第一篇:浅议我国道路桥梁建筑施工中软弱地基的处理方法
浅议我国道路桥梁建筑施工中软弱地基的处理方法
更新时间:2010-6-8 11:44:07 浏览次数:229 浅议我国道路桥梁建筑施工中软弱地基的处理方法摘要:伴随我国经济的发展,尤其是沿海地区,对公路交通有大量需要,并且这些地区一般经济发达,但在我国沿江、沿湖、沿海等经济发达地区广泛分布着软土,在高路堤、大型桥梁,大量的涵洞、通道处,软土都给建筑施工带来不同程度的危害。如路基的滑移、开裂、路面起伏不平、桥涵通道等人工构造物处的跳车颠簸等。为了处理好地基,保证来往车辆及司乘人员安全、快速、舒适地行驶,沿海地区的公路建设者需要花大量人力、物力、财力和时间,通过不同的方法对地基进行处理。本文将对道路桥梁建设施工中软弱地基的处理方法进行简单介绍。关键词:道路桥梁;软弱地基;处理方法 1.软弱地基的简单介绍软弱地基是指主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其它土层构成的地基。1.1软土在《公路工程名词术语》中,软土定义为“由天然含水量大、压缩性高、承载能力低的淤泥沉积物及少量腐殖质所组成的土,主要有淤泥、淤泥质土及泥炭”。软土按沉积环境分为下列四类:滨海沉积、湖泊沉积、河滩沉积和沼泽沉积。软土的基本特性是: 1.1.1具有高含水量、低密度、低强度、高压缩性、低透水性和中等灵敏度的特点,一般含水量高达45%~50%,大于液限,孔隙比大于1.0,塑性指数为20左右,强度为10~30kPa,压缩系数为0.5~1.0MPa-1,固结系数为(O.1一1.0)x10-3cmz/s,灵敏度为4~8。因此,该类土压缩沉降量大.排水固结缓慢。地基稳定性差。1.1.2具有一定的结构性。结构性的形成随土的矿物成分、沉积环境、孔隙水的成分及沉积年代而不同。除南方湛江一带有高结构性土外,软土均具有一定的结构性。结构性的强弱可以用视超固结比来表示,结构性的主要作用是增大了土骨架的刚度,因此其力学特性与应力水平密切相关。应力水平较低时,土会呈现较好的力学特性;应力水平超过某临界值后,土的结构性破坏,使力学性质明显恶化,而且这种恶化是不可逆的.短期内很难恢复。此外,结构性粘土还具有剪胀性。1.2冲填土冲填土是人工填土之一,它是在疏浚江河航道或从河底取土时用泥浆泵将已装在泥驳船上的泥砂.直接或再用定量的水加以混合成一定浓度的泥浆.通过输泥管送到四周筑有围堤并设有排水挡板的填土区内,经沉淀排水后而成。冲填土有别于素土回填,它具有一定的规律性。其工程性质与冲填土料、冲填方法、冲填过程及冲填完成后的排水固结条件、冲填区的原始地貌和冲填龄期等因素有关。2.软弱地基的处理方法针对软弱土地基的特性,目前在道路桥梁施工过程中主要通过换填土、深层密实、排水板、碎石桩、管桩、动力固结、加筋技术等技术手段对软弱土地基进行处理.下面对以上方法进行单独介绍。2.1 换填土法所谓换填土法是指当软弱土地基的承载力和变形满足不了设计要求,而软弱土层的厚度又不是很大时,将基础底面下处理范围内的软弱土层部分或全部挖去,然后分层换填强度较大的砂(碎石、素土、灰土、高炉干渣、粉煤灰1或其它性能稳定、无侵蚀性的材料,并压(夯、振)实至要求的密实度为止,多用于公路构筑物的地基处理。机械碾压、重锤夯实、平板振动可作为压f夯、振)实垫层的不同施工方法,这些施工方法不但可处理分层回填土,又可加固地基表层土。换填土法的加固原理是据土中附加应力分布规律,让垫层承受上部较大的应力.软弱层承担较小的应力,以满足设计对地基的要求。换填土法适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及暗沟、暗塘等的浅层处理。2.2 深层密实法深层密实加固软土是指采用爆破、夯击、挤压和振动等方法,对松软地基土进行振密和挤密。它与浅层加固(如机械碾压和重锤夯实等)方法的不同点,不但在于其所用的施工机具不同,更为重要的是它可使地基土在较大深度范围内得以密实。2.3 塑料排水板加固法塑料排水板加固软土地基是指将塑料排水板用机械插入不同深度的软土层中,然后通过预压荷载的作用,使软土地基内水份沿塑料板向上渗入到砂垫层中,达到加固软土地基,从而提高地基整体承载力的一种新工艺、新技术,近年来该技术在水上工程中的应用越来越多,且打设深度越来越深。该方法造价比较低,加固效果好,施工也简单,且经验较为成熟。2.4 碎石桩加固法砂石桩法是指采用振动、冲击或水冲等方式在软弱地基中成孔后.再将砂或碎石挤压人已成的孔中,形成大直径的砂石所构成的密实桩体,包括碎石桩、砂桩和砂石桩,总称为砂石桩。砂石桩与土共同组成基础下的复合土层,作为持力层,从而提高地基承载力和减小变形。用于松散砂土、粉土、黏性土、素填土及杂填土地基。砂石桩法早期主要用于挤密砂土地基,随着研究和实践的深化,特别是高效能专用机具出现后.应用范围不断扩大。2.5 管桩加固法现场灌注钢筋混凝土管桩是目前国内桩基工程中最新出现的桩型。通过现浇混凝土薄壁管桩机和大直径长螺旋现浇薄壁筒桩钻机制成的管桩,通过桩筒的内壁与土体的结合,增加了整桩和土体的摩阻力,从而使单桩的承载力得到提高。具承载力高,耐久性好,成桩质量可靠,施工快工效高,经济性好,适用土层广泛并具有环保意义等优点。2.6 动力固结法动力固结又称强夯法.一般是通过8-30t的重锤采用8~20m 的落距(最高可达40m),对地基土施加强大的冲击能,在地基土中形成冲击波和动应力.使地基土压密和振密,以加固地基土,达到提高强度、降低压缩性、改善砂土的抗液化条件、消除湿陷性黄土的湿陷性的目的。对于饱和粘性土地基。近年来发展了动力固结置换法,这是利用夯击能将碎石、矿渣等材料强力挤人地基,在地基中形成碎石墩,并与墩问土形成碎石墩复合地基,提高地基承载力和减小沉降。2.7 加筋技术土的加筋是指在人工填土的路堤或挡墙内铺设土工合成材料(或钢带、钢条、钢筋混凝土(中)带、尼龙绳等);或在边坡内打人土锚(或土钉、树根桩,碎石桩等)。这种人工复合的土体,可承受抗拉、抗压、抗剪和抗弯作用,借以提高地基承载力、减少沉降和增加地基稳定性。我国目前已编制了《公路加筋土工程设计规范))(,1TJO15-91)和《公路加筋土工程施工技术规范))(JTJ035-91)。3.发展软弱地基处理技术的重大意义在我国沿江、沿湖、沿海等经济发达地区广泛分布着软土地基,在修路建桥工程中,软土都给施工带来一定麻烦,如果不对地基处理高度重视,将会引起不同程度的危害。如路基的滑移,开裂,路面起伏不平,桥涵通道等人工构造物处的跳车颠簸等。如江苏宁连一级公路,由于软基沉降等问题.使路面开裂、桥头错台,通车几年来一直小修不断。地基处理的目的是利用夯实、置换、排水固结、加筋和热力学等方法对地基土进行加固,以改善地基土的剪切性、压缩性、振动性和特殊地基的特性,使之满足道路工程的要求。除以一12技术外我国软弱地基处理还有排水固结法、加筋土挡墙、化学加固法等.在桥梁遘路建筑中使用的也都比较多.并且针对柔性基础的地基承载力特性以及公路路基地基破坏机理,我国目前已经建立了公路路基和桥涵地基承载力的评价方法和分类体系,项目成果总体已达到国际先进水平,在公路路基和桥涵地基的破坏模式及其承载力确定方面也逐渐迈向国际领先水平。
第二篇:道路桥梁施工中对于软弱地基的处理措施
道路桥梁施工中对于软弱地基的处理措施
摘 要:在进行道路桥梁施工的过程中,要想全面提升道路桥梁自身质量,就需要在施工的时候,对其自身地基施工起到高度重视,这样对于保证道路桥梁整体质量提升起到非常重要的作用。但是在进行道路桥梁施工的时候还存在一些软弱地基,这种地基由于制材较软,在施工的过程中经常会出现一些问题,针对于这一点就需要对软弱地基施工和其中问题进行全面研究,并根据相应研究提出有效解决措施。
关键词:软弱地基;道路桥梁;公共基础设施
在对目前道路桥梁施工中的软弱地基进行全面研究中,了解到这种地基由于自身质量和强度等方面都符合社会发展需求,这就导致在进行道路桥梁施工的时候经常会因为软弱地基而出现整个工程质量下降。另外如果在道路桥梁施工中没有对这种地基进行有效处理,不仅仅会影响道路桥梁整体施工质量,而且对于道路桥梁周围的生态环境也会造成影响。因此在进行道路桥梁施工的时候就应该对这种地基进行有效处理,借以保证道路桥梁施工能够顺利进行。软弱地基对道路桥梁工程的影响
随着社会的不断发展,人们对对道路桥梁施工的重视程度也有很大的提升,其根本原因在于进行有效的道路桥梁施工不仅仅能够提升我国交通运输的便利性,对于改善人们日常生活也起到不可忽视的作用。加上近些年来,我国车辆数量也呈现与日俱增的趋势,这对道路桥梁造成的压力也有很大的提升,针对于这一点就要对道路桥梁进行有效施工,从本质上提升道路桥梁自身质量。在这个过程中还应该通过有效的方法改善道路桥梁施工的软弱地基,减少软弱地基对道路桥梁施工造成的影响。在施工中对软弱地基进行改善的主要方法在于对其自身的渗透性进行合理改良,借以提升软弱地基自身质量和稳定性,降低道路桥梁施工中出现的断裂和变形现象。
1.1 桩侧泥皮的影响
在对软弱地基内部的桩基进行全面研究中,了解到软弱地基在施工的过程中经常会采取泥皮施工,并在这个过程中使用优质的泥浆对桩基护壁进行有效吸附,这样不仅仅能够提升桩基自身稳定性,对于促使道路桥梁顺利施工也起到不可忽视的作用。在进行这项施工的时候还要通过合理的手段改善软弱地基的现有状态,保证其自身不均匀指数能够在5以上。只有这样才能保证混凝土和周围土体全面结合,有效增加桩侧在施工过程中的摩阻力。
1.2 桩端沉渣影响
前面也清楚的说明在进行道路桥梁施工中,经常会采取泥浆清洗的措施改善软弱地基的特性,但是这种方法并不能够保证对桩端存在的沉渣进行全面清除。而且在桩基成孔的过程中,还会受到浆液侵蚀,这就导致桩端整体的摩阻力发生下降,其对于桩底混凝土强度也会产生非常严重的影响。在对桩基进行浇筑之后的一段时间里,还会因为外界气温和其他方面等导致桩基混凝土发生硬化,以此同时出现桩基混凝土和孔壁之间的空隙加大的现象,严重影响桩基自身承载能力。软弱地基处理方案
在对道路桥梁施工过程中的软弱地基进行处理的时候,不仅仅需要对道路桥梁的结构和施工现场进行全面考虑,还要保证对软弱地基的处理方案能够合理,有效减少在处理这一事项时投入的成本。目前在对道路桥梁施工中的软弱地基采取的处理方式主要有三种,以下笔者就针对这三种处理方式进行全面分析。
2.1 换填土处理法
在对换填土处理法进行全面研究中,了解到这种方法主要是通过将软土替换成其他新型材料实现的,也就是说在这种情况下可以对状态不符合规定的地基进行剔除,更换,借以提升道路桥梁自身的承载力和稳定性。在对这些不良地基土进行挖除的过程中,还应该及时填补新型材料,并在这个过程中进行有效打压,保证地基自身密度得到有效提升。另外在进行这一过程的时候还经常会发生地基土质不均匀的现象,对于这种现象来说,采取换填土施工能够有效减少这个过程中出现的土质不均匀现象,减少道路桥梁施工成本。使得改造后的软弱地基能够符合道路桥梁工程的施工要求,进一步提升道路桥梁自身质量和安全性。
在进行换填土施工过程中,较大的施工量可能会影响到道路施工的进度,加大道路桥梁施工的成本。尽管目前使用这种方法较为普遍,但在具体的地区要根据实际情况来换填土层,材质不一样的土层在稳定性方面也会有不一样的效果,同时挖取的软土地基深度也要根据所在地区的实际情况来确定。在施工中要注意一个总体的方针,那就是夯实地基,提高地基的稳定性。
2.2 管桩加固法
在实践操作中利用管桩加固法又可以继续细分为碎石桩加固法、夯实水泥土桩法、动力固结法以及高压喷射注浆法。碎石桩加固法是在软弱地基范围内,按照设计计划进行打孔,通过对稳定性和固结性较好的砂石挤压并填充,使其形成直径较大密度较小的桩体。碎石桩与软土共同作用构成持力层,在提高地基的承载力方面发挥重要作用。这种方案对地基加固和软土的处理来说缺点是工程造价成本较大。同时由于它只适用于杂填土和粘土的地基,在使用时又限制了它的使用范围。夯实水泥桩法是将水泥等固结性较好的材料填充到软弱地基中形成水泥土桩,进而提高地基的承载力。相比其他方案,这种方案在施工周期上有较大的优势,在施工中得到了广泛的应用。但在夯实水泥桩时要注意将水泥粉和煤灰碎石的强度等级设置在一定的范围内,只有保证在这个范围内才能确保达到最佳的使用效果。
第三篇:特殊路基处理-软弱地基施工方法范文
特 殊 路 基 施 工
软 土 地 基 处 理 方 法
2012160201
刘知乐
特殊路基施工
软土地基处理方法
前言
路基在整个公路施工中是最为重要的一部分,在部分区位不同的地区,原地面的整体情况各不相同,在特殊路基中,软土路基是最为难处理的。这主要在于软土地基的组成成分——压缩层主要由淤泥及淤泥质土、吹填土、杂填土或其他高压缩性土层组成。一般认为,只要外荷载加在土基上,有可能出现有害的过大变形和强度不够问题,使建筑物(路基,桥涵的构造物)出现下沉、裂缝甚至破坏,这种地基都应该视为软土地基。软土地基可能引起的问题
1.由于道路等级高,路堤填土高,引起路基的沉降,路堤失稳。2.桥头路堤与桥台的沉降差,再高速行驶的情况下,引起跳车。3.软基沉降量超出工后范围。4.软基上结构物的沉降、涵管弯曲。
5.软基上各类路面结构类型的设计与施工存在的问题。一.地基处理的目的
地基处理的目的在于利用换填、夯实、挤密、排水、胶结、加筋和热学的方式对软基进行加固,用以改善地基土的工程特性。
a.提高地基的抗剪强度 b.降低地基的压缩性 c.改善地基的透水特性 d.改善地基的动力特性
改善特殊土的不良地质特性地基处理的对象是软弱地基和特殊土地基。
从软基加固角度来说,一般砂类土地基承载力比黏质土地基承载力高,沉降也比黏质土小,并且由于砂类土较易透水,它在外荷载作用下产生的沉降能在短时间完成,不像黏质土那样有一个漫长的过程。但是砂类土,特别是松散的细砂或者粉砂,在的真理作用下会发生液化,所以砂类土加固如何防止液化是一项重要方面。二.软土地基的处理方法
1)换填土法 2)抛石挤淤法 3)排水固结法 4)复合地基加固法 三.软土地基处理施工方法 A.换填土法
当软土地基的承载力和变形满足不了设计要求,而软土厚度不大,将基础的底面以下或全部软土挖出,然后分层换填强度较大的砂、碎石、素土、粉煤灰、灰土等性能稳定、无侵蚀性的材料,并压(夯,振)实至要求的密度,这种地基处理方法称之为换填土法。适用范围
适合浅层软弱地基及不均匀地基处理(JGJ79-2002)a垫层压实方法
1.机械碾压、重锤夯实、振动压实法作为压(夯、振)实垫层的不同施工方法,不但可以处理分层回填垫层材料,同时又可以同地基表层土。
2.当地基表层具有一定厚度的硬壳层,其承载能力较好,能上一般的运输机械时,一般采用机械分堆铺法,及先堆成若干砂堆,然后用机械或人工摊平。当硬壳承载力不足时,一般采用顺序推进摊铺法。
3.当软土地基表面很软,如新沉积或新吹填不久的超软地基,首先要改善地基表面的持力条件,使其能上施工人员和轻型运输工具。工程上常用如下措施:
Ⅰ.地基表面铺荆笆。搭接处用铅丝绑扎,用以承受垫层等荷载引起的拉力,搭接长度取决于地基土的性质,一般搭接长20cm。当采用两层荆笆时,应将搭接处错开,错开的距离以搭接的一般为宜。
Ⅱ.表面铺设塑料编织网或者尼龙纺织网,纺织网上作砂垫层。表面铺设土工合成材料,土工合成材料上再铺排水垫层。
以上皆为超软地基处理方法,它们即可单独使用,亦可混合使用,因地适宜改变材料。但应注意:饱水后,材料要有足够的抗拉强度;当被加固地基处在边坡位置或将来有水平力作用时,由于材料腐烂而形成软弱夹层,给加固后地基的稳定性带来潜在影响。
Ⅲ.尽管对超软地基表面采取了加强措施,但持力条件任然很差,一般轻型机械上不去,在这种情况下,通常采用人工或轻便机械顺序推进铺设,如用人力推车或用轻型小翻斗车铺垫。
无论采用任何方式,在排水垫层的施工过程中都应该注意避免对软土表面的过大扰动,以免造成砂和淤泥混合,影响垫层排水效果。具体方法
a.机械碾压法是采用各种压实机械,如压路机、羊足碾、振动碾等来压实地基土的一种压实方法。这种方法常用于大面积填土的压实、杂填土地基处理、道路工程基坑面积较大的换土垫层的分层压实。施工时,先按设计挖掉要处理的软弱土层,把基础底部土碾压密实后,再分层填土,逐层压密填土。
b.重锤夯实法是利用起重设备将夯锤提升到一定高度,然后自由落锤,利用重锤自由下落时的冲击能来夯实浅层土层,重复夯打,使浅部地基土或分层填土夯实。主要设备为起重机、夯锤、钢丝绳和吊钩等。重锤夯实法—般适用地下水位距地表0.8m以上非饱和的粘性土、砂土、杂填土和分层填土,用以提高其强度,减少其压缩性和不均匀性,也可用于消除或减少湿陷性黄土的表层湿陷性,但在有效夯实深度内存在软弱土时,或当夯击振动对邻近建筑物或设备有影响时,不得采用。因为饱和土在瞬间冲击力作用下水不易排出,很难夯实。
c.振动压实法是利用振动压实机将松散土振动密实。地基土的颗粒受振动而发生相对运动,移动至稳固位置,减小土的孔隙而压实。此法适用于处理无粘性土或粘粒含量少、透水性较好的松散杂填土以及矿渣、碎石、砾砂、砾石、砂砾石等地基。
总的来说,垫层施工应根据不同的换填材料选择施工机械。粉质粘土、灰土宜采用平碾、振动碾和羊足碾,中小型工程也可采用蛙式打夯机、柴油夯;砂石等宜采用振动碾;粉煤灰宜用平碾、振动碾、平板式振动器、蛙式夯;矿渣宜采用平碾、振动碾、平板式振动器。B.抛石挤淤法
抛石挤淤为强迫换土的一种形式,通过在软粘土中抛入较大的片石、块石,使片石、块石强行挤出软粘土并占据其位置,以此来提高地基承载力、减小沉降量,提高土体的稳定性。
抛石挤淤法一般适用于厚为3~4m的软土层和常年积水且不易抽干的湖、塘、河流等积水洼地,以及表层无硬壳、软土的液性指数大、层厚较薄、片石能沉达下卧硬层的情况。由于抛石挤淤法施工简单,不用抽水、不用挖淤、施工迅速,所以现场乐于采用,特别是在路基工程中,当道路路基穿越或部分穿越河塘洼地时,更是常用此法来处理其下的软土地基。
抛石挤淤法施工时,抛石顺序应自路堤中部开始,然后逐次向两旁展开,使淤泥向两侧挤出。当抛入的片石露出水面后,用重锤夯实或用压路机等机械碾压密实,然后在其上铺设反滤层再行填土。当下卧岩层面具有明显的横向坡度时,抛石应从下卧层高的一侧向低的一侧扩展,并且在低的一侧适当高度范围内多填一些,以增加其稳定性。
在片石抛填出水面之后,宜用强力振实设备进行振实,是片石落位稳定。然后在已稳定的片石上铺垫一层碎石,再次进行强力振实和碾压,是碎石嵌入片石缝中,反复进行,以使填石密实。此层完成之后,按一般路堤施工方法进行路堤的填筑。抛石挤淤断面图如下:
其他施工方法 C.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。D.复合地基加固法
砂桩挤密法、碎石挤密法、CFG桩法、树根桩法、夯实扩底桩与混凝土薄壁管桩法、水泥搅拌桩法。、石灰搅拌桩法、高压旋喷桩法等。四.质量检验 换填土法等质量检验、验收方法:
一般采用环刀法、贯入仪法、静力触弹、轻型动力触探或标贯试验法检验;砂石、矿渣垫层可用重型动力触探。垫层压实系数检验方法:
环刀法、灌砂法、灌水法等。(分层检验)竣工验收:
采用静载荷试验。
第四篇:浅谈软弱地基处理方法研究进展
浅谈软弱地基处理方法研究进展
[论文关键词]软弱地基;处理方法
[论文摘要]地基处理的研究一直是土木工程的一个热点,常用的软弱地基处理方法分四大类,应综合考虑选择合理经济的方法。
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.软弱地基加固处理方法
软弱地基的加固处理[1],按其原理和作法的不同,可分为以下四类:
1.1排水固结法
排水固结法又称预压法,其包括堆载预压法、超载预压法、真空预压法、真空与堆载联合作用法、降低地下水位法和电渗法等多种方法;通过在预压荷载作用下使软粘土地基土体中孔隙水排出,土体发生固结,土中孔隙体积减小,土体强度提高,达到减少地基施工后沉降和提高地基承载力的目的。
1.2振密、挤密法
振密、挤密法有表层原位压实法、强夯法、振冲密实法、挤密密实法、爆破挤密法和土桩、灰土桩等多种方法;采用一定措施,通过振动和挤密使深层土密实,使地基土孔隙比减小,强度提高。
1.3置换及拌入法
置换及拌入法有换填垫层法、振冲置换法、高压喷射浆法、深层搅拌法、褥垫法等多种方法;采用砂、碎石等材料置换软弱土地基中部分软弱土体或在部分软弱土地基中掺入水泥、石灰或砂浆等形成加固体,与未被加固部分的土体一起形成复合地基,从而达到提高地基承载力减少沉降量的目的。
1.4加筋法
加筋法有加筋土法、锚固法、树根桩法、低强度砼桩复
合地基法、钢筋砼桩复合地基法等多种方法。通过在土层埋设强度较大的土工聚合物、拉筋、受力杆件等达到提高地基承载力,减小沉降,维持建筑物稳定。
以上方法的原理、适用范围及工程实例可参考殷宗泽、龚晓南主编的《地基处理工程实例》[2]一书。
2.软弱地基处理方法的选择
在地基处理中,我们要遵循的原则是:技术先进、经济合理、安全适用、确保质量[3]。可根据以下条件进行选择:
2.1地质条件
不同的方法适用于不同的地质条件,可参看规范。
2.2设计施工条件
设计时应考虑工期及用料情况:工期不宜安排得太紧;时间充分,施工时地基稳定性好,遗留问题少。工程用料要求就地取材。施工时应采用科学的管理方法。
2.3场地环境条件
要考虑施工时对周围环境的影响。如:新填土会挤压原有道路、房屋,产生侧向位移或附加沉降;用砂桩、砂井时,施工有噪声,靠近居民点会扰民;采用降低水位法时,要考虑引起周围地基的下沉和对周围居民用水的影响故应预先调查或做隔水墙,并考虑施工后注水复原的问题;采用填土堆载时要有大量的土料运进运出工地,会影响交通和环境卫生;打石灰桩、灌注药物或采用电渗排水时,会污染周围地下水,应慎重对待。
2.4结构物条件
要考虑结构物的等级、结构体系、断面形状、位置、埋深、使用要求和建筑材料等因素对所选择加固方法的影响,特别是有地下结构物(地下室、涵洞、地铁等),或者结构物高低不同、沉降不均时,应当特别注意。
3.地基处理技术的创新
近几年来,世界各地因地制宜的发展了许多新的地基处理方法。
3.1。添掺外加剂方面[4]
以前的地基处理方法大多从机械设备着手,从而建立某种工法,而从材料入手提高地基处理质量和效果的较少。高性能土壤固化剂土壤混合后,特别是与高含水量和富含有机
质的淤泥发生一系列物理化学反应,形成相互连接的网状结构,从而提高固化土的强度,减少地基变形。通过室内实验和现场试验证明,用高性能土壤固化剂作地基处理特别是对软弱地基的处理很有效,比普通水泥加固效果好的多,此项技术在国外应用已相当普遍已有很成熟的研究机构和公司,但在国内尚属起步阶段。
3.2综合应用水平方面
重视多种地基处理方法的综合应用可取得较好的社会经济效益。
真空预压法与高压喷射注浆法结合可使真空预压应用于水平渗透性较大的土层,而高压喷射注浆法与灌浆相结合使纠偏加固技术提高到一个新的水平[5]。
单用动力固结法(俗称强夯法)处理饱和软粘土地基时却极易产生“橡皮土”现象,难以达到预期效果。为此,岩土工程界将强夯法和排水固结法结合起来,开创了“动力排水固结法”这项新技术[6]。
3.3.可持续发展方面
我国《建筑地基处理技术规范》JGJ79—2002已经将粉煤灰正式列为换填垫层法可采用的一种垫层材料。
渣土桩又称“孔内深层夯扩挤密桩”,是一种新型地基处理方法,其充分利用建筑垃圾,变废为宝,施工现场干净无污染。
地基处理技术还被用于防止有害物渗出液污染地下水以及防止其他已被污染区域地下水的流动造成污染扩散。近期出现的处理新技术是让被污染的地下水通过含有将地下水中有害物变性、吸收及降解的铁屑或碳颗粒的活性截水墙PRB使地下水得到净化[7]。
4.结语
我国地基处理技术发展很快,但还有许多方面需进一步研究:
(1)发展现场监测技术的研究。
(2)发展测试技术的研究
(3)促进地基处理理论方面的进一步发展。
(4)完善工法的质量检验手段。
(5)发展地基处理新技术,提高地基处理技术的综合应用水平的研究。
(6)要因地制宜合理选用处理方法。正确评价各种地基处理方法的适用性。
(7)研制新机械新材料,提高施工工艺,实现信息化施工的研究。
(8)深化施工管理体制改革,重视专业施工队伍建设。
参考文献
[1]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,(15):576
[2]殷宗泽,龚晓南地基处理工程实例[M]北京:中国水利水电出版社,2000(1):14~17
[3]陈莞尔软弱地基加固方法的合理选择[J]地基基础,2004
[4]於春强,郑尔康高性能土壤固化剂及在地基处理中的应用[J]第九届土力学及岩土工程学术会议论文集2003
[5]朱祖梁,黄光明软土地基处理方法的实例分析[J]中国煤田地质,2005,6
[6]雷学文,白世伟,孟庆山,王吉利动力排水固结法加固饱和软粘土地基试验研究[J]施工技术2004
[7]郑刚,闫旺地基处理[J]第九届土力学及岩土工程学术会议论文集2003 11
第五篇:软弱地基处理方法选择探讨
冯晓满 2014-2-28 17:23:16 软弱地基处理方法选择探讨 开始写 2500字
软弱地基处理方法选择探讨
摘要:本文首先阐述了软弱土的特征和软弱地基土处理的目的及原则,然后探讨了软弱地基处理常见方法,最后结合工程实例进行了研究,供参考。关键词:软弱土;地基处理;方法 软弱土的特征
软弱土系指淤泥、淤泥质土和部分冲填土、杂填土及其他高压缩性土。由软弱土组成的地基称为软弱土地基,其工程特性如下:
a.含水量较高,孔隙比较大。根据统计,软土的含水量一般为 35% ~80%,孔隙比为 1 ~2。
b.压缩性较高。软土的压缩系数 α1-2在 0.5 ~1.5MPa-1之间,有些高达 4. 5 MPa-1,且其压缩性往往随着液限的增大而增加。
c.抗剪强度很低。天然不排水软土的抗剪强度一般小于 20kPa。其变化范围约在 5 ~25kPa。
d.渗透性较差。软土的渗透系数一般在 i × 10-5~i × 10-7mm / s(i = 1,2…,9)之间。因此软土层在自重或荷载作用下达到完全固结所需的时间很长。
e.具有显著的结构性。特别是滨海相的软土,一旦受到扰动(振动、搅拌或搓揉等),其结构受到破坏,土的强度显著降低,甚至呈流动状态。软土受到扰动后强度降低的特性可用灵敏度表示。我国东南沿海软土的灵敏度约为 3 ~9cm/s,属高灵敏土或极灵敏土。
f.具有明显的流变性。软土在不变的剪应力的作用下,将连续产生缓慢的剪切变形,并可能导致抗剪强度的衰减。在固结沉降完成之后,软土还可能继续产生可观的次固结沉降。
软土具有强度低、压缩性较高和渗透性较差等特性,必须重视地基的变形和稳定问题,如果不作任何处理,一般不能承受较大的建筑物荷载。软弱地基土处理的目的和原则 2.1 地基处理的目的
地基处理的目的主要是改善地基的工程性质,包括改善地基土的变形特性和渗透性,提高其抗剪强度等。
2.2 地基处理的原则 地基处理有许多方法,各种方法都有各自的特点和作用机理。没有哪一种方法是万能的,对于每一个工程都必须进行综合考虑,通过几种可能采用的地基处理方案的比较,选择一种技术可靠、经济合理、施工可行的方案,既可以是单一的地基处理方法,也可以是多种地基处理方法的综合。软弱地基处理方法浅析
目前软弱地基处理方法主要有以下几类。3.1 换土垫层 a.主要方法:素土垫层、砂垫层、碎石垫层。
b.原理及作用:挖去浅层土,换用比较好的土料,以提高持力层的承载力,减少部分沉降量,并消除或部分消除土的湿陷性、胀缩性及防止土的冻胀作用,改善土的可液化性能。
c.适用范围:适用于处理浅层软弱土地基、湿陷性黄土地基、膨胀土地基、季节性冻土地基。
3.2 碾压夯实
a.主要方法:机械碾压法、振动压实法、重锤夯实法、强夯法。
b.原理及作用:通过机械碾压或夯击压实土的表层,而强夯法则利用强大的夯击功迫使深层土液化和动力固结而密实。提高地基土的强度,减少部分沉降量,消除或部分消除黄土的湿陷性,改善土的可液化性。
c.适用范围:一般适用于砂土及含水量不高的黏性土。强夯法应注意其振动对附近建筑物的影响。
3.3 排水固结法
a.主要方法:堆载挤压法、砂井堆载预压法、排水板法、井点降水预压法、真空预压法。
b.原理及作用:通过改善地基的排水条件和施加预压荷载,加速地基的固结和强度增长,提高地基的稳定性,并使沉降提前完成。
c.适用范围:适用于处理厚度较大的饱和软土层,但需要具体预压条件(时间),对于厚的泥炭层则要慎重。
3.4 振动挤密
a.主要方法:砂桩挤密法、土桩挤密法、灰土桩挤密法、生石灰挤密法、振冲法。b.原理及作用:通过挤密或振动使深层土密实,并在振动挤密过程中回填砂、砾石等形成砂桩或碎石桩,与桩间土一起组成复合地基,从而提高地基承载力,减小沉降量。
c.适用范围:适用于处理砂土、粉砂或部分黏土颗粒含量不高的黏性土。3.5 化学加固
a.主要方法:硅化法、旋喷法、碱液加固法、水泥灌浆法、深层搅拌法。
b.原理及作用:通过注入化学浆液将土粒胶结,或通过化学作用或机械拌和等方法改善土的性质,提高地基承载力。
c.适用范围:适用于处理砂土、黏性土、湿陷性黄土等地基,特别适用于工作事故处理。工程实例 4.1 工程概况
某工程区域位于青东 5 区块内,莱州湾西近岸海区,湾内滩涂广阔,其中潮滩和海滩面积为811.73km2,岩滩 0.46km2,湾内大部分水深在 10m 以内,属于典型的滩海油田。青东 5 区块 1 号人工岛距广利港直线距离 24.4km,距东营防潮大堤约 8.2km。
青东 5 区块 1 号岛呈矩形布置,长边东南向,短边东北向,有效面积为 150m × 90m。平均水深为 4m,海底高程约为 -3.5m。岛面设计高程为 3.8m,竣工时顶高程为 4.0m,预留沉降为 20cm。人工岛四周设挡浪墙,挡浪墙设计顶高程为 5.0m,竣工时顶高程为5.2m,预留沉降为 20cm。
4.2 场地地貌和工程地质、水文地质条件 拟建人工岛地貌主要是海、陆相交替沉积的滨海水下三角洲,地势整体缓慢向海中倾斜,平均海拔高程约为 -3.5m,地面坡度约为 0.64。
拟建工程所在地泥面以下至 9m 左右地层组成以淤泥质软土为主,间夹薄层粉土。在勘察揭露深度内,场地地层均由第四纪近沉积土和一般沉积土构成。4.3 地基处理方案比选 结合本工程地质条件差、工程特征及建设工期短的情况,根据各种地基处理方式的特点,进行了方案的比选,本工程拟采用碎石桩及塑料排水板共同进行地基处理:
(1)岛体四周采用碎石桩加固。碎石桩法是指在地基中设置由碎石组成的竖向桩体,设置碎石桩后桩体与桩间土形成复合地基,对地基土起置换作用,以提高地基承载力和减少沉降,从而达到地基处理的目的。(2)岛体下采用塑料排水板进行地基处理。为了有效地对本工程的深厚软土地基进行处理,加快地基土固结,提高软弱土的承载能力,采用排水固结法进行加固。
从已完成碎石桩情况看采用碎石桩处理的海里软弱地基达到了预期效果,具体效果有待于地基处理工程完成,及人工岛完工后进一步检验、论证。
参考文献: JTJ 246-2004 港口工程碎石桩复合地基设计与施工规范[S]. 2 JS 206-1-2009 水运工程塑料排水板应用技术规程[S]