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地基下沉整治方案精选(九篇)

地基下沉整治方案

第1篇:地基下沉整治方案范文

一、国内铁路的发展状况及路基病害对铁路的影响

随着国家经济的快速发展,铁路运输在国民经济中的地位越来越显著。特别是人民生活的快节奏,促使铁路运行速度也越来越快,铁路先后六次大提速和最近几年建设的铁路客运专线,就是适应人民生活节奏不断增长的需要。国外已有许多国家已经建成了高速铁路,而我国目前正在进行的铁路客运专线和高铁的建设,就是满足人民的生活水平日益提高的需要。

在我国,目前提高铁路运行速度有两种途径,一是对既有线进行线路改造,二是新建高速铁路。对既有线进行线路改造,是利用现有的资源,投入较少的资金,在短时间内就能完成的改造项目,但其速度提升有一定的极限值。新建高速铁路投资巨大,建设工期长,但开通速度较高,成本回收较快。

既有铁路路基病害对铁路行车有很大的影响,存在着较大的安全隐患,同时也降低了铁路的运营速度。路基病害的特征基本上都在路基基床上反映出来,例如道床下沉、翻浆冒泥、轨面不平等。因此,对既有铁路路基病害的整治是提高铁路运营速度和安全的当务之急。

随着铁路重载、高速的发展,影响铁路运营速度和安全的既有铁路路基病害,在一些路段,病害产生的速率呈上升趋势。根据近年来的统计资料,我国现有路基病害长度占线路总长度的13%~15%。据上海铁路局合肥工务段统计,其管段内管辖的铁路线路病害路基占总长度的11.4%,铁路提速受此影响较大,因此,加大对既有铁路路基病害的整治,提高病害整治技术,减少维护工作量,保障铁路高速、安全运营,是铁路工务系统一项重要而艰巨的任务。

二、路基主要病害类型

铁路路基的病害大多表现在基床上,影响铁路运营安全和速度的主要路基病害类型有:翻浆冒泥、基床下沉、外挤、基床冻害等。

1、翻浆冒泥

翻浆冒泥是指路基面上的细小粘土、粉土颗粒以及少量粘土,或道床中的粘土,受积水和列车反复振动的作用,而发生触变液化,形成泥浆,列车通过时线路上下起伏使泥浆受挤压抽吸而通过道床孔隙翻冒上来,造成道碴脏污板结,丧失弹性。

基床翻浆冒泥是我国铁路主要常见的基床病害之一。北方发生在春融期间,南方在雨季发生十分频繁,特别是山区尤为普遍。

2、基床下沉

基床土在水及动力作用下发生局部或大面积下沉或软化,使道碴压入基床,产生积水现象,并使线路水平产生变化。

基床下沉分为两类:基床面下沉和边坡臌坍。

3、外挤

基床内的土经常处于软塑状态,在列车荷载的作用下,发生剪切破坏,使得路肩单侧或双侧沿滑动面向外或向上的变形称为外挤。外挤可分为路肩隆起和路肩外挤。

4、基床冻害

基床冻害是指在低温季节,由于基床土质、水和温度的不利组合,基床土冻结引起线路在纵向上短距离或左右股道的不均匀冻胀,导致线路不平顺或方向不良的现象。根据发生的部位不同,基床冻害可分为道床冻害、深层冻害和深层冻害。

三、病害成因

(一)基床病害的调查

路基病害的调查是防治工作的开始,调查工作的好坏直接关系到病害防治的效果,是整治病害的关键。所以,这一工作一定要深入细致,才能正确分析认识病害,以便确定适宜的整治方案。

病害的调查工作应包括两大部分:一是从外貌方面调查研究病害的发生发展过程,即病害发生的部位、形状、长度、起落时间及其发展过程;二是通过钻探、挖深等方法,观察、实验验证土层的土质种类、厚度、水文地质等。所有这些调查项目都是为分析病害产生的原因,以对证下药,确定整治方案。

1、翻浆冒泥的调查

为了对翻浆冒泥进行整治提出合理的方案,应从以下几个方面对翻浆冒泥进行相应的调查。

(1)收集水文、气象方面的资料;

(2)进行工程地质、水文地质测绘,在代表段取样进行岩土的物理和力学试验;

(3)对既有线病害地段进行详细调查,搞清病害形成的过程,历次整治的措施及现状;

(4)观察翻浆冒泥类型,分清是道床翻浆还是基床翻浆,因两种翻浆的整治措施是不同的。

2、冻害的调查

(1)挖探方法。挖探方法是最直接观察岩土性质的方法,其挖探时间最好是在冬季。冬季挖探可以直接观察土质、含水量和冻结深度,为分析提供最可靠的资料。

(2)钻探方法。钻探调查,一般采用小型钻机,通过钻机搜取工程地质及水文地质资料。

3、基床下沉的调查

(1)探明基床下沉的深度、范围、长度,详细记录。

(2)用小型钻孔仪在轨道枕木端部探测轨下部分下沉的深度、范围及下部土质结构,探测有无形成道碴囊。

(3)在发现基床下沉时,查看路基边坡有无出现外鼓、滑塌现象。

(4)采用试验方法,确切分析土层的结构和性质及含水量的大小,以此来分析其产生的原因,采用合理的整治方法。

(二)病害的成因分析

路基病害的形成,根据其所在地区和铁路路基填料的不同,其成因也不相同。路基病害产生的成因,归其根源主要有两个因素:一是土质条件,二是水的含量。

四、主要整治技术

铁路路基基床是轨道结构的基础,为了保证铁路运输的正常运营,基床必须具有足够的承载力和整体稳定性,以满足列车和动荷载的要求。

(一)病害整治的原则

针对铁路路基出现的不同病害,采取的整治措施也多种多样,归纳起来主要有以下几个方面:

1、改土

改土就是改善基床填土,在基床填料和基床结构上下工夫,提高目前路基设计标准特别是填料标准。对既有路基病害采用换填、水泥石灰桩加固、铺设土工合成材料等。

2、减压

主要是减低列车荷载对基床的作用,通过改变道床和轨道来实现。

3、防水

防止雨水浸化基床和基床积水,保持路基面排水坡度。主要是铺设不透水土工纤维截留地表水,使用盲沟(纵横)或加深侧沟疏导地下水,维持基床结构良好的排水性能。

4、综合整治

综合整治就是采用综合方法对路基进行整治。如砂垫层+沥青封闭层、砂垫层+土工纤维、砂垫层+土工格室等。

实践经验证明,基床病害整治的成败很大程度上取决于整治方案,几种病害同时存在时尤其突出,而合理方案的诞生来源于对病害路段全面系统的调查研究。因此,在确定基床病害整治方案前,应收集病害地区的地质、水文资料,考察病害地段的排水系统,调查了解病害的发生发展过程,并选取代表性土质进行物理力学性质的试验,最后根据成因确定相应的整治方案。

(二)土工合成材料的应用

土工合成材料应用于岩土工程已经有50多年的历史了,由于其原料丰富、轻质高强、耐腐蚀等优点可以弥补土质的许多缺陷,提高土的强度和增加土的稳定。这些新材料置于土体内部、表层或各层土体之间,发挥着加筋、加固、防渗、隔离、排水、反滤以及防护等作用,因而得到十分广泛的应用。

1、土工纤维

土工纤维按制造方法分为编型、织型和无妨型,目前使用最多的是无妨型。无妨型是将高分子材料挤拉成纤维,按不规则排列,用机械方法或热处理以及化学粘结等方法制造而成。在土工纤维上敷设以不透水材料制成不透水的土工膜。

2、土工格栅

土工格栅分为土工网和土工格栅,是具有不同大小孔眼和形状的网状材料。土工网又称挤出网,经过挤出、冲孔、冷却、加热、拉伸等程序加工而成。其抗拉强度可达12~110kPa,是土工网的10倍甚至更高。

目前,土工网格在路基方面的应用有两个:一是新线路堤两侧边坡每隔一定厚度铺设一层土工网格,作为边坡加筋材料,起到加固稳定路堤的作用。二是加固整治基床病害,将土工网格铺设在基床垫层上,土工网格同道碴连锁在一起,增强道床的稳定性,阻止道碴下陷,避免产生道碴槽,使荷载分布更均匀。

3、土工格室

土工格室是由强化的聚氯乙烯宽带经过超声焊接而成的网状格室结构。起特点是伸缩自由,运输时可缩叠,使用时张开并充填土石等材料,构成具有强大侧向限制的大刚度的结构体。

(三)基床翻浆冒泥的整治

路基基床翻浆冒泥的整治方法和主要措施根据其翻浆深度可采取以下几种方法:

1、铺设砂垫层

砂垫层的作用:铺设砂垫层使碎石与路基面隔开,使基面受力均匀,避免碎石直接与基面接触破坏基面的平整,从而避免基面因坑洼不平积水而造成翻浆冒泥。

铺设砂垫层方法还可以与其他整治基床措施相配合使用。

2、设置封闭层

若采用砂垫层方法有困难时,可采用封闭层法,使地表水不致下渗,泥浆不致上冒,并提高路基面的承载能力。

封闭层可以采用沥青土、沥青砂、水泥沥青砂等。

3、应用土工纤维进行整治

前面已阐述土工纤维的用途及作用,这里就不赘述。

(四)基床下沉及挤出的整治

基床下沉及挤出的主要原因是在列车荷载及水的共同作用下,基床土的承载力不足,其主要的整治方法以换土(包括换渗水土和换砂)为最佳。

(五)基床冻害的整治措施

基床冻害的整治措施大体上有以下几种:

1、排水与隔水:其目的在于排除地表水或降低疏导地下水及隔断下层水以消除或减少路基土体的冻胀。

2、换土和改土:其目的是换除路基土体中的不均匀土质,或改良土的性质,以消除和减少路基土体的冻胀。

3、保温隔热:其目的是使冻胀土脱离冻结层或部分脱离冻结层,从而减少和消除路基土体的冻胀。

(六)土质改良加固基床

土质改良是指使用掺加物与粘性土拌合,以达到改善土的物理力学性质,提高土的抗剪强度的目的。目前,在基床加固和病害整治的应用中,使用最多的是水泥和石灰。

基床加固常用的方法:基床换填、挖孔桩、粉喷桩和挤密桩等。

(七)改善基床土的排水条件

改善基床土的排水是有效防止病害发生的途径。采用的方法有砂桩及石灰砂桩。

五、案例分析

现以上海铁路局管段内的淮南线为例来阐述路基病害的整治技术:

(一)事件发生

2007年3月14日~3月18日期间,淮南线桥头集至巢湖区段下行K147+450~+500段长50m的路基发生基床下沉外挤现象,铁路设备管理单位立即组织相关人员进行现场调查研究并抢修。

(二)病害成因分析

1、既有路基情况

淮南线早期建成通车,设计时速为120km/h,当时设计时技术标准要求较低。该段路基全部采用膨胀性粘土填筑,在当时的条件下,施工时没有对填土进行改良,施工时按一般路基进行施工,质量控制不太好。

膨胀土具有胀缩性、裂隙性和超固结性,对土体的破坏最主要的特性就是胀缩性。

2、环境的影响

由于3月14日~3月16日合肥地区连续下了三天的大雨,路肩护墙排水不畅,使路肩处有存水现象。由于路肩的存水,使基床膨胀土吸水膨胀,破坏了土粒结构,降低了基床的承载力,同时受列车动力的作用,造成了基床下沉现象。现场基床下沉经多次补碴抬道后,仍有下沉趋势,经探孔检查,基床陷槽深达0.7m(自轨枕底)。为保证列车的正常运营,基床陷槽内不断用道碴填充,在列车的动力作用下,造成了外挤现象。

(三)整治措施

根据现场状况,列车运营密度较大,施工时封锁线路时间不宜较长,因此不宜采用对基床土进行改良的方法,只能采用隔水措施将道床与基床下部膨胀土隔离的方法。

整治的根本原则是要设置隔水材料封闭基床,使雨水不浸入基床,同时要使基床稳定。根据现场实际情况,决定采用人工挖出全部陷槽,换填中粗砂+复合土工膜 +土工格室,然后恢复道床断面的综合整治处理方案。

既有路基病害的整治,对工务部门来说是既要花费财力,又要花费人力,是工务部门不愿意做,但又不得不做的事情。所以减少工程维修量是铁路部门需要解决的难题。

(四)效果与结论

采用土工格室整治基床下沉外挤,提高了基床土的承载力,减少列车动力对膨胀土基床的影响;铺设隔水土工布则将基床与道床完全隔离开来,使得膨胀土基床不至于因水浸泡而使其承载力降低。

整治后第一周,平均每天进行养护一次,轨道几何状态变化最大水平8mm,最大轨向7mm,下沉平均每天10mm,最大下沉量23mm。道床予以适当补充道碴,路基无明显变化。

整治后第二周,检查观察,累计下沉量15mm,轨道几何状态偶尔出现过一次水平4mm,进行两次养护,路基、道床无明显变化。

整治后四个月,经潜心观察统计,整治地段轨道几何状态变化在控制范围之内,路基基床表观检查无变化特征,线路较稳定,没有出现下沉现象,整治效果良好。

六、展望

既有铁路路基病害是影响列车运营的最大障碍,通过提高对铁路路基病害的整治技术,可以确保铁路行车的速度最大化。随着科技的发展,许多新技术、新工艺、新材料用于铁路路基上,可以大大减少日常的维修,同时可以减少路基病害的发生,能够较长时间保证路基基床的稳定。

从对既有铁路路基病害的整治过程来看,路基病害整治不仅影响铁路正常运行,而且整治费用也较高,所以以后的发展方向应提高铁路建设时的标准,从源头上控制,从根本上解决病害发生的根源,使铁路在以后的运营中,尽量减少路基病害的发生。

为了保证铁路高速运营,关键是要提高路基的综合稳定,要提倡宁愿先期投入较多资金,不愿后期增大维修工作量。

参 考 文 献

1、《上海铁道科技》金晓骆著《利用土工格室整治既有路基基床病害》;

2、中国铁道出版社2005年出版的《铁路路基基床病害与整治》黄淑森著;

3、上海铁路局《上海铁路局营业线施工及安全管理实施细则》上铁运发(2005)359号文;

4、《关于对〈上海铁路局营业线施工及安全管理实施细则〉进行补充的通知》上铁运发(2005)366号文;

5、中华人民共和国铁道部的《铁路路基支挡结构设计规范》TB10025-2001;

6、《铁路路基设计规范》TB10001-2005、J447-2005;

7、《铁路路基施工规范》TB20010202-J161-2002;

8、《铁路工程土工试验规程》TB10102-2004、J338-2004;

9、《铁路路基工程施工质量验收标准》TB10414-2003、J285-2004;

10、《客运专线铁路路基工程施工质量验收标准》铁建设(2005)160号;

11、《铁路工程施工技术手册》(路基);

12、中国铁道出版社出版的《工务安全》北京铁路局编;

13、《铁路特殊路基设计规范》(TB10035-2006);

第2篇:地基下沉整治方案范文

【关键词】道路加宽;综合处治;设计

1 饶抚公路试验路路基加宽方案设计的比选

1.1试验路的基本概况

饶抚公路位于饶河农场,在黑龙江省东北部三江平原饶河县境内,东靠乌苏里江,北依挠力河,属于我国东北冻融交替区,春季干旱风大,夏季短促多雨,秋季低温早霜。本路段沿线地势平坦,草原、湿地和沼泽约占全线总长的20%。其地质条件主要属于第四纪沉积层,地表土多为粉质中液限黏土和中液限黏土、并间有弱碱性盐渍土的交错分布,其下为圆砾土、砂砾土和粉质黏土。地表排水不良,土壤含水量较大,对路基的稳定性与工程施工均有较大的影响。

1.2试验路路基加宽方案设计

根据现有路况、水文地质条件和可用的地方材料,综合考虑各种因素对路基刚度差异、不均匀沉降、侧向滑移和防水防渗的影响。经技术经济分析,分别在单侧和双侧加宽地段各选择了一个试验路段。

1.2.1 基本处治措施

(1)基底清淤与换填

旧路修筑时因就地取土而在路基边坡外侧形成了沿路线走向约1.5m深的积水沟,沟底堆积了大量的淤泥。因此,必须彻底清除边沟内的淤泥以提高路基基底强度,减小由此而造成的新旧路基间的不均匀沉降。边沟清淤后换填天然砂砾,砂砾层顶面需高出常水位20cm以上,并在其上设置3%的横向排水坡以利排水。

(2)台阶开挖与构筑

为增加新旧路基的整体稳定性,在填筑前须先将旧路路基边坡面开挖成台阶状。单侧加宽部分第一级台阶宽350cm,高100cm,其上三级台阶的宽×高均为150cm×100cm。双侧加宽部分均开挖成宽120cm,高分别为120cm、80cm、80cm的三级台阶。

1.2.2 旧路路基单侧加宽方案

方案一(S1):二灰填筑方案,即:基底换填天然砂砾+土工网+天然砂砾+粉质土+土工网+粉质土+二灰。

在路基顶面以下1.0m范围内采用粉煤灰∶熟石灰=0.9∶0.1(质量比)的比例均匀拌和后填筑,以构成轻质路堤。二灰作为轻质路堤填料具有很好的工程性质:其后期强度高、整体稳定性好,能够有效地减小新旧路基间的刚度差;其自重荷载小,能有效地减小路堤因自重荷载作用而产生的压缩变形,对确保路基的容许工后沉降非常有利。

方案二(S2):三层土工网方案,即:基底换填天然砂砾+土工网+天然砂砾+粉质土+土工网+粉质土+土工网+粉质土。

土工合成材料(本试验路用土工网)加筋路堤不仅可以增强新旧路基间的整体稳定性,而且还可以使新加宽路基的强度和刚度得到很大的提高,从而可有效地减小新旧路基间的刚度差异。土工合成材料还具有减小新加宽路基的不均匀沉降和侧向位移的作用,从而使得路基横断面上的沉降趋于均匀。

方案三(S3):两层土工网方案,即:基底换填天然砂砾+土工网+天然砂砾+粉质土+土工网+粉质土。

根据工程实践经验,当路堤填方高度低于4.0m时,在新加宽路基中可只铺设2层土工网。但考虑到行车荷载在新旧路基结合部的局部荷载作用和路基顶部可能产生的滑动对路面的剪切作用,故在S2方案中铺设了3层土工网以进行对比试验。

1.2.3 旧路路基双侧加宽方案

方案一(D1):粉质土填筑方案,即:基底换填天然砂砾+粉质土+不透水土工布+粉质土+不透水土工布。

在粉质土路堤的内部和顶面各铺设一层不透水土工布,可起加筋和隔离防渗的作用。由于不透水土工布的加筋作用可增强新旧路基间的整体稳定性好,减小路基的不均匀沉降;由于不透水土工布的隔离防渗作用,可防止垫层砂砾料的陷入,并能防止雨水浸入对路基的破坏,同时也可在一定的程度上减少路堤自身的压缩变形。

方案二(D2):粉煤灰填筑方案,即:基底换填天然砂砾+粉煤灰+二灰+不透水土工布。

D2方案的地质条件相对较差,采用粉煤灰+二灰的轻质填料填筑路堤,不仅可以降低新路堤自重,减小路堤的压缩变形,而且还可以提高新路堤的强度和刚度,并可减小路基在行车荷载作用下的塑性累积变形。轻质填料路堤同时起到了减小新旧路基间刚度差异和不均匀沉降的作用,从理论分析和工程实践上来看,是旧路加宽方案中较为理想的一种综合处治措施。

2 旧路加宽的地基沉降与路基稳定性分析

在旧路加宽改造中,地基沉降和路基稳定性分析无疑是非常重要的。沉降的处理就是在路基施工过程中加速因新修路基而引起的地基沉降,或者采取有效措施控制路基由于剪切变形而产生的侧向位移,从而减小路基的工后沉降。对于稳定性的处理则必须增大新修路堤及地基的强度,提高其抗剪切变形的能力。

3 旧路加宽的路基土压缩变形分析

路基土在其自重和路面结构等静荷载作用下的变形主要表现为土体的压缩变形,可通过室内试验测定土的相应变形指标,选取适宜的力学模型采用有限元法分析路基土的应力状态,从而得到路基与地基的总变形量、不均匀变形量、不均匀变形范围以及变形与时间的变化关系等控制指标。

4 路基土在行车荷载作用下塑性累积变形的探索分析

路基土作为一种非线性弹-塑性变形体,在行车荷载作用下除产生弹性变形外,还会产生部分不可恢复的塑性变形。塑性变形会随着行车荷载作用而逐渐累积,在行车道中央轮迹带范围内的路基土所承受的荷载较大,荷载作用次数也较多,因此产生的塑性累积变形也较其它位置要大,从而导致路基的不均匀变形。

路基土塑性累积变形可采用如下的计算方法:(1)沿深度方向将路基土划分为若干个子层,运用三变量塑性应变方程分别计算各个子层的塑性应变;(2)根据路基土某一子层塑性应变的大小和厚度得出该层的塑性变形;(3)采用分层总和法将不同深度处各子层的塑性变形累加得到路基土顶面某一点处的塑性累积变形;(4)综合考虑水平方向不同位置荷载在同一计算点所引起的塑性变形的叠加,得出路基土顶面某一点的最终塑性累积变形。

5 结束语

(1)旧路加宽处治的方案很多,各种方案都具其自身的优缺点和适用条件。在进行具体的方案设计时,要对各种方案进行充分的研究,然后综合考虑具体工程的地质条件、道路等级标准和使用要求、现场施工条件,以及对周围环境的影响等因素,选择最适宜的方案。

第3篇:地基下沉整治方案范文

关键词:软基处理;施工检测;真空联合堆载预压

1工程概述

本标段起点桩号K15+000路线紧靠江边大堤内侧南行.经过村岔口之后以3×20预应力空心板跨过横江水闸之后到达终点,终点桩号K17+000。本标段共设3个转角点,路线长度2.Okm,设最大纵坡0.8%。本标段范围均为路堤结合段,路基宽度29.5m,路基与江堤坝之间的范围全部填土,建设绿化带体闲设施。

2软土路基处治设计

2.1软土路基处治目的

软土路基处治的目的主要是保证路基在施工及使用期间不会发生局部和整体剪切破坏,满足其稳定性要求,并且在使用期间内不发生较大的沉降和不均匀沉降,保证路面结构完整和车辆行驶平稳、安全、舒适。

2,2工后沉降及稳定控制标准

路面竣工后路面设计使用年限(15年)内残余沉降(简称工后沉降)按一般路段≤0.3m,桥台与路堤相邻处≤O.lOm.涵洞或箱型通道处≤0.20m控制。为保证沉降的缓和过度,桥头及箱涵与一般路段间根据需要设置25~40m的过渡段。

控制上路面的时间采用沉降速率法,即在路堤填至设计高器后观测的路基中心处沉降量连续2个月小于5mm。

一般路段路基整体稳定安全系教应大干1.20(路基整体稳定验算采用毕肖普总应力法计算)。

2.3设计原则

根据本工程软土路基处治的特点和难点,在路基处治方法的选择上,采用以处治费用相对较低的排水固结法为主要处治方法,充分利用路堤自重作为预压荷载:在排水固结法的具体做法上用真空联合堆载的方法加速路基软土的固结,确保路基稳定、缩短工期;在构筑物与路堤连接段,从处治方法选择和过度段长度二方面着手,以更好地解决不均匀沉降的问题;在设计方法和设计理论上,采用比奥固结理化有限元方法,运用模型和程序进行路基和江边大堤的应力应变分析,对软土路基处治方案进行优化,分析路、堤结合对江堤稳定及防洪安全的影响,以确定技术可靠、经济合理的软土路基处治方案。

3软土路基的处理目的及基本原则

3.1软土路基的处理的目的是提高地基土的强度、增加路基抗滑稳定性、加速地基在施工期间的沉降、减小工后沉降。

3.2软土路基处理的基本原则

根据本工程软土层广泛分布且厚度大、强度低,高填方路基沉降量大、工期紧的特点,以及控制工后沉降、路基稳定难度大的难点,软土路基处治施工应以消除沉降和控制路堤稳定为重点,施工中应加强路基的沉降和水平位移观测.并与专业监测单位密切配合,使路堤填筑速率与路基土强度增长相适应, 确保路基稳定,工后沉降符合要求

4软土地基处理方法

根据本标段各路段软土地基的特点,软土地基分别采用不同的处理方式:

(1)对于工期允许、其工后沉降能控制的路段,采用塑料排水板+等载预压处理。

(2)对于路堤高度大于4.Om,软土厚度大(大于lO.Om)路基稳定和固结时间难以控制的路段,采用真空联合堆载的方法处理。

(3)对于路堤高度大于4.Om、软土厚度大(大于lO.Om)路基稳定和固结时间难以控制的路段,且与江大堤并线的路段,采用真空联合堆载+设置水泥搅拌桩挡墙的方法处理。

(4)对于圆管涵地段,采用路基土填筑后进行反开挖的方法处理。

(5}对于桥头路段,采用复合地基方法处理,设置桥头段、过渡段。

(6)工期安排路基整平、施工准备按4个月考虑,路基处治及路堤填筑按4~8个月考虑,预压期按8~10个月控制,路面施工期按4~6个月控制,总工期约24~28个月。

5软土路基处治主要施工程序

软土路基处治施工分为施工准备、路基处治、预压三个阶段,必须保证预压阶段有足够的时间。具体软土路基处治的主要施工程序如下。

5.1真空联合堆载预压

真空联合堆载预压横向处理范围为路堤坡脚外2.Om.具体施工步骤如下:

(1)池塘抽水清淤。

(2)铺设50cm厚中粗砂垫层,埋谩沉降标。

(3)按l.Om间距正方形布桩。

(4)用插板机打设塑料排水板至设计标高。观测沉降标沉降,埋设监测仪器。

(5)铺设真空滤管主支管,安装真空设备。

(6)挖密封淘,铺设密封膜。

(7)抽气检查密封膜漏气及各系统运转情况,正常后正式抽气进行真空度及沉降观测。

(8)路基土石方分层填筑。

(9)真空联合堆载预压2个月后卸载。

(10)堆载预压至沉降符合路面施工的要求。

5.2真空联合堆载预压+水泥搅拌桩墙真空联合堆载预压+水泥搅拌桩墙具体施工步骤如下:

(1)池塘抽水清於。

(2)回填素土,整平场地,打设水泥搅拌墙,打设粘土搅拌密封墙(如有需要)。

(3)铺设50cm厚中租砂垫层,埋设沉降标。

(4)按l.Om间距正方形布桩。

图1 真空联合堆载加荷计划表

(5)用插板机打设塑料排水板至设计标高。观测沉降标沉降,埋设监测仪器。

(6)铺设真空滤管主支管,安装真空设备。

(7)开挖密封沟,铺设密封膜。

(8)抽气检查密封膜漏气及各系统运转情况,正常后正式抽气进行真空度及沉降观测。

(9)路基土石方分层填筑。

(10)真空联合堆载预压2个月后卸载。

(11)堆载预压至沉降符合路面施工的要求。

5.3管涵段软土路基处治

管函段软土路基采用相应路段的处治方法,在预压期满后反开挖埋设管涵。

5.4箱涵段软土路基处治

图2真空联合堆载预压+水泥搅拌桩墙

箱涵采用水泥搅拌桩复合地基。水泥搅拌桩直径0.6m,正三角形布置,简距l.Om。

箱涵两端路基设置水泥搅拌桩复台地基过度段,水泥搅拌桩直径0.6m.正三角形布置,桩间距过渡段1.2m左右,打穿软土层。

水泥搅拌桩水泥掺入量20%,水灰比0.5,采用P.032.5级普通硅酸盐水泥,桩体90d强度不小于0.75Mpa。

5.5挢头段软土路基处治

桥头段软土路基处治设计长度48m,其中25m为连续段,过渡段为7.5m+7.5m,采用水泥搅拌桩复合地基。水泥搅拌桩直径0.6m,正三角形布置,间距按连接段l.Om.过渡段l.lm和1.2mo长度按打穿软土层计。

水泥掺入量为20%,水灰比0.5,采用P.032.5级普通硅酸盐水泥,桩体90d强度不小于0.75MPa。

桥头段软土层厚度大干20m时,采用真空联合堆载预压的方法处治。该路段的施工顺序为:软土路基处治和路堤填筑,桥的桩基施工,反开挖、桥台施工。

6施工要求

不同类型的软土路基处治开始前,应先铺筑长度不小于lOOm(全幅路基宽,桥头段或箱涵连接段不小于一段)的先导施工路段并进行成桩试验,先导施工路段和成桩试验的试验结果经确认后,方可进行规模施工。

真空联合堆载预压处治路段与复合地基处治路段相邻时,应先进行真空联合堆载预压施工,在真空联合堆载预压土体水平位移稳定后进行复合地基的施工。

在每个标段施工前,按20~50m的间距布设静力触控试验孔,以查明软土层的确切深度和浅部透气砂层的分布情况,局设计单位确定塑料排水板和水泥搅拌桩的确切打设深度,及是否需要设置粘土密封墙。

强化施工期地面沉降和水平位移观测工作,施工单位必须设立专门的观测组,按设计要求布置观测设施并进行观测。

在重点断面对地面沉降及水平位移、深层土水平位移、土体强度增长、孔隙水压力等由专业监测单位进行详细观测与监测,根据观测资料调整处治方案、对路堤填筑速率、软土路基处治效果、路基和江堤稳定安全状况提出指导性意见,使软土路基处治效果达到设计要求,确保西江大堤整体稳定和防洪安全。

7软土路基处治效果检测

7,1预压处治软土路基的效果检测

在每个标段选择典型断面布设十字板剪切试验孔,进行加固前、后土体十字板剪切试验并对比其强度,评估土体强度增长情况,并结合沉降观测结果综合评价软土路基的固结和处治效果。此项工作由专业监测单位进行。

7.2水泥搅拌桩处治软土路基的加固效果检测

在箱涵过渡段和桥头段水泥搅拌桩采用单桩复合地基静荷试验和桩体标准贯入试验的方法检测。每个箱涵过渡段和桥头段单桩复合地基静载荷试验应不少于3组。桩体标准贯入试验按总桩数的1%随机抽取,并不小于3根桩。

单桩复合地基静载荷试验承载力特征值应满足设计要求,各路段单桩复合地基承载力特征值见相应路段的软土路基处治设计表,28d龄期桩体分段(1m)标准贯入击数平均值应不小于15击(深度1Om以下可降低2~3击)

8结束语

第4篇:地基下沉整治方案范文

关键词:公路拓宽;病害机理;差异沉降;防治

一、数值模型

1.1基本假设

(1)假设土体为连续、均匀的线弹性体,不发生拉破坏;

(2)填土高度取为4m(近似等于高速公路沿线平均路基高度),按路床、上路堤、下路堤分层。通过对旧路路床、上路堤和下路堤土体进行现场试验,确定旧路路基土体。

(3)计算模型仅包括路基部分。地基变形对模型的影响采用底部指定位移边界的方式,指定位移的大小通过路基填筑引起的地基压缩量(沉降量)来获得。

实施过程中,依据沿线绝大多数区域的工程地质条件,利用数值方法计算获得了拓宽后地基的最终沉降曲线(计算得到的最大沉降值约为7。4cm),将该沉降曲线作为位移边界条件施加于路基,以模拟地基变形对路基的影响;

(4)根据结构的对称性,取整体路基的一半进行分析,左侧施加水平向约束;

(5)计算工况包括两种,第一种工况是没有地基沉降变形;第二种工况是路基施工完成后地基沉降最大值为7.4cm。

1.2数值模型及计算结果

在上述假设基础上,利用FLAC中Fish函数方法建立相应的数值计算模型,模型示意如图1。

图1路基拓宽数值模型示意图

在计算中通过激活拓宽部分的土体单元,模拟路基加宽过程,在拓宽路基全部激活后再在新旧路基底部施加指定的位移,然后进行数值计算分析,获得了两种工况下拓宽后路基内的拉压区域、水平应力、竖直应力及剪切应力分布,如图2。

图2路基数值分布

1.3计算结果分析

对比两种工况下拉伸区及应力分布图,可以得到拓宽路基内水平应力、竖向压应力、剪应力的规律如下:

(1)水平向应力

在附加沉降出现之前,路基顶部的拼接部位首先出现拉应力,数值和范围均较小,如图2(a)。这主要是在自重和外荷载的作用下,新填筑路基发生压缩变形,而老路基基本不发生变形,在新旧路基连接处出现差异沉降,因此产生拉应力。由于新填筑路基在顶部的压缩变形最大,因此拉应力首先出现在路基顶部,而同时由于路基自身的压缩变形在数值上较小,因此所产生拉应力也不大,在图2(a)中,仅在旧路肩顶部有很小区域处于拉伸状态,本文图进行了缩小,不易看清。

(2)竖向压应力

在地基未发生差异沉降的情况下,由附加应力产生的竖向压应力集中在原路基的边坡坡角位置起向外侧的一定范围内,基本上在新填土路基的形心位置的下方;在这个压应力的作用下,地基发生沉降,变形的产生将起到释放和软化应力集中的作用,由图2(b)可以看到压应力集中位置向外侧迁移,在数值上也有所减小。可以推测,随着累计沉降的增加(也可以认为是随着时间的延续),压应力集中位置将越来越缓慢地向外侧移动,并最终趋于停滞,应力大小也和地基承载力形成长期的平衡,即地基沉降稳定。

二、路基拓宽病害机理及防治

2.1路基拓宽病害机理

从数值结果可以看出路面纵向裂缝产生的基本原理为:随着地基差异沉降的增加,路基顶部拼接部位的拉应力将随之增加,并将首先在路基顶部拼接部位附近产生纵向拉缝,裂缝产生后,拉应力重新分布,纵向裂缝底部成为薄弱部位,随着时间的延续和差异沉降的进一步加大,裂缝向下发展;

同时,由于路基拼接部位上方的底基层底部本来就是拉力区,在路基开裂后,其受力条件更为不利,因此底基层逐渐开裂,并由下至上逐层发展,直至在路表出现纵向裂缝。

因此,路基纵向裂缝是由差异沉降造成的,路面纵向裂缝是由路基纵向裂缝发展上来的。路基裂缝导致路基整体性和承载能力的丧失和弱化,路面纵向裂缝在破坏了路面结构的整体性的同时,还容易导致雨水进入路面结构,引起更大范围的病害。路基路面横向不均匀沉降是附加应力在地基顶面沿横向的分布不均衡的结果。通常在加宽路基、路面部分的形心位置附近产生的沉降值最大。发展到路基顶部,如果路面底基层是板体较好的材料,则可能会形成路基顶部局部脱空,使得路面结构受力特性发生较大变化;差异沉降如果发展到路表,则表现为纵向条带状沉陷。

2.2路基拓宽病害防治

根据国内外的应用情况,提高路基拼接质量、减少工后差异沉降的措施主要包括:保证不良地基处理质量、原路边坡开挖台阶、采用轻质路基填料、提高新填土压实度标准、采用高强度的路基填料(如碎石土、砂砾土等)、铺设土工格栅等等。结合高速公路扩建工程的实际情况,除保证不良地基处理质量外,建议主要采用原路边坡开挖台阶、提高新填土压实度标准和铺设土工格栅三种措施。

(1)开挖台阶

原路边坡开挖台阶的作用体现在:①去除边坡一定深度的表层土和压实度不足的填土,换填并压实;②台阶的开挖使得新旧路基结合部有较多的接触面积,抗剪能力增强;③横向台阶面为土工格栅的使用提供一个锚固平台及长度。

台阶的形状对路基拼接质量有很大影响,常见的台阶形式包括标准式台阶、倾斜式台阶和内挖式台阶,具体使用时宜结合工程实际情况通过技术经济比较确定。

(2)提高压实度

在国内外已有工程中,通常拓宽路基的压实度比旧路基提高一个百分点,从而提高拼接路基的整体性,改善路基的受力性能,高速公路公路路基拓宽也将拓宽路基的压实度提高一个百分点。

(3)铺设土工格栅

在新老路基拼接部位分层铺设土工格栅,可以提高路基的整体性,改善受力特性,如降低路基中的拉应力和剪应力,减小路基顶面沿横向的沉降差异,约束路基的侧向位移等。

从数值模拟结果看,土工格栅宜铺设在路床和路基底面各一层。在路床内铺设的土工格栅的主要作用在于防止路基被拉裂,在路基地面铺设的土工格栅的主要作用是均化应力分布,使得路基沉降均匀。土工格栅锚固是路基拼接中的一个技术难题,以往通常采取台阶面自然锚固和“U”形钉锚固两种方案,但这两种方案的锚固长度仅1m左右,效果难以保证。本文通过研究,在高速公路拓宽中,提出了新的锚固方法-锚固板法,该方法是讲钢筋混凝土制成的锚固板采用静压等方法压入路基或地基土中,然后与格栅之间刚性连接,利用锚固板所受的被动土抗力来提高锚固力,这种方式的锚固效能好。

三、结束语

公路改扩建处治的方法很多,各种方案都有其自身的优缺点和适用条件。在进行具体的处治时,要综合考虑其真实病因,对各种处治方案进行充分的研究,然后选择最适宜的方法。

参考文献:

第5篇:地基下沉整治方案范文

【关键词】桥头跳车;地基处治;技术措施

1地基防治措施

在进行地基处理时要注意路堤纵向及横向两方面的变形协调问题。在详细了解桥头软基的地质情况的前提下,选用处理措施时要注意下面两点:

(1)保证纵向上桥台沉降到路堤软基沉降的平衡过渡;

(2)维持横向上路堤中央变形和坡脚路肩处变形的协调稳定。

1.1置换地基土

当台背地基经充分碾压后承载力仍无法满足要求,但台背填土高度又不大时,台背基底可做浅层换填处理,可以选择换填土。砂粒成分多的土,强度构成以内摩擦力为主,强度高,受水的影响小。砂性土、砾石混合料都是理想的换填料。

1.2地基排水固结

在台背填土较高,软弱土层较厚时,地基沉降变形很大时,仅靠换填不能有效解决问题,需对地基进行深层处治,此时可考虑采用排水固结法。排水固结法是在修筑构造物前,对天然地基或已设置竖向排水体的地基加载预压,使土体固结沉降基本完成或大部分完成,从而提高地基土的强度,减少地基工后沉降的一种地基加固处理方法。排水固结法由排水系统和加压系统两部分组成。

1.3复合地基

(1)水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)

在工期较紧,容许的工期内采用排水固结法难以达到工后沉降要求时,则宜考虑采用水泥粉煤灰碎石桩复合地基方案。CFC桩在碎石桩基础上发展而来,主要是由碎石、石屑、粉煤灰掺适量水泥和水拌和而成的一种具有一定粘结强度的桩。碎石是该桩体的粗骨料,石屑是填充碎石孔隙的次骨料,粉煤灰具有填充作用和改善骨料级配的作用.CFG桩和桩间土一起通过褥垫层(由碎石和石屑组成)形成CFG复合地基。对于CFG桩处治构造物台背地基可以通过调节桩进入地面以下的长度来控制地基的沉降量,即采用渐变桩实现桥台与路堤的刚柔过渡,CFG桩处治台背地基主要有三方面作用:置换作用;挤密作用;褥垫层作用。

(2)深层搅拌法

深层搅拌法是用于加固饱和粘性软土地基的一种方法。它是利用水泥(石灰)等材料作为固化剂,通过特制的搅拌机械,在地基深处就地将软土和固化剂(浆液或粉体)强制拌和,由固化剂和软土间所产生的一系列物理化学反应,使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥加固土,从而提高地基承载力和增大变形模量。

(3)二灰土桩

二灰土桩是在石灰桩、二灰桩的基础上,充分利用现场土体并掺合适量石灰和粉煤灰,对软弱地基进行处理的方法。二灰土桩是一种缓凝剂材料,它的强度和模量会随龄期而增长。二灰土桩具有很强的挤密作用和加筋置换作用。这种方法的造价比粉喷桩要低。

(4)渐变混凝土桩

渐变混凝土桩是根治桥头跳车的有效方法。渐变的含义是指逐渐改变桥头引道下沉的方法,将高差突变断面的无穷大纵坡变为有限大纵坡,使行车变得舒适。 混凝土桩是将路基水平面内承受荷载转换为竖截面内承受荷载的手段,即原来由路基承受荷载转换为混凝土桩承受荷载的手段。

2路基防治措施

2.1强夯处理

对地基的强夯处治,一方面是对地基产生压实和挤密作用;另一方面是通过强夯对地表下一定深度土层施加动力荷载,达到破坏土体结构强度、结构性大孔隙的作用。根据公路试验的研究及其它工程应用来看,且路基填土高小于5.Om的情况,采用1 OOt・m夯击功对地基按8击满夯一遍,然后将表面松散土整平。经过强夯处治地基的工后沉降一般小于5.Ocm。

2.2填料的选择

(1)轻质填料

由于轻质填料较为容易压实,而且在相同高度的情况下,对地基的压力比普通填料小得多,故也能减少地基的沉降,从而能够控制总的沉降。目前国内的轻质填料主要有以下几种:

a)采用泡沫聚苯乙烯EPS ( Expanded Polystyrol) 进行处理

由于EPS具有强度高,容重小(仅为普通填料的1/100),吸水膨胀性低和抗腐蚀能力较强等优点,所以处理桥头跳车效果较好,但是其造价太高,目前国内一般用于紧急工程的桥头过渡段的处理。

b)采用粉煤灰进行台背回填粉煤灰的密度约为1.2-1.4kN /m3,并且比较容易压实,相对于普通填料来说,不但能够减少路基填料自身的沉降,而且能够减少填料对地基的压力,从而减少地基的沉降,而且其自硬性也比较好,能提高路基的强度。桥头高路堤在内地已形成一套较为系统的设计操作规程,只需严格地按照规程摊铺、碾压,在地基不沉降的情况下,粉煤类填筑的路堤沉降是很小的。

(2)半刚性填料

在桥头10 m范围内,在路基填料体一定高度内采用水泥稳定碎石层过渡(如图),材料及水泥含量要求同路面结构层,符合《公路路面基层施工技术规范》标准,但其厚度要求:底基层由15cm、二级配碎石加厚为20cm,基层由20cm水泥稳定碎石加厚为85cm以增加桥头路基段的刚度。

2.3土工格栅

土工网格处理桥台台背填土时,土工网格和土一起承担内部和外部荷载的作用,处治原理是利用土工格栅变形的连续性及其高强度、高弹性、大变形特性。由于网格和土体之间的摩擦作用,将车辆荷载及上部土体的自重荷载部分地传递到桥台,在台背局部范围内,分层阻止填料沿台背沉降。发挥了土工材料的抗拉强度,变形协调提高了土体的抗剪强度,通过格栅与土体的相互作用,改善局部荷载作用下土体内部的受力状态,将荷载扩散到一个较大的范围内,从而达到减少外部荷载对土体的压缩沉降,延长沉降特征长度,使台背与填土交界部位的阶梯状沉降变为连续渐变沉降。(如图2-2所示)

土工格栅处治桥头跳车方案如图所示,土工格栅在填土中沿路线方向分层平铺,纵断面成倒梯形,靠台背端锚固在台背,另一段与台背连接。

3总结

本文通过桥头跳车在实际工程的普遍现象,提出了从路基施工角度的多个处治技术方案,对桥头跳车的现象起到了很好的改善作用,通过系统研究地基处治技术在治理桥头跳车的技术,为实际工程提供技术支撑。

参考文献

[1] 陈华明.桥头跳车综合治理研究.中外公路,2004,4

[2] 刘蕾.桥头跳车理论浅析及防治综述.云南交通科技,2001,4

[3] 李明杰.桥头跳车病害分析及防治技术研究.2004,6

第6篇:地基下沉整治方案范文

一、旧路加宽的地基沉降与路基稳定性分析

在旧路加宽改造中,地基沉降和路基稳定性分析无疑是非常重要的,沉降的处理就是在路基施工过程中加速因新修路基而引起的地基沉降,或者采取有效措施控制路基由于剪切变形而产生的侧向位移,从而减小路基的工后沉降。对于稳定性的处理则必须增大新修路堤及地基的强度,提高其抗剪切变形的能力。

由均质粘性土填筑的路堤的稳定性根据Fellenius滑动圆弧法进行分析,路堤坍塌破坏时,其滑动面为一曲面,假定其为圆弧形,圆弧滑动面的位置用4.5H法确定。土工合成材料的加筋作用按在常规的圆弧稳定分析方法中增加一个拉力的办法进行考虑,把加筋力作为水平力施加于滑动土体,来计算其稳定性和确定加筋层数。

在旧路加宽改造工程中,由于新旧路基的固结程度不同,将会导致路基的横向不均匀沉降,从而造成路面的开裂破坏。因此,必须准确掌握加宽路基的最终沉降量及固结度,并验算其剩余沉降量是否满足工后沉降量的要求。在沉降分析中,可假定旧路路基下的地基已趋于完全固结,采用分层总和法计算新加宽部分路基的地基总沉降量。

二、旧路加宽的路基土压缩变形分析

路基土在其自重和路面结构等静荷载作用下的变形主要表现为土体的压缩变形,可通过室内试验测定土的相应变形指标,选取适宜的力学模型采用有限元法分析路基土的应力状态,从而得到路基与地基的总变形量、不均匀变形量、不均匀变形范围以及变形与时间的变化关系等控制指标。

在路基土压缩变形的有限元法分析中,将新填筑的路基土视为弹塑性材料,采用邓肯非线性模型。而将旧路路基视为弹性材料,将土工织物视为线弹性材料,按平面应变问题求解。其中,路基和地基采用平面四边形等参单元、土工织物采用接触面单元、路面结构层采用弹性梁单元进行模拟,假定土工织物与土体的界面间无相对位移。

三、旧路加宽的基本措施

1、基底清淤与换填

旧路修筑时因就地取土而在路基边坡外侧形成了沿路线走向约1.5m深的积水沟,沟底堆积了大量的淤泥。因此,必须彻底清除边沟内的淤泥以提高路基基底强度,减小由此而造成的新旧路基间的不均匀沉降。边沟清淤后换填天然砂砾,砂砾层顶面需高出常水位20cm以上,并在其上设置3%的横向排水坡以利排水。

2、台阶开挖与构筑

为增加新旧路基的整体稳定性,在填筑前须先将旧路路基边坡面开挖成台阶状。单侧加宽部分第一级台阶宽350cm,高100cm,其上三级台阶的宽×高均为150cm×100cm。双侧加宽部分均开挖成宽120cm,高分别为12cm、80cm、80cm的三级台阶。

3、旧路路基单侧加宽方案

方案一(s1):二灰填筑方案,即:基底换填天然砂砾+土工网+天然砂砾+粉质土+土工网+粉质土+二灰。

在路基顶面以下1.0m范围内采用粉煤灰:熟石灰=0.9:0.1(质量比)的比例均匀拌和后填筑,以构成轻质路堤。二灰作为轻质路堤填料具有很好的工程性质:其后期强度高、整体稳定性好,能够有效地减小新旧路基间的刚度差,其自重荷载小,能有效地减小路堤因自重荷载作用而产生的压缩变形,对确保路基的容许工后沉降非常有利。

方案=(s2):三层土工网方案,即:基底换填天然砂砾+土工网+天然砂砾+粉质土+土工网+粉质土+土工网+粉质土。

土工合成材料(本试验路用土工网)加筋路堤不仅可以增强新旧路基间的整体稳定性,而且还可以使新加宽路基的强度和刚度得到很大的提高,从而可有效地减小新旧路基间的刚度差异。土工合成材料还具有减小新加宽路基的不均匀沉降和侧向位移的作用,从而使得路基横断面上的沉降趋于均匀。

方案三(s3):两层土工网方案,即:基底换填天然砂砾+土工网+天然砂砾+粉质土+土工网+粉质土。

3、旧路路基双侧加宽方案

方案一(D1):粉质土填筑方案,即:基底换填天然砂砾+粉质土+不透水土工布+粉质土+不透水土工布。

在粉质土路堤的内部和顶面各铺设一层不透水土工布,可起加筋和隔离防渗的作用。由于不透水土工布的加筋作用可增强新旧路基间的整体稳定性好,减小路基的不均匀沉降・由于不透水土工布的隔离防渗作用,可防止垫层砂砾料的陷入,并能防止雨水浸入对路基的破坏,同时也可在一定的程度上减少路堤自身的压缩变形。

方案二(D2):粉煤灰填筑方案,即:基底换填天然砂砾+粉煤灰+二灰+不透水土工布。

第7篇:地基下沉整治方案范文

关键词:公路过渡段沉降施工方案

Abstract: with China's economic development by leaps and bounds, highway in the construction of the hub of communications is very important to the role. We based on many years of practice experience, the comprehensive highway engineering construction and marketing situation, the transition section of the bridge produced uneven settlement and other reasons, puts forward the transition section of bridge construction scheme, reducing the imbalance between bridge and road, avoid and prevent the bridge jumped wait for a phenomenon, enhance the vehicles for comfort.

Keywords: highways transition period of settlement construction plan

中图分类号: X734 文献标识码:A文章编号:

一、案例分析

东关黄河公路大桥以及联通工程是山东省“四纵、四横、二环”公路网络建设的重要组成部分,为了能够实现六车道高速公路,计算车辆运行速度为120千米每小时,此工程对于加速山东省高速公路现代化、国际化建设奠定了坚实基础,完善山东省高速公路的布局建设。为了促进黄河三角洲地区与环渤海海域等地区的经济发展,加强其公路运输能力。东关黄河公路大桥所在处地址位于黄河的下游河畔,此处水少沙多,河道的比降相对缓慢、排洪泻沙能力较差。汇集各方专家对此桥地址范围进行研究与计算,此桥地址范围内地层是第四冲积物与海陆相交汇的地区,其地址复杂,其中有很多压层与透镜体地下谁埋藏的深度较浅,据测量其深度为1.03至3.57米左右,承受基本地震的强度为8度,依据最初的施工设计阶段等资料计算在考虑到需要跨越黄河堤坝的需要,在工程施工图纸设计时其引桥需要较少一个孔,从而使得桥跨结构能和高填土路基相连接,桥台填土高度能够达到16米左右,如果对其路桥过度段处理不当会出现跳车现象。

二、路桥过渡段所产生不均匀沉降的主要原因

(一)桥头引道的地基处治不佳

根据公路相关调查结果表明,软基路段使得地基沉降引发的桥头跳车情况仍然未被解决。分析相关原因,主要是因为施工图设计的时侯,地表钻探布孔较少,钻孔深度不足,不能及时发现软基的存在,或者不能准确发现软基的深度和范围,造成桥头路堤软土的地基处治疏漏,或者使用的防治方法不得当。此外,使用的软基防治理论计算方法以及使用的运算参数与软基实际状况存在一定差别,使得软基防治设计不能达到设计效果,未能符合交通部《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》的相关技术要求。

(二)桥台台背路堤压实度不能满足要求

从公路施工建设可以得知,在很多的桥梁、通道和明涵等都是要求台背填土防治。然而,台后填土的压实度是由于施工机械、施工用料、施工顺序、施工经验、施工作业等工程管理原因的影响,工程施工的过程涉及很多方面。从公路相关调查结果可以得知,台背填土通常存在压实不够等问题,这是使得路桥过渡段不能均匀沉降的主要原因之一。此外,在公路运营过程当中,路基在过往车辆饱和以及恶劣自然条件下,会造成土基逐渐变形,使得路桥间的差别沉降,从而造成影响公路路面的平整程度。

(三)桥头路堤边坡防治措施不当

从公路桥头路堤的工程施工可以得知,台背路堤填土通常使用渗水性土、砂类作为填充材料,在不顾虑防水和排水设备设施的情况, 对于桥台处于通常长期浸水路段,使用浆砌片石保护堤坡,而且其他桥台路段,只在锥坡范围放置浆砌片石保护堤坡,台背放置防护网草护坡或者草皮护坡,但是,由公路水毁、收尾和改建工程检察的过程发现,很多的桥头路堤沉降比较严重的情况,通常随着锥坡和护坡水毁,研究其原因,雨露对路堤的冲洗和腐蚀防格网草防护等等路堤边坡防治措施不能起到很好的保护路基免受雨水损害的作用,因此桥头路堤边坡防护措施以及台背排水和防水设施的不合适,使得台背填土流空,使得路基的强度变低,在长期行驶车辆的作用下,过渡段填土严重变形,引发桥头路堤不能均匀沉降,出现桥头跳车的情况。

(四)桥头引道过渡段结构设计不周全

在桥头引道的路基工程当中,通常的过渡段施工工程处理措施有加筋土法、钢筋混凝土过渡板(即搭板)法以及粗粒料填筑法等等。以上处治措施的首要目的是通过加强路基的整体刚性,从而来缩减路桥间的强度变化以及沉降误差,从而减少路桥之间的不平整,为了避免和防治桥头出现跳车现象。从公路工程施工可以得知,桥头引道的过渡段大多使用搭板的结构。然而,安装搭板之后的桥头发生跳车的现象仍然出现,桥头搭板的断板现象经常出现。研究其设计图等原因,得出以下结论:

1.依据桥梁的长度,桥头安装搭板长度可以划分为:①大中桥,搭板的长度为8m;②小桥、填土的高度小足0.5m的通道或者涵洞,搭板的长度为5m。然而,桥头引道的路堤在高填方路段,软基路段的桥涵结构相比桥头路堤的沉降量较大,由于搭板长度不足,从而起不到顺序相接的作用,行驶的车辆通过时必定会出现桥头的跳车现象。

2.搭板额设计依据支承在弹性的地基板计算的,没有考虑到台背路堤沉降,下雨时冲刷所带走台背填土等原因,从而造成搭板以及台背路堤脱空的不良受力状况。从而造成搭板施工的强度不够,引发桥头线的变形,发生车辆跳车现象。

3.桥头搭板的处理如今还没有固定的设计计算方案,公路的桥涵设计规范同样没有明文规定。

4.工程施工当中,桥头搭板通常不作为专项设计。但是,从工程施工当中可知,能够合理的处治软土地基,施工台后填土压实可以减轻路堤填筑土体沉降的情况,但是可靠的搭板设计才是解决桥头跳车的主要问题。

三、路桥过渡段的结构设计

(一)路桥过渡段的变形防控

由路桥过渡段的路基工程施工分析可以得知,路桥过渡段的变形防治需要解决两个关键问题:即严格防控过渡段内路基在施工后沉降量;在路桥交界处使用的错落式沉降换成连续的斜坡式沉降。这样,其变形防控首要是控制路基施工后的沉降和路桥间的误差沉降。

(二)合理的安装缓和过渡段

在使用不同型式的结构时,从桥台强度大的混凝土结构逐渐的过渡到强度小的填土路基结构以及沥青混凝土道路表面结构。在软土地基处理时,各段不同刚度之间需要设置刚度过渡段。采用不同级别的配填材料,以确保路堤刚度的过渡。如果设置为50m渐变段有施工困难时,最好能够逐渐改变段长度不能小于30m。

(三)路桥过渡段的路基条件与地基条件

在桥头引道路堤施工过程当中,使用土工合成模式与筋路堤不可以曾高地基载重力,也不可以有效的防治地基沉降。唯有当地基能够承载足够的重力,在路堤填土自身重量负荷与车辆重量负荷的同时作用下不会出现沉降时,使用土工合成材料才会出现显著的效果。

四、路桥过渡段施工使用的方法

(一)加强路桥过渡段的施工组织设计

如果工程施工方案与工程施工设计图纸的质量不是很高,就不能确保在预定的成本预算范围之内,在规定期限内交工以及保证工程的质量。因此,对于工程施工方案与工程施工设计图纸必须做到以下要求:(1)应该科学的制作工程程序和工程方法;(2)制作的时后要进行技术经济分析和对比,尽而做到设计优化,除了在工程施工方案与工程施工设计图纸的质量保证,同时要做到检查工程施工准备工作的质量,做好工程施工人员的技术信息交底工作,施工材料的质量监控与机械设备的质量监管。过渡段的工程施工设计图纸应该能更好的减少路桥间的沉降误差,在桥台结构竣工后加快设置过渡段陆地以及普通填土路堤的工程施工,采用相同压实力量的压实机械把过渡段路堤与普通路堤的碾压面按照相似的高度实行填筑碾压,在分层填筑的时侯,每层的松铺厚度都必须控制在15cm以内,并且在台背墙上标记记号,以确保厚度的均衡性,从而方便从此施工人员的排查。在路堤与桥台连接部位,路堤与锥坡预压填土应该同时进行填筑碾压,采用大型机械碾压有困难的时侯可以改用小型的振动机充分压实。

(二)选用有利于缩减路桥过渡段沉降的桥台结构

桥台结构同样也是多种多样的,桩接台帽的桥台结构的工程施工过程是:填筑路堤工程施工,钻孔桩基工程施工,台帽和耳背墙工程施工。从其工程施工步骤可以得知,其过渡段路堤在桥台结构的施工之前填筑,不会受工程施工面的限制,方便进入大型机械进行碾压,压实铺平,压实度基本可以达到设计要求。

(三)加强路堤填料的选定

在路桥过渡段的路堤填筑之前,首要的目的是选择工程施工路段的填料,使用多种土料作比较试验。还要从经济角度进行考虑,最好是能就地取材。使用就地取材不仅能够节省开支,还可以作为渗水性很好的材料。这样的土料能够具有良好的压实特性和配水稳定性。应当使用非渗水性土时,应该在土料当中添加外掺剂。

(四)加强压实标准

台背路堤填土应当与锥坡填土一同进行,并且按设计图的宽度一次性填土,分层填土过程,各层的压实高度不能超过15cm,所以工程施工顺序为汽车卸下填土、推土机将其平整、使路面洒水或凉晒、在进行人工对道路平整、压路机将其碾压、压实度后进行检测,压路机在碾压过程当中,既要确保其压实度,同时还需要注意不能损伤台身。

参考文献:

[1]常庆喜.浅谈高等级公路桥头跳车的成因及防治措施[J].今日科苑,2008,(02):175

第8篇:地基下沉整治方案范文

关键词:公路桥梁;过渡段;结构设计;施工方法

Abstract: at the present stage, in order to meet the growing travel demand, more and more highway bridge construction such as bamboo shoots after a spring rain as developed and gradually occupied a dominant position in the whole city planning work in the. Taking the Yellow River bridge as an example, carries on the brief analysis, elaborated the Luqiao transition section problems, structure design and construction scheme, for reference only.

Keywords: highway bridge; transition section; structural design; construction method

中图分类号:文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)

一、案例导读

东关黄河公路大桥所处的地址位于黄河的下游河畔,此处水少沙多,河道的比降相对缓慢、排洪泻沙能力较差。汇集各方专家对此桥地址范围进行研究与计算,此桥地址范围内地层是第四冲积物与海陆相交汇的地区,其地址复杂,其中有很多压层与透镜体地下水埋藏的深度较浅,据测量其深度为1.03至3.57米左右,承受基本地震的强度为8度,依据最初的施工设计阶段等资料计算在考虑到需要跨越黄河堤坝的需要,在工程施工图纸设计时其引桥需要较少一个孔,从而使得桥跨结构能和高填土路基相连接,桥台填土高度能够达到16米左右,如果对其路桥过度段处理不当会出现跳车现象。

二、路桥过渡段所产生不均匀沉降的主要原因

(一)桥头引道的地基处治不佳

根据公路相关调查结果表明,软基路段使得地基沉降引发的桥头跳车情况仍然未被解决。分析相关原因,主要是因为施工图设计的时侯,地表钻探布孔较少,钻孔深度不足,不能及时发现软基的存在,或者不能准确发现软基的深度和范围,造成桥头路堤软土的地基处防治疏漏,或者使用的防治方法不得当。此外,使用的软基防治理论计算方法以及使用的运算参数与软基实际状况存在一定差别,使得软基防治设计不能达到设计效果,未能符合交通部《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》的相关技术要求。

(二)桥台台背路堤压实度不能满足要求

从公路施工建设可以得知,在很多的桥梁、通道和明涵等都是要求台背填土防治。然而,台后填土的压实度是由于施工机械、施工用料、施工顺序、施工经验、施工作业等工程管理原因的影响,工程施工的过程涉及很多方面。从公路相关调查结果可以得知,台背填土通常存在压实不够等问题,这是使得路桥过渡段不能均匀沉降的主要原因之一。此外,在公路运营过程当中,路基在过往车辆饱和以及恶劣自然条件下,会造成土基逐渐变形,使得路桥间的差别沉降,从而造成影响公路路面的平整程度。

(三)桥头路堤边坡防治措施不当

从公路桥头路堤的工程施工可以得知,台背路堤填土通常使用渗水性土、砂类作为填充材料,不顾虑防水和排水设备设施的情况, 对于桥台处于通常长期浸水路段,使用浆砌片石保护堤坡,而且其他桥台路段,只在锥坡范围放置浆砌片石保护堤坡,台背放置防护网草护坡或者草皮护坡,但是,由公路水毁、收尾和改建工程检察的过程发现,很多的桥头路堤沉降比较严重的情况,通常随着锥坡和护坡水毁,研究其原因,雨露对路堤的冲洗和腐蚀防格网草防护等等路堤边坡防治措施不能起到很好的保护路基免受雨水损害的作用,因此桥头路堤边坡防护措施以及台背排水和防水设施的不合适,使得台背填土流空,使得路基的强度变低,在长期行驶车辆的作用下,过渡段填土严重变形,引发桥头路堤不能均匀沉降,出现桥头跳车的情况。

(四)桥头引道过渡段结构设计不周全

在桥头引道的路基工程当中,通常的过渡段施工工程处理措施有加筋土法、钢筋混凝土过渡板(即搭板)法以及粗粒料填筑法等等。以上处治措施的首要目的是通过加强路基的整体刚性,从而来缩减路桥间的强度变化以及沉降误差,从而减少路桥之间的不平整,为了避免和防治桥头出现跳车现象。从公路工程施工可以得知,桥头引道的过渡段大多使用搭板的结构。然而,安装搭板之后的桥头发生跳车的现象仍然出现,桥头搭板的断板现象经常出现。研究其设计图等原因,得出以下结论:

1.依据桥梁的长度,桥头安装搭板长度可以划分为:①大中桥,搭板的长度为8m;②小桥、填土的高度小足0.5m的通道或者涵洞,搭板的长度为5m。然而,桥头引道的路堤在高填方路段,软基路段的桥涵结构相比桥头路堤的沉降量较大,由于搭板长度不足,从而起不到顺序相接的作用,行驶的车辆通过时必定会出现桥头的跳车现象。

2.搭板额设计依据支承在弹性的地基板计算的,没有考虑到台背路堤沉降,下雨时冲刷所带走台背填土等原因,从而造成搭板以及台背路堤脱空的不良受力状况。从而造成搭板施工的强度不够,引发桥头线的变形,发生车辆跳车现象。

3.桥头搭板的处理如今还没有固定的设计计算方案,公路的桥涵设计规范同样没有明文规定。

4.工程施工当中,桥头搭板通常不作为专项设计。但是,从工程施工当中可知,能够合理的处治软土地基,施工台后填土压实可以减轻路堤填筑土体沉降的情况,但是可靠的搭板设计才是解决桥头跳车的主要问题。

三、路桥过渡段的结构设计

(一)路桥过渡段的变形防控

由路桥过渡段的路基工程施工分析可以得知,路桥过渡段的变形防治需要解决两个关键问题:即严格防控过渡段内路基在施工后沉降量;在路桥交界处使用的错落式沉降换成连续的斜坡式沉降。这样,其变形防控首要是控制路基施工后的沉降和路桥间的误差沉降。

(二)合理的安装缓和过渡段

在使用不同型式的结构时,从桥台强度大的混凝土结构逐渐的过渡到强度小的填土路基结构以及沥青混凝土道路表面结构。在软土地基处理时,各段不同刚度之间需要设置刚度过渡段。采用不同级别的配填材料,以确保路堤刚度的过渡。如果设置为50m渐变段有施工困难时,最好能够逐渐改变段长度不能小于30m。

(三)路桥过渡段的路基条件与地基条件

第9篇:地基下沉整治方案范文

【关键词】地基;不均匀沉降;原因;防治

目前,人们赋予房屋建筑工程不同的价值和特点,工程的建设在满足居住需求的同时还需要保证工程的质量。因此,在建筑的造型和布置上都需要呈现出一定的灵活性特点。建筑设计工作人员的主要任务就是保证建筑的稳定性和美观性,所以,这一工作具有一定的难度。在实际的工程建设中,地基沉陷问题比较常见,所以,需要加强重视,在降低沉降程度的同时发挥设计的价值。

一、引起地基不均匀沉降的主要原因

1、工程地质报告反映不明确

在实际的地基施工之前,需要对地质情况进行勘察,施工人员和技术人员需要对工程的主要特点进行详细地了解,这样才能做好设计和施工工作。其中勘察的因素应该包括土层状况,地下水水位分布等等。设计工作中应该将这些因素充分体现出来,这样才能保证施工工程的准确性。但是在实际的施工工程中往往会出现地质报告的失误或者是不科学性。不仅造成了严重的工程质量问题,还会直接影响到工程的造价。

2、设计方面的原因

建筑工程离不开设计,设计工作进行的好坏是影响工程质量的重要因素,如果建筑物的设计工作没有结合实际的工程需要或者是建筑的特点来进行,那么展现在实际的工程建筑中也会无法达到业主的需求。出现工程病害问题多样,其中较为常见的就是地基的设计和施工,由于地基的设计方式有很多种,需要对设计方案进行优选,但是如果设计工作不到位,很容易出现地基的沉降问题。可见设计方面产生的问题比较严重。

3、施工方面的问题

在建筑墙体砌筑的过程中,要对砂浆以及灰缝的规格和标准进行强调和控制,如果砌砖的强度不达标就会影响到建筑的施工工作,如果通缝较多会直接影响到基础的稳定性,由于墙体和地基的连接程度较强,一旦某个部位出现了病变就会增强地基的不稳定性。可见,选择科学合理的施工方式是必要的。

二、设计措施

1、建筑措施

在进行房屋建筑的过程中,其平面形状不能太过花哨,其所受的应力种类比较简单,整个工程需要呈现出一定的整体性。另外工程建筑中,要尽量避免出现阴角数量过多的现象。另外,建筑物的高度越高,其稳定性就越低,所以,要根据建筑工程的相关高度来对施工裂缝的问题进行调整,同时还需要对高度的差异来对建筑措施进行及时调整,主要是保证施工的灵活性和多边形。

2、设置沉降缝

对于房建工程说,沉降缝的设置也需要选择合理的位置,具体来说,一些部位最宜设置沉降缝:

(1)建筑平面形状转折部位宜设置沉降缝;

(2)建筑的高度和不同部位的荷载量之间存在着明显的差异,在差异部位可以进行沉降缝的设置;

(3)长高比过大建筑的砌体结构或者是钢筋混凝土结构的适当位置;

(4)任何建筑下部都存在着地基土,其压缩性之间也存在着明显的差异,对于这一问题可以进行沉降缝的设置;

(5)建筑的结构和基础可能会存在着严重的不同,在这些位置可以进行沉降缝的设置。

在施工的过程中,施工人员需要对沉降缝和伸缩缝之间的区别进行判别,这样才能保证施工工程的明确性,沉降缝就是贯穿于整个建筑工程的整个高度,可以将建筑工程进行明确的划分,沉降缝和地基的性质以及稳定性之间存在着密切的关系,保证沉降缝两端的建筑地基结构,可以采用两种不同的方案。其中包括挑梁基础和双墙方案,这两种方式格局特色,在实际的施工中可以有效的应用。这也是保证地基稳定性的重要做法。

三、结构措施

在进行地基结构和建筑结构的选择时,需要充分考虑到结构特点以及材料的自重等等方面。在实际的建筑中可以采用架空地板,而不是采用填土的方式。在地下室的选择中也需要采用自重较强的材料和基础。对于各种荷载情况进行计算和调整,要保证其宽度和深度设计的科学性,要尽量减少地基的沉降量,同时还需要选择较小的基底压力。

另外,还需要对建筑物的比例进行控制,建筑物的长度和高度是影响建筑刚度以及稳定程度的重要方面。所以,进行比例的调整还可以对地基的稳定性进行调节。但是相关的工作人员需要对这一问题加强控制,尽量降低其变形程度。具体来说,建筑的长度和高度比需要控制在2.5-3.0的范围内,这样才能有效的降低建筑的弯度,减少房屋的裂缝现象。

四、地基和基础措施

1、多层住宅的地基基础设计必须以控制变形值为主,设计单位必须进行基础最终沉降量和偏心距离的验算;

2、当天然地基不能满足建筑物沉降变形控制要求的,必须采取技术措施,一般可采用打预制钢筋砼短桩;

3、同一建筑物尽量采用同一类型的基础并理置于同一土层中。

五、主楼和裙楼的地基不均匀沉降防治措施

1、减小主楼沉降的主要技术措施

(1)采用压缩模量较高的中密以上砂土或砂卵石作为基础持力层,其厚度一般不小于4m,并均匀且无软弱下卧层;

(2)主楼采用整体式基础,并通过采取适当悬挑等技术措施,适当扩大基础底面积,减小基底总压力,从而减小基底附加压力;

(3)当采用天然地基效果不明显或经济型不好时,主楼可采用地基加固方法,以适当提高地基承载力和减小沉降量;

(4)当采用地基加固方法效果仍不理想时,主楼可采用桩基础,以提高地基承载力和减小沉降量。

2、适当加大裙楼沉降的主要技术措施

(1)裙楼基础采用整体性差、沉降量大的独立基础或条形基础,不宜采用满堂基础;

(2)当地下水较高时,可采用独立基础加防水板或条形基础加防水板,防水板下设置软垫层;

(3)应严格控制独立基础或条形基础的底面积不致过大。

六、结束语

总之,地基产生不均匀没降的原因是多方面的,带给建筑物的影响较大,对建筑物的破坏是难以修复的。但是能在设计、施工等各方面采取一定的措施,就可以有效地预防和控制不均匀沉降的产生。

参考文献:

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