路基加固范文

时间:2023-03-22 12:27:55

路基加固

路基加固范文第1篇

关键词:公路;路基缺陷;加固技术

中图分类号:U416.212 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2014)35-0019-02

路基是公路最重要组成的部分,是路面质量好坏的基础,它的牢固程度将直接影响到路面的品质。调查显示,我国路面出现的坏损有6成以上是由于路基的原因造成,而压实强度低、程度弱和路基排水不畅往往是导致路面坏损的直接原因,而且一旦路基出现问题修复难,花费高,路基建设不合格的公路投入使用后往往得不偿失。因此要加大对路基的修筑,做好路基加固,为公路的高质量打好根基。

路基主要有滑塌、坍塌、路堤沉陷和路基滑动等缺陷。而出现这些缺陷的主要原因就是路基填料不当、压实不足或者填筑方法错误。此外,公路构造面软弱、坡脚没有进行支撑等也是路基出现这些缺陷的原因。由于自然条件下的路基填料强度弱、稳定性差,因此很难满足行车荷载。这就要求对路基进行人工压实及加固处理,以保证路基符合设计规范要求。只有做好路基压实工作,保证路基强度,解决好路基的稳定性,才能在此基础之上建立合格的公路。

1 机械碾压加固技术

机械碾压技术是目前用于地基加固的比较常见的压实技术。它是利用压路机等碾压机械在路基表面行走所带有的自重力将原本松散的土壤压实并加固,尽量使路基不透水,从而增强路基的强度和稳定,防止行车荷载造成路基的下沉。这种方法比较适合压实砂土、粘性土等饱和度较低的土壤,因此常被用于水位线以上的大面积路基压实,也可为非饱和性粘土的地基做一些浅层的处理。这种技术应用的原理与操作方法如下:在一定压实作用下的泥土中,水含量变小,土壤颗粒间吸引力就会加大,导致颗粒间移动相对困难,干密度随之变小。当水含量增加,土壤颗粒间的相互吸引力就会减小,土壤颗粒在外力作用下发生移动,从而加大了密实程度。这种技术在操作时,首先进行公路填方。填方要从低处开始,自下往上对路基进行分层碾压。为了提高效率,可以在碾压之前将铺土推平用推土机先低处预压,先保证表面平坦坚实,然后再用碾压器械进行碾压。操作过程注意的是一次填土不要过多,厚度最好小于30 cm,其次碾压过程中行驶速度要保持匀速并且压实次数不应少于6次,当土表层太干时可以适当洒水,掌握好土壤含水量从而保证填入的土层都能很好的结合。

2 重锤夯实技术

这种地基加固技术由法国首创。首先先用钢筋混凝土支撑一个直径在1~1.5 m,重量在1.5 t以上的圆锥体大锤,通过夯实效应,地基内会产生强大的动应力与冲击波,这种冲击波会迫使地基周围的土密实固结,从而达到加固路基的目的。这种加固技术适用于略湿的粘性土、砂土和杂填土,并且地下水位多在0.8 m以下。同样,这种技术在应用之前也需要进行实验,如果在实验过程中出现锤体弹跳的现象时,应该马上修改方案,改变加固措施。因为无论是什么样的地基加固技术,其应用的目的都是为了增加地基稳定度。如果在实用重锤夯实技术以后地基的硬度仍然没有达到标准要求,可以再进行一次夯实。

3 注浆加固技术

当路基的下沉面积比较大且深度很深的时候,比较适合采用注浆法来加固路基,也叫注浆技术。在一些地区的公路修建当中,地基填料多是以碎石土为主,受客观因素影响对路基的压实采用机械碾压的技术往往很难达到加固要求,强行实用必然会影响路基的强度,给公路修筑留下隐患。因此,在这样的背景下,注浆加工技术便应运而生。

注浆技术的基本操作是在适当的压力之下,将水泥浆液灌入路基填料的缝隙里,用水泥将这些碎石土组合成新的石体,这为路基稳定性的加大提供了很好的帮助。由于水泥浆液的扩散力和压力的大小关系密切,因此对于不同填料的路基,灌浆采用的压力也要根据填料的密度、钻孔的深度和初始压力等因素的不同而变化。由于准确预知这些因素比较困难,因此在使用注浆技术之前一定要先进行实验方可继续操作。

4 粉喷加固土桩技术

这种加固技术是属于搅拌加固地基的一种方法,而且适用于深层搅拌,处理10 m以内的路基下沉十分有效。这种加固地基的技术操作是以粉体作为加固材料,在使用过程中无需注入水分,而是利用地下水。因此,利用此技术加固以后的地基承载力要比浆喷注高,而且无需预压就可以得到较高的地基复合承载力。用这种技术加固以后的地基,下层的沉降量可比地基沉降总量低5成左右,效果非常好。

根据工艺的不同,这种加固技术可以分为块状加固、柱状加固和壁状加固三种操作方式。在施工前先了解地基各个土层的土质、厚度和土的承载力、含水量等详细情况,还包括地下水地面的标高、地质剖面图等。使用粉喷桩加固技术的目的是保证地基承载力,减少地基沉降,满足后续公路建设需要,所以在进行加固设计时要考虑桩的长度、强度和桩距等。然而在进行粉喷加固设计时,很难一次就达到技术要求,因此要对桩长和距离等进行多次测量,以保证计算准确。

粉喷加固土桩技术流程:①先把桩位对正,然后调整钻机的机身,使钻杆保持垂直,接着启动钻机开始下钻,当搅拌钻口靠近地面后,便启动空压机,开始为钻进送气。②当钻孔到达设计深度时,停止送气关闭阀门,喷送用于加固的粉料。③确定粉料到达桩底以后,提升搅拌钻头,值得注意的是,提升期间不得使用三档。④当提升到桩顶的标注高度以后停止喷粉。

粉喷桩是一种快速处理软土地基,是减少后期沉降的有效办法之一,而且工期段,设计合理,是现在高等公路处理软土地基的一种实用、有效的办法。

5 路基边坡支挡加固技术

路基边坡是指路基周边由于施工所形成的边坡,它是路基主体的周边成分,对路基的安全和稳定起着重要的支撑作用,一旦处理不当,很容易导致公路出现坍塌、剥落。因此,为了保证地基环境的安全,也需要对有潜在危险的路基边坡采取措施进行稳固。目前对路边边坡的加固措施分为主体措施和辅助措施,主体措施就是在路基边坡放置支档结构,让边坡可以维持力学平衡,而辅助措施通常为边坡排水系统,从而减少路基被水侵蚀的几率。支档结构可以有效的支档不稳定的边坡岩体,保证路基边坡的稳定性。当边坡的坡体松散、破碎时,可用压力注浆的手段将坡体加固。也可以使用锚杆加固,往边坡的地层中打入锚杆,对于路基边坡的加固,锚杆起到了类似螺丝的作用。此外,土钉和预应力锚索也可以用于加固路基边坡。只不过土钉加固的技术比较适用于浅层边坡的加固,而预应力锚索的加固技术则适用于深层边坡的加固。

6 结 语

上述常见的路基加固技术都可以达到增强路基强度、保持路基稳定的目的。但是由于客观因素和技术自身的局限性,使得它们不能适用于每一个公路建设项目。这就要求在路基施工建设过程中,相关人员要根据设计要求并结合路基的基本情况和周边环境来综合考虑,避免盲目的、不切实际的操作,科学合理地选择路基加固法,保证路基质量,为公路的修建打下坚实的基础。

参考文献:

[1] 卢莉.公路路基常见病害及加固防护技术[J].科技创新导报,2011,(6).

[2] 李飞.公路路基施工的技术质量控制措施[J].中小企业管理与科技,2011,(16).

路基加固范文第2篇

关键词:公路;路基土;加固技术;探讨

中图分类号:TU984 文献标识码:A 文章编号:

我国公路的发展方向是重载高速线路无论设计标准还是施工质量,对路基强度和沉降都提出了更好的要求,而要达到这种要求,就要从路基施工准备阶段开始重视其加固措施,所有施工工序都必须按照设计、规范及业主的要求,科学组织、合理安排、严格管理、精心施工,以期从源头上狠抓施工质量,进而保证路基工程的成本、进度、质量三大目标的有效实现。

1 公路工程路基用土的浅层处理技术措施

填筑路基时,由于土壤含水率大,碾压弹软,达不到压实度要求,新建路基通过稻田、洼地,或路基两侧水位较高,在碾压过程中路基呈弹软现象,或有的根本不能上碾碾压,路基挖方,地下水位较高,路基下层土壤含水率大,路基压实度达不到质量标准,路基下层土壤结构具有软弱下卧层或系近代新沉积尚未固结土壤,孔隙大,承载力低,填筑路基修筑路面后容易产生较大沉陷,严重者措移塌方,致使路面折裂,特别是高填土路基更为严重,在软土地段填筑路堤应进行沉降和稳定监测,并严格控制路堤填筑速度,沉降量及侧向位移大于设计要求时,应采取措施防止塌方。

1.1 土壤翻晒及浅层换填法

若天气炎热气候干燥土壤含水率较大可采用铧犁或推土机将土壤翻松使水分蒸发当达到最佳含水率时可以摊铺压实,当挖方路基土壤含水率大时可以把表面40 cm土用推土机推出通常处理深度为60 cm,待含水率接近最佳含水率时即底层20 cm采取原地翻晒进行整平压实表层40 cm再分两次摊铺压实。路基土壤若路基弹软含水率通常较大改换深度为60 cm换填好土可将路基软土层挖掉,若底层含水率仍很大或地下水位很高确保其回填土达到压实度的要求,要采取降低下层土壤含水率的措施是降低地下水位的方法来完成。

1.2 粒料加固法

沟渠洼地及水塘排水清淤后填土不能上碾或因下层土含水率大填土碾压达不到压实度要求时采用粒料加固法进行加固。粒料加固的材料必须采用水浸泡或干湿循环不易分解且水稳定性好的材料如矿渣、砂砾、砾石、块石或碎石以及混凝土块等,最大粒径不可超过30 cm。铺筑块石、混凝土块不能驾空并且要码放整齐每层厚度不得大于30 cm并用碎石灌满空隙并应碾压挤实。用块石或混凝土块加固时,下层最好铺筑一层粒径不大于25 inm的小颗粒砂砾、砾石或、碎石作垫层且厚度不小于5 cm,防止填土加载后块石等挤入泥中,竣工后致使路面造成破坏路面产生较大变形。

1.3 灰土处理法

软土掺入石灰后最优含水率随石灰掺入量的增大而增加塑性指数明显降低,击实曲线峰值段比掺灰前具有相对较宽的最优含水率区间最大干密度醚石灰掺入量的增大而减少在回填施工过程中达到设计压实度要求的含水率容易控制。

在实际工程中掺加的灰比例宜控制在5%~8%。理论研究远远落后于实际工程应用在软土地区常用石灰来改良软土作路基填料但石灰改良土在交通荷载作用下的力学特性的研究很不成熟。路基大面积弹软经设计确定采用灰土加固处理的地段处理深度为60 cm通常采用8%的灰土处理也可按照实际情况确定处理深度。因此,研究石灰改良土具有十分重要的理论意义和实用价值研究其在交通荷载作用下动力特性的变形性状特点。

为了使土块含量达到石灰土基层的要求先将表层40 cm土推出其下层20 cm加土壤重量8%的石灰用铧犁拌和破碎土块整平压实后将上层40 cm分两层,每层20 cm,加灰拌和均匀后压实。对于软土路基加固压实时,可以采用第一层用拖拉机排压法使压实度达到90%以上;第二层用8t平碾碾压进行是其压实度达到95%以上;第三层要求压实度达到98%以上可以用12 t位以上的大碾碾压。对于灰土压实度达不到质量要求下水道沟槽较深,为了防止出现较大沉陷折裂应待其经水沉析实或填料压实后方可进行灰土处理。

1.4 混合加固法:依据施工条件及材料来源,在同一地段内可综合采用前述几种方法进行路基加固处理。

2 公路工程路基用土的深层处理技术措施

2.1 塑板桩排水固结法

其设备与袋装砂井基本相同。门架打设设备安装在铺有砂垫层的两根轨道上,打桩机可以在轨道上纵向移动。附在钢导架上的圆形套管钢套管为具有矩形桩头的圆形钢管以具有足够高度的钢导架作导向,由于门架轨道式打设设备可以纵横向自由移动也可利用门架上的自身的轨道横向移动因而可以减少设备移动及因移动消耗的时间。塑板带架设在地面的滚筒上,塑板经附设在导架上端的滑轮进入钢套管由矩形桩尖伸出与桩靴卡紧,桩靴为一焊有门形钢筋的钢板,塑板从桩头伸出从桩靴空档中穿过再回插到管内使桩靴钢板与桩头贴严。塑板桩打设程序:先横向打完轨道间塑板桩然后纵向移动门式桩架一个桩位间距为移动距离继续打设第二排塑板桩。塑板桩打设方法与袋装砂井相同。先移动钢架使套管桩尖对准桩位带好桩靴打入套管最后拔出套管将塑板用工具剪断后将塑板穿过桩靴带好桩靴移动桩架对准桩位打入第二根塑板桩如此顺序进行施工控制。

2.2 袋装砂井排水固结法

袋装砂井的编织袋应具有良好的透水性能一定的抗老化能力和耐腐蚀性能袋子材料应具有足够的抗拉强度袋内砂不易漏失。目前使用的聚丙烯编织袋应防止老化避免在太阳光下长时间照射,袋装砂井直径一般为7 cm,间距1-2 m,深度根据设计要求而定。

所用的干砂要含泥量要小于3%具有良好的透水性能,袋装砂井的打桩专用施工设备有轨道门架式和履带吊机式等顶端固定在振动锤的卡盘上,套管的顶端圆形套管以钢导架作导向有一个能装入砂袋的漏斗,要在砂袋人口漏斗处安装滑轮目的是为了防砂袋被剐破,套管的下端安装可以分离的预制混凝土桩尖。此桩尖要有足够的强度,距顶面与钢套管接触处必须严密,以防软土挤入管内,影响砂袋下沉。先放出道路中心线,然后从砂井起点按照砂井间距,用标钎放出桩位线;在整平的土基上铺筑一层厚30 50 cm砂垫层,并适量洒水碾压,使达到要求压实度;移动打设设备使套管桩头对准桩位,装好并插紧预制混凝土桩尖;待砂袋沉达管底抽出套管将砂袋放入套管漏斗中也可随砂袋下落往管内徐徐注水以减小砂袋与管壁的摩擦阻力启动振动锤沉人套管至要求深度,砂袋应有足够长度至伸入排水砂垫层中以保持袋装砂井与排水垫层相连接;移动打设设备继续按前述程序打设袋装砂井。

2.3 反压护道法

路基下层土壤承载力很低或路堤填土达到一定高度还继续填土时,两侧坡脚容易出现隆起、沉降加速现象,严重者出现滑坡或塌方现象,要采用反压护道法。反压护道法可以防止软弱地基产生剪切、滑移等现象,保证路基稳定。反压护道是指在路堤两侧各修筑一条马道,马道与路堤一起施工。反压护道横断面由设计确定。反压护道的填筑速度不得低于主路堤施工时避免过高堆填应充分压实分层铺平并应有一定横坡度以利于排水,应先填包括反压护道在内的砂垫层及路堤最后填筑主路堤。主路堤在施工中或完工后,可以将反压护道设计高度以上的部分挖除如能确定反压护道下面的地基强度已增长到要求的值利用这些材料填筑主路堤。

2.4 轻质填料法

采用轻质材料填筑路堤,由于荷载降低,沉陷值可以减小,此法适用于桥头填土。填筑的轻质材料要求重量轻、低压缩性、水稳定性好、无污染、不腐烂变质等。例如煤渣、贝壳、粉煤灰、浮石等。轻质材料应分层填筑,分层压实,每层压实厚度不大于20 cm。

轻质材料填筑的路基两侧边坡100 cm以上宽度内,应培粘性土夯实,防止轻质材料流失。顶面应用20 cm填土覆盖。

2.5 超载预压排水固结法

此法经常与垂直排水法配合进行。超载预压是指在路堤填土达到设计高程后在路堤顶部增加一定填土高度作为超载土方沉陷后成为路堤一部分,路堤填土时按要求压实度压实应埋设沉降观测板填土完毕后应定期观测并绘制沉降曲线静止后即可撤除路堤上多余的超载土方用于其他路段填土。

参考文献:

[1] 李兴江.石灰改良土在柳州市北外环路中的运用[J].云南科技管理,2011,(06).

路基加固范文第3篇

关键词:湿软路基地基处理、换土、打桩、加固与处理。

湿软地基有含水量大、承载能力低、难以压制等特点,给地基加固带来了困难,但随着各种高等级的公路以及土建工程都得到了快速的发展,使得对湿软地基的加固技术不断的完善,专业技术人员也对此进行了大量的探索和研究,总结出了许多有效的加固湿软地基的方法。

一、砂垫层法:

砂垫层设置于路堤填土与软土地基之间的透水性垫层,可起排水的作用,从而保证了填土荷载作用下地基中孔隙水的顺利排出,既加快了地基的固结,还可以保护路堤免受孔隙水浸泡。设置砂垫层要注意防止被细粒污染而造成排水孔隙堵塞,在砂垫层的上下应设反滤层。砂垫层适于施工期限不紧、路堤高度为极限高度的二倍以内,砂源丰富、软土地基表面无隔水层的情况。当软土层较薄,或软土垫层底层又有透水层时,效果更好。

轻质路堤及加筋路堤,达到减轻路堤自重,以减少路堤沉降及提高路堤稳定安全系数的目的。加筋路堤指用变形小、老化慢的土工格栅、土工织物等抗拉的柔性材料作为路堤的加筋体,可以减少路堤填筑后的地基不均匀沉降,又可以提高地基承载能力,同时也不影响排水,大大增强路堤的整体性和稳定性。

二、浅层处治:

表层分布厚度小于3m的软土时,可采用浅层拌和、换填、抛石等方法进行处治。浅层拌和添料可用石灰等无机结合料,换填材料宜用水稳性好的材料。换土能根本改善地基,不留后患,效果较好,适用于软土层不厚且易于排水的情况。但因软土地区地下水位较高,挖掘困难,换土深度一般不宜超过2m。抛石挤淤是强迫换土的一种形式,它不必抽水挖淤,施工简便。爆破挤淤也是一种浅层处治的换土方式。利用炸药爆破时的能量将软土扬弃或压缩,然后填以强度较高的渗水土或一般粘性土,达到换土的目的。爆破挤淤法的换填深度较深,工效较高,适用于软土层相对较厚、稠度大、路堤较高、施工期紧迫的情况

三、竖向排水体:

软土地基中设置竖向排水体,可大幅度缩短排水距离,再配合预压,可加速地基的固结,明显地提高预压效果,所以当超载预压高度受到稳定性制约时,多应用竖向排水体与预压结合的处治措施。常用的地下排水体有砂井、袋装砂井、塑料排水板等。排水体深度依土层厚度而定,对软薄软土层宜贯通,对较厚软土层,排水体深度据计算确定。

四、加固土桩:

用某种深层拌和的专用机械,将软土地基的局部范围用固化材料以改善、加固,形成加固桩,使加固桩与桩间土形成复合地基。设计加固土桩只考虑其置换与应力集中效应,不考虑其固结排水与挤密作用。加固土桩的深度、直径、间距应经稳定性计算,并应满足工后沉降的要求。桩的直径与深度除受地址条件的制约,还受机械设备能力的限制。

五、粒料桩:

粒料桩是为提高软土低级的承载力,在需要进行地基处理的范围内,由碎石、沙砾、矿渣、砂等松散粒料做桩料,采用专用机械设置成交大直径的桩体。专用机械一般为振动沉管机、水振冲器等。设置粒料桩后桩与桩间土形成复合地基。粒料桩是通过置换软土、加速地基排水固结作用、桩的应力集中作用共同来提高稳定系数的,通常不考虑它对地基土的挤密作用。

(1)粒料桩复合地基的稳定计算

①设有粒料桩的复合地基的路堤整体抗剪稳定系数按有关公式计算,且当第i土条的滑裂面处于地面线以下复合地基区域深度内时,应考虑桩体对土的置换率、桩土应力比。复合地基的抗剪强度按以下公式计算:

式中: 、 ――分别为在第i土条中路堤部分的高度zm{及容重z {;

、 ――分别为在第i土条中桩料部分的高度及容重;

――桩对土的置换率,桩在平面上宜为等边三角形布置,三角形分布时:

当桩在平面上为正方形布置时:

D――桩的直径;

B――桩位布置正方形或三角形的边长;

――桩间土的应力折减系数,其值为: ;

――桩的应力增加系数,其值为: ;

――桩土应力比,宜为当地或类似实验工程的试验资料确定。无资料时

可取2~5。当桩底土质好、桩间土质差时取高值。

――第i土条滑裂面以下时,该滑裂面所处土层的天然不排水抗剪强度;

――桩料的内摩擦角,当桩料为碎石时可取38°,当桩料为沙卵石时

取35°,当桩料为砂时可取28°;

――土条底部滑裂面对水平面的夹角。

②若按公式 计算设有粒料桩的复合地基上路堤整体抗剪稳定安全系数,且当第i土条的滑裂面处于地面线以下的复合地基区域深度时,上式中的 、 应按下式计算:

=

=

式中 ,其他符号意义同前。

③若按公式 计算设有粒料桩的复合地基上路堤整体抗剪稳定安全系数,且当第i土条的滑裂面处于地面线以下的复合地基区域深度时上式中的 应该按下式计算:

其中:

(2)一般要求

为了能较好的排除地基内的水分,设有料粒桩的路堤底面应按照垫层与浅层处治的方法设置排水垫层。料粒桩的桩料不应使用单一尺寸的粒料,其最大粒径不应超过5M;对十字板剪切强度低于20 kPa的软土地基的桩料,最大粒径可放宽到10M,且5~10M的粒料质量应占总质量的50%~60%。料桩的含泥量z小于0.074L{不得超过5%。

六、预压:

在软土地基上修筑路堤,如果工期不紧,可以先填一部分或全部,使地基经过一段时间固结沉降,然后在填足或铺筑路面;拟建桥涵等构造物处,先填土预压,待地基强度提高到一定程度后,挖去填土,再建造构造物,称之为预压。预压分等载预压和超载预压,目的在于减少工后沉降,提高地基固结度。预压效果与预压期及预压体高度有着重要关系。

七、反压护道:

反压护道是在路堤一侧或二侧填筑一定宽度和高度的护道,运用力学平衡原理,平衡路堤自重作用而产生的滑动力矩,以提高路基的稳定性。反压护道虽然简易,但占地过多,在路堤填料来源困难地段也难于应用。况且,反压护道只能解决软土地基上路堤的稳定问题,对于沉降问题非但无益,往往还加大沉降量。

八、强夯法:

就是将几十吨的重锤从几十米的高处自由落下,对湿软地基进行强力夯实,以提高其强度,它是在重锤夯击法的基础上发展起来又与之截然不同的一种新技术。用强夯法加固的土基,承载力会明显提高,沉降量也会降低,这种方法如采用大的单击夯击能量,可使地基的加固深度达10~20m,甚至更深。

总结:

综上所述,对湿软地基进行加固的方法有很多种,不局限于以上提到的方法,还有很多其他的方式方法。要根据公路工程的实际情况对这些加固方法进行择优选

择。以做到更好的对湿软地基进行加固,保证公路的质量。

参考文献:

[1]林峰.公路路基施工问题探讨[J].四川建材,2007,6.

[2]朱梅生.软土地基[M].北京:中国铁道出版社,1989.

[3]李萍.浅谈公路路基施工技术要点[J].青海交通科技,2007,5.

[4]铁道第一勘察设计院.《铁路工程地质手册》[M].北京:中国铁道出版社,1999.

[5]交通部第一公路勘察设计院.《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》.北京:人民交通出版社,1996.

路基加固范文第4篇

关键词: 公路路基;加固技术

中图分类号: TU47 文献标识码: A

引 言:

路基的稳定是道路平整、行车安全舒适的最基础条件之一,因此,路基加固处理技术在公路建设过程中日益受到重视。

一、路基加固工程概述

1.1 基本含义。在公路路基建设过程中,由于天然状态下的路基填料结构松散,强度与稳定性都较差,再加上某些路段处于软土地基上,致使公路路基很难满足道路行车荷载和自然环境作用的要求,这就必然要求对路基予以人工再次压实,即进行必要的加固处理工程,以保证路基的强度与稳定性指标符合设计、规范的要求。

1.2 类型。按路基加固的不同部位,可分为坡面防护加固、边坡支挡、湿弱地基加固三种类型。坡面防护加固方法主要包括坡面铺砌和栽植;边坡支挡则包括含有挡土墙、护面墙、护肩墙、护坡、护脚墙的路基边坡支挡,以及含有支垛护脚、浸水墙、石笼、抛石、驳岸、护坡的堤岸支挡;湿弱地基加固包括挤密、换填土、排水固结、辗压密实、化学固结。

二、路基加固方法

2.1机械碾压法

机械碾压法是最常见的一种路基压实加固方法。该方法是用压路机、推土机、平碾、羊足碾或其他碾压机械在路基表面来回开动, 利用机械自重把松散的路基土压实加固, 以充分发挥路基土的强度, 减少路基在行车荷载作用下产生的沉降, 增大路基土的不透水性, 提高路基的强度稳定性。这种压实方法常用于地下水位以上大面积填土的路基压实以及一般非饱和粘性土和杂填土地基的浅层处理。

2.1.1碾压机理

在泥土中, 在一定的压实功能下, 当含水量很小时, 土颗粒表面仅存在结合水膜, 土颗粒间的引力很大, 土颗粒间的相对移动困难, 土的干密度较小。随着含水量的增加, 土颗粒表面水膜逐渐增厚, 颗粒间引力逐渐减小, 土颗粒相互间在外力作用下容易发生相对移动, 达到更密实的程度, 干密度随之增加。但当含水量继续增加, 超过最佳含水量以后, 土颗粒孔隙中几乎充满了自由水, 虽然土颗粒易于移动, 但多余的水不易排出, 在外力作用下, 孔隙水压增加,抵消了冲击作用, 阻止土粒的移动, 土体反而得不到压实, 干密度下降。

2.1.2施工方法

公路填方应从最低处开始, 由下向上整个路基宽度水平分层碾压。为了提高碾压效率, 在碾压机械碾压之前用推土机铺土、推平, 低速预压4~ 5 遍, 以保证表面平实。然后用压路机采用“薄填、慢驶、多次”的方法碾压, 填土厚度不得超过30 cm; 碾压方向从两边逐渐压向中间, 碾轮每次碾压与前次碾压后轮轮迹重叠一半左右; 碾压时要控制行使速度, 压实遍数不少于6 遍。每碾压完1 层后(以轮子下沉量不超过2cm 为度) , 用人工或推土机拉毛, 以保证层间的接合, 然后继续填土碾压。当土层表面太干时, 洒水湿润, 使其含水量达到最佳, 以保证上下土层结合良好。在路基边缘处, 碾压机无法碾压之处应采用人工夯实并注意其质量控制。

2.2强夯法加固路基施工工艺

2.2.1 施工要求

大面积夯实前需要试夯, 由试夯对设计参数进行验证, 若有不符之处需再调整, 以便设计更合理;在强夯之前应绘制夯锤ö最终成型布置图, 便于施工; 如夯击过程中出现弹簧等不利现象, 应立即停止施工, 改进方案; 强夯的目的是加固土体, 因此强夯结束后必须达到设计要求, 否则需补夯。

2.2.2 施工过程

先对场地平整, 然后按照最终成型布置图确定夯击点位; 起重机就位, 使夯锤对准夯击点位置, 并测量夯点锤顶高程; 将夯锤起吊到预定高度, 待夯锤脱钩下落后放下吊钩, 测量锤顶高程, 若发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜, 应及时将坑底整平; 重复上述步骤3, 按设计规定的次数夯击标准完成一个点的夯击; 换夯点, 重复上述步骤2~4, 直到完成第1 遍全部夯点; 用推土机将夯坑填平, 并测量场地高程; 在全部夯点完成后, 若无弹簧现象, 可以进行第2 遍夯击。

2.3注浆法

注浆法是指利用液压、气压或电化学原理, 通过注浆管把浆液均匀地注入地层中, 浆液以充填、渗透和挤密等方式赶走土颗粒间或岩石裂隙中的水分和空气后占据其位置, 经人工控制一定时间后, 浆液将原来松散的土料或裂隙胶结成一个整体, 形成一个结构新、强度大、防水性能高和化学元素稳定性好的“结石体”。注浆方法目前常用的有4 种, 分别为渗透注浆、劈裂注浆、压密注浆、喷射注浆。

2.3.1注浆法的加固机理

目前, 关于注浆法的加固机理有以下4 类理论.(1) 渗入性注浆理论: 在注浆压力作用下, 浆液克服各种阻力而渗入孔隙和裂隙, 压力越大, 吸浆量及浆液扩散距离就越大。(2) 劈裂注浆: 在注浆压力作用下, 浆液克服地层的初始应力和抗拉强度, 引起岩石或土体结构的破坏和扰动, 使地层中原有的孔隙或裂隙扩张, 或形成新的孔隙或裂隙, 从而使低透水性地层的可注性和浆液扩散距离增大。

2.3.2注浆法加固路基施工工艺

(1) 注浆次序

在设计注浆孔的排列时, 一般原则是从进行围、堵、截, 内部进行填、压, 即先将注浆区圈围住,再在中间插孔注浆挤密, 最后逐序压实, 这样易于保证注浆质量。所以, 注浆的施工次序必须遵循逐渐加密的原则。先钻、注第1 次序孔, 而后开始第2 次序孔的钻进和注浆, 依次类推。这样还可以随着各次序孔的推进, 及时地检查注浆效果。为使浆液渗透均匀,注浆段长不宜太长。

(2) 注浆施工中的技术管理

①注浆压力的管理: 注浆压力是了解浆液在地基中渗透情况的重要线索, 是注浆施工中最基本的管理内容。根据注浆压力的变化情况可以进行浆液流量、凝胶时间的调控, 也可通过注浆压力的变化来判断注浆情况。在向充填后的暗穴注浆时, 所使用的浆液主要是水泥浆。开始注浆时, 采用的注浆压力较小(当有承压水时, 注浆压力应高于动水压力)。随着浆液的流动, 水泥颗粒逐渐沉淀增加了浆液流动阻力, 这时需较高的注浆压力才能使浆液继续流动, 最后达到最终注浆压力。

2.4桩基加固法

桩基加固是利用制孔机械设备在软土路基中钻孔, 填入加固料制成桩, 桩和软土构成复合地基。加固料和土体共同作用, 增加地基承载力。根据填入孔中加固料不同而分为碎石桩、生石灰桩、挤密砂桩等。

2.4.1碎石桩

碎石桩根据成桩方式不同分锤击式碎石桩、预配式碎石桩和振冲碎石桩等。振冲碎石桩与前两种桩相比具有操作简单、施工方便、成桩效率高等特点, 被广泛采用。碎石桩加固软土地基的机理是软土和碎石桩组成复合地基, 一般桩体应力要比土体应力高3~5倍。碎石桩的直径一般为80~90cm , 桩长视软土层厚度而定, 一般桩长为6~8m , 间距按要求的承载力通过计算确定, 常按梅花或方形排列。粒径小于8cm 的碎石、卵石、砾石、矿碴等均可作为桩体填料。碎石桩顶部铺以0.5~1.0 m 厚的碎石垫层, 一方面均布基底应力, 另兼作横向排水通道。

2.4.2挤密砂桩

挤密砂桩是在软土地基制成的孔中灌人中、粗混合砂料或砂与角砾的混合料, 以振动或冲击方式挤密形成砂桩。密实的砂桩挤密了软土层形成复合地基。挤密砂桩施工若置换率很大时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。遇此情况, 一是采用砂和角砾摩擦力较大的回填材料; 二是采用间隔挤密的方法。

以上几种常见的路基加固方法,固然会增强路基的强度与稳定性,但无论哪种理论和技术,其存在与发展或多或少地具有一定的局限性,这就要求设计、施工单位在具体应用时,要避免盲目套用、不切实际,要在对路基具体情况、地质条件、周边环境、处理指标及范围、材料来源、工程费用、工程进度等方面予以综合考虑的基础上,因地制宜、统筹规划、科学合理地选择适宜的加固方法。

结束语:

随着我国经济建设的快速发展,公路交通量与日俱增,重型车辆日益递增,这就对公路建设过程中路基的强度和沉降都提出了更高的要求。因地制宜,采取适宜的路基加固措施,科学组织、合理安排、严格管理、精心施工,从源头上狠抓施工质量,进而保证路基工程的稳定是公路建设项目中的重中之重。

参考文献:

[1]交通部.公路路基设计规范[S].北京:人民交通出版社,1996.

路基加固范文第5篇

[关键字] 路基注浆加固 施工 技术

[中图分类号]U416 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-2-231-2

1 工程概况

市区内某主要机动车道路路面破损非常严重,急需进行整修处理。经研究决定采用注浆加固法加固路基。

2 公路病害机理分析及治理方法

2.1 路基不均匀变形是道路病害的根本原因,主要是以下原因导致:

(1)路基土层结构的不均匀性。

(2)路基土层的欠压密。

(3)修建地下管线的影响。

(4)路面"天窗"导致对路基的水力侵蚀(补-径-排)。

(5)地下管线渗漏造成的溶蚀孔洞、管涌通道。

2.2 治理方法选择原则:

路面补强治表不治本,路基补强,消除地质缺陷才是根本途径。

3 采用注浆加固法的优越性

固化剂(浆液)沿路基软弱部位渗透充填、压密固结、劈裂置换、胶结固化,消除地质缺陷,改善路基受力性状,提高承载力,减少不均匀沉陷。

(1)根本消除路基不均匀变形,使病害从根本上得以防治。(2)经济效益高。有资料表明,注浆加固法和传统方法相比,可节约公路维护维修费用40%以上。(3)不断交、工期短、污染小、施工文明。(4)技术先进、工法成熟、效果可靠。

4 路基注浆加固施工

4.1 注浆加固机理

灌浆就是要让水泥或其他浆液在周围土体中通过渗透、充填、压密扩展形成浆脉。由于地层中土体的不均匀性,通过钻孔向土层中加压灌入一定水灰比的浆液,一方面灌浆孔向外扩张形成圆柱状浆体,钻孔周围土体被挤压充填,紧靠浆体的土体遭受破坏和剪切,形成塑性变形区,离浆体较远的土体则发生弹性变形,钻孔周围土体的整个密度得到提高。另一方面随着灌浆的进行,土体裂缝的发展和浆液的渗透,浆液在地层中形成方向各异、厚薄不一的片状、条状、团块状浆体,纵模交错的浆脉随着其凝结硬化,造成结石体与土体之间紧密而粗糙的接触,沿灌浆 管形成不规则的、直径粗细相间的桩柱体。这种桩柱体与压密的地基土形成复合地基,相互共同作用起到控制沉降、提高承载力的作用。

土层压密固结,提高路基承载力,减少沉降。浆液劈裂置换,提高土体结构强度,消除地质缺陷。空隙渗透充填,填充路基空洞裂隙,封堵水力侵蚀或管涌通道。散碎结构胶结作用,改善路面基层结构,提高路面基层整体强度。

4.2 注浆施工设计

本工程采用静压注浆法,法静压注浆法是利用液压、气压和电化学的原理,通过注浆管将能强力固化的浆液注入地层中,浆液以充填、渗透、挤密和劈裂等方式,挤走土颗粒或岩石裂隙中的水分和空气后占据其位置,浆液固结后将原来松散的土粒或裂隙胶结成一个整体,从而改变岩土体的物理力学性质。静压注浆法适用土质范围:中粗砂及砂砾石,破碎岩石与卵砾石,软粘土和湿陷性黄土。

(1)工程量布置。排水管线两侧:距管道或马蹄形沟外墙0.5m处布孔,间距1.5m,深度至管道底;无明显变形地段:加固深度1m,钻孔间距2m×2m,此部分占80%;路面不均匀变形显著,面层龟裂地段:加固深度2m,如有严重部分应加密布孔(孔间距调整为1~1.5m),此部分占20%;钻孔梅花状布置,边排孔距离机动车道道路边缘1m。

(2)钻孔施工工法。台钻回转钻进+路基人工洛阳铲钻进,工程钻机回转钻进。

(3)浆液配制。水泥系浆材,水泥p.s32.5,常规CB液。设计配比:W/B/C=1:0.1:1。制备浆液时先按照W/B=3:1的比例配制预水化B液,然后按照设计配比配制灌注浆液。

(4)注入工法:成孔安放注浆管并封堵孔口搅浆全断面一次注浆待凝。

(5)注入压力。由于注浆压力与图的重度,强度,初始应力,孔深,位置及注浆次序等因素有关,而这些因素有难以准确确定,因而本工程注浆压力通过试验和地区经验确定,设计注入压力0.4Mpa。

(6)终孔标准。浆液注入量采取压力~流量双控法:在注入压力达到设计压力的前提下达到稳定为原则,稳定时间标准为5分钟。当注入压力大于2倍设计压力且浆液无法注入时可终孔。当单孔注入量异常大时应暂停注浆,分析清楚原因后采取间歇注浆的方法进行。孔口反浆时采取间歇注浆的方法。

(7)钻孔填砾及恢复。注浆钻孔内填入碎石砾料并补充水泥~水玻璃浆液使之形成微型桩体。孔口采用冷补料恢复。

4.3 路基加固质量检验

参照国标《建筑地基基础工程施工质量验收规程》(GB50202-2002)制定的验收标准

4.4 效果检验与评价

(1)效果检验。本次施工路段共完成注浆孔586个,共计6540米,共注入水泥5200吨,平均注入水泥量0.795t/m,地面上抬数厘米,从总注入量和单位注入量数据分析,注浆段土体空隙均有大幅度降低,从而说明施工地段地层的可注浆性。

(2)标贯试验。施工结束15天后,监理在施工路段范围内选择了5个代表性地点(其中2个在注浆点位,2个在两相邻注浆点位中间,1个在相邻对角注浆点中间),做了标贯试验,试验后数据说明,注浆后标贯击数明显比注浆前击数高,说明注浆后使路基土层压密固结,提高了路基承载力,达到了我们的施工目的。

5 结语

路基注浆加固施工使施工范围内的土层空隙得到了有效充填,路基范围内的土体经过注浆后,不同程度的得到了压密固结,承载力明显提高。路基加固选择注浆方法比起其他诸如碎石桩,大开挖换填等处理方法,不但技术上可行,经济上合理,工期较短,而且极大地减少了城市环境污染。

参考文献

[1]中华人民共和国标准.建筑地基基础工程施工质量验收规程(GB50202-2002).

[2]程骁,张凤祥.土与效果检测[M].上海:同济大学出版社,1998.

[3]彭振斌.注浆工程设计计算与施工[M].武汉:中国地质大学出版社,1997.

[4]贾家信,李财富,董红霞.压力注浆在已有建筑物地基加固中的应用.山西建筑,2001.

路基加固范文第6篇

关键词:软土路基;加固治理;防护措施

随着国民经济的快速发展,为了加快区域间的经济来往,国家和地方政府不断投入更多的资金进行交通运输工程基础设施的建设。在这种建设背景驱动条件下,公路建设也进入一个高速建设发展时期,大量大流量、长距离的公路逐步开工兴建。软土路基是公路建设过程中非常多见的,也是公路修筑过程中需要解决的一个重要技术难关,是工程投资成本和质量控制的重要组成部分。路基是公路建设的重要组成部分,是按照设计路线位置和相应技术规范要求修筑的带状构造物,用来承受由路面传来的荷载形变压力,不仅要有足够的强度,同时还要有足够的稳定性、耐久性和抗震性。社会的发展对公路的数量和质量都提出了新的更高的要求,实践表明,在公路的修筑过程中,软土路基的加固处理是保障工程建设质量和进度重要措施,需得引起特别的重视。在公路修筑过程中,如果对软土路基不加以任何处治措施或处理措施不当时,均会导致路基出现失稳、失衡、过量沉降变形等现象,直接影响到工程建设质量和竣工后的安全稳定运营。软土即为通常所说的软塑或者流塑状态下的黏性土,其主要特点是强度低、天然含水量大、压缩性高、孔隙比大的软弱特殊工程地质土层。软粘性土、淤泥质土、淤泥三种土质的总称即为软土。软土由于具有蠕变性、触变性等特殊工程地质特性,因此在实际公路路基设计和施工过程中,必须根据工程特性,制定科学合理的加固措施,有效提高软土路基的综合稳定性和耐久性,保证工程在建设期间和竣工后具有高的质量水平。

1.软土路基综合加固治理方法

1.1 铺筑砂垫层法

对于浅层软土路基而言可以采用铺筑砂垫层的治理方法,利用路基松软过湿的地表面形成一薄层填土,解决地基抗剪强度不足情况。通过铺筑砂垫层可以防止由于施工过程中局部承载力丧失或减弱引起的路基回填土与软土路基相互混杂现象,降低路堤不均匀沉降程度。铺筑砂垫层法主要用于工程地质软土层较薄,路基施工后沉降变形量不大的地段。由于在路基填土过程中,上部荷载会逐步增加,加上软土路基天然含水量大,排水就成了浅层软土路基处理的另一个技术问题。利用在路堤底部地面上增设一层砂层作为排水砂垫层,可以促进软土地基固结时渗出的多余水从排水砂垫层中有效排走。在砂垫层材料选择上,为了确保排水通畅,应该选用渗水性能较好的中粗砂材料,同时要求砂中的含泥量(不大于0.074mm 的砂粒)总量不宜大于15%。在填筑前,应先由测量组精确进行砂垫层的边线放线,并在边线宽度上做预宽处理预留足够的路基沉降量。排水砂垫层厚度通常应保证在0.6-1.0m之间。为了防止渗水返上路基路面,可以在砂垫层上增填一层黏性土,并在路基两侧修筑排水沟将从排水砂垫层中渗出的水有效排出路基以外,以保障路基的综合稳定性和耐久性。

1.2 粉喷桩加固处理

利用专门的粉喷桩钻机等仪器设备,借助压缩空气巨大的压力,将水泥进行喷射,并经强制原位搅拌压缩,有效吸收深层软土层中的水分。在搅拌过程中为加固材料提供一个良好的接触空间和时间,通过强烈的物理化学反应,在深层软土层中形成具有很大强度的水泥桩体,并与桩柱体间的土体一起共同挤压作用形成一个复合地基,从而有效增加软土地基的强度。经过粉喷桩加固处理后的软土地基的容许承载力通常比天然地基要提高1.0-1.5倍左右,同时可以提高地基的抗侧向变形能力。

1.3 敷设塑料排水板

通过人为在地基软土层中插入带有孔道的塑料排水板,在软土层中形成一个渗水通道,为软土地基固结增加额外畅通的排水途径,缩短排水距离和时间。在路堤填土过程中在自重负荷的作用下加快软土地基排水固结过程,从而提高软土路基的强度和承载力。敷设塑料排水板最大有效处理深度为18m。但由于塑料排水板自身有一定的厚度,容易破坏路基的硬壳层,而且可能增加软土层的沉降量,造成路基土体发生扰动使原土结构遭到破坏。尤其对于一些地势较低的软土层施工段,在采用外插塑料排水板作为排水通道的方法时,当路基地下水位受江河、雨降等原因影响时,地下水就可能反侵入路基深处降低路基的稳定性和耐久性。敷设塑料排水板因其施工成本低、程序简单快捷方便,在地势高的软土地基施工中得到广泛的应用推广。塑料排水板要在排水砂垫层完成后方能施工,并由专门的测量人员测量出需要加固处理的范围,用小竹签定出每根排水板敷设的具置。在插板过程中,由插板机对中调平,将排水板在钻头处安放好,然后开动打桩机锤打钻杆,按照设计深度要求将塑料排水板送入到指定位置后,把钻机钻杆提出地面,并将露出地面的塑料排水板在预留一定富余长度后进行有效截断,最后在塑料排水板四周用砂进行充分填充。“回带”是塑料排水板施工过程中容易出现影响施工质量的主要原因,因此要采用在钻头用短钢筋头等方法有效防止塑料排水板随钻杆提升而“回带上升”现象发生。

1.4 等(超)载预压法

在路基施工过程中,利用路基上的基荷负载不断对地基施加承载应力,使路基不断通过沉降而逐步趋稳。等(超)载预压法是利用路基荷载对地基施加应力使之不断沉降且渐趋稳定。等(超)载预压法是软土路基最为经济的加固治理方法,不仅能够有效控制工程投资成本,同时其加固效果实在,可以有效降低施工后沉降变形量。对于有砂夹层或下卧砂层的路基软土层而言,因其自身具备良好的固结排水条件,因此,只需要一定的等(超)载预压期,就可以利用路基负载压力达到排水固结目的,从而有效节省大量工程软土路基加固治理费用,提高工程的总体经济效益。为了保证公路的舒适性,对于不同部分的施工沉降量要求也会不一样,因此,在采用等(超)载预压法作为公路软土路基治理方法时,应该根据相关规范和设计要求采用不同的预压强度和高度。

2.路基防护

2.1 坡面防护

地表水流的冲刷、坡面岩土的风化剥落、公路运行环境的不协调等原因是造成路基排水不畅的主要原因。公路坡面防护可以有效保障路基排水通畅,提高其稳定性和耐久度。对于干旱缺水的施工地段,边坡防护种草类型就显得十分重要。现公路施工中普遍采用草坪植生带,即将草籽、肥料和土按照设计标准要求均匀拌和后裹于土工物内,当草籽自身发芽生长过程中就会起到固结土壤的作用。

2.2 冲刷防护

沿河路基容易受河道水位的影响,遭受边坡冲刷。在公路路基边坡冲刷防护中仍采用直接防护措施。利用高强度土工格栅代替传统防护中的铁丝作为石笼,用聚脂或聚胺脂类土工织物作为混凝土护坡模袋做成路基边坡护面板,构筑防护河水水浪冲击的边坡防护带。同时采用高强度土工格栅的防护石笼很能适应路基土体的不均匀沉降。

2.3 支挡防护

在公路路基防护中挡土墙是一种普遍采用的支挡防护措施。在石料丰富、墙高较低、地基土质较好的地段可以采用石砌的重力式挡土墙来作为路基支挡防护体。由钢筋混凝土结构组成的悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙、以及板柱挡土墙等由于因自身受力较均匀,且墙身圬工体积较小,对于施工较窄的地段可以有效解决路基防护问题。

3.结束语

公路交通是国民经济发展的主要基础设施,其路基稳定性和耐久性直接影响到公路施工整体质量和竣工后的使用效率。在对公路路基普遍采用的加固治理措施进行认真分析研究后,对路基常用的防护措施也进行了总结阐述。从设计标准、施工质量等方面有效控制路基沉降,提高其综合强度和耐久度,从源头上、根本上建设出高社会效益和质量的“惠民”公路工程。

参考文献:

[1] 马秋红.湿陷型黄土路基注浆法的应用与研究[J].城市道桥与防洪,2008(5):63-65.

[2] 陆遥.软土地基处理方法概述[M].2005.

路基加固范文第7篇

关键词:不良路基;加固;水泥土挤密桩

Abstract: this article on the engineering practice is reviewed and summarized, bad foundation sections will bring embankment settlement, the slip problems, to train operation safety cause interference, the reinforcement of the need to consider different geological conditions. Talk about several highway subgrade reinforcing methods bad sections.

Keywords: bad subgrade; Reinforcement; Water soil compaction pile

中图分类号:U213.1+5文献标识码:A文章编号:

路基是建在地基上面的条状结构物,是公路的重要组成部分,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流朔状态下的黏性土,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。

1 工程概况

某公路改建工程在勘测设计时没有给出允许沉降量。该公路全面开工后,这一问题逐渐显现出来,引起了各方面重视。根据施工前地质勘察报告及施工过程中地质补勘资料,本工程填方路段地质基本特征为:①泥质填方路段,原状土液塑性指数偏高,含水量大,试验后CBR值达不到规范要求;②K15+896~K18+074填方路段路基均属于软基。

2 路基处理措施

在施工过程中,为了确保工程质量,消除隐患,针对挖方路段的不良地质状况,采取水泥土挤密桩处理。水泥土挤密桩是将水泥和土料在孔外充分拌匀然后回填孔内并强力夯实形成具有一定强度的水泥土加固体,在此过程中,水泥和土体发生胶结作用和夯实挤密作用。胶结作用是指水泥与土体搅拌时,水泥中细小颗粒表面的物质与水发生水解和水化反应,产生氢氧化铁等一系列水化物,这些水化物有的自身继续硬化,形成水泥石骨架;有的则与周围具有一定活性的土颗粒反应,通过离子之间的当量吸附交换,使土颗粒相互胶结,形成较大的土团。夯实挤密作用是指水泥和土组成的料在初始时,土团之间空隙较大,胶结力比较微弱,在夯锤的动力作用下,使之进行重新排列,体积压缩,密度增大,形成高强度的水泥土挤密桩。土的含水量对挤密效果有显著影响,含水量过小,颗粒间处于松散状态;反之过大,处于淤泥状态,故成孔挤密时土的含水量应该接近最优含水量。水泥土挤密桩施工流程,见图1。

不合格

图1 挤密桩施工工序

2.1 定孔

施工前,每20 m测放一个线路中桩;再依据线路中桩,按设计桩间距,测设每根挤密桩的中心位置,做好标识,同时在路肩上放出护桩,已备成孔后复核桩位,确保桩位准确。

2.2 成孔

成孔时将导管中心对准事先放样的桩位中心桩,旋转导管使其进入土层约10cm (要注意竖直),用钢钎或撬棍掏松导管内土,再用掏勺将导管内的土掏出集中堆放在一边,导管随下挖深度用锤向下锤击下落,慢慢沉人路基床面。

导管下沉至路基基床面后,用侧板螺旋钻钻进成孔,每次钻进可达20cm左右,若遇板结层钻不进去,可进行冲击取土。钻孔取土时,掏出的土必须用桶、盆或蛇皮袋盛装,并及时运送至路基以外,挖出的土经检验可利用为填料时,须过5mm孔筛后方可利用。

当桩孔挖至设计桩长后,停止钻挖孔作业,由现场质检员测量孔深、孔径、孔位。各项尺寸及位置经检查均满足设计要求后即可填充水泥稳定土拌合料,并夯击成桩。

2.3 填料

2.3.1 配料

根据每根桩的填料用量,按试验确定的水泥稳定土配合比,采用磅称准确计量各种材料,并将计量好的干料事先备放在拌料盘上。配料前,黏土必须用5mm的孔筛进行筛选。并严禁用过期、结块、受潮的水泥。

2.3.2 拌料

在钻孔成形的同时即可进行拌料。先用铁锹人工将干料在钢钣上翻拌3遍,再按配比慢慢加水拌和,直至各种材料混合均匀。

2.3.3 填料

成孔经检查各项指标均符合设计要求后,将下料斗插入导管,用料桶装混合料提至成孔旁,再用铁铲或掏勺将混合料送入料斗下料。

填料分层装入,每层装入混合料的松散厚度约为35cm。每次装入混合料后,必须夯击密实,方可进行二次填料。

2.4 夯击成桩

成孔中每次装入填料后,必须采用橄榄锤夯击密实。橄榄锤下落高度不小于60cm,每层填料夯击不小于25次,填料被夯击后使桩孔扩大,做到既使填料密实,承载力会明显提高,土体中微小气泡体积被压缩,又将基床沿水平和垂直方向挤密。当夯击听到“当当”的脆声后,即表明填料已夯击密实。

最后一层填料采用橄榄锤夯击密实后,顶面必须采用平底锤夯击,以保证挤密桩的顶面与基床表面平齐。

2.5 拔管填土

成桩后,先往护筒内填土,然后将导管边转动边轻轻抬起,一边抬一边捣固填入的土,以保证导管外土不致松动坍塌,当全部导管拔出后,迅速回填土到孔内并捣实。

2.6 机具移位

拔管填土完成后,将机具移至下一孔位施工,并及时清理成桩位处的施工垃圾。

3 质量控制要点

3.1 拌合料计量与现场标识

水泥土挤密桩施工拌料应严格按试验室配合比进行施工,现场做好配合比标识牌,拌合料所用的水泥、砂、过筛土应分别堆码整齐,水泥不能直接接触原地面,各种材料分别标识材料数量及产地等,由于施工时拌料时间紧,应提前根据配合比和搅拌机每次拌料的数量计算各种材料一次搅拌所需的数量,水泥每次拌半袋,土和砂每次均要过磅,在磅秤上将称砣固定,保证土、砂的数量满足配合比要求。拌料时要派遣责任心强的人员现场监督,保证准确计量,拌合均匀,拌合料满足设计要求。

3.2 复合基地承载力检验检验数量为总桩数的2%,且每检测批不少于l3根。检验方法是平板载荷试验。设计要求如下:单桩复合地基承载力特征值及变形量不小于设计值,复合地基承载力应当大于等于470 kPa。孔内填料应分层回填夯实,其压实系数不应小于0.97。施工单位抽样检测总桩数的3%。检验方法:在全部孔深内,每1m取土样测定干密度,检验点的位置距孔心2/3孔半径处。

3.3 每次填料的计量、填料方法的控制

施工前按每根桩桩长计算所需的材料重量,分层灌入桩孔内,现场应有专人监督,保证每层灌人填料松铺厚度满足要求。

3.4 夯击次数的控制

挤密桩施工要求用锥夯和平夯进行夯击,平夯用于夯击桩孔顶面,锥夯和平夯自重不少于25kg,在施工前对施工机具进行检查,满足自重要求后方可用于施工。施工前对施工人员进行质量培训,严格要求夯击时每层填料的夯击次数不少于25次,每次锥夯、平夯提起高度不小于60cm,施工时现场质量监督员对夯击次数和夯击提起高度进行监督。

3.5 孔深、孔径的控制

施工时根据技术室所下交底尺寸用木棍对桩深和桩径进行检查,每个孔径均要检查。检查时若孔径不够,则要继续下土直至满足设计要求。

4 处理效果

经检验,处理后的路段路基土压实度和弯沉值均达到规范要求(见表1),效果非常明显。

表1 处理前后的路段路基土压实度和弯沉值

5 结束语

水泥土挤密桩的适用范围很广,因其采用的施工器具简单,施工速度快,灵活性高,不受水、电、场地的限制且造价低廉的特点,所以,水泥土挤密桩是一种较为理想的治理路基沉降的加固方式。这次成功实施,为以后的软土地基加固处理提供了宝贵的经验。

路基加固范文第8篇

关键词:加固土;原理;固化剂

中图分类号:U416 文献标识码: A

加固土是采用一定的技术措施改善土的物理-力学性质,以适应工程技术的要求。在道路工程中,世界各国广泛采用有机或者无机结合料加固类材料修筑道路的基层、底基层和垫层,有时候还用于稳定表层土基。实践证明,这类材料完全可以满足工程技术上的要求。在我国,石灰加固土、石灰工业废渣类材料及水泥加固土应用最广泛,且取得较丰富的使用经验。近几年来,伴随高等级道路的修建以及研究的深入,我国在基层中采用高分子合成树脂加固土,且取得一定的研究成果,在今后的使用中将逐步推广。由于加固土是利用产量多、产地广的当地材料,且土的开采和加工都比较容易,因而采用加固土在技术和经济上都具有重要的意义。

1 加固土的基本原则

加固土属于松散介质,即其结构强度由结合料本身或结合料与土粒之间的联结强度决定。在拟定加固土方案和加固土的实施时,必须依据以下基本原则:

(1)加固土的目标有二:一是提高土的水稳定性,二是提高土的结构强度。在某种意义上讲,提高土的水稳定性比提高土的强度具有更重要的意义,因为粘性土在较干燥的情况下具有相当高的力学强度,吸湿后“软化”是其强度降低的主要原因。

(2)土粒吸湿的根本原因是由于土矿物表面存在有未补偿的联系,主要是未补偿的氧原子和羟基团。水的结构单元与土粒表面未补偿相互作用形成水分子的初始吸附层,然后逐渐加厚。因此,为使土粒憎水,必须平衡土粒表面的动力活动中心。另外,土粒的吸湿常表现为粘土胶粒周围所吸附的反粒子层的水化。因此,减薄双电层的厚度也是降低土粒吸湿性的一种有效途径。

(3)土中的细分散部分(粘土胶体颗粒)具有大量的比表面积和表面自由能,以及吸附、水化、凝集、凝聚等一系列固有的表面性质。粘土胶体颗粒是土中最活跃的组成部分,其性质对土的性质起着决定性的作用,同时在加固土时所发生的各种反应过程也主要是在粘土颗粒表面上进行的。因此,充分利用土中的细分散部分这些固有的性质,进行土的加固。

(4)加固土方法的拟定,应提生化学反应过程或物理化学反应的可能性,尤其是产生化学反应过程的可能性。只有通过化学反应,使结合料或土粒自身,或结合料与土之间作用生成新的不溶性化合物,在土体中形成坚强稳定的空间结构网,才能使土体的结构强度和水稳定性都得到较显著的提高。

(5)综合加固土是最有效地发挥各种结合料的作用,提高加固效果的一种经济合理的途径。在以某种结合料为主的同时,掺加少量表面活性物质、电解质或其他活性外掺料,可保证或加强化学反应和物理化学反应的过程,显著提高加固效果。

总之,为取得良好的加固效果,应根据土的性质,确定结合料的种类和剂量,同时还应保证必要的工艺过程和养生条件。

2 常用固化剂加固土原理

加固土的方法按技术措施分为:机械方法(如压实),物理方法(如改善水温状况),加入掺加剂法(粒料、粘土、盐溶液、有机结合料、无机结合料、高分子合成树脂等)。目前使用较多的土壤固化剂仍为无机化合物类,如水泥、石灰、粉煤灰或其他工业矿渣,高分子合成树脂加固土是今后土壤加固的一个新方向。现将具有代表性的几种加固土的加固原理分别进行介绍。

2.1盐溶液稳定土

用盐溶液稳定土的主要目的是利用吸湿性以调节土中的含水量,防止路面松散、扬尘。尤其是在较干旱的地区,盐溶液已成为经常性的养护措施之一。目前用于道路稳定土的盐类主要有CaCl2、MgCl2、NaCl等。归纳起来,盐溶液稳定土的作用原理为:阳离子交换作用、吸湿持水作用、降低冰点作用和提高表面张力作用。具体表现为一下几个方面:

(1)由于土中溶液浓度提高,胶体水膜厚度减小,使土粒更靠近,从而降低土的最佳含水量,提高压实度,减小压实功能;

(2)盐的吸湿性和对土中溶盐蒸发能力的减弱,可保持土具有相对稳定的含水量,从而减轻路面松散、扬尘及磨损、开裂等;

(3)降低土中溶液的冰点,以减轻冻胀;

(4)提高溶液的表面张力,从而提高其凝聚力,尤其在干旱季节,从溶液中析出的盐晶体牢固地把土粒联结在一起。

但是,盐溶液只能改善土中粘土胶粒的性质,而不能从根本上改变土的性质,尤其是其水稳定性较差,而且会被水淋溶。

2.2石灰加固土

根据目前国内外对石灰加固土强度形成机理的研究成果,可以认为:石灰加入土中后发生一系列的化学反应和物理化学反应,主要有离子交换反应、Ca(OH)2结晶反应与碳酸化反应和火山石反应。最终生成晶体氢氧化钙以及碳酸钙和含水硅、铝酸钙等胶结物,这些胶结物逐渐由絮凝状态向晶体状态转化,致使石灰土的刚度不断增大,强度与水稳性不断提高。其具体反应过程可概括如下:

(1)结晶反应

Ca(OH)2 + nH2O Ca(OH)2 .nH2O

Ca(OH)2胶体逐渐成为晶体的反应过程,所形成的晶体相互合并,并与土粒结合起来形成共晶体,将土粒胶结成一个整体。

(2)碳酸化反应

Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O

碳酸钙具有较高的强度与水稳性,它对土的胶结作用使得土得到加固。

(3)火山灰反应

xCa(OH)2 + SiO2 + nH2O CaO. SiO2.(n+x)H2O

yCa(OH)2 + Al2O3 + mH2O CaO. Al2O3 .(m+y)H2O

火山灰反应生成的新的化合物与水泥水解后的产物相类似,是一种水稳性良好的结合料,具有水硬性性质。

石灰固化土存在强度发展缓慢和水稳性较差的缺点,同时,石灰固化体的强度与石灰掺量比在一定范围内成正比,若掺量超出某一范围,则加固土的强度反而降低。陈云波[1]对石灰固化土的外加剂进行了研究,认为Na2SO4、石膏和Al(SO4)3对石灰稳定土有比较明显的增强效果。林宗寿等[2]采用不同细度的一次生石灰和消石灰脱水制备出一种高强石灰固化剂,与通常使用的石灰固化剂相比可提高稳定土强度2倍以上。

2.3水泥加固土

用少量的水泥掺入土中就能改变土的性质,其原因是:水泥分布在土中构成坚固的核心,在所有的空隙中形成水泥水化的骨架,借以约束土粒的结果。在水泥加固土中,由于水泥水化完全是在土的围绕下进行的,土对这一过程起着很大的影响,其凝结速度比在水泥混凝土中进行的缓慢。水泥与水拌和后,水泥矿物与土中水分发生强烈的水解和水化反应,生成氢氧化钙、水化硅酸钙、水化铝酸钙、水化铁酸钙等水泥水化产物。当水泥的各种水化物生成后,有的自行继续硬化形成水泥石骨架,有的则和土相互作用,其作用形式归纳为:

(1)离子交换及团粒化作用

水泥水化产物中有Ca2+,而构成粘土的矿物是以SiO2为骨架而合成的板状或针状的结晶,通常表面带有Na+、K+等离子。析出的Ca2+会与土中的Na+、K+进行当量吸附交换。其结果使大量的土粒形成较大的土团,同时Ca(OH)2具有强烈的吸附活性,而使较大的土团进一步结合起来,形成水泥土的链条状结构,有封闭土团间隙的作用,形成稳定的联结。

(2)硬凝反应

随着水泥水化反应的深入,溶液中析出大量的Ca2+,当Ca2+的数量超过离子交换的需要后,与粘土矿物部分的SiO2、Al2O3发生化学反应,生成不溶于水的稳定结晶矿物。

(3)碳酸化反应

水泥水化产物中游离的Ca(OH)2 不断地吸收水中的HCO3-和与空气中的CO2作用生成碳酸钙。该反应也可以达到固结土的作用,但是要低于硬凝反应。

但是,水泥加固土中水泥和水的数量远远小于水泥混凝土中的数量,而且还有分散度极高的土粒,土与水泥水化产物发生强烈反应,破坏了水泥的正常硬化过程,致使水泥不能充分的发生化学反应。试验研究表明:水泥只有在强碱介质(pH=12.5~13.2)和饱和的Ca(OH)2环境中才能结晶硬化,并形成坚强的水泥石,当Ca(OH)2浓度小于2mol/L时,完全不会形成含水硅酸钙。

2.4高分子合成树脂加固土

随着化学工业的发展,道路工作者开始研究用高分子合成树脂加固土。研究较多的合成树脂有糠醛-苯胺、脲醛树脂、聚丙烯酸钙等。还研究了采用各种高分子有机阳离子与多(缩)酸和金属盐综合使用。

各方面的研究表明,用高分子合成树脂加固土是有前途的,可以用较少的剂量达到较好的效果。高分子合成树脂加固土是通过单体在土中发生聚合反应完成的,用少量的聚合物来提高加固土的效果,可根据以下两种原则:1)聚合物机械地填充土中的空隙及裹覆土粒和土粒团;2)在离子键或共价键的作用下,聚合物链结直接把土粒和土粒团连接起来。后者土粒本身组成了聚合物网格的一部分,与聚合物有机地形成一个整体的空间结构。此时聚合物的用量和链的平均长度可减少,通过在土粒与聚合物之间形成化学和物理化学的联系而形成补充的接触点,从而大大提高了土体强度。

聚合物加固土的强度与聚合物在水中的溶解性、粘度,以及形成聚合物的结构强度和强度的增长速度有关。1)聚合物的溶解发生在当溶质和溶剂分子之间的表面张力超过溶质分子和溶剂分子自身的表面张力时,即当两者的极性和表面张力接近时,聚合物的溶解性能较好。在溶质分子中含有亲水基OH、COOH等时,易于溶于水;2)聚合物的粘度决定其注入土中的可能性及其与土拌合的均匀性。随着反应的进行,聚合度逐渐提高,溶液的粘度增大。施工完成后,聚合物的粘度增大对强度是有利的;3)聚合物的结构决定其刚度或塑性,及加固土的性质。线性高分子构成的聚合物具有较大的柔顺性和弹性,分子间可以相互错动。而空间和网状结构具有较大的刚性。

只有当聚合物的分子是极性或者离子型时,才能在土粒与聚合物分子之间形成坚强的联结。对于加固土最有效的聚合物有脲醛树脂、酚醛树脂、糠醛-苯胺树脂等具有高极性的聚合物。1944年,法国首先将糠醛-苯胺树脂用于海滩固砂,1947年正式了科研成果,认为糠醛树脂:苯胺=30:70时的加固效果最好,最佳掺量为2%。美国对丙烯酸钙加固土进行过相关研究,并表明:1)丙烯酸钙单体在土-水中起分散或流动的作用,使土-水体系中起分散或流动剂作用,使土的液限有明显降低;2)混合料与原土相比,可以在较低的含水量下压实到较高的密实度;3)丙烯酸钙可以大大提高土的强度,抗拉强度的提高尤为明显;4)混合料具有柔韧性,该特性取决于土的渗透性,以致达到不透水性;6)聚合物减小土的压缩速度和数量。

除了以上介绍的四种加固土外,还有乳化沥青加固土、土的热处理、新型土壤加固剂加固土等。不同的土壤加固剂具有不同的加固效果,根据实际情况,使用复配型的加固剂,会达到更好的加固效果。

3 结论

通过对以上四种不同加固土的加固原理的介绍,得出以下几点结论。

(1)盐溶液只能改善土中粘土胶粒的性质,而不能从根本上改变土的性质,尤其是其水稳定性较差,而且会被水淋溶。

(2)石灰加固土存在强度发展缓慢和水稳性较差的缺点,石灰剂量较低时(2%~3%),石灰主要起稳定作用,使土的塑性、膨胀性、吸水量等降低,初步具有水稳性;当石灰剂量超过某一剂量后,过多的石灰在土的孔隙中以自由石灰存在,继续增加石灰剂量反倒引起土强度的降低。

(3)以水泥为主要结合料的综合加固土被认为具有较好的加固效果,硅酸盐水泥的加固效果较好,铝酸盐水泥的加固效果较差。加入一定掺量的石灰,可以增加土的稳定性,有利于水泥水化。

(4)高分子合成树脂加固土可以用较少的剂量达到较好的加固效果,但是由于价格昂贵,尚不能大量推广,可以配合水泥、石灰加固剂达到更好的加固效果。

参考文献

[1]陈云波.土壤固化剂的开发研究[D].武汉:武汉工业大学,1996.5

[2]林宗寿等.消石灰脱水法制备高强石灰固化剂的研究[J].武汉工业大学学报,2000,22(1):4-5.

[3]余宏明,胡艳欣,张纯根.三峡库区巴东地区紫红色泥岩的崩解特性研究[J].地质科技情报,2002,21 (4):77~80.

[4]汤伟,张重.一类红砂岩路基病害成因分析及应用探讨[J].湖南交通科技.2007,33(4):16~18.

路基加固范文第9篇

【关键字】铁路;软基;加固;科技;安全

一、软土地基的危害和判别

1、软土地基的鉴别

在地基处理中需要注意外观以灰色为主的细粒土;另外,天然含水量是土的基本物理性指标之一,它反映的土的状态,含水量的变化将使得土的稠度、饱和程度、结构强度随之而变化,在实验中需要注意 孔隙比,可用来评价天然土层的密实程度。其测定方法可测定土粒比重、土的干密度、土的天然密度、土的含水量等指标通过计算而得。

可以通过十字剪切板实验,试验时将十字板头插入土中,以规定的旋转速率对侧头施加扭力,直到将土剪损,测出十字板旋转时所形成的圆柱体表面处土的抵抗扭矩,从而可算出土对十字板的不排水抗剪强度。

2、软土地基的危害

软土土质层具有着很多不稳定的特质,很容易对工程造成危害。所以在遇见软土地基的工程必须从基础就做好,避免危害的产生。

(1)软土具有含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、扰动性大、土层层状分布复杂等特点。未经处理的天然软土地基的极限承载力小,路堤高度一旦超过能够填筑的极限高度就必然会发生沉陷、坍塌事故,因此,在软土地基上建造人工构造物时必须控制在允许的范围内。

(2)软土地基的性质不统一,它因地而异,因层而异。因此在设计建筑或工程时都要实地考察,具体问题具体分析,在施工过程中,如果稍有疏忽就容易发生质量事故,在软土地基的工程建设中,存在着很多的危害细节,如果不能排除就将产生不可预计的后果。

二、软土地基的处理方法

1、高压喷射注浆技术

这种技术是采用钻机先钻进至预定深度后,由钻杆一端安装的特别喷嘴把水泥浆液高压喷出,以喷射流切割搅动土体,同时钻杆边旋转边提升,使土粒与水泥浆混合凝固.从而造成一个均匀的圆柱状水泥土固结体,以达到加固地基和止水防渗的目的。高压喷射注浆技术主要应用在淤泥、粘性土、砂土、砂砾及含部分卵石层的地基中,也可用于铁路、公路和建筑物基础加固防止下沉、坝基防渗帷幕以及施工中的临时支护等。

2、冻结法

采用液态氮或二氧化碳膨胀,或采用普通的机械制冷设备与一个封闭式液压系统相连接,而使冷却液在内流动,从而使软而湿的土进行冻结,以提高土的强度和降低土的压缩性。该法适用于各类土,特别是软土地质条件。

3、深层搅拌

利用水泥或石灰等其它材料作为固化剂的主剂,通过特别的深层搅拌机械,在地基深处将软土和固化剂强制搅拌,利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理一化学反应,形成坚硬拌和柱体,与原土层一起起到复合地基的作用。其优点是:能有效减少总沉降量、地基加固后无附加荷载、能适用于高含水量地基等;但造价较高且施工质量难以检测,在设计时,应具体情况具体分析,根据不同的地质条件和荷载条件调整配合比、置换率、桩长等,以满足承载力及沉降的要求。

4、压密注浆碎石桩

通过在被加固场地的桩位成孔、投碎石,然后通过桩中的碎石桩体进行低压注浆,等水泥浆液初凝后,通过预埋的注浆管向碎石桩体及桩周土体进行中高压注浆,使桩体及桩周土体进一步密实,由此形成以注浆碎石桩、改性的桩周土体及桩间土构成的复合地基。这样的地基不仅可满足铁路安全的要求,也不会对原路堤造成任何形式的破坏。

5、堆载预压法

这种方法比较经济、易操作,对软土路基的加固效果稳定有效,但在施工工期方面存在明显不足,需要的工期较长。

6、塑料排水板法

塑料排水板是一种能够加速软土地基排水固结的垂直排水材料。当它在机械力作用下入软土地基后,能以较低的进水阻力聚集从周围土体中排出的孔隙水,并沿垂直排水通道排出,使土体固结,从而提高地基的承载力。塑料排水板具有良好的力学性能、足够的纵向通水能力、较强的滤膜渗透性和隔土性

7、复合地基处理方法

这种方法主要有粉喷桩、旋喷桩和碎石桩等,软基处理单价较高,特别是对软土层厚的高填土路堤,大量的工程实例反映,粉喷桩桩长过大,其质量难以保证;在成桩过程还存在喷粉量不足、搅拌不均匀、胶接不好等先天质量问题。在施工条件良好的情况下,复合地基处理方法有自己的优势,如在结构物反开挖过程中,它可以起到支护作用;在桥头附近路基处理中,它可以提高桥背土体填筑速度、减小工后沉降等。

三、软土地基处理中的注意事项

与地基中的大面积软土路基不同,路基中的软土路基一般都属于局部浅层软土路基,处理后要求工后沉降满足设计要求,并具有较高地强度和良好地稳定性。尤其是路基工作区,对保证铁路稳定性、满足行车要求极为重要。 每一种软土路基处理方法均有其针对性、适用范围以及局限性 ,必须根据具体条件选择符合设计要求的软土路基处理方法 ,才能取得理想的处治效果。对能达到处理效果的方法进行使用阶段技术可靠性、施工难易程度、工程造价、工期、对周围环境影响等方面的综合评比,确定最合理的软土路基处理方案。

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。

结语:在铁路路基软基处理中,如何选择最合适的施工方式,在较短的工期内, 能有效加固足够深的软弱地基, 在保证安全的情况下尽可能的降低工程造价是一个永久研究的课题,需要我们不断对现有技术进行完善,更好的做到软弱地基的处理,保证交通的顺畅安全。

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).

[2]张伟勇.不同软基加固过渡段处理技术[J].土工基础,2005,19(6):30-32.

[3]张伟.CFG桩软基加固技术在高速铁路路基中的应用[J].路基工程,2008,(2):181-182.

路基加固范文第10篇

[关键词]公路路基;路基缺陷;加固技术

近年来,随着我国经济的快速发展,人们日益提升的出行需要使各个城市的公路里程有了较大幅度的增加,同时也给公路的承载能力和安全性提出了更高的要求。路基作为公路结构中的承载体,影响着公路的使用功能和安全。但是在大部分工程施工中,因为低下的施工水平和较大的路面载荷等原因导致公路经常出现路基缺陷问题,对路基缺陷进行有效解决成了公路行业的当务之急。

1.公路路基缺陷加固技术概述

所谓的路基缺陷加固技术,主要是通过借助各种方式使路基能够保持稳定可靠。路基稳定性降低和承载能力不足是导致路基出现缺陷的主要原因,塌陷、沉降等问题容易出现在路面上,严重威胁着公路行车安全。路基缺陷加固技术主要是通过多种方式使路基的强度有效增加,从而恢复路基的稳定性和承载能力,使路面能够有充足的支撑力,路面的稳定性得到保障,防止坍塌、变形等问题的出现。该技术的应用不但能够使路面稳定性与行车安全标准相符合,而且能够使公路的使用年限有效延长,使公路维护难度大幅降低,从而进一步减少维护所需的人力和财力等成本。

2.公路路基缺陷问题发生原因

公路路基缺陷发生具有极其复杂的原因,不但有路基本身的原因,同时也有外部环境因素的影响。

(1)本身土质的原因。影响路基强度的重要因素就是路基本身的土质,因为我国具有比较复杂的地质条件,淤泥土、粉尘土等不良地质情况经常会出现在公路线路中。这些不良地质自身具有较低的强度,很难通过技术标准对其进行压实。在公路路基施工中,假如没有通过合理有效的方式处理不良地基,没有及时更换不良地基,最终很难保障公路路基的强度和稳定性,在后期施工或公路运行过程中,路基自身的沉降或者位移现象会因外部荷载的作用而发生,最终导致路基出现缺陷,对公路安全造成影响。

(2)施工材料的原因。路基的施工材料直接影响着路基的强度,施工材料受不同路段施工场地本身土质的影响,对施工材料有着较大差异要求,假如无法依据施工场情况对施工材料进行正确选择,施工质量就会无法满足公路设计要求,完成施工后依然会有隐患存在于路基中,缺乏紧密的结构,受外部载荷的作用,一些破裂、移位和沉降等问题就会出现在路基中,从而妨碍公路的正常使用。

(3)气候环境原因。公路路基的变化与周围环境的变化必不可分,路基自身会因外部气候环境的变化而受到一些影响。比如当洪涝灾害、暴雪或者暴雨等自然灾害发生的时候,能够瞬间改变路基所处的环境,直接影响到地面本身,е绿塌、下沉等情况出现,而在地面改变的同时,路基的结构也相应出现一定程度的缺陷。

(4)公路行车的原因。近年来,随着人们生活水平的不断提升,私家车数目与日俱增,不断上升的公路车流量使公路超载车辆的数量也急剧上升,受这些因素影响,公路设计标准已无法满足其承受负荷,严重威胁着路基的稳定性,长此以往逐渐降低了路基性能,导致路基缺陷的出现。

3.公路路基缺陷加固技术的应用

公路路基缺陷虽然比较常见,但它对公路安全造成严重影响,对交通运输行业的发展产生一定的阻碍,所以需要施工单位对公路路基缺陷问题加强研究,有效提升路基缺陷加固技术水平,在实际施工中进行合理有效的运用,进一步推动我国公路改扩建工程的可持续发展。

(1)重机械碾压加固技术。在路基缺陷加固中,重机械碾压加固技术应用的较为广泛,它主要是通过重机械给路基一个较大的作用力进行碾压,使路基土壤松散的情况得到改变,路基的密实度进一步提高,确保路基存在不透水的功能,使路基的强度和稳固性不断增大。在路基缺陷加固中,重机械碾压加固技术适用于粘性土、砂土等具有较低饱和度的土质,广泛应用于水位线以上路基压实中。这种加固技术主要是将土体中的水通过外部的作用力挤出,不断增大土壤颗粒间的吸引力,颗粒移动较为困难,相应的减少了土壤的密度,从而有效提升路基整体的强度。

(2)深层搅拌加固技术。该技术所使用的固体料主要以水泥浆液为主,在公路路基中借助深层搅拌机械设备进行搅拌,随后将水泥泥浆注入其中,将两者进行充分混合,在路基凝固以后会有效提升其强度,使路基的牢固性得到充分保障,路基的承载能力也不断增强,路基在经过深层搅拌加固处理以后,可以更好的承载超重车辆负荷。在当前路基缺陷加固中,深层搅拌加固技术应用的较为普遍,在具有较高含水量、较差载重能力和疏松土质结构的土层中适合使用。在实际施工中,还需要依据现场情况对水泥浆液的配比适当改变,从而使加固效果得到保障。在路基土质具有较大湿度时,能够将适量的硫酸盐加入到水泥浆液中,从而达到抗腐蚀效果,防止其他物质腐蚀路基。与此同时,还需要对温度和气候变化等因素所产生的影响充分考虑。

(3)压密注浆加固技术(图1)。该技术是将灌浆注入路基中,从而使路基强度得到改变,在软土地基的土质中应用的较多。压密灌浆加固技术主要是将压实管道安装在地基底部土壤中,随后将浆液通过压实管道注人地底,使浆液在压强的作用下充分融合到地基中,从而形成新的整体,能够更好的加固地基;在进行压密灌浆时,要根据实际情况对水泥和砂的配合比合理控制,使浆液处于均匀搅合的状态,施工单位要防止管道出现堵塞对加固效果造成一定的影响。该技术的应用主要原因是能够避免路基内部产生裂缝,确保设计标准能够满足路基的承载力,避免出现路面坍塌。另外,灌浆的密实效果使路基结构的稳定性大幅提高,使路基移位问题发生的概率大幅降低,进一步提升了路基的坚固性和稳定性。

(4)强压发射加固注浆技术。该项技术主要是先进行打孔,随后注射浆液,使浆液能够充分融合到路基中,从而有效加固路基。这种加固技术在使用时,所选用的打孔设备需要确保其专业性,打孔过程中要选择合适的位置,根据公路路基情况控制孔洞的深度,当施工洞深与设计洞深一致时,需要利用过浆液管进行浆液的喷射,土壤会被压力作用下的浆液所切割,可以使其与路基更好的混合,从而使路基的性能有效改变。在施工过程中,严格计算和控制浆液原材料比例能够使加固效果得到保障。

(5)桩基加固技术。该技术主要是将桩体加入路基中,使新的复合地基在桩体与原有路基中形成,从而达到加固的效果。该施工技术需要在适当位置利用钻孔机械钻较深的孔,随后将合适的混合材料浇筑到孔中,等到桩体凝固形成以后,就会与路基结合形成复合地基。这种施工技术具有便捷的施工方式、较低的施工成本和较短的施工工期,能够按照实际施工情况通过针对性措施进行防护,从而确保路基加固的效果。

4.结语

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