软土路基

2024-07-26

软土路基(精选12篇)

1.软土路基 篇一

掺灰软土路基施工方案

1、工程概况

山西阳五高速公路工程是山西省高速公路网的重要连接线,是山西省东纵干线公路的重要组成局部。其中阳泉至盂县段A1-1合同段主要工程包括平定枢纽互通式立交工程与维社隧道,共有1座主线桥,6座匝道桥,2座太旧加宽桥和3.5公里别离式特长隧道,以及主线、匝道和太旧加宽等路基工程,全长4375米。根据设计文件的要求,对湿陷性黄土路基底部、路床填料最小强度CBR值达不到标准要求的8%,以及路堤高度小于等于2.0米的填土方路段、土质挖方高度小于等于2.0米的路段,采用了回填20cm厚6%石灰土的处理方法。

2、工程地质

此路基地质属于黄土覆盖低山区,隧道围岩主要由奥陶系中统峰峰组〔Q2f〕石灰岩,石炭系本溪组〔C2b〕砂岩、泥岩、灰岩、铝土页岩及石炭系太原组〔C3t〕砂岩及泥岩,第四系中更新统离石组〔Q2l〕黄土及上更新统马兰组(Q3m)黄土组成。除隧道进出口基岩裸露外,其余地段地表覆盖不同厚度马兰组〔Q3m〕黄土及离石组(Q2l)黄土。总体为一南北向缓倾斜的单斜构造,局部受构造作用而形成破碎及复式褶皱构造。

本标段属于温带大陆性季风气候,由于受大陆性季风及复杂地形的影响,区内气候差异较大。冬夏长,春秋短,四季清楚,日照比拟充足,昼夜温差较大。春季干旱多风,夏季炎热多雨,秋季降温迅速,冬季寒冷枯燥。年平均气温10.9℃,年极端最高气温出现在7月为40.2℃;年极端最低气温出现在1月为-19℃。

降水量年季分配极不均匀,夏季多于其他季节,夏季降水量占全年的63.5%,冬季降水量最少,仅占年降水量的2.7%。年最大降水量为866.4㎜,年最小降水量为240.4㎜,年平均降水量为564.2㎜。

出霜日出现在9月至10月中旬,终霜日一般在4月中旬至5月下旬初,平均无霜期一般为130~180天。冻土深度受地形影响变化较大,一般为700㎜,最大1100㎜。

3、工程要求

〔1〕对太旧加宽路段两侧湿陷性黄土路基底部回填20cm6%灰土。

〔2〕对路床0-30cm填料最小强度CBR值达不到标准要求的8%,需采用掺灰处理,灰剂量为6%。

〔3〕路堤高度小于或等于2.0米的填土方路段,清表后回填至路床顶面,对路床顶面冲击碾压后回填30cm厚6%灰土。

〔4〕土质挖方段挖方高度小于等于2m对路床顶面冲击碾压后回填30cm厚6%灰土。

〔5〕工期:根据总体施工组织设计安排,掺灰路基工程方案开工日期2021年5月,2021年5月完成,共365天。

4、施工准备

4.1技术配备

1、熟悉设计文件、施工图纸,按照设计院提供的特殊路基处理设计图进行施工。

2、所有施工材料到场后,报实验室取样实验合格后,方可使用。

3、灰土混合料中土块的最大粒径应符合标准要求,既采用塑性指数偏大的粘性土时,最大粒径不大于15mm;当采用粗粒土时,最大粒径不大于37.5mm。

4、灰土混合料拌合要充分,色泽应均匀,无明显的生土团和石灰窝现象。

4.2人员配备

〔1〕管理人员

工区负责人:2人;施工队长:2人;平安员:4人;质检员:2人;试验员:2人。

管理人员共计12人

〔2〕作业班组

综合班10人,班组小计10人。

4.3机械配备

主要施工机械设备进场情况

序号

设备名称

规格/型号

单位

配置数量

进场时间

备注

挖掘机

PC200

2021-5-1

轮式装载机

ZL50C

2021-5-1

自卸汽车

东风5t

2021-5-1

推土机

PD-120

2021-5-1

压路机

YZ25JC

2021-5-1

平地机

PY160A

2021-5-1

路拌机

WB23

2021-5-1

洒水车

各型

2021-5-1

汽油夯

各型

2021-5-15、施工方案

5.1基底清理

路基基底根据施工时的地面和地质的实际条件,按设计文件要求砍伐地面附着物,挖除所有树根。

用推土机推去表层土15-30cm,去除地表腐植土、草皮或其他不宜作填料的土方及垃圾,并集中堆放在不阻碍施工的非耕地内,以备借土场、取土坑回填或复耕利用;

对因挖树根、障碍物而留下的孔洞、坑穴按施工标准有关规定进行回填、压实,以保证基底稳固。

所有清理掘除工作经监理工程师检查签认后,方进行下一工序的施工。

5.2材料准备

石灰到场以后,由试验室取样试验确认。

5.3测量放样

根据施工图结合导线复测成果,用全站仪放出路基中心线,每隔20M,在中心线上钉一个木桩,并在木桩端部标一个小钉,以准确控制好道路的中心线。然后根据每个中心线点,分别放出边桩线。测量人员在现场用水准仪在边桩上测出控制标高,并用红线作出标记,并以此作为控制桩以控制灰土的铺筑宽度及层数。

5.4技术要求

1、回填灰土都必须采用场外集中拌合。

2、混合料中土块的最大粒径应符合标准要求,既采用塑性指数偏大的粘性土时,最大粒径不大于15mm;当采用粗粒土时,最大粒径不大于37.5mm。

3、混合料拌合要充分,色泽应均匀,无明显的生土团和石灰窝现象。

4、压实要求:采用震动压路机进行碾压。

5、碾压完成后,应按标准规定的频率进行压实度检测,检测合格后并经监理工程师抽检合格前方可进行下一层的施工。

5.5施工保证措施

1、事前组织各班组技术人员认真学习新版?公路工程质量检验评定标准?及相关的标准、规程。召开技术交底会,编制作业指导书,下发到各班组、各驾驶员。

2、抓好机械设备的配套工作,确保施工过程中没有一辆机械出现大的故障,填石路基的关键是碾压,其施工工艺不同于土方路基,所以重型设备一定要平安到位。

3、加强三个控制,即控制施工前的人员和机械的到位和完好率;控制施工中的铺设厚度、平整度、含水量,必须符合设计和标准要求;控制施工结束完的成品符合要求。

4、责任制的落实,明确责任制,施工过程中加强对各道工序的把关,层层分解、落实到人。并与个人的收入挂钩,唯有明确职责、使职权利相结合才能确保工期,确保质量。

5、加强技术指导,施工中技术人员全过程旁站,技术人员挂牌上岗。

5.6质量保证措施

1、确保工程质量的措施

①、强化质量意识,健全规章制度,做好职工岗前培训工作;

②、建立、健全施工组织设计审批制度;

③、建立、健全技术复核、隐蔽工程验收制度;

④、建立、健全技术、质量交底制度,制定治理质量通病的实施细那么;

⑤、建立、健全二级验收及分部、分项工程质量评定制度;

⑥、严格现场材料质量管理,搞好原材料复试取样、送样工作。

⑦、加强对计量器具的管理,定期进行校对、鉴定;

⑧、实行工程质量奖罚制度,鼓励先进,鞭策落后;

⑨、建立工序交接制度。

2、材料控制

订货前,提取样品向驻地监理报送拟购材料名称、标准、型号、产地、数量及使用的工程部位等。监理工程师同意后订货、购料。

①、进场材料质量控制

按合同规定的工程和频率严格进行材料的试验工作,并向监理工程师报告。

②、施工中材料质量控制

每次使用前,提前一天请示监理工程师,会同监理工程师现场观察,根据进场材料数量、规格及变化,在监理工程师指令下,做材料试验工程和测试频率,合格前方可使用。

5.7平安保证措施

施工过程中要按工程部平安管理规定实行全员、全过程平安生产管理责任制,坚持以“平安生产〞为中心,从工程经理到各职能部门、各工程队长、技术人员和各工序操作工人实行全员平安管理,定职、定责,使施工平安始终处于受控状态,确保全线施工平安。

5.8文明施工措施

1、加强文明施工教育

〔1〕进场前及施工中,坚持对全员职工进行精神文明教育,常抓不懈,树立职工“爱岗敬业、热爱集体、珍惜企业荣誉〞的良好风气。

〔2〕组织施工员工积极开展职业道德、职业纪律教育,制定并执行岗位和劳动技能的培训方案。

2、强化文明施工管理

〔1〕严格按照国家的政策、法规和我公司现场管理细那么组织施工。

〔2〕施工场地和生活场地做到整洁、平整,施工现场的道路及时修整,保持通畅、平整。

〔3〕生产生活用电、用水按照建筑施工临时用电、用水要求,将用电线路、用水管路排列整齐,污水集中排放。

〔4〕现场悬挂施工标志、平安标志、警示标志,做好施工平安宣传、防护工作。

5.9环境保护措施

1、清淤过程中挖出的大量淤泥要卸入工程部划定的弃土场范围内,严禁乱卸。

2、各种车辆进出村镇,文明驾车、慢速行驶,遇地方车辆礼让三先,尽可能不鸣笛或少鸣笛,以免惊扰附近村镇居民。

3、各种运输车辆采取相应措施防止扬尘,污染空气。施工便道保持路面干净,经常洒水,减少扬尘。

4、紧邻村庄地段尽可能避开深夜施工,以免影响附近居民的正常生活、工作和休息。

5、施工废水集中排放,各种施工废油、废液集中储积,集中处理,严禁乱流、乱淌,污染水源,破坏环境。

灰土填筑施工工艺框图

设备检修

修建便道

施工放样

修建临时排水系统

拌合灰土

填前处理

去除表土

压实度检测

填料认可

上料

含水量、灰剂量检测

控制松铺厚度

摊铺整平

碾压

压实度检测

合格

下一层填筑

2.软土路基 篇二

软土层具有含水量大、强度低、收缩性高、渗透系数小、地下水位较高等特征。这种土层容易使工程基础产生不均匀沉降, 墙体开裂, 危及结构安全, 故工程施工前的软土地基处理相当重要。

在我国沿海地区及内陆平原或山间盆地都广泛地分布着不同类型的软土, 其主要特点是地基承载力较低, 荷载作用下变形较大, 这给公路修建带来了许多工程问题。不同地区的软土形成机理则不同, 特点和性质各异, 对于公路的作用也有所差别。另一方面, 正在修建或者已经修好的高等级公路由于种种原因使得路基强度较低, 发生路基沉陷、路面脱空或路面变形过大等病害, 特别是桥头、通道台背等与路基接头处两者沉降量不同, 直接影响路面的平整度、线型的平顺和路面结构的稳定。对于高速行驶的车辆来说, 其安全性、经济性、舒适性均受到影响, 降低了高速公路的实用性, 同时, 给养护部门也带来了诸多不便。因此选择合适的软弱路基处理方法已成为保证公路质量的重要因素。

1 软土复杂的变形机理

软土属于多孔介质, 由土粒与充满在土粒骨架内的液体、气体组成。在一般自然应力状态下保持着相对平衡。一旦有外荷载作用, 相对平衡状态即被打破, 在寻求形成新的平衡状态过程中, 作用于液、气的应力逐渐向土骨架转移。超静的液、气应力消散, 土骨架有效应力增长, 称之为软土的固结变形。另外, 在土体的变形过程中, 伴随着土颗粒的蠕变、结合水向自由水的转化等[1]。

变形机理的复杂性给变形过程的描述带来了很大的困难, 加之试验手段的局限性, 也给变形过程的描述增加了难度。如软土的次固结变形机理至今尚未弄清;如何测定和划分主、次固结变形还存在争议等。变形机理的复杂性反映在沉降预估中便产生一定的误差。

2 勘查、设计和施工

软土地区的地质情况首先要弄清楚, 工程地质条件复杂, 应进行工程地质分区, 以便按分区不同再区别的予以处理。地质工作做得不够深, 在施工时一旦发现可做些补充勘查及勘探工作, 对地质情况做进一步的了解。

设计方案要经济又要合理, 还要切实结合当地的实际。

所用材料数量要够、质量要能够保证;施工机械数量、规格、性能均能满足要求。

施工时要严格遵守施工技术规范和操作规程办事, 以保证良好的质量, 软土地段特别要注意控制填土的速率, 避免和产生其它意外的事情。

监理的工作要跟上, 观测仪具事先要埋置好, 及时进行监理和记录, 以保证工程的质量和安全。

3 软土路基处理设计

软土地基处理方法很多, 归纳起来有五大类, 即:置换、排水固结、振动挤密、胶结和加筋等, 细分起来约有7O余种。软土路基处理的一般原则分为两类[2]:

(1) 以时间换金钱:即尽早用堆载预压不作深层处理软基的方法, 以自然沉降逐渐达到路基稳定, 是一种简单也最经济的方法。但我国公路基本建设的程序不能保证早拨款、征地、从容施工, 而一旦工程项目付诸实施时, 又往往限于工期, 一般情况用自然沉降法将难以实现。

(2) 以金钱赢得时间:即在施工工期紧迫、时间有限的情况下, 除非个别低路堤地段高度在临界高度以下, 可不作地基处理。桥梁采用基础处, 其余软土都需采用不同方法处理, 只不过可用多种方案进行优选。

软土路基的处理设计的原则是:先考虑不处理的可行性, 再考虑浅层处理, 最后考虑深层处理。根据软土地基的生成原因和地基的厚度及其所处的位置, 可采用表层处理法、置换法、加载法、竖向排水法四种方法进行软基处理。道路软基处理尽可能早期进行, 有充分的间隔时间使软基达到沉降稳定后方可进行填土。

3.1 表层处理法

表层处理法用于地表面及软弱的情况。该法是通过排水、敷设或增添材料等方法, 提高地表强度, 防止地基局部剪切变形, 保证施工机械施工作业;同时尽可能把填土荷载均匀的分布在地基上, 属于这类处理方法的有:表层排水法、砂垫层法、敷设材料法、添加剂法等等。

3.2 置换法

以优质土置换软弱土, 保证填土稳定和减少沉降量。施工方法分有人工挖掘置换和用借填土自重或用爆破法将软弱土挤出的强制措施。其施工都比较容易, 多数情况下都能够在短时间内达到所要求的效果。从可靠性来说人工挖掘置换较优。置换材料应采用即使受到税金也不致降低承载力的粗粒土, 但进行充分的压实。

3.3 加载法

为了预先促进软土地基的沉降, 增加地基强度, 以防止设置在填土上火邻接填土的路或段或者埋入填土内的构造物发生有害沉降而导致破坏。促进地基固结沉降的方法有:在地基上增加总压办法、减少土中的间隙水压提高有效应力法等。前者用填土荷载时, 一般为填土加压法, 后者又可分通过井点、竖井等的降低地下水法和在地表面铺砂, 覆盖不透水膜使之形成真空, 依靠大气压力加载促进固结的大气压加载法。采用填土加载法时, 须注意地基的稳定状态。而降低地下水法和大气压加载法则不必担心地基受到破坏, 但受到地基适应性的限制且工程费用大, 一般不采用。上述方法都很少单独采用。

3.4 竖向排水法

在粘性土地基中设置垂直的排水桩, 以缩短排水距离, 促进地基排水固结, 增加抗剪强度。由于垂直排水柱所用材料不同, 分为砂井和纸板排水两种。

4 进一步研究的问题

高速公路对地基变形量的要求是很高的, 一般要求在使用期内路堤的工后沉降量不超过30cm, 路桥搭接处的工后沉降低于10cm。通过研究各种软基加固方法的适用范围来探索新的有效措施来满足设计要求;

由于在某些地区, 填土高度远远大于极限高度, 所以应该针对不同的软土地基加固方法, 研究控制填土速率等技术指标, 使路堤按预定工期稳定地达到设计标高;

针对桥头过渡段和中桥及涵洞段研究特殊软基处理方法, 以解决这些部位技术要求高但工期紧的问题;

通过研究路堤的沉降规律来指导填土施工, 特别是确定超载及卸载方法, 保持全线较为一致的工后沉降, 减少二次弃土量, 以利上部路基和路面的施工。

5 结束语

对于软土地基处理采用什么方法应根据不同的地质条件、施工条件、土质的物理、力学性能等综合考虑, 同时还应考虑其施工的方便性、可行性及经济性。其主要在于解决沉降与稳定两大问题。前者在于避免沉降量过大和减少工后沉降;后者在于控制剪切变形, 阻止强度降低, 增强抗滑阻力和促进强度增长。采用袋装砂井堆载预压的排水固结方法是有效的。同时, 其施工工艺简单、设备简单, 值得推广使用。

软土地基处理采用单一的处理方法是不够理想的, 要根据具体情况, 采用多方案比较与多方案综合的处理方法。

随着科学技术的不断发展, 新材料、新工艺的开发, 对于软土地基处理的方法会越来越多, 越来越经济、方便、更有效, 将更有利于高等级路基的处理, 充分发挥出高速公路的优越性。

摘要:大量工程实践证明, 软土地基处理是影响软土地区高速公路建设周期和投资的关键因素之一。在软土地基上修建高速公路, 采用的软基处理方式应进行系统地分析、比较, 处理方法应同高速公路的工期与造价相结合, 符合软基处理的经济性、实用性、合理性的基本原则。

关键词:高速公路,软土,地基,处理

参考文献

[1]赵维炳, 施建勇.软土固结与流变[M].南京:河海大学出版社, 1996.

3.公路软土路基施工及处理方法 篇三

关键词:公路软土路基施工

0 引言

路基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。习惯上常把淤泥、淤泥质土、软黏性土总称为软土。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。

在处理上首先要弄清楚软土地区的地质情况,如工程地质条件复杂,还应进行工程地质分区,以便按分区不同,有区别地予以处理。

对设计方案进行充分论证,使之经济、合理,且结合当地实际情况,不能为了提高沉降控制指标而使投资过分增大。

施工时要严格遵守施工技术规范和操作规程办事,以保证施工质量。软土地段特别要注意控制填土速率,避免产生路堤滑移。

沉降观测工作要按照一定的间隔进行,及时进行观测和记录,以保证施工的质量和安全。

1 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。加固的方法很多,常用的方法有:

塑料排水板:塑料排水板是带有孔道的板状物体,插入土中形成竖向排水通道。避免路基外侧地表及地下水进入路基范围,当填筑路基时,荷载作用于软基,地下水由于受挤压和毛细作用沿塑料排水板上升至砂垫层内,由砂垫层向两侧排出,从而提高基底承载力。因其施工简单、快捷,应用较为广泛。最大有效处理深度18m。

砂井:砂井是利用各种打桩机具击入钢管,或用高压射水、爆破等方法在地基中获得按一定规律排列的孔眼并灌入中、粗砂形成砂柱。由于这种砂井在饱和软粘土中起排水通道的作用,又称排水砂井。砂井顶面应铺设垫层,以构成完整的地基排水系统。砂井适用于软土层厚度大于5m时。最大有效处理深度18m。

袋装砂井:井径对固结时间的影响没有井距那样敏感。但一般砂井如果井径太小,既无法施工,也无法防止因地基变形而断开失效。因此,现在广泛采用网状织物袋装砂井,其直径仅8cm左右,比一般砂井要省料得多,造价比一般砂井低廉,且不会因施工操作上的误差或地基发生水平和垂直变形而丧失其连续性。最大有效处理深度18m。

排水砂垫层:排水砂垫层是在路堤底部地面上铺设一层较薄的砂层。主要就是将软基中地下水排至路基两侧,以利地基稳定,并且有效防止弹簧现象向上反射。

土工织物铺垫:在软土地基表层铺设一层或多层土工织物,可以减少路堤填筑后的地基不均匀沉降,又可以提高地基的承载能力,同时也不影响排水。对于淤泥之类高含水量的超软弱地基,在采用砂井及其他深层加固法之前,土工织物铺垫可作为前期处理,以提高施工的可能性。

预压:在软土地基上修筑路堤,如果工期不紧,可以先填筑一部分或全部,使地基经过一段时间固结沉降,然后再填足和铺筑路面。最大有效处理深度30m。

挤实砂(碎石)桩:挤实砂桩是以冲击或震动的方法强力将砂、石等材料挤入软土地基中,形成较大的密实柱体,提高软土地基的整体抗剪强度,减少沉降。最大有效处理深20m。

旋喷桩:是用于加固饱和软粘土地基的一种技术,它利用水泥作为固化剂,通过工程钻机,将旋喷注浆管置入预定的地基加固深度,通过钻杆旋转,徐徐上升,将预先配制好的浆液,以一定的压力从喷嘴喷出,冲击土体,使土和浆液搅拌成混合体,经过物理化学作用生成一种特殊的、且有较高强度、较好变形特性和水稳性的混合柱体,它对提高软土地基承载力、减少地基的沉降量有明显效果,是一种人工复合地基。最大有效处理深度20m。

生石灰桩:用生石灰碎块置于桩孔中形成桩体,称为生石灰桩。最大有效处理深度20m。

换土:采用人工或机械挖除路堤下全部软土,换填强度较高的黏性土或砂、砾、卵石、片石等渗水性材料。最大有效处理深度3m。

反压护道:反压护道是在路堤两侧填筑一定宽度和一定高度的护道。它利用力学平衡以保持路基的稳定。

2 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,换填强度较高的黏性土或砂、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3m。

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0.6~1.0m。为了保证砂垫层的渗水作用,在砂垫层上应该填一层黏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:由于黏性土含水量影响,施工中经常出现“弹簧土”松软现象。一般较轻的可以采用挖土晒干,敲碎回填:“石灰浅坑法”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40~50cm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。

3 总之要保证工期和质量

4.软土路基 篇四

土工合成材料在公路软土路基中的应用

土工合成材料在公路工程中最早应用是路堤加筋,近几年采用土工合成材料处理软土路基得到了广泛应用和迅速发展,但是由于钦土的天然含水量高,孔隙大,压缩性高,抗剪强度低,容易产生地基破坏和过大的.沉降和变形,需对软土地基进行处理和加固.将土工织物、土工网、土工格栅铺设于软土地基和路堤之间,加筋软基路堤,从而保证路堤的稳定性,在碎石垫层顶部分别铺设土工网处理软土地基基础,以提高地基承载力和减小地基不均匀沉降.

作 者:刘海峰 作者单位:巩义市公路工程处,河南巩义,451200刊 名:科技风英文刊名:TECHNOLOGY TREND年,卷(期):“”(1)分类号:U4关键词:土工合成材料 软土路基 土工织物

5.软土路基常用加固方法比较 篇五

为了增强软土路基稳定性,消除侧向滑动位移,避免路堤向两侧膨胀挤出,确保其在短时间内达到最终沉降,必须对软基进行浅层或深层处理。软基处理方法很多,归纳起来有五大类,即换填土层法、排水固结法、土工织物法、碾压夯实法、挤密法、化学加固和反压护道法等[2,3]。下面对于这些公路软基加固处理方法进行概述,并对其进行评价。

1 路基加固方法概述

1.1 换填土层法

换填土层法采用人工、机械或爆破等方法,将基底一定深度及范围内的软土层挖除,换以强度较高、稳定性较好的砂砾、卵石、石灰土、素土等回填,并分层压实至规定密实度。若当地石料丰富,也可直接在路基基底抛投片石,将软土层挤出基底范围,以提高路基强度。换填砂砾层,可加速软土层排水固结,提高承载力,减少沉降量。各种回填材料,其应力分布规律、极限承载力、沉降特点基本上与砂砾层相接近。因此,换填土层厚度、宽度以砂砾垫层作为计算模型。砂砾垫层厚度,可按线弹性模型计算;或者假定应力通过基础按一定的刚性角向下扩散,砂垫层底面呈梯形分布。一般地,砂垫层厚度在0.6~1.0m之间,坡脚两侧各多铺筑50cm宽的襟边。

1.2 排水固结法

排水固结法是在软土地基中设置竖直排水井,缩短排水距离,运用堆载预压或真空预压,加速土体固结,并起到一定的压密作用,提高土体的抗剪强度。该法适用于含水量较大,土层较厚的软土地基。根据垂直排水井材料的不同,可分为塑料排水板法、砂柱和袋装砂井法。

⑴塑料排水板:塑料排水板是带有孔道的板状物,可插入土中形成竖向排水通道,施工简单、快捷,应用较为广泛。目前工程中最大有效处理深度18m。现场堆放的塑料排水板应采取有效措施防止损坏滤膜。塑料排水板超过孔口的长度应能伸入砂垫层不小于50cm,预留段应及时弯折埋设于砂垫层中,与砂垫层贯通,并采取保护措施。塑料排水板不得搭接。施工中防止泥土等杂物进入套管内,一旦发现应及时清除。打设形成的孔洞应用砂回填,不得用土块堵塞。

⑵砂柱:砂柱是利用各种打桩机具击入钢管,或用高压射水、爆破等方法在地基中获得按一定规律排列的孔眼并灌入中、粗砂形成砂柱。采用单管冲击法、一次打桩管成桩法或复打成桩法施工时,应使用饱和砂;采用双管冲击法、重复压拔法施工时,可使用含水量为7%~9%的砂;饱和土中施工可用天然湿砂。地面下1~2m土层应超量投砂,通过压挤提高表层砂的密实度,实际灌砂量未达到设计用量时,应进行处理。

⑶袋装砂井:现在高速公路建设中,广泛采用网状织物袋装砂井,其直径仅8cm左右,比一般砂井要省料得多,造价比一般砂井低廉,且不会因施工操作上的误差或地基发生水平和垂直变形而丧失其连续性。砂袋露天堆放时应有遮盖,不得长时间曝晒。砂袋应垂直下井,不得扭结、颈缩、断裂、磨损。拔钢套管时如将砂袋带出或损坏,应在原孔位边缘重打;连续两次将砂袋带出时,应停止施工,查明原因并处理后方可施工。砂袋在孔口外的长度,应能顺直伸入砂垫层至少30cm。

1.3 土工织物法

在软土地基表层铺设一层或多层土工织物,可以减少路堤填筑后的地基不均匀沉降,又可以提高地基的承载能力。对于淤泥土之类高含水量的超软弱地基,在采用砂井及其他深层加固法之前,土工织物铺垫可作为前期处理,以提高施工的可能性。下承层应平整,摊铺时应拉直、平顺,紧贴下承层,不得扭曲、折皱。铺设土工织物,应在路堤每边各留一定长度,回折覆裹在已压实的填筑层面上,折回外露部分应用土覆盖。土工织物的连接,采用搭接时,搭接长度宜为30~60cm;采用缝接时,缝接宽度应不小于5cm,缝接强度应不低于土工织物的抗拉强度;采用粘结时,粘合宽度应不小于5cm,粘合强度应不低于土工织物的抗拉强度。施工中应采取措施防止土工织物受损,出现破损时应及时修补或更换。双层土工织物上、下层接缝应错开,错开长度应大于50cm。

1.4 碾压夯实法

碾压夯实加固地基,是利用起重设备将锤体直径为1~1.5m,重量为1.5t左右的钢筋混凝土截头圆锥体(底部垫钢板)提升2.5~4.5m高度后,重锤自由落下,锤体夯实土基。这种方法可显著地提高地基表层土的强度,降低湿陷性黄土的湿陷性,使杂填土表层强度一致。重锤夯实次数以最后两次的平均夯沉量不超过规定值来控制,一般黏性土和湿陷性黄土为1~2cm;砂土为0.5~1.9cm,一般为8~12遍,作用厚度可达锤底直径的1倍左右。在重锤夯实的基础上,20世纪60年代以来研制出了强夯法,它的夯锤重达8~12t,自由落差8~20m。经过对地基的强力夯击,利用冲击波和动应力,使地基土密实,可显著地提高承载力,降低压缩性,加固厚度达10~20m。该项技术尽管迄今仍没有一套成熟、完善的理论和设计方法,但已在土木工程中得到广泛应用,且在加固饱和软黏土地基方面取得了新的经验。

1.5 挤密法

挤密法是指在地基成孔后,向孔内灌以砂、石、土、石灰土或石灰等材料,捣实而成直径较大的桩体。利用桩体横向之间的相互挤紧作用,使地基土粒相互紧密,减少孔隙比,桩体与原土组合而成复合地基。

⑴石灰桩:桩孔内填石灰而形成石灰桩,主要利用新鲜的生石灰,灰块必须粉碎。砂桩加固范围,一般要求各边比基础宽1.0m左右。桩径0.2~0.3m,砂桩间距与要求将地基土加密的程度有关。经验表明,群桩面积约占松散土加固面积的20%,通常间距为桩径的3~5倍。桩的平面布置以梅花形较好。桩的长度与加固土层厚度及加固要求有关。软土层较薄,桩体可穿透软土层。如软土层过厚则通过计算桩底处软土的应力,要求其值不大于软土容许承载力。

⑵挤实砂(碎石)桩:挤实砂桩是以冲击或震动的方法强力将砂、石等材料挤入软土地基中,形成较大的密实柱体,提高软土地基的整体抗剪强度,减少沉降。最大有效处理深度20m。材料要求:未风化碎石或砾石,粒径宜为20~63mm,含泥量应小于10%。施工前应按规定做成桩试验,根据试桩结果,严格控制水压、电流和振冲器在固定深度位置的留振时间。

⑶旋喷桩:利用工程钻机,将旋喷注浆管置入预定的地基加固深度,通过钻杆旋转,徐徐上升,将预先配制好的浆液,以一定的压力从喷嘴喷出,冲击土体,使土和浆液搅拌成混合体,形成具有一定强度的人工地基。最大有效处理深度20m。钻机就位与设计位置偏差要求小于2cm,垂直度偏差小于1%。采取钢尺丈量和吊锤球的方法检测,满足精度要求后方可进行钻孔施工。高压旋喷应全孔连续进行,若中途拆卸喷射管,则应进行复喷,搭接长度不小于20cm。供浆正常的情况下,孔口回浆密度变小、且不能满足设计要求时,应加大进浆密度。

1.6 化学加固法

化学加固法一般是利用压力将化学溶液或胶结剂通过注浆管均匀地注入软基土层中,经过短暂时间后,使土颗粒胶结起来凝成一个整体,达到对土基加固的目的,并能起到防渗作用。化学加固施工工艺主要有压力灌注、电动硅化和高压旋喷法几种。压力灌注及电动硅化法一般是将浆液注入土中赶走孔隙内的水或气体,从而占据其位置,然后将土胶结成整体。高压旋喷法是利用高压(20~25MPa)射流的强度使浆液与土混合,从而在射流影响的有效范围内使土体速凝成一圆柱形的桩,桩径达0.5~1.0m。

1.7 反压护道法

反压护道法是在路堤的一侧或两侧填筑适当高度的单级或多级护道,使路堤下的软土向两侧隆起的趋势得到平衡;同时,加宽了荷载的分布宽度,减少了路堤的基底应力,从而保证路堤的稳定。护道的高度与宽度应通过圆弧法验算确定[4]。单级护道高度必须低于极限高度,一般为路堤高度的1/2~1/3。采用反压护道加固路基,不需特殊机具和材料,施工简易。因此,该法适用于非耕作区、取土不困难地区和路堤高度小于3/5~2倍极限高度的软基。张书生和吴志高[5]在金宜一级公路中充分利用软土地基段的资源条件,因地制宜采用反压护道的手段提高路堤稳定性,减少工程造价达1500万元。

2 工程实例

某高速公路沿线地质条件有以下特点[6]:(1)沿途地表下均分布有大量深厚的软土,其含水量高、压缩性大、强度低;(2)该区位于珠江三角洲河网区,地面高程1.1~1.6m,鱼塘、沟渠交错成网,星罗棋布;(3)该地区属亚热带海洋性季风气候,气候暖湿,雨量充沛,夏季多受台风影响;(4)该地区土源缺乏,运距往往在20km以上,但河砂和海砂较为丰富。其路基填土高度平均在6.0m以上,最高将近11m;软土深度大多在10m以上,最深达50m。针对该高速公路软土的特点,采用多种地基处理方式对其进行处理,并对其加固效果进行了比较评价。

本项目工期为3年,根据这一特点和“经济、安全、实用”的原则,再结合容许工后沉降值、各路段的地质条件、地形、填土高度以及沉降、稳定分析结果,采用了排水固结法中的袋装砂井堆载预压、反压护道以及土工织物法等方案。

2.1 袋装砂井堆载预压

袋装砂井堆载预压是该高速公路软基处理的主要方式(全路段均采用)。在该方式中,袋装砂井的直径为0.07m,间距1.0~1.5m不等(填土高度低、沉降小的地段采用了大值;填土高度高、沉降大的地段及桥头涵洞地段采用了小值),呈梅花形分布。当软土层深度不超过20m,袋装砂井打穿软土层;当软土层深度大于20m,袋装砂井长度取20m。袋装砂井处理区的砂垫层厚度为60cm。

2.2 反压护道

由于本项目区的地价比较昂贵,且沿线大部分为鱼塘,采用租地的方式进行鱼塘填平,临时征用的土地在通车后返还给当地种植花草或经济作物。鱼塘填平实质上属于反压护道的一种,较为符合本项目的实际条件。反压护道有助于提高软土路堤的稳定,但占用的土地多,一般不大面积使用。反压护道的适用条件:在填土高度超过7m的鱼塘路段,路基两侧坡脚外10~25m范围内填平至常水位以上50cm;在填土高度超过7m的非鱼塘地段,采用反压护道。

2.3 土工格栅

填土高度小于5m或堆载预压的地段,不设置土工格栅;填土高度超过5m的地段,设置1~4层土工格栅。一般路堤采用单向拉伸土工格栅TGDG35,径向拉伸强度为35k N/m,桥头地段采用双向拉伸土工格栅GSG20,拉伸强度为20k N/m。从卸载后的监测沉降看,大部分路段的沉降不超过3cm,仅项目两头地段因路基沉降大而导致工后沉降也较大,其最大值将近10cm。从现场走访看,除项目两头地段桥头有跳车感觉外,其余桥头地段均无明显感觉。总体上本项目软基处理方式较适宜。

3 结论

以某高速公路工程实例,对于排水固结法、反压互道与土工织物法等软基加固方法进行了具体对比,所得结论可以为软土路基处理提供参考:

⑴当软土深度超过20m时,竖向砂井等排水体最好能打穿软土。

⑵当软土沉降超过2.5m时,建议进行桥梁与路基方案比较,且最好选择桥梁方案。

⑶关于桥涵施工顺序,应在软基沉降趋向稳定后,才能进行反开挖并进行基桩钻探、桥台施工,其中卸载标准不宜超过3cm/月。涵洞地段应优化设计填土高度,合理选择设置位置。涵洞应尽可能做成正交,并应做成整体性能好的箱式通道。涵洞应在地基处理稳定后进行施工,建议采用反开槽方式施工。

⑷路基的稳定性已能够得到很好的解决,但桥头沉降仍未得到很好的解决。采用气泡轻质填土、预应力管桩、水泥搅拌桩等新方法来处理桥头地段,可能会较大幅度地减少桥头工后沉降。这些方法将在以后的工程实践中逐步推广使用。●

参考文献

[1]王晓谋,袁怀宇.高等级公路软土地基路堤设计与施工技术[M].北京:人民交通出版社,2001:2-5.

[2]张立志.软土地基的处理[J].山西建筑,2010,36(10):86-87.

[3]吴胜坤.对公路软基常用处理方法及效果评价[J].广东交通职业技术学院学报,2006,5(1):27-29.

[4]张玉成,等.在软土地基上有反压护道路堤及堤坝的稳定计算[J].岩土力学,2007,28(增刊):844-848

[5]张书生,吴志高.反压护道在地方一级公路中的应用[J].公路交通科技,2004,21(2):26-28

6.铁路工程软土路基施工技术 篇六

关键词:铁路工程;软土路基;施工技术

中图分类号: TU471.8 文献标识码: A 文章编号: 1673-1069(2016)16-108-2

0 引言

人们对于软土的理解就是软弱的土层,具有高压缩性和低强度的特征,在我国的大部分地区都广泛的分布着软土,若是要进行路基的修筑,则需要对软土地进行处理,但是铁路工程的施工人员常常会忽视软土地基的处理,导致经常发生路基失稳和沉陷的问题,产生了一系列的路基病害,对今后的道路通行有一定的影响。

1 软土路基的主要特征

通过性能划分:首先是淤泥质土壤的软土;其次是软粘性土质层;再次是泥炭质土壤;最后是泥炭。

通过软土的工程特性划分:首先是土质的空隙间隔比较大;其次是泥土中的含水量比较高;再次是具有较强的压缩性,且透水性能薄弱;最后是具有较强的流动性和灵敏度。

软土路基的危害性:首先软土路基自身就没有高强度的抗剪能力,因此当感受到外界压力的时候,就有可能导致自身的负荷能力难以承受,导致无法维持原来的路基原样,破坏了路基的整体性剪体层,更有可能造成工程的塌方情况。其次,软土路基在接受到来自外部的压力时主要集中在工程的上部,所以容易产生下沉变形,最终影响到铁路的使用情况和施工的建设,甚至会引发安全事故的产生。

2 铁路工程软土地基施工的原理

土体本身是分散介质的一种,其构成的强度不高,由各种不同成分和尺寸的土粒结合而成的,具有多项分散体系的特性,因此每个土粒之间的连接强度对土体的整体性强度而言是十分重要的,但是从根本性的角度而言,土粒之间的粘聚力与土粒之间形成摩擦产生内摩阻力起着决定性的作用。而在普通的泥土当中,都存在有矿物质,所以在此基础上就有各种程度的亲水性,当水浸入到土体当中后,土粒周围的水膜就会产生作用而加厚,导致扩散层的松弛结构水增加,最终导致土体膨胀。但是相对的,受到水的润滑作用的影响土粒之间的内摩阻力较之从前减少。当大量的水进入到土体之后,土体就会出现水化现象,变得离散而极大的降低了土体的稳定性。受到多种因素的影响,土体的稳定性都难以得到保障,当土粒的孔隙越小,相对的其密实度就越大,也就具备了较强的稳定性,天然水难以浸入到土体当中。通过土体的特性就可以发现,要想开展软土路基的建设,最为关键的就是对土体的含水量和密实度进行加固处理,提高土体的强度和稳定性。对于土体的加工有多种方法,不仅有物理和机械的方法,还可以通过外加剂法和电化学法等进行加固。

3 铁路工程软土路基施工技术

3.1 换填砂垫层和砂石垫层

在地基建设之中,最不稳固的一种地基就是软土地基,因此在开展建筑施工的时候,施工人员面临着极大的挑战,但是利用砂砾层的铺设这种方式就可以有效的提高软土地理的稳固性,增强其耐用程度。这种方式能够有效的提高地基表面的承载能力,对地基表层的排水效果也有一定的作用,利用这种施工技术使得软土地基不会受到积水的困扰,避免出现土层软化的情况。在施工技术的基础之上开展方案的设计,可以选择大颗粒的砂砾石,更甚者可以利用鹅卵石的掺入来提高地基的稳定性,根据施工地点的实际情况来进行方案的改变。在确定砂砾石的选择类型后,就可以开始对地基的沟槽进行处理,当沟槽中存有积水时不能展开施工,必须要通过排水措施排掉多余的水才能够填入配备好的砂砾石,当砂砾石填入的时候必须要控制好填充料中的含水量,避免出现过量和少量的情况,而一般将含水量夯实控制在百分之十到百分之二十之间。

3.2 深层石灰搅拌桩的施工

在铁路软土地基处理之中,最为常见的方法就是深层次的石灰搅拌桩处理软基,在铁路工程路基施工当中,最不可或缺的一个材料就是石灰,因此在处理软土地基的时候就需要重视石灰的利用数量,关注石灰搅拌桩中存在的施工问题。深层石灰搅拌桩的使用可以在粘度较高的软粘土中,在软地基中根据土壤的特性来配备石灰的比例,并且也要重视地基土的比例,将二者混合搅拌产生一定的化学反应,帮助提高地基的承载力和耐压强度。经过深层石灰搅拌桩的施工,面对着比较特殊的地基土条件时,也可以达到普通地基中水泥施工的效果。但是在石灰桩的软土地基处理中,需要注意两个方面的控制:

首先是石灰原料的质量控制。软土地基施工时的石灰使用必须要是经过处理的,同时对石灰的成分也要较为严苛的要求。石灰在磨碎之后需要将其直径控制在2mm以内,石灰中的氧化镁含量需要控制在8.5%以上,其中氧化钙的含量也要达到百分之八十以上,石灰中的杂质数量和液性指标也要严格的控制,石灰中的杂质不能太多,也需要将液性指标控制在百分之七十左右。

其次是关键技术的控制。在开展软土路基施工的时候,也需要适当的处理地面,帮助机械能够在适宜的范围之内灵活移动,并且保证表层地基的硬度过关,拥有较强的承载力,对于粉尘发射器和空气压缩机等设备的配备需要科学合理,检查其性能对施工的要求是否相符。同时要化验地基土,通过地表土的物理特性和化学特性来确定石灰的配备比例,对在软土地基的方案设计中对桩密度、长度和粗细等进行设计。在开展施工活动的时候,也要关注风力的控制,不能够让施工中的石灰分成失散过多,并且也要严格的按照模式来排列桩基,通常都是利用等边三角形的方式进行排列。

3.3 深层水泥搅拌桩的施工技术

为了提高铁路工程中的路基稳固性,最为重要的一部分就是水泥的利用。在进行软土路基处理的时候,水泥的利用起着重要性的作用,尤其是在松软的淤积和粉尘土质等地基中,深层水泥搅拌桩的利用能够帮助加固路基,当铁路工程实施的时候,若是出现上述的地质状况就可以利用深层钻探灌注水泥的方法来处理。

3.3.1 做好准备工作

铁路工程实施之前需要做好一定的准备工作,只有精心的进行筹划,做好施工地点的平整工作,当机械进入到施工范围内的时候,保证其正常通行和施工。首先,对施工地点中存在的障碍物进行及时的清除,当遇到洼地的时候,就应该利用相应的土质回填施工地点,而路基工程一般都是利用粘土填平施工场地,并且保证其均匀;其次是采购适宜的水泥,在水泥采购的时候一般选择42.5级硅酸盐水泥,其稳固性更强;最后需要检查施工中的所有机械,保证其处于稳定工作的状态中,确保施工的顺利开展,同时也要派遣相关的专业人员进行定期的检查维修。

3.3.2 获取必要参数

试桩是施工准备时必不可少的一项工作,对施工地点的地质情况进行具体的考察了解,记录必要的参考数据,在施工中进行有效的利用。在试桩施工的时候就可以有效的了解到泵送的速度和时间,有利于在实际施工中提高施工的速度和质量,同时还可以了解到水泥的配比和搅拌程度,对施工质量的影响巨大。

3.3.3 控制深层水泥搅拌桩的施工工艺

其一是检验堵塞情况。在进行水泥搅拌桩开钻之前,首先要用水清洗整个搅拌桩的管道,查看管道当中是否存在堵塞的情况,当水尽数排出之后继续进行下钻施工。其二是悬挂吊锤。确定水泥搅拌桩的桩体垂直度主要是为了帮助提高施工的准确性,满足其要求,首先将吊锤悬挂在主机上面,控制吊锤和钻杆上下方和左右方的距离。其三是质量检查。在软土路基施工中针对成型的搅拌桩需要开展质量检查工作,主要是水泥浆灌数和水泥用量以及断浆现象等的检查。其四是搅拌配合比。在进行水泥配置的时候,需要事先计算相关的参数值,比对所需建筑材料的标准才能够在路基施工中投入使用。其五是二喷四搅。在水泥搅拌桩的施工当中,最为常用的工艺就是二喷四搅工艺,首先是使用搅拌机钻杆,使其边喷浆边旋转下沉;其次是当搅拌机下沉到设计的深度之后就可以将喷浆进行反转提升至桩顶位置;再次使用搅拌机钻杆,使其边喷浆边旋转下沉进入桩底;最后当桩机下沉到桩底之后,就可以进行喷浆搅拌,提升到桩顶。

4 结语

本文主要分析了铁路工程软土路基施工技术,根据软土地基中常见的一些建筑施工问题进行研究,并提出了相应的解决措施,避免铁路工程在运营实施的过程中出现质量安全问题,通过对铁路软土路基施工工艺的提升,促进路基质量的提高,有效的控制铁路建设中的各个环节科学有效完成,提高铁路建设的施工质量。

参 考 文 献

[1] 张利辉.贺海燕.浅析铁路软土路基施工技术[J].城市建设理论研究(电子版),2011(36).

[2] 魏晶.公路路基路面设计中的软基处理分析[J].科技致富向导,2011(12).

7.软土路基 篇七

粉喷桩技术在公路软土路基处理中的应用

结合我国某高速公路路段软土路基处理的施工案例,介绍了相关的工程概况,阐述了粉喷桩对地基的`加固机理和作用,重点对粉喷桩的施工工艺部分进行了探讨和总结,从而推广粉喷桩在工程中的应用.

作 者:黄煌 HUANG Huang 作者单位:广西壮族自治区公路桥梁工程总公司二分公司,广西,南宁,530023刊 名:山西建筑英文刊名:SHANXI ARCHITECTURE年,卷(期):200935(16)分类号:U416.1关键词:粉喷桩 软土路基 加固处理

8.软土路基 篇八

一、软土的工程特性

淤泥、淤泥质土及天然强度低、压缩性高、透水性小的一般黏性土统称为软土。特点:天然含水量高、孔隙比大、渗透系数小、压缩系数高、抗剪强度低、触变性、流变性显著。

二、软土地基处理施工技术

1.基底开挖换土施工方法

(1)开挖方式

基底开挖同鱼塘清淤相似,深度在2m以内可用推土机、挖掘机或人工直接清除至路基范围以外堆放或运至取土坑还田;深度超过2m时,要由端部向中央,分层挖除,并修筑临时运输便道,由汽车运载出坑。

软土在路基坡脚范围以内应全部清除。边部挖成台阶状再回填;路基穿过沼泽地只需要清除路基坡脚(含护坡道)范围以内的软土。护坡道以外,对于小滑塌的软土,可挖成1:1~1:2的坡度,对于泥沼地区的淤泥质高压缩性软土可将护坡道加宽加高至沼泽地相平或高出。

(2)泥沼基底的换填

1)在第一类泥沼地区,路堤高度小于3m时,应采取部分挖填的方法,换填深度一般超过2m,横向换填底宽应等于路基面宽;路堤高度大于3m时,一般不予点击【二级建造师学习资料】或打开http:///category/jzs2?wenkuwd,注册开森学(学尔森在线学习的平台)账号,免费领取学习大礼包,包含:①精选考点完整版 ②教材变化剖析 ③真题答案及解析 ④全套试听视频 ⑤复习记忆法 ⑥练习题汇总 ⑦真题解析直播课 ⑧入门基础课程 ⑨备考计划视频 挖除;当淤泥表面干裂时,可采用齿墙式的路堤断面,即挖除路堤基底两侧的淤泥(每边可挖3m宽),换填良好的土质;淤底横向坡度陡于l:10时,应进行整平处理。

2)在第二类泥沼地区,泥沼深度小于3m时,均应将泥沼全部挖除,换填渗水土,使路堤落到沼底。泥沼深度大于3m时,应考虑部分换填和采取路堤两侧增加反压护道的措施

3)在第三类泥沼地区,不论泥沼多深,路堤均应落到实底上,或将泥炭皮挖除后,抛填片石沉落到沼底。

(3)填筑及压实

1)软基在开挖时要注意解决渗水或雨水两个问题,可采用边挖边填,也可全部或局部清除后进行全部或局部回填,尽可能换填渗水性材料,并注意及时抽水。

2)碎石土及粉煤灰等工业废渣常作为换填材料,为达到较好的压实效果,常采用振动压路机和重型静力压路机(三轮压路机12~15t)。

4)路堤与两侧沼泽不能完全隔离,在清除路基底部软土后,如渗透性良好的土源缺乏,可在路堤底面用砂石料设置透水性路堤。

5)路堤两侧设立全铺式(块石、片石浆砌护坡)护坡或护面墙(挡土墙式护坡)时,砌石应用当地不易风化开山片石,用5号砂浆砌筑,墙基应埋人非软基土中0.50~1.20m左右,2.砂垫层

作用:起浅层水平排水作用。适用于路堤高度小于2倍极限高度(在天然软土地基上,基底不作特殊加固处理而用快速施工方法修筑路堤的填筑最大高度),软点击【二级建造师学习资料】或打开http:///category/jzs2?wenkuwd,注册开森学(学尔森在线学习的平台)账号,免费领取学习大礼包,包含:①精选考点完整版 ②教材变化剖析 ③真题答案及解析 ④全套试听视频 ⑤复习记忆法 ⑥练习题汇总 ⑦真题解析直播课 ⑧入门基础课程 ⑨备考计划视频 土层及其硬壳较薄,或软土表面渗透性很低的硬壳等情况。亦适用于软土层稍厚但具有双面排水条件的地基。其形式有排水砂垫层、换土砂垫层、砂垫层和土工布混合使用等形式。

3.反压护道

作用:改善路堤荷载方式增加抗滑力。适用于路堤高度不大于1.5~2倍的极限高度,非耕作区和取土不太困难的地区。

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9.高速公路软土路基的沉降分析 篇九

1.软土路基的特点

路基是指按照路线位置和一定技术要求修筑的作为路面基础的带状构造物。它是用土或石料修筑而成的线形结构物,承受着本身的岩土自重和路面重力,以及由路面传递而来的行车荷载,是整个公路构造中最重要的组成部分。软土路基就是在软弱土层上修建的线性结构物。对于高速公路软土路基,软土所有不良工程性质都表现的淋漓尽致,比如压缩性大、抗剪强度低、具有触变性、流变性、不均匀性等等。同时又由于高速公路造价高,技术要求高,对沉降各方面都有严格要求和规定。而且高速公路路线长,工程地质条件相对复杂,由于客观条件的限制不能进行非常详细的勘查,技术参数的取得并不十分精确,使得在软土地区修建高速公路十分困难。

2.影响沉降的因素

2.1侧向变形对沉降量的影响

在刚加载时,土体处于弹性状态,土中孔隙水来不及排出,由于土体的侧向变形使土体发生瞬时剪切变形,在荷载增加最初阶段的沉降主要是由侧向变形引起,沉降量呈线性增加。

2.2砂井对沉降量及固结期的影响

选择合适的砂井间距和砂井长度可提高固结度和减短固结时间。由于固结时间与排水的距离的平方成反比,并且多数软土水平向的渗透性比垂直向好,因此在地基内设置砂井等竖向排水体,可以缩短排水距离,加速土层的固结,减少工后沉降。但砂井間距也不宜过小,否则砂井周围土受到扰动,地基土强度受到削弱,极限填土高度大幅降低并会增加沉降量。

2.3土工织物对沉降的影响

土工织物可以起到均匀地基应力,减小侧向位移,改善沉降的作用。同时它能隔离上下土体,提高路堤的稳定性,在一定程度上调整不均匀沉降,但不能显著地约束水平向变形。

2.4固结土层的地质类型对沉降的影响

根据土层现有的有效自重应力 po和最大先期压力 pc的关系可将天然土层分为三种:正常固结土层(pc=po),超固结土层(pc>po),欠固结土层(pc

2.5硬壳层对沉降的影响

当地表存在硬壳层时,承担了很多地基上的荷载,其传到软土层的附加应力大大地减少,减少了软土路基的压缩变形。当土中有效应力不超过先期固结应力时地基沉降将很小。

3.高速公路软土路基的沉降变形分析

3.1高速公路软土路基沉降变形组成

经典土力学认为,地基沉降包括瞬时沉降、主固结沉降、次固结沉降三部分,软土路基的最终沉降量为三者之和。

瞬时沉降是在荷载作用下软土没有任何体积变化的畸变所引起的,其发生非常迅速。尽管沉降不是立即发生的,仍可以认为是饱和软土中的孔隙水来不及排出时所发生的沉降。 瞬时沉降和加载方式与加载速率有很大的关系。主固结沉降是由于荷载置于地基上后,随着时间的延续,孔隙水从土体中流出,引起体积随时间的减少,因而地基体系逐渐发生沉降。它是由于外荷载引起超孔隙水压力的水力梯度促使水从土体内排出,而应力增量转移到土体骨架上而发生的沉降。在此阶段,水流的速率受到软土的孔隙压力、渗透性和压缩性的影响, 随着孔隙压力的消散,水流的速率将降低,随着孔隙压力消散的基本完成,达到不变的有效应力状态。这部分变形为固结变形,主要发生体积的变化,对应的沉降为主固结沉降。次固结沉降是由于超静水压力消散,主固结变形完成后,在有效应力作用下土骨架的改变所致,是软土路基中土粒骨架在持续荷载下发生蠕变所引起的。次固结变形取决于土骨架本身的蠕变性质。其速率与含水量、孔隙比、有机质含量、温度等因素有关,与软土的厚度无关。事实上,瞬时固结、主固结和次固结都是在受力后同时开始发生的,只是在某个阶段以一种沉降变形为主。

3.2高速公路软土路基沉降变形的特点

在高速公路建设中,一般情况下把原状地面下的土称之为路基,地基高于原地面的填方土称之为路堤。当建筑物通过它时,将荷载传给地基以后,在地基内部将产生应力和变形,从而引起建筑物基础的下沉。土体受力后引起的变形可分为体积变形和形状变形。体积变形主要由正应力引起的,它只会使土的体积缩小压密,不会导致土体破坏。形状变形主要由剪应力引起,当剪应力超过一定限度时,土体将产生剪切破坏,此时的变形将不断发展,通常在地基中是不允许发生大范围剪切破坏的。公路路基的主体,是由岩土构筑而成,其强度与稳定性受自然因素和人为因素的影响极大。为了研究路基的垂直变形,我们采用沉降板观测地表沉降。沉降板观测主要用于观测软基地表沉降的大小,以此来控制填土施工过程中的填土速度,使填土荷载的增加和软土抗剪强度的增长相适应,从而使路堤不产生滑移破坏。根据堆载(超载)预压完成后实测沉降曲线推算得到最终沉降量和工后沉降量来判断是否满足卸载要求,并以此来确定卸载时间。

3.3高速公路软土路基沉降变形规律

根据软土路基沉降变形的机理和特点,软土路基的沉降变化基本上要经历四个过程:(1)发生阶段。在对软土路基刚加载时,土体处于弹性状态,土中的孔隙水来不及排出,土体的侧向变形使土体发生瞬时剪切变形,在荷载增加的最初阶段,软土地基的侧移速率较大,沉降呈线性增加。(2)发展阶段。随着填土高度的增长,荷载的不断加大和时间的推移,地基土中的孔隙水被逐渐排出,超静孔隙水压力逐步消散,土体被逐渐压密产生体积压缩变形,入弹塑性状态,此时土体的沉降速率增长很快。(3)稳定阶段。当加载完成后,荷载不再增加,孔隙压力不断减小并接近完全消散,固结过程尚未完全完成,土体的沉降将随着时间的推移而继续增加,沉降速率逐渐变小,土体不断发生固结。(4)极限阶段。当时间足够长时,沉降达到极限状态,沉降量不再增加,沉降速率降为零,此时的沉降量为地基的最终沉降量。

10.浅谈软土路基加固技术 篇十

1 路基的加固方法

1.1 机械碾压法

1.1.1 碾压机理

在黄土中,水以结合水、吸附水、自由水的形式存在于土的孔隙中,随着含水量的增加,逐渐从结合水状态发展到自由水状态,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。由此可见,在一定的压实能量作用下,土的压实结果与其含水量有关。只有在一定的含水量范围内压实,才能得到较好的效果。

1.1.2 施工方法

碾压时,应依照试验段所选定的机械组合和碾压工艺进行。一般碾压时,要先选用小吨位的压路机静压,中间选用大吨位的压路机进行振动碾压,最后采用光轮压路机进行封面碾压。碾压过程中,应遵循由中线向边线或由边线往中线逐渐靠拢的原则,碾压沿路基纵向进行,逐排碾压,且碾压轮迹至少要重叠1/3以上。尽量避免过多的搭接缝,尤其应避免纵向搭接缝。同时要控制行驶速度,压实遍数不少于6遍。

1.2 强夯法

1.2.1 加固机理

1)强夯时巨大的冲击能量使土体产生强烈的振动和应力,从而导致土中孔隙压缩,土体局部液化,夯击点周围产生裂隙,形成良好的排水通道,孔隙水顺利排出,土体迅速固结以达到减少沉降提高承载能力的目的。2)振动波理论。振动波理论认为:强夯的特点是将机械能转换为势能,再变为动能作用于土体。在重锤作用于地基一瞬间,使土体产生强烈振动,类似于地震的震源,在地基土中产生震动波,从震源向四周传播。

1.2.2 强夯法加固路基施工工艺

1)施工前应平整场地,如果场地地下水位比较高,底部积水对施工有所影响时,应采取措施提前降低水位;2)按照最终成型布置图确定夯击点位;3)机器就位,使夯锤对准夯点位置;4)夯锤对准夯击点位置,测量夯前锤顶高程;5)将夯锤起吊到预定高度,待夯锤脱钩自由下落后,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时,应及时将坑底整平;6)重复以上步骤,按设计规定的夯击次数及控制标准完成一个夯点的夯击;7)换夯点,重复步骤3)~步骤6),直到完成第一遍全部夯点的夯击;8)用推土机将夯坑填平,并测量场地高程;9)在规定的时间间隔,按上述步骤逐次完成全部夯击遍数,最后用低能量满夯,将场地表层松土夯实,并测量夯后场地高程;10)在全部夯点完成后,若无弹簧现象,可以进行第二遍夯击。

1.3 注浆法

1.3.1 注浆法的加固机理

1)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。这种注浆法所用的注浆压力相对较高。2)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空隙和裂隙,压力越大,吸浆量及浆液扩散距离就越大。这一理论假定,在注浆过程中地层结构不受扰动和破坏,所用的注浆压力相对较小。3)压密注浆:通过钻孔向土层中压入浓浆,随着土体的压密和浆液的挤入,浆液在压浆点周围形成灯泡形空间,并因浆液的挤压作用而产生辐射状上抬力,从而引起地层局部隆起。

1.3.2 注浆法加固路基施工工艺

在设计注浆孔的排列时,一般原则是从外围进行围、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、注第一次序孔,而后开始第二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,注浆段不宜太长。在处理湿陷性黄土路基暗穴时,一般将注浆段长取为1 m左右。注浆次序一般采用自上而下分段注浆。

1.4 土工格室加固法

1.4.1 加固机理

土工格室加固路基是一种机械式的土体加固方式,并没有改变填料的颗粒成分和相互连接等基本性状。土工格室主要是通过与固体两者的相互作用来达到加固的目的,主要包括三个方面的作用机理:1)土工格室的网兜效应;2)土工格室的侧向约束作用;3)土工格室的摩擦作用。

1.4.2 施工工艺

1)平整路基。在软基已处理的路段,铺设石或中粗砂,压实整平,使路基面平整。2)铺设土工格室。在接触位置前后铺设土工格室。铺设土工格室时,先将格室用钢钎固定一端,沿路基横向拉伸,展开其内格,然后用钢钎固定另一端。进现场张拉时,要先检查土工格室的完好性,发现有断裂的要禁止使用。在进行土工格室张拉时为保证格室复原而又不被拉变形损坏,要控制张拉力。3)填充材料。张拉固定后,在格室内填充碎石或中粗砂,并用人工捣实。碎石最好采用1~3级配碎石,以便于密实。土工格室铺设避免强光紫外线照射导致格室材料老化和脆裂,应在1 d内填充材料,2 d内覆盖。在填筑土工格室材料时,为提高工作效率,可采用人工与机械配合的方式填筑。4)回填土。在填土前,应先在土工格室上再铺5 cm厚的砂垫层。填土从两边向中间进行,先用推土机压实,然后再用压路机碾压。应该注意的是,路基工程完工以后,应尽可能有一沉降固结时间,不要急于马上进行路面施工,以免造成大的浪费。

1.5 桩基加固法

1.5.1 碎石桩

碎石桩根据成桩方式不同,可分为锤击式碎石桩、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。

碎石桩加固路基的效果主要来源于以下3种作用:1)置换作用。即地基的原软弱土被较高强度的桩体置换而使地基强度增大的效应;2)挤密作用。因施工成桩过程中,桩周土受到挤压力而使桩周土强度增大的效应;3)加速排水作用。桩体使地基土排水渗流的渗径缩短而加速地基土固结从而使地基承载能力随时间提高的效应。

1.5.2 挤密砂桩

挤密砂桩是在软土地基制成的孔中灌入中、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。挤密砂桩加固主要适用于软土地基、人工填土和松散砂土的加固。

挤密砂桩是通过沉管振动法进行施工的,挤密砂桩加固砂土、粉土地基抗液化的机理主要有以下4个:

1)挤密作用;2)排水减压作用;3)预震效应;4)置换作用。

1.5.3 生石灰桩

生石灰桩是用2 cm~5 cm大小的生石灰块填入预先在软土层中冲好的孔眼中,形成石灰桩地基。桩间土加固机理分为成孔挤密、膨胀挤密、脱水挤密及胶凝作用等方面。生石灰桩加固后的软土地基沉降量大为减小,因而在沉降要求严格的情况下采用。桩基法除以上几种桩外还有粉煤灰柱桩、水泥搅拌桩、侧向约束桩(木排桩、钢筋混凝土桩)等,在一些适宜的条件下使用也会取得良好的加固效果。

2 结语

软土路基加固处理时,具体采用哪种方法,应当根据当地自然环境,软土的物理、力学性能,以及经济、技术和施工条件,一般通过试验确定,工程地质条件比较复杂或是对工程有特殊要求时(如工期),可采用两种或两种以上加固方法,会得到满意的结果。

摘要:针对软基处理问题是当前公路建设中的一个重要的岩土问题,系统的总结了传统的路基加固技术,并介绍了各种技术的加固机理和自身特点,以期为软土路基加固方法的选择奠定基础。

关键词:路基加固,加固机理,施工工艺

参考文献

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[3]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.

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11.浅议软土地基的处理论文 篇十一

在我国沿江、沿湖、沿海等处广泛分布着软土,而这些地区一般又是经济发达地区,对公路交通需要迫切,尤其要发展高速公路。因而在高路堤、大型桥梁,大量的涵洞、通道处软土都给它们带来不同程度的危害。如路基的滑移,开裂,路面起伏不平,桥涵通道等人工构造物处的跳车颠簸……而使这些地区的公路建设者感到非常棘手,要花大量人力、物力、财力和时间,去进行勘察、测试、设计、科研和施工。若处理不好将会带来极大的资源浪费。软土及软土地基

2.1软土

软土是指滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土。具有天然含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特点。

2.2软土地基

我国公路行业规范对软土地基未作定义。日本高等级公路设计规范将其定义为:主要由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构成。日本规范还对软土地基做了分类,提出了类型概略判断标准。在给出软土地基定义时指出:软土地基不能简单地只按地基条件确定,因填方形状及施工状况而异,有必要在充分研究填方及构造物的种类、形式、规模、地基特性的基础上,判断是否应按软土地基处理。软土地基在公路工程中造成的危害

(1)勘察设计不详细或不准确,导致对应该作软基处理的地段未作处理设计,此类工例不少,世界银行贷款项目也存在此类现象。

(2)已知是软土地基,但是未做好软土地基处理,造成路堤失稳或危及线外建筑物。工例有:汕头磊口大桥引道。由于高填土引起线外土地隆起,民房受损。路基难以稳定,只好增加桥梁长度,建成后一段时间,仍然出现锥坡不均匀下沉,又做了处理,现已改建新桥。

(3)虽然作了软土地基处理,但是措施不力,施工不当造成路堤失稳。珠海南屏桥引道,经开挖分析,原因是地质资料不准确,填土速度过快,后加的反压护道又阻塞了砂垫层的排水通道。最后采取了挖深边沟排水(挖边沟时,原路堤底有大量的水流出),用袋装砂并(原先的砂并是无袋砂并)和捕土工布进行修复。

(4)堆料不当,未按规定分层填筑,填土过快,碾压不当,造成路堤失稳。新会虎坑、大洞桥的引道,主要原因是堆料不当,未按规定分层填筑,也未作施工观测,填土过快,碾压不当。末作加固处理但按规定施工的路段,虽然后来沉降较大,但没有发生破坏。

(5)扰动“硬壳层”或填筑不当,使“硬壳层”遭受破坏,导致路堤失稳。软土地基上往往有一层强度比软土高的土层,被称为“硬壳层”。“硬壳层”可以起到承重和扩散应力作用,利用好“硬壳层”对于减少工程投资是有意义的。但若对“硬壳层”的勘察、利用工作做得不好,则达不到顶预想的效果。

(6)由于台背填土使地基对结构物产生负摩阻力和纵向推挤作用,引起桥台发生变位以至损坏。主要问题是:台背填土引起桥台向桥跨方向发生水平变位;先做桥台,后做锥坡及台背填土;锥坡没有按设计图纸做足,台背填土时把轻型桥台推坏;由于负摩擦力作用,引起桥台下沉。喷粉桩法在软土路基施工中的应用

4.1目前我国软土地基处理的现状

在我国高等级公路的软土地基处理中,常用的方法主要有粉喷桩、砂垫层法、竖向排水法(袋装砂并、塑料排水板)、加铺土工织物(土工布、土工格栅)、碎石桩、砂桩、深层搅拌、强夯等。采用最多的是砂垫层+袋装砂井(或塑料排水板)土工布的处理办法,可以得到比较经济且效果较佳的结果。

4.2粉体搅拌桩在软土地基处理中的应用

4.2.1粉体搅拌法

粉体搅拌法(简称粉喷法),是用特制的设备和机具,将加固剂粉体材料(水泥或石灰)通过压缩空气的传送,与地基土强行拌和,使之产生充分的物理、化学反应后,形成一定强度的桩体(简称粉喷桩)。这是一种改善土质,提高地基强度的软土地基加固方法,可以广泛地适用于淤泥质土,杂填土,软粘土等地基加固。

4.2.2水泥加固土物理力学特性

物理性质。容量:水泥与土搅拌后,基容量变化不大,仅比原土的容量增加5%;含水量:水泥加固土含水量略低于原土的含水量,约减少3%-7%.水泥土力学性质。水泥加固土的抗压强度,工程施工中一般采用 a=7-15%为宜;水泥加固土的强度随龄期增长而增长,早期强度增长较快,7d龄期强度可达28d龄期强度的60%,一般情况下,龄期超过28d后,强度仍有明显增加,3个月龄期强度可达到0.3-2.0MPa.水泥加固土的抗拉强度。经试验,当水泥土的抗压强度在300-4000kPa时,抗拉强度为抗压强度的15%.4.2.3粉喷法加固软土地基的特点

粉喷法加固软土地基,是一项新的工艺,与其它软土加固方法相比,具有较多突出之处;原理科学、费用低廉。加固成本低,每米材料成本费仅10元左右;桩身质量好;地基加固后无附加荷载。干法施工。施工不需要水源,不需要排污,场地干净;桩体强度高。

4.2.4施工工艺

(1)施工程序。放桩位——钻机就位——调平——送风——钻至设计深度——送粉——提升搅拌——提升至地平——停粉——复搅1/3桩长——提升至地平——停风——钻机移动——重复循环。

(2)施工中注意事项

①明确设计要求,了解地基的地质情况。

②开工前先打试验桩,根据不同的地质条件,合理选择钻机的档位,确定喷粉机压力和喷粉量。

③严格控制钻孔深度,喷灰时间及停灰时间,确保粉喷桩桩长,成桩应打入持力层50cm严禁在末钻至设计深度及未喷灰的情况下钻机提升作业。

④定时检查粉喷桩的成桩直径及搅拌均匀程度,对使用的钻头必须随时检查,其钻头磨损量不得大于l厘米。

⑤喷灰机必须配有水泥计量装置,施工中及时记录水泥的瞬时喷入量和累计喷入量。

⑥桩身上部1/3桩长范围内,施工中应严格进行重复搅拌,使水泥和土充分拌和,提高上部桩身强度,使之符合荷载的传递规律。

⑦为防止水泥飞扬造成污染,当钻头提升到地面以下0.5米时,喷灰机应停止喷灰,并使钻机迅速换档下钻,上部0.5米范围内用人工回填粘土并压实。

12.关于软土路基施工技术分析 篇十二

关键词:软土路基,施工技术,分析

1 软土的工程地质特性概述

软土的概念, 目前尚无统一的定义, 一般地, 路基工程中软土是指相对密度小于0.33的松砂土和天然含水量大于液限 (Il>1.0) , 孔隙比大于1 (e>1) 的粘性土。由软土作为地基时称软土地基, 其具有松软、易于变形的特征。

软土的物理、力学特性有如下:

(1) 天然含水量高、孔隙比大

由于软土中, 粘粒及有机质含量大, 吸水能力强, 加之地处常年积水的洼地, 多呈软塑或半流塑状态, 其天然含水量一般大于30%, 山区软土的含水量变化很大, 有时可达70%, 甚至200%, 饱和度一般大于90%, 液限在35~60之间。软土的天然孔隙比一般都大于1, 多数在1.0~2.0之间, 但某些山区软土可达6.0。软土的密度约在1.5~1.9t/m3范围内[1]。

(2) 压缩性高

软土由于孔隙比大, 土粒间连结结构不稳定, 具有高压缩性的特点, 且随液限的增加而增强, 属中等和高压缩性土。压缩系数在5.10×10-7~1.53×10-6 (Pa1-) , 有的高达4.59×10-6 (Pa1-) 。

(3) 触变性和蠕变性

软土结构末被破坏以前, 具有一定的结构强度, 但一经扰动, 结构被破坏, 强度则迅速降低, 但随静置历时的增长, 其强度将逐渐恢复。软土的这种性质被称为触变性, 在工程上用灵敏度表示, 即[2]:

式中:k为灵敏度;q为原状土的无侧限抗压强度;q1为重塑土的无侧限抗压强度 (完全扰动, 但含水量和孔隙比与原状土相同) 。灵敏度反映土受扰动后强度降低的特性, 其值越大, 表示强度降低愈明显。一般土度值在3~4之间, 个别可达8~9, 甚至更高, 见表1。

蠕变性是软土抗剪强度随时间增长而递减的性质, 这种现象在工程上有很大危害性, 如路堤土坡的滑动等, 都与土的这个性质有一定的关系。

(4) 抗陷强度低

抗陷强度表征土体抵抗机械行驶时沉陷的能力, 常用抗陷系数表示, 即:

式中:1C为土的单位抗陷系数;n/cm3;p为有效作用压力 (n/cm2) ;h为沉陷深度 (cm) 。由于软土的高压缩性, 低承载力, 机械作业时冲击力大, 在抗陷强度很低的软土上行驶很容易引起土层强度降低而发生沉陷, 对工程施工非常不利。

2 软土路基施工技术分析

(1) 轻型填方施工

轻型填方施工法是利用大型泡沫苯乙烯块 (9 1 0 m m×1 8 2 0 m m×4 0 m m) 修筑轻型填方。该泡沫苯乙烯的单位体积重量为0.02~0.04g/cm3, 由于重量轻, 便于运输, 容易施工。泡沫苯乙烯的抗压强度为10MPa以上, 耐久性良好, 可作为道路填方材料和路基材料使用。在挪威道路上使用后的15年内, 没有发现强度出现问题。用泡沫苯乙烯作填方和桥台背填料使用, 可以大幅度减小地基下沉和变形, 防止出现与构筑物连接处的纵向高低差, 还可减少对周围地基的影响。

(2) 使用土工织物处理软土地基

土工织物用于处理软土地基的方法主要有浅层处理法和深层处理法。浅层处理法是把土工织物敷设在超软土地基上, 用以确保施工机械的可行驶性, 同时通过均等承受填方荷载, 减少地基的局部下沉和侧向位移, 进而提高地基的承载力。具体方法有敷设织物片法、敷设网格法、绳网法、竹框架垫层法等。采用垫层施工法时, 对土工织物的强度和对地基的粘聚力的要求, 如表1所列。如果地基属于用疏浚粘土填筑的超软土地基, 则一般采用绳网施工法。对于潮湿地带, 一般采用荷载分散效果好的竹框架网格法。对深层处理施工法而言, 为促使软土地基密实井增加地基强度, 目前采用塑料排水或袋装塑料代替纸板排水。作为排水材料, 使用多孔塑料和无纺布与芯材聚合带状材料。这些材料与以往的纸板相比, 耐久性好, 而且不容易堵塞。此外, 在超软土地基上, 用钢筋将打在地基中的木桩顶部连成网格状, 在其上敷设土工织物并进行填方。

(3) 反压护道法施工

(1) 反压护道法主要是当路堤在施工过程中, 达不到要求的稳定安全系数容许值时, 用主路堤两侧的反压护道达到使路堤稳定的目的。可在路堤的两侧或一侧设置反压护道。 (2) 反压护道的高度宜为路堤高度的1/2, 宽度应通过稳定性验算确定, 且应满足路堤施工后沉降的要求。反压护道所用的填筑材料应符合路堤填料的要求。 (3) 反压护道施工应与路堤同时填筑, 分开填筑时, 必须在路堤达到临界高度前将反压护道填筑好。

(4) 垫层与浅层处治施工

(1) 垫层

在软土地基上修筑路堤, 其下均宜设置透水性垫层, 以排除地基中的孔隙水。最常用的透水性垫层是砂垫层, 垫层厚度以50cm为宜, 宽度为路堤底宽并在两侧各增加500~1000mm。垫层材料宜采用洁净的中、粗砂, 含泥量不大于5%。也可采用天然级配砂砾, 最大粒径不宜大于5cm, 砾石强度不低于四级。施工时应分层摊铺, 分层洒水碾压, 每层压实厚度宜为15~20cm。

(2) 浅层换填

根据处治的目的可将路堤内的软土层挖去, 换填好土或局部挖除换填。换填好土时, 其填筑、压实的施工应满足《公路路基设计规范》 (JTG D30—2004) 和《公路路基施工技术规范》 (JTG FI0-2006) 的要求。换填料应选用水稳性或透水性好的材料, 回填应分层摊铺、分层碾压, 每层的压实度要达到规范规定的压实标准。

(3) 浅层拌合稳定剂处治

该处治方法是用稳定材料, 如生石灰、消石灰、水泥、石灰粉煤灰或其他固化剂掺入软弱的表层软土层中, 就地拌合、压实以改善地基的压缩性和软土地基的强度。施工时, 应通过室内试验确定施工配合比。其施工工艺与加固土路拌法的施工工艺相同, 主要工序如下:摊铺—拌合—压实—养生等。处治稳定层的强度可采用7d龄期抗压强度或CBR值, 其中任何一个达到规定的要求即可。

参考文献

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[2]张润.路基路面施工及组织管理[M].人民交通出版社, 2008.

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