搞好标准击实试验显得尤为重要,在施工单位取样的同时,监理单位进行平行试验,进行验证。采用路基填料的强度由下到上逐步提高,CBR值小于3的土不得用于路基填料,路床范围内填料的CBR值不得小于5。

6.陡立土体结合部、填挖结合部位距路床顶面4米范围内的结合面,原地面每50cm高挖一个台阶,对路基填挖衔接处及零填方处,采用超挖回填措施。

7.填方高度大于8米的九条深沟,采用重锤夯实(锤重4-6T,落距4-6米,最后两击沉降量小于2厘米),或每层填土用50T以上重型压路机碾压。

8.填方高度大于20米的深沟,采用加筋土固结路堤,具体做法为:K96+855-K97+040、K97+400-K97+575、K97+852-K97+940三道填方高度大于30米的深沟,在距路床高度8米至20米范围内每隔4米垂直于路基横断方向全幅铺设一层土工格栅,以下部分每隔2米铺设一层土工格栅。K98+290-K98+370、K99+000-K99+260两道填方高度在20-30米之间的深沟,在距路床20米以下部分每隔4米铺设一层土工格栅,以保证路基整体强度和稳定性。

9.由于工期紧张,路基填筑后工后沉降期短,为了确保路面工程安全,将填方压实度由原150cm以下的路堤压实度90%变更为93%,0-150cm路床和上路堤按规范要求执行。

10.为保证路基成型质量,在填方高度大于8米的深沟路基顶面进行一次全面重夯,特别是填挖结合部位。

四、计量方法

填筑路堤的土石方常规计量方法为:以校核批准的施工测量和补充测量的横断面地面线为基础,按设计图纸中典型横断面为依据,按压实后实际完成并经验收后的体积分别计算的工程数量作为计量的工程数量,通常采用平均断面积法。

由于黄土冲沟填筑前对坡面、暗洞、暗穴的不同深度和范围处理,并且沿着坡面高度随填随处理,准确测量和校核横断面地面线非常困难,因此,用常规计量方法计量填方量难以保证精确度。

本着认真、细致、准确的计量原则,结合施工实际情况,拟定了采用分层详细测量填筑平面图,置换横断面图的计量方法。结合合同文件技术规范中“计量支付条款”的规定,制订了如下计量原则。

1.坡面裂缝、剥落土、洞穴的处理范围与深度要与各方人员现场确定,超过规定范围的开挖,应自费回填压实,不进行计量支付。

2.根据施工现场特殊情况,适时确定和增加计量次数,在原地面碾压完成之后填筑之前、每次坡面清理开挖后、坡面地形特征变化处、填方边坡坡度变化处、填土来源不同时加测平面图。

3.每次平面图测量时严格沿当层压实周边进行,测点沿压实周边地形变化按顺序布设。

4.为保证路基边缘压实而发生的超宽填筑不另行计量。平面图测量时,路基边线按当层设计宽度测量。

5.平面图置换横断面时,选取平面地形变化特征点加密横断面。

6.横断面积为零的断面选取,严格按平面图量取,不得随意延伸。

7.路基填筑加强平整度控制,以保证利用平面图计量的准确性。

按照以上计量原则,祁临高速公路第十四合同段K96+910-K99+900路基九条沟填方计量由业主、监理、承包商三方现场共同量测,严格、公证、合理、如实地反映了工程实际。

五、结束语

利用平面图置换横断面图计量方法,可借助CAD来制作完成,土石方量可用平面面积计算和用置换后横断面平均面积法计算互相校核。

填筑层的平整度影响平面图的准确性。

平面图置换横断面图时横断面的选取合理与否,影响土石方量的准确率。

针对山区高速公路黄土冲沟高填方的特点,不同的填方高度及填方材料的压实标准和施工方案有待于继续探索与总结,使高速公路的施工质量再上一个台阶,最大限度地发挥其效益。

黄土高原的范围篇2

关键词:砂质黄土;隧道塌方;原因分析;处理技术

中图分类号:U45文献标识码: A

引言

砂质黄土隧道是我国西北地区较为普遍的土质隧道,是难以修建且建成后病害较多的一类隧道。黄土隧道开挖后,因其抗剪强度低,初期变形大、变形速度快,围岩自稳时间较短,甚至不能自稳,开挖后极易发生掉拱、塌方现象。施工中应高度重视黄土地质条件的影响,并积极妥善采取合理的方案进行处理,对于预防和避免塌方事故的发生具有重要意义。

工程概况

内蒙古青春塔煤矿铁路专用线ZH-4标阳咀隧道全长1131m,为单线铁路隧道,起讫里程为D2K22+732~D2K23+863,位于准格尔旗罐子沟~沙咀子区间。隧道穿越黄土丘陵区,地形起伏较大,冲沟发育,属黄土沟壑地貌,坡面覆盖厚度粉细砂。隧道最大埋深约80m,最浅埋深约4m。隧道洞身通过区围岩主要为第四系全新统粉砂、细砂(Ⅵ围岩),下部为中密砂质黄土(Ⅴ围岩)。

本隧道为砂质黄土隧道,施工时遵循新奥法的原则。采用喷锚网初期支护,仰拱超前施做,拱墙二次衬砌一次立模灌注;Ⅴ、Ⅵ级围岩采用弧形导坑预留核心土法开挖,严禁放炮,管棚及超前支护采用干钻;全环加设工16型钢钢架,Ⅴ围岩纵向间距1.0m/榀,Ⅵ围岩纵向间距0.6m/榀;拱部设φ42超前小导管,环向间距0.3m,每3.0m一环,每环32根,每根长4.5m。

隧道施工情况

该隧道由出口向进口端实际按三台阶七步开挖法施工,施工时严格按照设计要求和施工规范进行操作,遵照“早预报、管超前、短开挖、少扰动、严治水、强支护、早封闭、勤量测、紧衬砌”的原则进行施工。2013年3月15日塌方前,上台阶开挖至D2K23+045,下台阶开挖至D2K23+052,仰拱施工至D2K23+060,全断面复合式衬砌施工至D2K23+071,已完成的初支及二衬表面未见有裂纹和掉块现象出现,未发现有变形变化。

2013年3月15日9:15时,掌子面D2K23+039.6正在进行扒渣作业,安全员突然发现掌子面有土体掉块情况,就立即组织施工人员撤离到安全地段,随即D2K23+039.6~D2K23+062.6段拱顶初支下沉破坏,紧接着该段隧道洞顶土体急速下落造成塌方,同时发现洞顶地表出现直径20米、深度4米左右的圆锥形塌陷。见以下塌方示意图1和洞内塌方照片2。

塌方示意图1

洞内塌方照片2

塌方原因分析

根据现场情况,分析隧道塌方的主要原因为:

⑴阳咀隧道穿越黄土丘陵区,地形起伏较大,冲沟发育,属黄土沟壑地貌;D2K23+062.6~D2K23+039.6段围岩级别为V级围岩,埋深46~49m,隧道洞身通过地层为砂质黄土,褐黄色,具大孔性,以粉粒为主,砂粒、黏粒次之,稍湿,Ⅱ级普通土。砂质黄土的特性结构松散,垂直节理发育,结构强度低,水理性质差,多分布于沟掌溯源侵蚀强烈地带,易发生规模较小坍塌,自稳性较差,具有非自重湿陷性,属特殊黄土类。

⑵D2K23+062.6~D2K23+039.6段施工时正处春季融雪期,因气候回暖,地表及冲沟内积雪解冻、融化下渗,土体含水量饱和,导致土层粘聚力大幅降低甚至消失,绝大部分洞顶土体自重施力于隧道超前支护上,当超前支护局部强度不够,就造成了洞顶土体失稳、拱部初支下沉,并很快引起连锁反应,造成大面积的突发性坍塌现象。

塌方处理措施

隧道塌方后,2013年3月19由业主组织,监理单位、设计单位及施工单位参加,对青春塔煤矿铁路工程ZH-4标阳咀隧道D2K23+039.6~D2K23+062.6塌方地段进行了会勘,形成以下处理措施:

⑴地表处理

①气候转暖,地表冻土解冻可能影响地表塌陷区扩大。地表陷坑继续设置安全警戒线,设立安全警示标牌,并派安全员巡查,避免人畜误入,确保安全。

②地表塌陷范围外5m处设置截水沟,以防雨季时地表水汇集下渗影响隧道安全。

③D2K23+062.6~D2K23+039.6坍塌段洞内处理完毕,并监测稳定后,回填地表陷坑,回填范围高出原地面50cm。

⑵于D2K23+067.6~D2K23+062.6(5m)未坍塌段拱墙设置φ42小导管径向补注浆加固,以锁口加固控制坍塌影响范围,确保施工安全。径向加固范围为开挖轮廓线外4m,小导管采用φ42钢花管,每根长4.5m,间距1.5m×1.5m,交错布置。

⑶D2K23+062.6~D2K23+039.6(23m)坍塌段加固处理

①该段拱部设置φ89超前大管棚+大外插角φ42小导管注浆加固,大管棚采用φ89钢花管,每根长9m,环向间距0.4m,纵向间距7m,搭接2m,共设3环,每环24根。每环大管棚施作前设置1榀钢架支撑定位,注浆完毕后于管口设置法兰盘封堵;小导管采用φ42钢花管,外插角45°,每根长4.5m,环向间距0.4m,每环23根,与大管棚交错布置,纵向间距3m,共设8环。

②初期支护全环喷C25砼厚25cm,全环设置工20型钢钢架加强支护 ,纵向间距0.6m/榀。

③二次衬砌采用拱墙45cm,仰拱50cm全环钢筋砼。

施工注意事项

⑴现场技术人员应进行跟班作业,做好记录及影像资料(特别是小导管注浆);加强监督检查,严格控制,保证每一工序的施工质量,对于上道工序不能达到技术标准、质量要求的,严禁进行下道工序的施工,防止安全事故的发生。

⑵针对侵限段、坍塌段施工单位应引起高度重视,严格按照施工规范和交底的要求进行施工,钢架必须放在坚固的基础上,杜绝各台阶钢架底部悬空。拱架背后必须填补密实,不允许有任何空洞,以免留下安全隐患。仰拱及时紧跟,快速封闭成环,稳定后及时施做二衬。

⑶施工过程中加强该段地表沉降、洞内围岩监控量测,随时掌握围岩的变形情况,以便进行及时处理,同时保证施工安全。在初期支护施工过程中应增加预留拱顶沉降量和收敛量,防止出现坍塌事故。

⑷施工过程中要严格控制进尺长度。浅埋地段、地质条件较差的洞身地段及根据监测数据初支变形量较大的地段,必须严格控制每循环进尺长度为1榀拱架间距,坚决杜绝冒进情况发生。

结语

采用上述方法处理本次隧道塌方耗时近一个月,处理过程中未诱发更大范围的塌方,安全、质量有保障。从初期支护施工完毕的收敛和沉降观测值看出,各项变形均控制在容许范围内。

在黄土隧道塌方的处理过程中,采取大管棚作为超前支护的施工方案是安全的,施工方法是可行的。大管棚施工的关键环节是注浆,注浆时应根据实际情况,选择合理的注浆参数和注浆工艺。对坍塌体进行注浆加固,取得了良好的处理效果,达到了预期的目的。

参考文献:

[1]TZ204-2008《铁路隧道工程施工技术指南》

[2]《铁路隧道设计规范》(TB10003-2005)

[3]陈新建;黄土隧道工程地质灾害主要类型及分析评价[D];长安大学;2004年

黄土高原的范围篇3

关键词:湿陷性黄土;地基处理方法

Abstract: Collapsible loess is a special soil in weight, pressure or weight pressure and under additional pressure, when soaked by water, the rapid destruction of soil structure and will, significant additional sinking, so construction in collapsible loess ground, must be considered for foundation collapsibility of harm engineering may be caused by, the selection of foundation treatment method, to avoid or eliminate the harm caused by the wet ground subsidence. This paper discusses several common foundation treatment method applicable scope, should pay attention to the matter, and determining the foundation treatment scheme.

Key words: collapsible loess; ground treatment method

中图分类号:文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)

1湿陷性黄土

黄土是第四纪堆积物,按其成因分为原生黄土和次生黄土。一般将不具层理的风成黄土称为原生黄土,原生黄土经过流水冲刷、搬运和重新沉积而形成的为次生黄土,工程界统称它们为黄土。次生黄土一般具有层理,较原生黄土结构强度要低。黄土在一定压力作用下,因受水浸湿后土的结构迅速破坏,而发生显著下沉现象,称之为湿陷。具有湿陷性的黄土称为湿陷性黄土,工程界普遍视为特殊土。湿陷性黄土又分为自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土。在上覆土的自重压力下受水浸湿,发生显著附加下沉的湿陷性黄土称之为自重湿陷性黄土,在上覆土的自重压力下受水浸湿,不发生显著附加下沉的湿陷性黄土称之为非自重湿陷性黄土。湿陷性黄土的变形包括压缩变形和湿陷变形两种。压缩变形是在土的天然含水量下由于建筑物的负荷所引起的,一般地基的压缩变形很小,大部分在其上部结构的允许变形值范围以内。不会影响建筑物的安全和正常使用。湿陷变形是由于地基被水浸湿所引起的一种附加变形,往往是局部和突然发生的。而且很不均匀,对建筑物的影响很大,危害性很严重。因此,在湿陷性黄土地区的建筑物设计中,为了保证建筑物的安全和正常使用,往往需要采取相应的地基处理措施。

2湿陷性黄土地基处理的常用方法

湿陷性黄土地基处理的目的主要是通过消除黄土的湿陷性,提高地基的承载力。湿陷性黄土地基的处理方法依据《湿陷性黄土地区建筑规范》GB50025-2004推荐有垫层法、强夯法、预浸水法、挤密法。

2.1垫层法

垫层法是将基底下的湿陷性黄土全部或部分挖除,然后用素土或灰土分层夯实做成垫层,以便消除地基的部分或全部湿陷量,并可减小地基的压缩变形和渗透性,提高地基承载力。这种方法施工简便,效果显著,是一种常用的浅层地基处理或部分湿陷性处理方法。

垫层法施工中应注意的问题:

1)铺筑前,应进行验槽,清除浮土,保证边坡稳定,防止塌方。

2)对于地基土含水量较大,或基坑曾局部进水者,要采取相应的措施,严格控制土的最佳含水量。

3)垫层处理的宽度要达到规范要求,使碾压设备能充分碾压到位。施工中碾压分层的厚度不宜大于300mm,一般情况下,分层铺填的厚度可取200~300mm。为保证分层压实质量,应控制机械碾压速度。垫层的施工质量必须分层检验,应在每层的压实系数符合设计要求后再铺填上层土。

4)开挖基坑铺设垫层时,必须避免扰动软弱土层的表面,否则坑底土的结构在施工时遭到破坏后,其强度会显著降低,以致在建筑物荷重的作用下,产生很大的附加沉降。因此,基坑开挖后应及时回填,不应暴露过久或浸水,并防止践踏基坑。

2.2强夯法

强夯法是利用重锤自由落下,对土体进行强力夯实,以提高其强度,降低其压缩性。这种方法设备简单,加固地基速度快,效果好,投资省,适用广泛,是当前经济简便的地基加固方法之一。

强夯法施工中应注意的问题:

1)在施工现场有代表性的场地上选取一个或几个试验区,进行现场试夯,并在试夯的过程中加强监测,初步确定强夯参数,提出强夯试验方案,。

2)强夯施工前,应查明场地内范围的地下构筑物和各种地下管线的位置及标高等,并采取必要的措施,以免对原有构筑物造成破坏。

3)施工中在要严格控制夯击次数和遍数,及夯击时间间隔。夯距也不易过小,否则相邻夯击点的加固效应将在浅处叠加,影响夯击能向深处传递,对于粘性土,如果夯距太近会使产生的裂隙又重新闭合,孔隙水难以逸出,达不到加固效果。此外要避免出现橡皮土情况。

4)强夯结束后,要进行检测,判定它的有效加固深度是否达到设计要求。

2.3挤密桩法

挤密桩法是用冲击或振动方法,把桩管打入原地基,拔出后形成桩孔,然后进行素土、灰土、石灰土、水泥土等材料的回填和夯实,从而达到形成增大直径的桩体,并同原地基一起形成复合地基。其特点在于不取土,挤压原地基成孔;回填材料时,夯实材料进一步扩孔。挤密桩法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土地基,可以用于地基的局部处理或整片处理。此外,由于填入桩孔的材料均属就地取材,因而比其它处理湿陷性黄土地基的方法造价为低,从而取得很好的效益。工程实践表明,挤密桩法是一种深层处理湿陷性黄土地基的较好的方法。

挤密桩法施工中应注意的问题:

1)要有切实可行的基本防水措施和检漏防水措施,防止夯打时桩孔内有渗水、涌水、积水现象。对于场地的排水、屋面的排水、地面防水以及管道敷设等方面设计要合理,施工要严格,以免管道漏水对地基产生危害。

2)为防止出现夯打时造成缩径、堵塞、挤密成孔困难、孔壁坍塌等情况,施工时要控制含水量达到或接近最优含水量,遵守成孔顺序,合理控制桩的有效挤密范围。

2.4预浸水法

预浸水法是利用黄土浸水产生湿陷的特点,在基坑施工前进行场地大面积浸水,使土体产生自重湿陷,消除深层黄土地基湿陷现象的方法。预浸水法的优点是施工简便和费用低廉,处理范围广、深度大、效果好,但工期长和耗水量大,因此,预浸水法只能在具备充足水源、又有较长施工准备时间的条件下采用,且特别适用于自重湿陷性土层厚、自重湿陷性强的黄土场地。

预浸水法施工中应注意的问题:

1)预浸水法浸水影响范围较大,在影响范围内易使地表下陷开裂。因此,此法宜用于新建区;在已建区内使用时,要保证浸水坑与已有建筑物之间的净距,以防止由于浸水影响附近建筑物和场地边坡的稳定性。

2)当浸水面积过大时,可分段进行浸水。还可在浸水坑内设置渗水孔,以加快水的渗透。浸水完毕后,在基础施工前应进行补充勘察工作,重新评定地基的湿陷性,并采用垫层法或夯实法处理上部湿陷性土层。

3 湿陷性黄土地基处理方案的确定

湿陷性黄土地基处理方案的确定要因地制宜,通过技术比较合理选用,地基处理方案的确定可按下列步骤进行:

3.1在勘察阶段,经过现场取样,以试验数据进行分析,判定属于自重湿陷性黄土还是非自重湿陷性黄土,以及湿陷性黄土层的厚度、湿陷等级、类别,并搜集详细的工程地质、水文地质及地基基础的设计资料。

3.2根据结构类型、荷载大小及使用要求,结合地形地貌、地层构造、土质条件、地下水特征、周围环境和相邻建筑物等因素,初步选定几种可供考虑的地基处理方法。

3.3综合考虑工艺环境、处理效果、材料来源及消耗、工期等诸多方面的因素,通过认真的技术经济分析和对比,根据安全可靠、施工方便、经济合理等原则,因地制宜地选择最佳的地基处理方法。在选择过程中,每一种处理方法都有一定的适用范围、局限性。必要时也可选择两种或多种地基处理方法组成的综合方案。

1)对于基本消除基础已有土层的湿陷性,土层较薄时采用常用方法有强夯法、垫层法、挤密桩法等,当土层深厚时,可采用预浸水法处理。

2)对于持力层土质好的可以使建筑物基础穿透湿陷性黄土层,传力于湿陷土层以下的持力土层上,达到躲过湿陷性黄土层的目的。

3)充分作好建筑物基础的防水措施,使基础湿陷性黄土地基无法浸水,以达到避免地基湿陷的目的。

3.4对已选定的地基处理方法,应按建筑物重要性和场地复杂程度,可在有代表性的场地上进行相应的现场试验和试验性施工,并进行必要的测试以验算设计参数和检验处理效果。如达不到设计要求时,应查找原因、采取措施或修改设计以达到满足设计的要求为目的。

4 结语

在湿陷性黄土场地上进行建设,应根据建筑物的重要性、地基受水浸湿可能性的大小和在使用期间对不均匀沉降限制的严格程度,采取以地基处理为主的综合措施,通过经济分析比较,综合考虑工艺环境、工期等诸多方面的因素,选择一个合适的处理方法,做到安全适用、技术先进、经济合理,从而防止地基湿陷对建筑产生危害。

参考文献

[1] 湿陷性黄土地区建筑规范[S].GB50025-2004.北京:中国建筑工业出版社

[2] 建筑地基处理技术规范[S].JGJ79-2012.北京:中国建筑工业出版社

[3] 叶书麟,叶观宝.地基处理[M].北京:中国建筑工业出版社.2004

[4] 李生兰.论湿陷性黄土地基处理[J]. 经济技术协作信息.2009(22).

黄土高原的范围篇4

关键词:特殊路基设计;湿陷性黄土;人工堆积体;填挖

中图分类号: S611文献标识码:A 文章编号:

前言

大营至神池高速公路是《山西省高速公路网规划》中“三纵十一横十一环”的高速公路网主要骨架第三横(灵丘至河曲)的重要组成部分,该项目起点设于原平市麻地沟东,至东湖西北接神池至河曲高速公路并与规划中的西纵高速相交。路线全长64.76公里。该段地质条件复杂,沿线滑坡、崩塌、煤矿采空区以及特殊不良岩土分布较多。本文对大神高速公路的特殊路基设计进行了详细分析和阐述。

1、湿陷性黄土路基处理

湿陷性黄土处治方案:Ⅰ~Ⅱ级非自重性湿陷性黄土填方段原地基采用冲击碾压处理;Ⅱ级自重性湿陷黄土填方段原地基采用重锤夯实处理;Ⅲ级自重性湿陷黄土及填方高度大于10米的黄土路段地基采用强夯处理;挖方段开挖至路床80cm后,下路床50cm分层回填压实,上路床30cm掺6%的石灰土处理。

对危害路基稳定的黄土陷穴根据陷穴埋藏深度及大小采用开挖回填夯实及灌砂、灌浆等方法处理;对流向路基的地面水,采用排水沟或截水沟进行拦截引排;对路堑顶部的裂缝和积水洼地,填平夯实。

重、强夯的施工要点如下:

(1)重夯单击的夯击能应达到600kN・m,强夯单击的夯击能应达到2000kN・m。

(2)夯实前应检查地基土的含水量,当地基土的含水量超过17%或饱和度大于60%时,改用其它处治措施。

(3)试夯及停夯标准:工程开工前应通过试夯以确定施工方案。夯点的夯击次数,应按现场试夯得到夯击次数和夯沉量关系曲线确定,并应满足下列条件:当采用强夯时,最后二击的平均夯沉量不大于50mm;当采用重夯时,最后二击的平均夯沉量不大于20mm。

(4)夯击遍数:一般为3遍,每遍每点夯实8击,前两遍按3~4m间距跳夯,最后一遍为满夯。

(5)质量检验:夯实地基内每个夯点的累计夯沉量,不小于试夯时各夯点平均夯沉量的95%为合格。检查后,如质量不合格,应进行补夯,直至合格为止。地基夯实处理后应放置2周以排除土层内部高压气体。

2、桥头路基处理

Ⅱ级自重湿陷性黄土的桥头地基采用强夯处理,对不便进行夯实处理的路段采用50cm灰土垫层处理;Ⅱ级以下自重湿陷性黄土路堤地基采用重夯处理,桥头路堑开挖80cm后回填6%的石灰土;一般土质路段采用80cm的砂砾垫层处理,处理长度15~20.0m。

3、挖方路堑基底处理

本项目地形复杂,存在多处的深挖方边坡,为保证基底的压实度,一般路基挖方区先开挖路床80cm后下路床50cm回填压实,上路床30cm掺6%的灰土处理,桥头挖方区先开挖路床80cm后掺6%的灰土回填压实处理;基底处理前应检测地基含水量,如果含水量超过17%或饱和度大于60%时,应改用砂砾垫层处理。

4、填挖交界路基

为增强路堤的稳定性及避免差异沉降的产生,在路基纵、横向填挖交界处采用土工格栅加筋处理,土工格栅采用双向土工格栅,抗拉强度应大于50KN,拉伸率不大于10%,幅宽不小4m。

当挖方区为土质时,应在路面底面以下超挖80cm后再回填压实,其中0~30cm全部采用掺6%石灰进行处治(当挖方路床的含水量大于18%时,采用80cm换填砂砾处治),填方侧0~30cm采用6%石灰土或砂砾填筑,当为强~全风化软质岩石时,换填80cm厚砂砾,填方侧0~30cm采用砂砾填筑,硬质岩石段不必超挖。

对于横坡陡,难于开挖错台或开挖工程量大的半填半挖路段,沟壁5m范围内每填筑4m进行重夯处理,达到增强补压目的。

5、填石路基处理

由于路线地处山岭区,基岩地段取土困难,且弃石方量较大,所以为了减少弃方,节约投资,部分路段采用填石路基,软质岩石路基包边土厚2m,硬质、中硬岩石路基边坡培土厚0.5m(不计入路基宽度范围)。膨胀性岩石、易溶性岩石、崩解性岩石和盐化岩石等均不应用于填石路基。填石路基路床顶面以下80cm范围内填料粒径不得大于10cm,路堤要求分层填筑,分层压实。

6、路桥(涵)过渡路基处理

为了减少路基在构造物两侧产生不均匀沉降,减少桥头跳车现象等路桥(涵)过渡路基不均匀沉降产生的病害,提高公路行驶的舒适性,对构造物两侧路基填筑进行特殊要求。台背填土前应对原地基进行压实,压实度不小于93%,填土压实度不小于96%,填料要求采用砂砾或灰土(湿陷性黄土段采用),回填土应分层填筑并严格控制含水量,应严格控制台背填土压实度,加强该范围的压实度抽检频率,压实机具压不到的地方应采用小型机械或人工反复夯实。

台背填砂砾或灰土时,底宽为4m,型式为梯形,坡度1:1。

7、人工堆积体路基处理

对于引黄工程弃渣堆积而成的人工堆积体,宽约35~40m,最大厚度约35m,总体积约30万方。堆积体成分以碎石土为主,堆积时经压实处理,为稍密、稍湿状态,颗粒成分为砂泥岩,大于2cm的颗粒含量约占60%,表层覆盖0.5m厚的黄土,栽植松树林,前缘坡度约45度,坡脚有防护措施。此段路基填方高度为2~12m,拟定计算参数γ=22g/cm3,C=10KPa,φ=25°,安全系数 = 2.373,此工程条件下边坡稳定性较好。为控制沉降,本段地基先对6.0m深度范围内的堆积体进行开挖,开挖后以下部分采用强夯处理,夯击能不小于3000KN•m,强夯处理后以上部分再分层回填压实。

8、低填浅挖路段

对于填挖高度小于1.6m的非湿陷黄土路段的浅填低挖路段,对路床范围换填80cm砂砾,对湿陷性黄土路段对路床范围换填80cm6%的灰土;对于含水量大(超过17%)的路段,地基清表后采用80cm的砂砾垫层处理。

9、高填深挖路基

路基边坡单侧填方高度大于20m的路段共28段,总长4.1km,单侧边坡最大填方高51.8m。根据地质情况,高填方段主要位于基岩中山区的沟底,地基承载力高,对于填挖交界处难以开挖错台,为减少填料的不均匀沉降和工后沉降,在沟壁与填料交界处5.0m范围内每填筑4.0m进行一次重锤夯实。

边坡深挖(含互通匝道)共34段14.05Km,单侧边坡最大挖深47.6m。

边坡稳定性设计综合采用工程地质类比法、裂隙法和圆弧法进行。根据深挖路段在全线的分布情况,选择有代表性路段进行分析设计。

对于黄土深挖路段,初步拟定边坡参数γ=19g/cm3,C=40KP,φ=30°,后缘边坡坡率综合取值1:2~1:4。采用简化Bishop方法进行边坡稳定性计算,裂隙法进行验证计算,并结合已建工程经验、当地自然坡率和人工边坡坡率,综合确定边坡型式和边坡坡率。本项目土质边坡最大挖深为34.0m,经计算,边坡平台宽度取2.0m,单级边坡坡率1:0.75时,安全系数为1.25,能满足工程安全要求。

对于土石复合型边坡,主要以工程地质类比法进行设计。土质段、岩质段分别遵循一般路段的土、石边坡设计,在土石交界面设4m的宽平台。对于存在不利倾斜结构面的顺层石质边坡,根据计算结果采取加强防护的措施以保证边坡的稳定。

结束语

特殊路基处理是十分重要的施工工程,影响着工程的质量与进度,必须合理有效处理,确保路基长期稳定,防止其产生病害。

参考文献:

[1] 中交第二公路勘察设计院.JTG D30-2004公路路基设计规范[S]. 北京:人民交通出版社,2004.

[2] 交通部第二公路勘察设计院. 路基[M]. 北京:人民交通出版社,1996

黄土高原的范围篇5

关键词:大厚度湿陷性黄土素土挤密桩

中图分类号:TU441文献标识码: A

1 工程概况:景观水池建设地点位于甘肃省兰州市,为某公园景观水池,景观水池为该公园主要组成部分。水池面积为2624m2,池体深度为0.6~1.0m,池体为钢筋混凝土结构,池体下土层为大厚度湿陷性黄土地区。由于景观水池面积较大且平面不规则,考虑该水池为露天结构,将水池设计为A、B、C、D四个水池。其中D水池与其余水池高差为10m。

2 土层分布及地基处理的难点:

2.1 土层分布:

(1)填土层(Q4ml):厚度0.6~1.2米,褐黄色,以粉土为主,土质较均匀,干燥-稍湿,疏松-稍密;

(2)黄土状粉土层(Q3eol):厚度11.4~29.1米(未穿透),层面高程2110.83~2124.87米。黄褐色,土质较均匀,虫孔、孔隙较发育,含有较多白色钙质条纹,稍密,稍湿。摇振反应中等,无光泽,干强度低,韧性较差。其中15~25.0米以下中密。

2.2 地基处理的难点

(1)该场地南侧黄土状粉土湿陷等级为Ⅲ级自重湿陷.北侧黄土状粉土湿陷等级为Ⅳ级自重湿陷。根据当地工程经验,此湿陷性黄土土层分布厚度大于100m,为大厚度湿陷性黄土地区。

(2)该场地西侧为9m高陡坎,该山体土体目前仍然有位移。陡坎边坡以及开裂,局部破损较严重。

3 地基处理

3.1 地基处理方案的确定

(1)根据《湿陷性黄土地区建筑规范》GB50025-2004第3.0.1条,该构筑物湿陷性黄土地区建筑物分类为丙类。

(2)根据《湿陷性黄土地区建筑规范》GB50025-2004第6.1.10条湿陷性黄土地区常用的处理方法,当可处理的湿陷性黄土层厚度大于5-15m,可采用挤密法。对该大厚度湿陷性黄土未提出可靠的处理方法。

(3)根据《大厚度湿陷性黄土场地工程处理技术措施》DB62/T25-3060-2012,大厚度湿陷性黄土场地是依靠国内现用工程手段的常规做法(预浸水法除外),难以满足国标中关于剩余湿陷量要求的湿陷性黄土地区,根据此标准第5.0.2条丙类建筑处理深度不应小于10m。

3.2场地稳定性的处理方法

(1)委托有甲级资质的单位进行工程场地周边山坡地质灾害的评估和边坡(挡墙)治理的设计。在灾害评估中注意场地土的高含水量(不小于塑限含水量)及高烈度地震作用(建设地点位于高耸孤立的山丘,水平影响系数最大值应乘以增大系数,增大系数取值为1.1~1.6)等的等不利因素。

(2)如果边坡(挡墙)稳定性不满足要求时,必须对其进行支护、加固。

(3)施工时需要随时观测,如边坡出现位移,应对其进行必要的支护。

4 地基处理方法

根据《地质勘查报告》关于该场地土层的性质以及场地的稳定性判断,水池距西侧设置5m的安全距离,以避免素土挤密桩施工时,边坡会发生滑移,且地基处理范围靠边坡6m内,地基处理深度为11.2m。考虑水池对地基承载力特征值要求较低,考虑经济型因素,挤密桩材料选用素土。考虑原边坡已破损,且根据观测,目前该边坡并未稳定,地基处理时A池、B池、C池均采用素土挤密桩, D池距离边坡距离较远,地基处理方法选用原土翻夯。

(1)素土桩直径d=400mm,桩心距L=1.0m,边坡侧范围内桩长10.5m,其余部分桩长为9m,桩孔按等边三角形布置,桩心土平均压实系数D>0.97.桩间土平均挤密系数D>0.93。

(2)桩顶标高以上做500厚2:8灰土垫层,平均压实系数D>0.95,垫层范围同桩分布范围。

(3)D池部位基础下人工添土夯实,压实系数0.96,添土夯实高度为3m,压实系数不得小于0.96。

(4)成孔应根据《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2012)进行施工和检验,检验合格后向孔内分层填入土,并分层夯实至设计标高。填料的夯实质量应满足《湿陷性黄土地区建筑规范》(GB50025-2004)相关条文的规定。

(5)素土挤密桩处理后的复合地基的承载力特征值fak不小于150kPa,复合土层的压缩模量不小于18MPa。

(6)施工完毕后,应进行复合地基的承载力载荷试验,满足设计要求后方可进行上部结构施工。在处理深度内分层选取测定挤密土及孔内填料的湿陷性及压缩性,施工完毕后,应进行竖向增强体及周边土的质量检验,满足设计要求后方可进行上部结构施工。

(7)对防护范围内的防水地面、排水沟和雨水明沟,应经常检查,发现裂缝及时修补。

5 结论:

(1)通过对大厚度湿陷性黄土土层的分布及湿陷性的研究,并结合建设地点位于山顶的特殊情况,靠近边坡位置水池地基处理选用素土挤密桩,不仅加固了山体,且延长了景观水池的使用年限。

(2)由于建设地点位于山顶,且水池地基处理范围较大,材料运输不方便。设计中就地取材,考虑水池对地基承载力特征值要求不高,在挤密桩及垫层法材料的选择上,均选用素土,不仅消除了湿陷性黄土的湿陷性,并大大降低了造价。

(3)根据《湿陷性黄土地区建筑规范》GB50025-2004的要求,由于该湿陷性黄土厚度大,不可能根据规范要求,将其处理后的剩余湿陷量满足规范的要求,本工程考虑构筑物的重要性等级以及当地工程经验,选用该种有效的地基处理方法,为相同类型的工程提供参考。

参考文献:

(1)GB 50025 - 2004 湿陷性黄土地区建筑规范[S]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2004.

(2)DB62/T25-3060-2012大厚度湿陷性黄土场地工程处理技术措施》[S].

(3)JGJ 79 - 2012 建筑地基处理技术规范[S]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2002.

黄土高原的范围篇6

【摘 要】湿陷性黄土地区的建筑地基按照建筑物的用途与荷载需进行适当的地基处理,并选择合适的基础型式。本文针对湿陷性黄土在压力作用下受水浸湿引起湿陷变形的特点,论述了湿陷性黄土地基处理的原则,并结合建筑物的不同类型,提出了消除地基全部湿陷量和部分湿陷量的处理厚度以及局部处理和整片处理的宽度及作用等问题。

【关键词】湿陷性黄土;地基处理

The discussion on Collapsible loess foundation treatment technology

Zheng Ai-wu

(Architecture and Civil Engineering Xi'an Technology University Xi'an Shanxi 710032)

【Abstract】The buildings' base of Collapsible loess region needs to be processed properly and choose appropriate foundation forms according to the buildings' usage and load. Aiming at the deformation characteristics of collapsible loess under the action of water pressure, this paper discusses the principles of collapsible loess foundation treatment. Combining with different types of buildings, the paper also proposes the elimination of the foundation's soaked quantity, the handling thickness of part of soaked quantity and local processing, the width of full wafer processing and the role of the problem.

【Key words】Water-collapsible loess;Foundation treatment

1. 前言

湿陷性黄土泛指饱和的结构不稳定的黄色土,严格说来它是一种非饱和的欠压密土,具有大孔和垂直节理,在天然湿度条件下,其压缩性较低,承载能力比较高,但遇水侵蚀时,在附加压力或附加压力与其自重压力共同作用下引起湿陷变形,土的结构迅速破坏,引起其强度显著降低的同时,承载能力也明显降低。它的这种特性,会对结构物带来不同程度的危害,使路基及地面结构物大幅度沉降、折裂、倾斜,严重影响其安全和正常使用。湿陷性黄土地基处理,常用的方法是在其竖向或横向采用夯实挤密的方法,使处理范围内土的孔隙体积减小,干密度增大,压缩性降低,消除湿陷性,从而使地基土的承载能力得到明显提高。

2. 湿陷性黄土地基处理的原则

湿陷性黄土地基的变形,包括压缩变形和湿陷变形。压缩变形是地基土在天然湿度条件下由建筑物的荷载所引起,其变形量随时间增长而逐渐减小,稳定较快,工程竣工后一年左右即趋于稳定。从压缩变形的角度考虑,除对压缩性较高、承载力较低的新近堆积黄土及高湿度黄土需要进行地基处理外,对压缩性较低、承载力较高的黄土可不采取处理措施。湿陷变形是当地基的压缩变形还未稳定或稳定后,建筑物的荷载未改变,由于建筑物的地基受水侵蚀引起的,这种变形常常是局部或突然发生的,很不均匀,尤其是受水侵蚀初期,往往在1~2天内就可能产生20~30cm的变形量,这种量大、速率快而又不均匀的变形往往使建筑物发生严重变形甚至破坏,危害也比较严重。而湿陷的出现完全取决于受水浸湿的机率。有的建筑物在施工期间即产生湿陷事故,而有的则在几年甚至几十年后才出现事故。

湿陷性黄土地基处理的目的:一是消除其全部湿陷量,使处理后的地基变为非湿陷性黄土地基,或采用深基础、桩基础穿透全部湿陷性黄土层,使上部荷载通过深基、桩基等转移至压缩性低的非湿陷性土(岩)层上,防止建筑物地基产生湿陷;二是消除地基的部分湿陷量,减小拟处理地基的总湿陷量,控制下部未处理湿陷性黄土层的剩余湿陷量不大于规定的数值。

基于甲类建筑的重要性,规范规定不允许出现任何破坏性变形,同时也不允许因变形而影响正常使用,所以对这类建筑地基处理要求比较严格,要求消除地基的全部湿陷量。乙类和丙类工程设计的面比较广,只要求消除其地基的部分湿陷量,然后根据地基处理的具体情况采取相应的结构措施和防水措施,以弥补地基处理的不足,保保障其主体结构的整体稳定和安全。

3. 湿陷性黄土地基处理厚度的确定

湿陷性黄土地基的处理厚度,根据其变形范围,可分为处理湿陷变形范围内的全部湿陷性黄土层和处理湿陷变形范围内的部分湿陷性黄土层两种。前者在于消除建筑物地基的全部湿陷量;后者在于消除建筑物地基的部分湿陷量。

3.1 消除建筑物地基全部湿陷量的处理厚度。试验研究结果表明,对非自重湿陷性黄土地基,消除其全部湿陷量的处理厚度,应将基础底面以下附加应力与上覆土的饱和自重压力之和大于或等于湿陷起始压力的所有土层进行处理:

即Pzi + Pczi≤Pshi (1)

式中 Pzi――地基处理后下卧层顶面的附加压力(KPa);

Pczi――地基处理后下卧层顶面的土自重压力(KPa);

Pshi――地基处理后下卧层顶面土的湿陷起始压力(KPa)。

当湿陷起始压力资料不能满足设计要求时,消除地基全部湿陷量的处理厚度,可按受压层深度的下线确定,处理至附加压力等于土自重压力20%(即Pz=0.2 Pcz)的土层深度至。

在自重湿陷性黄土场地,建筑物地基浸水时,外荷湿陷与自重湿陷往往同时产生,处理基础底面下部分湿陷性黄土层,只能减小地基的湿陷量,欲消除建筑物地基的全部湿陷量,应处理基础底面以下的全部湿陷性黄土层。

3.2 消除建筑物地基部分湿陷量的处理厚度。调查资料表明,当地基处理后的剩余湿陷量大于22cm时,建筑物在使用期间,地基受水浸湿均产生严重或较严重的湿陷事故;当地基处理后的剩余湿陷量介于22~13cm时,建筑物在正常使用期间,地基受水浸湿均产生轻微湿陷事故,见表1.

根据上述调查资料的工程实例认为,对乙类建筑,要求消除其地基部分湿陷量的最小处理厚度:在非自重湿陷性黄土场地,不应小于受压厚度的2/3,在自重湿陷性黄土场地不应小于湿陷性黄土层厚度的2/3,且下部未处理湿陷性黄土层的剩余湿陷量不宜大于10cm.

当湿陷性黄土层的厚度或基地宽度较大,处理2/3受压层或2/3湿陷性黄土厚度确有困难时,在建筑物范围内可采用整片处理。整片处理湿陷性黄土的厚度:在非自重湿陷性黄土场地,不应小于4m;在自重湿陷性黄土场地,不应小于6m,且下部未处理湿陷性黄土层的剩余湿陷量不应大于15cm.

丙类建筑包括多层办公楼、住宅楼、教学楼,建筑物的内外一般装有上、下水管,使用期间建筑物局部范围内存在漏水的可能性,消除地基部分湿陷量的最小处理,可采用表2中的数值。

在Ⅲ、Ⅳ级自重湿陷性场地,对多层丙类建筑地基宜采用整片处理,且下部未处理湿陷性黄土层的剩余湿陷量不应大于20cm.

3.3 下卧层的验算。湿陷性黄土地基经处理后,土的干密度增大,压缩性降低,承载力提高。其提高的幅度与处理方法及处理前后土的性质有关,并可通过现场静载荷载试验、静力触探试验等方法确定,也可结合当地建筑经验确定,下卧层顶面的承载力应符合下式要求:

PZ+PCZ<FZ (2)

式中:PZ――下卧层顶面的附加压力(KPa);

PCZ――下卧层顶面的土自重压力(KPa);

FZ――下卧层顶面经深度修正后的承载力设计值(KPa)。

地基处理后,下卧层顶面的附加压力PZ,对条形基础和矩形基础,可分别按下列公式计算:

条形基础: PZ= b(p-pc)b+2ztg

矩形基础: PZ= lb(p-pc)(b+2ztg)(l+2ztg)

式中 b――条形(或矩形)基础底边的宽度(m);

l――矩形基础底边的长度(m);

p――矩形基础的平均压力设计值(KPa);

z――基础底面至处理土层底面的距离(m);

θ――地基压力扩散线与垂直线的夹角,一般为22°~30°,用素土处理宜取小值,用灰土处理宜取大值,当处理厚度小于基地短边宽度的1/4时(即Z<0.25b),取θ=0.

4. 湿陷性黄土地基处理宽度的确定

建筑物的地基处理,在平面上可分为局部处理和整片处理。前者是在独立(方形或矩形)基础或条形基础底面下进行,使基地压力得以扩散,以减小下卧层顶面的附加应力;后者是在整个建筑物的平面范围内(包括基础底面以下)进行处理,以增强防水效果。

在未处理的湿陷性黄土地基上所做的浸水载荷试验结果表明,面积较小的独立基础和条形基础下,土的侧向位移约占总湿陷量40~60%,其侧向位移范围一般发生在距基地边缘0.5~0.75倍的基础宽度内,因此,为防止或减小湿陷性黄土地基的湿陷变形,应将基础下可能发生位移的所有土层包括在处理范围以内。以阻止其侧向基础。局部处理超出基础底面的宽度:对非自重湿陷性黄土地基,每边不应小于短边长度的0.25倍,并不应小于0.5m;对自重湿陷性黄土地基,每边不应小于短边长度的0.75倍,并不应小于1.0m。也可分别按下式计算:

非自重湿陷性黄土地基: A=1.5(b+0.5a) (3)

自重湿陷性黄土地基: A=2.5(b+0.5a) (4)

式中 A――拟处理地基的面积(m2)

a、b――分别为基础底面短边和长边的长度(m)。

局部处理超出基础底面的宽度较小,地基处理后,地面水及管道漏水等仍可从基础侧向渗入下部未处理的湿陷性黄土层引起湿陷,对地基受水浸湿可能性大的建筑物,不宜采用局部处理。

整片处理超出建筑物外墙基础外缘的宽度,每边不宜小于拟处理湿陷性黄土层厚度的1/2,并不应小于2m。整片处理兼有防水、隔水作用,在地下水位不可能上升的自重湿陷性黄土场地,当未消除地基的全部湿陷量时,对地基受水浸湿可能性大或有严格防水要求的建筑物,宜采用整片处理;当地下水位有可能上升时,应考虑水位上升后,对下部未处理的湿陷性黄土层引起湿陷的可能性。

5. 湿陷性黄土地基常用处理方法的选择

湿陷性黄土地基处理,应根据建筑物的类别、场地的湿陷类型、湿陷性黄土的厚度、湿陷系数、自重湿陷系数、湿陷起始压力沿土层深度的分布,并考虑因地制宜、就地取材、保护环境以及施工条件的可能性等因素,通过技术经济分析比较后,可选用表3中的一种或几种相结合的处理方法。

地基处理施工前,对已选定的处理方法,宜在有代表性的场地上进行试验或试验性施工,通过必要的测试,以检验设计参数和处理效果,如果不满足设计要求,应及时查明原因或修改设计。

当采用垫层法、夯实法或挤密法处理湿陷性黄土地基时,应根据工程要求使用素土或灰土作填料,但不得使用砂、石等粗颗粒的材料作填料,以防止浸湿未处理的湿陷性土层。在雨季、冬季选用上述方法施工期间,应采取防雨、防冻措施,保护备好的土料和灰土不受雨水淋湿或冻结,并应防止地面水流入已处理和未处理的基坑或基槽内。

当基础荷载较大,采用地基处理方法的承载力不能满足设计要求时,应采用桩基础(包括扩底或不扩底的灌注桩和静力压入或打入的预制桩)穿透湿陷性黄土层,使桩底端支承在压缩性低的非湿陷性土(岩)层中。这样,当桩周土受水浸湿,桩侧的正摩阻力转化为负摩阻力时,桩顶的上部荷载,便可由桩底端下部非湿陷性土(岩)层所承受,同时桩基地基也不致因浸水引起湿陷。

6. 结语

近年来,随着我国湿陷性黄土地区基本建设事业的发展,建设用地日趋紧张,许多大型工程建设项目不得不建造在大厚度的湿陷性黄土场地上,因而地基处理的深度和难度越来越大,而现有的地基处理方法(包括高能量强夯和孔内夯实挤密法等),一般只能消除基地下10~20m地基上的湿陷性,当基地下的湿陷性黄土层厚度大于20m时,往往需要采用桩基础穿透湿陷性黄土层予以处理,因而工程造价也越来越高,为了使处理后的地基技术先进、经济合理、确保质量,今后尚应研究和开发行之有效的处理大厚度湿陷性黄土地基的新方法,以满足高、重型建筑地基处理的需要。

参考文献

[1] 国家标准《湿陷性黄土地区建筑规范》GBJ25-90.中国计划出版社,1991年1月.

[2] 国家行业标准《建筑地基处理技术规范》JGJ79-91. 中国计划出版社,1992年9月.

黄土高原的范围篇7

【关键词】湿陷性黄土;地基处理;灌注桩;预浸水

Discussion of the Xinjiang region of collapsible loess foundation treatment

Zhang Sen

(Kuitun agricultural seven divisions Investigation and Design Institute (Limited) Kuitun Xinjiang 833200)

【Abstract】The distribution of regular collapsible loess in Xinjiang, mainly depression in the alluvial fan in the lower mountain areas, is more common in the Xinjiang region of an engineering geological problems. The author discusses several common foundation approach, specific applications, as well as problems in the engineering practice of the northern Xinjiang, has guiding significance for the design of similar projects.

【Key words】Collapsible loess;Foundation treatment;Pile;Pre-soaking

1. 黄土分布及概述

黄土作为一种常见的工程地基,在世界各地分布很广,面积达1 300万Km2,约占地球陆地总面积的9.3%。中国黄土主要分布于北纬33°~47°之间,尤以34°~45°之间最为发育。总面积约为63.5万Km2,占世界黄土分布的4.9%左右。湿陷性黄土在新疆分布比较规律,主要分布在山前洪积扇中下部及山间洼地区,最大厚度达30m。新疆地区湿陷性黄土分布区相对较小,但分布区人类活动较集中,对各类工程建设影响较大。

黄土按其成因分为原生黄土和次生黄土。一般将不具层理的风成黄土称为原生黄土,原生黄土经过流水冲刷、搬迁重新沉积而成的为次生黄土,工程界统称它们为黄土。次生黄土一般具有层理,较原生黄土结构强度要低。黄土在一定压力(土自重或自重压力和外压力)作用下,受水浸湿后结构迅速破坏而发生的显著下沉现象,称之为湿陷。具有湿陷性的黄土称为湿陷性黄土。湿陷性黄土又分为自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土。中国现行国家标准《湿陷性黄土地区建筑规范》GBJ25-90对湿陷性黄土从工程角度作了明确划分,将湿陷系数δs≥0.015的黄土定义为湿陷性黄土,同时将实测或计算自重湿陷量大于7 cm的湿陷性黄土定义为自重湿陷性黄土,将实测或计算自重湿陷量小于或等于7 cm的湿陷性黄土定义为非自重湿陷性黄土,并将黄土的湿陷等级划分为轻微(Ⅰ级)、中等(Ⅱ级)、严重(Ⅲ级)、很严重(Ⅳ级)4个级别,这里不再详述。中国黄土按地质形成年代和工程特性基本划分为下列4个地层。

(1)早更新世黄土。简称为Q1黄土,形成于距今70~120万年之间。粉粒和粘粒含量比后期黄土要高,质地均匀,致密坚硬,低压缩,无湿陷性。

(2)中更新世黄土。简称Q2黄土,形成于距今10~70万年之间。同样具有粉粒和粘粒含量比后期黄土要高,质地均匀,致密坚硬,低压缩性的特点。但其最上部已表现出轻微湿陷性,是西北地区黄土地层的主体。

(3)晚更新世黄土。简称Q3黄土,形成于距今0.5~10万年之间。质地均匀,但较疏松,肉眼可见大孔,具湿陷性或强烈湿陷性。

(4)全新世黄土。简称Q4黄土,形成于距今5千年内。一般土质疏松,肉眼可见大孔,具湿陷性或强烈湿陷性。

通常将早期和中期形成的Q1和Q2黄土统称为老黄土,将其后形成的Q3和Q4黄土称为新黄土,可以看出通常所说的湿陷性黄土指的就是新黄土。新疆区内分布黄土以非自重湿陷类为重,少量为自重湿陷类。

2. 湿陷性黄土地基处理的工程实例

中国工程界自解放以来随着对湿陷性黄土的不断认识,先后于1966年、1978年、1990年分别制定了《湿陷性黄土地区建筑规范》,简称为“66黄土规范”、“78黄土规范”以及 “90黄土规范”,现行规范修订后为 “05黄土规范”,对湿陷性黄土地区的工程设计起到了规范和指导作用。笔者从事水利水电工程10多年来,先后参与了新疆湿陷性黄土地区的供水工程、灌溉工程、泵站及电站工程以及游泳池等工程的设计,多数工程已正常运行多年,期间也出现过一些问题,在这里摘录点滴供大家交流和探讨。

2.1 大直径空心混凝土灌注桩在处理湿陷性黄土地基中的应用。

新疆兵团农七师奎屯河六级水电站是农七师“十一五”的重点水利工程之一,笔者参加了该水电站的勘测工作,。水电站的压力前池地基就是深20.0 m的非自重湿陷性黄土,湿陷等级为Ⅱ级。对湿陷性地基的处理非常重要,前池重量为6400 t。其上游连接的是引水流量达35m3/s的渠道,下游衔接的是压力管道,所以对前池的基础处理是极为重要的,一旦前池沉陷,将直接影响下游人民生命财产及建筑物的安全。

工程地基处理过程中,对前池地基处理先后对可能采用的原土回填垫层、灰土挤密桩、碎石震冲桩、静压桩、混凝土灌注桩以及沉井等方案进行了逐一比较。根据处理段建筑物特性比较:回填垫层、灰土挤密桩和碎石震冲桩存在的问题是处理深度不够和造价较高,就工程施工方案的可行性进行分析,最后通过了项目组推荐的混凝土灌注桩方案。为了降低造价提高单桩承载力,设计拟采用空心混凝土灌注桩外加端部扩头来提高单桩的承载力,经过对不同桩径的反复试算,最后采用了8根桩径为2.0 m,壁厚0.3 m,桩端扩头直径3.6 m的空心混凝土灌注桩,桩深30 m,桩距6.0 m。负摩阻力系数取1.55 t/m2,正摩阻力系数取3.5 t/m2,桩端标准承载力21 t/m2,修正后为79.8 t/m2,单桩承载力812.4 t。当时查到的国内最大桩径为1.6 m,该桩的桩径已达到国内同类工程的最大桩径。工程实施已近2a,一直运行正常。

2.2 农七师124团廉租房工程湿陷性黄土基础的处理。

农七师124团高泉镇廉租房工程其地基土为自重湿陷性黄土,厚度达20.5 m,自重湿陷等级为Ⅱ~Ⅲ级,湿陷评价为中等~严重。由于基础湿陷等级较高,而且厚度很大,面又广,经过多方比较,基础处理方案定为采用预浸水处理消除基础黄土的湿陷性。设计在建筑物周边外放5~10 m范围内布置了浸水畦块,浸水坑深80 cm,然后在坑内用洛阳铲挖浸水孔,孔径8 cm,孔深23 m,孔距5.0 m,孔内填入碎石或砂砾石。浸水时,水深保持在淹没浸水孔0.5 m以上。经过224 d的持续观测(其中浸水观测162 d,停水观测62 d)。坑内停水前沉降量为127.5~188.6 cm,平均167.7 cm,停水后沉降量为16.2~85.3 cm,平均167.7 cm。浸水前后累计平均沉降量为215.1 cm。单位面积耗水量33.6 t/m3。

浸水停止4个月后,在现场布置探坑3个,探坑深度13 m,在探坑深度范围内每米取样1件,进行室内常规土工试验。探坑开挖后发现,13 m以下的土层仍呈饱和状态,不能取样。根据土工试验结果,在饱和自重压力下的自重湿陷性系数(δzs)均小于0.015,计算自重湿陷量zs=1.9 cm,小于7 cm。200 KPa压力下的最大湿陷系数(δ)也小于0.015,计算总湿陷量=6.0 cm。说明基础黄土的湿陷性已基本消除。

实际施工中存在的问题是浸水处理后的场地上层土层,仍呈中~高压缩性,以中压缩性为主,其承载力标准值为130~150 KPa。另外,预浸水后基础土层含水量过高,接近于饱和状态致使后续工作无法正常进行,这也正是预浸水处理的弊端。根据以往工程的经验,预浸水处理耗时较长,一般停水后要1 a左右的时间才能使土层的含水量降低到最初状态,因此在采用预浸水处理时一定要充分考虑工期问题。另外预浸水处理只能消除地表6 m以下土层的湿陷性,对于表层6 m范围内的土层还具高压缩性,应结合使用换填等其他办法消除其高压缩的外荷湿陷性。在该工程中施工单位最后对表层8 m范围内的土层采用了水泥粉喷桩处理。

3. 湿陷性黄土地基处理的方法探讨

中国在解放后对于湿陷性黄土地基处理的实践已有几十年了,具体方法也很多,但归纳起来其基本思路不外乎以下几种:

(1)基本消除基础已有土层的湿陷性;其常用方法有强夯、换土、挤密桩等。这是对于土层较薄(10m以内)时采用的办法。当土层深厚时,常用办法就是预浸水处理。这类办法是通过工程措施,针对湿陷土层本身进行处理,改善其土壤结构和基本特性,以达到消除其湿陷性的目的。这种方法的缺点是对于深厚湿陷性黄土来说,耗时太长,往往影响工期。优点是施工方便,费用较低。

(2)使建筑物基础穿透湿陷性黄土层,传力于湿陷土层以下的持力土层上,达到躲过湿陷性黄土层的目的。常用方法就是桩基,尤以灌注桩为主。这种方法避过了湿陷性土层,使基础传力于湿陷土层以下的持力土层上,相对来说比较安全可靠,所以被广泛应用于比较重要的独立建筑物的基础处理。缺点是投资费用较大。

(3)充分作好建筑物基础的隔水层,使基础湿陷性黄土地基无法浸水,以达到避免地基湿陷的目的。常用的隔水材料有灰土、油毡以及各种PVC和PE膜。这种方法常常用于对基础承载力要求不高的设施,如游泳池、供水管床、渠道等。

另外,值得探讨的是,对于大厚度湿陷性黄土是否一定要消除其湿陷性?笔者在工程实际中遇到过类似的问题。

在农七师124团廉租房工程勘测设计中,通过调查发现当地很多建筑物其基础虽然较深,但并没有对基础作特殊处理,运行多年也未发现湿陷问题。过后通过调查分析发现,原因在于该地区常年降雨量很小,在 180~400 mm之间,而蒸发量却达到1 800~2 200mm,蒸发量相当于降雨量的5~10倍,即便是发生大暴雨,雨水也无法浸透深厚的湿陷土层。这也就引起了思考,对于大厚度湿陷性黄土是否一定要彻底消除其湿陷性?笔者认为这个问题很值得研究,尤其在新疆山间洼地地区,因为该地区湿陷土层较厚,经常在20 m以上,完全消除这些土层的湿陷性或彻底穿透湿陷土层往往要花很大代价,所以对这一问题的深入研究具有直接的经济效益,能够大量节约工程投资,缩短工程工期。此时应对建筑物使用条件和所处的周边环境作适当调查,具体问题具体分析,只要建筑物的基础承载力满足要求,外界来水又无法浸湿湿陷性地基时,完全可以考虑将建筑物基础坐落于湿陷土层上。事实上,很多游泳池、输水渠(管)道也就建在湿陷性土层上。对于基础承载力要求较高的较大型的建筑物,当基础埋深较大如箱基等,其地基承载力常常是可以满足要求的,此时就可以考虑不消除其地基土层的湿陷性,只要作好隔隔水处理。这样处理可以节约大量资金和工期,对于中小型深坑厂房很值得借鉴。

4. 结语

湿陷性黄土在新疆人类活动地区分布较广,积累的工程经验也比较丰富,以上仅是个人的一点体会和看法,提出来和大家探讨。参考文献

参考文献

[1] 钱鸿缙,王继唐.湿陷性黄土地基[M].北京:中国建筑工业出版社,1985.

[2] 《湿陷性黄土地区建筑规范》(GB50025-2004,建设部).

[3] 《新疆生产建设兵团农七师奎屯河六级水电站工程地质勘察报告》(奎屯农七师勘测设计研究院,2008.5).

黄土高原的范围篇8

关键词 四线大跨黄土浅埋暗挖电视塔隧道设计与施工

1工程概况

会展中心站为西安地铁二号线一期工程的终点站,站后设有一组折返线及一组停车线,共设置了并行的四条线路,线间距均为5.0m,线路长度约为200m。站后配线区间主要位于长安南路以东、电视塔以西的绿地内。区间为站后折返线,不宜采用盾构法施工,明挖法施工基坑深度将达到28m,工程投资较大,故本段区间采用浅埋暗挖法施工。

2地质条件

拟建场地位于黄土梁洼区,地表一般均分布有厚薄不均的全新统人工填土(Q4ml)杂填土,由碎石、灰渣及黏性土组成;素填土,主要由黏性土组成,含白灰渣及少量砖瓦碎块,疏密不均;其下为上更新统风积(Q3eol)新黄土(局部为饱和软黄土)及残积(Q3el)古土壤,底部为中更新统风积(Q2eol)老黄土、残积(Q2el)古土壤、冲积(Q2al)粉质黏土、粉土、细砂、中砂及粗砂等层或透镜体。

2006年3月至4月份勘察期间,该区段地下水稳定水位南高北低,埋深12.50~20.50m,属潜水类型。地下水位年变化幅度1.0~2.0m。该区段场地属黄土梁,潜水含水层为中新世风积黄土及残积古土壤。含水层渗透性较差,但厚度较大且比较稳定。

3隧道特点

3.1 旁穿电视塔

本段区间隧道受影响较大的建(构)筑物为电视塔。据调查电视塔建成于1987年,塔高248米,整体平面成八角形,由塔基,塔座,塔身,塔楼及塔桅杆五部分组成,塔身为钢筋混凝土结构,塔楼,塔桅杆为钢结构,电视塔基础为环形钢筋混凝土基础,基础埋深约12.0m,基底标高430.00m,基础下为依次为0.30m厚素混凝土垫层及0.25m厚的3:7灰土垫层,地基为天然地基,基础置于上更新统古土壤层(相应场地为层),高于地铁工点开挖深度。电视塔属高耸建(构)筑物,对差异沉降很敏感。

该段隧道从电视塔东侧通过,距离电视塔最近约35.2m,采用浅埋暗挖法施工。隧道结构与电视塔基础的相对关系图如图1所示。

图1区间隧道与电视塔基础的相对关系图

3.2饱和软黄土

受地下水上下浮动的影响,该段线路中Q2第一层黄土在地下水位附近呈软流塑状,具饱和软黄土特征,地层编号为层,受黄土层起伏作用,该层分布表现亦随之变厚变薄或尖灭,一般厚1.30~8.30m,平均厚5.55m。区间内连续分布,多位于轨道下。钻探成孔在该土层深度段内,孔壁不稳定,缩孔严重。

饱和软黄土段抽降水易产生潜蚀,影响抽水效果;作隧洞坑壁土时,抗剪强度低,自稳定性差,极易坍塌变形,有时与水一起涌出,甚至影响支护结构的稳定。

3.3四线大跨浅埋暗挖

会展中心站后设有一组折返线及一组停车线,共设置了并行的四条线路,线间距均为5.0m,该区间断面开挖宽度24m,高度11.778m,是西安地铁迄今所遇到的最大断面,断面结构设计既包含浅埋暗挖中的隧道支护参数设计,又包含结构设计中的梁、板构件设计,支护参数及各构件参数需要经过大量工程过程模拟计算中确定最危险工况来进行设计,需结合计算和工程类比确定,具有相当难度。

4暗挖隧道设计及施工方法

4.1 针对电视塔保护的隧道支护设计

为保证隧道开挖顺利通过电视塔,尽可能的减少对电视塔的影响,应采取一系列必要措施,来确保建筑物及施工安全。

(1)加强超前支护:此范围内对隧道周围土体进行超前预注浆加固,拱部采用φ159mm超前长管棚支护,管棚间设φ42mm小导管注浆预加固,管棚壁厚8mm,长L=53m,环向间距0.4m,外插角1~2°,利用北端车站和南端明挖区间两头对接打设;超前注浆小导管:φ42热扎无缝钢管,壁厚3.5mm,L=4.0m,环向间距0.40m,纵向间距2.0m,通过注浆加固隧道周围地层,减小隧道开挖的侧向变形。

(2)缩短开挖进尺,加强各工序之间的衔接管理,尽早封闭断面,及时形成封闭结构。

(3)加强初期支护

开挖时上半断面留核心土并设临时仰拱;隧道拱腰布置锁脚锚管;必要时临时封闭掌子面、增设径向注浆管;同时采用型钢支撑、及时施作初期支护,达到快封闭的要求,减少对地层的扰动范围。

(4)及时进行初支及二衬背后的回填注浆处理,保证初衬与围岩、二衬与初衬的密贴,减少地层变形危及地面建筑物安全。

(5)根据测量监控数据,及时进行补充注浆;

(6)设置超前地质钻孔,指导下步工序循环;

由于本段有饱和软黄土,考虑到工程降水是使建筑物发生沉降的主要因素,施工期间,采取设置隔水帷幕(暗挖结构靠电视塔侧做高压旋喷桩隔水帷幕)的措施,延长地下水流通的距离,降低地下水的水力坡度,使建筑物处沉降不发生或使沉降值控制在允许的范围。

降水可能会破坏电视塔附近地基土的应力平衡,造成电视塔向东倾斜的可能。在该处降水施工中采用回灌法,在沉降区域施工回灌井,回灌井与降水井之间的距离必须>5.0m。

4.2饱和软黄土的处理

饱和软黄土段抽降水易产生潜蚀,影响抽水效果;鉴于工程危害,工程抽降水时采用小降深至大降深逐渐加大或其它缓抽水措施,减小突然抽水引起饱和黄土局部流动,洞内可采取加强支护措施,确保施工安全。

4.3 隧道结构的设计

本着安全、经济、合理的设计原则,对隧道的各种支护结构进行了深入细致的研究,并根据设计原则和有关规范、规则进行验算,力争使各项设计参数都经济合理。确定隧道衬砌结构采用复合式衬砌形式,初期支护采用喷混凝土、钢筋网、锚杆和格栅钢架组成联合支护体系,二衬采用钢筋混凝土,隧道拱部设φ159超前大管棚加φ42超前注浆小导管辅助施工。各种参数如下:

(1)拱部采用φ159mm超前长管棚支护,管棚间设φ42mm小导管注浆预加固,管棚壁厚8mm,长L=46m,环向间距0.4m,外插角1~2°,打设管棚前,应在端墙围护桩上做加强环梁(管棚轮廓线外侧)或架设钢支撑,以减少管棚对围护桩的削弱。

(2)超前注浆小导管:φ42普通钢管,壁厚3.5mm,L=3.0m,外插角10°左右,120°~150°范围采用双层布置,拱部120°范围单层布设;中洞开挖时,起拱线至拱部范围环向布设;临时中隔壁从拱部向下4m范围布设,注水泥-水玻璃双液浆。

(3)喷射混凝土:C25早强混凝土,厚400mm,全断面支护。

(4)φ25砂浆锚杆拱墙设置,拱部长2.5米,边墙长4米:端头设150x150x6mm钢垫板。

(5)格栅钢架:主筋直径φ25四肢格栅钢架,间距500mm。

(6)钢筋网:全断面设双层钢筋网,环纵向筋均为φ8钢筋;初喷40mm厚混凝土,挂钢筋网,网距150mmX150mm.钢筋网喷混凝土保护层不小于20mm;

(7)二次衬砌:C30防水钢筋混凝土,抗渗等级不低于P8,厚800mm.风道夹层板为二次构件,待二衬结构达到强度后二次后浇。

4.4四线大跨黄土隧道隧道施工方法

1)会展中心站后配线暗挖隧道为双联拱断面,联拱隧道采用中导洞超前贯通,中隔墙浇筑及上部回填后用中隔壁(CRD)法开挖两侧洞室。施工时应遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”的基本工艺。施工组织计划和施工工序,必须严格遵守“先排管,后注浆,再开挖,注浆一段,开挖一段,支护一段,封闭一段”的原则进行。

2)联拱断面采用中导洞+CRD法施工。针对连拱断面施工工序多、受力形式转换频繁、周围土体多次扰动的特点,施工中需对各工序施作顺序及时机严格按设计执行进行控制,确保在开挖及初支施工中安全,每步开挖后,及时施做初期支护和临时支护,同时应严格坚持作好本段施工监控量测,特别应注意保持各分步台阶之间的进度协调,严禁冒进。

对黄土隧道而言,为了预防在黄土中开挖隧道的大变形和坍塌问题,采用台阶分部开挖法(又称环形开挖留核心土法),结合喷射砼及时封闭开挖面,用超前管棚支护、钢拱支撑、挂网、打锚杆等来加强土体强度及限制围岩应力重新分布,实施短台阶开挖,随挖随支,及早封闭成环;尽量缩短衬砌与开挖距离,减少围岩暴露时间;通过快循环来减少对土体的扰动。

3)黄土隧道初期支护要有足够的刚度和强度以有效抑制黄土地层的过大变形,防止施工坍方。

根据对黄土的变形分析,在新黄土(Q3、Q4)地层,围岩变形释放快、具突然性,属脆性破坏,故要强调变形的控制。黄土中洞室开挖后并不象岩层中变形收敛最后可以达到稳定,黄土中即使能够达到收敛也只能是暂时的,并且应配合异常强大的支护,所以在黄土隧道的施工中应注意施工步骤之间的安排,充分遵循“早封闭、强支护”的原则,加强施工支护,减少暴露时间,快速施工,以有效控制地层变位。

4)浅埋新黄土地段隧道拱部可不设置锚杆;老黄土隧道应充分重视锚杆,特别在拱腰和最大跨部位。隧道拱脚、钢架基脚或分部开挖基脚等处设置注浆锁脚锚管,以控制基脚变形(对锁脚锚管给予高度的重视)。黄土隧道在上半断面施工支护完成并进行下部开挖时,清除拱脚积水与淤泥,通过打拱脚锚管或扩大拱脚认真加固拱脚,加强纵向联结等,使初期支护与围岩形成完整体系,防止由于下部开挖拱脚失稳拱架下沉引起坍塌。

5)黄土隧道锚喷施工支护的施工工序,应按开挖、初喷、挂网或架立钢架、复喷的步骤进行。在第一次开挖完成后,隧道断面位移速度最大,应及时施做施工支护,约束围岩早期变形,防止隧道产生坍塌。洞内施工时应加强施工支护,进行小导管短管棚超前支护。

6)黄土隧道二次衬砌与开挖面的距离不宜过长,其长度应以不产生过大的施工干扰、经试验确定;自稳性差的黄土地段仰拱应紧跟开挖面施作、及早封闭成环,拱墙二次衬砌施工及时跟进施作。

7)黄土地层变形过大或初期支护变形不收敛,又难以及时补强时,可设置临时仰拱或横撑以封闭开挖面,必要时也可提前施作二次衬砌,以确保围岩和支护结构稳定 。

5四线大跨暗挖隧道地面沉降计算

暗挖隧道施工不可避免会引起隧道上方一定范围内地面出现沉降。在土层中施工暗挖隧道,出现地面沉降的主要原因是暗挖施工引起隧道周围土体的损失和地下水位下降引起的土体固结沉降。暗挖隧道,应事先计算并在施工过程中控制地面沉降值,以保证隧道上方管线及建筑物的安全。

1)计算模式:采用有限单元法,考虑地层与衬砌共同作用,选取过电视塔YDK20+430断面做有限元计算,计算模型及网格划分见图2。

2)计算结果:隧道开挖结束后对电视塔基础的位移影响见图3,隧道开挖结束后地表的变形见图4。

计算资料显示:区间隧道施工完成后地面最大沉降计算值为-26.5毫米,对电视塔基础的影响最大沉降为1.25mm。沉降计算表明施工引起的地表沉降满足规范要求。

3)地表沉降监测与分析

目前本段隧道已安全贯通,工期约12个月。通过施工期间对电视塔及地面的监测,地表监测点累计最大沉降值为32mm,拱顶沉降测点累计最大值为19mm,洞室水平收敛测点累计最大值为5.7mm,电视塔累计最大沉降值为4.5mm,地层中各种管线处于安全状态,洞内变形较小。对施工各阶段的监测成果进行分析,发现其变形规律与设计计算基本相符,满足了工程及周边环境的要求,确保了施工安全。

6结束语

(1)对电视塔保护采取设置旋喷桩止水帷幕的效果是非常明显的,它能有效减少降水对电视塔基础的沉降。

(2)施工期间的降水方案采用小降深至大降深逐渐加大方法,使土方开挖做到无水作业,有效降低了施工风险。

(3)本文黄土隧道施工的一些措施入手,从施工方法、支护刚度、锁脚锚管、砂浆锚杆、降水问题等方面提出一些有效的施工措施。为控制地表沉降和辅助施工,在大跨度隧道中采用长管棚结合小导管注浆和采用中洞法+CRD法进行施工。

西安地铁二号线会展中心后配线四线大跨度黄土隧道于2007年6月完成施工设计,于2009年12月完成全部土建施工。目前隧道使用状况良好。施工中严格按设计所提出的方案及要求进行。据施工反馈的信息可知,设计中所采用的各种方案、技术参数和计算结果基本符合施工现场的实际情况及技术要求,模拟计算和设计方案为四线大跨黄土隧道的顺利施工提供了可靠的技术保障。通过对四线大跨度黄土隧道的设计与施工技术的总结,对以后在城市地铁中采用浅埋暗挖法设计施工大跨度地下工程提供了有益的经验。

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