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软土地基论文样例十一篇

时间:2023-03-17 18:11:38

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软土地基论文

篇1

软土勘察包括:对软土固结状况进行勘察,分析总结其变形、强度特征及伴随应力变化的整体规律,并掌握其结构破坏对变形与强度的影响程度;勘察软土的层理特征、形成方式、表层硬壳厚度、立体分布的均匀性、底部硬土层状况、分布与发展规律、埋藏深度及渗透性能等;了解地下水埋藏状况,探讨软土对安全保护措施、施工材料级周围环境的影响;勘察软土内包含的地形地貌差异、河道与填土的分布深度及范围等。

1.2软土地基勘察的工作准备

(1)等级确定:岩土工程勘察应依据工程形成,按照干岩土工程勘察规范在对地基复杂程度、地基设计、现场场地复杂状况分析的基础上,与工程实践相结合开展等级划分,如若某软土工程依照规范设定为二级,则场地等级与复杂程度等都应依据二级标准,也就是场地中包含灰色粉质土、杂填土、中粗砂、粉质土、粉质粘土及细砂等土质成分,所以工程勘察等级定为乙级。

(2)工作量与勘察手段确定:工程勘察前应先估算工作量,初步确定需用的勘察技术手段;如对建筑周围的勘察点不知,孔深与间距确定及钻孔数量计算,由此整理汇总为整体工程所需的工程量及总采样数量;整理完成后制定恰当的工程流程并选用有效勘察手段。

(3)取样数量:在前期土壤勘察基础上可相应的制定试验取样位置与数量,以保证在标准时间内完成样品检测;取样数量的设定还要以工程量为依据,明确勘察试验的具体时间流程,以确保试验充分。

(4)工程水文状况:勘察过程中应及时了解工程周围的水文状况,如掌握地下水的排泄、径流情况等。由于地下水对软土地基影响较大,地下水的波动可能会造成勘察失误,所以应根据地下水状况实行有效的勘察及试验手段,以防止周期性地下水波动干扰勘察试验结果。

2软土地基工程勘察技术要点

2.1调查测绘

调查测绘中需注意的要点包括:软土层厚度、埋深与层间性质类型;软土分布范围、形成方式与基地低层类型;地下水排泄与补给状况及其与地表水的水利联系;软土内砂夹层的颗粒成分、厚度及透水性能;软土地基上已完成建筑对于地基变形及强度的影响;软土地基分布路段的地貌、地形及第四纪地层沉积联系。

2.2勘探点布置及深度

(1)勘探点应以建筑周边线及角点为依据进行布置,对于地基的主要受力层或下卧层起伏过大的部位应加设勘探点以探测其变化过程;对于单栋高层建筑,需符合地基均匀性评价标准,勘探点布置应在4个以上;对于建筑密集区域,勘探点可适当减少,但应保证各栋建筑含有1个控制性勘探点;

(2)勘探孔深度应能控制地基主要受力层,若基础底面宽度在5m以下时,勘探孔的深度对独立柱基础应大于基础底面宽度的1.5倍,对条形基础应大于基础底面宽度的3倍,且均应在5m以上;当存在大面积软弱下卧层或地面堆载时需适当调整控制性勘探孔深度;高层建筑的一般性勘探孔深度应为基底下基础宽度的0.5~1倍,且应深入至稳定地层。

2.3钻探

钻探是进行岩土工程土层划分的关键环节,其主要用于探测软土颜色、厚度、层位、状态,掌握地下水的排泄条件、径流方式及埋入深度,了解岩土层的基本物理学性质指标等。钻探技术要点包括:

(1)对于软土的取样应尽量使用薄壁取土器静压法,由取样到试验的整体过程都应采取有效保护措施,以避免样品收到水分流失、变形及扰动等外界环境条件影响;

(2)对于铁路或高速公路软土地基岩土工程的勘察,为防止软粘土收到扰动和地层性质受到破坏,通常采用干钻法;若需选用泥浆护壁回转钻进时,应采取保护措施以保证软土地基结构变化不会对土层原始物理力学性质造成影响;

(3)钻孔数量与质量应符合施工方案标准,钻孔深度需满足变形与应力设计计算要求;钻探时各项深度数据都通过丈量采集,累积测量误差应控制在5cm以下。

2.4测试

(1)原位测试:①剪切波速测试应在沿线选取具有样本代表性的地段开展,以保证软土震陷评价的有效性和地基刚度、岩土动力学参数、阻尼比计算的准确性;合理划分建筑场地搞震设计类别,对于场地地基的卓越周期计算要以样品性质为依据;②十字板剪切测试应选取代表性路段沿深度方向对地基稳定性存在不同程度影响的软土层进行测定,勘察在无排泄条件下土层的参与抗剪强度、抗剪强度及灵敏性指标;准确计算地基承载力以确定软土地基临界高度,分析软土固结历史;测试点的安设间距应符合各代表性路段的每段软土低层内都存在大于两组的有效现场剪切标准;③静力触探可利用贯入阻力的变化探查软土在垂直和水平方向上的状况,并可依据勘探资料和土层划分状况,分析软土的变形模量、承载力、类别等其他力学性能指标;其触点间距可依据场地环境类型进行确定。

(2)软土剪切试验:若软土的卸载和加载频率过高,其内部水产生的空隙水压消散速率同时出现变化,此时应选用自重压力预固结德尔不固结排水三轴剪切试验;对于透水性能较差的粘性土质可选用无侧限的压强度试验或十字板剪切试验;对于可能出现较大突变项目的土体在探测其残余剪切强度时可采用动态扭剪切试验、蠕变试验和动态三轴试验;对于软土排水速率快但施工精度较慢可采用直接剪切试验或固结不排水三轴剪切试验。

(3)室内测试:为有效评估地下水对建筑材料的腐蚀影响,应对地下水开展水质化学分析试验;对于力学试验中的加荷标准与级别、应力及路径条件、试验边界条件确定等应以工程现场地质环境作为主要参考,并结合运营期、预压期、施工工期等进行综合分析判定;试验项目也能够包含前期固结压力、酸碱度、有机物含量、天然快剪、压缩系数、液限、粒径成分、天然密度、固结快剪、天然含水量等。

篇2

2桩基础施工技术工艺处理措施研究

2.1开挖方法及控制要点

2.1.1打桩后再开挖在结合该工程实际处所地基地质环境及其当时现有的工艺条件下,包括吸收了国外同类题材项目的施工经验及建模理论的基础上,确立了“打桩后再挖土”的打桩作业原则。这是因为本项目如若采用先开挖在打桩的作业方式,不仅要考虑造价因素,同时还要评估施工难易程度。具体原因则是:本工程项目所处地质形态环境下,土质结构相对松散、含水量大,且高度压缩性非常明显,渗透性表现不灵敏,属于软塑、流塑组织状态,荷载性能不足。此外就开挖作业量而言,开挖规模较大,很难准确评估坑底标高。同时基坑长期在外投入的人工降水造价费也很高。特别是该地气象条件下降雨量丰富,但凡基坑被泡则会加剧塌方隐患,所以打桩机很难到坑底地带完成作业。若非所处作业条件受限,正常基坑打桩则需要利用路基箱,碎石块等物资设施加以辅助。基于此,本项目实行的“打桩后再开挖”打桩作业法则充分切合实际利用了地表硬壳层,从而使得打桩工作开展可采用地面行进方式完成作业,不仅使得作业效率显著提升而后又控制了造价成本投入,并巧妙控制了基坑开挖的桩柱变形及顶部位移。2.1.2质量控制要点虽然结合本项目实际特点采取了“打桩后再开挖”作业施工法具备显著优势,但是短板之处也同样值得重视,需要予以重点质量控制,即预先打入桩的弯曲变形组织形态下的水平位移需要严格控制。基于此,为控制变形加剧并产生控制良效,则需采取针对性控制手段:第一,应能结合施工流程,妥善控制挖土次序,并保持对称挖土以避免基坑长期在外;第二,当基坑面积较大时,则可以使用分段挖土作业原则完成该时期工序作业,即每挖一段就随后完工一段,并处理好每挖一段的回填,然后交替循环进行开挖。第三,基坑开挖后存在的土料应随挖随运,杜绝在边坡周围堆放开挖土,从而达到控制桩基变形及顶部位移的主要目的。

2.2锤击沉桩施工法

2.2.1沉桩锤选用标准本项目采用的打桩法主要以锤击沉桩法应用为主。值得指出的是,柴油锤、落锤、或者蒸汽锤的选择应能结合项目实际进行评估并应予以采用。一般而言,柴油锤特别适用于坚硬土层性质的地基土,这是因为柴油锤连续作业性能良好,锤芯夯击起跳高,且沉桩成效佳;而蒸汽锤一般比较受用于软粘土层进行沉桩;至于落锤,严格意义上可将其视为作业机具,应用于沉桩规模作业较小的短桩结构。因此,对于沉桩锤的选用确认,应能结合桩基础的规格型号、基本长度、以及其重量级、直径等参数进行评估并予以采用。2.2.2质量控制要点沉桩落锤的捶打原则应坚持以“重锤低打”执行原则为主,并要考虑桩基础本身极限强度允值的承受情况,即处在其捶打承受荷载允值内,尽量采用大桩锤,以避免捶打时桩头损坏。因此,结合上述沉桩锤落锤的捶打依据,本项目对于400x400mmx30m的钢筋混凝土方桩和钢管桩的沉桩施工,可优先选用3.5t级柴油锤;当调配确有困难时,亦可选用4.5t级柴油锤,但应限制锤跳高度,不应超过2m;φ550x100mmx40—45m的预应力钢筋混凝土管桩和钢管桩的施工,宜选4.5t级柴油锤。

2.3停打标准处理控制要点

2.3.1桩基础基本停打标准确认高层项目桩基础打桩的停打控制标准有关责任施工单位应能高度予以重视。这是因为桩基础的停打处理标准决定着该高层项目基础所承载的极限允值,从而决定是沉降量是否规则,以保障项目基础结构上方的建筑结构安全性能得以保持。此外,如若确保桩基础的停打控制标准合乎质量控制标准,则直接有效、合理控制施工进度,并确保打桩机具的油耗得到有效控制,且使得其桩锤使用周期寿命得以延长。因此,确认桩基础的桩锤停打标准,则需要客观考量该项目的所处地质环境,以及现有的桩基础规格种类、桩的长度,包括现场各项组织控制要素等进行综合评估并予以采用。基于此,结合受力形态存在的力学差异,则需切合项目实际来确认桩基础停打标准。2.3.2持力层确认贯入度虽然沿海一带土层所固有的基本性质属于软粘土,并且分布相对稳定。但是如何判断桩基础的沉桩锤击受力是否进入到持力层就成为了停桩标准控制关键。因此,此时可以凭借贯入度去进行客观评估。也就是说,待桩端已经深入到持力层,则可结合设计要求继续打至3—5D。不过,有时会遇到突发状况,即遇到结实、坚硬的持力层,这是打至3-5D无疑非常困难,(贯入度S<1.0mm)并且如若强行进行锤打则会使得桩基础损毁的同时又白白毁掉了桩锤。因此,对于该情况的技术交流则需要和设计单位进行反映与沟通,当经得对方同意时则能够以贯入度参数指标作为桩锤停打的主要考量依据。2.3.3基本效益本项目采用“重锤低打”大桩锤(柴油锤)的作业方式对400x400mmx30m及φ550x100mmx40—45m砼方桩及钢管桩完成了其沉桩作业。实际施工中,采用4.5t柴油锤的φ550x100mmx40—45m较大型号桩也都达到了基本预定深度,并且经过静载荷试验表明,桩身强度基本满足设计承载力需求,施工组织设计方案更为合理、可行和经济,远远超过缩短工期所获得的效益。

篇3

2水利工程中有效的软土地基处理方法

2.1置换填土法置换填土法不失为一种较好的软土地基处理方法,处理效果较为明显持久,但由于对客观条件要求较高,实际操作起来难度较大。具体操作方法是利用灰土、水泥等硬度较高的土质、材料取代软土,操作过程中注意做到均匀散落于地基之上,目的是保证洒落后土质有更高的承载能力,使其满足进一步的水利工程施工要求。该种软土地基处理方法,存在的问题在于其工程量较大,成本较高,不够经济,操作实施过程中为了有效控制工程成本,尽量就地取材。为了提高工程地基的防渗透性和地基承载能力,需要对替换后的填土进行再次夯实处理,必要时可以采用分层夯实方法。

2.2排水固结法软土地基处理,主要是通过各种技术方法来降低地基土质中的水分含量,达到增强土体强度的目的,可以尝试使用排水固结法处理。通过引入专门的排水设备(如塑料水管、沙井)排出软土地基内部的水分,以此来减小软土地基的土孔隙率,促使地基固结发生变形,从而有效提高地基牢固度。排水固结法较适用于那些饱和、软弱土层;如果是渗透性较低的泥炭土,由于可能导致最终的排水效果较差,应当慎重使用该方法。

2.3夯锤强夯法软土地基处理方法选择与地基内部土体性质密切相关,如果是沙土、黄土构成的软土地基,可以考虑使用夯锤来对软土进行夯实处理。一般情况下,用于夯实土体夯锤的夯力要求在80kN及以上,以此保证土体牢固,从而保证软土地基较高的牢固度和稳定性。以南水北调中线一期工程中某河段施工为例,该河段渠道地基为黏砂多层结构,且半挖半填,挖方深度为7.0~10.5m;渠道底板土质为细砂、重砂壤土和中壤土,渠坡由细砂、重砂壤土和中壤土构成,且重砂壤土、细砂土质分布不均,具有中等偏弱的透水性,而重砂壤土有明显的地震液化潜势。面对该特点的软土地基,在水利工程施工过程中可以考虑使用强夯法处理,单击夯击能3000kN•m时击四遍;其中前三遍夯锤落距可以保持在15m,第四遍满夯过程中落距可以降为5m。使用该技术方法处理完成后,需要对强夯区进行必要的标贯检测、土样室内化验分析,一般情况下都能够明显消除重砂壤土的地震液化问题,使处理后质量能够满足工程设计要求。如果由于地下水位较高,导致强夯后软土地基仍然不合格,可以考虑进行垫土辅助处理。

2.4水泥旋喷法水泥旋喷法是一种通过专用旋喷设备形成水泥旋喷桩来提高软土地基承载能力的方法。该方法较适用于冲填土、软黏土等土质软土地基加固。该方法的基本原理是通过在旋喷桩上设置一个能够发挥特别功能的注浆管,将这个注浆管放入到一定深度的软土层中,然后缓慢向上提升,这时喷嘴会以一定速度转动,而注浆管会在强压力作用下喷出水泥浆液,其与土体接触融合,在水泥浆液凝固后形成所谓的旋喷桩,达到牢固软土地基、防止渗水的目的。旋喷桩的强度、牢固度较高,且不容易被压缩,能够起到很好的土质改良作用。但是水泥旋喷方法也不是万能的,在使用该方法之前需要准确核查土体的成分,如果土体中含有较多的有机质成分,如塘泥土、泥炭土,建议不要使用该方法。

2.5管桩桩基法桩基法是当前水利工程施工建设中应用较为广泛的软土地基加固方法。由于其具有良好的牢固性质,被广泛应用于含水量较大的软土地基处理,其中以钢筋混凝土管桩和预应力管桩使用居多。仍然以前边所述的南水北调中线一期工程某河段为例,鉴于该河段地基土质,经研究后决定采用挤密砂石桩方法处理渠道地基;挤密砂石桩桩位布置为三角形,桩距为200cm、桩径为60cm。挤密桩施工前,先复核每根桩的桩位放线,成桩后再次检查桩位位置是否有偏差,如果发现存在偏差或者漏桩现象要及时纠偏和进行补桩。施工过程中挤密砂石桩跳打进行,由两侧向中间方向试验成桩,均匀分布、逐步加密,及时进行夯填。如果施工是在既有建筑物附近,该桩位是背离建筑物方向。

2.6高压灌浆法高压灌浆法是水利工程软土地基处理的主要方法之一,一般采用液压或者气压的方式,向软土地基内部灌入有凝固功能的浆液,或使用注浆管将水泥浆液均匀注入到软土层中,目的是赶走原有软土层中的水分、空气,促使软土层发生变形。浆液的凝固作用在于使原有软土层中的松散颗粒、裂隙进一步胶结成新的结合体,从而提高原有软土层的承载力、压缩模量,起到加固软土地基的作用。灌注浆液一般选择水泥浆、黏土浆等。

篇4

2水泥粉喷桩技术在该工程中运用的可行性分析

(1)水泥粉喷桩技术具有节约劳动力、加快施工进度,减少劳动强度,而且不受施工场地限制的特点。

(2)水泥粉喷桩技术能够节约工程成本,相对于其它施工技术来讲能够获得更大的利润。

(3)水泥粉喷桩技术的施工工期相对于其它技术来讲要短,从时间上能够节约成本。

(4)泥粉喷桩技术不会对周围人群及建筑物产生噪音干扰,具有环保性比较好。

3公路水泥粉喷桩施工技术的运用

3.1施工材料的实验工作

在进行施工时,粉喷桩水泥通常会选择325或者425规格的矿渣水泥以及普通硅酸盐水泥。在施工过程中必须选择符合施工设计要求的水泥的品种和标号。在进行施工之前要对施工用到的水泥进行抽检,确保每一批水泥都达到施工规范的要求。在堆放水泥的时候尤其要注意防潮、防雨,避免水泥出现各种质量问题而影响施工的进度及工程的质量。

3.2施工过程技术控制

3.2.1粉体计量的控制

喷粉自身的均匀性和掺入其中的水泥都会对粉喷桩的质量产生巨大的影响,所以,施工人员在进行施工过程中必须要对粉体的计量质量进行严格控制。施工人员在计算每延米喷粉的数量、总灰量和深度的时候,通常将钻机深度和电子称重法两种计量方法有效的结合在一起。主要从以下两个方面对计量粉体进行控制:

(1)保持喷粉均匀性的关键就是能够掌握好钻头的提升速度。在进行水泥喷入施工时要完全依赖于人工,不能够只是一味的去追求能够达到每米喷粉量的标准,对记录器数字进行虚拟伪造,导致出现喷粉不均匀的现象。

(2)从开始喷灰到钻头中有灰出现的这段时间里,施工人员要将钻机钻到桩底,要进行一小段时间的预喷,才能够提钻,要根据管道的长度来确定预喷的时间。在喷灰过程中,施工人员进行机器操作的时候,要将管道输送水泥的速度控制在大约1m/s,当管道的长度大于40m时,就需要将它钻到桩底然后再进行喷粉提钻,这样在桩底少灰的实际长度就差不多有1m,在这个时候进行搅动不仅就会将桩底原状软土破坏掉,还能够逐步增大沉降量。

3.2.2桩体打入持力层的控制

在施工时一定要将粉喷桩穿过软弱的土层打入到具有极高强度的持力层当中,通常将其进入到持力层里面50厘米当成是合格。然而在实际施工过程中,桩底设计标高与持力层在通常情况下是不一样的。所以,在施工时,施工现场经常会出现桩长和实际标高不达标的情况。当出现这种情况时会给后面的施工带来很多的不利影响,例如不能够保证排水的顺畅,在非常长的时间内,预压施工的温度都不会将下来;如果桩尖下面留有几米软土,就会产生很大的工后沉降。所以,粉喷桩施工的桩长必须要进入持力层才能够保证整个施工的质量。通常施工人员可以运用钻机钻到最深位置时电流表显示的度数和下降的速度来判断是否进入到持力层,将这两个数据与施工工艺试桩所得数值进行比较才能够得到合理准确的结论。一般情况下,额定电流值需要达到125%以上,下钻速度为0.5m/min。

3.2.3复搅拌的控制

对水泥和土的搅拌是否均匀都会对粉喷桩桩体的强度产生非常大的影响,因此,在施工过程中,要在正常搅拌施工结束之后进行复搅,一般来讲,经过复搅之后的粉喷桩的施工质量要远远好于没有经过复搅的粉喷桩施工质量。钻头在通常情况下喷出的粉体呈现的是脉冲状,如果搅拌的不够好,就会在桩中出现层状的粉体,加上处理的不够及时,就会出现“夹生”现象,即便是在后期施工过程中加入大量的水泥也不能够很好的提高其强度。所以,在施工时有必要进行复搅,这样能够确保水、土、粉体进行充分接触、混合,形成符合施工规范的质量比较高的桩体。因此,施工人员在进行搅拌过程中,必须对搅拌叶旋转的速度和整个钻机的提升速度进行严格控制,要确保能够对全桩进行充分复搅并且要其均匀性符合要求,以此来确保桩体的质量。

3.3成桩质量检测

在我国,对粉喷桩的成桩质量进行检验时主要依据以下四种方法:(1)静载试验(群桩、群桩复合、单桩、单桩复合);(2)桩身抽芯;(3)弹性波动测法;(4)N10轻便探。第一种方法能够对粉喷桩的各种技术数据进行定量的确定和分析,后面的三种方法是对粉喷桩的施工质量进行定性的判定和分析。一般来说,静载试验方法是用来检测涵洞结构物或其他重要构筑物基础的,弹性波动测法和N10轻便探用来检测路基部分的成桩质量,在本工程中运用以上几种方法进行了检测分析,符合规范和设计的要求。

篇5

沉降处理包括加速固结沉降和减少总沉降量两方面。加速固结沉降可采用加载预压、竖向排水(设置砂井或芯板排水)和挤实砂桩等方法。减少总沉降量可以采用换填好土、石灰(水泥)桩、挤实砂桩等方法。

1.2稳定处理

稳定处理可以采用换填土、挤实砂桩、石灰(水泥)桩等措施增加抗滑阻力。各种加速固结沉降措施都有助于促进软土层强度的增长;慢速或分期填筑路堤可以达到阻止地基强度降低的目的。

1.3应注意的问题

(1)地基的土质及土层构成(厚度、排水层等)条件。(2)道路的性质、路堤高度和宽度,是否为与构造物连接的地段等条件。(3)工期、材料供应、施工机械作业条件和对周围环境的影响等条件。以上处理方法可以单独使用,通常用几种方法组合使用,以发挥各种方法的特长,取得良好的处理效果。

2软土地基处理的具体措施

2.1换填土法

当淤土层厚度较簿时,可采用淤土层换填砂壤土、灰土、粗砂、水泥土及采用沉井基础等办法进行地基处理,鉴于换砂不利于防渗,且工程造价较高,一般应就地取材,以换填泥土为宜。可将软土全部挖除,使路堤筑于基底或尽量换填渗水性土。这种方法适用于软土厚度小于2m的路堤。换土法要回填有较好压密特性土进行压实或夯实,形成良好的持力层,从而改变地基承载力特性,提高抗变形和稳定能力,施工时应注意坑边稳定,保证填料质量,填料应分层夯实。

2.2抛石挤淤法

在路基底从中部向两侧抛投一定数量的片石,将淤泥挤出路基范围,以提高路基强度,所有片石宜采用不易风化的大石块,尺寸一般<0.3m。其上铺0.1m厚碎石及0.1m厚砂层后再填土。这种方法的适用范围为:软土厚度<3.0m,表层无硬壳,呈流动状态、排水困难的地基状态。

2.3反压护道法

当软土和沼泽较厚,路堤高度不超过极限高度的2倍时,路堤两侧填筑适当厚度和宽度的护道,在护道附加荷载的作用下,保持地基的平衡,增加抗滑力矩,防止路堤的滑动破坏。通过反压护道法使路堤下淤泥趋于稳定。护道一般可采用单组形式,其高度为路堤高度的0.3—0.5倍。适用范围:当路堤超过极限高度的1.5—2.0倍以内时适用。

施工时,护道尽量与路堤同时填筑,且压实度要达到90%以上。它的特点是施工工艺简单、费用较低,但施工用地增大。

2.4砂垫层法

在软土地基上铺设厚度为0.5—1.2m的砂层,可使软土顶面增加一个排水面,促进路基底的排水固结,提高路基的强度及稳定性。砂垫层材料的选择以透水性好的砂或砂砾(74u筛孔通过率为3%以下)为宜,以保证所需的排水能力;砂垫层的宽度以每侧宽出路堤0.5—1.0m为宜。砂垫层适用于路堤高度<2倍极限高度的状况。

2.5设置砂井法

砂井与连接的砂垫层配合使用效果较好,一般砂井直径为0.2—0.3m,井距为井径的8—10倍,常用范围为2—4m,平面上呈矩形或梅花形布置。适用范围:软土层厚度>5m,且路堤高度超过天然地基承载力容许的高度很多时适用。

2.6摊铺土工布法

高填土可适当分层,采用土工布加强路堤刚度,并在软土基上隔垫,使荷载均匀,避免局部破坏,对地下水防治相当有利,也可以用土工布摊铺软土底层,并折向沿边坡作防护,这样既提高基底刚度,也使边坡受到维护,有利于排水和因地基应力再分配而增加路基的稳定性

2.7排水固结法

排水固结法是解决淤泥软粘土地基沉降和稳定问题有效措施,由排水系统和加压系统两部分组合而成。排水系统是在地基中设置排水体,利用地层本身的透水性由排水体集中排水的结构体系,根据排水体的不同可分为砂井排水和塑料排水带排水两种。

2.8灌浆法

是利用气压、液压或电化学原理将能够固化的某些浆液注入地基介质中或建筑物与地基的缝隙部位。灌浆浆液可以是水泥浆、水泥砂浆、粘土水泥浆、粘土浆及各种化学浆材如聚氨酯类、木质素类、硅酸盐类等。灌浆法对加固淤泥软土地基具有明显效果,如福建省龙海市角美壶屿港水闸由于淤泥软基不均匀,沉陷闸基沉降最大达到0.63m,加固时采用单管高压旋喷灌浆处理,每个闸墩上、下游侧和中间各设5个灌浆孔,沿闸墩轴线两侧布孔,灌注水泥浆,成桩直径0.5m,伸入闸基础10.5m,采用灌浆压力为20MPa,经过处理后闸基沉降基本得到控制。高压旋喷灌浆处理原理是通过在闸基中高压旋喷灌浆形成水泥土摩擦桩,提高闸基承载力,达到控制沉降的目的。另一种对淤泥软土地基闸室淘空处理通常应通过水闸上游防渗如设置水平铺盖或垂直防渗控制闸基渗流,然后再对闸室进行灌浆处理。

3结语

总之,软土地基的强度或变形的问题是工程土中必须十分注意的问题,过大的沉降及不均匀的沉降造成软土地区大量的工程事故。因此,在软土地区进行设计与施工的道路工程时,必须从地基、建筑、结构、施工、使用等多个方面综合考虑,采取相应的措施,减少地基的不均匀沉降,保证建筑物的正常使用。

参考文献:

[1]徐至钧.建筑地基处理技术丛书:软土地基和预压法地基处理[M].机械工业出版社,2005.

篇6

不同形式的桥梁工程,其软土地基的软硬程度都存在着较大的差异,这主要是受到了土质和工程性质的影响。设计人员、施工人员对于工程笔不要严格按照于软土的定义施工,对于构造物的荷载对地基产生的不利影响,以及不同程度的沉陷问题都需要进行科学的验算处理,并参照工程性质的具体标准,实施针对性的处置方式,尤其是做好现场的地质勘查与鉴别,避免工程质量遭到破坏。

1砂(砾)垫层处理技术

砂(砾)垫层主要常用作软土层厚度小,排水功能良好,砂砾资源优良、工程进度松缓的情况下。通常砂(砾)垫层的厚度在12~24cm,而主要理论根据是提升排水面,主要针对软土地基在构造物荷载作用下加快排水固结凝结过程,以增强软土层的强度,达到稳定性标准。在砂砾垫层施工的材料选择方面,主要是结合洁净中、粗砂,含泥量低于5%,并在实际施工过程中得出5cm以下的天然级配砂砾排水固结效果显著,需在施工过程做好洒水压实工作,在施工之前需要做好砂砾表层的检查,表层湿润时则可采取施工处理。

2抛石挤淤处理技术

由于软土层厚度较大,且处于流动状态,这就给排水带来了难度,在修建涵洞地基处理工程中主要结合抛石挤淤法。挤淤施工材料主要包括了难风化的石料,片石尺寸在30cm以上的。抛投过程中需要按照正确的顺序进行,通常为延桥涵中轴线,自中间往两边,促使淤泥往向两旁挤出。在片石挤淤固定的情况下设置一层砂砾反滤层,并做好相应的施工处理工作。抛石挤淤法的优点在于,操作方便、动作快捷。在施工时需尽量保证施工地点能够满足材料使用的需要,并结合正确的顺序完成施工,这样能够避免因抛石厚度失衡而造成工程质量降低,若从成本和料源考虑也可运用钢渣代替片石挤淤。

3粉喷桩加固处理技术

(1)在粉喷桩施工前期需要做好材料准备工作,主要是针对技术资料而言,需具备工程地质报告,土工试验报告,室内配比试验报告,粉喷桩设计桩位图等相关资料。

(2)保证施工场地的整洁、无异常物质。遇到场地低洼时需做好回填粘性土;遇到施工场难以达到机械行使的需要时,需要增加砂土或碎石垫层。

(3)粉喷桩使用到的水泥性能应该达到工程设计的标准,并且配备相关的产品合格证,以及施工现场的检验合格才可使用。禁止运用受潮、结块变质的加固料。

(4)准备必要的施工准备,并做好组装与维护工作。

(5)粉喷桩的施工工艺制定需要参照配比和施工参数相互符合的,试桩通常为5根,这样能够确找出钻进和搅拌速度,以及喷气压力、喷粉量等等。

4井点降水处理技术

4.1井点降水处理技术特征

对于地下水水位较高的区域,常常会对排水给施工带来很大的阻碍,这时就需要积极采取井点降水法,这种方式常常具有很好的性价比。遇到降水深度过大,土质质量差的情况时,需要对井点降水法比集水坑法的作用进行综合分析评比,尤其是在降水,工期、资金等指标做好对比工作。井点降水法的不足之处在于桥涵多,工期短时需要增加井点设备,投资金额也增多。

4.2实例分析

本次研究的某公路工程公路,其第二合同段地质为湿陷性黄土,且地下水位较高,地面到达980~160cm则有地下水。在地质面积里设置了8座小桥涵,而一道3m涵洞因为在设计早期,地质勘查问题使得桥涵基础埋深达到了地面3m以下,因此难以制定软基处理措施。在施工过程中将软基处理措施划定为属于换填软弱土,且适当增加片石砼。参照具体工程的施工环境与工期长短,使用了环形布置的单层轻型井点设备,单级离心泵则属于主要的抽水设备,结合基坑地面实施开挖线,长度为1.5m;并设置了适当的集水总管,总长在45m;总管主要是由无缝钢管组成,用直径为10cm;井点管主要由无缝钢管构成,数量共24根,长为6m,直径为4cm,井点管的间距控制在3m,在地面的埋深度在5m;对井点管下端的1.5m面积内,参照梅花形态布置滤孔,直径为1.5cm。包裹着铜丝细滤网,细滤网包裹着塑料纱布粗滤网,用铁丝绑扎粗滤网外部,最后用粗麻环绕起来;离心泵、射流器、循环水箱构成了一个抽水机。

井点降水法施工工艺流程包括了:施工准备--安装井点系统--抽水--挖基--基础施工--井点系统去除环节。

施工准备分地表清理、施工放线、设备检查等,而井点设备是检点。安装井点降水设备需把井点沟槽挖出后设置总管,并且结合井点管边冲孔布置井点管,并灌填干净粗砂形成一道滤层;利用弯头把总管、各井点管组合起来再布置抽水设备。水电接通时需进行试抽、检查,以保证设备使用性能的正常。抽水需顺利进行,并对附近的地面变化进行观察,发生变化时需要对抽水量调整。通常出水按先大后小,先浊后清情况进行。遇到施工附近存在建筑物,可布置回灌井点避免沉降。抽水时需要试挖基坑一点,划定水位下降情况。在水位低于施工水位时对抽水马力调整,尽早做好挖基工作。基础施工需尽早完成,并针对性的回填,接着讲井点系统拆掉,对总管和井点管进行清理。结合实际的工程施工结构看,笔者总结出了若工程施工时期划定的妥当,且周围的施工环境,及施工设备都能够准备好,运用井点降水法对构造物软基挖进行处理常常会起到重要的效果,不仅能够达到工期和效益双赢的局面,还能保证基础施工达到理想的质量效果。

参考文献

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1.1承载能力差因为软土基的含水量较大,因此土体的压缩量增加,在承受较大载荷的时候就容易被压缩,形成大规模的沉降,外界压力容易导致地基的整体性破坏。这也是软土基最突出的特点。

1.2沉降量大软土地基所含有的天然水量大,其松散程度也就随之增加,施工中因为压力失水就会导致沉降,如果处理不当出现的沉降呈现不规则的情况,就会导致后续施工的困难,严重的时候会导致路面出现倾斜甚至塌方,尤其对桥梁施工的影响最大。

1.3压缩性大软土的特征是孔隙大,呈现松散的状态,其可以被大范围的压缩,如果在市政施工中不能进行妥善处理,其在后续施工中容易出现基坑边坡失稳、边坡错位、路基塌方等情况,导致施工的安全性降低,也会影响周边建筑的稳定。

2市政路桥施工中出现软土地基的基本思路

2.1因地制宜各个地区的土质特征不同其选择的处理技术也就存在差异,因此在市政路桥施工中应对软土地基的具体情况进行考察,如粘性土可以采用压实技术为主,在施工中尽量减少对地基的扰动,以此保证整体性;砂性土质则可以利用挤压技术为主,进行压实,包括砂桩或者震动压实等,改善地基的流动性,这样的选择主要是因为粘土已经扰动就会降低强度。再如,应根据软土地基的深度和厚度选择处理技术,如果土层浅则选择表层处理技术,即换填技术。而软土厚且无砂层,则应采取固结技术为主加以处理。

2.2根据市政道路要求处理市政道路建设中对道路的要求不同其稳定性和平整度要求也就不同,等级高则应选择强力的软土地基处理措施,将沉降降至最低。如果等级低则应进行加载等技术待沉降结束后进行施工。如果先铺设简易路面沉降结束在铺设常规路面。还可根据道路形状选择不同的处理方式,设计宽度与高度也会影响软土地基的处理技术。通常采用换填技术的时候,对于宽且低的路堤而言就容易出现破坏的情况,设计高度大且不够稳定的路堤时应考虑加载的措施来增加地基承载的极限强度。

2.3考虑周边情况市政路基施工对周边的建筑会产生影响,如果震动、噪声、地下水、环境污染等都应考虑在技术选择中,因此在软土地基的处理中应综合诸多因素进行确定。对路堤高而地基软弱的情况更应注意对周边建筑的影响。因此如果路堤坡脚附近有建筑的时候,应考虑减少总体沉降的技术,以此保证周边建筑的稳定。

3市政路桥施工中软土地基的处理技术

3.1排水技术软土地基的突出特征就是含水量高,因此在处理中如果可排除过多的水分则可以提高地基的承载能力。因此排水技术是一种有效的软土地基处理技术,如表层排水技术。表层排水处理是提高土体固结性能和稳定性的重要技术措施。具体的做法就是在软土基上设置砂垫层,这样改善软土地基的含水量,通过砂垫层的压力和排水实施配合,排除地基中大量的水分,以此促进软土层固结沉降,保证施工后续作业的稳定和安全。

3.2粉喷桩技术该技术在市政路桥工程中经常被纳入到软土地基的处理中。所谓的粉喷桩处理技术就是利用设备在软土地基上钻孔,并利用压力将固化剂压入软土中利用固化剂与土层中的水发生化学反应而促进软土地基失水,从而达到固结软土地基的作用。固化剂通常为石灰和水泥,多数工程选择的是水泥,在实际的应用中应考虑掺入比的选择。其标准为桩的强度,如高于1.5MPa则选择425号以上水泥,如低于这个标准则选择325号水泥。这样可以增加掺入比,提高桩体的性能。为了保证固化剂的流动性,可以掺入减水剂或者硫酸钠、石膏等材料,这样可以增加固化剂的处理效果。同时喷粉桩在加固中还形成多个相对稳定的隐形桩,这样可以增加地基的承载能力,为后续的施工打下基础。当然其必须在场地整洁且作业空间较大的场地上进行施工。在粉喷桩技术应用前还应对地质土质进行检测,尤其是土质、含水量等技术参数都会影响喷粉桩的固化效果。所以应按照技术要求对其进行采集和分析,并利用工程实验室进行试验保证固化剂的适应性。

3.3深层排水技术排水是软土地基处理的核心思路之一,排水固结技术与表层排水技术不同,其主要是利用挤密技术对软土基的深层水分进行排除,通常需要配合排水井来完成对软土地基的排水措施。该技术利用向软土地基中打入挤密装置的方式来挤压软土层,促进其水分排除,然后利用排水井抽出多余水分,促进地基失水固结。该技术的选择应考虑地基含水量、软土厚度等情况,按照技术流程进行操作,这样才能保证处理效果最佳。但是此类方法不能单独使用,应配合其他方式促进水分排出,增加地基的稳定性。

3.4加载压实处理加载压实技术是一种静态固结技术,在软土地基上施加一个外表载荷,人为的促进土体的压缩,出现超载沉降,以此达到处理软土地基的目的,但是单纯的加载不能保证地基的承载能力提升,因此该技术也必须与其他技术配合使用。在使用加载压实前应对软土层的厚度和含水量进行分析,计算加载的重量,如果超过范围则不能采取该项技术。技术的核心就是降低地下水位,在加载的过程中可以打入钢板来保证施工中地基的稳定性。主要是防止其对周围的建筑和土体产生影响。应注意的是填土加载的技术主要是保证路面铺装后的残余应力被提前释放。如果加载过大反而会导致地基的稳定性丧失,因此应缓慢的增加加载速度,每一次加载都应保证地基稳定后进行。并在施工中做好观测工作,控制沉降的速度和范围等。

3.5挤密技术挤密技术就是通过外力对软土地基进行挤压,在市政桥梁施工中较为常见。通过挤密桩间的土体来提高地基强度。将桩孔用灰土、素土等回填并夯实。因为土质的类型不同其方法也存在差异。如果使用素土则称之为土桩挤密法,使用灰土则为灰土挤密法。这两种技术措施对于厚度较大的地基作用较好,其中湿陷性黄土的处理效果最佳,应在具体的工程中合理选择。

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2水利工程软土地基处理技术

水利工程建设过程中,软土地基的处理方式主要受制于具体的条件与情况,施工过程中只要有一项没有处理好,就会出现地基不稳定的情况。所以处理技术对工程建设而言是一项非常重要的操作工序。

2.1排水砂垫层法排水砂垫层选用级配良好的中砂与粗砂,其中含泥量控制在5%以下,砂垫层施工方式为分层压实,其中的分层厚度、压实的次数全部要经过实际测验达标后确定。排水砂垫层一般在路堤底端地面铺设一层砂层,水利工程施工过程中,富含水分的软土层所受到的力逐渐加大,水分也不断通过砂垫层排出,以加快软土地基的固结。为了更好的保证砂垫层排水性,要求选择有较好渗水性的材料。砂垫层的铺设厚度控制0.6~1.0m为宜,为了更好的保证砂垫层的渗水性,要求在砂垫层上另外垫上一层黏性土,以封住水不让水返上路基。但是在路基两侧要另外修筑一条排水沟,这样从砂垫层中渗出的水便能够从此排出路基外,保证路基的绝对稳。

2.2加筋法加筋法指的是把有较强抗拉力的强土工合成材料填埋在土层之中,使用土颗粒位移和拉筋过程中产生的摩擦力,让土和加筋材料组成一个整体,减少整体变形幅度并提升整体稳定。可选择搭设塑料排水板,为的是加快淤泥排水层固结速度,进而实现地基强度加深的作用。除此之外,选择在砂垫层中另外铺设部分土工织物,受到土工织物拉性作用影响,对基底的应力分布做适当调节,能够有效降低地基的侧向位移和相对沉降,以实现地基稳定性提升的目的。

2.3预压砂井法排水系统和加压系统互相配合,便于地基中孔隙水的排出,一般选择较多的排水系统有水平排水垫层、排水砂沟亦或者是其他横向或者竖向的排水砂井或塑料排水板。加压系统使用包括堆载预压、真空预压或者下降地下水位等等。堆载预压与真空预压联合使用的情况下,也被叫做真空联合堆载预压。基本的操作方式如下,先把等待加固范围内的植被与表面土层清除,上面铺上一层砂垫层。之后垂直向下插入塑料排水板,砂垫层中以水平方位摆放一条排水管,用来改善加固地基的排水环境。另外再在砂垫层铺上一层密封膜,使用真空泵把密土膜以内的地基气压抽至80kpa以上。这个操作方法常常因为加固时间较长,难以全面实现真空处理,因此适合使用在工期要求相对宽松的淤泥质土地基的处理过程中。

2.4强夯法强力夯实指的是把80KN以上的夯锤,起吊至距离水平面较高的地方,通常距离是6~30m,让锤体能够自然下落,夯实土层。经过夯实作用的土体空隙受到压缩。与此同时,夯点附近出现的裂缝多半为孔隙水的出逸提供了较为便利的渠道,对于土体固结便利性好,能够有效提升土体的承重能力,并且夯实之后的地基大大缩小了建设荷载造成的压缩变形。

2.5化学固结法常规的软土地基处理方式无法取得理想效果的情况下,化学固结法便出现。化学固结法指的是使用一定的化学材料,对软土地基做填充与改造,以有效提升软土地基的强度,降低软土地基压缩性的变化速度,切实有效提升软土地基的承重能力,让软土土质能够达到水利工程建筑的地基设计条件。

2.6旋喷法旋喷法指的是借助旋喷机具所制造的旋喷桩而有效提升地基的承载能力,同时也能够当成联锁桩施工或者定向喷射成连续性墙用于地基防渗。旋喷桩指的是把有特殊喷嘴的注浆管放置在土层预定深度后有效提升,喷嘴同时以高速旋转,高压喷射水泥固化浆液和土体混合,并且凝固成桩。其对于一些有机质成分较大的地基没有太好的地基加固效果,所以需要小心处理。一些塘泥土、泥炭土等有较高有机质的土层则要尽可能的避免使用这种方法。

3工程实例

某水库位于河流中下流平原地区,只要建好,能够良好解决附近多个城镇的农业供水问题,经济效益突出。可是因为建设地点常年来受到流水的侵蚀,地基为砂质软土地基,无法较好的满足水库的建设要求。在对附近环境的勘查与分析后,发现距离施工设定地点4km的位置,有坚固的灰土土层,其强度与承受能力在经过夯实处理之后能够切实满足工程建设要求,所以选择使用土层置换法,对软土地基进行处理,能够在保持成本不变的情况下实现水库的良好建设,将其内在巨大的经济效益与社会效益发挥。因此在对水利施工软土地基的处理过程中,不可脱离实际,需要先对实际的地基情况做有效分析,从经济与社会的双重角度出发,选择合适的处理方式,以实现工程建设的顺利开展。另外工程建设过程中,在施工前对施工地点严格测量,包括水利工程测量、水利勘查以及水文地质勘探等等,对其性质做充分分析,确定一个最好的软土地基建设方案,将软土地基处理失败的出现概率降至最低,提升经济效益。

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中图分类号:TU471.8文献标识码: A 文章编号:

一.引言

交通是经济发展的先行官,国家也越来越重视道路的建设。伴随着我国公路建设的飞速发展,也有越来越多的公路投入使用。但是调查显示桥头跳车的现象已经十分的普遍,高速公路尤为突出。特别是软土地基处显得格外严重,已经严重的影响到道路的行车舒适度,也存在安全隐患。这不仅仅增加了交通管理部门的道路维护成本,由于其频繁的修理施工,还严重影响到了道路的正常运营。在我国南方,软土地基路很多,所以桥头跳车更为严重。车辆行驶到桥头时会有明显的颠簸,由于其冲击力大所以对桥的损坏十分严重,不仅如此对车辆本身的损坏也十分明显,这就不仅仅直接缩减了公路的使用年限而且损害了公共效益。

二.桥头跳车的危害性

桥头行车受到很多因素的影响,其行车机理比较复杂。桥头搭板的长度不同对道路及车辆的影响度会不同,还有车辆的类型,重量不同也会有不同的影响,当然车速也是一个很重要的因素。如果发生桥头跳车现象,车辆在通过桥头时会发生跳动以及冲击.由于其冲击力又可以形成对桥梁及道路的附加衙载,对路面以及桥头搭板都有很大的损坏作用,与此同时对车辆的损坏也是很大的,严重影响大车辆的使用寿命。除此之外,桥头跳车导致车辆突然发生颠簸,会影响驾驶员的正常驾驶,也会导致乘客身体及心理的不适,严重的甚至有可能造成交通事故。由此可见桥头跳车的危害是十分大的,必须引起有关部门的高度重视,驾驶员也必须重视这一问题,在行驶至桥头时要适当减速。

三.桥头跳车的原因分析

桥头跳车不仅仅是一种安全隐患,而且还无形之中增加了有关交通管理部门的维修费用。桥头跳车不仅仅降低了行车的速度,而且还对桥梁的路面造成了巨大的冲击荷载力,严重的可以造成桥面搭板的脱落。其形成原因是多方面的,影响因素也是多方面的,包括自然环境的因素,也包括人为的原因。比如路基下沉,路堤变形、桥台的形式、搭板的长度等等都会对其有很大的影响。我们在此主要介绍以下几种较为重要的影响因素。

1. 桥头跳车的一个重要原因是由于其土质不良而产生的路基下沉。通常来说低洼地带的地下水位都比较高,而桥基往往位于这些低洼沟壑地带,其土质酥软,桥基填料物质量不高,当这些填料物在受到较大压力是极易被压缩变形,导致路基的下沉。再加之桥头路基填筑的高度一般都较高,会承受较大的压力,在车辆及桥身的长久负荷下,极容易引起桥头地基的下沉。就从施工的角度而言,由于桥头一般处于河道或沟壑带,其施工空间的限制比较大,大型机械无法使用,所以在这种条件下桥头路基的压制工作质量会大打折扣,一般而言很难使桥头地基的坚实度达到标准的要求,正是因为如此在桥梁通车以后,经过长时间的辗压,以及维护期的加长,很容易出现桥头路基下沉,这样就形成了桥头跳车。

2.我们知道任何物体都具有其固有的压缩徐变性质,理所当然路基填筑物也具有这种性质。就是因为这个原因,即使桥头路基已经得到了很充分辗压,其坚实度也达到了应有的标准。但是在桥梁通车以后,随着时间的不断推移,桥梁长时间的承受巨大的压力,这种压力最终也是通过桥梁传递到了桥头路基,这时物体的固有压缩徐变性质就会显现出来,路基因为受到长时间的压缩变形下沉,最后形成桥头跳车。这也是形成桥头跳车的不可忽视的重要原因。

3.在施工时桥涵和路堤的结合部位会不可避免的存在一定的缝隙,正是因为如此雨水会源源不断的沿这这个缝隙向下渗透,下渗的雨水会对桥头路基产生巨大的破坏作用,其主要的破坏作用表现在对路基填充物产生侵蚀和软化作用,特别是那些辗压不够的部位侵蚀作用更明显,长时间的侵蚀最后导致填方体的变形。再加之外部强大的车辆荷载冲击力,就会极容易造成桥头路基的下沉,形成桥头跳车现象。

4.施工时其施工程序不对,施工质量不达标,是形成桥头跳车的最直接的原因,比如桥梁的台背填筑速度过快,缺乏相应的辗压,其台背下沉的速度也会比较快。再如桥头台前护坡墙砌筑不合格或是时间不及时,那么就极容易以引起整个土体滑移的问题出现,这样的滑移就会直接危害桥梁的基础。一般而言再给台背进行填土时,由于在这个阶段一般施工时间都会比较紧,再加之施工空间受到严重的限制,自然其施工质量很容易出现问题,这种问题出现后极易引起桥身变形,形成桥头跳车。

5.软土路基十分常见,再加之桥头路基一般位于河道沟壑低洼带,地下水位高,桥基承受能力有限,极容易出现软土下沉,最终形成桥头跳车。

四.防止桥头跳车的有效措施

1.软土地基处理方法

我们在施工的过程中经常会碰到软土地基,软土地基由于其固有的软弱性,使得其地基不够坚固,如果处理不恰当那么地基的局部承载力不足,导致地基的沉降,引起桥头跳车现象。再者软土地基土壤含水量过高,正是由于局部地段含水量过大,极易造成地基软弹,甚至出现翻浆等现象。所以为了防止桥头地基下沉拉裂而造成桥头跳车现象的出现,就需要采用有效的措施对软地基进行适当的处理,使其变得足够坚固,通过提高软地基的固结度和稳定性,来减少桥头跳车。在此我们需要根据施工地软土的具体性质及施工期限的要求采用不同的软土地基处理方法,其主要方法有以下几点:

(1)真空预压结合塑料排水板处理软土地基,这种方法主要适用于淤泥土质,因为淤泥土质强度极低,淤泥的可压缩性高,极易导致自己下沉,在这种地段采用真空预压结合塑料排水板处理方法,使排水板低端穿过淤泥层,梅花形的布置,这样施工后再通过沉降观测,采取相应的措施可以取得良好效果。

(2)堆载预压处理软土地基,这种方法主要适宜我国东南沿海分布比较广泛的海相,湖相等深厚软粘土层,这种土层压缩性大,强度低,空隙大,渗透性大,采取这种方法可增加土层密实度,减低压缩性,这种方法是工程上应用比较广泛的,效果明显。

(3)水泥搅拌桩处理软土地基,适用于处理粉土,黄土以及固结的淤泥这类土质,这种方法主要是在冬季施工,低温对处理效果具较大的影响。

(4)预应力管桩处理软土地基,采用这种方法,通过在桩顶浇灌妆帽等方法形成桩网结构,使上部压力比较均匀的传到持力部位,可以有效的提高地基的承载力,控制沉降。

2.减轻桥坡堆土质量,控制桥坡沉降。桥的质量过大也是桥基沉降的一个重要原因,为此我们要尽可能的减轻桥坡的堆土质量,以减轻桥的整体质量,减少桥自身对桥基的压力,其最主要的方法是使用轻质土来堆填桥坡,可以有效减轻桥的质量。

3.控制回填土施工质量,减轻桥坡沉降,回填土的施工质量对桥有直接的影响,其桥基回填土的施工质量直接关系到桥基的沉降问题,我们在施工时必须注意的是要合理的选择回填土的材料以及配料,选择合适的压实机械,并且按照科学的施工方法施工,来提高压实度,保证施工的高质量。

五.结束语

软土路段施工难度较大,再加之软土自身的特性以经决定了其不稳定性的存在,所以在这种路段出现桥头跳车的现象较多。我们要解决跳车这一问题,不仅仅要认真分析对待施工地的自然环境,在理论上做好准备工作,认真对待,从设计着手,考虑周全之后定出完整的设计方案。与此同时施工的监理单位以及施工单位要不断的加强提高高质量的意识,严格照图要求来施工,监理要严格履行监理工作的程序,努力控制好每道工序,保证每一道工序的质量能够过关,只有这样才能从根本上解决桥头跳车的问题,其各方责任重大且意义深远。

参考文献:

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[5]曹晓旭 防止软土地基桥头跳车处理措施的质量控制 [期刊论文] 《辽宁交通科技》 -2001年1期

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中图分类号:TU4 文献标识码:A 文章编号:

前言

随着我国经济的发展,城市中的用地越来越紧张,这突出表现在密集型的大城市,所以改造开发大型的地下空间来解决用地紧张的问题在这几年已经逐渐成为一种趋势,随着这种趋势的愈演愈烈,地下空间的开发愈来愈大,开挖深度也逐年加深,对深基坑支护技术的需求日益旺盛,要求也越来越高。同时,高楼越盖越高,高楼的稳固与深基坑技术也密不可分。现在,在全国的不同地区,在不相同的地质条件下,深基坑支护技术已经取得不少的成功经验,但是仍存在一些问题需进一步改进或提高,以适应现代化经济建设的需要。比如在软土上进行基坑建设所要面临的一系列问题就是我们必须尽快解决的问题。假如在设计时稍有不慎,在施工过程中不仅会危及基坑本身安全,可能还会殃及临近的建(构)筑物或各种地下设施,从而造成巨大的经济损失和不良的社会影响。因此,在软土地基上进行支护工程设计时必须充分考虑软土的工程特性和深基坑工程的复杂性,确保基坑的稳固安全。其中对土压力的研究是极为重要的。

什么是软土地基深基坑支护建设中的土压力

所谓土压力,就是在工程建设中,作用在支护结构和土体界面上的压力,是作用于挡土支护结构中的主要荷载,它的形成是由土层的自身重量,土层所承受的长期的压力所产生的。在大型的深基坑工程建设中,很重要的一项工作就是准确的估算土压力,这对整个基坑建设的顺利圆满完成具有不可忽视的重要作用。根据挡土墙的位移情况和墙前土体所处的应力状态,传统土压力分为静止土压力、主动土压力、被动土压力三种(图2-1)。

对影响软土地基深基坑支护中土压力影响因素的分析

土压力的大小和分布的规律是同支护结构的水平位移方向和大小、土的性质、开挖深度及支护结构物的刚度等众多的影响因素相关,具体的来说。我们可以把它分为以下几种:

一是深基坑建设场地的岩石、土壤的成分状态及其性质特点。不同的地区的土地因为受不同的气候环境,地理环境,人为因素的影响会产生不同的岩石和土壤。它们的组成成分,结构构造,水分含量等等都是各不相同的,对基坑建设中所产生的土压力自然也有着不同的影响,从而产生不同的土压力。

二是不同施工单位在建设基坑支护时对设计参数的选取和测试方法的不同所产生的影响。不同的建设单位有着不同的水平和高度,对建设工程所抱有的理念和设计思想也是不一样的,他们在建设工程的过程中,依据自身的经验在设计时所选取的参数和测试的方法是不一样的。并且,试样都是从建设施工区域的局部取出来的,不同的单位会选取不一样的区域。这就导致对施工现场的岩石和土壤的测试所得到的指标是不一样的,这为接下来工程建设所提供的资料和信息也是不一样的,从而使得在施工的时候,采取不一样的施工方式,所产生的土压力也就必然是不一样的了。

三是施工现场的深基坑支护产生的土压力的计算方法的影响。土压力的计算方法有很多,除了Rankine和Coulomb土压力理论外,目前具有代表性的一些研究成果有:考虑施工过程的土压力增量分析计算方法;考虑开挖深度变化的土压力计算公式;根据桩身弯矩反分析土压力的数值分析方法;考虑时间因素和挡墙位移变化的土压力计算方法等等。不同的计算方法极有可能得到不一样的土压力值,可见,对计算方法的选取也是一件相当重要的事情。

四是基坑的施工现场支护体与土体之间的摩擦力也会对土压力的分布和大小产生影响。不同的支护体与土体之间的接触方式是不一样的,抵抗土压力作用的位置和强度也就是不一样的,支护的刚度、形状、和坑体作用力都会使两者之间的摩擦力产生变化,从而导致土压力的大小和分布情况产生变化。

五是各种其他因素之间的相互作用的影响,包括周围建筑物,施工的时间长度,施工人员的经验,能力和素质以及各种天气等等因素都时时刻刻的对基坑的施工现场产生影响,是土压力的大小和分布发生变化。

对软土地基的基坑建设中的土压力的一些看法和相关解决措施

一是切实加强对土压力相关问题的理论研究。理论永远是实践最好的指明灯,当然也不是空泛的探讨理论,要结合基坑建设的具体实践,配合长期的观察,资料统计来进行研究,争取在计算方法上能有新的更好的突破,对水土本身特征的了解,对压力相关知识的研究等等也必须是相伴的,只有在这些小的细节,各个单元部分上有所掌握和思考,才有可能在整体上找到突破。

二是建立区域性岩土信息管理系统。借助地理信息技术和数据库技术,建立全国范围内,尤其是大中城市区域性的岩土信息管理系统。该信息系统主要包括地层、水系的赋存特征,岩土的结构、组成、力学指标、流场的变化等。信息来源可通过大量已建在建工程的勘探、施工、监测结果,外加适当的补勘成果。拟建工程,可查询相关区域工程特性信息并做必要的补勘修正即可,不仅工程类比性好,且可减小岩土区域性和个性的影响。

三是尽量采用扰动较少的原位测试法获取设计参数,并选择有代表性的区域进行实际土压力的监测,利用这些实测的土压力反分析设计参数,并和原位测试获得的设计参数对比,建立其试验参数的修正关系。

四是加强基坑建设过程中的监测力度和水平,要实时的动态的监测现场施工的流程和情况变化,对每个阶段完成后的土压力及与其相关的因素都做细致的研究,一段发生变化,及时反映情况,做出应对举措,并把参数变化的结果记录在案,为以后的土压力研究提供实际的有效的参考资料和数据,为下一次的工程建设提供参考意见和指导。

五是采用动态支护技术的变形控制理念。基坑工程是一个典型的不确定性系统工程,受不确定因素影响显著” 。完全考虑到所有可能的影响因素并准确度量各因素可能的影响大小是非常困难的。设计中只能做到向真实土压力的无限接近,工程中只能借助于足够安全可靠的支护措施。但不确定因素引起的土压力变化既可能增大,也可能减小,不能一味采用安全系数很大的支护方法,浪费成本和延长工期。实践中可考虑采用能随土压力增减变化而相应动态调节支护能力的支护工艺。

五.结语

基坑开挖与支护技术的发展水平,在一定程度上标志着一个国家工业建设和建筑水平的高度,它从一个侧面反映了这个国家城市建设人员的能力和素质水平。从整个全球的发展和趋势看,我国工程建设技术,尤其在基坑支护水平上,还是有所欠缺的,为了适应经济的告诉发展水平,还必须继续深入研究和开发这方面的技术。软土地基不仅在空间上发生了变化,而且随着时间的变化其性质也在发生变化。众多不确定因素的影响,造成了理论分析结果与实际的差异。因此,在处理软土地基时,应认真进行调查,重视施工过程中的动态观测,随时进行调整。软土地基的处理一定要遵照“因地制宜、综合考虑”的原则进行。在基坑开挖与支护领域中,人们已应用各种手段和技术措施,集中解决了一个又一个工程问题和难题。相信今后在不断完善、认识和提高深化的过程中,必定会将这一工程领域的技术水平推向更新的高度,为岩土工程总体增添更加丰富的内容。通过本文,对软土地基深基坑支护中的土压力做了相应系统而又全面的介绍,对其产生原因和解决措施探讨的比较深入。然而,土压力相关的问题不仅仅只有这些,各方面的看法和理解也是各不相同的,鉴于土压力问题在基坑建设中的重要地位,对其的研究是不能停止的,各个研究者的相互交流探讨也是相当重要的。希望土压力的研究在未来的几年时间内能有长足的进步,为基坑建设提供更好的参考依据。

参考文献

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[2]赵宁刚 李朋 软土地基深基坑支护的模糊综合评判优选模型 (被引用 2 次) [期刊论文] 《山西建筑》 -2007年5期

[3]吴铭炳 软土地基深基坑支护中的土压力 (被引用 14 次) [期刊论文] 《工程勘察》 ISTIC PKU -1999年2期

[4]张虹翔 软土地基深基坑支护工程的施工技术分析 [期刊论文] 《广东科技》 -2009年10期

[5]黄茂兴 软土地基深基坑支护技术探讨 [期刊论文] 《科学之友》 -2010年18期

篇11

1.软土地基简介

随着经济的发展,市政道路的施工进行的如火如荼,市政道路的施工质量与人们的日常生活息息相关,我国的幅员辽阔,地质条件也较为复杂,尤其在内地的湖河沉积地区以及沿海地区软土地基的分布情况十分广泛,在市政道路的施工过程中也常常会遇到软土地基的问题,这种地基的含水比大、承载力差、压缩比高,空隙比约为1.0,容易受到外界因素的干扰变大,难以满足现阶段市政道路施工的要求。为了保证市政道路的施工质量,必须采用相关的方式加强软土地基的稳定性,防止沉降问题的发生。目前,我国国内在处理市政道路软地基的加固方面已经取得了良好的成效,下面就针对软土地基的加固技术进行进一步的介绍。

2.市政道路软土地基的处理原则

对于市政道路软土地基的处理,首先要遵循经济性的原则,即在条件允许的范围内,要优先使用天然的材料进行加固,如工业废料、建筑垃圾等符合加固标准的材料进行加固,但是在材料的选择中要避免选择具有腐蚀性或者有机含量较高的垃圾,防止地基的加固难以达到规定的标准;其次,要遵循目的性的原则,即软土地基的处理必须要达到减小下渗、改善抗剪性、动力性的目的,防止地基出现变形以及液化的情况,将地基的压缩性控制在标准范围内,保证市政道路的后续使用质量。

3.市政道路施工中的软土地基加固技术

3.1 换填法

换填法是软土地基常用的加固方式,即在实地调查的基础上,将固定深度和范围内的软土地基挖出,进行换填,换填的材料需要选择稳定性高、强度好的材料,如石灰、砂石等等,在选择的过程中要遵循三个标准:

3.1.1 因地制宜的原则

在选择换填材料时,要根据施工场地的实际情况选择适宜的材料,以保证材料可以满足当地道路建设的需求,并做好材料中石头含量、粒径以及配级的检验,确定好材料之后,就可以将淤泥软土使用挖掘机挖除,用天然的材料进行置换,一般,开挖深度宜控制在2m以内,使用分层填筑、压实和检测进行施工,以便提高地基的承载力。

3.1.2 逐层加固的原则

在进行换填的过程中,为了保证压实的质量,必须对置换材料进行逐层压实,在换填的前期,需要对换填的面积和深度进行计算,再进行下阶段的换填和加固的工作,在第一层换填完成后,用机械碾压法将其反复压实,再进行逐层换填。

3.2 排水固结法

3.2.1 袋装沙井固结法

排水固结法包括袋装沙井固结法以及砂垫层处理法,袋装沙井固结法就是将符合标准要求的砂装入具有透水性的编织袋中,再利用辅助设备将沙袋侵入软土地基之中,这种固结的方法比较适宜用在厚度大于5m的软土层中、且地基承载力小于路堤建筑自重的情况中,具备施工效率高、施工费用低、用料少的特点,也是软土地基加固的常用方法之一。

3.2.2 砂垫层处理法

砂垫层处理法就是在软土地基的表面铺设好砂层进行排水的方式,令软土地基中的水分在上层荷载的影响下排水,从而达到地基加固的目的,使用这种加固方法时要注意,要保证排水固结的速度与路基填筑速度保持一致性,保证在填筑的过程中可以有效的实现排水,同时,避免上层荷载过大导致路基遭到破坏。

3.3 机械碾压加固法

机械碾压加固法是利用土壤中水分的特征来进行加固的一种方式,由于土壤中的水分是与以多种多样的形式存在,但是不管何种形式的水分在外力的作用下,也会被排挤出来,使用机械碾压就可以有效的排除地基中多余的水分,起到地基加固的作用。在进行加固的过程中,要根据实验数据来决定碾压的工艺,确定好碾压的力度、次数以及范围,在具体的工作过程中,要先使用小吨位碾压机进行碾压,进而使用大吨位碾压机进行碾压,碾压完成后再使用光轮碾压机进行碾压,在碾压过程中要遵循边线大到中的碾压原则,以1/3重叠的方式进行递进式碾压。

3.4 化学加固法

化学加固法就是利用化学材料对软土地基进行固结的处理方法,目前常见的化学加固法包括深层水泥加固法、石灰搅拌桩法以及灌浆法三种。

3.4.1 深层水泥加固法

使用深层水泥加固法对软土地基进行加固可以在短时间内得到需要的地基强度,使用该种方式加固后的地基具有变形小、无公害的优点,在北欧、日本、芬兰等国家已经得到了广泛的应用,在我国国内虽然应用时间较短,但是也取得了良好的社会效益和经济效益。

3.4.2 石灰搅拌桩法

石灰搅拌桩加固法是依靠石灰和土之间的物理反应形成所需的强度,应用在不同的地基中会产生不同的加固效果,加固的深度可以达到20m。在加固的过程中要通过机械搅拌的方式,在机械钻进时向地基内喷射压缩空气,在钻进要适度的标高后,要将钻头进行反向旋转,将生石灰输送至地基内,让土体和石灰进行充分的搅拌,形成具有水稳性、整体性以及一定强度的石灰桩。由于石灰桩具有膨胀挤密的作用,因此,在设计石灰桩是要遵循密布桩和小桩径的原则,桩间距和加固的深度应该按照沉降验算和稳定验算来确定,在验算完成后再进行施工。

3.4.3 灌浆法

灌浆法就是利用液压、气压以及电化学的原理,将一些可以固化的浆液注入到软土地基中,以便改善地基物理力学性质。在灌浆工程中,使用最广泛的浆材就是水泥,水泥的力学强度好、无毒、使用寿命长、材料价格低,但是在沉淀析水的影响下具有稳定性差的弱点,为了克服这些缺点,可以在水泥浆中加入砂、粘土以及粉煤灰等材料,或者掺入附加剂来改善浆液的性质。

4 结语

软土地基的加固是市政道路施工的关键性因素,关系着市政道路的施工质量以及使用寿命,目前,对软土地基的加固技术较多,需要根据施工地的实际情况以及周围环境进行综合判断和选择,保证软土地基加固的效果。

参考文献: