以下内容均为引用,成果不归本人,希望对您的提问有所帮助软土地基处理方法概述 杜艳花(中交一公局第五工程有限公司京密项目部) 摘要:本文介绍了软土及软土地基的定义及特点,探讨了软土地基在公路工程中造成的危害,并介绍了几种软土地基的处理措施,对软土地基的施工具有一定的指导意义。关键词:软土地基 喷粉桩法 土工格栅 换土垫层法 改革开放以来,我国的公路运输事业经历了一次前所未有的发展机遇,取得了辉煌的成就。随着国民经济的发展,公路对经济的发展产生了越来越大的影响,也越来越受到国家的重视。虽然东南沿海地区的高速公路建设水平居国内前列,但是软土路基公路病害也时有发生。尤其桥头跳车现象严重,影响高速公路使用功能。由于桥头与路堤沉降差异太大,造成行车事故,不得不反复根治,不仅耗费资金,还造成严重的社会影响。为了保证道路的安全运行,对软土路基进行处理就显得尤为重要。1 软土及软土地基 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。 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。地下水位高,其上的填方及构造物稳定性差且发生沉降的地基。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。2 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,导致对应该做软基处理的地段未做处理设计。(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。(3) 虽然做了软土地基处理,但是措施不力,施工不当造成路堤失稳。(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。(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。3软土地基的处理方法地基处理的方法很多,高速公路软基处理与其它如房建等地基处理相比,有其自身的特点。一般处理路基的地质稳定问题从以下几个方面进行考虑:(1)改善剪切特性路基的剪切破坏以及在土压力作用下的稳定性取决于路基土的抗剪强度。因为了防止剪切破坏以及减轻土压力,需要采取一定措施以增加路基土的抗剪度。(2)改善压缩特性需采取措施提高地基土的压缩模量,以减少地基土的沉降。(3)改善透水特性由于是在地下水的运动中所出现的问题,因此,需要采取措施使地基土变成不透水或减轻其水压力。(4)改善动力特性地震时饱和松散粉细砂(包括一部分粉土)将会产生液化,因此,需要采取某种措施避免地基土液化,并改善其振动特性以提高地基的抗震性能。(5)改善特殊土的不良地基的特性主要是指消除或减少黄土的湿陷性和膨胀土的胀缩性等特殊土的不良地基特性。地基处理的方法可以从不同角度来分类,一般是根据地基处理的原理来进行分类,大致可以分为以下几种方法。换土垫层法当软弱土地基的承载力或变形满足不了设计要求,而软弱土层的厚度又不是很大时,将基础地面下处理范围内的软弱土层部分或全部挖除,然后分层换填强度较大的砂或其它性能稳定、无侵蚀性的材料,并压实至要求的密度为止,这种地基处理方法称为换土垫层法,简称为换填法。它适用于处理淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基。换填法的加固机理是:将软弱土层利用人工、.机械或其他方法清除,分层置换强度较高的砂、碎石、素土、灰土以及其他性能稳定和无侵蚀性的材料,并夯实(或振实)至要求的密实度。对软土厚度小于3米的情况,一般可采用全部挖除换填的方法。对厚度大于3米的情况,通常只采取部分挖除换填的方法。全部挖除换填从根本上改善了地基,不留后患,效果最佳,是最为彻底的措施。当高速公路路线通过的软弱土层位于地表、厚度较薄(小于3米)且呈局部分布的软土或泥沼地段,常宜采用全部挖除换填法处理地基。此种方法又可以分为:机械换土法、爆破挤淤法、抛石挤淤法、砂垫层法。强夯法强夯法是20世纪60年代末、70年代初首先在法国发展起来的,国外称之为动力固结法,以区别于静力固结法。它一般是用50吨左右的强夯机,将大吨位(100~400KN)的夯锤起吊到6~40米的高度自由落下,对地基土施加强大的冲击能,在地基土中形成冲击波和动应力,使地基土压密和振密,以加固地基土,达到提高强度、降低压缩性、改善砂土的抗液化条件、消除湿陷性黄土的湿陷性目的。强夯法主要适用于加固砂土和碎石土、低饱和度粉土与粘性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。因其加固效果显著,设备简单,施工方便、快捷,经济易行和节省材料,有利于环境保护等特点,很快传到世界各地约束法在路堤两侧坡脚附近打入木桩、钢筋混凝土桩或者设置片石齿墙等,可限制基底软土的挤动,从而保证基底的稳定。地基在实行侧向约束后,路堤的填筑速度可不加控制,且较反压护道节省土方,少占耕地,但需耗费一定数量的三材,成本较高。此法适用于软土层较薄、底部有较硬土层且施工期紧迫的情况,下卧层面具有横向坡度时尤其适合。土工织物加固法通过在土层中埋设强度较大的土工聚合物、拉筋、受力杆件等,使这种人工复合的土体,可承受抗拉、抗压、抗剪或抗弯作用,以提高地基承载力,减少沉降和增加地基的稳定。它适用于各种软弱地基。加固法的基本原理是通过土体与筋体间的摩擦作用,使土体中的拉应力传递到筋体上,筋体承受拉力,而筋间土承受压应力及剪应力,使加筋土中的筋体和土体能较好发挥各自的作用。常见的土工织物有土工格栅、土工带及土工格室,其中土工格室除了能够像土工带和土工格栅一样,能延缓或者切断地基破坏的滑动面,从而使地基承载能力提高。而且,土工格室能对处于格室内的土粒给予三维约束,,使土粒与格室成为一个刚度远大于地基的整体,它能较好分布施加在它上面的荷载,使地基受力较为均匀,从而提高地基承载力。粉喷桩法粉喷桩法,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。粉喷桩处理软基属于深层搅拌法中的一种,它是利用压缩空气向软弱土层中输送石灰、水泥等粉状加固料,使其与原位软弱土混合、压密,通过加固料与软弱土之间的离子交换作用、凝聚作用、化学结合作用等一系列物理化学作用,使软弱土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的柱状加固土,它与原位软弱土层组成复合地基,提高软土地基承载力,减少地基沉降量。高压喷射注浆法我国简称为高喷法或旋喷法,这种方法是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻到设计深度的土层,将浆液或水从喷嘴中高压喷射出来,形成喷射流冲击破坏土层。当能量大、速度快呈脉动状的射流,其动压大于土层结构强度时,土颗粒便从土层中剥落下来,一部分细颗粒随浆液或水冒出,其余土粒在射流的冲击力、离心力和重力等力的作用下,与浆液搅拌混合,并按一定的浆土比例和质量大小,有规律的重新排列,浆液凝固后,便在土层中形成一个固结体,可提高地基承载力,减少沉降,还可起到支挡与防渗的作用。它适用于淤泥、淤泥质土、粘性土、黄土、砂土、人工填土和碎石土等地基。轻质路基粉煤灰处理法粉煤灰是一种质轻、多孔隙、颗粒均匀、具有一定水稳性的无粘性材料。由于粉煤灰中含有一定量的CaO,SiO2,MgO等成份,它们在粉煤灰水化过程中体积产生膨胀,可利用这一膨胀率来增加软基加固效果。其路用性能满足公路中的技术要求。Ø 粉煤灰重量轻,最大干容重耐左右,比一般土的最大干容重轻40%左右,在软土路基上填筑粉煤灰时,可有效地减轻路堤重量,减少路基沉降及工后沉降量,从而影响路基处理方案,降低地基处理费用。Ø 粉煤灰强度高、磨擦系数大,在路面设计时,由于粉煤灰提高了软土的回弹模量值,相应减薄路面设计厚度。Ø 击实试验表明,粉煤灰和软土混合物具有更好的干密度,含水量和最大干密度的关系曲线较平缓,更利于在野外的施工水泥土搅拌法 是通过搅拌机械将水泥或(石灰)等材料与地基的软土搅拌成桩柱体,这种桩柱体成为水泥粘土桩、石灰粘土桩或某胶结物粘土桩,它具有一定的强度和水稳性。搅拌桩柱体与四周软土组成复合地基,可以提高地基承载力、提高地基强度、增大地基变形模量。因此,经搅拌法加固的软弱地基能提高地基承载力,减少地基沉降,阻止水体流动,增强地基的稳定性,还能阻止地下水的渗透。水泥土搅拌法分为深层搅拌法(湿法)和粉体喷搅法。 处理正常固结的淤泥、淤泥质土和含水量较高的粘性土、粉土等软土地基,用于处理泥炭土或地下水具有侵蚀性时宜通过试验确定其适用性。在软土地基上修筑公路和桥梁并不都会发生问题、只要设计和施工措施得当,就可以保证路堤、桥梁的稳定和使用效果。软土地基上路堤的设计与施工方案,应结合当地工程地质条件、材料供应、投资环境、工期要求和环境保护等因素,按照因地制宜、就地取材、分期修建、综合处治的原则进行充分论证,使设计和施工方案达到技术上先进、经济上合理。软土地基的处理方法很多,总之,软土地基处理的目的是增加地基稳定性,减少施工后的不均匀沉陷,所以施工的技术人员必须意识到软土地基的危害性,坚决以数据说话,认真测定基底的承载力,并根据不同的地质情况,不同的投资和工期要求,采用切实可行的处理方案,同时一定要采集桥涵施工后的工后沉降数据,积累经验,为今后的施工打下坚实的基础。参考文献[1]林宗元.岩土工程治理手册[M].沈阳:辽宁科学技术出版社,1993. [2]叶书麟.地基处理与托换技术[M].北京:中国建筑工业出版社,1992.[3]朱梅生.软土地基[M].北京:中国铁道出版社,1989.[4]刘玉卓.公路工程软基处理[M].北京:人民交通出版社,2002[5]徐至钧.水泥土搅拌法处理地基[M].北京:机械工业出版社,2004[6]汪双杰.高速公路不良地基处理理论与方法[M].北京:人民交通出版社,2004[7]SidnegM,JohnsonandJ’[M].1968[8]曾国熙.地基处理手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1993[9]孙更生.软土地基与地下工程[M].北京:中国建筑工业出版社,1984[10]叶观宝.地基加固新技术(第二版)「M].北京:机械工业出版社,2002[11]钱家欢.殷宗泽.土工原理与计算[M].北京:中国水利水电出版社,1996[12]叶观宝.高速公路软基处理的优化设计[D].同济大学博士论文,2003[13]刘宝兴.路基工程新技术实用全书[M].北京:海潮出版社,2001[14]刘兴德,牛福生,倪文.粉煤灰的资源化利用现状与研究进展[J].建材技术与应用,2005.[15]王建华.粉喷桩加固高速公路的机理和有效桩长的分析[D].河海大学硕士论文,2007.[16] 张洪强,房建果.土工格室在软土地基处理中的应用[J].山东交通科技,2003.
工业与民用建筑专业毕业论文(设计)题目范围一、要求:毕业生根据所学的专业知识,结合本地的实际情况,参考下面的题目或自拟题目做毕业论文(亦可按毕业设计任务书做毕业设计),同一教学点学员的题目不能重复,文字在4000——8000字以内,图文并茂。用A4纸打印3份,统一封面(见附件)。二、交毕业论文的时间:返校生产实践时。三、交毕业论文的地点:校外学习中心学员交于各学习中心,由各中心统一交于我院教务科罗斌老师处;校内学员直接交于我院教务科罗斌老师处。四、论文参考题目范围:1、软土地基上基础的处理措施2、拟建建筑物地质差异较大时的地基处理措施3、结构设计中梁柱的交接处理方法4、结构设计中基础梁的设计处理方法5、砌体结构房屋产生裂缝的处理措施6、重力式挡土墙安全问题的研究7、防止高层建筑基础不均匀沉降的措施8、工程项目施工的组织研究9、软弱地基的处理方法10、地形地貌对建筑体型和层高的影响研究11、建筑物三缝合一的处理方法研究12、解决屋面渗漏问题的方法13、论建筑与人文化的协调统一14、论建筑设计与结构设计的协调统一15、底层商场的设计处理方法16、电梯轿箱基础与框架独立柱基的设计处理方法研究17、深基础支护结构的设计与施工方法18、框架结构中楼梯与框架梁柱的连接方法研究19、提高普通建筑物的保温隔热措施20、保证工程预算准确性的措施21、保证建筑设计中的防火与疏散要求的方法与措施
各类工程的勘察基本要求 房屋建筑和构筑物 房屋建筑和构筑物(以下简称建筑物)的岩土工程勘察,应在搜集建筑物上部荷载、功能特点、结构类型、基础形式、埋置深度和变形限制等方面资料的基础上进行。其主要工作内容应符合下列规定: 1 查明场地和地基的稳定性、地层结构、持力层和下卧层的工程特性、土的应力历史和地下水条件以及不良地质作用等; 2 提供满足设计、施工所需的岩土参数,确定地基承载力,预测地基变形性状; 3 提出地基基础、基坑支护、工程降水和地基处理设计与施工方案的建议; 4 提出对建筑物有影响的不良地质作用的防治方案建议; 5 对于抗震设防烈度等于或大于6 度的场地,进行场地与地基的地震效应评价。 建筑物的岩土工程勘察宜分阶段进行,可行性研究勘察应符合选择场址方案的要求;初步勘察应符合初步设计的要求;详细勘察应符合施工图设计的要求;场地条件复杂或有特殊要求的工程,宜进行施工勘察。 场地较小且无特殊要求的工程可合并勘察阶段。当建筑物平面布置已经确定,且场地或其附近已有岩土工程资料时,可根据实际情况,直接进行详细勘察。 可行性研究勘察,应对拟建场地的稳定性和适宜性做出评价,并应符合下列要求: 1 搜集区域地质、地形地貌、地震、矿产、当地的工程地质、岩土工程和建筑经验等资料; 2 在充分搜集和分析已有资料的基础上,通过踏勘了解场地的地层、构造、岩性、不良地质作用和地下水等工程地质条件; 3 当拟建场地工程地质条件复杂,已有资料不能满足要求时,应根据具体情况进行工程地质测绘和必要的勘探工作; 4 当有两个或两个以上拟选场地时,应进行比选分析。 初步勘察应对场地内拟建建筑地段的稳定性做出评价,并进行下列主要工作: 1 搜集拟建工程的有关文件、工程地质和岩土工程资料以及工程场地范围的地形图; 2 初步查明地质构造、地层结构、岩土工程特性、地下水埋藏条件; 3 查明场地不良地质作用的成因、分布、规模、发展趋势,并对场地的稳定性做出评价; 4 对抗震设防烈度等于或大于6 度的场地,应对场地和地基的地震效应做出初步评价; 5 季节性冻土地区,应调查场地土的标准冻结深度; 6 初步判定水和土对建筑材料的腐蚀性; 7 高层建筑初步勘察时,应对可能采取的地基基础类型、基坑开挖与支护、工程降水方案进行初步分析评价。 初步勘察的勘探工作应符合下列要求: 1 勘探线应垂直地貌单元、地质构造和地层界线布置; 2 每个地貌单元均应布置勘探点,在地貌单元交接部位和地层变化较大的地段,勘探点应予加密; 3 在地形平坦地区,可按网格布置勘探点; 4 对岩质地基,勘探线和勘探点的布置,勘探孔的深度,应根据地质构造、岩体特性、风化情况等,按地方标准或当地经验确定;对土质地基,应符合本节第条~第 条的规定。 初步勘察勘探线、勘探点间距可按表 确定,局部异常地段应予加密。 初步勘察勘探孔的深度可按表 确定。 当遇下列情形之一时,应适当增减勘探孔深度: 1 当勘探孔的地面标高与预计整平地面标高相差较大时,应按其差值调整勘探孔深度; 2 在预定深度内遇基岩时,除控制性勘探孔仍应钻入基岩适当深度外,其他勘探孔达到确认的基岩后即可终止钻进; 3 在预定深度内有厚度较大,且分布均匀的坚实土层(如碎石土、密实砂、老沉积土等)时,除控制性勘探孔应达到规定深度外,一般性勘探孔的深度可适当减小; 4 当预定深度内有软弱土层时,勘探孔深度应适当增加,部分控制性勘探孔应穿透软弱土层或达到预计控制深度; 5 对重型工业建筑应根据结构特点和荷载条件适当增加勘探孔深度。 初步勘察采取土试样和进行原位测试应符合下列要求: 1 采取土试样和进行原位测试的勘探点应结合地貌单元、地层结构和土的工程性质布置,其数量可占勘探点总数的1/4~1/2; 2 采取土试样的数量和孔内原位测试的竖向间距,应按地层特点和土的均匀程度确定;每层土均应采取土试样或进行原位测试,其数量不宜少于6 个。 初步勘察应进行下列水文地质工作: 1 调查含水层的埋藏条件,地下水类型、补给排泄条件,各层地下水位,调查其变化幅度,必要时应设置长期观测孔,监测水位变化; 2 当需绘制地下水等水位线图时,应根据地下水的埋藏条件和层位,统一量测地下水位; 3 当地下水可能浸湿基础时,应采取水试样进行腐蚀性评价。 详细勘察应按单体建筑物或建筑群提出详细的岩土工程资料和设计、施工所需的岩土参数;对建筑地基做出岩土工程评价,并对地基类型、基础形式、地基处理、基坑支护、工程降水和不良地质作用的防治等提出建议。主要应进行下列工作: 1 搜集附有坐标和地形的建筑总平面图,场区的地面整平标高,建筑物的性质、规模、荷载、结构特点、基础形式、埋置深度、地基允许变形等资料; 2 查明不良地质作用的类型、成因、分布范围、发展趋势和危害程度,提出整治方案的建议; 3 查明建筑范围内岩土层的类型、深度、分布、工程特性、分析和评价地基的稳定性、均匀性和承载力; 4 对需进行沉降计算的建筑物,提供地基变形计算参数,预测建筑物的变形特征; 5 查明埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物; 6 查明地下水的埋藏条件,提供地下水位及其变化幅度; 7 在季节性冻土地区,提供场地土的标准冻结深度; 8 判定水和土对建筑材料的腐蚀性。 对抗震设防烈度等于或大于6 度的场地,勘察工作应按本规范第 节执行;当建筑物采用桩基础时,应按本规范第 节执行;当需进行基坑开挖、支护和降水设计时,应按本规范第 节执行。 工程需要时,详细勘察应论证地基土和地下水在建筑施工和使用期间可能产生的变化及其对工程和环境的影响,提出防治方案、防水设计水位和抗浮设计水位的建议。 详细勘察勘探点布置和勘探孔深度,应根据建筑物特性和岩土工程条件确定。对岩质地基,应根据地质构造、岩体特性、风化情况等,结合建筑物对地基的要求,按地方标准或当地经验确定;对土质地基,应符合本节第 条~第条的规定。 详细勘察勘探点的间距可按表 确定。 详细勘察的勘探点布置,应符合下列规定: 1 勘探点宜按建筑物周边线和角点布置,对无特殊要求的其他建筑物可按建筑物或建筑群的范围布置; 2 同一建筑范围内的主要受力层或有影响的下卧层起伏较大时,应加密勘探点,查明其变化; 3 重大设备基础应单独布置勘探点,重大的动力机器基础和高耸构筑物,勘探点不宜少于3 个; 4 勘探手段宜采用钻探与触探相配合,在复杂地质条件、湿陷性土、膨胀岩土、风化岩和残积土地区、宜布置适量探井。 详细勘察的单栋高层建筑勘探点的布置,应满足对地基均匀性评价的要求,且不应少于4 个;对密集的高层建筑群,勘探点可适当减少,但每栋建筑物至少应有1 个控制性勘探点。 详细勘察的勘探深度自基础底面算起,应符合下列规定: 1 勘探孔深度应能控制地基主要受力层,当基础底面宽度不大于5m 时,勘探孔的深度对条形基础不应小于基础底面宽度的3 倍,对单独柱基不应小于 倍,且不应小于5m;2 对高层建筑和需作变形计算的地基,控制性勘探孔的深度应超过地基变形计算深度;高层建筑的一般性勘探孔应达到基底下~ 倍的基础宽度,并深入稳定分布的地层; 3 对仅有地下室的建筑或高层建筑的裙房,当不能满足抗浮设计要求,需设置抗浮桩或锚杆时,勘探孔深度应满足抗拔承载力评价的要求; 4 当有大面积地面堆载或软弱下卧层时,应适当加深控制性勘探孔的深度; 5 在上述规定深度内当遇基岩或厚层碎石土等稳定地层时,勘探孔深度应根据情况进行调整。 详细勘察的勘探孔深度,除应符合 条的要求外,尚应符合下列规定: 1 地基变形计算深度,对中、低压缩性土可取附加压力等于上覆土层有效自重压力20%的深度;对于高压缩性土层可取附加压力等于上覆土层有效自重压力10%的深度; 2 建筑总平面内的裙房或仅有地下室部分(或当基底附加压力p0≤0 时)的控制性勘探孔的深度可适当减小,但应深入稳定分布地层,且根据荷载和土质条件不宜少于基底下~ 倍基础宽度; 3 当需进行地基整体稳定性验算时,控制性勘探孔深度应根据具体条件满足验算要求; 4 当需确定场地抗震类别而邻近无可靠的覆盖层厚度资料时,应布置波速测试孔,其深度应满足确定覆盖层厚度的要求; 5 大型设备基础勘探孔深度不宜小于基础底面宽度的2 倍; 6 当需进行地基处理时,勘探孔的深度应满足地基处理设计与施工要求;当采用桩基时,勘探孔的深度应满足本规范第 节的要求。 详细勘察采取土试样和进行原位测试应符合下列要求: 1 采取土试样和进行原位测试的勘探点数量,应根据地层结构、地基土的均匀性和设计要求确定,对地基基础设计等级为甲级的建筑物每栋不应少于3 个; 2 每个场地每一主要土层的原状土试样或原位测试数据不应少于6 件(组); 3 在地基主要受力层内,对厚度大于 的夹层或透镜体,应采取土试样或进行原位测试; 4 当土层性质不均匀时,应增加取土数量或原位测试工作量。 基坑或基槽开挖后,岩土条件与勘察资料不符或发现必须查明的异常情况时,应进行施工勘察;在工程施工或使用期间,当地基土、边坡体、地下水等发生未曾估计到的变化时,应进行监测,并对工程和环境的影响进行分析评价。 室内土工试验应符合本规范第11 章的规定,为基坑工程设计进行的土的抗剪强度试验,应满足本规范第 条的规定。 地基变形计算应按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》(GB50007)或其他有关标准的规定执行。 地基承载力应结合地区经验按有关标准综合确定。有不良地质作用的场地,建在坡上或坡顶的建筑物,以及基础侧旁开挖的建筑物,应评价其稳定性。
兄弟,论文参考应该到期刊网里去找啊,不过外网是收费的,但相信你们学校网应该是付费了的,可以到学校里去搜索下载,都是相当好的论文,我的毕业论文就是在期刊网里下载了将近100篇参考论文文献
你好,本人也是学土木的,这篇文章为原创,在百度或谷歌等网站绝对找不到,供你参考、修改,实为抛砖引玉之作,希望你能满意。 不良地基的处理与加固方法[摘 要] 论述了在建造建筑物之前,针对不良地基土及异常地基土的处理方法及加固方案。[关键词]不良地基;异常地基;地基处理;施工工艺;基础刚度Abstract:This paper the treatment schemes and reinforcing means of badness and abnormality foundation before thebuilding words:badness foundation; abnormality foundation; foundation treatment; construction technique; stiffness 在现实工程中,经常会出现不良地基及异常地基的情况,如若对其处理不当将对建筑物造成不良影响。本文将对不良地基及异常地基情况的处理做一简要介绍,以便能更好地解决工程实际中地基出现的问题。1 不良地基的处理1·1 置换法1·1·1 换填法:就是将表层不良地基土挖除,然后回填有较好压密特性的土进行压实或夯实,形成良好的持力层,从而改变地基的承载力特性,提高抗变形和稳定能力。 施工要点:将要转换的土层挖尽、注意坑边稳定;保证填料的质量;填料应分层夯实。1·1·2 振冲置换法:利用专门的振冲机具,在高压水射流下边振边冲,在地基中成孔,再在孔中分批填入碎石或卵石等粗粒料形成桩体。该桩体与原地基土组成复合地基,达到提高地基承载力减小压缩性的目的。 施工注意事项:碎石桩的承载力和沉降量很大程度取决于原地基土对其的侧向约束作用,该约束作用越弱,碎石桩的作用效果越差,因而该方法用于强度很低的软粘土地基时必须慎重行事。1·1·3 夯(挤)置换法:利用沉管或夯锤的办法将管(锤)置入土中,使土体向侧边挤开,并在管内(或夯坑)放人碎石或砂等填料。该桩体与原地基土组成复合地基,由于挤、夯使土体侧向挤压,地面隆起,土体超静孔隙水压力提高,当超静孔隙水压力消散后土体强度也有相应的提高。 施工注意事项:当填料为透水性好的砂及碎石料时,是良好的竖向排水通道。1·2 预压法1·2·1 堆载预压法:在建造建筑物之前,用临时堆载(砂石料、土料、其他建筑材料、货物等)的方法对地基施加荷载,给予一定的预压期。使地基预先压缩完成大部分沉降并使地基承载力得到提高后,卸除荷载再建造建筑物。 施工工艺与要点:①预压荷载一般宜取等于或大于设计荷载;②大面积堆载可采用自卸汽车与推土机联合作业,对超软土地基的第一级堆载用轻型机械或人工作业;③堆载的顶面宽度应小于建筑物的底面宽度,底面应适当放大;⑤作用于地基上的荷载不得超过地基的极限荷载。1·2·2 降水法:降低地下水位可减少地基的孔隙水压力增加上覆土自重应力,使有效应力增加,从而使地基得到预压。这实际上是通过降低地下水位,靠地基土自重来实现预压目的。 施工要点:一般采用轻型井点、喷射井点或深井井点;当土层为饱和粘土、粉土、淤泥和淤泥质粘性土时,此时宜辅以电极相结合。1·3 压实与夯实法以配合堆载预压用于加速饱和粘性土地基的固结1·3·1 表层压实法:采用人工夯,低能夯实机械、碾压或振动碾压机械对比较疏松的表层土进行压实。也可对分层填筑土进行压实。当表层土含水量较高时或填筑土层含水量较高时可分层铺垫石灰、水泥进行压实,使土体得到加固。1·3·2 重锤夯实法:重锤夯实就是利用重锤自由下落所产生的较大夯击能来夯实浅层地基,使其表面形成一层较为均匀的硬壳层,获得一定厚度的持力层。 施工要点:施工前应试夯,确定有关技术参数,如夯锤的重量、底面直径及落距、最后下沉量及相应的夯击遍数和总下沉量;夯实前槽、坑底面的标高应高出设计标高;夯实时地基土的含水量应控制在最优含水量范围内;大面积夯时应按顺序;基底标高不同时应先深后浅;冬季施工时,对土已冻结时,应将冻土层挖去或通过烧热法将土层融解;结束后,应及时将夯松的表土清除或将浮土在接近1m的落距夯实至设计标高。 1·3·3 强夯:强夯是强力夯实的简称。将很重的锤从高处自由下落,对地基施加很高的冲击能,反复多次夯击地面,地基土中的颗粒结构发生调整,土体变为密实,从而能较大限度提高地基强度和降低压缩性。其施工工艺流程:①平整场地;②铺级配碎石垫层;③强夯置换设置碎石墩;④平整并填级配碎石垫层;⑤满夯一遍;⑥找平,并铺土工布;⑦回填风化石渣垫层,用振动碾碾压八遍。一般在大型强夯施土前,都应选择面积不大于400m2的场地进行典型试验,以便取得数据,指导设计与施工。1·4 挤密法1·4·1 振冲密实法:利用专门的振冲器械产生的重复水平振动和侧向挤压作用,使土体的结构逐步破坏,孔隙水压力迅速增大。由于结构破坏,土粒有可能向低势能位置转移,这样土体由松变密。1·4·2 施工工艺:①平整施工场地,布置桩位。②施工车就位,振冲器对准桩位。③启动振冲器,使之徐徐沉入土层,直至加固深度以上30~50cm,记录振冲器经过各深度的电流值和时间,提升振冲器至孔口。再重复以上步骤1~2次,使孔内泥浆变稀。④向孔内倒入一批填料,将振冲器沉入填料中进行振实并扩大桩径。重复这一步骤直至该深度电流达到规定的密实电流为止,并记录填料量。⑤将振冲器提出孔口,继续施工上节桩段,一直完成整个桩体振动施工,再将振冲器及机具移至另一桩位。⑥在制桩过程中,各段桩体均应符合密实电流、填料量和留振时间等三方面的要求,基本参数应通过现场制桩试验确定。⑦施工场地应预先开设排泥水沟系,将制桩过程中产生的泥水集中引入沉淀池,池底部厚泥浆可定期挖出送至预先安排的存放地点,沉淀池上部比较清的水可重复使用。⑧最后应挖去桩顶部1m厚的桩体或用碾压、强夯等方法压实、夯实,铺设并压实垫层。1·4·3 沉管砂石桩(碎石桩、灰土桩、OG桩、低标号桩等):利用沉管制桩机械在地基中锤击、振动沉管成孔或静压沉管成孔后,在管内投料,边投料边上提(振动)沉管形成密实桩体,与原地基组成复合地基。1·4·4 夯击碎石桩(块石墩):利用重锤夯击或者强夯方法将碎石(块石)夯入地基,在夯坑里逐步填人碎石(块石)反复夯击以形成碎石桩或块石墩。2 异常情况的地基处理2·1 松土坑(填土,墓穴,淤泥等)的处理2·1·1 将坑中松软虚土挖除,使坑底及槽帮四壁均见天然老土,然后采用与坑边的天然土压缩性相近的材料回填,回填材料及做法:①当地基为砂土时,用砂或砂石回填,回填每层厚度不大于20cm并应分层洒水夯实或用平板振捣器夯实。②当地基为较密实的干硬性粘土时,可用3∶7灰土分层夯实。③当地基为中密可塑粘土时,用1∶9灰土分层夯实回填。④当虚土挖除后,如遇地下水,则水下部分采用级配砂石回填,水上部分仍可用灰土夯实回填。2·1·2 当单独柱基下有虚土坑时,可按下述情况处理①如坑深度大于槽宽,或坑面积大于槽底面积的1/3时,宜将槽底全部落到坑底。②在粘性土中,两相邻单独柱基的槽底高差不得大于相邻柱基的净距,否则应将较浅的柱基槽底相应落深,使两柱基槽底标高取平。③在砂性土中,两相邻单独柱基的槽底高差不得大于净距的1/2,否则两柱基的槽底宜取平。④如坑底过深,可考虑加大基础底面积,或与相邻柱基础连在一起做成联合基础。2·2 局部范围内有硬土或旧结构物时的处理当基底下有局部过硬的土质或旧结构物(如旧基础,老灰土,化粪池,旧砖窑,压实的路面,大树根,大块石等)时,应全部挖除,再按上述方法回填或加深基础(应指出的是,不能认为在地基处理时,只须对松软的地基做处理。对过于坚实的地基如不做处理,也会引起建筑物产生较大的不均匀沉降)。2·3 设备管道的处理当上下水等设备管道在槽底以上穿过时,应在基础墙处管道上方留出大于房屋预估沉降量的空隙,以避免建筑物产生沉降时引起管道损坏,同时,应采取防止管道漏水的措施,以避免漏水浸湿地基而引起不均匀沉降。当管道基础穿过基础时,可将基础局部落深,使管道穿过基础墙,同时,管道上方应按上述原则留足够的空隙。[参考文献][1] 董爱飞. 常用地基处理技术综述[J]. 建筑, 2008, (03) . [2] 梁亚明,刘英华. 刚性桩复合地基在软土地基处理中的应用[J]. 科学之友(B版), 2008, (03) . [3] 王剑峰,赵竹莹. 浅谈CFG桩地基处理及工程实例[J]. 林业科技情报, 2008, (01) . [4] 曹冰. 复合地基技术在北良港淤泥吹填区地基处理中的应用研究[J]. 港口科技, 2008, (03) . [5] 钟毅. 砾料石灰土结构在软土地基处理中的应用研究[J]. 北方交通, 2008, (03) . [6] 刘震,郑忠钦. CCMG地基处理在上海长江大桥桥头路基施工中的应用[J]. 上海公路, 2008, (01) . [7] 王刚,玄力,张广范,张跃宇. CFG桩在地基处理中的应用实例[J]. 西部探矿工程, 2008, (05) . [8] 吴剑,周健,崔积弘,茅永德. 上海港罗泾港区地基处理的试验研究[J]. 工业建筑, 2007, (S1) . [9] 冯国栋. 浅谈地基不均匀沉降的原因及防治[J]. 科技创新导报, 2008, (08) . [10] 苑克伟,李国,王积鑫. 粉喷桩在箱涵地基处理中的应用[J]. 北方交通, 2008, (03) .
一、软弱地基的种类和特点
深圳依山面海,特区范围内软弱地基主要有滨海滩涂地区的淤泥和淤泥质土,也包括冲洪积的松散砂层;另一类常遇到的是因场地平整形成的高填土地基。本节主要针对上述二类软弱地基的处理进行分析。
1.软土地基的特点
深圳软土主要分布在深圳湾、后海、前海以及宝安西乡至沙井沿海滩涂地区,至于湖、塘、河沟等处薄层淤泥和第三纪淤泥质土处理相对较简单,不作详细分析。深圳滨海软土厚度一般在几米至二十余米,深圳软土具有一般软土所共有的特性,如高含水量(最大可达90%以上),大孔隙比(最大可超过),高压缩性(压缩模量一般小于)和低强度(不排水强度可低于)等。
随着填海规模的扩大,填海区域已从滩涂向浅海延伸,如深港西部通道、大铲岛集装箱码头和机场二期等填海工程,淤泥厚度可达二十余米,含水量可达120%,沉降比(沉降量与厚度之比)可达30%以上,地基处理的费用也在增加,围海造地成本从300元/m2至1000元/m2不等。由于地基处理措施不当或不进行处理所引起的地面沉降,造成地坪开裂,管道断裂或影响设备正常使用等损失也逐渐增加。因此,认识到软土地基沉降大可能带来的影响,采取积极有效的处理措施是很重要的。
2.填土地基的特点
填土地基在深圳广泛存在,尤其是港口填海区地基处理、采石坑回填等问题。常见的填料有坡残积土和开山石,厚度一般从几米到一二米,局部可达30m以上,也有个别填海区有吹填淤泥或砂(如宝安新中心区和大铲岛集装箱码头等),当然也有个别地方填有建筑垃圾、基坑开挖弃土和生活垃圾等,一般都是新近堆填的,未完成自重固结,未经处理不能作为建筑物地基,并将影响地坪道路和管线的正常使用。
填土地基由于填料差异很大,堆填时间不等,所以填土的物理力学指标很难确定。如果单纯由开山石堆填而成(如盐田港区),或单纯由坡残积土就近开挖回填平整而成(如一些建筑小区),则处理较简单也较容易把握其工程性质。如果是由各类弃土无序回填形成的场地,其物理力学性质很难把握,处理也很困难。目前对填土地基勘察时一般都未做原位测试和室内试验,有的报告仅对填料成分和性状进行定性描述。填土的主要特性是强度低、压缩性高和均匀性差,一般还具有浸水湿陷性,对有机质含量较多的生活垃圾和对基础有侵蚀性的工业废料等杂填土,处理时尤应注意。
二、软弱地基处理方法分类
(一)软弱地基处理的目的和意义
建(构)筑物地基问题主要包括以下4个方面。
1)强度及稳定性问题。当地基的抗剪强度不足以支承上部结构的自重及外荷载,即会产生局部或整体剪切破坏。
2)压缩及不均匀沉降问题。当地基在上部结构的重量及外荷载作用下产生过大的变形会影响结构物的正常使用,特别是超过结构物所能容许的不均匀沉降时,结构物可能开裂破坏。
3)地基的渗漏量或水力比降超过结构物及地基的容许值时,会发生水量的流失以及潜蚀和管涌,有可能导致失败。
4)地震、机器以及车辆的振动和爆破等动力荷载可能引起地基土,特别时砂土的液化和软土的震陷等危害。
据调查统计,世界上各种土木、水利、交通等类工程的事故中地基问题通常是主要原因。
(二)软弱地基处理方法分类
软弱地基处理的方法种类很多,每种方法各有独自的特色,其处理效果和适用条件也不尽相同,一种地基处理方法有可能会同时具有几种不同的作用,如碎石桩具有置换、挤密、排水和加筋的多重作用。各种方法大多数单独使用,但有时也将几种方法组合应用。按地基处理的加固原理,软弱地基处理方法分类见表2-3-27。
表2-3-27 常用的地基处理方法分类表
(三)深圳地区常用的地基处理方法
1.排水固结法
排水固结法主要用于解决饱和软土地基的沉降和稳定问题,通过在软土中打设竖向排水井(砂井或塑料排水板等),在附加外荷载作用下,使土中的孔隙水被慢慢排出,孔隙比减小,地基发生固结变形,地基土的强度逐渐增长。
由于附加外荷载不同,排水固结法又分为堆载预压或超载预压、真空联合堆载预压以及堆载加强夯的动力排水固结法。
2.强夯法
由于深圳建设过程的场地平整时出现大量填土地基,强夯法是深圳最常见的地基处理方法。该法是用起重设备(常用履带式起重机)将100~400kN重锤从高处落下,反复多次夯击地面,将地基进行夯实。对非饱和砂性土,主要是动力压密过程,对饱和性黏土,还有排水固结作用。深圳地区也有将强夯法和预压法结合对软土进行动力排水固结法加固的工程实例,还有的道路和场坪工程将块石置换软土采用强夯置换法加固的项目。
3.水泥搅拌桩复合地基法
该法主要用于加固软土,将水泥和软土用机械强制拌合形成水泥土桩,利用水泥土桩与桩间土共同作用形成复合地基。该法可用于道路路基和轻型建筑物地基,该法在深圳地区得到较多的应用。
针对低强夯的粉质黏土、较松散的砂性土,也有采用旋喷桩和砂石桩复合地基的,近几年在岩溶地区也有采用低强度砼桩复合地基的工程实例。在道路路基加固工程中,还有采用预应力管桩复合地基的项目。
4.换土垫层法和托换技术
换土垫层法和托换技术在深圳地区也常适用。事实上许多地基处理技术在深圳都有应用的工程实例,不再一一列举。
三、软弱地基处理的主要方法和经验
(一)滨海淤泥的处理
针对深圳滨海淤泥地基,常用的处理方法是排水固结法,除个别场地(如大铲岛集装箱码头)采用真空预压外,一般大面积软土地基均采用堆载预压进行加固,例如福田保税区,皇岗口岸区,深圳湾填海区,前海与后海填海区等,针对上述填海区的城市道路网,除堆载预压处理外,也采用抛填挤淤结合强夯、搅拌桩复合地基、强夯块石墩等方法进行加固。以下介绍几个典型工程实例。
1.深圳机场场道软基排水固结试验
1988年3月,深圳机场筹建处召集专家研讨,确定场道区采用超载预压法加固,随后,铁道部科学研究院和浙江大学提交了详细的试验方案,经国家计委民航工程咨询公司认可和民航机场设计院同意后,深圳机场筹建处与铁道部科学研究院于1988年6月7日签订了试验承包合同。参与本次试验的包括铁道部科学研究院周镜院士、欧阳葆元、吴肖茗、张道宽等人,浙江大学曾国熙、潘秋元,铁道部四院朱梅生、郑尔康,铁道部二局张泽民、汪乃康等参加试验研究工作,周镜院士为项目总负责人。现场试验充分证明,堆载预压法对机场场道工程的软基处理是适宜的,试验成果虽然未被机场工程实际采用,但对深圳地区软基加固工程具有实用价值。
实验区加固前淤泥层主要物理性质指标的平均值为:含水量(w)为91%,孔隙比(e)为,密度(p)为,Cc为~,Cv为(~)×10-4cm2/s,Ch为(~)×10-4cm2/s,采用袋装砂井作为竖向排水体,A区间距,B区为,砂垫层厚,要求固结度达到90%,填筑期3个月,淤泥厚~,填土高度及预压土填高是按地面荷载加满12 t/m2施加,砂井长度分别为、和,满载预压时间A区三个半月,B区为一个月。经预压加固后,含水量降低21%~32%,孔隙比减少20%~31%,密度(p)增大~。B区含水量加固后降至62%,孔隙比降至,十字板强度由预压前的提高到,三轴不固结不排水强度由提高到,静力触探比贯入阻力由提高到。软土地基在12t/m2荷载作用下,满载预压2个月,完成的沉降量约130cm,平均固结度大于90%,加固效果较好。
2.福田保税区软基处理工程
福田保税区占地超过,原是滨海滩涂地带,后开辟成鱼塘,淤泥层厚度~,由南往北逐渐变厚,含水量平均值为,孔隙比为,密度为,压缩模量(Es)为156M Pa。采用插塑料板堆载预压法加固,平均填土厚度约,超载填土厚度~,以第3标段为例,淤泥厚度为10~17m,预压荷载~,实测沉降量~,满载预压180天后,固结度大于90%,剩余沉降量小于75 m m,淤泥的物理力学性质有了很大的改善,其强度提高一倍,处理效果显著。
3.深港西部通道软基处理
场地位于深圳后海片区浅海区域,面积约,海水深为~,海底高程为至,淤泥厚度5~24m,平均厚10m,淤泥下面为冲积砂砾土,黏性土或花岗岩残积土。采用插塑料板堆载预压法处理,填土交工面高程为,对于淤泥厚度平均为15m的场区,总填土高度约12m,计算平均附加压力220kPa,排水板间距~,满载时间约一年,实测沉降大于。淤泥含水量从加固前的91%(平均值)降至55%,孔隙比从降至左右,压缩模量从 Pa增至 Pa,加固效果明显。
4.后海填海及软基处理工程
场地位于沙河西路以西,后海滨路以东,滨海大道以南,望海路以北,深港西部通道西北侧约43km2的区域。整个场地水深一般2~3m,最深约,淤泥厚度大部分区域为8~10m,局部可达12m。场地采用堆载预压法处理,填土高程与西部通道相同,插板间距为~,填筑(包括排水系统设置等)施工期约6个月,超载预压6个月,实测场地沉降为,淤泥含水量平均值从86%降为65%,孔隙比从降为,压缩模量从 Pa增至 Pa,加固效果明显。
5.宝安新中心区裕安路路基动力排水固结法加固
场地原始地貌为滨海滩涂,道路宽70m,此次处理长度1400m,淤泥厚度~,经表层清理后铺设厚砂垫层,按×间距打设塑料排水板,按50m间距设置盲沟和集水井,第一层填土厚约,然后采用1500~2000kN·m夯击能按×点距强夯6遍,每点夯3~5击,每遍间隔时间大于10d。再填第二层土厚约,采用2500~3000kN·m夯击能再夯6遍,每点夯5~8击。地基加固后检测结果表明,淤泥含水量从75%降至59%,孔隙比从降至,液性指数由降至,即淤泥由流塑状变为接近软塑状。根据加固前后静力触探和十字板剪切实验结果表明,比贯入阻力(Ps)由加固前的130kPa提高到330kPa,提高倍;十字板不排水强度(Cu)由加固前的提高至,提高了倍。道路建成后经4年零7个月实际观测,工后沉降为~,平均,远小于设计要求的工后沉降15cm,加固效果非常理想。
该法又称动、静荷载联合排水固结法,通过插排水板提高淤泥排水固结效果,通过回填土堆载预压和反复多遍强夯使淤泥在循环外荷载作用下加速排水固结进程,实践证明该法在淤泥厚度不大(~)且上覆一定厚度填土(~)时,加固效果明显,适用于深圳滨海滩涂地区道路和场坪工程,若将该法应用于建筑地基时,需研究工后沉降对建筑物的影响。该法在皇岗口岸住宅小区(现叫皇御苑小区)、西部通道填海工程第二标段实验区和珠海、海南等项目中应用,效果良好,并列入广东省地基处理技术规范中。
6.深圳机场停机坪强夯置换项目
该项目原始地貌为滨海滩涂,淤泥厚度~,局部最厚处约10m,占地面积约29×104m2,设计采用强夯置换方案。首先在淤泥层表面铺~厚块石,以3000kN·m夯击能每点夯20击,分成若干阵击,每阵击间用挖掘机对夯坑喂料,要求累计夯沉量大于淤泥厚度的倍,置换锤直径(Φ),高,重180~220kN。夯后实际效果表明,当淤泥厚度较小时加固效果较好,但淤泥层厚度较大时工后沉降量大于设计要求,停机坪局部下沉、开裂和积水。该法在深圳湾填海区白石洲路等工程得到推广应用,并以“强夯置换法”列入深圳市标准《深圳地区地基处理技术规范》。
7.深圳湾滨海休闲带C段岸线整理及软基处理工程
该项目大部分原始地貌为滨海平原淤泥区,小部分为已填区。处理面积×104m2。
对于水深较浅,深1~,淤泥厚度6~13m,根据淤泥厚度不同,采用不同能量(6000 kN·m和8000kN·m)抛石强夯形成岸堤及隔堤,场地内采用堆载预压形成陆域并进行软基处理。岸堤采用8000kN·m夯击能,隔堤采用6000kN·m夯击能。强夯点夯夯锤必须采用锤径~异形锤;起夯面高程+;岸堤、隔堤先夯中间,后夯两边。检测结果表明:8000kN·m堤底标高达到-9m至-11m;6000kN·m堤底标高达到-6m至-8m,均达到设计要求。
西部通道跨海大桥桥墩附近水深~,淤泥厚度10~16m,不能采用抛石强夯工艺,采用铺填砂被出水面,在形成的工作面上施工水泥搅拌桩进行软基处理。砂被充填袋采用高强度编织型土工织物制作,砂被充填砂料可采用中细砂或细砂,含泥量不大于10%。砂被铺填层数为8~10层。两层袋体的充填时间间隔应大于7d或根据监测结果确定。施工期间不得在已做好的砂被上随意堆载砂石料。砂被的袋体之间不得夹有淤泥。砂被施工完成后,形成了安全稳定的出水工作面,为水泥搅拌桩的施工创造了良好的条件。为滨海公园休闲带亲水岸线的形成创造了良好的条件。
(二)高填土地基处理
针对深圳地区大面积填土地基,常用的处理方法就是强夯加固,强夯法地基处理在深圳得到广泛应用也积累了丰富的工程经验。实践证明,强夯法不仅工期快、费用低,而且加固效果好,缺点是振动和噪音对邻近建筑物和居民有影响。如果场地空旷,对填土地基应优先选用强夯法加固。以下介绍几个典型工程实例:
1.深圳盐田港二期码头场坪
盐田港二期码头是围海造地形成的,回填料以微风化花岗岩开山石为主,填石厚度从几米到二十几米,平均厚度约15m,面积约30余万平方米,采用强夯加固,单击夯击能8000kN·m,每点夯12~15击,夯点间距×,夯后做×大压板载荷试验,地基承载力大于200kPa,变形模量(Eo)大于等于20M Pa,加固效果显著,能满足港区集装箱堆场和码头使用要求。
在妈湾港、赤湾港和蛇口港的港区大面积深厚填土地基一般都采用了强夯法进行加固,其中蛇口港有的区域填土厚小于,下卧淤泥厚度大于时,采用了振动插板堆载预压法加固。
2.恒丰工业城厂房地基强夯加固
恒丰工业城有数十栋6层标准轻工业厂房,有一部分分层挖方区,大部分为填土区,原始地貌为剥蚀残丘地带,回填料为就近开挖的坡残积土,填土厚从几米到十几米。该项目是20世纪90年代初期施工的,属深圳早期强夯工程,受设备和技术水平的影响,当时采用的强夯夯击能较小,单击夯击能为1500~3000kN·m,考虑到同一栋厂房一端处于挖方区而另一端处于填方区,地基不均匀沉降问题较突出,强夯设计时对填土较厚区域采用了换填块石加柱下条形基础重点强夯的方法,加固效果明显,该片工业区建成十几年未发现因地基问题而开裂现象。强夯法在深圳许多工业厂房小区、多层住宅小区和道路、场坪等项目中得到了广泛的应用。
3.华为龙岗坂田基地
整个项目占地面积达,原始地貌为剥蚀残丘地带,经挖填平整后,约60×104m2为填土地基,填料以花岗残积砾质黏土为主,最大填土厚度为18 m。按场地功能分为生产中心,机加中心、行政中心、科研中心、培训中心和单身公寓等地块进行强夯加固,夯击能按填土厚度从1500~6000 kN·m不等。夯后经标贯和压板试验,标贯击数平均值小于10击,地基承载力大于200kPa,变形模量大于12M Pa。以华为培训中心为例,回填土为就近开挖的坡残积土,填土厚度小于时采用2000kN·m夯击能,填土厚度在~时采用4000kN·m夯击能,填土厚度在~时采用6000kN·m夯击能。夯后进行标贯试验137次,范围值~击,算术平均值为击,压实系数为~,平均值。压板试验共做10个点,采用×方形板,最大沉降量~,设计荷载时对应沉降量~,承载力大于200kPa,变形模量在~ Pa,加固效果良好。
4.疾病控制中心迁建项目
场地为废弃的深云采石场,回填区占地面积3万多平方米,拟建5~6层医学用建筑,要求地基承载力(fk)为200kPa,变形模量(Eo)大于等于40M Pa。填料主要是块石、碎石和石渣等,平均填石厚度约15m,最厚处达20m。设计采用分层强夯,单击夯击能采用5000kN·m,每点夯8~12击,再回填至设计地平面高程,采用3000kN·m夯击能进行强夯,每点夯6~8击,夯后经×大压板载荷试验10个点,试验结果见表2-3-28,强夯加固效果良好,完全满足设计要求。
表2-3-28 疾病控制中心迁建项目大压板载荷试验结果汇总表
续表
各类工程的勘察基本要求 房屋建筑和构筑物 房屋建筑和构筑物(以下简称建筑物)的岩土工程勘察,应在搜集建筑物上部荷载、功能特点、结构类型、基础形式、埋置深度和变形限制等方面资料的基础上进行。其主要工作内容应符合下列规定: 1 查明场地和地基的稳定性、地层结构、持力层和下卧层的工程特性、土的应力历史和地下水条件以及不良地质作用等; 2 提供满足设计、施工所需的岩土参数,确定地基承载力,预测地基变形性状; 3 提出地基基础、基坑支护、工程降水和地基处理设计与施工方案的建议; 4 提出对建筑物有影响的不良地质作用的防治方案建议; 5 对于抗震设防烈度等于或大于6 度的场地,进行场地与地基的地震效应评价。 建筑物的岩土工程勘察宜分阶段进行,可行性研究勘察应符合选择场址方案的要求;初步勘察应符合初步设计的要求;详细勘察应符合施工图设计的要求;场地条件复杂或有特殊要求的工程,宜进行施工勘察。 场地较小且无特殊要求的工程可合并勘察阶段。当建筑物平面布置已经确定,且场地或其附近已有岩土工程资料时,可根据实际情况,直接进行详细勘察。 可行性研究勘察,应对拟建场地的稳定性和适宜性做出评价,并应符合下列要求: 1 搜集区域地质、地形地貌、地震、矿产、当地的工程地质、岩土工程和建筑经验等资料; 2 在充分搜集和分析已有资料的基础上,通过踏勘了解场地的地层、构造、岩性、不良地质作用和地下水等工程地质条件; 3 当拟建场地工程地质条件复杂,已有资料不能满足要求时,应根据具体情况进行工程地质测绘和必要的勘探工作; 4 当有两个或两个以上拟选场地时,应进行比选分析。 初步勘察应对场地内拟建建筑地段的稳定性做出评价,并进行下列主要工作: 1 搜集拟建工程的有关文件、工程地质和岩土工程资料以及工程场地范围的地形图; 2 初步查明地质构造、地层结构、岩土工程特性、地下水埋藏条件; 3 查明场地不良地质作用的成因、分布、规模、发展趋势,并对场地的稳定性做出评价; 4 对抗震设防烈度等于或大于6 度的场地,应对场地和地基的地震效应做出初步评价; 5 季节性冻土地区,应调查场地土的标准冻结深度; 6 初步判定水和土对建筑材料的腐蚀性; 7 高层建筑初步勘察时,应对可能采取的地基基础类型、基坑开挖与支护、工程降水方案进行初步分析评价。 初步勘察的勘探工作应符合下列要求: 1 勘探线应垂直地貌单元、地质构造和地层界线布置; 2 每个地貌单元均应布置勘探点,在地貌单元交接部位和地层变化较大的地段,勘探点应予加密; 3 在地形平坦地区,可按网格布置勘探点; 4 对岩质地基,勘探线和勘探点的布置,勘探孔的深度,应根据地质构造、岩体特性、风化情况等,按地方标准或当地经验确定;对土质地基,应符合本节第条~第 条的规定。 初步勘察勘探线、勘探点间距可按表 确定,局部异常地段应予加密。 初步勘察勘探孔的深度可按表 确定。 当遇下列情形之一时,应适当增减勘探孔深度: 1 当勘探孔的地面标高与预计整平地面标高相差较大时,应按其差值调整勘探孔深度; 2 在预定深度内遇基岩时,除控制性勘探孔仍应钻入基岩适当深度外,其他勘探孔达到确认的基岩后即可终止钻进; 3 在预定深度内有厚度较大,且分布均匀的坚实土层(如碎石土、密实砂、老沉积土等)时,除控制性勘探孔应达到规定深度外,一般性勘探孔的深度可适当减小; 4 当预定深度内有软弱土层时,勘探孔深度应适当增加,部分控制性勘探孔应穿透软弱土层或达到预计控制深度; 5 对重型工业建筑应根据结构特点和荷载条件适当增加勘探孔深度。 初步勘察采取土试样和进行原位测试应符合下列要求: 1 采取土试样和进行原位测试的勘探点应结合地貌单元、地层结构和土的工程性质布置,其数量可占勘探点总数的1/4~1/2; 2 采取土试样的数量和孔内原位测试的竖向间距,应按地层特点和土的均匀程度确定;每层土均应采取土试样或进行原位测试,其数量不宜少于6 个。 初步勘察应进行下列水文地质工作: 1 调查含水层的埋藏条件,地下水类型、补给排泄条件,各层地下水位,调查其变化幅度,必要时应设置长期观测孔,监测水位变化; 2 当需绘制地下水等水位线图时,应根据地下水的埋藏条件和层位,统一量测地下水位; 3 当地下水可能浸湿基础时,应采取水试样进行腐蚀性评价。 详细勘察应按单体建筑物或建筑群提出详细的岩土工程资料和设计、施工所需的岩土参数;对建筑地基做出岩土工程评价,并对地基类型、基础形式、地基处理、基坑支护、工程降水和不良地质作用的防治等提出建议。主要应进行下列工作: 1 搜集附有坐标和地形的建筑总平面图,场区的地面整平标高,建筑物的性质、规模、荷载、结构特点、基础形式、埋置深度、地基允许变形等资料; 2 查明不良地质作用的类型、成因、分布范围、发展趋势和危害程度,提出整治方案的建议; 3 查明建筑范围内岩土层的类型、深度、分布、工程特性、分析和评价地基的稳定性、均匀性和承载力; 4 对需进行沉降计算的建筑物,提供地基变形计算参数,预测建筑物的变形特征; 5 查明埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物; 6 查明地下水的埋藏条件,提供地下水位及其变化幅度; 7 在季节性冻土地区,提供场地土的标准冻结深度; 8 判定水和土对建筑材料的腐蚀性。 对抗震设防烈度等于或大于6 度的场地,勘察工作应按本规范第 节执行;当建筑物采用桩基础时,应按本规范第 节执行;当需进行基坑开挖、支护和降水设计时,应按本规范第 节执行。 工程需要时,详细勘察应论证地基土和地下水在建筑施工和使用期间可能产生的变化及其对工程和环境的影响,提出防治方案、防水设计水位和抗浮设计水位的建议。 详细勘察勘探点布置和勘探孔深度,应根据建筑物特性和岩土工程条件确定。对岩质地基,应根据地质构造、岩体特性、风化情况等,结合建筑物对地基的要求,按地方标准或当地经验确定;对土质地基,应符合本节第 条~第条的规定。 详细勘察勘探点的间距可按表 确定。 详细勘察的勘探点布置,应符合下列规定: 1 勘探点宜按建筑物周边线和角点布置,对无特殊要求的其他建筑物可按建筑物或建筑群的范围布置; 2 同一建筑范围内的主要受力层或有影响的下卧层起伏较大时,应加密勘探点,查明其变化; 3 重大设备基础应单独布置勘探点,重大的动力机器基础和高耸构筑物,勘探点不宜少于3 个; 4 勘探手段宜采用钻探与触探相配合,在复杂地质条件、湿陷性土、膨胀岩土、风化岩和残积土地区、宜布置适量探井。 详细勘察的单栋高层建筑勘探点的布置,应满足对地基均匀性评价的要求,且不应少于4 个;对密集的高层建筑群,勘探点可适当减少,但每栋建筑物至少应有1 个控制性勘探点。 详细勘察的勘探深度自基础底面算起,应符合下列规定: 1 勘探孔深度应能控制地基主要受力层,当基础底面宽度不大于5m 时,勘探孔的深度对条形基础不应小于基础底面宽度的3 倍,对单独柱基不应小于 倍,且不应小于5m;2 对高层建筑和需作变形计算的地基,控制性勘探孔的深度应超过地基变形计算深度;高层建筑的一般性勘探孔应达到基底下~ 倍的基础宽度,并深入稳定分布的地层; 3 对仅有地下室的建筑或高层建筑的裙房,当不能满足抗浮设计要求,需设置抗浮桩或锚杆时,勘探孔深度应满足抗拔承载力评价的要求; 4 当有大面积地面堆载或软弱下卧层时,应适当加深控制性勘探孔的深度; 5 在上述规定深度内当遇基岩或厚层碎石土等稳定地层时,勘探孔深度应根据情况进行调整。 详细勘察的勘探孔深度,除应符合 条的要求外,尚应符合下列规定: 1 地基变形计算深度,对中、低压缩性土可取附加压力等于上覆土层有效自重压力20%的深度;对于高压缩性土层可取附加压力等于上覆土层有效自重压力10%的深度; 2 建筑总平面内的裙房或仅有地下室部分(或当基底附加压力p0≤0 时)的控制性勘探孔的深度可适当减小,但应深入稳定分布地层,且根据荷载和土质条件不宜少于基底下~ 倍基础宽度; 3 当需进行地基整体稳定性验算时,控制性勘探孔深度应根据具体条件满足验算要求; 4 当需确定场地抗震类别而邻近无可靠的覆盖层厚度资料时,应布置波速测试孔,其深度应满足确定覆盖层厚度的要求; 5 大型设备基础勘探孔深度不宜小于基础底面宽度的2 倍; 6 当需进行地基处理时,勘探孔的深度应满足地基处理设计与施工要求;当采用桩基时,勘探孔的深度应满足本规范第 节的要求。 详细勘察采取土试样和进行原位测试应符合下列要求: 1 采取土试样和进行原位测试的勘探点数量,应根据地层结构、地基土的均匀性和设计要求确定,对地基基础设计等级为甲级的建筑物每栋不应少于3 个; 2 每个场地每一主要土层的原状土试样或原位测试数据不应少于6 件(组); 3 在地基主要受力层内,对厚度大于 的夹层或透镜体,应采取土试样或进行原位测试; 4 当土层性质不均匀时,应增加取土数量或原位测试工作量。 基坑或基槽开挖后,岩土条件与勘察资料不符或发现必须查明的异常情况时,应进行施工勘察;在工程施工或使用期间,当地基土、边坡体、地下水等发生未曾估计到的变化时,应进行监测,并对工程和环境的影响进行分析评价。 室内土工试验应符合本规范第11 章的规定,为基坑工程设计进行的土的抗剪强度试验,应满足本规范第 条的规定。 地基变形计算应按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》(GB50007)或其他有关标准的规定执行。 地基承载力应结合地区经验按有关标准综合确定。有不良地质作用的场地,建在坡上或坡顶的建筑物,以及基础侧旁开挖的建筑物,应评价其稳定性。
公路路基路面施工问题分析与解决措施
【论文关键词】公路路基路面施工措施
【论文摘要】分析了公路路基路面施工中存在的问题,并提出了一系列应采取的相关对策。 近年来,我国公路工程正在蓬勃发展,但路基路面施工中却存在着很多常见的问题,具有极大的危害性和一定的顽固性。因此,加强其研究并对其相关问题提出相关对策,已是摆在交通建设部门面前的一个重要的任务,本文通过对我年来公路施工经验的总结,提出了自己的见解。 1.路基病害因素分析 .设计 (1)路基结构层的材料弹性模量不协调引起的病害。(2)路线通过湿陷性黄土地区,地基没有做妥善处理,地表设施不完善,形成局部积水。(3)路堤原地面下较深层存在流动软卧层等。(4)路基挡土墙埋置深度的模糊设计导致路基病害。 施工 首先是在路基填筑前未对基底进行处理。其次是路基填料应选择含水量适当,容易压实的土质,如果彩和粉质土或含水量过高的黏土等填料,均不易压实,也会导致路奉产生病害。填土速度过快,对控制路基填土的临界高度重要性认识不足,在接近路基填土的监界高主时没有加强路基沉降观测,导致软土地基强度接近临界状态,路基出现承载力不足,导致基层失稳,出现病害或纵向开裂。 地质资料 不良的地质和水文条件,会导致基层失稳,当公路通过不良药质条件和较大自然灾害地区,均可能导致路基的大规模毁坏,实践表明,路基边坡的不稳定很大程度上是挡土墙的破坏引起的,其主要的原因是由于沿线地质资料的缺乏,由此产生路基稳定性的严重破坏。 2.地基病害的治理 在沿线没有地质资料,只能凭借经验与判断力来确定某一桩号的土石方比例分配,这样就会因为主观的错误判断而导致设计上的错误,因此,由于挡墙埋置深度的模糊性设计,为路基埋下不稳定的隐患,为确保路基稳定,所以首先要求增加沿线的地质资料。 提高施工管理 施工管理中,技术管理是关键,路基病害技术管理上常见的有两个方面(1)高填方路堤及路堑技术处理。(2)软土路基处理,在软土地基处理施工和路基工程的施工中必须采取适当的技术措施。 路基病害的几种常用治理方法 路基的施工质量,是整个路线工程的关键,也是路基路面工程能否经受住时间,车辆运行荷载,雨季,冬季的考验的关键,要做好路基工程,必须扎扎实实地进行路基的填筑,尤其对原地面的处理和坡面基地的处理。 路填填料 路堤填料一般应采用砂砾及塑性指数和含水量符合规范的土,不使用淤泥,沼泽土,冻土,有机土,含草皮土,生活垃圾及含腐殖质的土,液限大于50塑性指数大于26的土,一般不宜作为路基填土。 填土路基压实 路基施工时,应严格按现行《公路路基施工技术规范》要求进行,并应通过试验路段来确定不同机上压实不同填料的最佳含水量,适宜的松铺厚度和相应的碾压遍数,最佳的机械配套和施工组织,还要由一定素质的施工队伍来具体施工。 特殊地基处理 软土地基具有极大的破坏性,但从广义上讲,只要外在荷载在土基上有可能出现有害的过大变形和强度不够等问题时,我们都应该视为软基而认真对待,并进行必要的处理,一般按处理的部位可分为地苦处理和路堤处理。 完善排水设施 为了保持路基能经常处于干燥,坚固和稳定状态,必半对影响路基稳定的面水予以拦截,并排除到路基范围之外,防止浸流,聚积和下渗。同时,对于影响路基稳定的地下水,应予以断,疏干,降低水位,并引导到路基范围以外,使全线的沟渠,管道,桥涵构成完整的.排水体系。 预防措施 另外,路基病害预防措施也是一项提前治理的处理方法。在路基填筑前做好预防措施对维护路基病害也是一项重要的防治对策。在路基填筑前应对基底进行彻底的清理,挖除杂草根,树根,清除基底表面的有机土,种植上和垃圾土等,对耕地和土质松软的基底应进行压实处理,以达到对各等级道路要求的压实度,确保路基安全使用。 3.路面不平 出现路面不平的主要原因有基层平整度控制不严,甚至出现波浪式起伏。路面施工控制不力,摊铺机及压路机的操作人员水平较低,基准线或滑靴失控。从目前路面施工情况看,滑靴已基本取代基准线但仍有其局限性,因此,施工时应从路基开始,层层严格控制高程和平整度。并在保证压实度的基础上,合理控制路面面层微观构造和外观构造平整度。 4.桥梁伸缩缝和桥头跳车 由于桥头填土的沉降与桥台沉降有差异,以及伸缩缝,桥头搭板做得不好,在桥台处形成台阶,影响行车的舒适和安全,并对桥梁产生很大的冲击力,在施工过程中应注意(1)桥台后背填土应选用透水和压实性能好的回填材料,以达到最好的压实度,减少路堤填土的沉降量。(2)对于桩柱式桥台,应先填方,待填方充分沉降后,再修建桩柱式桥台从而减少结构物与填土的沉降差。(3)选用性能好的伸缩缝,并精心施工,以保证桥面伸缩处的平整完好。(4)采用有效措施尽量减少格面铺装层的裂缝。(5)做好桥头搭板或用土工路栅等新技术进行过渡。 5.沥青路面早期破损 早期破坏原因主要有路面工程片面追求平整度,而忽视压实度,要求材料到场及终压温度偏低,甚至在低温情况下过度碾压,材料配合比不当,基质沥青未达标,路面基层甚至路床,基底承载力不中,弯沉值过大,另外,由于路面基层材料的收缩而造成沥青路面的反射裂缝,也会引起早期破损,预防措施有(1)不要片面追求个别指标不合理的高水平,要全面考虑基层,面层的综合强度,舒适性,安全性耐久性。(2)在沥青混合料摊铺碾压中,严把沥青混合料进场摊铺的质量关,严格控制摊铺和初压。终压的沥青混合料温度,严格按碾压操作规程施工,防止横向裂缝的产生。(3)严格按照《沥青路面施工及验收规范》做好纵横向接缝。(4)控制沥青混合料所用沥青的延度,或采用改性沥青,拌制沥青混合料时,防止加热过度,避免沥青混合料“烧焦”。(5)在特殊潮湿,寒冷,高温地区要使用新型沥青混合料。 6.高填土下沉 下沉主要原因有:一方面在于施工因素,如压实控制不好,分层过厚,冬季施工措施不当等。另一方面在于材料因素,如最大干容重及最佳含水量有误,材料压缩系数过大,采用高塑性指数的豁性土等。针对具体情况应采取相应的措施(1)按路面平等线分层控制填土标高。按试验路路基填土厚度来控制规模施工时的填土存度。(2)在新旧填土的衔接处,严格控制填土接茬台阶的最小长度,以避免接茬超厚,压实不足。(3)防止偏夯或夯实不足,严禁超存填土。(4)在机械难于压实的地方,用适当的小型机具进行补充夯实。(5)冬季施工时应使土在未受冻的情况下回填压实,避免填土压实密度严重不均匀而造成土体下沉。(6)回填几种土时,不能仅用某一种土的击实试验得出的密度标准作为所有填土的压实度标准,而应按填土的不同类别,做相应土的若干组击实验,取值应符合相应规定。
软土地基的加固处理质量对路基的基础承载力有一定的影响,也是保证公路建成后安全和营运的主要因素之一。在有关特殊路基的施工中,根据软弱土层厚度及软土所处路段和沉降计算标准的不同分别采取不同的方法对不良地质进行加固,还要因地制宜,根据当地的施工条件选择即经济又有效的方法。
软土路基处理技术探究
软土路基不能简单的只按路基条件确定,因填方形状及施工状况,有必要在充分研究填方及构造物的种类、形式、规模、路基特性的基础上,判断是否应按软土路基处理。下面是我为您整理的软土路基处理技术探究论文,希望能对您有所帮助。
摘要: 近年来,在道路工程建设中软基处理问题也日益成为影响工程造价和道路施工质量的主要因素,并且越来越受到人们的关注。因此,对道理软土路基处理技术的研究也具有重大意义,本文首先对软土路基的概念及特性进行了说明,并详细探讨了几种软土路基常见的处理技术。
关键词: 公路;软土路基;加筋土;水泥搅拌桩;排水固结
一、软土路基的概念及其特性
(一)软土路基的概念
主要有粘土和粉土等细微颗粒含量多的松软土、空隙大的有机质土、泥炭土以及松散砂等土层构成,他们的成员结构和形态虽然不同,但都有含水量大、压缩性高、强度低和透水性差的特点。软土路基不能简单的只按路基条件确定,因填方形状及施工状况,有必要在充分研究填方及构造物的种类、形式、规模、路基特性的基础上,判断是否应按软土路基处理。
在道路建设过程中,有些软土地基填筑过程中就因路基变形,无法定型铺筑路面;有的勉强铺出了路面,但软基变形,未待交工验收,路面就开始失稳;有时在运行中变形,不但要年年整治,耗费大量人力、物力和财力,而且影响行车安全,中断交通。在软土地基上修建道路,首先要进行加固处理;因此,加强对软基处理效果的研究,对于确保道路工程质量意义重大。
(二)软土路基的特性
我国各地不同成因的软土都具有近于相同的共性,主要表现为:1.天然含水量高,孔隙比大。含水量在34%~72%之间,空隙比在~之间,饱和度一般大于95%,液限一般为35%~62%,2.透水性差。大部分软土的渗透系数为10-8~10-7㎝/s。3.压缩性高。压缩系数~,属高压缩性土。4.抗剪强度低。我国软土天然不排水,抗剪强度小于20kpa,有效内摩擦角20~350。在荷载的作用下,如果软土路基能够排水固结,软土抗剪强度将产生显著变化。软土排水固结速度越快,则其强度改善效果越明显。5.具又能变性。一旦受到扰动,土的强度明显下降,甚至成流动状态。6.流变性显著。在剪应力的作用下,软土承受剪应力的作用产生缓慢了剪切变形,并可能导致抗剪强度的衰减,在固结沉降完成后,软土还可能产生可观的次结沉降。
二、公路工程软土路基的处理技术要点
(一)软土路基浅层的处理方法软土地基浅层处理是指对路床处理深度不超过5m,处理的方法主要包括加筋土法、强夯法、换填法和抛石挤淤法等,下面一一作详细阐述。
1.加筋土法。
加筋土法是将土工织物或者是土工栅格等植入地基土中,两者形成一个整体,增大压力扩散角,从而提高地基的承载能力,减少其沉降。加筋土法一般适用于回填土形成的路堤,适用于软土、砂土和粘性土。土工栅格通常可与砂垫层共同作为一层,通过这一层将堤身荷载传递到软土地基中去,这一层具有与路堤本身与软土地基不同的刚度,它既是路堤的柔性基础,又是软土固结时的排水面。通过这一垫层的处理后,地基变得均匀,施工速度快、路基中心最终沉降量比不铺土工合成的材料要小,路堤的侧向变形也将由于设置土工格栅而得以减小,能够较为迅速的达到提高地基承载力和稳定性的目的。
2.强夯法。
强夯法是使用起重设备,将大重量(80~300KN)和一定外形结构规格的夯锤起吊至某一高度(一般为6~30m)后,自由下落,给地基土以强大的冲击能量的夯击,是地基土产生强烈的震动和很高的动应力,将夯面以下一定深度地土层夯实,以增大地基的承载力和稳固性,降低压缩性的一种软土地基处理方法。由于夯击能力大,加固深度也大,对于一般的软土地基加固有着良好的效果。它是一种快速加固软基的方法,施工设备简单,施工工艺操作简单,不需要加固材料,费用低、周期短,适用土质范围广,加固效果显著,可取得较高的承载力,一般地基强度可提高2~5倍;变形沉降量小、压缩性可降低2~10 倍;加固影响深度可达6~10m,土粒结合紧密,有较高的结构强度,是一种常用的软土地基处理方法。
3.清淤换填法。
这是最常用的.方法,这种方法是全部或部分挖去软弱土,用良好土换掉软土、淤泥土的方法。取材方便时尽量换填渗水性土,目的为保证填筑的稳定和减少沉降量。它适用于表层淤泥质、泥炭土、无硬壳、厚度不超过3m和地区排水施工的情况.开挖时深度在2m内,用人工或机械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,并修筑临时便道,由汽车运载出坑;换填的深度要根据承载力确定。
4.抛石挤淤法。
在湖塘、河流或积水洼地、常年积水且不易抽干,软土厚度较薄,采用抛填片石,片石不宜小于30cm。抛填时,自中线向两侧展开,横坡陡于1:10时,自高向低展开抛填,使淤泥向两边挤出,片石抛出水面后应用小石块填塞垫平,以重型压路机碾压,其上铺反滤层,再进行填土。
(二)软土路基深层的处理技术
1.水泥搅拌桩加固。
(1)加固原理。水泥搅拌桩加固的基本原理是基于水泥加固土的物理化学反应过程,利用机械设备将水泥喷入待处理的道路软土路基内,并不断上下搅拌均匀,促使水泥与土发生水解和水化反应并形成凝胶体,最终形成一种稳定的结构整体,从而提高土地的整体强度,满足路基使用承载力的要求。
(2)加固方法。水泥搅拌桩根据施工方法可分为湿法和干法两种。湿法搅拌桩是利用水泥作为固化剂,通过机械进行持续的深层搅拌,在路基深处将软土和固化剂强力搅拌,形成有足够的强度的复合地基。水泥搅拌桩加固分为浆喷法和粉喷法,当土质的天然含水量大于30%,塑性指数大于10时,一般采取粉喷法。因为一般情况下,相同的搅拌时间内,粉喷法比浆喷法处理的软基强度要高,但是浆喷法施工便利,容易控制施工质量。
(3)施工中应注意的问题。水泥搅拌桩必须根据试验确定的技术参数进行施工,施工应控制钻机下钻深度、喷粉高程以及停灰面以确保搅拌桩有足够的长度。在喷粉接桩时,须保证喷粉重叠长度大于1m。搅拌桩施工时,水泥的泵送过程必须连续,固化剂的用量误差应控制在1%之内。完成搅拌施工后,将钻头提离地面,开启空压机清除管道及喷咀中的残余粉体和附着泥土,然后桩机移向下一桩位。
2.排水固结法
在软土地基上加压并配合内部排水,加速软土地基的排水,加快软土基固结的处理方法称为排水固结法。适用于处理各类淤泥、淤泥质粘土及充填等饱和黏性土地基,主要有以下几种加固方法:
(1)加载预压法和超载预压法,该方法是一处理软黏土、粉土、有机质沉淀物和杂填土,简易可行、效果显著,有成熟理论,处理土质较均匀;但需要时间长,且需搬运大量土石方。
(2)砂井(各种塑料排水板):该方法适用于无机质软粘土,该方法有成熟的设计和施工经验及计算理论,常和加载预压结合,效果可行,但是施工和预压需数月时间。
(3)真空预压法:适用于处理软黏土,可避免搬运土石方的麻烦,但预压力有限,处理深度不大。
3.高压喷射注浆法。
高压喷射注浆法是将带有特殊喷嘴的注浆管置于土层预定深度,以高压喷射流使固化浆液与土体混合,凝固硬化加固地基土体的方法。它适用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、黄土、砂土、人工填土和碎石土等地基。高压喷射注浆法在意大利、日本和联邦德国得到较快的发展,意大利和Radio公司还开发了可同时在钻进中检测地层土质、机器控制和自动调节设计浆量并收集反馈信息的机械,国内也很重视并已进行过一些探索性试验。
参考文献
[1]许志军.软土地基和预压法地基处理[M].北京机械工业出版社,2010.
[2]韩莹莹.软土地基处理方法综述及其应用[J].中国水运,.
[3]张晓青.浅谈几种软土地基处理方法[J].计算机建筑.
关键词:30cm混渣+20cm碎石+4层20cm灰土本人有幸于三月中旬到六月上旬间在天津市塘沽区的天津大道项目实习,以实习期间对天津大道项目路基工程的了解和认识为素材,并按照工程施工的顺序分析路基施工中的要点编纂论文。一、天津地区气象水文及地质情况天津位于北半球暖温带,中纬度亚欧大陆东岸,四季分明,介于大陆性欲海洋性气候的过渡带上,属于半湿润季风气候。春季干燥多风,冷暖多变;夏季温高湿重,雨热共济;秋季天高云淡,风和日丽;冬季寒冷干燥,雨雪稀少。年平均气温1~12℃,七月平均气温℃,一月平均气温-5℃,极端最低气温-21℃,极端最高气温℃。年平均降雨,一日最大暴雨量,最大积雪深度29mm。春秋两季降雨量分别占全年的10%和14%;夏季6月中旬~9月中旬为雨季(汛期),平均雨日34天左右,占全年降水量的73%以上;冬季与血量占全年的1%~3%.天津地区位于海河流域下游,海河水系是华北地区最大水系,本工程自北向南,横贯扇面中央,共永定河、中亭河,子牙河等3条一级河道,龙河、中泓故道、南运河等3条二级河道,并且沿线灌溉、排水渠道密布,基本形成排灌水网系。二、天津大道工程概况天津大道连接天津市中心城区小白楼商务区与滨海新区于家堡、响罗湾商务区,为城市快速路,西起外环线津沽立交,东至中央大道,双向八车道,设计行车速度80km/h。三、材料要求(一) 路基填土1、路基填料宜优先选用级配良好的砾类土、砂类土作为填料,泥炭、淤泥冻土、强膨胀土、有机质土及易溶盐超过允许含量的土等,不得直接用于填筑路基。2、本工程位于冰冻地区,严禁采用未经处理的粉质土直接填筑路基。当采用其他细土时,路基填料CBR应满足要求。此外,液限大于50%,塑性指数大于26的细粒土不得直接作为路基填料。3、禁止使用沼泽土、泥炭及淤泥、含有树根、树桩、易腐朽物质或有机质含量大于5%,氯盐含量大于3%,碳酸盐含量大于的土。4、中央分隔带及绿化带填土按绿化回填要求进行填筑。5、细粒土尽可能粉碎,粒径不得大于15mm。(二) 碎石1、碎石中不含植物残体、垃圾等杂物。2、最大粒径应小于30mm,要求其压碎值不超过30%、强度不小于15MP(未筛分碎石)。3、 碎石的颗粒组成应符合JTJ034-2000中第中2#级配要求,为方便施工,宜采用10~30mm的粗集料,5~10mm的中集料,0~5mm的石屑细集料三种粒料配合。3、池塘路基处理碎石垫层用碎石强度不小于15MP(未筛分碎石),最大粒径应小于150mm,通过20mm筛孔的选料不得超过总量的30%,通过筛孔的选料不超过总量的10%。(三) 钢塑双向土工格栅1、钢塑双向土工格栅应采用凸结点形式,以保证连接牢靠,其性能要求如下:纵向抗拉强度:≥80KN 横向抗拉强度:≥80KN伸缩率:≤3% 结点剥离力:≥350N2、同时为尽量减少搭接程数量,钢塑双向土工格栅幅宽不宜小于4m。(四) 石灰 1、石灰应采用消石灰或生石灰粉;消石灰中不得有未消解的生石灰颗粒,石灰等级应在三级以上。2、 如采用生石灰,钙质生石灰中有效氧化钙氧化镁的含量应大于70%;如采用消石灰,钙质消石灰中有效氧化钙氧化镁的含量应大于50%。 3、石灰剂量=石灰质量/干土质量,生石灰块应在使用前7~10天充分消解。消解的生石灰应保持一定的湿度,不得产生扬尘,也不得过湿成团。消石灰宜过孔10mm的筛,并尽快使用。(五) 水泥 1、 水泥应符合国家技术标准的要求,宜采用的普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥。 (六) 土壤固化剂 1、土壤固化剂采用液粉土壤固化剂路邦EN-1(浓缩液),固化剂浓缩液掺入剂量为,或根据实验确定。 2、土壤固化剂的技术性能指标应符合现行行业标准《土壤固化剂》CJ/T3073的规定,溶液的固体含量不得大于3%,不得有沉淀或絮状现象。(七) 水应采用饮用水或PH大于或等于6的水。四、施工程序(一)路基表层整体处理方案由于本工程均处于稻、苇地等潮湿地段,路基填筑前应清除地表草皮、树根、腐殖土、垃圾、杂物等,路基清表30cm后大致找平并进行碾压,压实度应符合设计(90%)要求,如达不到压实度要求,可采用5%戗灰处理;如戗灰0~50cm仍达不到压实度要求,需换填50cm碎石垫层,以加快工程进度。路基填筑高度小于路面和路床总厚度时,应将地基表层土进行超挖并分层回填压实,处理深度不应小于路床底面。工程所处区域为平原地貌,土质为粘土或粉质粘土,地下水丰富,土质含水量较高,全线路基处于潮湿、中湿状态,因此需要对路基表层按实际情况分别进行处理方可进行路基填筑。 1、填土高度大于2m的路段(路床最低点距清表后地表距离):地表整平后晾晒,对露出地下水的路段应设置临时排水沟,排除地表积水,经推土机排压后填筑30cm混渣,经12t以上压路机碾压3~4遍后通铺双向土工格栅,土工格栅反包其上灰土层(20cm厚,5%戗灰)2m,继续分层填筑分层压实灰土(5%戗灰,如达不到相应层位压实度及强度要求,增加灰量至8%)至路床顶以下80cm,对无法承受12t以上压路机地段应增加混渣厚度,各层压实度及强度满足设计说明的要求。2、 填土高度大于、小于2m的路段(路床最低点距清表后地表距离):地表整平后晾晒,对露出地下水的路段应设置临时排水沟,排除地表积水,经推土机排压后填筑40cm混渣,经18t以上压路机碾压3~4遍后通铺双向土工格栅,土工格栅反包其上灰土层(20cm厚,5%戗灰)2m,继续分层填筑分层压实灰土(5%戗灰,如达不到相应层位压实度及强度要求,增加灰量至8%)至路床顶以下80cm,对无法承受18t以上压路机地段应增加混渣厚度,各层压实度及强度满足设计说明的要求。3、填土高度小于的路段(路床最低点距清表后地表距离):地表应继续下挖至距路床顶的高度,排除地表积水后晾晒,经推土机排压后填筑30cm混渣,经18t以上压路机碾压2~3遍后继续填筑20cm的碎石,在混渣和碎石之间通铺双向土工格栅,土工格栅反包其上碎石2m,碎石经18t压路机碾压3~4遍后用平地机刮平碎石层准备填筑灰土。(二)混渣填筑1、混渣填筑厚度较大时应分层填筑分层压实,每层以20~25cm为宜2、混渣填筑时应严格控制含水量,对于含水量较大的应进行适当的晾晒方可以进行碾压。而且应避免使用含土量过大的混渣,如果有含土量较大的材料进场,应先进行堆备,待其他含土量较少的混渣进场时掺拌后填入路基中。3、混渣的强度应保证不小于15MP,最大粒径应保证小于150mm,通过20mm筛孔的选料不得超过总量的30%,其通过的不超过总量的10%,大粒径渣石应填筑在下部,小粒径渣石填筑在上层,保证混渣顶的平整度(误差不超过2cm)空隙较大时应扫入石渣(未筛分),或石屑填充,上部可填筑渣石或石屑。4、雨天时注意对基槽进行排水,杜绝在含水量过大的情况下对混渣进行碾压。5 、为避免地基产生过分扰动造成地基基底无法压实,压路机在碾压过程中严禁使用震动碾压。但与此同时为保证填料的密实性,在碾压过程中横向接头要重叠50cm进行碾压,做到无漏压,保证碾压均匀,且严格控制碾压遍数为四遍。碎石填料与混渣碾压要求相同。 (三)碎石填筑1、由于碎石填筑厚度仅为20cm,应严格控制混渣顶面高程,杜绝混渣侵入碎石填筑范围,减少碎石填筑厚度。2、碎石填料粒径应控制在5cm以内,其通过的总量不超过总量的10%,且级配良好,无杂物。3、使用碎石强度不小于15MP(未筛分碎石)。4、大粒径碎石应填筑在下部,小粒径碎石填筑在上层,保证碎石顶的平整度(误差不超过2cm)。(四)钢塑双向土工格栅的铺设1、土工格栅存放及铺设直接接触的填料中严禁含强酸性、强碱性物质、2、一般路段土工格栅的铺设应垂直于路堤轴线方向,桥头路基处理段土工格栅应顺路堤轴线方向铺设。3、土工格栅之间的连接应使用尼龙卡扣呈梅花型绑扎牢固,搭接长度不小于30cm,间距不得大于3各空格。4、土工格栅铺设完成后应及时填筑调料,避免受阳光长时间暴晒,铺设与填料填筑时间间隔应不超过48小时。5、施工中应采取措施避免是土工格栅受损,出现破损及时修补或更换。6、土工格栅下乘层应平整,铺设时应拉直、平顺、绷紧,紧贴下承层,不得扭曲褶皱。7、土工格栅上的第一层填料应采用轻型机械摊平和碾压,一切车辆及施工机械只允许沿路堤轴向方向行驶。8、铺设土工格栅时,应在路堤每边各预留不小于2m的长度,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。9、混渣层大致平整密实,大块石头尽量压到下层土中或者人工捡走,避免石块咯烂土工格栅。10、平地机在整平碎石时,下刀要注意掌握力度,发现土工格栅立即收刀,整平时现场必须有人紧盯,发现问题人工及时处理。(五)路基施工填土要求1、一般路基段填土处理(1)路基必须分层填筑分层碾压。每层最大压实厚度不宜超过20cm(当压实机械可以保证压实度并经现场试验、检测合格后可适当加大压实厚度),路床顶面最后一层压实厚度为20cm(遇特殊情况不满足设计要求是,最小压实厚度不得小于10cm)。 (2)含水量应控制在压实最佳含水量±2%之内。(3)路基填筑宽度每侧应宽出填筑层设计宽度30cm,压实宽度不小于设计宽度,最后销坡。(4)路基表面应具有2%~4%的向外横坡,防止积水。为避免路基边坡被雨水冲刷,路基填筑过程中要求在路基下坡脚外两米处设置临时排水埝和排水设施。(5)征地边线外两侧各10m范围内禁止集中取土。(6)路基填筑范围内严禁作为施工便道使用。(7)路基填筑应均匀密实,路床顶面横坡于路拱横坡一致。(8)路基填土压实度、填料最小强度及最大粒径不小于表1要求。 路基压实度、填料最小强度及最大粒径 表1项目分类 压实度(%)(重型压实标准) 填料最大粒径(cm) 填料最小强度(CBR)%路堤 上路床(0~30cm) ≥96 10 8 下路床(30~80cm) ≥96 10 5 上路堤(80~150cm) ≥94 15 4 下路堤(>150cm) ≥93 15 3零填及路堑路床(0~30cm) ≥96 10 8注:表中所列压实度系按《公路土工试验规程》(JTJ051)重型击实实验法求得的最大干密度计算所得。(9)路基填土高度路基最小填土高度须保证不因地下水、地表水、毛细水及冻胀作用而影响稳定性。本工程为城市道路,路基设计最小填土高度应大于路床处于潮湿或中湿状态的临界高度。根据沿线各钻孔(钻探时间为6月份最不利季节)揭示的地下水位以及Ⅱ4区路基处于潮湿、中湿状态的临界高度计算的路基最小填土高度见表2。 处于中湿、潮湿状态时的最小填土高度 表2名称 孔位 ZK48 ZK49 ZK50 ZK51孔口标高 静止水位埋深(m) 水位标高(m) 中湿状态路基设计标高(m) 中湿填土高度(m) 潮湿状态路基设计标高(m) 潮湿填土高度(m) 、特殊路基段处理(1)桥头引路段桥头引路路基填方路段处于中湿状态,应对现状地坪清表整平后,回填路基土,然后在距路床顶面以下40cm以下做20cm土壤固化剂固化石灰土(5%石灰)+20cm土壤固化剂水泥石灰土(2%水泥+3%石灰),保证土基不出现软弹现象。 (2)池塘段路基处理 ○1路线在穿越大面积池塘及大型沟渠处应打坝、抽水、清淤、整平后分层填筑分层压实混渣(每层以20cm~30cm为宜)至距路床顶以下100cm处,通铺钢塑双向土工格栅后填筑20cm碎石,碎石之上分层填筑灰土。池塘、大型沟渠等边坡应开蹬成台阶状,蹬高,两步为一蹬,蹬宽≥,开蹬处铺设≥宽的钢塑双向土工格栅。 ○2路线经大面积池塘时,应将各池塘间堤埝铲平后再进行填筑混渣垫层、铺设土工格栅等工作,以确保路基整体性。(3)桥头路基处理 ○1桥头两侧地基处理根据地质条件、填土高度和施工周期,采用加固土桩(水泥搅拌桩)+石灰土(8%)的处理方式,加固土桩采用梅花形布置。加固土桩横向布置范围放坡一侧应超出引路坡脚以外至少。○2成桩后应凿出桩头50cm,桩顶先铺30cm碎石垫层,然后铺土工格栅,最后再铺30cm碎石垫层 。○3桥头处理范围控制在50m,根据处理前后恭候沉降差的情况,靠近桥头50m范围内(除台背回填)路堤填料采用8%石灰土,所填填料应分层碾压夯实,压实度要求达到重型90%。桥台后背回填采用14%石灰土分层碾压夯实。(六)灰土填筑 施工时按照“四区段”和“八流程”进行。“四区段”即:“上土摊铺区、翻晒拌合区、整平碾压去、报验养生区”,“八流程”即:“上土、摊铺、翻晒、布灰、拌合、整平、碾压、养生”。具体施工工艺如下: 1、试验标定在上土之前应取现场土样测定土的天然含水量及液塑限并进行标准击实试验确定最佳含水量和最大干密度。2、测量放样测量组准确放出道路中心线。3、路堤填筑时在取土场用挖掘机和装载机将土装入自卸汽车,运到填土路基处。根据路基宽度、自卸汽车方量及松铺厚度,用白灰洒线打网格,确定每车土的卸土位置,以保证填土厚度。4、素土摊铺粗平后,首先应根据虚铺系数追踪测定高程,在考虑虚铺系数的情况下若高程达不到设计值应及时采取措施补救,待满足要求后用铧犁和旋耕犁进行翻晒和粉碎。在上灰前,检查土的含水量,当接近最佳含水量时及时上灰。5、 摊铺石灰:素土整平稳压后,按眼路线走向5×10m打好方格,根据配比将每格需要的石灰量人工摊铺均匀。上灰时应保证灰土中无杂质、无未消解的灰块。6、 路拌机拌合:石灰摊铺完成后,均需用路拌机拌合,拌合遍数2遍以上,要用专人在路拌机后面随时检查拌合深度,拌合深度以打入路床顶以下5~10mm为宜,确保无素土夹层,保证拌合均匀色泽一致,没有灰花团和花条,检测混合料的含水量和灰剂量,含水量控制在最佳含水量1~2个百分点,灰剂量符合规范要求。7、 整平和碾压:用平地机、水准仪跟踪控制高程。当高程、横坡达到规范要求时,先用振动压路机稳压一遍,再用振动压路机振压两遍,然后用18~21t压路机进行碾压三遍,由路肩向路中心碾压,碾压时轮迹重叠1/2轮宽,路肩处应多压2~3遍。严禁压路机在已完成的或正在碾压的路段上急调头或急刹车,以保证石灰土的表面不被破坏。若在碾压过程中出现“弹簧”现象,应采用挖除、重新换填或掺石灰或水泥等措施进行处理。在压路机碾压结束之前用平地机再终平一次,使其纵向顺适,路拱符合设计要求。终平应仔细进行,必须将局部高出部分刮除并扫除路外,对局部低洼之处不再进行找补,可待铺筑下层时处理。8、 试验检测:一段路基完成后,试验人员及时进行路面外形、压实度、灰剂量等的试验检测,自检合格后报请监理工程师验收,验收合格后进行下层施工。外形管理的测量频率和质量标准项次 规定值 检查方法和频率纵段高程(mm) +5~-20 每20延米1处厚度(mm) -10~-25 每1500~2000 m26个点宽度 不小于设计值 每40延米1处平整度(mm) 15 3m直尺,每200延米2处,每处连续10尺横坡(%) + 每100延米3处 我发的是word文档,有些格式肯定不正确,你自己修改
你好,本人也是学土木的,这篇文章为原创,在百度或谷歌等网站绝对找不到,供你参考、修改,实为抛砖引玉之作,希望你能满意。 不良地基的处理与加固方法[摘 要] 论述了在建造建筑物之前,针对不良地基土及异常地基土的处理方法及加固方案。[关键词]不良地基;异常地基;地基处理;施工工艺;基础刚度Abstract:This paper the treatment schemes and reinforcing means of badness and abnormality foundation before thebuilding words:badness foundation; abnormality foundation; foundation treatment; construction technique; stiffness 在现实工程中,经常会出现不良地基及异常地基的情况,如若对其处理不当将对建筑物造成不良影响。本文将对不良地基及异常地基情况的处理做一简要介绍,以便能更好地解决工程实际中地基出现的问题。1 不良地基的处理1·1 置换法1·1·1 换填法:就是将表层不良地基土挖除,然后回填有较好压密特性的土进行压实或夯实,形成良好的持力层,从而改变地基的承载力特性,提高抗变形和稳定能力。 施工要点:将要转换的土层挖尽、注意坑边稳定;保证填料的质量;填料应分层夯实。1·1·2 振冲置换法:利用专门的振冲机具,在高压水射流下边振边冲,在地基中成孔,再在孔中分批填入碎石或卵石等粗粒料形成桩体。该桩体与原地基土组成复合地基,达到提高地基承载力减小压缩性的目的。 施工注意事项:碎石桩的承载力和沉降量很大程度取决于原地基土对其的侧向约束作用,该约束作用越弱,碎石桩的作用效果越差,因而该方法用于强度很低的软粘土地基时必须慎重行事。1·1·3 夯(挤)置换法:利用沉管或夯锤的办法将管(锤)置入土中,使土体向侧边挤开,并在管内(或夯坑)放人碎石或砂等填料。该桩体与原地基土组成复合地基,由于挤、夯使土体侧向挤压,地面隆起,土体超静孔隙水压力提高,当超静孔隙水压力消散后土体强度也有相应的提高。 施工注意事项:当填料为透水性好的砂及碎石料时,是良好的竖向排水通道。1·2 预压法1·2·1 堆载预压法:在建造建筑物之前,用临时堆载(砂石料、土料、其他建筑材料、货物等)的方法对地基施加荷载,给予一定的预压期。使地基预先压缩完成大部分沉降并使地基承载力得到提高后,卸除荷载再建造建筑物。 施工工艺与要点:①预压荷载一般宜取等于或大于设计荷载;②大面积堆载可采用自卸汽车与推土机联合作业,对超软土地基的第一级堆载用轻型机械或人工作业;③堆载的顶面宽度应小于建筑物的底面宽度,底面应适当放大;⑤作用于地基上的荷载不得超过地基的极限荷载。1·2·2 降水法:降低地下水位可减少地基的孔隙水压力增加上覆土自重应力,使有效应力增加,从而使地基得到预压。这实际上是通过降低地下水位,靠地基土自重来实现预压目的。 施工要点:一般采用轻型井点、喷射井点或深井井点;当土层为饱和粘土、粉土、淤泥和淤泥质粘性土时,此时宜辅以电极相结合。1·3 压实与夯实法以配合堆载预压用于加速饱和粘性土地基的固结1·3·1 表层压实法:采用人工夯,低能夯实机械、碾压或振动碾压机械对比较疏松的表层土进行压实。也可对分层填筑土进行压实。当表层土含水量较高时或填筑土层含水量较高时可分层铺垫石灰、水泥进行压实,使土体得到加固。1·3·2 重锤夯实法:重锤夯实就是利用重锤自由下落所产生的较大夯击能来夯实浅层地基,使其表面形成一层较为均匀的硬壳层,获得一定厚度的持力层。 施工要点:施工前应试夯,确定有关技术参数,如夯锤的重量、底面直径及落距、最后下沉量及相应的夯击遍数和总下沉量;夯实前槽、坑底面的标高应高出设计标高;夯实时地基土的含水量应控制在最优含水量范围内;大面积夯时应按顺序;基底标高不同时应先深后浅;冬季施工时,对土已冻结时,应将冻土层挖去或通过烧热法将土层融解;结束后,应及时将夯松的表土清除或将浮土在接近1m的落距夯实至设计标高。 1·3·3 强夯:强夯是强力夯实的简称。将很重的锤从高处自由下落,对地基施加很高的冲击能,反复多次夯击地面,地基土中的颗粒结构发生调整,土体变为密实,从而能较大限度提高地基强度和降低压缩性。其施工工艺流程:①平整场地;②铺级配碎石垫层;③强夯置换设置碎石墩;④平整并填级配碎石垫层;⑤满夯一遍;⑥找平,并铺土工布;⑦回填风化石渣垫层,用振动碾碾压八遍。一般在大型强夯施土前,都应选择面积不大于400m2的场地进行典型试验,以便取得数据,指导设计与施工。1·4 挤密法1·4·1 振冲密实法:利用专门的振冲器械产生的重复水平振动和侧向挤压作用,使土体的结构逐步破坏,孔隙水压力迅速增大。由于结构破坏,土粒有可能向低势能位置转移,这样土体由松变密。1·4·2 施工工艺:①平整施工场地,布置桩位。②施工车就位,振冲器对准桩位。③启动振冲器,使之徐徐沉入土层,直至加固深度以上30~50cm,记录振冲器经过各深度的电流值和时间,提升振冲器至孔口。再重复以上步骤1~2次,使孔内泥浆变稀。④向孔内倒入一批填料,将振冲器沉入填料中进行振实并扩大桩径。重复这一步骤直至该深度电流达到规定的密实电流为止,并记录填料量。⑤将振冲器提出孔口,继续施工上节桩段,一直完成整个桩体振动施工,再将振冲器及机具移至另一桩位。⑥在制桩过程中,各段桩体均应符合密实电流、填料量和留振时间等三方面的要求,基本参数应通过现场制桩试验确定。⑦施工场地应预先开设排泥水沟系,将制桩过程中产生的泥水集中引入沉淀池,池底部厚泥浆可定期挖出送至预先安排的存放地点,沉淀池上部比较清的水可重复使用。⑧最后应挖去桩顶部1m厚的桩体或用碾压、强夯等方法压实、夯实,铺设并压实垫层。1·4·3 沉管砂石桩(碎石桩、灰土桩、OG桩、低标号桩等):利用沉管制桩机械在地基中锤击、振动沉管成孔或静压沉管成孔后,在管内投料,边投料边上提(振动)沉管形成密实桩体,与原地基组成复合地基。1·4·4 夯击碎石桩(块石墩):利用重锤夯击或者强夯方法将碎石(块石)夯入地基,在夯坑里逐步填人碎石(块石)反复夯击以形成碎石桩或块石墩。2 异常情况的地基处理2·1 松土坑(填土,墓穴,淤泥等)的处理2·1·1 将坑中松软虚土挖除,使坑底及槽帮四壁均见天然老土,然后采用与坑边的天然土压缩性相近的材料回填,回填材料及做法:①当地基为砂土时,用砂或砂石回填,回填每层厚度不大于20cm并应分层洒水夯实或用平板振捣器夯实。②当地基为较密实的干硬性粘土时,可用3∶7灰土分层夯实。③当地基为中密可塑粘土时,用1∶9灰土分层夯实回填。④当虚土挖除后,如遇地下水,则水下部分采用级配砂石回填,水上部分仍可用灰土夯实回填。2·1·2 当单独柱基下有虚土坑时,可按下述情况处理①如坑深度大于槽宽,或坑面积大于槽底面积的1/3时,宜将槽底全部落到坑底。②在粘性土中,两相邻单独柱基的槽底高差不得大于相邻柱基的净距,否则应将较浅的柱基槽底相应落深,使两柱基槽底标高取平。③在砂性土中,两相邻单独柱基的槽底高差不得大于净距的1/2,否则两柱基的槽底宜取平。④如坑底过深,可考虑加大基础底面积,或与相邻柱基础连在一起做成联合基础。2·2 局部范围内有硬土或旧结构物时的处理当基底下有局部过硬的土质或旧结构物(如旧基础,老灰土,化粪池,旧砖窑,压实的路面,大树根,大块石等)时,应全部挖除,再按上述方法回填或加深基础(应指出的是,不能认为在地基处理时,只须对松软的地基做处理。对过于坚实的地基如不做处理,也会引起建筑物产生较大的不均匀沉降)。2·3 设备管道的处理当上下水等设备管道在槽底以上穿过时,应在基础墙处管道上方留出大于房屋预估沉降量的空隙,以避免建筑物产生沉降时引起管道损坏,同时,应采取防止管道漏水的措施,以避免漏水浸湿地基而引起不均匀沉降。当管道基础穿过基础时,可将基础局部落深,使管道穿过基础墙,同时,管道上方应按上述原则留足够的空隙。[参考文献][1] 董爱飞. 常用地基处理技术综述[J]. 建筑, 2008, (03) . [2] 梁亚明,刘英华. 刚性桩复合地基在软土地基处理中的应用[J]. 科学之友(B版), 2008, (03) . [3] 王剑峰,赵竹莹. 浅谈CFG桩地基处理及工程实例[J]. 林业科技情报, 2008, (01) . [4] 曹冰. 复合地基技术在北良港淤泥吹填区地基处理中的应用研究[J]. 港口科技, 2008, (03) . [5] 钟毅. 砾料石灰土结构在软土地基处理中的应用研究[J]. 北方交通, 2008, (03) . [6] 刘震,郑忠钦. CCMG地基处理在上海长江大桥桥头路基施工中的应用[J]. 上海公路, 2008, (01) . [7] 王刚,玄力,张广范,张跃宇. CFG桩在地基处理中的应用实例[J]. 西部探矿工程, 2008, (05) . [8] 吴剑,周健,崔积弘,茅永德. 上海港罗泾港区地基处理的试验研究[J]. 工业建筑, 2007, (S1) . [9] 冯国栋. 浅谈地基不均匀沉降的原因及防治[J]. 科技创新导报, 2008, (08) . [10] 苑克伟,李国,王积鑫. 粉喷桩在箱涵地基处理中的应用[J]. 北方交通, 2008, (03) .
建筑施工毕业论文的整理的思路我们可以依据建筑施工毕业的引言、建筑施工中常见问题的现状及危害、建筑施工采用的措施、建筑施工总结四部分内容。其中建筑施工中常见问题的现状及危害的问题内容有哪些?(1)地基基础中常见的质量问题1、地基基础中常见的质量问题有深基坑的支护不按要求进行支护、施工期间有相邻的建筑物或者是正在施工中的建筑物未定期的进行沉降测量从而造成安全隐患甚至是重大经济损失。2、地基处理方法中的密实法不按规定进行而造成承载力不足直接影响到上层建筑的质量。(2)钢筋工程中常见的质量问题1、钢筋的绑扎不到位或者是绑完后发生钢筋位移。会减少工程的预期荷载承载力。2、在施工中为了寻求利益的最大化或者是材料原因随意更换钢筋型号从而造成柱梁板的承载力不足发生质量上的问题。3、在进行钢筋连接时不按要求进行。在柱中会造成柱子的受压减小,在梁板中会造成受弯减小从而影响工程的质量和寿命。4、受力钢筋的弯钩和锚固长度不够。在柱中会造成柱子的受压减小,在梁板中会造成受弯减小从而影响工程的质量和寿命。更多关于标书代写制作,提升中标率,点击底部客服免费咨询。
浅谈几种特殊土地基的工程特性及地基处理论文
摘要:随着科学技术的进步和发展,建筑行业进入了一个新的时代。建筑工程施工过程中,首先要考虑的就是地基问题,只有确定地基土壤的种类,才能制定正确的施工方法,从而保证工程能够顺利进行。但对于比较特殊的地基土壤,就要使用特殊的方法。例如:湿陷性黄土、膨胀土、粘性红土等都是一些比较特殊的土壤,只有了解土壤的特性才能制定出相应的处理办法。
关键词:特殊土壤;工程特性;地基处理
在现代化的城市当中,人们需要各种各样的建筑,例如:居民楼、办公楼、标志性建筑等等。每—种建筑所需要的地基都是不—样的,这就需要特殊地基特殊处理。要想建筑工程,必须先打地基,要打地基,必须先了解地基的特陛。地基的特胜对于整介工笫酬毡兑是非常关踺的,只有地基扣碍牢固,才能保证工程的质量。本文就几种特殊地基土壤的特陛及处理办进行讨论。
1湿陷性黄土
工程特性
湿陷性黄土是一种特殊陛质的土,在一定的压力下,下沉稳定后,受水浸湿,土结构迅速破坏,并产生显著附加下沉,故在湿陷性黄土场地上进行建设,应根据建筑物的重要陛、地基受水浸湿可能洼的大小和在f~fJ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陛措施,防止地基湿陷列建舅澎伊叫新猪。湿陷性黄土的颗粒组成。我国湿陷性黄土的颗粒主要为粉土颗粒,占总重量约50~700/0,而粉土颗粒中又以的粗粉土颗粒为多,占总重约,小于的粘土颗粒较少,占总重约1428%,大于 mm的细砂颗粒占总重在5%以内,基本上无大于025mm的中砂颗粒。黄土是干旱或半干旱气候条件下的沉积物,在生成初期,土中水分不断蒸发,土孔隙中的毛细作用,使水分逐渐集聚到较粗躬粥E的接触点处。同时,细粉粒、粘粒和—趔纠辞蒯趣廷也不同程度的集聚到粗颗粒的接触戋眵成胶结。湿陷性黄土的湿度和密度。湿陷眭黄土之所以在—定压力下受水时产生显著附加下沉,除上述在遇水时颗粒接触点处胶结物的软化作用外,还在于土的欠压密状态,干旱气候条件下,无论是风积或是坡积和洪积的.黄土层,其蒸发影响深度大于大气降水的影响深度,在其形成过程中,充分的压力和适宜的湿度往往不能同时具备,导致土层的压密欠佳。接近地表2。3米的土层,受大气降水的影响,一般具有适宜压密的湿度,但此时上覆土重很小,土层得不到充分的压密,便形成了低湿度、高孔隙率的湿陷性黄土。湿陷性黄土在天然状态下保持低湿和高孔隙率是其产生湿陷的充分条件。我国湿陷性黄土分布地区大部分年平均降雨量约在250~500mm,而蒸发量却远远超过降雨量,因而湿陷性黄土的天然湿度—般在塑限含水量左右,或更低—些。
处理办法
利用灰土、素土回填。这是—种比饺常用的方法,利用灰土和素土回填就是把地基底部的湿陷性土层全部挖出,或者挖到设计的深度,之后利用灰土、素土在开挖的地方回填,并且逐步的夯实基础,同时,施工人员要根据不同的回填土采用不同的处理参数,这样的处理力{去得到了广泛的使用,并且已经取得了较好的效果。通常垫层的厚度是1~3米。这种方法最大的好处就是可以消除垫层范围内的湿陷性,’在施工的时候也比较方便。但施工人员应注意的是:—定要严格控制回填土的质量,对于灰土、素土层的最优含水量与最大干密度进行掌控,否则的话,就没有办法达到预期的处理多兜果了。122预湿陛方法。在叠显陷性黄土当中,有—种叫做自重湿陷性黄土的地基土。当建筑]:程遇到自重湿陷性黄土的时候,就可以采用预湿胜的方法解决。所谓的预湿阻功怯,就是越龟筑沲工以前,对自重湿陷性黄土进行先行的浸湿处理,使自重湿陷性黄土因为自重的作用发生人为的湿陷,之后施工人员就可以等湿陷壳1分以后,再进行基础的施工。在现实的应用当中,这科叻法可以消除地-F劭眯以外黄土的自重湿陷性,但是表面数米以内的湿陷性黄土因为压力不够,仍然具有一定的湿陷性,需要进行二次处理。这种方法的应用只有在I遇到自重湿陷性黄土的时候才可以使用,否则会影响整个工程的进度。
2膨胀土
工程特性
膨胀土指的是具有较大的吸水后显著膨胀、失水后显著收缩特陡的高液限粘土。膨胀土粘粒成份主要由强亲水陆矿物质组成,并且具有显著.胀缩眭的粘陛土。该土具有吸水膨胀、失水收缩并往复变形的性质,对建澈旧锐刎翻出的破坏作用不可低估,并且构成的破坏是不易修复的。为了保证瑶豺铷筑物在较长时间内基础的稳定和安全的目的,必须解决因膨胀土而造成的一系列工程问题。含水量。膨胀土之所以具有很高的膨胀潜力,与它的含水量有密不可分的关系。当膨胀土的含水量不变的时候,就不会雨叶搁职的变化。建筑施工的时候,建造在含水量夕R筻的粘土上的建筑物不会受到由膨胀引起的破坏。_旦粘土的含水量改变,立刻就会产生垂直和水平两个方向的体积膨胀,含水量只需要百分之一到百分之二的变化,就足够引起有害的膨胀。在许多地区,膨胀土对于-人f门的危害是比较巨大的,建造在膨胀土上的地板,在雨季到来的时候,土壤中的含水量增加所引起的地板开裂、翘起现象屡见不鲜,由此可见,膨胀土不但特殊,而且还具有较强的危害性。
处理办法
换土回填。因为膨胀土具有含水量变化的特陛,所以,施工人员可以采用换土回填的力谌进行处理。主要是采用灰土进行置换,施工人员要根据施工区域的地质情况来确定置换的参数。除了采用灰土置换以外,施工人员还可以采用砂石垫层的处理方法,要注意的是,砂石的厚度应该大于300mm,而且宽度应该大于地基底部的宽度。
利用化学方法。施人员可以利用化学的方法改良土壤,也就是说利用拌合实惠的方法改良膨胀土层,或者是用石灰砂桩和石灰浆压注对膨胀土进行干预,消除膨胀土形变。
挖除法。这种方法比饺简单,就是对厚度较小的膨胀土层进行挖除,从而消除膨胀土的影响。
3 黏性红土
3;1工程特陛
红粘土主要是呈现棕红色、褐黄色,覆盖于碳酸盆岩系的岩层上,液限较高的塑出砧性土,此类粘土为原生红粘土。而液限较低的则可称之为次生红粘土。红粘土的产生和分布主要是因为地质历史气候因素的影响,在气候影响下碳酸盆母岩的上层产生风化而形成。红粘土的工程特征是:塑性高、空隙比大、天然饱和度为90%以上,使得红粘土构成一相体系;土质指标变化幅度大。
处理力法
在天然地基上施工的时候,应将地基做浅埋处理。目的是考虑到利用具备较高承载力的表面坚硬或者硬塑性土质作为持力层。基底以下保持原有较厚的硬质土层,使其附加的应力相对较小,以此使得下卧层满足设计变形要求;基础底部土层厚度变化较大的时候,应保持相对较厚的可压缩层,减少相邻点之间的沉降差异。
结束语
地基的好坏决定着—个工程的好坏,因此,对于地基一定要严谨的对待。上述的几种土壤都是比较特殊的土壤,在施工的时候,尤其要注意处理力法。虽然上述的处理办法得到了广泛的使用,但是具体的措施讶≥匣要在实际睛况中才能确定。上述三种特殊的土壤对于建筑工程的影响是比较大的,所以,还是应该多探索—些更加实用并且简单的处理办法。
参考文献
[1]王银梅湿陷性黄土地基处理新途径的探讨Ⅱl中国地质灾害与防治学报,2008(4).
[2]钟赣斌,特殊黄土地基的处理与加固技术m中国高新技术企业,2009(24).
[3]史宏民,湿陷性黄土工程性质及其地基处理方法简述口l山西水利,2010(2).
你好,本人也是学土木的,这篇文章为原创,在百度或谷歌等网站绝对找不到,供你参考、修改,实为抛砖引玉之作,希望你能满意。 不良地基的处理与加固方法[摘 要] 论述了在建造建筑物之前,针对不良地基土及异常地基土的处理方法及加固方案。[关键词]不良地基;异常地基;地基处理;施工工艺;基础刚度Abstract:This paper the treatment schemes and reinforcing means of badness and abnormality foundation before thebuilding words:badness foundation; abnormality foundation; foundation treatment; construction technique; stiffness 在现实工程中,经常会出现不良地基及异常地基的情况,如若对其处理不当将对建筑物造成不良影响。本文将对不良地基及异常地基情况的处理做一简要介绍,以便能更好地解决工程实际中地基出现的问题。1 不良地基的处理1·1 置换法1·1·1 换填法:就是将表层不良地基土挖除,然后回填有较好压密特性的土进行压实或夯实,形成良好的持力层,从而改变地基的承载力特性,提高抗变形和稳定能力。 施工要点:将要转换的土层挖尽、注意坑边稳定;保证填料的质量;填料应分层夯实。1·1·2 振冲置换法:利用专门的振冲机具,在高压水射流下边振边冲,在地基中成孔,再在孔中分批填入碎石或卵石等粗粒料形成桩体。该桩体与原地基土组成复合地基,达到提高地基承载力减小压缩性的目的。 施工注意事项:碎石桩的承载力和沉降量很大程度取决于原地基土对其的侧向约束作用,该约束作用越弱,碎石桩的作用效果越差,因而该方法用于强度很低的软粘土地基时必须慎重行事。1·1·3 夯(挤)置换法:利用沉管或夯锤的办法将管(锤)置入土中,使土体向侧边挤开,并在管内(或夯坑)放人碎石或砂等填料。该桩体与原地基土组成复合地基,由于挤、夯使土体侧向挤压,地面隆起,土体超静孔隙水压力提高,当超静孔隙水压力消散后土体强度也有相应的提高。 施工注意事项:当填料为透水性好的砂及碎石料时,是良好的竖向排水通道。1·2 预压法1·2·1 堆载预压法:在建造建筑物之前,用临时堆载(砂石料、土料、其他建筑材料、货物等)的方法对地基施加荷载,给予一定的预压期。使地基预先压缩完成大部分沉降并使地基承载力得到提高后,卸除荷载再建造建筑物。 施工工艺与要点:①预压荷载一般宜取等于或大于设计荷载;②大面积堆载可采用自卸汽车与推土机联合作业,对超软土地基的第一级堆载用轻型机械或人工作业;③堆载的顶面宽度应小于建筑物的底面宽度,底面应适当放大;⑤作用于地基上的荷载不得超过地基的极限荷载。1·2·2 降水法:降低地下水位可减少地基的孔隙水压力增加上覆土自重应力,使有效应力增加,从而使地基得到预压。这实际上是通过降低地下水位,靠地基土自重来实现预压目的。 施工要点:一般采用轻型井点、喷射井点或深井井点;当土层为饱和粘土、粉土、淤泥和淤泥质粘性土时,此时宜辅以电极相结合。1·3 压实与夯实法以配合堆载预压用于加速饱和粘性土地基的固结1·3·1 表层压实法:采用人工夯,低能夯实机械、碾压或振动碾压机械对比较疏松的表层土进行压实。也可对分层填筑土进行压实。当表层土含水量较高时或填筑土层含水量较高时可分层铺垫石灰、水泥进行压实,使土体得到加固。1·3·2 重锤夯实法:重锤夯实就是利用重锤自由下落所产生的较大夯击能来夯实浅层地基,使其表面形成一层较为均匀的硬壳层,获得一定厚度的持力层。 施工要点:施工前应试夯,确定有关技术参数,如夯锤的重量、底面直径及落距、最后下沉量及相应的夯击遍数和总下沉量;夯实前槽、坑底面的标高应高出设计标高;夯实时地基土的含水量应控制在最优含水量范围内;大面积夯时应按顺序;基底标高不同时应先深后浅;冬季施工时,对土已冻结时,应将冻土层挖去或通过烧热法将土层融解;结束后,应及时将夯松的表土清除或将浮土在接近1m的落距夯实至设计标高。 1·3·3 强夯:强夯是强力夯实的简称。将很重的锤从高处自由下落,对地基施加很高的冲击能,反复多次夯击地面,地基土中的颗粒结构发生调整,土体变为密实,从而能较大限度提高地基强度和降低压缩性。其施工工艺流程:①平整场地;②铺级配碎石垫层;③强夯置换设置碎石墩;④平整并填级配碎石垫层;⑤满夯一遍;⑥找平,并铺土工布;⑦回填风化石渣垫层,用振动碾碾压八遍。一般在大型强夯施土前,都应选择面积不大于400m2的场地进行典型试验,以便取得数据,指导设计与施工。1·4 挤密法1·4·1 振冲密实法:利用专门的振冲器械产生的重复水平振动和侧向挤压作用,使土体的结构逐步破坏,孔隙水压力迅速增大。由于结构破坏,土粒有可能向低势能位置转移,这样土体由松变密。1·4·2 施工工艺:①平整施工场地,布置桩位。②施工车就位,振冲器对准桩位。③启动振冲器,使之徐徐沉入土层,直至加固深度以上30~50cm,记录振冲器经过各深度的电流值和时间,提升振冲器至孔口。再重复以上步骤1~2次,使孔内泥浆变稀。④向孔内倒入一批填料,将振冲器沉入填料中进行振实并扩大桩径。重复这一步骤直至该深度电流达到规定的密实电流为止,并记录填料量。⑤将振冲器提出孔口,继续施工上节桩段,一直完成整个桩体振动施工,再将振冲器及机具移至另一桩位。⑥在制桩过程中,各段桩体均应符合密实电流、填料量和留振时间等三方面的要求,基本参数应通过现场制桩试验确定。⑦施工场地应预先开设排泥水沟系,将制桩过程中产生的泥水集中引入沉淀池,池底部厚泥浆可定期挖出送至预先安排的存放地点,沉淀池上部比较清的水可重复使用。⑧最后应挖去桩顶部1m厚的桩体或用碾压、强夯等方法压实、夯实,铺设并压实垫层。1·4·3 沉管砂石桩(碎石桩、灰土桩、OG桩、低标号桩等):利用沉管制桩机械在地基中锤击、振动沉管成孔或静压沉管成孔后,在管内投料,边投料边上提(振动)沉管形成密实桩体,与原地基组成复合地基。1·4·4 夯击碎石桩(块石墩):利用重锤夯击或者强夯方法将碎石(块石)夯入地基,在夯坑里逐步填人碎石(块石)反复夯击以形成碎石桩或块石墩。2 异常情况的地基处理2·1 松土坑(填土,墓穴,淤泥等)的处理2·1·1 将坑中松软虚土挖除,使坑底及槽帮四壁均见天然老土,然后采用与坑边的天然土压缩性相近的材料回填,回填材料及做法:①当地基为砂土时,用砂或砂石回填,回填每层厚度不大于20cm并应分层洒水夯实或用平板振捣器夯实。②当地基为较密实的干硬性粘土时,可用3∶7灰土分层夯实。③当地基为中密可塑粘土时,用1∶9灰土分层夯实回填。④当虚土挖除后,如遇地下水,则水下部分采用级配砂石回填,水上部分仍可用灰土夯实回填。2·1·2 当单独柱基下有虚土坑时,可按下述情况处理①如坑深度大于槽宽,或坑面积大于槽底面积的1/3时,宜将槽底全部落到坑底。②在粘性土中,两相邻单独柱基的槽底高差不得大于相邻柱基的净距,否则应将较浅的柱基槽底相应落深,使两柱基槽底标高取平。③在砂性土中,两相邻单独柱基的槽底高差不得大于净距的1/2,否则两柱基的槽底宜取平。④如坑底过深,可考虑加大基础底面积,或与相邻柱基础连在一起做成联合基础。2·2 局部范围内有硬土或旧结构物时的处理当基底下有局部过硬的土质或旧结构物(如旧基础,老灰土,化粪池,旧砖窑,压实的路面,大树根,大块石等)时,应全部挖除,再按上述方法回填或加深基础(应指出的是,不能认为在地基处理时,只须对松软的地基做处理。对过于坚实的地基如不做处理,也会引起建筑物产生较大的不均匀沉降)。2·3 设备管道的处理当上下水等设备管道在槽底以上穿过时,应在基础墙处管道上方留出大于房屋预估沉降量的空隙,以避免建筑物产生沉降时引起管道损坏,同时,应采取防止管道漏水的措施,以避免漏水浸湿地基而引起不均匀沉降。当管道基础穿过基础时,可将基础局部落深,使管道穿过基础墙,同时,管道上方应按上述原则留足够的空隙。[参考文献][1] 董爱飞. 常用地基处理技术综述[J]. 建筑, 2008, (03) . [2] 梁亚明,刘英华. 刚性桩复合地基在软土地基处理中的应用[J]. 科学之友(B版), 2008, (03) . [3] 王剑峰,赵竹莹. 浅谈CFG桩地基处理及工程实例[J]. 林业科技情报, 2008, (01) . [4] 曹冰. 复合地基技术在北良港淤泥吹填区地基处理中的应用研究[J]. 港口科技, 2008, (03) . [5] 钟毅. 砾料石灰土结构在软土地基处理中的应用研究[J]. 北方交通, 2008, (03) . [6] 刘震,郑忠钦. CCMG地基处理在上海长江大桥桥头路基施工中的应用[J]. 上海公路, 2008, (01) . [7] 王刚,玄力,张广范,张跃宇. CFG桩在地基处理中的应用实例[J]. 西部探矿工程, 2008, (05) . [8] 吴剑,周健,崔积弘,茅永德. 上海港罗泾港区地基处理的试验研究[J]. 工业建筑, 2007, (S1) . [9] 冯国栋. 浅谈地基不均匀沉降的原因及防治[J]. 科技创新导报, 2008, (08) . [10] 苑克伟,李国,王积鑫. 粉喷桩在箱涵地基处理中的应用[J]. 北方交通, 2008, (03) .
以下内容均为引用,成果不归本人,希望对您的提问有所帮助软土地基处理方法概述 杜艳花(中交一公局第五工程有限公司京密项目部) 摘要:本文介绍了软土及软土地基的定义及特点,探讨了软土地基在公路工程中造成的危害,并介绍了几种软土地基的处理措施,对软土地基的施工具有一定的指导意义。关键词:软土地基 喷粉桩法 土工格栅 换土垫层法 改革开放以来,我国的公路运输事业经历了一次前所未有的发展机遇,取得了辉煌的成就。随着国民经济的发展,公路对经济的发展产生了越来越大的影响,也越来越受到国家的重视。虽然东南沿海地区的高速公路建设水平居国内前列,但是软土路基公路病害也时有发生。尤其桥头跳车现象严重,影响高速公路使用功能。由于桥头与路堤沉降差异太大,造成行车事故,不得不反复根治,不仅耗费资金,还造成严重的社会影响。为了保证道路的安全运行,对软土路基进行处理就显得尤为重要。1 软土及软土地基 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。 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。地下水位高,其上的填方及构造物稳定性差且发生沉降的地基。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。2 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,导致对应该做软基处理的地段未做处理设计。(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。(3) 虽然做了软土地基处理,但是措施不力,施工不当造成路堤失稳。(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。(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。3软土地基的处理方法地基处理的方法很多,高速公路软基处理与其它如房建等地基处理相比,有其自身的特点。一般处理路基的地质稳定问题从以下几个方面进行考虑:(1)改善剪切特性路基的剪切破坏以及在土压力作用下的稳定性取决于路基土的抗剪强度。因为了防止剪切破坏以及减轻土压力,需要采取一定措施以增加路基土的抗剪度。(2)改善压缩特性需采取措施提高地基土的压缩模量,以减少地基土的沉降。(3)改善透水特性由于是在地下水的运动中所出现的问题,因此,需要采取措施使地基土变成不透水或减轻其水压力。(4)改善动力特性地震时饱和松散粉细砂(包括一部分粉土)将会产生液化,因此,需要采取某种措施避免地基土液化,并改善其振动特性以提高地基的抗震性能。(5)改善特殊土的不良地基的特性主要是指消除或减少黄土的湿陷性和膨胀土的胀缩性等特殊土的不良地基特性。地基处理的方法可以从不同角度来分类,一般是根据地基处理的原理来进行分类,大致可以分为以下几种方法。换土垫层法当软弱土地基的承载力或变形满足不了设计要求,而软弱土层的厚度又不是很大时,将基础地面下处理范围内的软弱土层部分或全部挖除,然后分层换填强度较大的砂或其它性能稳定、无侵蚀性的材料,并压实至要求的密度为止,这种地基处理方法称为换土垫层法,简称为换填法。它适用于处理淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基。换填法的加固机理是:将软弱土层利用人工、.机械或其他方法清除,分层置换强度较高的砂、碎石、素土、灰土以及其他性能稳定和无侵蚀性的材料,并夯实(或振实)至要求的密实度。对软土厚度小于3米的情况,一般可采用全部挖除换填的方法。对厚度大于3米的情况,通常只采取部分挖除换填的方法。全部挖除换填从根本上改善了地基,不留后患,效果最佳,是最为彻底的措施。当高速公路路线通过的软弱土层位于地表、厚度较薄(小于3米)且呈局部分布的软土或泥沼地段,常宜采用全部挖除换填法处理地基。此种方法又可以分为:机械换土法、爆破挤淤法、抛石挤淤法、砂垫层法。强夯法强夯法是20世纪60年代末、70年代初首先在法国发展起来的,国外称之为动力固结法,以区别于静力固结法。它一般是用50吨左右的强夯机,将大吨位(100~400KN)的夯锤起吊到6~40米的高度自由落下,对地基土施加强大的冲击能,在地基土中形成冲击波和动应力,使地基土压密和振密,以加固地基土,达到提高强度、降低压缩性、改善砂土的抗液化条件、消除湿陷性黄土的湿陷性目的。强夯法主要适用于加固砂土和碎石土、低饱和度粉土与粘性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。因其加固效果显著,设备简单,施工方便、快捷,经济易行和节省材料,有利于环境保护等特点,很快传到世界各地约束法在路堤两侧坡脚附近打入木桩、钢筋混凝土桩或者设置片石齿墙等,可限制基底软土的挤动,从而保证基底的稳定。地基在实行侧向约束后,路堤的填筑速度可不加控制,且较反压护道节省土方,少占耕地,但需耗费一定数量的三材,成本较高。此法适用于软土层较薄、底部有较硬土层且施工期紧迫的情况,下卧层面具有横向坡度时尤其适合。土工织物加固法通过在土层中埋设强度较大的土工聚合物、拉筋、受力杆件等,使这种人工复合的土体,可承受抗拉、抗压、抗剪或抗弯作用,以提高地基承载力,减少沉降和增加地基的稳定。它适用于各种软弱地基。加固法的基本原理是通过土体与筋体间的摩擦作用,使土体中的拉应力传递到筋体上,筋体承受拉力,而筋间土承受压应力及剪应力,使加筋土中的筋体和土体能较好发挥各自的作用。常见的土工织物有土工格栅、土工带及土工格室,其中土工格室除了能够像土工带和土工格栅一样,能延缓或者切断地基破坏的滑动面,从而使地基承载能力提高。而且,土工格室能对处于格室内的土粒给予三维约束,,使土粒与格室成为一个刚度远大于地基的整体,它能较好分布施加在它上面的荷载,使地基受力较为均匀,从而提高地基承载力。粉喷桩法粉喷桩法,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。粉喷桩处理软基属于深层搅拌法中的一种,它是利用压缩空气向软弱土层中输送石灰、水泥等粉状加固料,使其与原位软弱土混合、压密,通过加固料与软弱土之间的离子交换作用、凝聚作用、化学结合作用等一系列物理化学作用,使软弱土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的柱状加固土,它与原位软弱土层组成复合地基,提高软土地基承载力,减少地基沉降量。高压喷射注浆法我国简称为高喷法或旋喷法,这种方法是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻到设计深度的土层,将浆液或水从喷嘴中高压喷射出来,形成喷射流冲击破坏土层。当能量大、速度快呈脉动状的射流,其动压大于土层结构强度时,土颗粒便从土层中剥落下来,一部分细颗粒随浆液或水冒出,其余土粒在射流的冲击力、离心力和重力等力的作用下,与浆液搅拌混合,并按一定的浆土比例和质量大小,有规律的重新排列,浆液凝固后,便在土层中形成一个固结体,可提高地基承载力,减少沉降,还可起到支挡与防渗的作用。它适用于淤泥、淤泥质土、粘性土、黄土、砂土、人工填土和碎石土等地基。轻质路基粉煤灰处理法粉煤灰是一种质轻、多孔隙、颗粒均匀、具有一定水稳性的无粘性材料。由于粉煤灰中含有一定量的CaO,SiO2,MgO等成份,它们在粉煤灰水化过程中体积产生膨胀,可利用这一膨胀率来增加软基加固效果。其路用性能满足公路中的技术要求。Ø 粉煤灰重量轻,最大干容重耐左右,比一般土的最大干容重轻40%左右,在软土路基上填筑粉煤灰时,可有效地减轻路堤重量,减少路基沉降及工后沉降量,从而影响路基处理方案,降低地基处理费用。Ø 粉煤灰强度高、磨擦系数大,在路面设计时,由于粉煤灰提高了软土的回弹模量值,相应减薄路面设计厚度。Ø 击实试验表明,粉煤灰和软土混合物具有更好的干密度,含水量和最大干密度的关系曲线较平缓,更利于在野外的施工水泥土搅拌法 是通过搅拌机械将水泥或(石灰)等材料与地基的软土搅拌成桩柱体,这种桩柱体成为水泥粘土桩、石灰粘土桩或某胶结物粘土桩,它具有一定的强度和水稳性。搅拌桩柱体与四周软土组成复合地基,可以提高地基承载力、提高地基强度、增大地基变形模量。因此,经搅拌法加固的软弱地基能提高地基承载力,减少地基沉降,阻止水体流动,增强地基的稳定性,还能阻止地下水的渗透。水泥土搅拌法分为深层搅拌法(湿法)和粉体喷搅法。 处理正常固结的淤泥、淤泥质土和含水量较高的粘性土、粉土等软土地基,用于处理泥炭土或地下水具有侵蚀性时宜通过试验确定其适用性。在软土地基上修筑公路和桥梁并不都会发生问题、只要设计和施工措施得当,就可以保证路堤、桥梁的稳定和使用效果。软土地基上路堤的设计与施工方案,应结合当地工程地质条件、材料供应、投资环境、工期要求和环境保护等因素,按照因地制宜、就地取材、分期修建、综合处治的原则进行充分论证,使设计和施工方案达到技术上先进、经济上合理。软土地基的处理方法很多,总之,软土地基处理的目的是增加地基稳定性,减少施工后的不均匀沉陷,所以施工的技术人员必须意识到软土地基的危害性,坚决以数据说话,认真测定基底的承载力,并根据不同的地质情况,不同的投资和工期要求,采用切实可行的处理方案,同时一定要采集桥涵施工后的工后沉降数据,积累经验,为今后的施工打下坚实的基础。参考文献[1]林宗元.岩土工程治理手册[M].沈阳:辽宁科学技术出版社,1993. [2]叶书麟.地基处理与托换技术[M].北京:中国建筑工业出版社,1992.[3]朱梅生.软土地基[M].北京:中国铁道出版社,1989.[4]刘玉卓.公路工程软基处理[M].北京:人民交通出版社,2002[5]徐至钧.水泥土搅拌法处理地基[M].北京:机械工业出版社,2004[6]汪双杰.高速公路不良地基处理理论与方法[M].北京:人民交通出版社,2004[7]SidnegM,JohnsonandJ’[M].1968[8]曾国熙.地基处理手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1993[9]孙更生.软土地基与地下工程[M].北京:中国建筑工业出版社,1984[10]叶观宝.地基加固新技术(第二版)「M].北京:机械工业出版社,2002[11]钱家欢.殷宗泽.土工原理与计算[M].北京:中国水利水电出版社,1996[12]叶观宝.高速公路软基处理的优化设计[D].同济大学博士论文,2003[13]刘宝兴.路基工程新技术实用全书[M].北京:海潮出版社,2001[14]刘兴德,牛福生,倪文.粉煤灰的资源化利用现状与研究进展[J].建材技术与应用,2005.[15]王建华.粉喷桩加固高速公路的机理和有效桩长的分析[D].河海大学硕士论文,2007.[16] 张洪强,房建果.土工格室在软土地基处理中的应用[J].山东交通科技,2003.