浅层排水处理的施工工艺研究论文五篇范文

第一篇：浅层排水处理的施工工艺研究论文

1前言

当软土地基在荷载作用下，土中孔隙水将慢慢排出，孔隙水压力u减小，地基发生固结变形，但在总应力δ不变的情况下，有效应力δ′就提高，地基土的强度逐渐增长。同时，其与孔隙水压力u有以下关系：δ′=δ-u。

ピ诟枚蔚乇砩喜贾们巢闩潘系统就是为了改变地基原有的排水边界条件，缩短排水距离，使孔隙水压力在施工及预压期内大部分消散；并用路基超载加压来增大总应力，减少由次固结而产生的沉降，最终使有效应力得以增加、地基强度增强。从而达到沉降在施工及预压期内大部分或基本完成。浅层排水处理系统共采用了四种方案：开挖砂沟、铺设砂垫层、铺设S230横向塑料排水板和双复合土工布。

2施工准备工作

2.1清除边沟两侧根植土

应将设计两边沟外侧边缘间的根植土清除，深度控制在10～15cm，然后进行原地面的碾压。在设计边沟位置开挖临时排水沟，其深度和纵坡以能排水为宜。

2.2原地表面的处理

用6%石灰土填至未开挖表土时的原地面标高，然后再做路拱，横坡i=2%左右，并保持表面平整、密实。

2.3材料的选择和试验

2.3.1砂

施工中要求砂为中粗，细度模数大于2.2，含泥量不大于5%，用水冲法试验，试验方法应符合JTJ053-83《公路工程水泥混凝土试验规程》的有关规定。

2.3.2S230塑料排水板

本工程所用的塑料板截面宽度为230mm，厚度为8mm，是由塑料芯板外包无纺布膜组成的复合体，除其外观应完好外，还应满足滤膜渗透系数大于5×10-5cm/s，滤膜抗拉强度大于10N/cm，复合体纵向抗拉强度9.0kN(10%应变)，复合体通水量294cm3/s，复合体拉伸应变11.8%(峰值应变)。

2.3.3复合土工布

本工程所采用的复合土工布是纯涤纶短纤无纺土工织物(ω≥400g/m2)和聚丙烯

有纺土工布。其技术指标为抗拉强度大于2500N/5cm2，伸长率大于14%，垂直向渗透系数大于0.08cm/s，水平向渗透系数大于0.35cm/s(20kPa)、012cm/s(100kPa)、0.06cm/s(200kPa)。

3浅层排水处理施工工艺

3.1砂沟

由于砂的渗透系数达到0.06～0.006cm/s，比路基调拱层至少大两个数量级，孔隙水将沿着横向砂沟并以大于原来的速率向两边排出，从而达到排水固结的目的。

3.1.1砂沟的开挖

在调拱层上等厚分两层铺筑6%石灰土层，厚度为15cm，宽度为B-2×90cm(B为设计

坡脚宽)。

本工程开挖砂沟的尺寸为深30cm，宽40cm，相邻砂沟的净距为60cm，其横断面开挖出的土应运至路基范围外。在砂沟的左、右两端，应特别注意清除杂质和土粒，以使砂沟中的砂与碎石反滤层直接相连；在纵向接头处，应整修出整齐的被碾压过的断面，其长度不宜小于100cm。

3.1.2砂沟内砂的回填和密实

开挖好的砂沟经验收合格后，分两层回填砂，宜用人工及小推车运输，禁止用重型轮胎式或履带式机械，碾压则用钢轮或人工夯实为宜。

3.1.3施工标准和要求(见表1)。

表1

检查项目允许偏差或规定值检验频率检验方法

压实度rd≥1.5t/m350m抽检二断面，每断面三点环刀法

纵断高程±20mm20m抽检一断面，每断面测五点水准仪

厚度0～20mm20m抽检一断面，每断面测三点用钢尺测量

3.2砂垫层

砂垫层是一种软性垫层，其孔隙水压力的消散速率比砂沟快，它还可以有效地防止毛细管水上升到路堤。

厚为30cm的砂垫层可分两层摊铺。摊铺时的松铺系数可按下式计算：K=rd×(1+W湿)/r湿(rd可取0.88.rdmax=0.88×1.5=1.32)，W湿取碾压时砂的含水量，r湿为砂的松铺湿容重)。但砂垫层的碾压需特别注意，应根据碾压面积大小，选用碾压机械。

3.3S230横向塑料排水板

本工程所用的塑料板，两面均有凹槽，具有良好的三维透水性，且由于外包的无纺布滤膜可以防止排水通道不被堵塞，构成水平排水层。

3.3.1排水板的铺设

在验收合格的调拱层上按中到中距离83cm，定出每条塑料板的位置。

铺设时，不能损坏塑料板的无纺布滤膜，塑料板应自然平展紧贴在调拱层上，不能隆起、扭曲。最好边施工，边用12号铅丝做成U型钉将塑料板固定在调拱层上，间距2.0m一个。需要接长时，应采用滤膜内芯平搭接的形式，搭接长度不小于20cm，不得错位。

3.3.2施工标准和要求

塑料板在运至工地前，应抽样检查其是否符合标准，抽检频率为1次/5000m，排水板间距最大误差在2cm以内，抽检频率为每8.53m(10条排水板)查一条，每条查10点；顺直度偏差控制在±2cm(20m长度内)，每10条检查一条，每用3m直尺连续检测；不合格的坚决不用，以保证质量。

3.4双层复合土工布

土工布除了能构成浅层排水层外，由于它的整体性和抗拉强度，当在较大荷载作用下，高模量的土工布受力后将产生一垂直分力，可以重新分配内部应力，减少横断面方向上的沉降差异。同时，土工布在承受拉力和与土的摩擦作用时，还可以增大侧向限制力，阻止侧向挤出。

土工布的铺设，应精心地将其平顺展开在调拱层上，不得扭曲、褶皱、重叠。拼幅时宜用平头搭接，搭接长度不小于30cm，搭缝上下应错开；而接长时宜采用缝接来保证应力传递的连续性，须用尼龙线作对面缝接，缝接长度不小于30cm。

施工中如发现土工布有破损时，应修补好或更换。还要注意土工布在存放和铺设过程中应尽量避免长时间暴露，以免影响其性能受损。

以上采用的砂沟、砂垫层横向塑料板、双层复合土工布等措施，只能构成软基浅层排水层。其排水系统还包括两侧的碎石砂反滤层，它能有效地将排水层的水排向两侧边沟，而不致使排水通道被土粒堵塞。

4几点体会

(1)从路堤及软土层渗出的水，如果存积在路堤坡脚处，将引起边坡的局部破坏。因此，施工便道不能紧靠路堤坡脚处，宜将便道布置在临时排水沟的外侧，同时应处理好坡脚处的地表水，以利施工期的排水通畅，使地基得到快速固结。

(2)调拱层由于是6%石灰土底板，使得砂沟、砂垫层的下承层渗透性减小，而且中粗砂价格昂贵。因此，可以用砂砾石或瓜子片替代砂垫层或砂沟，只要满足其本身的渗透系数较下部土层大两个数量级、含泥量低于5%即可。

(3)S230塑料排水板，对比实际试验的各项技术指标和规范上规定的各项技术指标，部分指标大大高于规范值，显然很不经济。在实际选材时，不能只依某些个人的判断或者是一些商业性的目的，而应通过对比试验，选定既能满足试验规范要求、又经济实用的材料。

(4)对双层复合土工布，原设计为纵横向，后改成横向双层复合土工布，克服了纵向层难以锚固的困难，对均匀路基的沉降有比较明显的效果。

(5)双层复合土工布的横向锚固回折长度为1.77m，而实践表明，所铺设的双层复合土工布路段，最大水平位移为5.2cm，铺设塑料板路段最大水平位移为6.7cm，其锚固方法是可行的。建议双层土工布回折可改成单层回折。

第二篇：排水与降水施工工艺

排水与降水施工工艺

2008-12-16 11:12【大中小】【打印】【我要纠错】

一、施工准备

1、挖土方前，应根据工程地质资料反映的土质和地下水位情况制定排水或降水方案，并根据方案配置施工机具。

2、基坑（槽）排出的地下水应经过沉淀处理符合环保要求后方能排入市政下水道或河

沟。

二、操作工艺

1、大型土方施工，应在基坑顶四周设置临时排水沟或截水沟，其截面宜为300~400m（宽）×400mm（深），纵向坡度宜为0.5%.临时排水沟或截水沟的设置应尽量与永久性排

水设施相结合。

2、在地下水位较低和土质较好的情况下，基坑底四周设置排水沟、集水井，采用明沟排水的方法，必要时可在中间加设小支沟与边沟连通。排水沟的截面宜为300~400m（宽）×400mm（深），纵向坡度宜为0.5%.集水井的截面宜为600mm（长）×600mm（宽）×1000mm（深），＠20~30m设一个。基坑底地下水由排水沟流入集水井，然后用高扬程潜水泵排走。

3、当地下水较大而土质属细砂、粉砂土时，基坑挖土容易产生流砂现象，需用围蔽截

水和人工降低地下水位等方法。

4、围蔽截水的施工方法可以选择钢板桩、钢筋混凝土排桩、地下连续墙、定喷桩幕墙、旋喷桩、深层搅拌桩等，其可根据施工地形、水文地质资料和施工方法等确定，并在施工组织设计中确定。

5、采用人工降低地下水位的方法，应根据挖土的深度和规模，选择钻孔集水井降水或轻型井点降水，其井点的布置数量和形式，要根据含水层渗透系数和涌水量计算确定，并相

应配套抽水设备。

三、施工注意事项

1、抽水设备的电器部分必须做好防止漏电的保护措施，严格执行接地、接零和使用漏

电开关三项要求。施工现场电线应架空拉设，用三相五线制。

2、在土方开挖后，应保持降低地下水位在基坑底500mm以下，防止地下水扰动基底

土。

3、在降水过程过程中，应防止相邻及附近已有建筑物或构筑物、道路、管线等发生下沉或变形，必要时与设计、建设单位协商，对原建筑物地基采取回灌技术等防护措施。

第三篇：浅层折射波论文综述

浅层地震折射波法应用于隧道工程综述

引言

近年来，各种地球物理方法例如地震、电磁法、电法、磁法以及地质雷达等技术均在近地表探测中得到广泛应用。对地震方法而言，有折射波法、反射波法、面波法以及折射波和反射波联合应用等技术。折射波法由于简便，效率高，初至波易于识别，资料解释较容易等优点，在近地表地质研究方面发挥着重要作用，而且在不断地发展。

浅层地震折射波法自上世纪 30 年代提出以来，被广泛应用于工程地质调查中，无论在仪器野外采集、资料处理与解释还是在理论方法的基础研究方面都取得了巨大的进步。同其他地球物理勘探方法一样，数据质量是基础，而资料的处理则是关键，它们对于地质解释至为重要。尤其是在采集的数据不是很好的情况下，资料的处理则发挥着更重要的作用。虽然影响折射波解释精度的因素有很多，但是选择合理的处理方法来提高勘探精度，仍不失为一种行之有效的手段。

国内外发展现状

浅层折射波法作为工程物探的一种手段，是应用最早，也是较成熟的方法。1919 年德国人 L.明特罗普（Mintrop）首先运用了折射法

[1]，当时主要应用于石油勘探。到 20 世纪 年代，就开始转用于民用工程勘探。最初在近地表地震探测中，震源、地震仪器和检波器都是用石油勘探中采用的方法和设备，激发地震波通常使用炸药震源。1939 年 EWing 在其文章《Geophysical investigations in theemerged and submerged Atlantic Coastal Plain》就提出了目前这种标准的纵测线接收系统和截距时间法

[2]，以及传统互换法和延迟时间法。40 年代中期，随着工程建设项目的大量兴起，浅层地震勘探就开始在土木工程、交通工程以及其他工程地质中得到应用与发展，折射波方法己成为工程地质勘探中的一种常规方法。50年代，在工程勘察中，浅层地震勘探以折射波法为主，曾研究开发了多种数据采集技术和推断解释方法，研制了单道和多道工程地震仪，而且这些技术方法迄今仍在广泛应用

[3]。

浅层地震勘探技术的发展与地震仪器的不断完善和发展紧密相关。30-50 年代中期，使用的是计数型单道或多道浅层地震仪。这类仪器是测量锤击点到检波器(或两个检波器)之间的地震波传播时间，用数字的计时单位值给出观测值，从而得知波速的。震源一般用人工锤击，必要时使用小量炸药作激发震源。计数型浅层地震仪只能用于初至波测量，在求速度断面或观测点多时，生产效率很低，故不能得到较高的测量精度。

年代中期到 70 年代初，随着电子技术和感光材料的不断进步，研究开发各种波形表示型多道浅层地震仪。它们是以光点聚焦(或照相、传真)方式将地震波记录在电敏纸(或感光纸、照相纸、热敏纸)上的。这类仪器除了其波形显示方式具有直观显示、能进行续至波记录以外，波形显示本身能提供一些地震波的动力学特征(如振幅、频率等)。波形表示型仪器动态范围很小、频带窄、信噪比低、无法重复处理和加工记录;其解释方法是在示波图上读取波的初至时间，手工作图进行资料解释，效率较低，其精度取决于资料质量和解释人员的水平。80 年代随着信号增强型数字记录工程地震仪的问世和计算机技术的普及，进一步促进了浅层折射波法的发展。通过信号增强，提高了抗干扰能力，改进了观测精度和分辨率，仪器轻便、工作效率高、成本低，扩大了浅层折射波的应用范围。采集数据记录在磁带上，通过计算机进行处理，使那些手工解释难度很大的折射波方法很容易实现计算机自动成像

[46]。

近些年来，内置控制级微机、超大规模集成电路设计，具有采集与处理一体化功能的高精度综合工程地震仪，不断更新换代，其性能越来越强，精度越来越高，为浅层地震勘探应用技术的发展奠定了基础。国内从 1957 年开始将浅层地震勘探试用于资源勘探、工程地质调查等领域，当时浅层折射波法主要用于测定岩土介质的弹性。浅层地震勘探用于工程地质勘探，从 70 年代中期才逐步开始，80 年代开始大规模系统地发展起来。目前国内己有许多工程地震勘探生产单位和研究单位在从事工程勘探工作，并能生产出一些采用多功能微机控制系统和采集与处理系统的高精度工程地震仪器和设备。尽管中国的浅层地震勘探工作起步较慢，但其发展速度很快，无论在工程地质勘探还是在水文与环境地质勘察方面，都发挥着很大的作用。

资料处理发展现状

Thornburgh Hagedoorn[7]根据地震波传播的惠更斯原理，提出了一种图解法—波前法。

[8]根据几何地震学原理，给出了一种用相遇观测系统折射地震资料求取水平

均匀层折射界面的几何作图法—加减法，并应用加减法成功地解决了浅层折射波解释和地震反射折射勘探中的风化层校正问题。Bathelemes[9]、Tarrant

[10]、Barry

[11]等提出了延迟时间法（或时间项法）。延迟时间

[12]法（或时间项法）的基础是延迟时间的概念。延迟时间法具有方法简单、实用、在解释过程中作修改和校正十分方便的优点，但是存在缺乏有效的速度解析方法、受到倾角影响严重等缺点。因此该方法比较适用于倾角影响可以忽略的深部折射地震解释。

Adachi [13]、Mota

[14]、Johnson

[15]等提出了截距时间法。截距时间法是折射波解释技术中人所共知的一种方法。该方法比较简单，可适用于任意层数。但这种方法在地层倾角特别大或倾角与走向发生变化时，在旅行时间曲线上识别出每一层的困难较大，因此仅适用于地层呈平面和其倾角＜10°的浅层折射地震解释。

Hawkins L.V.[16]在 1961 年提出互换法，它是一种最简单的方法，能确定简单的折射层结构和速度变化。当深度变化平缓，速度反差大时，该方法计算的深度比较准确。但当有一些较大的构造时，会产生虚假速度并对界面造成圆滑作用。

Palmer（1980，1981）提出的广义互换法（GRM），可以利用相遇剖面处理非常不规则的折射层[

17、18]。该方法由于使用了正反向时距曲线，时深转换因子对<20°的倾角不太敏感，因此可以处理倾角较大的折射层构造。而且在不规则折射界面和折射波横向速度发生变化或存在隐蔽带时，也可以详细地绘制出折射面的起伏。

姜贤斌，都彤宇[19]通过综合分析地震折射波法、高密度电法资料对杭宁铁路某隧道进行勘察。其中以浅层地震折射波法为主，在浅层地震折射波法确定构造在基岩界面上的位置基础上，再用高密度电法确定构造产状。取得以下成果：① 查明了隧址区覆盖层厚度，最深达24米左右；②推测隧址区内存在一条断层或岩性接触界线，编号为F1，F1 位于DK195+440～DK195+460 位置，走向北东，南东倾，倾角约75 度，视宽约20 米；③ 查明隧道围岩纵波速度及围岩级别，该隧道基岩界面波速沿测线差异较大，总体在2.35～5.35km/s 的范围内变化。

彭骁，王鹏利用折射波法对候家梁隧道进行勘察。候家梁隧道工程测区部分地形起伏较大，工区基岩上覆地层有相对低的速度，根据地震折射波法实测数据和分析结果，得出候家梁隧道物探成果图，得出的资料解释与实际情况相符，可信度高，为工程建设提供了有效的地质依据[20]。

地震折射波法以其能够确定折射界面的速度而广泛用于工程地质勘察。但因其解释受地表条件及界面形态的影响而表现出多解性。熊昌盛,顾汉明,陈毅敏,曹哲明以温福高速铁路某段测线内隧道工程地质探测为例,阐述了浅层地震折射波探测方法用于查明隧道的基岩埋深、围岩类别、断层位置等地质勘察任务所采用的举措,以提高其勘探精度。数据采集方面的举措:采用复合相遇追逐观测系统、采用小药量激发。对于初至折射资料的解释,采用了长排列相遇时距曲线的θ(x)求界面速度, t0 值求取界面深度的方法。根据野外记录绘制相遇时距曲线,利用复合排列对界面进行重复观测以及利用追逐时距曲线的平行性和互换点的等时性反复对比,以准确的识别和追踪基岩界面。在解释过程中,应结合工区工程地质资料,尤其在推断断层和速度突变段应仔细检查初至时间的准确性。实际资料解释结果表明,基于长排列追逐时距t0 差数法能较好地确定隧道围岩的速度

[21]。

蔡大江、白应甫通过结合沿海某工区的具体地震地质条件,应用浅层地震发射波与折射波法同步勘探新技术,较准确地推断解释出l.5km2面积基岩顶面埋深及第四系覆盖层主要层位的地质剖面。通过某工区浅层地震勘探的反射波法与折射波法同步观测技术应用实例分析,有以下三点认识:(1)结合工区地质任务,灵活应用反射波法与折射波法同步观测系统,做好初试阶段的展开排列试验工作,确定即能提高工作效率又能多方位拾取反射、折射波的观测及采集参数。该方法有较强的互补功能,超浅层条件下以折射波为主,较深层时以反射波为主。它能多方位地拾取、处理、应用地震反射、折射信息,强化了地质推断解释的可靠性。(2)根据目前国内浅层地震资料的处理状况,反射波资料应送往大型地震处理系统处理,可选用多种处理方法压制干扰,提高信噪比分辨率。折射波资料可在微机上实现人机联作解释,其效果较好。(3)在进行补充观测系统的野外观测时,应视地表条件来定。当地表覆盖物变为低速薄层时,应进行补充观测系统观测,增加直达波空间采样点数,求准其直达波速度。以上某工区的浅层地震反射、折射同步观测技术,属初次尝试,有请各位专家批评指导,使这一方法进一步完善和提高[22]。

王跃飞, 龚道平, 蔡大江通过对复杂山地条件、特长、大埋深的雪峰山公路隧道的工程地震勘探实例, 介绍和分析了根据实地情况开发和应用的高分辨率地震震源激发技术,复杂地形、地质构造条件下共排列双向变偏移距高分辨率反射波多次覆盖技术,环保型地震反射波与折射波法野外同步施工技术。由于地层岩石变质程度很深, 后期改造强烈,地形及地层十分复杂,在这种条件下不能应用地震反射波法的经典地震学原理与模型。所以提出了新的模型，复杂山区地形与地层之间的关系是难以预测的, 但可以把这复杂的关系归纳成3种特殊的类型进行分析, 这3种类型为: ①平行关系类型(地表接收边界与地下反射界面呈近似平行关系)。②正向斜交关系类型(地表接收边界与地下反射界面呈正向斜交关系)。③反向斜交关系类型(地表接收边界与地下反射界面呈反向斜交关系)

[23]。

由于高频大地电磁法EH2受外界干扰影响较大无法对隐伏断层的低阻异常做出准确的判断,同样浅层地震折射波法不能对隐伏的断层破碎带做出合理的解释,孙茂锐、罗术结合实例通过两种方法的相互印证可以推断出隐伏断层的位置和走向

[24]。

评述

（1）常规的解释方法（如哈莱斯法，截距时间法等图解法和解析法）计算出来的速度结构比较粗略，但方法简便、效率高，所以在生产中得到广泛应用。但这类方法往往只能解决地形起伏平缓，界面倾角较小，地层横向速度近似不变的比较简单的地质情况。

（2）折射波数值方法精度虽然比常规方法高，适于相对复杂的地质情况，但方法复杂，一般假设近地表层呈层状，速度只在水平方向上变化，因此在非层状结构或折射波难以识别的情况下，用这类方法就得不到满意的结果，而且在实际生产中尚未得到广泛应用。（3）在复杂的构造条件下，由于物探的多解性#单一的物探方法往往不能很好地解决问题$综合物探方法作为一种快速的普查手段，可以为物探异常提供更多的有力证据。

（4）近些年来，随着各种地震勘探仪器设备和数据处理技术的发展，高分辨率浅层地震勘探、瑞雷面波勘探方法、地震波层析技术（CT）等很多新方法、新技术不断地被引入工程与水文地震勘探领域，并取得了满意的效果，但是迄今尚未被广泛应用。因此，浅层初至折射波法至今仍是工程地震勘探中重要方法之一。

引用文献

[1] 赵鸿儒，郭铁栓，徐子君，唐文榜，孙进忠.工程多波地震勘探.地震出版社.1996.[2] 德力克·帕尔默．折射地震学（构造和速度的横向分辨率）．地质出版社．1989． [3] 赵德亨，田钢，王帮兵．浅层地震折射波法综述．世界地质，2005,24(2):188-193． [4] 熊章强，方根显．浅层地震勘探．地震出版社．2002．

[5] 北京铀矿地质研究所浅层地震组．浅层地震探测方法与技术．原子能出版社．1982． [6] Stam J C.Morden developments in shallow seismic refraction techniques [J]．Geophysics，1962,27:198-212.[7] Thornburgh H R.Wave-front diagrams in seismic interpretation[J]Bull Amer Assoc Petrodeum Geologists，1930，14（2）：185-200.[8] Hagedoorn J G.The plus-minus method of interpretingseismic refraction sections[J].Geoph Prosp，1959，7（2）：158-182.[9] Barthelmes AJ.Application of continuous profiling to refraction shooting[J]．Geophysics，1946,11: 24-42.[10] Tarrant L H.Arapid method of determining the from of a seismic refractor from line profileresults [J]．Geoph Prosp,1956.4:131-139.[11] Barry K M.Delay time and its application to refraction profile interpretation [C] //Musgrave A W.Seismic refraction prospecting.Tulsa, Okla: Soc Expl Geophy,1967:348-361.[12] Gardner L W.An area plan of mapping subsurface structure by refraction shooting[J]．Geophysics，1939, 4: 247-259.[13] Adachi R.On a proof of fundamental formula concerning refraction method of geophysicalprospecting and some remarks [J]．Kurruzrnoto.J Sci, 1954,2: 18-23.[14] Mota L.Determination of dips and depths of geological layers by the seismic refractionmethod [J]．Geophysics，1954.19:242-254.[15] Johnson S H．Interpretation of splitdip refraction data in terms of plane dipping layers[J]．Geophysics，1976,41: 418-424．

[16] Hawkins L V.The reciprocal method of routine shallow seismic refraction investigation[J]．Geophysics，1961，26:808-819.[17] Palmer D.The generalized reciprocal method of seismic refraction interpretation [M].Tulsa, Okla.: Soc Expl Geophy,1980:104.[18] Palmer D.An introduction to the generalized reciprocal method of seismic refraction interpretation [J]．Geophysics，1981，46: 1508-1518.[19]姜贤斌，都彤宇.浅层地震折射波法与高密度电法在隧道工程勘察中的应用[J].中国水运.2008,8(12):209-211.[20]彭骁，王鹏.浅层地震折射波法在候家梁隧道地质勘查中的应用[J].工程地球物理学报.2013，10(2):631-636.[21]熊昌盛,顾汉明,陈毅敏,曹哲明.提高浅层地震折射波法在隧道勘察效果的举措[J].工程地球物理学报.2004，1(5):452-456.[22]蔡大江，白应甫.浅层地震反射波与折射波法同步勘测应用实例[J].工程勘探.1996,1：69-71 [23]王跃飞, 龚道平, 蔡大江.复杂山地条件、特长、大埋深公路隧道工程地震勘探技术方法[J].物探与化探.2007，31(1):82-85.[24]孙茂锐、罗术,高频大地电磁法与地震折射波法在某隧道隐伏断层勘探中的综合应用[J].工程地球物理学报。2013,15（7）：652-660.

第四篇：地基处理及施工工艺

地基处理及施工工艺

引言

在建造建筑物之前，用临时堆载(砂石料、土料、其他建筑材料、货物等)的方法对地基施加荷载，给予一定的预压期。使地基预先压缩完成大部分沉降并使地基承载力得到提高后，卸除荷载再建造建筑物。

一、置换法(1)换填法

就是将表层不良地基土挖除，然后回填有较好压密特性的土进行压实或夯实，形成良好的持力层。从而改变地基的承载力特性，提高抗变形和稳定能力。

施工要点：将要转换的土层挖尽、注意坑边稳定；保证填料的质量；填料应分层夯实。(2)振冲置换法

利用专门的振冲机具，在高压水射流下边振边冲，在地基中成孔，再在孔中分批填入碎石或卵石等粗粒料形成桩体。该桩体与原地基土组成复合地基，达到提高地基承载力减小压缩性的目的。

施工注意事项：碎石桩的承载力和沉降量很大程度取决于原地基土对其的侧向约束作用，该约束作用越弱，碎石桩的作用效果越差，因而该方法用于强度很低的软粘土地基时必须慎重行事。(3)夯(挤)置换法

利用沉管或夯锤的办法将管(锤)置入土中，使土体向侧边挤开，并在

管内(或夯坑)放人碎石或砂等填料。该桩体与原地基土组成复合地基，由于挤、夯使土体侧向挤压，地面隆起，土体超静孔隙水压力提高，当超静孔隙水压力消散后土体强度也有相应的提高。

施工注意事项：当填料为透水性好的砂及碎石料时，是良好的竖向排水通道。

二、预压法(1)堆载预压法

在建造建筑物之前，用临时堆载(砂石料、土料、其他建筑材料、货物等)的方法对地基施加荷载，给予一定的预压期。使地基预先压缩完成大部分沉降并使地基承载力得到提高后，卸除荷载再建造建筑物。

施工工艺与要点：

a、预压荷载一般宜取等于或大于设计荷载；

b、大面积堆载可采用自卸汽车与推土机联合作业，对超软土地基的第一级堆载用轻型机械或人工作业；

c、堆载的顶面宽度应小于建筑物的底面宽度，底面应适当放大； d、作用于地基上的荷载不得超过地基的极限荷载。(2)真空预压法

在软粘土地基表面铺设砂垫层，用土工薄膜覆盖且周围密封。用真空泵对砂垫层抽气，使薄膜下的地基形成负压。随着地基中气和水的抽出，地基土得到固结。为了加速固结，也可采用打砂井或插塑料排水板的方法，即在铺设砂垫层和土工薄膜之前打砂井或插排水板，达到

缩短排水距离的目的。施工要点：

先设置竖向排水系统，水平分布的滤管埋设宜采用条形或鱼刺形，砂垫层上的密封膜采用2-3层的聚氯乙烯薄膜，按先后顺序同时铺设。面积大时宜分区预压；做好真空度、地面沉降量，深层沉降、水平位移等观测；预压结束后，应清除砂槽和腐植土层。应注意对周边环境的影响。(3)降水法

降低地下水位可减少地基的孔隙水压力增加上覆土自重应力，使有效应力增加，从而使地基得到预压。这实际上是通过降低地下水位，靠地基土自重来实现预压目的。

施工要点：一般采用轻型井点、喷射井点或深井井点；当土层为饱和粘土、粉土、淤泥和淤泥质粘性土时，此时宜辅以电极相结合。(4)电渗法

在地基中插入金属电极并通以直流电，在直流电场作用下，土中水将从阳极流向阴极形成电渗。不让水在阳极补充而从阴极的井点用真空抽水，这样就使地下水位降低，土中含水量减少。从而地基得到固结压密，强度提高。电渗法还可以配合堆载预压用于加速饱和粘性土地基的固结。

三、压实与夯实法

1、表层压实法

采用人工夯，低能夯实机械、碾压或振动碾压机械对比较疏松的表层

土进行压实。也可对分层填筑土进行压实。当表层土含水量较高时或填筑土层含水量较高时可分层铺垫石灰、水泥进行压实，使土体得到加固。

2、重锤夯实法

重锤夯实就是利用重锤自由下落所产生的较大夯击能来夯实浅层地基，使其表面形成一层较为均匀的硬壳层，获得一定厚度的持力层。施工要点：施工前应试夯，确定有关技术参数，如夯锤的重量、底面直径及落距、最后下沉量及相应的夯击遍数和总下沉量；夯实前槽、坑底面的标高应高出设计标高；夯实时地基土的含水量应控制在最优含水量范围内；大面积夯时应按顺序；基底标高不同时应先深后浅；冬季施工时，对土已冻结时，应将冻土层挖去或通过烧热法将土层融解；结束后，应及时将夯松的表土清除或将浮土在接近1m的落距夯实至设计标高。

3、强夯

强夯是强力夯实的简称。将很重的锤从高处自由下落，对地基施加很高的冲击能，反复多次夯击地面，地基土中的颗粒结构发生调整，土体变为密实，从而能较大限度提高地基强度和降低压缩性。其施工工艺流程： 1)平整场地； 2)铺级配碎石垫层； 3)强夯置换设置碎石墩； 4)平整并填级配碎石垫层；

5)满夯一遍； 6)找平，并铺土工布；

7)回填风化石渣垫层，用振动碾碾压八遍。

一般在大型强夯施土前，都应选择面积不大于400m2的场地进行典型试验，以便取得数据，指导设计与施工。

四、挤密法

1、振冲密实法

利用专门的振冲器械产生的重复水平振动和侧向挤压作用，使土体的结构逐步破坏，孔隙水压力迅速增大。由于结构破坏，土粒有可能向低势能位置转移，这样土体由松变密。施工工艺：

(1)平整施工场地，布置桩位；(2)施工车就位，振冲器对准桩位；

(3)启动振冲器，使之徐徐沉人土层，直至加固深度以上30～50cm，记录振冲器经过各深度的电流值和时间，提升振冲器至孔口。再重复以上步骤1～2次，使孔内泥浆变稀。

(4)向孔内倒人一批填料，将振冲器沉人填料中进行振实并扩大桩径。重复这一步骤直至该深度电流达到规定的密实电流为止，并记录填料量。

(5)将振冲器提出孔口，继续施工上节桩段，一直完成整个桩体振动施工，再将振冲器及机具移至另一桩位。

(6)在制桩过程中，各段桩体均应符合密实电流、填料量和留振时间等三方面的要求，基本参数应通过现场制桩试验确定。

(7)施工场地应预先开设排泥水沟系，将制桩过程中产生的泥水集中引入沉淀池，池底部厚泥浆可定期挖出送至预先安排的存放地点，沉淀池上部比较清的水可重复使用。

(8)最后应挖去桩顶部lm厚的桩体，或用碾压、强夯(遍夯)等方法压实、夯实，铺设并压实垫层。

2、沉管砂石桩(碎石桩、灰土桩、OG桩、低标号桩等)利用沉管制桩机械在地基中锤击、振动沉管成孔或静压沉管成孔后，在管内投料，边投料边上提(振动)沉管形成密实桩体，与原地基组成复合地基。

3、夯击碎石桩(块石墩)利用重锤夯击或者强夯方法将碎石(块石)夯人地基，在夯坑里逐步填人碎石(块石)反复夯击以形成碎石桩或块石墩。

五、拌和法

1、高压喷射注浆法(高压旋喷法)以高压力使水泥浆液通过管路从喷射孔喷出，直接切割破坏土体的同时与土拌和并起部分置换作用。凝固后成为拌和桩(柱)体，这种桩(柱)体与地基一起形成复合地基。也可以用这种方法形成挡土结构或防渗结构。

2、深层搅拌法

深层搅拌法主要用于加固饱和软粘土。它利用水泥浆体、水泥(或石灰粉体)作为主固化剂，应用特制的深层搅拌机械将固化剂送人地基土中与土强制搅拌，形成水泥(石灰)土的桩(柱)体，与原地基组成复合地基。水泥土桩(柱)的物理力学性质取决于固化剂与土之间所产生的一系列物理-化学反应。固化剂的掺人量及搅拌均匀性和土的性质是影响水泥土桩(柱)性质以至复合地基强度和压缩性的主要因素。施工工艺： ①定位 ②浆液配制 ③送浆 ④钻进喷浆搅拌 ⑤提升搅拌喷浆 ⑥重复钻进喷浆搅拌 ⑦重复提升搅拌

⑧当搅拌轴钻进、提升速度为0.65-1.Om/min时，应重复搅拌一次。⑨成桩完毕，清理搅拌叶片上包裹的土块及喷浆口，桩机移至另一桩位施工。

六、加筋法(1)土工合成材料

土工合成材料是一种新型的岩土工程材料。它以人工合成的聚合物，如塑料、化纤、合成橡胶等为原料，制成各种类型的产品，置于土体内部、表面或各层土体之间，发挥加强或保护土体的作用。土工合成材料可分为土工织物、土工膜、特种土工合成材料和复合型土工合成材料等类型。(2)土钉墙技术

土钉一般是通过钻孔、插筋、注浆来设置，但也有通过直接打人较粗的钢筋和型钢、钢管形成土钉。土钉沿通长与周围土体接触，依靠接触界面上的粘结摩阻力，与其周围土体形成复合土体，土钉在土体发生变形的条件下被动受力。并主要通过其受剪工作对土体进行加固，土钉一般与平面形成一定的角度，故称之为斜向加固体。土钉适用于地下水位以上或经降水后的人工填土、粘性土、弱胶结砂土的基坑支护和边坡加固。(3)加筋土

加筋土是将抗拉能力很强的拉筋埋置于土层中，利用土颗粒位移与拉筋产生的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。拉筋是一种水平向增强体。一般使用抗拉能力强、摩擦系数大而耐腐蚀的条带状、网状、丝状材料，例如，镀锌钢片；铝合金、合成材料等。

七、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。灌浆的浆液可以是水泥浆、水泥砂浆、粘土水泥浆、粘土浆、石灰浆及各种化学浆材如聚氨酯类、木质素类、硅酸盐类等。根据灌浆的目的可分为防渗灌浆、堵漏灌浆、加固灌浆和结构纠倾灌浆等。按灌浆方法可分为压密灌浆、渗入灌浆、劈裂灌浆和电化学灌浆。灌浆法在水利、建筑、道桥及各种工程领域有着广泛的应用。

八、常见不良地基土及其特点 1.软粘土

软粘土也称软土，是软弱粘性土的简称。它形成于第四纪晚期，属于海相、泻湖相、河谷相、湖沼相、溺谷相、三角洲相等的粘性沉积物或河流冲积物。多分布于沿海、河流中下游或湖泊附近地区。常见的软弱粘性土是淤泥和淤泥质土。软土的物理力学性质包括如下几个方面：(1)物理性质

粘粒含量较多，塑性指数Ip一般大于17，属粘性土。软粘土多呈深灰、暗绿色，有臭味，含有机质，含水量较高、一般大于40%，而淤泥也有大于80%的情况。孔隙比一般为1.0-2.0，其中孔隙比为1.0～1.5称为淤泥质粘土，孔隙比大于1.5时称为淤泥。由于其高粘粒含量、高含水量、大孔隙比，因而其力学性质也就呈现与之对应的特点---低强度、高压缩性、低渗透性、高灵敏度。(2)力学性质

软粘土的强度极低，不排水强度通常仅为5～30kPa，表现为承载力基本值很低，一般不超过70kPa，有的甚至只有20kPa。软粘土尤其

是淤泥灵敏度较高，这也是区别于一般粘土的重要指标。

软粘土的压缩性很大。压缩系数大于0.5MPa-1，最大可达45MPa-1，压缩指数约为0.35-0.75。通常情况下，软粘土层属于正常固结土或微超固结土，但有些土层特别是新近沉积的土层有可能属于欠固结土。

渗透系数很小是软粘土的又一重要特点，一般在10-5-10-8cm/s之间，渗透系数小则固结速率就很慢，有效应力增长缓慢，从而沉降稳定慢，地基强度增长也十分缓慢。这一特点是严重制约地基处理方法和处理效果的重要方面。(3)工程特性

软粘土地基承载力低，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。常用的地基处理方法有预压法、置换法、搅拌法等。2.杂填土

杂填土主要出现在一些老的居民区和工矿区内，是人们的生活和生产活动所遗留或堆放的垃圾土。这些垃圾土一般分为三类：即建筑垃圾土、生活垃圾土和工业生产垃圾土。不同类型的垃圾土、不同时间堆放的垃圾土很难用统一的强度指标、压缩指标、渗透性指标加以描述。杂填土的主要特点是无规划堆积、成分复杂、性质各异、厚薄不均、规律性差。因而同一场地表现为压缩性和强度的明显差异，极易造成不均匀沉降，通常都需要进行地基处理。3.冲填土

冲填土是人为的用水力冲填方式而沉积的土。近年来多用于沿海滩涂开发及河漫滩造地。西北地区常见的水坠坝(也称冲填坝)即是冲填土堆筑的坝。冲填土形成的地基可视为天然地基的一种，它的工程性质主要取决于冲填土的性质。冲填土地基一般具有如下一些重要特点。(1)颗粒沉积分选性明显，在入泥口附近，粗颗粒较先沉积，远离入泥口处，所沉积的颗粒变细；同时在深度方向上存在明显的层理。(2)冲填土的含水量较高，一般大于液限，呈流动状态。停止冲填后，表面自然蒸发后常呈龟裂状，含水量明显降低，但下部冲填土当排水条件较差时仍呈流动状态，冲填土颗粒愈细，这种现象愈明显。(3)冲填土地基早期强度很低，压缩性较高，这是因冲填土处于欠固结状态。冲填土地基随静置时间的增长逐渐达到正常固结状态。其工程性质取决于颗粒组成、均匀性、排水固结条件以及冲填后静置时间。4，饱和松散砂土

粉砂或细砂地基在静荷载作用下常具有较高的强度。但是当振动荷载(地震、机械振动等)作用时，饱和松散砂土地基则有可能产生液化或大量震陷变形，甚至丧失承载力。这是因为土颗粒松散排列并在外部动力作用下使颗粒的位置产生错位，以达到新的平衡，瞬间产生较高的超静孔隙水压力，有效应力迅速降低。对这种地基进行处理的月的就是使它变得较为密实，消除在动荷载作用下产生液化的可能性。常用的处理方法有挤出法、振冲法等。5.湿陷性黄土

在上覆土层自重应力作用下，或者在自重应力和附加应力共同作用

下，因浸水后土的结构破坏而发生显著附加变形的土称为湿陷性土，属于特殊土。有些杂填土也具有湿陷性。广泛分布于我国东北、西北、华中和华东部分地区的黄土多具湿陷性。(这里所说的黄土泛指黄土和黄土状土。湿陷性黄土又分为自重湿陷性和非自重湿陷性黄土，也有的老黄土不具湿陷性)。在湿陷性黄土地基上进行工程建设时，必须考虑因地基湿陷引起附加沉降对工程可能造成的危害，选择适宜的地基处理方法，避免或消除地基的湿陷或因少量湿陷所造成的危害。6.膨胀土

膨胀土的矿物成分圭要是蒙脱石，它具有很强的亲水性，吸水时体积膨胀，失水时体积收缩。这种胀缩变形肚往很大，极易对建筑物造成损坏。膨胀土在我国的分布范围很广，如广西、云南、河南、湖北、四川、陕西、河北、安徽、江苏等地均有不同范围的分布。膨胀土是特殊土的一种，常用的地基处理方法有换土、土性改良、预浸水，以及防止地基土含水量变化等工程措施。7.含有机质土和泥炭土

当土中含有不同的有机质时，将形成不同的有机质土，在有机质含量超过一定含量时就形成泥炭土，它具有不同的工程特性，有机质的含量越高，对土质的影响越大，主要表现为强度低、压缩性大，并且对不同工程材料的掺入有不同影响等，对直接工程建设或地基处理构成不利的影响。8.山区地基土

山区地基土的地质条件较为复杂，主要表现在地基的不均匀性和场地

稳定性两个方面。由于自然环境和地基土的生成条件影响，场地中可能存在大孤石，场地环境也可能存在滑坡、泥石流、边坡崩塌等不良地质现象。它们会给建筑物造成直接的或潜在的威胁。在山区地基建造建筑物时要特别注意场地环境因素及不良地质现象，必要时对地基进行处理。9.岩溶(喀斯特)在岩溶(喀斯特)地区常存在溶洞或土洞、溶沟、溶隙、洼地等。地下水的冲蚀或潜蚀使其形成和发展，它们对结构物的影响很大，易于出现地基不均匀变形、崩塌和陷落。因此在修建结构物之前，必须进行必要的处理。

第五篇：排水管线资产管理研究论文

1现状

在管线资产管理方面，各产权单位都有自己的管线工程档案库，管线资产的台帐由竣工资料的资产数字汇总得来，与GIS系统没有关联。在排水管线竣工图资料的应用方面，目前我国各大城市均已建立自己的排水管线GIS系统，以及排水管线工程档案资料库，而没有基于GIS与竣工图叠加查询来获取排水管线社会属性信息的案例。通过将竣工图的平面图进行坐标配准，使得竣工图与GIS系统在同一坐标系统下，实现基于GIS与竣工图的叠加查询。这种应用有以下4个方面的优点：①分页的竣工图拼接成一张图，可以看到该管线工程的整体分布；②竣工图所在图幅可以根据图上坐标准确定位；③实现准确快速查询到竣工图对应的GIS管线数据，并赋予相关社会属性信息，形成资产管理；④通过竣工图叠加可以分析出GIS管线数据缺失的问题（有竣工图的区域没有管线数据的情况），为管线修补测提供依据。

2竣工图电子化处理

竣工图数据需要录入到排水GIS系统，实现竣工图与管线数据的对比分析，并在GIS系统上给管线数据赋予竣工图资料提供的相关社会属性，才能实现便捷的资产管理应用，这需要对竣工图进行电子化处理，主要包括扫描电子化、坐标配准及入库和档案信息录入。

2.1扫描电子化

1）资料拆装。竣工图档案，拆线时不得造成档案破损，装订数量顺序要保持原样。2）扫描处理。采用真彩色扫描，扫描分辨率不得低于300dpi，扫描图像必须清晰，效果基本与原件一致，图片存储为jpg格式。对生成的图片进行索引命名，每张图片有唯一的索引号，可采用工程编号+序号来命名。3）pdf电子文档。按照竣工图分页顺序，将竣工图的扫描图片创建成pdf电子文档，文档的命名可采用工程编号+工程名称。

2.2坐标配准及入库

坐标配准是通过控制点的选取，对扫描后的竣工图图片进行坐标匹配和几何校正，仅带坐标的平面图才可进行坐标配准。将图上带坐标的井位作为纠正控制点，经过配准后的图片数据具有地理意义，并将其以工程为单位导入排水管网数据库。

2.3档案信息录入

以工程为单位，在排水GIS平台上录入工程档案信息，并上传竣工图pdf电子文档。

3竣工图与排水GIS叠加分析

1）社会属性信息更新。在排水GIS平台上定制工程图纸专题图层，通过图层控制来选择是否加载管线竣工图，加载后即可迅速判断竣工图与管线数据的对应情况，然后查询该竣工图对应的工程档案信息，最后将竣工图对应管线的社会属性信息进行更新，如所属工程名称、权属单位、管理单位、竣工日期等，GIS平台应用如图1~3所示。2）管线数据修补测分析。通过竣工图与GIS数据叠加对比，可以迅速分析出管线数据缺失的位置，进而开展管线数据修补测，做到更新工作具有针对性，完善排水管线数据库。

4结语

竣工图与GIS进行叠加分析，更新管线数据的社会属性，在GIS平台上就可以实现相关资产管理应用。同时，通过排水GIS数据叠加竣工图的长期应用，随着排水管线数据社会属性不断更新，遗漏管线数据不断修补测完善，排水管线数据库的资产统计结果就越接近现状，进而可以在排水GIS系统中实现排水管线资产管理的长期应用。