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软土地基处理论文精选(九篇)

软土地基处理论文

第1篇:软土地基处理论文范文

关键词:道路改造;软土路基;处理方法

一、软土路基成因

路基强度及稳定性与路基干湿状态密切相关。路基干湿状态是由土中含水量的高低决定的,而含水量的高低取决于各种湿源的作用和延续时间。由于路面宽、路基低、排水设施不全或失效,使得雨水和生活污水向路基内渗透、地下水位升高,路基长期处于潮湿状态,加上土的水稳定性差等原因,导致路基软化。

二、软土路基判别

(一)测定方法

所谓软土,比规范[1]中的定义广泛,包括强度达不到设计要求的湿粘土。对软土路基的测定可以采用弯沉测定:

将相对完好的砼板块逐一编号。采用两台5.4m贝克曼梁及一台BZZ-100标准车,按每车道双向往返检测。选取位于横缝、断缝附近的板角等荷载最不利位置作为检测点,测点分主点(受荷板)、副点(未受荷板),主点位于板横缝前10cm,副点在横缝后10cm,分别测定主点弯沉和副点弯沉。[2]

在非不利季节检测时,弯沉值根据经验进行季节影响修正。实际取其系数=1.1~1.2。

(二)判别方法

平均弯沉值反映了原结构的承载能力,而弯沉差则反映了加铺后沥青路面反射裂缝出现的机率和严重程度。造成原结构承载力不足的原因有板底脱空、基层强度低和软土路基。采用排除法通过值来判别软土路基。当45≥≥20时,进行压浆处理;>45时,先将砼板打裂压实,使其与基层紧密结合;再次检测,仍然有>45,表明基层强度严重不足或有软土路基;挖除路面结构后,通过路基顶面弯沉的检测,或者通过路基土的干密度、天然含水量综合判定。

三、软土路基处理方法的比选和优化

(一)做一个模拟软土路基方案其具体条件和基本要求

1.公路自然区划为Ⅳ3,路基干湿类型为潮湿,但不加高路基,不增设地下排水设施,只对地面排水设施进行修复;

2.软土路基处理最小面积=4.2×5.0m,即一块砼板的面积,属于局部软土路基;

3.大部分软土路基为稠度=0.5~0.9的湿粘土,不易破碎晾干;

4.软土路基深度<2m,其中上部为路基工作区,对强度和稳定性的要求高;

5.软土路基处理不能对原路基的强度和稳定性带来不利影响,处理后应达到强度与原路基基本一致、工后沉降为零、水稳定性好的要求;

6.雨季施工,行车干扰大,工期三个月。

(二)比选

软土路基处理方法按处理深度分为浅层处理和深层处理。浅层处理的深度≤3m,因此拟处理的软土路基属于浅层处理的范围。

浅层处理施工工艺简单,投资少,是施工中经常采用的方法。浅层处理一般有换填法、晾晒法、垫层法、动力固结法、加筋法、灌浆法、排石挤淤法和爆炸排淤法。

分析后认为,晾晒法等七种方法不符合上述条件或要求。换填法通常用于软土路基分布范围较小,深度≤2m的情况,换填料可视具体情况用砂、砂砾、改良土或其他适宜材料,因此初步决定采用开挖换填法处理。

(三)优化

原路基为粘土填筑,若采用砂、砂砾等材料换填,虽然保证了自身的强度和稳定性,但此类材料具有透水性,其内部的干湿变化,会引起四周路基土的软化或二次固结,导致路面的不均匀沉降等病害。若采用风化石换填,存在着风化石粒径、强度、土石比例的问题,粒径大、强度低、石含量多,施工时不易压碎压实,除存在与透水性材料相同的问题以外,其自身的强度和稳定性也难以保证。若采用粘土换填,由于施工面小、地下管线多,填土难以压实,浸水后自身的强度和稳定性同样无法保证。

土经改良后不但强度提高,还能呈现出板体性和一定的水稳定性,弥补了上述材料的不足。为使换填部分的物理力学性质与原路基基本一致,选用了与原路基土质相近,<40%,<18,含水量适宜的低液限粘土(CL)进行改良。

改良土常用的改良剂有石灰和水泥,由于水泥改良土工序少、早期强度高,适用于春融期、多雨季节、地下水位高、工期紧迫地段。最后确定采用水泥改良土换填的处理方法。

四、软土路基施工工艺

(一)换填深度

开挖过程中可以观测到,随着深度的增加,坑壁四周路基土的密实度逐渐降低,含水量逐渐增大,上部1.0~1.2m范围内的密实度高含水量小,并且有明显的分界线。表明路基工作区深度为1.0~1.2m。

当软土路基较薄,有硬底时,清除后直接换填。当软土路基较厚,应挖到坑底土与四周路基相同土层的密实度一致时的深度,一般为1.0~1.2m;当坑底土过湿时,下挖到保证上部回填压实时不出现“弹簧”的深度,一般为0.4~0.5m,总的换填深度=1.4~1.7m。

(二)水泥掺量

换填土的强度过高或过低,都会使其内部及四周结构产生附加应力和变形,造成路面病害,因此应与原路基保持基本一致。

由于难以准确检测原路基土的无侧限抗压强度,水泥掺量无法按常规试验确定。路基的回弹模量不但是路面设计的基本参数,更是衡量路基质量的基本指标,并且设计值已知,因此水泥掺量通过回弹模量室内试验确定。由路基设计弯沉值=200,计算出路基回弹模量设计值=47MPa,再根据公式[3]反算得到室内试验回弹模量标准值=135MPa。水泥掺量不宜小于3%,实际控制在3~4%,否则难以拌和均匀。为提高下部改良土的早期强度,使上部工作区能尽早换填,上下部采用相同的水泥掺量。

(三)压实

压实功愈大、分层愈多愈容易出现弹簧。由于对工作区以下密实度的要求相对较低,故采用挖掘机铲斗击打配合双向振动平板夯(工作重量123kg)压实。待具有一定强度后再进行工作区范围内的换填,尽可能采用胶轮压路机碾压,边角用双向振动平板夯压实,压实度≥95%。

五、结语

1.与沥青路面的承载能力检测不同,水泥砼路面的检测有主、副点之分,必须配备两台贝克曼梁。用一台贝克曼梁只能检测出、,混淆与、与两者的概念会造成误判。采用双向往返法检测,贝克曼梁的支点和主测点不在同一块砼板上,消除了支点变形对测点弯沉值的影响;测完后检测车驶离受荷板,消除了后轴落点对主点弯沉值的影响。贝克曼梁法检测的是回弹弯沉,自动弯沉仪法检测的是总弯沉,落锤式弯沉仪检测的是动态总弯沉。贝克曼梁法是规范规定的标准方法,采用其它方法必须进行标定换算。同样,现场承载板法是路基回弹模量的标准检测方法,采用其它方法也必须进行标定换算。测定弯沉和模量时,都应将季节因素考虑在内。

2.与公路不同,道路由于两侧人行道和建筑物地基高于行车道,加上排水设施不完善等因素的影响,路基长期处于潮湿状态,容易产生病害。

3.与新建道路不同,改建工程是对道路功能的恢复和提高,应遵循一切服从于老路,一切有利于老路的原则,达到新旧一体,路基稳定、密实、均质,为路面提供均匀的支承。经过几十年地运营,绝大部分路基已经稳定,已适应了所处的水文地质环境,应充分利用。

4.与地基中的大面积软土路基不同,路基中的软土路基一般都属于局部浅层软土路基,处理后要求工后沉降为零,并具有较高地强度和良好地稳定性。尤其是路基工作区,对保证路面强度与稳定性、满足行车要求极为重要。

每一种软土路基处理方法均有其针对性、适用范围以及局限性,必须根据具体条件选择符合设计要求的软土路基处理方法,才能取得理想的处治效果。对能达到处理效果的方法进行使用阶段技术可靠性、施工难易程度、工程造价、工期、对周围环境影响等方面的综合评比,确定最合理的软土路基处理方案,并不在于技术的先进与否。

【参考文献】

[1]中华人民共和国行业标准.JTGD30-2004公路路基设计规范[S].北京:人民交通出版社,2004.

第2篇:软土地基处理论文范文

关键词:高速公路;软土路基;施工技术;塑料排水板预压加固法

中图分类号:U416 文献标识码:B

引言

软黏土一般认为是在第四纪后期地表水形成的沉淀物质,多分布于我国长江三角洲、珠江三角洲等东南沿海地区,具有天然孔隙比大、天然含水率高、压缩性高、抗剪强度低、渗透性差等特点。以软黏土作为公路或铁路的路基,其沉降变形大、承载力低、差异沉降显著,容易产生路堤失稳或沉降过大等问题。近年来,随着我国经济的快速发展,高速公路的修建无法避免以软土作为路基,软土地基处理已成了高速公路建设中的一个难题。中国软土路基施工技术的发展基本上分可以分为两个阶段。第一阶段是中国软土路基施工技术发展的起步阶段。20世纪五六十年代,软土路基施工在我国开始出现,因此引进大量前苏联的软土路基施工技术(砂石垫层法、化学灌浆法、砂桩挤密法、堆载预压法和灰土桩等技术)。但技术的使用过于死板,使得软基处治措果不能充分发挥,一定程度上限制了软土地基处治技术的推广应用。第二阶段是我国软土路基施工技术的发展阶段。从70年代至今,软土路基的处理多根据软土、淤泥的物理力学特性、路堤高度、埋层深度和材料场地等情况,采用换土、反压护道、渗水、粉喷桩、碎石桩、塑料排水板、超载预压等措施进行处理。本文结合某工程的具体情况,综合分析软基处理的各种方法(爆破排淤法、抛石挤淤法、水泥搅拌桩法和塑料排水板预压加固法),最终选用塑料排水板预压加固法用于该工程最为合理。

1工程背景

某工程全线长2.445km(起讫里程K34+555~K37+000)。其中路基土石方2.80万m3,设计为双向六车道,车速为100m3/h,路基顶宽平均为35m。软基处理起讫里程K35+274.25,终至里程K37+000,全长0.7275km。该区域处于平原地貌及海陆交相互冲积平原地貌,因此地表往往有大量喜水植物,由于这些植物的生长和死亡,使软土中含有较多的有机物路,普遍存在软土地基,厚度在2~40m,属于典型的软土路基。结合环境保护、地质条件、水文地质条件,设计软土路基主要包括排水和土工布处理、吹砂填筑和土及堆载预压施工等。

2软基处理施工技术研究

2.1软基处理方法分析

目前,我国已经积累了大量的软基处理方法,如常用的爆破排淤法、抛石挤淤法、水泥搅拌桩法和塑料排水板预压加固法。此外,还包括基底开挖换土法、反压护道法、垫层法、堆载预压法、土工布及土工格栅加固法、粉煤灰路堤、真空预压法、振冲碎石桩法、粉喷桩法等。由于篇幅原因,此处只对爆破排淤法、抛石挤淤法、水泥搅拌桩法和塑料排水板预压加固法进行分析。爆破排淤法多用于地处海滩、河滩等开阔地带的公路地基处理,以及港口工程的防波堤、护岸、码头等基础处理,但该工程处于村庄密集地区,采用爆破排淤法会造成植被等环境破坏,不适用于该工程。抛石挤淤法是向软黏土中抛入大块块石、片石的强制换土方法,多适用于厚为3~4m的软土层以及湖、塘、河流等积水洼地。但该工程周边无块石、片石来源,采用抛石挤淤法会大量增加施工成本,故不适用于该工程。水泥搅拌桩法具有无噪声、无振动、费用低、无污染、工期短的特点,并且多用于加固游泥、粉土、游泥质土和含水率高的黏土,但用于本工程易埋下安全隐患,因此不适用于该工程。综上所示,综合考虑环境、地质、水文地质条件,该工程采用塑料排水板预压加固法最为合理。

2.2软基处理施工方法

软基塑料排水板预压加固法施工主要包括施工准备、打设塑料排水板和铺设土工格栅,主要材料机具包括塑料排水板、套管、导架、振动锤,铰车、卷筒、插板机和防风装置等。施工准备包括准备施工设备、材料和器具等,以及进行地形勘察。打设塑料排水板如图1(a)所示,插板时通过振动锤驱动套管对准插孔位下沉,排水板从套管内穿过与端头的锚靴相连,套管顶住锚靴将排水板插到设计入土深度;接着拔起套管(将锚靴和排水板留在土中);然后剪断排水板进行重复下一个排水板打设。铺设土工格栅如图1(b)所示,土工格栅铺设分2层,间距为40cm,第一层土工布(土钉锚固)铺设在塑料排水板的插打完成后进行;然后进行吹填(砂垫层)施工,施工时保证土工布平整、不出现褶皱,检测合格后铺设第二层土工布。

3路基填筑施工技术研究

3.1吹填砂施工

本文研究的施工路段处于鱼塘段,在施工前需要排干地表水、清楚杂草、翻晒表土。然后进行吹砂施工,施工中当吹砂厚度达到50cm时,接管并移动出砂口,尽量保证厚度均匀。吹砂施工时应该注意以下两个方面:⑴及时处理挤出和冲出的浮泥;⑵做好充分的排水工作:留设临时排水沟并进行污水处理避免造成污染。吹砂施工的测试结果如表1所示,各测点的测试结果显示,吹填砂施工的效果良好。

3.2包边土施工

本文介绍的施工路段土资源贫乏,因此选用(吹)填砂+包边土的设计方案。根据以往施工的经验,当沉降量小于1m时,采用(吹)填砂和包边土同时施工的方法;当沉降量大于1m时,采用先填砂后包边的施工方案。通常包边土要求如下:土质要求为黏质土,液限<50%,塑性指数<26,达到料径要求,并进行夯实处理,压实度和路基强度达到要求。并在施工后进行各施工参数测试,要求达到设计要求,本路段施工采用耕植土,测试的各方面结果良好。(吹)填砂先按标准断面(吹)填砂,并且整平、压实,验收要求为:(吹)填砂顶的控制标高=(路床顶标高-80cm-40cm)+(计算沉降量-施工期实际沉降量)。包边土的厚度应包括考虑软基沉降的路堤加宽量,且坡顶及坡脚应按软弱地基处理工程数量表所示数值进行加宽,因而其实际填筑的坡比(施工坡比)要陡于1∶1.5。

4结论

本文结合某工程的具体情况,综合分析该地区常用的爆破排淤法、抛石挤淤法、水泥搅拌桩法和塑料排水板预压加固法,选用塑料排水板预压加固法进行施工,对该方法进行了仔细介绍,并结合实际情况选用(吹)填砂包边土的路基施工设计,现场检测结果显示,本文选用的方法取得了良好的施工效果。

参考文献:

[1]谢大伟,陈利民.某京沪高铁软土路基PHC管桩桩网结构施工技术[J].施工技术,2015,40(8):93-95.

[2]龚庆余.市政道路工程软土路基施工技术探析[J].房地产导刊,2015.

[3]张亚娥.试论市政道路软土路基施工技术[J].建筑工程技术与设计,2015(16).

第3篇:软土地基处理论文范文

关键字:软土地基 地基处理 施工方法

Abstract: in the modern architectural design, the soft soil foundation treatment problems have attracted wide attention. Although the soft soil foundation with high water content, but between the hole and the hole slot, leading to poor permeability, low strength, and usually produce uneven settlement and subsidence phenomenon, based on this will be under the action of an external force, we must find out the corresponding strategy, improve the foundation deformation and stability conditions, reduce the soft soil the pore, improve the soft soil density, enabling better together between soil particles. This paper discusses several methods of soft soil foundation treatment.

Keywords: soft soil foundation treatment construction method

中图分类号:TU471.8文献标识码:A 文章编号:

在现代道路设计中,软土地基因其自身特点:含水量高,孔缝隙大,导致渗透性差,强度低,于是在外力的作用下通常会产生不均匀沉降或沉陷等现象,因此,软土地基处理问题已受到各界的广泛关注。

1.1软土地区的概念

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、抗剪强度低的细颗粒土。具有天然含水量高、天然孔隙比大、抗剪强度低、压缩性高、透水性差、固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、各层之间物理力学性质相差较大等特点。

软土地基上的建筑通常沉降量较大且沉降稳定需要的时间较长,所以处理是否合理,将关系到工程质量、进度。因此,科学、合理、有效地选择合适的地基处理方法对工程建设具有重要的意义。

1.2软土地基处理的意义

在过去的一段时间里,公路经过软土地区时,由于线路等级标准不高,路基宽度窄、立交少、纵坡要求不严,且低路堤多,因此对路基大部分地段处理工程少,仅重视桥头高路堤部位的处理。出现高速公路之后,因要求全立交、桥涵通道多,路堤高度多超过软土填土极限高度。加之软土中含有大量亲水胶体微粒,土体多呈海棉状结构,因其孔与孔的缝隙大、含水量多、透水性差、抗剪强度低、压缩性强在路堤高填土的自重作用下,要经过较长时间才能趋于压密稳定,因此其沉降稳定要花费较长时间。此外软土结构在超负荷交通量的作用下,路基容易产生侧向膨胀挤出滑动,基底沉降现象也会更严重。为了增强压密稳定力度和较短时间达到最终沉降,消除侧向滑动位移,以免路堤向两侧膨胀挤出,确保路基及其外侧建筑物安全,因此必须对软基进行处理。

1.3软土地基处理主要工程特性

软土工程的特性主要有以下几点:

不稳定性。当软土受到扰动时会变成稀释流动状态;

b、高压缩及不均匀沉降。由于软土的压缩系数很大,当垂直压力达到一定值时,软土会发生压缩变形,导致道路沉降量较大及沉降不均匀;

c、低渗漏性。软土渗透系数小,固结所需时间较长;

d、沉降速度快。

软土地基有极大的危害性,如果不处理或处理不当,就会造成地基失稳,使构造物沉降过大或不均匀沉降,对构造物造成不同程度的危害。接下来了解软土地基处理常用的几种方法。

软土地基处理方法

2.1排水固结法

排水固结法是目前我国公路软土地基处理的首选方法之一。排水固结法不仅施工简便,而且经济适用、可行性强。软土地基处理排水固结法,主要是通过在软土地基中设置竖向排水体,使原有地基的边界条件发生改变,孔隙水的排除途径增加,如此一来,在很大程度上缩短了固结时间。一般情况下,为了达到上述目的,常采用袋装砂井和塑料排水板配合砂垫层。

2.2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)。粉体搅拌法是一种改善土质,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。

2.3添加剂法

添加剂法是在软土层处理过程中加入生石灰、水泥等等物料以改良土壤的结构成分。使软土变为可凝固土或者是高强度土,最终加固路基的整体强度。在这个阶段中最主要的掌握好添加剂的成分和与土壤的配比度,不能使土壤过于干燥也不能是土壤里的水分含量太高否则将起不到最初的设想效果。此外对于混合土的搅拌过程和凝结的时间上也应该进行很好的把握。

2.4强夯法

强夯法主要是针对软土地基的强度问题。通过将重锤升到一定高度,使其自由落下,靠冲力夯击地基,如此反复,以提高地基的强度、降低地基压缩性。因此,软土地基处理强夯法更适用于处理碎石土、砂土、粉土、杂填土和素填土等地基,除了能达到提高地基的强度、降低地基压缩性的目的之外,还能有效提高软土地基抗振动液化的能力、消除软土的湿陷性。

这里需要指出的是,强夯法在处理饱和度较高的粘性土时,处理效果并不显著,尤其是对淤泥和淤泥质土地基的处理效果更差。因此,为了取得更好的效果,在采用强夯法时,我们要充分结合软土的物理力学性质,与综合加固方法同时进行,但是这种方法费用较高。

2.5加筋法

加筋法也是处理软土地基常用方法之一。加筋法主要是针对软土地基整体变形问题。通过将抗拉能力很强的土人工合成材料埋置于土层中,利用土颗粒位移与拉筋产生摩擦力,使土与加筋材料形成整体,减少整体变形和增强整体稳定。

2.6碎石桩法

碎石桩法是对软土采取震动钻孔的形式然后在孔内注入碎石块,已形成碎石桩网络分布的形式,从而加固路基的过程。这种方法由于有了震动装置的广泛应用以及机械化的操作已经被推广开来而应用的比较广泛,同时这种操作方法只是置换小部分的软土就能达到坚固路基的作用。在高等级公路的施工中经常被采用。况且它还有一个主要的优点就是较少受地下水位的影响,相较高架桥的方式又节省了不少的资源和劳力。

三、加强和改善软土路基施工技术的措施以及建议

3.1创建自己的理论知识体系作为明确的指导

要加强和改善软土路基施工技术,首先要创建自己的理论知识体系作为明确的指导。这就要求我们根据我国的公路建设基本国情来制定公路软土地基建设的理论框架和知识体系,成为指导软土地基处理技术的有力措施和重要方法。

3.2公路工程施工中现代化设备的购进与研发

改善软土路基施工技术就要求我们提高公路工程施工的专业性和技术性,要求我们必须加强施工中的现代化机器设备的使用。主要途径可以从购买和研发新设备两个方面着手。

3.3严格控制施工质量

施工质量是可以人为控制的工程指标。加强对工程施工的监管是有效的防止因为施工错误或者是疏忽给软基处理技术造成效果下降的现象。因此在施工过程中,要指派专业人员常驻工地监督每道工序的质量,可委托监理单位负责该项工作。

四、结束语

综上所述,软土地基的处理质量直接影响到我国路基的基础承载能力,也是保证道路安全、高效运营的关键,我们必须给予高度重视。在选择软土地基处理方法时,由于方法很多,我国各地区的环境,土质皆有不同,我们一定要结合实际情况,力求用简单经济的施工方法完成任务!

参考文献:

[1]李俊平. 浅析高速公路软土路基的施工处理[J]. 科技资讯. 2010.(03)

[2]石振明;鹿存亮;软土路基沉降有限元分析[A];第八届全国工程地质大会论文集[C];2008年

第4篇:软土地基处理论文范文

关键词:公路 软土地基 问题研究 对策

中图分类号: X734文献标识码: A

1 软土地基的影响

1.1 施工过程中的影响

高速公路地基施工过程中软土地基层的出现,不但给施工增加了困难,而且严重影响了工程总工期。软土地基处理过程中需要投入大量设备和人力资源才能有效的解决。施工路段出现软土层需要经过专家讨论确定施工技术方案并上报设计院审批,在施工程序上多了几条手续,同时严重延误工程的施工工期,使人员和设备严重窝工。

1.2 经济效益的影响

软土地基层在高速公路上虽然是经常遇到的问题,但是如果把这个问题不细致进行研究讨论、不进行专业分析探讨,以及施工方案不先进的情况下,对工程的整体经济有很大的影响。施工过程中一旦遇到软土地基问题,对工程的经济就产生了影响,例如:投入处理软土地基问题的设备和人力资源

1.2 工程质量的影响

软土地基在工程建设过程中基本属于不可预见性的问题,勘测设计过程中没有详细资料进行描述软土地基具体情况时,施工过程中一定要按照规范规程以及工程实地软土地基情况进行实施。要对软土先进行试验,按照软土试验要求的性质进行软土地基处理。软土地基必须按照要求进行处理,处理施工方案要经过专家分析讨论,确保处理后的工程质量,一旦处理不合理,就可能发生质量事故。一般出现的主要质量事故为路面局部出现凹凸不平、大面积不均匀沉陷,路面局部出现不均匀裂缝和部分路段倾斜,严重的时候地基出现问题可能引发交通事故。

1.3 存在的主要安全隐患

软土地基处理一直以来是工程建设当中被非常重视的问题,过程中地基处理不好,直接影响以后公路的运行。公路运行时间长了,随着路面上荷载的增加,地基承载的压力越大。如果软土地基处理不合格,公路运行时间长了,地基将逐渐开始出现翻浆的现象,地基开始缓慢沉降,路面出现倾斜、裂缝和破损,给车辆在行驶过程中会造成安全事故。

2 软土地基问题研究及方案选择

2.1 软土地基问题研究分析

软土地基在高速公路建设过程中经常遇到,其特点主要是路基土壤中含水量较大,土壤强度较低、固结时间较长、压缩性较高、软弱土性质较差、密度较低,通常主要以淤质土壤或淤泥相称。

软土因自身含水量太大,一般情况下水分无法自流,在遇到外力挤压或振动时才有水分渗流。软土的主要为细颗粒状沉积物,没有开挖前称整体状态,开挖或挤压时称自流状态。软弱土的孔隙率比较大,但是整体上它的水流很困难,因单个孔隙较小,致使透水系数较低。整体软土如果在荷载作用下,水开始缓慢渗透,但渗流量较小,水不能及时的渗出,最后形成了淤泥。软土变形比一般土壤持续时间长,软土变形过程持续时间要数年或数十年。

从总体上分析软土地基其实就是软土自身含水量高,以至于地基的自身环境地理较低,长年累积雨水或积雪融水渗透到地基内,使得地基长期处于湿润状态,以及软土本身稳定性就差的原因,最后导致地基土壤软化。

2.2 方案的选择和处理措施及方法

软土地基在目前高速公路或城市道路以及乡村道路建设当中已基本形成了有效的处理施工方案,有些施工技术方案比较成熟,在工程实施过程中被广泛的应用。方案的总体选择上要从减小对施工总工期的影响、减小对工程总造价影响基础上为出发点,同时在施工工艺上也要简单化,合理的施工方案选择不但能缩短工期、降低费用,而且能够确保道路的质量。

软土地基问题处理施工方案和方法目前较多,但成熟的方案并不多见,现如今软土地基处理的方案部分已经被应用、部分正在探讨研究中。例如:抛投干砌石将淤泥挤出来方法,淤泥开挖至一定高程无法挖除时抛填干砌石块。开始时抛填大块石,然后再大块石孔隙填筑小块石,最后用振动碾上去碾压将淤泥浆挤出来。在地基处每隔8米或10米为一段进行沟槽开挖,将地基水分渗流至沟槽内排出。土料置换方法、基础降水方法、高压旋喷灌浆方法、动力固结方法、排水固结方法、强夯法等。

3 软土地基处理的评价

软土地基采用以上方法处理效果都比较显著,方案都很合理。但是有些方案在工艺太浪费材料。沟槽开挖排水、土料置换只能处理浅层的软土地基,约1.5m~2.5m深度,无法处理深层软土。抛投块石挤淤法、高压旋喷灌浆排水固结法、强夯法主要处理深基层软土地基。

4结束语

第5篇:软土地基处理论文范文

Abstract: The composite foundation of cement mixing pile has been widely used to soft ground treatment at present, because it has low cost and simple construction and its quality can be controlled easily. According to construction experience of hanging pile and long-short pile adopted to cement mixing pile in soft soil with larger thickness in this paper, the author talked about hisown opinions.

关键词: 软弱地基;悬桩;长短桩;施工;设计;沉降

Key words: soft ground; hanging pile; long-short pile; construction; design; sedimentation

中图分类号:TU47 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2011)24-0086-01

0引言

民用和工业建筑、市政、交通、水利、电力等工施工中常遇到软弱土地基。这种地基土不能满足工程建设的需要,导致建筑物在建成后很久仍在沉降,有的地方甚至还产生不均匀沉降,影响建筑物的正常使用。而水泥土搅拌桩复合地基的造价低廉、施工简单、质量容易控制,现已普遍应用于软弱土地基处理中。笔者根据水泥土搅拌桩在厚度较大的软土中采用悬桩和长短桩相结合的施工经验谈了几点自己的看法。

1采用悬桩处理厚度较大软弱地基的必要性

1.1 软弱土和软弱地基软弱土包括淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土及饱和松散粉细砂与粉土,这类土的工程特性为天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、渗透性差、抗剪强度低等不利的工程性质。

我国《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)中规定,软弱地基系指主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其它高压缩性土层构成的地基。它是指基本上未受过地形及地质变动,未受过荷载及地震动力等物理作用或土颗粒间的化学作用的软粘土、有机质土、饱和松砂和淤泥质土等地层构成的地基。

1.2 悬桩的特点悬桩(水泥土搅拌桩)地基的建筑物沉降量大且不均匀,可采取有效的措施控制沉降量。而不均匀沉降则是很多建筑物开裂等安全事故的主因,也因此在厚度较大的软土区建设项目时,大多数设计人员不愿采用悬桩而修改为长桩,甚至于改为预制砼桩等,这对于修建1~3层普通工业与民用建筑来说,不仅给建设方增加了巨额的工程造价,同时也造成了巨大的人力、物力、财力等社会资源和财富的浪费。

1.3 必要性我国南方沿海及沿江一带多为淤泥、淤泥质土、冲填土及饱和的粉土等组成的软弱地基,一部分建筑物只能座落在软弱地基等不良的场地。必须要对这种地基做加固和改良。但软土较厚区采用悬桩和长短桩相结合的复合地基沉降变形和承载力的理论研究滞后,尤其对沉降变形控制还没有统一的认知,使这种地基在实际施工中的应用收到限制。因此,采用悬桩和长短桩相结合的水泥土搅拌桩对厚度较大的软弱地基进行处理的方法是必要的。

2采用悬桩处理厚度较大软弱地基的可行性分析

在地基处理中,我们所遵循的原则是:技术先进、经济合理、安全适用、确保质量。本着这条原则分析如下:

2.1 水泥土搅拌法水泥搅拌桩技术以其经济、适用,无污染,无振动,加固效果好等诸多优点经常被运用于地基基础处理,特别适用于软土地基的处理。

2.2 水泥土搅拌桩的特点优点:工艺成熟,进度快,工期较短,造价低,可有效消除主、次固结沉降,且能彻底改变地基土的颗粒组成和成份,进而达到消除液化的目的;缺点:对于泥炭土、有机质土、塑性指数较大的粘性土处理效果不好;且处理深度通常小于18m。

2.3 悬桩式水泥土搅拌桩复合地基的可行性

2.3.1 现行复合地基沉降变形理论根据我国《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)规定:竖向承载搅拌桩复合地基变形包括搅拌桩复合土层的平均压缩变形S1与搅拌桩端下未加固土层的压缩变形S2:

A.搅拌桩复合土层的平均压缩变形S1可按本式计算:

式中:Pz:搅拌桩复合土层顶面的附加压力值(kPa);l:搅拌机桩长(m);Pzl:搅拌桩复合土层底面的附加压力值(kPa);Esp:搅拌桩复合土层的压缩模量(kPa);Es:桩间土的压缩模量(kPa);Ep:搅拌桩的压缩模量,可取(100~120) fcu (kPa)。对于桩较短或桩身强度较低者可取低随,反之可取高值;

B.桩端以下未加固土层的压缩变形S2可按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)的有关规定进行计算。

2.3.2 悬桩式水泥土搅拌桩的理论依据水泥土桩的强度和刚度是介于柔性桩(砂桩、碎石桩)和刚性桩(钢管桩、混凝上桩等)间的一种半刚性桩,它所形成的桩体在无侧限情况下可保持直立,在轴向力作用下又有一定的压缩性,但其承载性能又与刚性桩相似,因此,设计时仅可在上部结构基础范围内布桩。

由此看出,只要悬桩式水泥土搅拌桩复合地基的承载力特征值满足建筑物对地基承载力的要求,则悬桩的方案就是可行的。

2.3.3 长短桩相结合式的水泥土搅拌桩的理论依据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)条文说明第11.2.7条中对长短桩相结合具有如下的定义和说明。“长短桩相结合:当地质条件复杂,同一建筑物座落在两类不同性质的地基土上时,可用3m左右的短桩将相邻长桩连成壁状或格栅状,藉以调整和减少不均匀沉降量。”

由此说明,对于软土较厚的软弱地基处理时,完全可以根据拟建物上部结构及荷载特点来设计悬桩式水泥土搅拌桩复合地基。短桩设计的目的主要是满足对地基承载力的要求,长桩设计的目的则主要是满足沉降变形的要求,不论是长桩短桩,皆可设计为悬桩。

3结束语

实践证明:只要设计人员精心设计、施工单位施工时各项参数适宜,流程准础,注意事项明晰,质量检测过硬,且建成后建设方使用得当,在厚大较大的软土地基上采用悬桩式长短桩相结合的水泥土搅拌桩复合地基建造1~3层建筑物在理论上是可靠的,在实践上是成功的。

参考文献:

[1]建筑地基处理技术规范(JCJ 79-2002)[S].北京:中国建筑工业出版杜.

[2]顾晓鲁,钱鸿缙,刘惠珊,汪时敏.地基与基础[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.

第6篇:软土地基处理论文范文

关键词:市政道路 强夯法 软基处理 技术分析

中图分类号:TU99 文献标识号:A 文章编号:2306-1499(2013)04-(页码)-页数

1.前言

近年来强夯加固软土地基理论和实践发展很快,积累了不少经验,在很多工程中取得了良好的效果,其中有强夯结合袋装砂井综合处理法、强夯置换法处理软土地基等新措施,

2.工程概况

2.1 地质概况

该区地貌属于冲积平原,局部分布少量残丘。地下水为孔隙潜水,与河水互为补给,水位1.0~3.0 m,地层自上而下为:①人工填土,色杂、松散一稍密,厚度1.0~2.Om;②海陆交互相沉积层(软土层),为淤泥,淤泥质粉质黏土,夹淤泥质细砂,灰黑色,饱和,流塑,松散,该层层底埋深3~15 m左右;③冲积层,杂色,花斑状粉质黏土,可塑,灰黑色淤泥质粉质黏土,饱和、流塑及灰黑色中砂层,饱和、松散一稍密,厚约0~8 m;④残积层,为黄一灰黄色砂质黏性土、硬塑为主,为花岗岩残积土,厚约0 ~6 m。

2.2 软土层物理力学指标

天然含水量wo=73.2% ,液性指数lL =1.66,塑性指数lp=24.8,孔隙比eo=2、0.3,压缩系数a=2.247 Mpa-1,竖直向固结系数Cv =0.792×10-3 cm2/s,水平向固结系数Ch=5.019×10-3 cm2/s,内摩擦角ψ=6.4ο,凝聚力c=6.2kPa,容许承载力[QO] =40 kPa。

根据估算,在不作软基处理情况下路基极限填土高=1.86m左右。

3.设计

3.1 方案论证

常用的软土路基处理方法有清淤换填、袋装砂井(插塑板)、强夯法、真空预压、碎石桩、搅拌桩、CFG桩等多种。

袋装砂井(插塑板)加预压排水固结方法需预压,一般固结的时间较长(180~360 d),工后沉降较大;同时本工程所处的位置距珠江非常近,受潮汐影响水位变化大,由于微薄砂层的存在,与附近河水水力联系密切,排水固结效果不甚明显。特别是有些地段地层上部分布杂填土(如原已填鱼塘地段),地基采用此方法处理困难。对桥头路堤,由于填土相对较高,工后沉降要求不大于0.1m,可采用复合地基处理。对于软土厚度小于15m的桥头路基采用水泥搅拌桩,大于15m的地段采用CFG桩处理。该处理方法效果好,亦不需预压,但工程造价较高,不能广泛采用。袋装砂井(插塑板)加强夯法:它通过设置竖向排水体系(袋装砂井),并结合静荷载(填土堆载)和动荷载(强夯夯击能),使得地基土在较短时间内完成大部分固结沉降,减少工后沉降并迅速提高承载力;此外,还可通过对地基的预震作用,有效地消除砂土液化、基坑开挖涌砂现象;有利于地下管线的开挖埋设。

本工程中,我们通过对不同处理方法的对比,并结合周边已建工程的实例及效果,对于软土埋深小于8 m的地段,我们采用动力固结(强夯加袋装砂井)作为一般软土路基的处理方法之一。对于上部分布杂填土软基,则单纯采用强夯法处理。

3.2 作用原理

强夯法加固非饱和土的过程,就是土中的气相被挤出的过程。而对饱和土,传统的固结理论认为,在快速加荷条件下,孔隙水无法瞬间排出,所以是不可压缩的,但无法解释饱和土在强夯后产生的明显较大沉降。L·梅耶动力固结理论认为:

(1)强夯中土的渗透系数是随时间变化的;

(2)强夯中饱和土孔隙水具有压缩性;

(3)强夯中饱和土有局部液化现象;

(4)强夯中饱和土有触变现象。

所以在重复夯击作用下土体中产生裂纹,土中部分吸附水变成自由水.随着孔隙水压力的消散,土的抗剪强度和变形模量不断增长。单纯的强夯由于竖向裂缝的产生并非规则的和连续贯通的,因而在孔隙水和气体排除过程中并非很畅通,这就造成在施工过程中孔隙水压力消散缓慢,从而影响到加固的效果和施工进度,效果不佳。采用排水固结法结合强夯,当土体受到冲击荷载时,土中孔隙水压力增加,孔隙水可渗透到袋装砂井中,沿袋装砂井直接排到地表,这样缩短了排水距离,加速了孔隙水压力的消散过程和地基沉降的发展,而达到加固的目的。

3.3 设计参数

到目前为止,强夯法还没有一套成熟和完善的理论和设计计算方法,只能通过试夯的方法确定施工参数。试夯区面积不应小于20 m×40 m,对不同地质条件,至少进行一处试夯,通过试夯确定施工参数,如夯锤重量、夯锤落距、单点总夯击能、夯点距离、间歇时间、夯击遍数及有效加固深度等。

(1)加固深度按式(1)估算

(2)强夯机具、夯锤重量、夯锤落距的选择。

第7篇:软土地基处理论文范文

[关键词]处理技术;公路路基软基

中图分类号:U213.1文献标识码: A 文章编号:

1.软基处理技术的现状

1.1数值计算不够精确

公路路基软基处理是一项要求严格的技术,因此要求测量工人在测量时必须测出尽量真实的数据如公路的硬度、沙石的覆盖面积等等,数据测量是为了供建筑工人选择合适的处理技术将软基加固或者充填等等。传统的力学方式已经不能适应当代路基软基处理技术了,因为现代公路要求其承担负荷以及耐受天气条件的能力必须强于传统的公路,而在建筑工地上一些施工方便忽略了这点使得数据的采集和计算都不够精确。因为以经典土力学为基础的理论公式法仍被广泛应用,所以在实际工程应用的研究中应将深入开展软土地基沉降计算方法的研究和数值计算方法的实用研究作为今后的工作重点[1]。

1.2客观分析不够,易犯经验主义错误

公路路基软基处理技术是一项复杂的技术,因为不同地区的土层厚度、分布、质量有所差异,地基处理在技术、造价、时间和施工难度上均有所不同,在选择处理方案时需逐级地删减排除不合适的方案选择最优方案。而施工人员在选择处理方案时往往过于依靠经验,他们只是大致性粗略地瞄一下采集的数据依照以往的经验就匆匆做出结论,殊不知这种盲目处理原则实在是有妨施工决策者做出正确的判断。目前在公路路基软基处理技术地基处理方案的决策分析研究不够,目前的方案选择基本上停留在人为凭经验选取阶段。一些公路因为路基软基处理不好,经常出现路基垮塌或者路面裂缝等公路的损毁。

2.软基处理技术基本方法

2.1换填法

换填法是公路路基软基处理的最常用和最基本的方法,换填法的优势是简便易操作,在公路施工中经常被使用来改变原有的路基。换填法就是将基础底面以下不太深的一定范围内的软弱土层挖去,然后以质地坚硬、强度较高、性能稳定、具有抗侵蚀性的砂、素土、灰土、矿渣等材料分层充填,并同时以人工或机械方法分层压、夯、振动,使之达到要求的密实度,成为良好的人工地基。换填的垫层与原土相比,具有承载力高、刚度大、变形小等优点。按换填材料的不同,将垫层分为砂垫层、砂卵石垫层、碎石垫层、矿渣垫层等等以及用其它性能稳定、无侵蚀性的材料做的垫层等。如上所述,换填法的主要作用是改善原地基土的承载力并减少其沉降量,这一目的通常是通过外界的物理压力来实现的[2]。

2.2挤密法

挤密法是路基软基处理技术的一种基于特殊地形的处理方法,通常挤密法在湿陷性黄土地区使用较广,用冲击或振动方法,把圆柱形钢质桩管打入原地基,拔出后形成桩孔,进而进行素土,灰土、石灰土、水泥土等物料的回填和夯实,达到形成增大直径的桩体,并同原地基一起形成复合地基。在实际处理过程中因选择挤密的土层差异而有灰土、素土挤密方法的差异,灰土、素土等挤密桩法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基,可处理地基的深度为5~20m。当以消除地基土的湿陷性为主要目的时,宜选用素土挤密桩法。当以提高地基土的承载力或增强其水稳性为主要目的时,宜选用灰土挤密桩法。当地基土的含水量大于24%、饱和度大于65%时,不宜选用灰土挤密桩法或素土挤密桩法。

2.3化学加固法

化学加固法是公路路基软基处理技术的一种高级技术,因其需要用到化学原料所以其成本比较昂贵,一般不作为路基处理技术的主流方法除非是当该地区的路基十分松软而公路的质量要求又对路基要求十分高时才会用到该处理方法。化学加固法是将化学溶液注入地基土中,通过化学反应生成胶凝物质或使土颗粒表面活化,在接触处胶结固化,以增强土颗粒间的连结,提高土体的力学强度的方法。常用的加固方法有硅化加固法、碱液加固法、电化学加固法和高分子化学加固法,这几种方法因化学材料的不同其对路基的固定作用也不尽相同。相比于传统的换填法、挤密法,化学加固的作用虽然明显但其操作复杂,尤其是用用化学原料时必须高度警惕其给身体带来的伤害,因此化学加固法一般被视为公路路基处理技术的杀手锏[3]。

3.软基处理技术基本步骤

3.1抛石设沟

抛石设沟处理技术是对软基处理技术的笼统概括,所谓抛石设沟是运用大量的石块或者重物挤压软土是软土松散呈现出沟块以便沙石、土壤、或者化学原料等加固物质的填充从而改变路基的质量。抛石设沟技术是最基本技术,也是所有软基处理技术实施的必要条件,在实际操作过程中抛石设沟技术是一项并不难掌握的技术。施工工人在明白了施工要点之后大抵可以做到操作的零失误,只是在操作控制方面需要注意抛石的量的变化,抛石越多对路基的挤压力就越大,需要填充的物质相应也越来越多。随着现代建筑工业的发展抛石设沟技术愈发成熟,有些施工单位甚至直接用机器操作大大节约了施工时间。

3.2换土加桩

换土加桩是两个分离的操作技术,但两者的共同目的是为了公路软基可以得到加固。换土是公路路基的土质质量太差,没有粘性或者脆性按照施工要求则必须将其替换换成质量更好的土来改变路基的物理性状。实际操作过程多,换土的量量也不同也是因施工单位个人的经验而定,个人的认识不同所需要换土也不同,但介于换土不能从根本上解决路基的软基问题必须要添加其他的辅助加固技术才能彻底底改变路基状况。加桩则是较为高级的加固技术,加桩必须在确定加桩的位置以及间隔距离后确定具体的方案,尤其是一些土壤松散的沙质土壤操作时必须注意绑桩才能达到加固的目的。换土加桩是路基软基处理最最技术的技术在实际应用中它们也逐渐地发生了变化以适应实际需要[4]。

4.结语

公路路基是公路的基础,如若公路路基质量不过关那么可想而知公路的质量是得不到保证的,公路路基软基处理技术是施工工人必须牢靠掌握的基本技术。在实际运用中,施工者必须灵活变通才能适应客观需要。

参考文献

[1]戴济群.高速公路软基处理技术研究[J].公路,1997(2)。

[2]曾国熙.浅谈路基处理技术[J].公路,1988(3)。

[3]潘恒芳.复合地基理论与其工程应用[J].合肥工业大学学报,2007(2)。

第8篇:软土地基处理论文范文

关键词:高速公路;软土路基;施工技术

人们的生活节奏越来越快,生活质量越来越高,对于交通出现提出了更高的要求。在实际的高速公路建设过程中,经常会出现很多问题,其中非常重要的一个问题就是软土路基。这是因为软土路基的强度较小,容易出现变形等情况,如果在路基施工中,没有采取有效的处理措施,就会导致各种病害的发生;如果出现了较大的交通压力,就会破坏到路面的稳定性,对于高速公路的正常交通运行产生直接影响。

1、高速公路软土路基的特点

粘土颗粒群和淤泥组成了软土,那么软土路基的水含量就比较的大,且有着较大的孔隙;通常情况下,水含量在百分之五十左右,而孔隙比则在1.5左右。软土如果受到剪应力的作用,就会有剪切变形情况缓慢的发生,还可能降低抗剪强度,并且有着较强的流变性。

软土有着特别明显的结构性,在挤压或者振动作用下,软土的原状土会对土壤的絮状结构产生连续破坏,甚至流动状态也会出现。在受到扰动之后,会慢慢的恢复强度。软土没有较好的渗透性,但是有着较高的压缩性,一般来讲,软土的压缩模量在4Pa以下。因为软土有着较小的渗透性,因此要想充分的肱骨土壤之间的重量和负荷,需要较长的时间来实现。

软土只有很小的抗剪强度,一般来讲,我国天然软土的抗剪强度在20兆千帕以下,软土的内摩擦角则在30度左右。如果有荷载作用于软土路基,在排水固结的情况下,就会在很大程度上改变它的抗剪前股东,软土排水固结速度和提高强度的效果呈正比关系。

2、软土路基的破坏作用分析

如果路面以及路堤的外负载小于路基软土的抗剪强度,就会对整个路基或者部分路基的剪切产生直接破坏,导致塌陷或者不稳定等问题发生于路基中;如果有大量的沉降变形问题出现于软土路基上,就会对正常的公路交通运行产生重大的影响。因此,在高速公路路基工程的软土路基施工过程中,需要对当地的具体情况进行深入调查和研究,对当地土壤的特性以及存在软土的性质进行充分理解和把握,在项目建设过程中,需要就路基稳定制定相关的施工措施。对于施工期间的薄弱地段,需要给予足够的重视,并且采取必要的措施,一般完成了施工之后,可以有效控制沉降。

3、高速公路路基工程中软土路基的施工技术

某工程位于市中心西北部,属于平原地区,地势基本平坦,区内内河发达,密布水网;区块内地下水主要为软土及黏性土中的孔隙潜水和圆砾、卵石层中的承压水;建设场地地质情况较差,硬壳层下面为淤泥质土,经过研究发现,可以采用这些施工技术:

一是在粉砂土和软粘土地基中,可以采用强夯置换法,在地基中形成碎石墩体,采用的是边填碎石边强夯,复合地基是由碎石墩、墩间土、以及碎石垫层形成的,这样路基的承载力可以得到显著提高,沉降也可以得到减少。

二是在淤泥、淤泥质土、粘性土和粉土等软土地基中,可以采用水泥深层搅拌法,就是利用深层搅拌机来对水泥、水泥粉以及地基土进行原位搅拌,使其形成不同形状的水泥土墙体,可以是圆柱状、格栅状,也可以是连续墙式,促使复合地基的形成,实现地基承载力得到提高的目的,减小沉降。

三是在粘粒含量在10%以内的疏松砂性土地基中,可以选用振冲密实法,一方面利用振冲器的振动来液化饱和砂层,重新排列砂颗粒,减小孔隙;另一方面借助于振冲器的水平振动力来对填料进行加固,挤密砂层,实现地基承载力提高的目的,对沉降进行减小,并且地基土体抗液化能力也可以得到提高。在应用振冲密实法时,可以对回填料进行添加,也可以选择不添加。

四是在软粘土、杂填土、泥炭土地基等,则可以采用加载预压法,这种方法指的是将砂垫层和竖向排水系统设置于路基中,例如普通砂井、袋装砂井、塑料排水带等都属于竖向排水系统,这样土体固结排水距离可以得到缩小,在填筑路堤荷载作用下,地基会排水固结,从而提高地基承载力,减少施工后的沉降。另外,还可以采用超载预压法,这种方法可以有效的减少施工之后的固结沉降,对于部分施工后次固结沉降也可以消除掉。

五是在筋条间无粘性土的地基处理中,可以将加筋材料铺设于地基中,比如土工织物、土工隔栅、金属板条等,来形成加筋垫层,来促使压力扩散角得到增大,实现地基稳定性得到提高的目的。在各类地基中,都可以采用树根法来进行处理,将树根的微型灌注桩设置于地基中,将卫星灌注桩的直径设置在100毫米到230毫米之间,以此来实现地基承载力提高的目的,边坡的稳定性也可以得到提高。

六是在各类深厚软弱地基处理中,可以采用低强度混凝土桩法,将低强度混凝土桩设置于地基中,这样就会和桩间同形成一个复合地基,来实现地基承载力得到提高的目的,对于减小沉降也很有帮助。在这类地基处理中,还可以将钢筋混凝土桩设置于地基中,钢筋混凝土桩也可以与桩间土形成一个复合地基,实现地基承载力得到提高的目的。

七是在软粘土地基中,可以采用真空联合堆载法,将排水体系设置于软粘土地基中,这样就会有一不透水层形成于在上面,长时间对排水体系进行不断的抽气抽水,会有负压区形成于地基中,导致排水固结产生于软粘土地基中,进而实现地基承载力得到提高的目的。如果软粘土有着较好的透水性,就可以采用降低地下水位的方法,对地基土受力状态进行改变,使地基土产生排水固结,对地基进行加固。

4、结语

通过上文的叙述分析我们可以发现,在高速公路的施工过程中,软土路基处理是非常重要的一个技术问题;在建设过程中,往往有着纷繁多样的地形条件,那么地质条件的不同,就需要差异化的软土路基处理方法;即使地质条件是相同的,采用的软土路基处理方法是不同的,也会有不同的效果产生。那么在具体的施工过程中,就需要结合工程当地的具体情况,综合考虑各个方面的因素,提高路基工程中软土路基的强度和稳定性,保证路基工程的质量。本文简要分析了高速公路路基工程中软土路基的施工技术,希望可以提供一些有价值的参考意见。

参考文献:

[1]杨在强.高速公路软土地区路基的施工分析[J].交通标准化,2013,2(8):123-125.

[2]黄劲,陈越.路基工程施工中软土路基的施工技术研究[J].城市建设理论研究,2013,2(38):43-45.

第9篇:软土地基处理论文范文

Abstract: The dam foundation treatment of soft segment adopts sand drain drainage consolidation method and the surface sludge removal program. The causes and treatment of cracks in dam construction are analyzed.

关键词:水利工程;土坝;软土地基;砂井;沉降;裂缝

Key words: water conservancy project;earth dam;soft foundation;sand well;settlement;crack

中图分类号:TV22 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)12-0021-01

0引言

土坝对基础的要求比较低,几乎可在任何地质情况下修建,因此,土坝以其投资省、取材方便、易于施工等有利因素广泛运用于水利水电工程中。但在一些地质条件比较差的软基段,还是需要处理,否则将给工程带来严重后果。本文拟用某土坝软基段为实例,介绍土坝软基段的分析处理及其结论。

1软基特性

该土坝软基段为均质土坝。软基段所跨越的地质结构在空间上极不均匀,右坝头约400m长的基础夹有1层软粘土及淤泥质粘土。淤泥质粘土质甚软,呈浅灰、深灰至灰黑色,局部夹腐植层,土样易变形,干时收缩见细裂纹。一般厚1.7~4.3m,局部厚达7.0m,埋深4.0~9.0m,属流塑至软塑状,高压缩性。对淤泥及淤泥质粘土的室内土工实验表明:①粘粉粒含量高,天然含水量大,呈软至流塑状态,孔隙比大,干容重小;②渗透性微至极微;③高塑性,高压缩,固结系数小,灵敏度高;④低强度。

2软基土坝的基础处理

2.1 基础处理设计右岸软基段土坝基础所夹淤泥质粘土范围广、埋藏深度大,如果全部挖除,工程量大,工期长,且附近无适当的堆料场堆放挖除物。经分析后,确定采取以砂井排水固结为主、表层淤泥清除的处理方案。

砂井设计充分考虑了软土特性和施工能力,以及工期等因素。右岸软基段土坝的砂井按正方形布置,共布置砂井约8000个,其排、井距为2.16m×2.5m,井深10~12m,砂井直径42cm。

砂井顶部铺有50cm厚的砂垫层,与各砂井构成排水系统。土坝的上下游侧均布置有约4m高的压载平台,以确保施工期间坝体的稳定并加速坝基排水固结。为监测施工期间坝基变形状况,右岸软基土坝沿坝轴线布置了5个沉降观测杆,在上下游坝脚处分别布置了位移观测边桩,设计地基变形控制量为:观测边桩水平位移4mm/d以内,中心沉降量为15mm/d以内。

2.2 基础处理后的实际结果实际施工过程中,该段土坝共进行了三期钻探取样检测试验,分别在砂井施工结束后、坝体填筑至高程21.6m时及坝体填筑至高程28m时。检测手段主要由钻探、原位测试和室内土工试验三个部分组成。原位测试以静力触探和十字板剪切为主,辅以标准贯入试验。

从三期检测的结果来看,主要有以下两点结论:①采用砂井排水固结法处理软基有明显的效果。②软土性状虽然有所改善。

2.3 右岸软基土坝固结沉降计算坝基沉降量计算采用单向压缩分层总和法,且不考虑侧向变形的影响。计算深度以强分化顶板为界,其下部土层(基岩)认为不可压缩。计算公式如下:

Sc=■■・Cci・1g■

式中:Sc-坝基总固结沉降;Hi-i土层厚度;eoi-i土层的初始孔隙比;Cci-i土层的压缩指数;P0-初始竖向压力;ΔP-附加压力增值。

由于沉降达到稳定的历时仍十分漫长,有必要根据施工单位实际填土过程拟定加荷过程曲线,分析其沉降随时间的发展过程。计算结果表明,坝轴线基底由于地基固结引起的最大沉降约为1.3~1.4m。在分析计算和实际观测中还可以得出如下结论:①软基段土坝填土结束后(即填土达到高程34.8m),地基沉降达到基本稳定(即达到95%固结度)仍需很长时间。②坝基沉降与填土过程密切相关。每级荷载加载时段内,沉降曲线较陡,该级荷载结束后则曲线逐渐趋缓,趋缓的时间长短视地基土的固结性状而有所不同。固结系数大则趋缓的时间较短,反之则较长。③计算结果与实际观测的沉降杆沉降数值十分吻合。说明计算所取土的特性参数与实际状态接近,即计算参数基本反映了土的现状特性。

3施工期土坝软基段裂缝成因分析及处理

3.1 裂缝成因分析①钻探取样检测。钻探取样检测认为,虽然采用砂井排水固结法处理软基有明显的效果,但是软土仍处于流塑状态。从地基土层结构、软土层的空间分布和软土物理力学性能等因素反映出如坝体填筑速率控制不妥,软硬地基变形差会引起不均匀沉陷。当不均匀沉陷超过土体抗拉强度,坝体裂缝的产生也就在所难免。另外,附近清淤区的微地形变化、土坝填筑料的不均匀性以及坝料土粘粒含量偏低等因素也对裂缝的产生有一定的影响。②电测探法的检测。在实验中利用三极电测深剖面法检测查核裂缝走向及深度,经分析结论如下:a.地基经砂井处理后,软土的含水量减少。b.裂缝深度并未发展到坝基以下,只到坝基底。软硬土体的不均匀性沉降是导致坝体开裂的主要原因。③坝基沉降计算。通过对坝基沉降进行的计算与实测资料表明:相邻断面最大沉降差为0.22m,两断面相距20m,不均匀沉降斜率i=0.011。不计安全系数,坝体允许沉降斜率i=2c/E,其中:c=29kPa,E=6.92MPa,则:[i]=0.0084,i>[i],故不均匀沉降产生的拉应力超出了坝体的抗拉强度。④坝体稳定性分析。通过计算表明,坝体不加高(即施工现状),坝体上下游坡具有一定的稳定性,裂缝的出现不是由于坝体抗滑稳定不足引起。若继续加高坝体,则完建期下游坡稳定安全系数为1.1,会处于偏危险状态,不能满足规范Kc≥1.2的要求。因此有必要采取一些措施,以加速地基固结、维护下游坝坡稳定。

3.2 裂缝处理裂缝的处理考虑到蓄水的要求、防渗的可靠性及施工力量的安排等,采用先施工防渗墙再填土的方案。待坝基沉降稳定后再对裂缝进行充填灌浆。裂缝虽暂未对坝体稳定构成威胁,但如前所述,当前施工期坝基软土固结程度的状况,下游边坡稳定安全系数未能满足规范的要求需通过调整下游压载平台来解决。经计算,在原压载平台上再加一级宽20m、高2m的平台,则下游坝坡稳定安全系数为1.36,可满足规范要求。从右岸坝体填筑至坝顶到目前,经检测,坝基沉降已稳定,裂缝的灌浆处理效果良好。