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粉喷桩处理软土路基

粉喷桩处理软土路基
粉喷桩处理软土路基

粉喷桩处理软土路基在具体工程中的运用

一、前言

粉体喷射搅拌桩是利用水泥、石灰以及水泥掺入20%左右的粉煤灰等材料作为固化剂,通过特制的搅拌机械将粉状固化剂喷入软土地基中强制搅拌,利用固化剂和软土之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桩体,并与桩间土共同作用组成复合地基。这种方法适用于加固软土,特别是淤泥类土。经过处理后的土体压缩性明显减小,抗侧向变形能力有所提高,经粉体喷射搅拌桩加固处理,可明显防止软土的侧向挤压作用。而且软土的固化时间较短,沉降稳定所需时间较少,适应于快速施工要求。

粉体喷射搅拌桩适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、无流动地下水的饱和松散砂土且地基承载力标准值不大于120kPa的粘性土。其中当地基土的天然含水量小于30%(黄土含水量小于25%)、大于70%或地下水的PH值小于4时不宜采用干法。水泥土搅拌法用于处理泥炭土、有机质土、塑性指数I p大于25的粘土、地下水具有腐蚀性时以及无工程经验的地区,必须通过现场试验确定期适用性。被处理的软土地基天然含水量在35~70%。在喷粉量相同时,其强度随土的天然含水量的降低而增大。大量试验证明,地基土的含水量在50~85%范围内变化时,含水量每降低10%,强度可提高30%以上。

粉喷桩常用的固化剂为水泥,对于有机质含量高的软土,有机质会使土层具有较大的水容量和塑性、较大的膨胀性和低渗透性,并使土层具有一定的酸性,这些都阻碍水泥水化反应的进行,从而影响水泥土强度增长。对于有机质含量较高的软粘土,用粉体喷射搅拌桩处理的软土地基的强度较低,且沉降量一般也比较大,应慎重对待。

粉体喷射搅拌桩是将水泥用机械拌入软粘土中,当水泥拌入软粘土遇到土中的水,即发水化和水解反应。水泥的各种水化物生成后,有的自身继续硬化,形成水泥石骨架,有的则与其周围具有一定活性的粘土颗粒发生离子交换、团粒化

作用、硬凝反应和碳酸化反应,生成新的化合物,从而提高桩土的强度,因此要求有一定的水泥喷入量。而随着土质与施工条件的差异,掺入比提高与桩土强度增加的百分比是不完全一致的。当掺入比小于5%时水泥与土的反应过弱,固化程度偏低,强度就不能满足设计要求,因而在实际工程中水泥掺入量大于5%才能取得处治的效果。粉体喷射搅拌桩所使用的机械其加固深度为15~17米,但通常的机械在15米以上时依靠空压很难将水泥压入桩体尖端,从而造成桩体尖喷粉量的不足和原状土的扰动,使软基处理与设计要求不符。还应当注意的是用粉喷桩处理软土层时,若桩未穿透软土层,会造成未处理部分软土层的沉降量增加,沉降速度变慢。因此,用粉体喷射搅拌桩处理软土地基应将整个软土层穿透。粉喷桩处理软土地基的软弱层埋深不应大于15米以上。

二、适用工程

目前的粉体喷射搅拌桩多用于以下一些类型的工程:

(1)组成水泥(或石灰)土桩复合地基,提高地基承载力、增大变形模量减少沉降量。将固化机(水泥或石灰)与软土充分搅拌后形成水泥(石灰土),其抗压强度比天然软土提高几十倍至几百倍,变形模量也增加数十到数百倍。因此由水泥(石灰土)桩和周围天然土层组成的复合地基能较大的提高承载力、减少沉降。

(2)形成水泥土(石灰土)支挡结构物。在软土层中的基坑开挖、管沟开挖或河道开挖的边帮支护和防止底部管涌、隆起。

(3)形成防渗止水帷幕。由于水泥土结构致密,其渗透系数可以小于1×10-9~1×10-11m/s,因此可用于软土地基基坑开挖和其他工程的防渗帷幕。

(4)进行大面积加固后可以防止码头岸壁的滑动,减少软土中的地下构筑物的沉降和振动下沉,防止液化。

三、在实际工程中的运用

粉喷桩运用于白沙洲大桥引桥道路工程中,主要用于处理道路的软土地基,使软土形成复合地基提高软土的承载能力、增大变形模量减少沉降。工程中选用水泥为桩体的固化剂。

1.工程概况及地质资料

白沙洲大桥工程引桥道路部分为大桥两岸汉阳、武昌接线道路工程。汉阳岸起点于318国道的升官渡号0+012.5于318国道顺接;止点于汉阳引桥落点相接,桩号4+805,全长4793.214m。

根据已有的9个钻探孔的地质资料;K0+640~K1+300为北太子湖残留段,水深1.4~1.8m。土层主要为灰色粉质粘土,最深处达15m左右。下卧层为老粘土,北段中表层有1~3m左右深淤。K1+300~K3+620段为北太子湖湖积区段,鱼塘菜地相间,地表0.5~0.7m多为松散耕植土,地面下13m左右为淤泥质粘土层,下卧层为老粘土,层面有起伏K2+745~K4+810左右。地表为粉质粘土或人工填土层,层厚多在1.0~3.0m之间,其下距地面16.0m左右为灰黄色淤泥质粘土层。其中距地面6.0~9.0m左右夹有一层灰黄色粘土层、淤泥质土层以及老粘土,层面起伏。

在不同地段,不同深度,各土层物理、力学性质差异很大,各土层主要物理力学性质指标见表:

综合以上地质勘察情况,本区段有水深、水多、淤泥厚、淤泥质粘土层深、天然含水量大等特点。依据地质资料中的地质参数,结合地基处理规范,本地区设计选用水泥土搅拌桩的施工。

2.具体施工

在本次粉喷桩加固处理软地基工程中设计要求粉喷桩桩径500mm。采取梅花形布置(如图),桩距(y×x)为1.5×1.3m,1.15×1.3m,1.0×1.3m,1.25×1.3m,1.4×1. 3m,2.0×1.3m等几种形式。固化剂采用硅酸盐水泥,标号425#,水泥掺入量为每延米50kg,桩长分别为3m到13m。

工程中主要运用的是PH-5B、PH-5两种钻机,其主要参数如下[2]:

在开钻之前要做好施工准备,首先进行围堰、排水、清除淤泥,然后填土,以使钻机能够行走,工作。准备完毕才能进入正规施工,其程序如下:

在实际操作过程中必须严格按照成型程序,严格控制各项指标要求,并做好每一项记录,以保证粉喷桩的成桩质量。

通过操作工艺可知,以电流的变化值可较好的控制钻进过程中所遇到的情况。以较小扭矩实施钻进,在一定的小扭矩钻进过程中所遇阻力小时,电流(A)值小;反之,所遇阻力大时,电流(A)值大。启动主电动机,选取合适档位,正转预搅下沉进入淤泥层后,以Ⅴ档钻进并保持不断送入高压空气,以免出灰孔堵塞。在淤泥层中钻进时,电流值一般在35~45A左右,基本平稳;进入淤泥与粘土交界层面处时,电流值跳动较大,波动幅度大于5~15A;进入粘土层后,电流值一般在50~65A左右。这时的电流跳动值钻进操作人应做好记录,确定钻入粘土后中止下沉,并原位转动1~2分钟,记录其桩长。在实际操作过程中,有时钻进到设计深度,电流值仍在45A左右波动,或没有达到设计深度,电流值已经达65A以上,这些都是因为地形起伏变化的原因。如果已经到设计桩长电流值仍没有很大变化时,继续钻进1m,看有无变化,无变化,就要请现场管理人员或监理认可后提升。如果没达到设计桩长,电流值已超过65A,就要将档调低下钻,电流如果到达80A 后可以提升,并对这些桩的下钻电流、深度作好特殊记录。

下钻后就开始送灰,由喷灰操作手下达指令给钻机手开始反转提升,提升速度始用Ⅲ档,当在淤泥质粘土层中,喷灰时达不到48kg(设计者50kg)或在粘土层中喷灰时达不到25kg时可用Ⅱ档,喷灰操作手应控制电子称所显示喷灰量以达到设计要求。要严密监视气压表使喷灰时胶管内的气压控制在0.3~0.35MPa,灰罐的气压为0.32~0.4MPa之间。喷灰过程中有时会发生气压很小,但是只要一开控制水泥的阀门,水泥就大量进入淤泥,很难控制,这是因为此处淤泥的含水量高,空隙比大,遇此情况可以加快钻杆提升速度;另一种情况是水泥罐的气压已经很大了,但是喷灰量很小,这可能是因为钻头正处在硬质土中水泥很难进入土体,遇到这种情况可以相应放慢提升速度以保证喷出灰量;还有一种情况是水泥罐的气压已经大大超过正常喷灰时气压,但喷灰量却无明显增加,这种情况很危险,很大可能是由于水泥中有结块,或有杂物发生的堵管现象,必须立刻泄压,并迅速提升钻头检查,解决问题后继续下钻。下钻到刚才停灰面以下1m处开始喷灰,喷灰过程到离地面还有50cm时停止,喷灰完成后为了使水泥和淤泥能均匀混合,必须进行重复搅拌。喷灰后,钻头在钻进和提升过程中对水泥土体有很大的压密作用,这样使重复搅拌时钻进和提升过程中的阻力增大,但是为保证工程质量,力争实现全桩长的重复搅拌,确保实现在地面以下1/2~1/3

桩长并不小于5m的范围内必须进行重复搅拌。复搅时一般以Ⅳ档下沉,当电流值超过60A应换入下一级速档后继续下沉,一般情况下不用Ⅰ档下沉,下沉时扭矩用得太大,钻头就很困难提起。当用Ⅱ档下沉时电流值若已超过75A、下沉深度已超过1/2桩长且大于5m就可以提升钻头。在重复搅拌和提升过程中宜连续输送压缩空气,以保证钻头不堵塞。当钻头提升到施工地面以下50cm处时应暂停提升,指令喷灰手减小气压,钻机应慢速原位搅拌压实1~2分钟完毕后可进行下一次施工。

四、桩体的检测

检测内容包括桩头的外观、直径和桩位之间的间距、成桩质量及强度检测、桩基承载力检测等。检测方法有拉尺、轻便静力触探、桩身取芯和单桩及单桩复合地基测试等。现分别说明如下:

1.轻便静力触探测试

静力触探法是在成桩近期内,通过在桩身及桩周土的不同深度进行静力触探试验,画出桩身及原始地基的触探P-S曲线。对比两者的P-S曲线形态即可直观地反映出水泥土搅拌桩桩身的均匀性,并根据桩身的P-S值提高程度来分析桩身强度。这种方法宜在成桩后近期内进行,否则随着龄期的增长、桩身强度的提高使实施难度加大。

轻便静力触探系统是利用手摇链条传动装置将一个内装有电阻应变片和传感器的金属探头通过触探杆匀速压入土中。标准贯入速度为1.2±0.3m/min,探头贯入阻力随土层软硬而变化,传感器将阻力转变为电讯号并通过仪器记录下来,从而取得贯入值(Ps);通过分析Ps值随深度的变化曲线就可以了解土层(或桩)的强度及均匀性随深度的变化情况。本次检测桩身龄期一般为1~2天,个别桩为3天。抽检数量为总桩数的1%。触探点位置选在桩径方向的1/4处,贯入深度3~4m(地表下)。个别桩的桩身强度较高,贯入困难,当Ps值大于12MPa时即终孔。通过静力触探测试后发现:桩头以下0.5~1.0m内的Ps值较大,一般都在6~8MPa,有个别情况最低只有2MPa,最高有20MPa,在桩头2.0m 以下Ps值只有0.5MPa左右,这说明,经过两天的硬化,桩头部分已经有强度,而2m以下水泥还未硬化。右图是其中一个有代表性的点。

2.钻孔取芯

通过观察钻孔取出芯样来判断粉喷桩桩身各部位搅拌的均匀性及状态;通过对芯样进行水泥滴定试验来检查桩身各段的水泥含量情况;通过对桩身各段水泥土原状土样的室内无侧限抗压强度试验及取芯过程各段配合用的标准贯入试验的标贯击数,可以可靠准确地判定桩身各段的桩身强度,同时也可测定出桩身土样的变形指标;通过在取芯过程中水泥土样的变化情况,可判定桩体的连续性并可确定桩长。

钻孔取芯法是检测水泥粉喷桩直观、可靠、有效的方法,但由于粉喷桩横断面方向有搅拌轴部位的喷灰盲区、水泥土强度不是很高且桩体千层饼状的特点,因此在采用钻孔取芯法做单桩试验时应特别注意:

(1)孔位应避开喷灰盲区,宜定在离桩中心1/4桩径处;

(2)在整个钻进取芯过程中,钻杆必须始终保持规定的垂直精度;

(3)在原状水泥土取样过程中注意尽量避免对水泥土样的扰动,特别小心试样破碎。

本工程中采用衡阳-100型钻机进行钻孔取芯时桩的龄期均已经大于30天。钻孔位置在桩径方向的1/4处,采用单筒岩芯管(91mm)带水回转钻进法,钻进深度5.0~13.0m将桩身分成三等分,于每等分的中部取试样进行室内单轴抗压强度测试分30天及90天两种龄期。从现场取芯结果可以看出,桩体在龄期满30天后呈坚硬状态,结构致密,部分桩体有蜂窝为搅拌不均所致。(如图)

3.桩基静载荷试验

由于粉喷桩最终的控制参数是复合地基的整体承载力,静载试验法是在桩体达到一定龄期后,对单桩或复合地基通过具有一定刚度的压板加载来测试地基承载力的方法,是最能贴近地基受力的实际情况,最能准确、直接测出单桩或复合地基承载力的最标准的方法,包括单桩静载试验和复合地基静载试验。

在桩基静力载荷试验前,首先暴露出桩头,并使桩体周围具有足够大的试坑。将桩头清理平整后铺设5~10cm厚的中粗砂,并校平,在砂层上放置足够刚度的传力板(本处单桩测试为500圆形钢板,单桩复合地基测试为 1.2m×1.2m及

1.4m×1.4m两种方形钢板)在传力板上放置50t的液压千斤顶,千斤顶由液压油泵供油,千斤顶上放置由工字钢组成的堆载平台,工字钢上铺满竹跳板,跳板上即可堆放沙包,堆在质量24~50t不等。

地基沉降变形量测系统是由对称分布的两块大量程百分表及基准梁组成的。百分表用磁性表座固定于基准梁之上。试验前设备均经过计量部门的标定。

加荷方式采用慢速维持加荷法。逐级加载,加载级数为8~10级,正式加荷前先预压一级,稳定后卸载,再开始加载过程。每级荷载施加后即读一次百分表读数,以后每30分钟测读一次。当间隔一小时的变形不超过0.1mm时,即认为变形已稳定。再施加下一级荷载,直到施加到最大荷载。卸载按加荷载的二级为一级逐级进行,测读沉降方法同荷,一小时卸荷一级,直至卸至零。下图是其中一点。

五、总结

粉喷桩处理软土地基是一种行之有效且广泛应用的工艺手段,与其它软基处理手段相比,具有施工方便、工期短、工后沉降小(营运质量高)等显著优点。本工程中粉喷桩施工历时10个月,完成总桩长75万延米。通过粉喷桩处理,在原软土地基中形成强度刚度较大的柱体,同时也使桩周围土体性质得到改善,桩体与桩间土体形成复合地基共同承担外荷载,因此,经粉喷桩处理的地基,承载力大大提高,沉降量大大减少。由于桩体作用,地基抗剪强度增强,提高了地基的稳定性,路基填土可以不受速度的限制,大大加快施工进度。且路基沉降可在较短时间内完成,施工后一般沉降很少。而常用的排水固结法和铺土工布法,通过以往的施工实践,处理后的地基后期沉降仍很大,固结时间长,易产生塌方滑坡等剪切破坏,因此填土速度受到限制,工期长;往往通车一段时间后(2~3年),由于路基变形需要整修,因此,虽然粉喷桩处理软基费用较其它处理方法高,但省却工后整修的二次费用,相比之下还是经济的。

参考文献:

《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002),中国建筑工业出版社,2002;

欧阳志强,汪石山,龚学文,吴连生,应忠卿一500型深搅钻机研制西部探矿工程,2003,(1):119~120;

刘建华,胡晓东水泥深层搅拌桩在高速公路软基处理中的应用 . 湖南交通科技,2003,29(1):17~18;

软土地基处理方案

软土地基处理方案 本合同段软土地基处理包括以下几种方法:换填砂垫层、干砌片石、碎石垫层、预压与超载预压、土工布、单向土工格栅、双向土工格栅、土工格室、搅拌桩。施工时间安排在2002年11月11日至2003年8月31日。 软土路基处理时遵循的施工原则 施工季节:优先安排在非雨季节施工,根据气象预报资料选取在连续降雨量少时间施工。 工序安排:采用机械化快速施工,开挖、换填、防护加固、防排水各项设施等工序一气完成,尽量缩短工作面暴露时间。严格按照各种不同处理方法的工艺要求进行施工。软基段的涵洞工程,在路基预压期满,沉降基本完成后在开槽施工。 4.4.1.一般路堤浅层处理施工 采用排水砂垫层,土工格栅设置在排水垫层顶部,坡角采用干砌片石护坡,护坡背后设置土工布反滤层。 4.4.1.1.换填砾类土垫层 施工工艺??见表5 施工工艺框图砂垫层施工工艺框图。 砂选用中粗砂,在开工前对砂场进行调查,并及时取样进行分析,主要测定细度模数、含泥量、有害物含量,选择符合设计标准的砂方可使用。 施工时首先清除加固范围内地面上的草皮及杂物,用土质相同的土填成坡度为3~4%的横坡,并碾压密实。 分层填筑:砂垫层分两层填筑,每层压实厚度25cm,按照经过试验确定的合格填料和经过试验确定的工艺参数,进行分层填筑压实。 摊铺整平:为了保证路堤压实均匀和填层厚度符合规定,填料采用推土机初平,刮平机进行二次平整,使填料摊铺表面平整度符合要求。 洒水或晾晒:砂的含水量直接影响压实密度。在相同的碾压条件下,当达到最佳含水量时密实度最大,填料含水量波动范围控制在最佳含水量的+2%~-3%范围内,超出最佳含水量2%时进行晾晒,含水量低于最佳含水量进行洒水。洒水采用洒水车喷洒,晾晒采取自然晾晒,必要时旋耕机翻晒。 机械碾压:碾压是保证砂垫层达到密实度要求的关键工序。碾压按照“先静压,后振动碾压”;“先轻,后重”;“先慢,后快”;“先两侧,后中间”的原则。 检验签证:砂垫层的检测采用K30荷载仪进行检测地基系数,核子密度仪检测压实系数。 施工防排水:砂垫层施工完成后,在两侧挖临时排水沟,使排到砂垫层里面的水能及时排出。严格管理施工用水与生活用水,以免冲刷路基各部与取土处。 4.4.1.2.单向单层土工格栅处理软土地基施工 施工工艺??见表5 施工工艺框图铺设单层单向土工格栅施工工艺框图。 施工时首先清除加固范围内地面上的草皮及杂物,用土质相同的土填成坡度为3~4%的横坡,并碾压密实。 在上面填厚30cm的中粗砂,压实到符合设计要求后,将表面进行整平,去除表面石块,并将去除石块后形成的凹坑补平,然后在上面满铺一层单向土工格栅。 土工格栅铺设要求幅与幅之间纵向采取密贴排放,横向采用连接棒连接或搭接法连接,连接强度不低于设计强度,横向接缝错开不小于1m。铺设时使格栅与土层密贴,每隔一定距离用U型钉将格栅固定在土层上。 格栅铺设后及时用砂或其他渗水材料覆盖20cm厚,并按设计要求铺回折段砂,外边逐幅回折2m,用砂压住。然后进行整平、压实达到设计要求后进行路基填筑。

软土地基工程中存在的问题及处理方法概要

浅析软土地基工程中存在的问题及处理方法 摘要:软土在荷载作用下,极易产生工程问题,在勘察过程中切不可马虎松懈,本文从软土特性出发,分析了软土工程地基中存在的问题及处理措施,并作出了勘察方法探讨。 关键词:软土地基工程问题勘察方法 中图分类号:tu4文献标识码:a 文章编号: 在公路铁路的修建施工过程中,经常会遇到物理力学性质差且分布面积较大的第四系软土类区域,软土体是自然界的历史产物,它有独特的地域特征,地基条件差别巨大,根据相邻建筑物或相邻地域的地质资料来设计,一点微小的差异就可能给影响工程质量,给工程造成巨大的经济损失,所以应引起重视,我们施工中充分利用信息,及时调整设计参数和工艺,避免了施工期间可能引起的附加沉降,体现了当今勘察设计施工监测为一体的全过程综合岩土工程实践理念。 一、软土的特征及其危害性 软土指的是所含水量大于液限天然孔隙比大于或等于1.0的细粒土,处于软朔或流朔状态。我国的软土主要分布在东南沿海及各大江大河的入海三角洲冲击平原地区。内陆主要是湖泊或山谷冲击而成,有机质含量较高,分布范围比较小。主要包含饱和软粘土包括泥炭、泥炭质土,淤泥、淤泥质土等,软土一般具触变性、流变性、高压缩性、低强度、低透水性、不均匀性等特征,在工程应用上的

表现为地基沉降量大,可以达到数十厘米甚至到数百厘米;地基沉降时间长,达数十年甚至到数百年,特别严重的是沿海地带的软土地基,因为厚度过大,所以固结速度比较慢;地基不均匀沉降,大多是由上部结构的特性和荷载差异所引起;地基抗剪强度低。软土上述的特点,容易影响公路铁路工程质量,引发一些地质灾害,其危害性主要表现为:软土地基不均匀和过大沉降将严重影响路面的平整度,牵制了道路通行能力和安全度;路基路堤还可能会随着软土地基一起产生滑动现象,从而导致路面的整体遭到破坏,鉴于软土地基潜在的种种危害性,各部对于软基的处理标准要求高,也更高地要求了地质勘察在软土地基工程的深度和广度。 二、软土地基工程中存在的问题 由上所述出的软土地基固有的特性以及工程在勘察、设计、施工、管理使用各程序阶段的失误,造成了所建造在软土地基上建筑物的结构损伤工程倒塌等一系列工程事故,大致可分为以下几种情况: (一在地质勘测时深度不够,没有查清楚软土土层的分布、厚度以及一些暗沟暗塘的具体情况,造成建筑物产生严重不均匀沉降,结构构件开裂,甚至工程不负荷载倒塌的事故。 (二由于地质勘察不深入,不细致,未取得的地质资料不具可靠性,以致错误的将软土判断为好的地基土,使设计也随之错误,产生的不均匀沉降使建造物受力结构变化,裂缝倒塌,引起工程事故。 (三软土的承载力比较低,地基无法承受,发生剪切的破坏,基础失去稳定性,带来较大沉降和不均匀沉降,使上部建造物结构受损,造成工程事故。 (四对软土地基未作出处理,或者处理方法不正确,施工质量不过关,使建筑物产生过大的沉降和不均匀沉降,开裂,不得不二次或多次进行加固和处理。 四、软土地基处理措施

软土路基施工方案

软土路基施工方案 一、编制依据 1.1中铁五局贵州公司贵阳金湖路段招标文件。 1.2中铁五局贵州公司贵阳金湖路合同段合同文件。 1.3《城市道路工程设计规范》(37-2012) 1.4《城镇道路路面设计规范》( 169-2011) 1.5交通部颁发的《公路工程技术标准》 ( B01-2003) 1.6交通部颁发的《公路路基设计规范》 ( D20-2004)。 1.7交通部颁发的《公路路基施工技术规范》( F10-2006)。 1.8交通部颁发的《公路建设标准强制性条文》(公路工程部分) 1.9 《城镇道路工程施工及质量验收规范》( 1-2008) 二、工程概况 1、地理位置 我标段金湖路起点位于翁贡村黄土窑,接正在建设的金清路,路线位于百花山脉西麓,从南向北,穿越麻窝头,鸡脚坝,石头村、金朱西路、窦官村。路线全长4.27公里。 2、设计标准 道路等级:城市主干道。 设计速度:60 路面结构设计使用车限:15年,交通量饱和设计年限:20年 标准轴载:双轮组单轴载100为标准轴载,100 路幅宽度:道路红线宽度为60m,其横断面形式为两快板,双向八

车道,其横断面布置为:7m(人非公板)+2.0m(绿化带)+16.0m(车行道)+10.0m(中分带)+16.0m(车行道)+2.0m(绿化带)+7.0m(人非公板)=60m 道路净高:道路主线:4.5m,人行道:2.5m 路基设计要求:路基采用特重型压实度标准,路基顶面设计回弹模量不得小于30,路床应处于干燥或中湿状态。 道路主线段上车行道拱横坡为1.5%(外倾),人行道横波为2.0%(内倾)。 3、参建单位 建设单位:贵阳观山湖建设投资发展有限公司 设计单位:贵阳市建筑设计院有限公司 监理单位:贵州监工监理咨询有限公司 施工单位:中铁五局 4、工程地质 线路区位于贵阳市域西北,百花湖东侧。起点位于翁贡村黄土窑,接正在建设的金清路,路线位于百花山脉西麓,从南向北,穿越麻窝头,鸡脚坝,石头村、金朱西路、窦官村。路线全长4.27公里。道路多数段为丘陵地区,部分地段地形平坦。 5、工程水文 场区属乌江水系南明河流域,乌乃河从线路左侧经A、B匝道斜穿至线右后平行线路前行,为常年流水河流,水位最大变幅1~3m,流速5~20,水位变化及降水关系十分密切,具有典型的山区河流特征。

铁路工程软土路基处理方法及施工技术

铁路工程软土路基处理方法及施工技术 发表时间:2019-01-04T09:54:31.803Z 来源:《基层建设》2018年第32期作者:兰纯钰 [导读] 摘要:软基通常指具有一定湿度的粘土,而且粘土层的强度较低,无法满足路基的要求。 中铁七局集团第一工程有限公司河南洛阳 摘要:软基通常指具有一定湿度的粘土,而且粘土层的强度较低,无法满足路基的要求。含水量是衡量软基干湿程度的重要标准,在路基内部,会受到水的作用而发生不同形式的反应,含水量在一定程度上也会对这种反应造成影响。软土分布因而也相当广泛,在建或拟建的多条铁路中,有相当一部分路段位于软土地区,增加了工程的难度和造价。本文主要介绍了在工程中常用的软土地基处理方法和施工技术。 关键词:铁路工程;软土路基;处理方法 软土在我国各地分布广泛,而对于铁路软土地基如果未作处理或处理不当,将会给工程施工及铁路运营带来巨大隐患。通常情况下,软基路基的强度并不满足规范的要求,所以需要在了解施工实际的前提下,采取有效的措施对软基路基进行针对性的处理,如果软基路基处理的不够完善轻则会对铁路工程的总体质量造成一定影响,严重时可能会造成安全事故,危害到人们的生命财产安全,因此软基路基的处理技术对于铁路施工而言具有十分重要的作用。 一、铁路工程软土路基的简要概述 铁路工程的施工过程中,由于路基的高度存在一定差异,所以水分会在路基上大量存留,并逐渐渗透到路基的内部,在进行一定反应后导致路基软化。软土地基主要由淤泥或高压缩性泥土形成,以为属于软土地质,承重力薄弱无法迅速适应成为地基所需硬质承重力佳的土壤。软土含水量过高,孔隙大,因为其淤泥性质及高压缩性质使地面建筑物极易沉降,造成铁路地基不稳塌陷等问题。软土的固结性小,不易透水,固结时间缓慢灵敏度高易压缩,给软土地质的铁路施工带来很大难度。 与一般的路基相比,软基更容易出现变形,在对其进行施工处理时,通常需要较长的碾压时间,才能达到预期的效果。由于软基路基内部中的自由水含量较大,这些自由水即便是在强压的作用下,也难以进行流动,从而无法排出。因素软基路基的处理不妨从排水和加固两方面入手,进而保障铁路工程施工的质量。 二、软土路基处理常用方法和技术 1、高压喷射注浆技术 高压喷射注浆技术是20世纪70年代从日本引进的一种加固松软土体的应用技术,是在化学注浆技术结合高压射流切割技术基础上发展起来的,其实质是采用钻机先钻进至预定深度后,由钻杆一端安装的特别喷嘴把水泥浆液高压喷出,以喷射流切割搅动土体,同时钻杆边旋转边提升,使土粒与水泥浆混合凝固.从而造成一个均匀的圆柱状水泥土固结体,以达到加固地基和止水防渗的目的。高压喷射注浆技术主要应用在N值(土壤标准贯入值)为0-30的淤泥、粘性土、砂土、砂砾及含部分卵石层的地基中,也可用于铁路、公路和建筑物基础加固防止下沉、坝基防渗帷幕以及施工中的临时支护等。 3、压密注浆碎石桩技术 通过在被加固场地的桩位成孔、投碎石,然后通过桩中的碎石桩体进行低压注浆,等水泥浆液初凝后,通过预埋的注浆管向碎石桩体及桩周土体进行中高压注浆,使桩体及桩周土体进一步密实,由此形成以注浆碎石桩、改性的桩周土体及桩间土构成的复合地基。这样的地基不仅可满足铁路安全的要求,也不会对原路堤造成任何形式的破坏。 4、复合地基处理方法 这种方法主要有粉喷桩、旋喷桩和碎石桩等,软基处理单价较高,特别是对软土层厚的高填土路堤,如采用粉喷桩设计,对软土层厚度大于10.0m,填土设计标高8.0m以上的路堤,粉喷桩间距取1.0m,喷粉量50kg/m,其每平方米的单价是压密注浆方法的2-3倍;若采用旋喷桩处理单价更高,大约是压密注浆处理的3-4倍。另一方面成桩的质量难以控制,如粉喷桩,理论上讲成桩有效长度可达25m以上,但大量的工程实例反映,粉喷桩桩长过大,其质量难以保证;在成桩过程还存在喷粉量不足、搅拌不均匀、胶接不好等先天质量问题。在施工条件良好的情况下,复合地基处理方法有自己的优势,如在结构物反开挖过程中,它可以起到支护作用;在桥头附近路基处理中,它可以提高桥背土体填筑速度、减小工后沉降等。 三、铁路工程软土路基施工过程的技术分析 1、精心筹划,做好施工前的准备工作 施工前的准备工作对于铁路的顺利施工具有非常重要的作用,平整工作是其中最需要注意的环节,机械的进入和正常施工都要以此为保障。第一,当施工现场存在一些障碍物的话,必须及时进行清除;如果施工地点是低洼,应该选用合适的土质,对凹陷的地方进行填补,使场地能够平整均匀;第二,对水泥进行严格的挑选,一般情况下,采用的是42.5 级的硅酸盐水泥;第三,在施工过程中,选择适宜的机械,保证机械的性能良好,促进施工的顺利进行。 2、及时试桩,获取必要的参数 在施工以前,一定要进行试桩,其主要目的是了解施工地点的具体地质情况,获取施工过程中用以参考的必要参数。试桩施工的过程中,可以了解到泵送速度、时间以及水泥的配比、搅拌的程度等方面具体的数据,可以为接下来的施工提供必要的依据。 3、做好深层水泥搅拌桩的施工工艺控制,主要表现在以下几个方面: (1)检验堵塞: 在水泥搅拌桩开钻前期,施工人员需要对整个管道用水清洗.检查管道中有无堵塞现象,待确定水排尽后继续下钻。 (2)悬挂吊锤 为了使水泥搅拌桩桩体的垂直度能够达到施工的要求,可将吊锤悬挂在主机上,按照吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等这一原则实施控制。 (3)质量检查 这主要是针对成型的搅拌桩而言,质量检查的主要方面是水泥用量、水泥浆罐数、断浆现象、喷浆搅拌上升时间、及复搅次数等等。(4)搅拌配合比

软土路基处理施工方案

成自泸高速公路自贡连接线公路工程 第三施工区 软 弱 路 基 处 理 施 工 方 案 编制单位:中国华西成自泸高速公路自贡连接线投资建设指挥部编制人: 审核人: 编制日期:

软弱路基处理施工方案 一、工程概况 本施工区软弱路基处理共12段,总长1469m。其中挖淤泥、软土135833m3,抛石挤於118631 m3,回填砂岩或透水性岩石135833 m3。处理面积达79615.2m2。本工程软弱路基处理将是保证路基施工质量和工期的重点施工内容。 其中ZKL5+600~ZKL5+620、ZKL7+420~ZKL7+560段清除表土让路基置于岩石上,换填深度为2m;ZKL7+910~ZKL8+058段清除表土让路基置于岩石上,换填深度为3m;其余段落软基换填深度为1.5m,抛石挤淤深度均为2.0m。 本施工区段软基换填工程量见下附表: 二、施工准备 1、施工前应进行详细的现场调查,依据工程地质勘察报告核查软弱地基的分布范围、埋置深度和地表、地下水状况,根据设计图纸、水文地质资料编制可实施的专项方案。 2、宜选择在旱季及枯水季节进行,施工时应注意天气预报,并尽可能随挖随填,不形成积水的坑、凼。 3、软基施工前,应清除软基换填区域内的树木、草皮、垃圾等。人工先排除地表明水,然后挖纵横交错的排水沟疏干表层土内滞留水,排水沟间距5米,宽1米,深0.5米,顺地形流水方向进行排水,并保证排水通畅。

命运如同手中的掌纹,无论多曲折,终掌握在自己手中。 你今天的日积月累,终会变成别人的望尘莫及。三工区软基处理工程数量表

命运如同手中的掌纹,无论多曲折,终掌握在自己手中。 4、石料:选用不易风化的片石或砂岩,抛填的片石粒径宜大于30Omm,且小于 30Omm 粒径含量不得超过 20% 。换填垫层选用透水性材料,如中风化砂岩。级配要求良好,不含植物残体、垃圾等杂质。石料的最大粒径不大于 10Omm,含泥量不大于 5%。 5、施工便道及贮料场:在软基施工时,红线内的施工便道全部贯通,能满足运料车通行。另外,在软基换填区域范围外,靠软基换填边缘地基较好的横路线方向,修筑施工便道至两侧道路红线位置,在便道之上用推土机及挖掘机平整出一宽10米的贮料平台,供换填时片石贮料。(见以下示意图)。 6、由于软基处理施工在土石方挖方施工之前,目前工期紧迫,因此,所需片石材料采取外购。 三、定位放线 换填区域的定位放线采用坐标法,采用索佳全站仪通过坐标定位定出换填段路基的中线、填方区坡脚线,然后按设计图中确定的换填区域里程范围,在四周挖出探坑,请业主代表、地勘、监理及设计代表到现场,根据换填开挖的现场实际情况,确定换填区域的范围及换填、抛石挤淤深度。换填范围确定后,再根据现场实际情况布设材料场、便道和抛石挤淤的施工顺序。

软土地基常见五种处理方法

鉴于淤泥软土地基承载力低,压缩性大,透水性差,不易满足水工建筑物地基设计要求,故需进行处理,下面介绍淤泥软土地基五种处理方法。 1、桩基法 当淤土层较厚,难以大面积进行深处理,可采用打桩办法进行加固处理。而桩基础技术多种多样,早期多采用水泥土搅拌桩、砂石桩、木桩,目前很少使用,一是水泥土搅拌桩水灰比、输浆量和搅拌次数等控制管理自动化系统未健全,设备陈旧,技术落后,存在搅拌均匀性差及成桩质量不稳定问题;二是砂石桩用以加固较深淤泥软土地基,由于存在工期长,工后变形大等问题,已不再用作对变形有要求的建筑地基处理;三是民用建筑已禁用木桩基础。 钢筋混凝土预制桩(钢筋混凝土桩和预应力管桩)目前由于具有较强承载力,投资省,质量有保证,施工速度快等特点,得到普遍运用,如本人设计龙海市角美镇金山水闸,其地质条件覆盖一层10m以上厚的淤泥土层,地基处理采用边长为250mm钢筋混凝土预制方桩,挤密淤土层并靠摩擦承载,钢筋混凝土预制桩还具有抗水闸水压力产生水平荷载,达到水平稳定作用。 淤土层较厚地基处理还可以采用灌注桩,打灌注桩至硬土层,作承载台,灌注桩有沉管灌注桩和冲钻孔灌注桩,但两种方法灌注桩还存在一些技术难题,一是沉管灌注桩在深厚软土中存在桩身完整性问题;

二是冲钻孔灌注桩存在泥浆污染问题,桩身混凝土灌注质量,桩底沉渣清理和持力层判断不易监控等问题。福建省龙海市发生几起灌注桩基础民用建筑不均匀沉陷,导致墙体裂缝事件,是由于施工中存在上述技术问题造成。 2、换土法 当淤土层厚度较簿时,也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。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。 3、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

软土路基处理方案

4、本项目勘察设计重点、难点及应对措施 本项目多经过渔田地区,地质条件较为特殊,第四系覆土厚度大,常水位高,多年形成的软土地基给工程带来相对难度,因此,对软土地基的处理非常重要。 1)工后沉降规范允许值 工后沉降控制表 2)软基处理工艺比价 软基处理较常采用的工艺有:塑料排水版(袋装砂井)堆载预压、塑料排水板(袋装砂井)真空预压、水泥喷粉桩(搅拌庄)、碎石桩、CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)、动力排水固结法等。各种软基处理工艺的优缺点、造价及工期比较见下表。 软其处理工艺比较

软基处理造价及工期比较

注:加固深度统一按10米计。3)软基处理工艺简介

袋装砂井(塑料排水板)排水固结法 它是在软土路基中设置一系列竖向排水体(袋装砂井,塑料排水板),在其上铺设砂垫层或砂沟,人为地增加土层固结排水通道,缩短排水距离,配合堆载预压、真空预压或真空堆载联合预压,从而加速软土的固结、加速强度的增长。排水固结法对消除软基次固结沉降的效果不明显。 挤密砂桩 砂桩是由于蒸汽或柴油打桩机或振动打桩机在松散的砂性土或人工填土中冲击或振动成孔并灌填砂料后形成的桩体。在成桩过程中,由于以周围砂性土产生了挤密作用,或同时产生了挤密或振密作用,从而提高了周围土体的密度,改善了地基的承载性能和整体稳定性,减少了地基的沉降。挤密砂桩最初主要用于挤密砂土地基,随着高效能专用机具的出现,又逐渐用于可液化粉土地基的加固。近年来,通过与预压法联合使用,在软弱粘性土地基上取得了良好的效果,成为一种用途极为广泛的地基处理方法。 碎石桩(振冲置换法) 它是利用单向或双向搬起石头砸自己的振动头,边喷高压水流边下沉成孔,然后边填入碎石边振实,形成碎石桩;使桩体和原来的粘性土构成复合地基,以提高地基的承载力和减少沉降。但根据《公路软土路基路堤设计与施工技术规范》规定,采用湿法施工(水振动),地基的十字板抗剪强度应大于15KPa,干法施工(沉管法等),地基的十字板抗剪强度应大于10KPa,对于未能达到要求的土质,采用碎石桩时须慎重,应通过试验确定其适用性。 水泥喷粉桩(搅拌桩) 它是利用水泥作为固化剂的主剂,通过特别的深层搅拌机械,在地基深处就地将软土和固化剂强制搅拌,形成坚硬的拌和主体,与原地层形成复合地基。它分为浆喷法和粉喷法两种,当土质的天然含水量大于30%、塑性指数大于10时宜采用粉喷法,且粉喷法在相同的

软土地基处理方法

软土地基处理方法 换填垫层法 当软弱土层厚度不很大时,可将路基面以下处理范围内的软弱土层部分或全部挖除,然后换填强度较大的土或其它稳定性能好、无侵蚀性的材料(通常是渗水性好的中粗砂)称为换填或垫层法。此法处理的经济实用高度为2~3m,如果软弱土层厚度过大,则采用换填法会增加弃方与取土方量而增大工程成本。 通过换填具有较高抗剪强度的地基土,从而达到增强地基承载力的目的,满足构筑物对地基的要求。 主要加固方法有换填、抛石挤淤、垫层、强夯挤淤几种。垫层法根据材料的不同可分为砂(砾石)垫层、碎石垫层、粉煤灰垫层、干渣垫层、土(灰土、二灰)垫层。代表方法有砂垫层法及换填法。 砂砾垫层:当路堤高度小于极限高度的2倍,软土层较薄,填筑材料比较困难,或雨季施工时,采用砂砾(砂)垫层,在填土与基底之间设一排水面,从而使地基在受到填土荷载后,迅速地将地基土中的孔隙水排出,加快固结速度,提高地基的承载力,减少沉降,防止地基局部剪切变形。要注意控制填土速度,所用的材料为含泥量不大于5%的洁净中粗砂,或最大粒径小于5cm的天然级配砂砾。 换填法:在软土厚度不大于2m 时,利用渗水性材料(砂砾或碎石)进行置换填土,可以降低压缩性,提高承载力,提高抗剪强度,减少沉降量,改善动力特性,加速土层的排水固结。它的特点是施工工艺简单,但费用比较高。

抛石挤淤:当软土或沼泽土位于水下,更换土施工困难,且厚度小于3m,表层无硬壳、基底含水量超过液限、路堤自重可以挤出的软土之上,排水比较困难时,采用抛片石(直径一般不小于30cm)挤淤的方法。从中部开始抛石,逐渐向两边延伸,挤出淤泥,提高路基强度。 2 深层密实法 采用爆破、夯击、挤压和振动及加入抗剪强度高的材料等方法,对地基深层的软弱土体进行振密和挤密的地基加固方法称为深层密实法。适用于软土厚度3m的中厚软土的加固,分布面积广的软基加固处理,其加固深度可达到30m。 通过振动、挤压使地基中土体密实、固结,并利用加入的具有高抗剪强度的桩体材料置换部分软弱土体中的三相(气相、液相与固相)部分,形成复合地基,达到提高抗剪强度的目的。 主要加固方法:强夯法、土(或灰土、粉煤灰加石灰)桩法、砂桩法、爆破法、碎石桩法(振冲置换法)、石灰桩法、水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩法)、粉喷桩法、旋喷桩法。代表方法有碎石桩法、强夯法、水泥粉煤灰碎石桩法、粉喷桩法。 强夯法:对于砂土地基及含水量在一定范围内的软弱粘性土地基,可采用重锤夯实或强夯。它的基本原理是:土层在巨大的冲击能作用下,土中产生很大的压力和冲击波,致使土体局部压缩,夯击点周围一定深度内产生裂隙良好的排水通道,使土中的孔隙水(气)顺利排出,土体迅速固结。强夯后地基承载力可提高3~4倍,压缩性可降低200%~1000%。挤密砂桩、碎石桩加固法:属于复合地基的一种,当软土层较厚,换填

常用软土路基处理方法_secret

常用软土路基处理方法 引言 随着沿海城市经济的快速发展,对公路的建设需求也不断地扩大。由于沿海道路地质形成的特殊性和复杂性,沿线路基下经常存在深厚的海滨软土层,若处理不当,在道路的运营过程中将出现不可估量的沉降量,极大地影响着道路的长期稳定性和安全使用。文中结合软土的工程特性,探讨了适合软土路基处理的几种新方法。 1、软土特性 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。软土的成分变化很大,它们不仅含有碎屑物质,而且还含有大量的化学成因物质(碳酸盐、蒸发盐等)和生物成因物质(腐殖泥等),其物质来源与周围岩性基本一致,在静水或缓慢的流水环境中沉积面成,沉积物常带有粉砂颗粒,呈现明显的层理。因此,软土的地区差异性很大。大量的研究和实践表明,软土具有以下共性: (1)含水量较高、孔隙比较大。其原因是软土的成分主要由粘土粒组和粉土粒组组成,并含少量的有机质。粘粒的矿物成分主要为蒙脱石、高岭石和伊利石。这些矿物晶粒很细,呈薄片状,表面带负电荷,它与周围介质的水和阳离子相互作用,形成偶极水分子,并吸附于表面形成水膜,在不同的地质环境中沉积形成各种絮状结构。 (2)具有触变特征。当原状软土受到扰动(搅拌、挤压等)以后,结构连接受到破坏,土的强度显著降低。其灵敏度一般在3-4之间,个别高达8-9。 (3)具有明显的流变性。在荷载的作用下,软土承受剪应力的作用产生缓慢的剪切变形,并可能导致抗剪强度的衰减,并在主固结沉降完毕之后还可能产生可观的次固结沉降。 (4)高压缩性。软土的压缩模量Es<4MPa,大部分压缩变形发生在垂直压力为100kPa左右,作为地基时的沉降量很大。 (5)低强度。软土多属近代水下细颗粒沉积土,其天然排水抗剪强度一般小于20kPa,有效内摩擦角仅为几度甚至接近于零。软土抗剪强度试验值与试验方法、排水条件等密切相关,如采用固结快剪,则粘聚力和内摩擦角将比快剪指标大。在荷载作用下,如果软土能够充分排水固结,则其强度将得到明显的改善。 (6)渗透性小.一般竖向渗透系数在(10-6~10-8 cm/s)之间,但其水平向的渗透系数较大,特别当含有水平夹砂层时更为显著。 (7)不均匀性。由于沉积环境的变化,粘性上层中常局部夹有厚薄不等的粉土(砂),使水平和竖向分布有所差异,作为地基则易产生不容许的差异沉降. 近些年来,基建规模不断扩大,在建筑、水利、交通和铁道等土木工程建设中,人们愈来愈多地遇到不良地基问题,特别是高等级公路,通过水网地区时不可避免地会遇到过湿土和软弱地基。软弱

淤泥软土地基处理措施

施工中淤泥软地基处理方法一、工程概况 本工程为山东青岛市高新区鹿港海洋公社1#~3#楼工程,由青岛海工园投资有限 公司。含1#楼地下一层地上十二层,2#楼地下一层地上十二层,3#楼地下一层地上三层,设计为独立基础,框架结构。 二、建设地点及环境特征 本工程位于山东青岛市红岛高新区新业路与海月路交汇处,地形:场区已经过 整平总体起伏较小。地貌:场区原地貌为滨海浅滩,后经人工回填改造形成现地貌。 根据建设单位提供勘察中间报告及现场第一层土方开挖现状,架空层(底标高-5.5米)至地基持力层(底标高为-8.4米)为第四系全新统海相沼泽化层(Q4mh)第○6层、淤泥质粉质黏土,该层分布广泛。表现为:灰黑色~灰色,流塑~软塑,韧性较差, 颗粒均匀,手感细腻,含有机质、贝壳碎屑,强度低,具有高压缩性。地基承载力 特征值f ak=60~80kPa,压缩模量E s1-2=2~4MPa。力学性质:强度极低,压缩性大,透 水性差。工程特性:地基承载力低,强度增长缓慢,加荷后易变形且不均匀,变形 速率大且稳定时间长,具有渗透性小、触变性及流变性大的特点。 三、处理方法 因淤泥软地基承载力低,压缩性大,透水性差,不易满足高层建筑物地基设计 要求,故需进行处理,下面介绍淤泥软地基五种处理方法。 1、桩基法 淤泥质粉质黏土层较厚地基处理可以采用灌注桩,打灌注桩至硬土层,作承载 台,灌注桩有沉管灌注桩、冲钻孔灌注桩和人工挖空灌注桩,但前两种方法灌注桩 还存在一些技术难题,一是沉管灌注桩在深厚软土中存在桩身完整性问题;二是冲

钻孔灌注桩存在泥浆污染问题,桩身混凝土灌注质量,桩底沉渣清理和持力层判断 不易监控等问题。 当淤土层较厚,难以大面积进行深处理,可采用打桩或人工挖孔桩办法进行加 固处理。而桩基础技术多种多样,早期多采用水泥土搅拌桩、砂石桩、木桩,目前 很少使用。一是水泥土搅拌桩水灰比、输浆量和搅拌次数等控制管理自动化系统未 健全,设备陈旧,技术落后,存在搅拌均匀性差及成桩质量不稳定问题;二是砂石 桩用以加固较深淤泥软土地基,由于存在工期长,工后变形大等问题,已不再用作 对变形有要求的建筑地基处理;三是民用建筑已禁用木桩基础。 钢筋混凝土预制桩(PHC预应力混凝土管桩,以下简称PHC)目前由于具有较强承载力,投资省,质量有保证,施工速度快等特点,得到普遍运用。PHC桩身混凝土强度高,可打入密实的砂层和强风化岩层,由于挤压作用,桩端承载力可比原状 土质提高70%~80%,桩侧摩擦阻力提高20%~40%。因此,PHC管桩承载力设计值要比同样直径的沉管灌注桩、钻孔灌注桩、人工挖孔桩高。但需要大型的机械设备和一 定的场地要求。 人工挖孔桩、施工方便、速度快,不需要大型的机械设备,挖孔桩要比木桩、 混凝土预制管庄抗震能力强,造价比冲锥冲孔、冲击锥冲孔、冲击钻冲孔、回旋钻 机成孔、沉井基础节省。从而在公用、民用建筑中得到广泛应用。但挖孔桩井下作 业条件差、环境恶劣、劳动强度大,安全和质量尤为重要。 2、换土法 本方法适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土及暗沟、暗塘等 的浅层处理。换填材料可用中(粗)砂,级配良好的砂石、灰土、素土、石屑或煤 渣等。换填法的作用,是提高持力层的承载力,改善土的压缩性,减小地基变形。 当软弱土较薄时,可全部挖去;当软弱土较厚时,可部分挖去。填土可采用砂、碎 石、素土等。现行的设计思路是将换填垫层作为基础的持力层,利用基底附加应力 在换填垫层中向下扩散时应力不断减小的特点,选择合适的垫层厚度,以达到软弱 下卧层顶面所受的压应力不大于其容许应力的目的。

沿海软土路基处理技术

——沿海软土地基处理 (一)海相软土的工程性质 海相黏土(Marine Clay)是软土沉积物的一个种类,是区域软土的重要类型,通常以淤泥、淤泥质黏土、淤泥质亚黏土的方式出现,在全世界范围内分布广泛。大多数海相黏土具有高含水率、大孔隙化、高压缩性、低渗透性、低强度、高灵敏度的特点,并表现出显著的流变性、触变性。 一)我国海相软土分布 1、区域分布 在我国沿海地区浅部土层中,分布有数米至数十米不等的灰色淤泥质土和淤泥,它是在静水缓流环境中沉积,并经生物化学作用而形成的海相饱和软黏土。我国沿海地区广泛分布着这样的海相沉积的软弱黏土层。而这其中又以天津、江苏、浙江、广东等地软土更具有特点和区域代表性。从天津—连云港—上海—杭州—宁波—温州—福州—厦门—湛江,软黏土的含水率逐渐增大,压缩性逐渐提高,强度逐渐变低,在力学强度和变的特点。图1是我国东部沿海地区海相软土分布图。由图中可见,环渤海湾地区、江苏、上海、浙江的沿海地区是我国海相软土的主要分布区,其分布面积十分广,因此,这些地区海相软土的研究对我国沿海地区的工程建设具有非常重要的意义。 我国沿海地区海相软土大多数是第四系晚更新世以来的沉积物,受多次海侵、海退的影响,形成滨海相沉积为主的淤泥,淤泥质软土地层。软土层厚度变化范围大,天然含水主率高、孔隙比大、压缩性高、渗透性、强度低、并具有触变性、流变性等特点。 图1 中国东部沿海地区海相软土分布图 2、基本特性 海相沉积的软土层,由于受潮汐水流等因素的影响,其上部往往形成厚度1~2m的所谓“硬壳层”下部则为夹粉细砂透镜体的淤泥体的淤泥质土或夹粉砂的层状淤泥质土,有时局部有薄的泥炭层。海相软黏土除了共同具有的高孔隙化、高压缩性、高含水率、低渗透性、低承载力特性外,其沉积化学特点、土的结构性与流变性也是其明显的特征。 (1)海相软土沉积化学特点 黏土矿物成分是海相软土沉积化学特点的重要反映,直接影响甚至决定上着土的液限、渗透性、压缩性、抗剪强度等物理指标和工程性抽。高岭石、蒙脱石和伊利石是三种最常见的黏土矿物,除部分海相黏土只含单一黏土矿物外,其他大多数往往含有多种黏土矿物。通常,在同一海相软土中,即使不同黏土矿物的含量相当,黏土矿物也不会平均地表现对土性质的影响,能够决定海相软土分为三种主要类型:高岭石型、蒙脱石型、混合矿物型。黏矿物类型直接影响土的液限值,并直接或间接地关系到土的压缩性,渗透性和抗剪强度等工程特性。由于高岭石和蒙脱石控制黏土液限的机理不同,所以决定性矿物不同的海相软土性质现表现会有明显的差异。 在世界各地的海相黏土中,蒙脱石型黏土占绝大部分。而我国沿海各地的海相软土中,伊利石或伊—蒙混层矿物是其主要的黏土矿物组分,这也直接导致了我国的海相软土在诸多性质表现上显著不同于国外其他地区软土。由于在海水中沉积,其沉积环境也使得少缃软土的空隙液体离子化学特性与海水的含盐组分之间有着密切的联系。有研究显示,孔隙水离子化学特征能够直接影响黏性土的物理指标,并对土的工程性质产生不可忽略的影响。 (2)结构性 形成结构性强弱的物理化学过程十分复杂,与土体本身的赋存规律密切相关。作为土的一种固有特性,结构性通过自身的强弱变化,隐性地影响着土的诸多工程特性。 海性软黏土通常在静水或非常缓慢的流水环境中沉积,物质组成以极细的黏土胶状物

市政道路设计中软土路基处理方法

龙源期刊网 https://www.sodocs.net/doc/51195051.html, 市政道路设计中软土路基处理方法 作者:田丽君 来源:《名城绘》2018年第02期 摘要:在道路工程中,对于路基的处理是十分重要的,即使是在符合标准的地段进行路基处理也要重视路基的稳定性,而软土地段的地基处理则提出了更高的要求。为了保证市政道路的施工质量,一定要采取必要的技术对软土地基进行处理。 关键词:市政工程;软基处理设计;处理 一、软土路基 (一)软土的概念及软土路基的成因 软土指的是存在于河滩、谷地、海滨等地域的天然含水量较高、压缩性高、抗剪强度低、天然孔隙比大的黏性土。在道路建设施工过程中,路基强度及其稳定性和路基的干湿情况紧密相关,而路基的干湿状态主要受土中含水量高低的影响,而含水量主要受路基附近湿源的影响。在路基设计建设时,当路面较宽、路基较低、排水设施不完善的情况下,雨水等会向路基渗透,使路基的含水量增高,同时由于土本身的固水性差,从而导致路基软化,形成软土路基。 (二)软土路基处理过程中存在的技术难题 (1)软土本身强度过低。在要求高标准工程质量的市政道路建设中,由于软土本身的轻度过低,天然状态下难以达到相应的路堤的载荷的要求,不能保证路基强度和使用寿命。本身强度低的软土在受到外界压迫时很容易发生沉降和变形,因此,在处理软土路基时如何根据软土本身的情况制定能保证其强度的技术措施,是软土地基满足市政对路堤施工与荷载要求的关键。 (2)软土路基边坡稳定性较差。相较于软土路基整体来说,处于边坡的软体路基因为长期受到雨水冲刷,稳定性较差,在路基处理过程中在整体加固的基础上,如何保证边坡位置地基的稳定性,让其尽量避免雨水冲刷的影响,是保证道路施工的整体质量的技术关键。 (3)在载荷作用下易产生沉降或变形。软土路基的沉降或变形在施工过程中较为常见,在整个施工计划中虽然尽量避免土质较软的路段,但是因为实际情况存在必须在一些土质较为松软的路段进行施工,所以,如何利用填土技术保证地基强度,避免软土路基沉降或变形现象的发生时路基施工中关注的重点。 二、市政道路软土路段设计中的处理方法

软土路基处理方法概述

软土路基处理方法概述 (2008-02-25 20:15:49) 转载▼ 摘要:软土路基的加固有很多种方法,本文对常用的几种方法从加以解释对其加固机理,作用,作用范围以及个别的工程实例的阐述.新型的加固材料以及新工艺的开发和利用对提高软土路基的加固技术 水平所起的重要作用等做以简单的阐述. 在道路工程中经常会遇到软土路基,由于高速公路、高速铁路的发展,对地基的承载能力要求越来越高,天然的软土地基远远不能满足这些高档次的构造物对地基承载力的要求。20世纪80~90年代,由于人口膨胀土地资源日益紧张,同时软土路基加固的技术也有了长足的发展,经济条件有所改善,各种软土加固理论得到了充分的应用与验证,软基加固技术也得到长足发展,在不同的领域里均有涉猎;到20世纪90年代以后,各种各样的软基处理技术已广泛地应用在各种道路工程中。 地基中常见的软土,一般是指处于软朔或者流朔状态下的粘性土。其特点是天然含水量大、孔隙比大、压缩系数高、强度低,并具有蠕变性、触变性等特殊的工程地质性质,工程地质条件较差。选用软土作为路基应用,必须提出切实可行的技术措施。 这种土质如在施工中出现在路基填土或桥涵构造物基础中,最佳含水量不易把握,极难达到规定的压实度值,满足不了相应的密实度要求,

在通车后,往往会发生路基失稳或过量沉陷。其危害性显而易见,故禁止采用。 在软土地基上修筑路堤,特别是桥头引道,如不采取有效的加固措施,就会产生不同程度的坍滑或沉陷,导致公路破坏或不能正常使用即所说的桥头跳车。一般地,除要确保新填筑路基的密实度以减少沉降外,包括原地面的地基总沉降必须达到基本稳定,沉降量大致达到总沉降量的80%以上时,才容许铺路面。软土地基沉降严重时,不仅增加填方数量,而且沉降或水平位移对临近填土的桥台、挡土墙、涵洞,甚至对附近的住宅、农田以及路线的技术标准都会产生很大的影响。 为此,根据地基土的工程特性,选用适当的处理措施。经过长期的实践,在公路、铁路中形成了多种形式的软土地基处理方法,结合很多的施工企业多年施工经验及有关专家学者的论述进行总结归纳如下:1 换填垫层法 当软弱土层厚度不很大时,可将路基面以下处理范围内的软弱土层部分或全部挖除,然后换填强度较大的土或其它稳定性能好、无侵蚀性的材料(通常是渗水性好的中粗砂)称为换填或垫层法。此法处理的经济实用高度为2~3m,如果软弱土层厚度过大,则采用换填法会增加弃方与取土方量而增大工程成本。 通过换填具有较高抗剪强度的地基土,从而达到增强地基承载力的目的,满足构筑物对地基的要求。

软土地基处理的施工方案

软土地基处理的施工方案 本合同段软土地基处理包括以下几种方法:换填砂垫层、干砌片石、碎石垫层、预压与超载预压、土工布、单向土工格栅、双向土工格栅、土工格室、搅拌桩。施工时间安排在2002年11月11日至2003年8月31日。 软土路基处理时遵循的施工原则 施工季节:优先安排在非雨季节施工,根据气象预报资料选取在连续降雨量少时间施工。本合同段软土地基处理包括以下几种方法:换填砂垫层、干砌片石、碎石垫层、预压与超载预压、土工布、单向土工格栅、双向土工格栅、土工格室、搅拌桩。施工时间安排在2002年11月11日至2003年8月31日工序安排:采用机械化快速施工,开挖、换填、防护加固、防排水各项设施等工序一气完成,尽量缩短工作面暴露时间。严格按照各种不同处理方法的工艺要求进行施工。软基段的涵洞工程,在路基预压期满,沉降基本完成后在开槽施工。 1.一般路堤浅层处理施工 采用排水砂垫层,土工格栅设置在排水垫层顶部,坡角采用干砌片石护坡,护坡背后设置土工布反滤层。 1.1.换填砾类土垫层 1.2砂垫层施工工艺框图。 砂选用中粗砂,在开工前对砂场进行调查,并及时取样进行分析,主要测定细度模数、含泥量、有害物含量,选择符合设计标准的砂方可使用。施工时首先清除加固范围内地面上的草皮及杂物,用土质相同的土填成坡度为3~4%的横坡,并碾压密实。 分层填筑:砂垫层分两层填筑,每层压实厚度25cm,按照经过试验确定的合格填料和经过试验确定的工艺参数,进行分层填筑压实。 摊铺整平:为了保证路堤压实均匀和填层厚度符合规定,填料采用推土机初平,刮平机进行二次平整,使填料摊铺表面平整度符合要求。 洒水或晾晒:砂的含水量直接影响压实密度。在相同的碾压条件下,当达到最佳含水量时密实度最大,填料含水量波动范围控制在最佳含水量的+2%~-3%

淤泥软土地基处理措施

淤泥软土地基处理措施

施工中淤泥软地基处理方法 一、工程概况 本工程为山东青岛市高新区鹿港海洋公社1#~3#楼工程,由青岛海工园投资有限公司。含1#楼地下一层地上十二层,2#楼地下一层地上十二层,3#楼地下一层地上三层,设计为独立基础,框架结构。 二、建设地点及环境特征 本工程位于山东青岛市红岛高新区新业路与海月路交汇处,地形:场区已经过整平总体起伏较小。地貌:场区原地貌为滨海浅滩,后经人工回填改造形成现地貌。根据建设单位提供勘察中间报告及现场第一层土方开挖现状,架空层(底标高-5.5米)至地基持力层(底标高为-8.4米)为第四系全新统海相沼泽化层(Q4mh)第○6层、淤泥质粉质黏土,该层分布广泛。表现为:灰黑色~灰色,流塑~软塑,韧性较差,颗粒均匀,手感细腻,含有机质、贝壳碎屑,强度低,具有高压缩性。地基承载力特征值f ak=60~80kPa,压缩模量E s1-2=2~4MPa。力学性质:强度极低,压缩性大,透水性差。工程特性:地基承载力低,强度增长缓慢,加荷后易变形且不均匀,变形速率大且稳定时间长,具有渗透性小、触变性及流变性大的特点。 三、处理方法 因淤泥软地基承载力低,压缩性大,透水性差,不易满足高层建筑物地基设计要求,故需进行处理,下面介绍淤泥软地基五种处理方法。 1、桩基法 淤泥质粉质黏土层较厚地基处理可以采用灌注桩,打灌注桩至硬土层,作承载台,灌注桩有沉管灌注桩、冲钻孔灌注桩和人工挖空灌注桩,但前两种方法灌注桩还存在一些技术难题,一是沉管灌注桩在深厚软土中存在桩身完整性问题;二是冲钻孔灌注桩存在泥浆污染问题,桩身混凝土灌注质量,桩底沉渣清理和持力层判断不易监控等问题。 当淤土层较厚,难以大面积进行深处理,可采用打桩或人工挖孔桩办法进行加固处理。而桩基础技术多种多样,早期多采用水泥土搅拌桩、砂石桩、木桩,目前很少使用。

软土地基处理方案

公路工程软土地基的处理 摘要:介绍如何处理公路工程软土地基及适用性条件,阐述各种处理方法的优缺点及设计施工应用中相关注意事项,并对其进行比分析。 关键词:公路工程软土地基处理方法施工方法 随着我国综合国力的不断增强,高等级公路近十几年来得到了飞速发展,由于我国地域性的特点,在建设各等级公路过程中,不可避免的碰到各种不良地质,特别是在我国沿海地区存在大量的软土地基。软基处治是否恰当关系到工程质量、进度和投资。在满足工期前提下,应从技术可行性、经济及工艺的配合与衔接合理等方面,合理地选择地基处治方法。下面对不同路段软基状况及相适应的处理方法进行介绍。 1、浅层软土地基处理方法 对于浅层软弱土与低洼区域的软基处理方法常采用换填改善法、加筋法和垫层法。 1.1换填改善法 换填法是将基础底面下一定范围内的软弱土层利用人工、机械或其它方法清除,分层置换强度较高的砂、碎石、素土、灰土以及其它性能稳定和无侵蚀性的材料,或采取掺灰的方法改善软土的性质,并分层碾压,以获得较好的地基。 (1)开挖换填:适用于小范围的厚度较小的软土,可以全部挖除或部分挖除,换填成粗粒料或透水性材料。全部挖除可以从根本上改善地基状况。 (2)抛石挤淤:利用抛石的方法,将淤泥挤出基底范围,以提高地基的强度。适用于湖塘、河流等积水洼地,常年积水,且水不易抽干,表层无硬壳,软土液性指数大,层厚薄,片石能沉达到下卧硬层者。此种方法在石料丰富的我山区应用较多。 (2)浅层拌和:对于层厚较薄的浅层软土,可用水泥或石灰等作为拌和剂,掺入表层土中,用人工或机械进行拌和、摊铺、碾压,使地表位置的地基形成一个人工硬壳层,以满足对地基强度的要求。此种方法造价低廉、简单易行,在实际施工中应用较多。掺灰数量根据试验确定,一般掺石灰不大于8%,掺水泥不大于5%。 1.2加筋法

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