软土地基论文范例

软土地基论文

软土地基论文范文1

公路分布范围广泛,为带状结构体、承受着动静两种荷载作用,其使用性能以及安全性能与社会生产生活密切关联,对地基有较高的要求。公路由于线性等技术要求,不可避免地要经过软土地质地区,对软基处理不当,路基容易产生剪切变形,引起沉降过大,导致路堤失稳,路面开裂;桥台与路基沉降不同步,产生错台引起桥头跳车;路的中心沉降过大,引发涵管弯曲、路基路面横坡变小等问题。因此,从高标准、高质量的使用要求出发,合理、可行地处理好软土地基,已成为公路建设必不可少的一个环节。

2软土地基处治方法

软土地基的处理方法较多,从不同角度出发,可以有不同的归纳和分类,本文从加固机理、施工工艺、所用材料方面将目前公路工程中常采用的一些软土地基处理方法分类如下。

2.1置换法

该法也称做换填法,首先挖除基础下部一定范围内的软弱土层,然后分层换填强度和模量相对较高的灰土、碎石、砂等材料,并充分压实至设计要求的密度,最终形成一个较好的持力结构层,从而达到提高承载力和减少路基变形的目的。换填法处理处理深度通常控制在3m以内,但也不应小于0.5m,因为垫层太薄,则换土垫层的作用也不显著。

2.2排水固结法

排水固结法又称预压法,是对原始地基,或者在地基中设置有袋装砂井或塑料排水带等排水体,后利用建筑物本身重量或其他竖向荷载作用加压,排出土体孔隙水,逐渐固结,地基发生沉降,强度逐步提高的方法。对于排水固结法,土体的密度与预压荷载的大小以及时间紧密相关。若不考虑预压周期,土体密度只决定于预压荷载的大小。

2.2.1真空预压法

该方法是以大气压力做为预压荷载,在拟处理场地表面铺设厚度均匀的砂垫层,上覆一层不透气的密封薄膜,通过真空抽气装置,在密封膜内产生一定真空度,在内外压力差作用下,土体产生负的空隙水压力,从而达到土体固结。

2.2.2堆载预压方法

堆载预压是使用砂石、素土或者其它重物为荷载,对地基加载,排出土体孔隙水,达到土体固结的目的。加固后的地基承载力取决于上部堆积荷载的大小。真空预压与堆载预压的加固原理不同,前者通常将荷载一次加到最大值,而土体却不产生增量剪应力,故不需考虑地基产生剪切破坏。后者必须考虑加载时增量剪应力对土体的影响,控制加载速率,采用分级加载。

2.2.3深层密实法

深层密实是指采用爆破、夯击、挤压和振动等方法,对松软地基土进行振密和挤密。(1)强夯法。强夯法顾名可理解为动力压实法或者动力固结法,通常以几十吨的重锤,从6—40m落距的高处自由落下,将土体夯击密实。该法适用于处理砂土、低饱和度粉土、碎石土、杂填土、湿陷性黄土等土质地基,能够改善砂土抗振动液化的能力、提高地基的强度、降低土体压缩性、消除土的湿陷性。(2)复合地基法。复合地基法是在天然地基中设置一定数量的桩体(增强结构体),桩和土体共同承担荷载,并使地基具有置换法和密实法后形成的效应。通常复合地基的面积置换率一般为3%—25%,其中碎石桩的面积置换率可以达到40%。公路工程中常采用的状体有碎石桩、石灰桩、土桩、水泥搅拌桩、其他刚性桩(PHC管桩、CFG桩、PCC管桩、素混凝土桩等)等。高速公路工程中,深度20m以内的软土处理,水泥土搅拌桩复合地基得到了大量应用;深度超过20m的深厚软土地基处理多采用刚性桩进行处理。

2.2.4加筋法

加筋法常见主要有两种:一是土工织物法,二是加筋土法。其中土工织物法已经成功应用于我国的公路工程中,并已广泛用于软基处理、边坡稳定、结构支护、道路翻浆防治、路基路面综合排水及沥青路面裂缝处理等诸多方面,成功地解决了大量的工程实际问题。

2.2.5胶结法

胶结法是将水泥、水泥砂浆、石灰或其他具有充填性、胶结性特点的材料,渗入或者注入到各种介质之间的裂缝和孔隙之中,形成加固体,提高地基的强度与抗渗性。胶结法主要包括注浆法、高压喷射注浆法、水泥土搅拌法。

2.2.6其他方法

软土地基处理还可使用抛石挤淤法、反压护道法、冻结法、烧结法等方法。

3公路软土地基处理方法选用

不同软土地基处理方法均有各自的适用范围与条件,公路工程中,应根据公路等级、技术要求、建设周期、经济分析综合考虑来选择合理的处理方案。根据工程经验,总结了如下不同软基处理方法的适用范围。

4结语

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喷粉桩就是把水泥粉与空气气流混合起来,利用钻孔将其喷入到软土中。利用特制的钻头进行搅拌,将孔中的土充分进行扰动,并且利用含粉气流把粉和土充分进行搅拌,当搅拌均匀的时候要进行压实,这样就行成了粉喷桩。在这个过程当中利用了土粒与水泥的水化、水解反应以及一系列的物理化学反应,次年改成了水泥土桩,该土桩的特点是强度和刚度比较高,能够改变局部地基土的工程性质,形成复合地基。运用该方法对软土地基进行加固,施工的费用比较低,而且对环境的污染比较小,能够减少人力、物理,并且还具有防水、加固和支护的功能,广泛应用与软土地基施工中。

2水泥粉喷桩技术在该工程中运用的可行性分析

(1)水泥粉喷桩技术具有节约劳动力、加快施工进度,减少劳动强度,而且不受施工场地限制的特点。

(2)水泥粉喷桩技术能够节约工程成本,相对于其它施工技术来讲能够获得更大的利润。

(3)水泥粉喷桩技术的施工工期相对于其它技术来讲要短,从时间上能够节约成本。

(4)泥粉喷桩技术不会对周围人群及建筑物产生噪音干扰,具有环保性比较好。

3公路水泥粉喷桩施工技术的运用

3.1施工材料的实验工作

在进行施工时,粉喷桩水泥通常会选择325或者425规格的矿渣水泥以及普通硅酸盐水泥。在施工过程中必须选择符合施工设计要求的水泥的品种和标号。在进行施工之前要对施工用到的水泥进行抽检,确保每一批水泥都达到施工规范的要求。在堆放水泥的时候尤其要注意防潮、防雨,避免水泥出现各种质量问题而影响施工的进度及工程的质量。

3.2施工过程技术控制

3.2.1粉体计量的控制

喷粉自身的均匀性和掺入其中的水泥都会对粉喷桩的质量产生巨大的影响,所以,施工人员在进行施工过程中必须要对粉体的计量质量进行严格控制。施工人员在计算每延米喷粉的数量、总灰量和深度的时候,通常将钻机深度和电子称重法两种计量方法有效的结合在一起。主要从以下两个方面对计量粉体进行控制:

(1)保持喷粉均匀性的关键就是能够掌握好钻头的提升速度。在进行水泥喷入施工时要完全依赖于人工,不能够只是一味的去追求能够达到每米喷粉量的标准,对记录器数字进行虚拟伪造,导致出现喷粉不均匀的现象。

(2)从开始喷灰到钻头中有灰出现的这段时间里,施工人员要将钻机钻到桩底,要进行一小段时间的预喷,才能够提钻,要根据管道的长度来确定预喷的时间。在喷灰过程中,施工人员进行机器操作的时候,要将管道输送水泥的速度控制在大约1m/s,当管道的长度大于40m时,就需要将它钻到桩底然后再进行喷粉提钻,这样在桩底少灰的实际长度就差不多有1m,在这个时候进行搅动不仅就会将桩底原状软土破坏掉,还能够逐步增大沉降量。

3.2.2桩体打入持力层的控制

在施工时一定要将粉喷桩穿过软弱的土层打入到具有极高强度的持力层当中,通常将其进入到持力层里面50厘米当成是合格。然而在实际施工过程中,桩底设计标高与持力层在通常情况下是不一样的。所以,在施工时,施工现场经常会出现桩长和实际标高不达标的情况。当出现这种情况时会给后面的施工带来很多的不利影响,例如不能够保证排水的顺畅,在非常长的时间内,预压施工的温度都不会将下来;如果桩尖下面留有几米软土,就会产生很大的工后沉降。所以,粉喷桩施工的桩长必须要进入持力层才能够保证整个施工的质量。通常施工人员可以运用钻机钻到最深位置时电流表显示的度数和下降的速度来判断是否进入到持力层,将这两个数据与施工工艺试桩所得数值进行比较才能够得到合理准确的结论。一般情况下,额定电流值需要达到125%以上,下钻速度为0.5m/min。

3.2.3复搅拌的控制

对水泥和土的搅拌是否均匀都会对粉喷桩桩体的强度产生非常大的影响,因此,在施工过程中,要在正常搅拌施工结束之后进行复搅,一般来讲,经过复搅之后的粉喷桩的施工质量要远远好于没有经过复搅的粉喷桩施工质量。钻头在通常情况下喷出的粉体呈现的是脉冲状,如果搅拌的不够好,就会在桩中出现层状的粉体,加上处理的不够及时,就会出现“夹生”现象,即便是在后期施工过程中加入大量的水泥也不能够很好的提高其强度。所以,在施工时有必要进行复搅,这样能够确保水、土、粉体进行充分接触、混合,形成符合施工规范的质量比较高的桩体。因此,施工人员在进行搅拌过程中,必须对搅拌叶旋转的速度和整个钻机的提升速度进行严格控制,要确保能够对全桩进行充分复搅并且要其均匀性符合要求,以此来确保桩体的质量。

3.3成桩质量检测

在我国,对粉喷桩的成桩质量进行检验时主要依据以下四种方法:(1)静载试验(群桩、群桩复合、单桩、单桩复合);(2)桩身抽芯;(3)弹性波动测法;(4)N10轻便探。第一种方法能够对粉喷桩的各种技术数据进行定量的确定和分析,后面的三种方法是对粉喷桩的施工质量进行定性的判定和分析。一般来说,静载试验方法是用来检测涵洞结构物或其他重要构筑物基础的,弹性波动测法和N10轻便探用来检测路基部分的成桩质量,在本工程中运用以上几种方法进行了检测分析,符合规范和设计的要求。

4结束语

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1.1水泥搅拌桩施工前的准备工作

(1)彻底清理施工现场。为保证水泥搅拌桩在钻孔时符合相关要求,应确保施工地面平整,且应对地面上的垃圾、废弃物、杂物等进行彻底清除,若地面为坑洼,则需适当展开填压处理,确保水泥搅拌桩可向地基中顺利置入。(2)应准备好适当的喷射材料。在水泥搅拌桩施工过程中,所选材料可在很大程度上对其施工质量造成影响,而水泥作为其中重要的原料,其选择应与软土地基相应需求相符合,且水泥在凝固之后的加固效果应符合标准要求。一般情况下,水泥搅拌桩施工中最佳的水泥为较高等级的硅酸盐水泥。(3)需选择适当的施工设备。在水泥搅拌桩施工过程中,钻机为其核心的施工设备,故在施工之前应确保钻机以及其他的设备顺利运送到现场,且应精密调试设备并展开测试,保证设备可在施工过程中顺利应用。对于其他所有进场设备也应进行严格检查,保证其性能完好。

1.2水泥搅拌桩施工工艺分析

(1)在水泥搅拌桩施工中,放线为首要操作,其目的是对定桩位置进行确定。在放线过程中,勘测人员应以施工设计图为依据根据水泥搅拌桩具体位置展开放线定位,在定位过程中应对施工图纸相应要求严格遵行,尽量将误差控制在最小范围中。(2)钻机设备是展开定位操作的必要设备,应在搅拌桩口正上方放置钻机,根据放线定位结果确保桩位、钻头中心处于同一条直线并保证钻孔垂直度。另外还应调整层向轨至垂直于搅拌轴处,保证钻机主轴倾斜度低于1%。(3)适当调整钻机部位,确保其处理最佳位置,然后可开启钻机,确保钻机所处深度的合理性,同时应保证钻机钻入时喷浆泵同时被开启,以确保水泥自喷浆泵进入搅拌的泥土中,从而充分对水泥及土体进行混合搅拌。另外,钻机钻进过程中应安排专门人员对相关读数进行记录,以确保钻机钻至预期的深度及位置。(4)水泥喷射至桩底后应立即进行搅拌,同时搅拌后应加强对复捣的重视,且复捣应从桩底部开始直到顶部,待复捣至顶部后可终止桩体喷射。从而确保地基中所含的水泥量充足,促使软土地基的承载力及抗压性增大。

1.3水泥搅拌桩施工期间的注意事项

水泥搅拌桩施工期间应加强对施工过程监控的重视,且应认真对的施工过程中所得数据进行认真、清晰的记录;另外,相关人员还应加强对施工现场环境熟悉的重视,并且应认真评估环境可能会对施工质量造成的影响。另外,还应安排专门人员负责水泥用量,并且应严密观察施工过程,及时发现并处理施工过程中存在的问题。同时复捣时应确保复捣次数充足,并且复捣力度应达到要求,从而保证桩体足够稳固。水泥喷浆时相关人员应加强对喷浆实践及停浆时间控制的重视,严禁中途随意停止中断;且应禁止在喷浆未完成前进行钻杆提升作业。除此之外,若施工期间出现喷浆水泥量不足现象则需安排监理工程师对整桩复捣工作进行负责,保证其顺利完成。

1.4水泥搅拌桩的质量检测

(1)施工结束3d后可对水泥搅拌桩进行轻便触探实验,以及时明确水泥搅拌桩桩体内水泥浆的分布情况,探触深度通常应控制在4米左右,且触探桩数应不低于3根。(2)施工结束后第28d则可对搅拌桩的承载力进行检验,检验方式可采用检验单桩承载力及复合地基承载力的方式进行,以及早明确桩基承载力情况,确保其达到质量要求;另外,通过对水泥搅拌桩承载力的检验还测试软土地基整体的承载情况。(3)若在进行上述两种检验后仍难以明确判定桩身质量,则可采用抽芯机对桩身的芯样进行抽取,并对抽取的芯样进行研究,检测桩身强度及完整性。需注意的是该检验需安排专业检验机构进行,且抽取的芯样数量应大于3根。

2搅拌桩位不准问题及相关解决策略

水利工程中深层搅拌桩施工是一项较为隐蔽的工程,且对施工质量的要求较高,因而,这就要求桩体施工实施前相关技术人员必须要加强对施工放样操作的重视,工程实施前需做好各项准备工作,尤其应加强对桩体校准的重视,同时在施工人员完成桩体放样工作后,监理工程师还需认真校核桩位,同时还应认真检测桩位轴线,尽可能确保施工质量,以防由于桩位施工质量不佳而造成返工。另外,水利工程软基处理深层搅拌桩技术实施过程中相关人员还应加强对轴线安放检测的重视,以确保该工序满足工程的质量要求,为保证整个水利工程软基处理质量提供保障。

3结语

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文章以某道路桥梁工程为例,该道路桥梁工程总长度为15263.3m,双向四车道,路面宽度为24.5m,路基宽度为26.5m,由于该道路桥梁工程的长度相对较长,沿途的地质状况相对复杂,在道路桥梁工程出现了长度为253.2m的软土地质,如果不经过处理在上面进行施工,将不能够满足道路路基整体稳定安全系数大于1.20的要求,通过对道路桥梁工程施工现场进行分析,该道路桥梁工程是施工单位决定采用软土地基施工处理措施进行处理,通过实践取得了良好的效果。

2道路桥梁工程中软土地基的施工处理措施分析

2.1道路桥梁工程软土地基施工处理前的准备工作。

道路桥梁工程软土地基处理前的准备工作主要包括以下几个方面:

2.1.1现场勘查。

软土地基的现场勘查工作主要包括:首先,现场的测绘调查,分析软土地基分布区域的地貌、地形等,同时分析软土地层的成因、范围、深度以及性质等;其次,选择科学的勘查点以及勘查手段,常用的勘查手段包括原位测试法、钻探式勘查法、室内土工试验法等;再者,软土地基评价,当获得了软土地基施工现场的相干参数之后,对各种数据进行分析和计算,获得软土地基的沉降性、均匀性、灵敏度以及承载能力等。

2.1.2选择合适的施工处理方案。

根据现场勘查获得的相关数据资料,对比各种软土地基处理方法之间的优劣性,选择合适的施工处理方案,可以是某种施工处理方法,也可以是多种软土地基处理方法的组合,同时还应该评估施工技术、机械、环节、工期以及材料工程等各种印象因素,综合各种因素选择科学的施工方案。

2.2道路桥梁工程中软土地基的施工处理措施。

目前,道路桥梁工程中软土地基的施工处理措施主要包括以下方面:

2.2.1灌浆处理技术。

灌浆处理技术是通过利用电化学原理、高压旋喷法、粉喷法等将能够改善软土地基性质的浆液注入到地基裂缝中,灌浆浆液可以是水泥砂浆、水泥浆,还可以是化学材料,例如硅酸盐等,灌浆处理技术能够有效的改善软土地基的性质。粉喷桩处理技术是最常用的灌浆处理技术,该种灌浆处理技术的应用优势在于施工机械简单,操作方便,加固效果好等,在采用粉喷桩处理技术时,应该严格的控制钻机的位置,保证钻机按照既定的设计要求进行就位,桩的孔位置必须和设计图纸的位置完全吻合,垂直方向的偏差不能超过1.5%,通常不超过50mm,严格的控制水泥喷入量、停粉时间以及喷粉时间,以此保证粉喷桩的长度和质量,同时还应该做好施工日志,全面、详细的记录水量、孔深、孔位等信息。

2.2.2强夯处理技术。

强夯处理技术是目前使用最广泛的软土地基处理技术之一,也称之为动力固结法,该种软土地基处理技术的工作原理表现为:将具有一定重量的重锤提升至一定的高度,然后由重锤自由降落,通过重锤的重力作用对地面产生巨大的冲击,以此起到加固地基的作用。强夯处理技术具有施工周期短、费用低、设备简单等应用优势,该种软土地基处理技术适用于低饱和粘土、杂填土、黄土、粉土、沙土、素填土等软土地基,但是不适用于饱和度相对较高的软土地基。因此,道路桥梁施工队伍在采用强夯施工处理措施时,应该充分的考虑施工现场的地质构造。

2.2.3排水固结处理技术。

排水固结处理技术是最常见的软土地基处理技术之一,主要包括袋装沙井法、沙井法、砂垫层法等:砂垫层法指的是在软土地基的顶层铺设足够量的砂石,通过填土荷载将软土地基中多余的水分排出,该种排水固结处理技术能够实现排水固结和路基填筑的同步进行,达到在填筑过程中保证路基排水效果的目的,同时又不会承受过大的荷载被破坏;沙井加固处理技术指的是在采用钻探器械在软土地基上进行钻孔施工,然后选取足量的砂石灌入,吸收软土地基中的水分,以此实现排水固结的效果;袋装沙井加固处理技术指的是选取足量的满足施工要求的砂,将其装入到透水性良好的编织袋中,然后用专用的机械设备将沙袋打入到软土地基中,该种排水固结处理技术具有节省材料、费用低、施工效率高等优点,致使其在道路桥梁工程的软土地基施工中得到广泛的应用。

2.2.4换填加固处理技术。

换填加固处理技术指的是根据勘察所获得的数据,选用强度高、稳定性好的石灰、砂石等置换原来的软弱土质,以此改良原有地基或者形成双层地基,达到加固地基、控制地基沉降等效果。在采用换填加固处理技术时应该注意以下几个方面:其一,根据道路桥梁工程的具体状况选择符合相关设计要求的换填材料;其二,在进行置换的过程中,应该进行分层换填、加固和压实,通常采用机械碾压进行处理,保证地基的压实度满足相关的施工要求,;其三,精确的计算换填的深度以及面积,保证换填施工能够顺利的进行。

3结束语

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压实度是衡量公路桥梁性能以及使用寿命的重要指标之一,它可以评判软土地基是否具有稳定的内部构造。如今,大多数施工承包商都对压实度缺乏理解,不能从专业化的角度分析软土地基的实用性,提出相应的合理的解决方案。在施工的过程中遇到问题时很多,施工单位会简单处理,更有甚者会直接绕过处理环节,导致在公路桥梁投入使用的几个月内就开始对桥梁路面进行修缮和地基加固。很多施工单位一直使用同一套软土地基施工处理技术,不能根据当地的土壤及天气情况对地基施工进行分析处理,例如,在雨水较多的地区,桥梁地基会长时间被雨水浸泡及侵蚀,填土的流失情况也比较严重,但在桥梁设计过程中,忽略了对天气情况的考虑,最终就会导致桥梁沉降事故。

2、软土地基对公路桥梁施工的影响

2.1软土地基易造成桥梁路面硬化

软土地基具有较低的稳定性,相比于其它地基,软土地基还不坚固,抗压性衣也比较弱,路面硬化是软土地基在施工过程中经常发生的状况。公路桥梁施工材料以沥青和水泥、沙子、石子等混合成的混凝凝土为主,稳定性不够高,在实地施工的过程中,路面内部开裂和硬化的现象时有发生。

2.2软土地基易造成路面沉降

路面沉降是软土地基在公路桥梁工程施工中最易发生的现象。地下水对地基的不断冲刷,使地基两端的软土流失严重,而下层软土带的变薄,导致上层地基不稳,从而导致整个公路桥梁路面发生沉降。软土地基是否沉降是公路桥梁性能和使用寿命的决定性因素。

3、软土地基施工中的技术要点

3.1表层排水法

改变软土地基的压缩性是改善软土地基结构稳定性的有效方法之一。通过加入一定量的添加剂可以提高软土地基填土的稳定性和固结性。沙垫层具有一定的排水功能,通过与上层排水层的配合可以有效地控制填土内的水位,为公路桥梁施工用的大型机械设备创造良好的使用条件。软土地基两端及下层的填土流失会造成地基中的土质呈现不均匀分布,这往往会导致软土地基的沉降,当这种状况发生时,施工者就得考虑改变软土地基的抗压力及抗剪力,改善公路桥梁工程软土地基的沉降错位现象。公路桥梁施工方还可以采用可垫材料加强软土地基的表层强度。

3.2排水固结法

在公路桥梁软土地基粘性土质之间设立垂直于土层的垂直排水柱是增强软土地基抗剪强度的有效方法之一,使用这种技术的同时以地基至花生的排水固结特点为基本,对软土地基进行加负荷压力测试,还可以大大提高地基的强度。深层排水固结法和深层复合地基加固法是提高软土地基真实抗压力和承载力的重要方法,面对不同的软土地基,施工方应该协调配合缓速填土法、排水固结法和加载法。

3.3粉喷桩加固处理法

平整的施工场地是能进行人工施工和机械行走施工的前提,当出现不可清除障碍是,可以用碎石和沙土垫层铺设方便机械设备的使用。如果施工场地具有较多坑洼地带,那么施工方应该用粘性土填埋处理。完善设计粉喷桩桩位图、原地面高程数据表、原地面高层测量资料、土工试验报告、施工场地地质报告等是在进行粉喷桩施工技术必须要完成的工作,然后通过对收集到的数据进行分析处理,合理比较调节施工参数。设计到具体参数的有:提升速度、机械钻进速度、单位时间喷粉量、粉喷搅拌速率等。

3.4加载法

在公路桥梁工程软土地基施工过程中使用加载法可以降低软土地基沉降现象发生的概率,加固了填土路面,增加了软土地基的强度。对地基固结沉降处理有三种方法:(1)通过地基增加总压法;(2)降低间隙水压效应力。(3)地下水法。当软土地基中间部位和顶层部位层含有砂层时,比较适合采用地下水法,为了使地下水位可以降到地基所需水位标准以下,施工方可以采用将钢板打入地基进行围护。在预测沉降量的过程中,应该采集多方数据,分析计算负载能力、自沉时间、沉降时间等,动态监测施工情况,维护地基的稳定性。

3.5挤密法

在我国中西部地区分布有大量的湿陷性黄土,在这些地区公路桥梁工程软土地基施工的过程中主要采用的就是挤密桩法。先在黄土地基上打上桩孔,然后将素土、砂石、石灰土等填入打好的桩孔中,之后直接进行分层密实夯填。在利用挤密桩法构建软土地基时,不需要利用较大的机械设备,直接在原地就可完成所有操作,这种方式可以直接将废弃的材料用作填充物,节省了大量原材料。石灰土桩法是通过将石灰块、粉煤灰、炉渣、火山灰等土石按照适当的比例进行调配混合,搅拌均匀后,进行回填和夯实。生石灰具有水硬性和气硬性,当它与其它添加料混合搅拌后会发生体积膨胀的现象,利用这种现象就可以达到让地基挤密的目的。砂石桩法也是挤密法的一种,将砂石、卵石、碎石、砂等材料做振动、冲击处理后直接填入软土地基打好的桩孔中,这样做加强了地基的固结性和软性粘土整体的承载力。

3.6敷垫材料法

软土地基发生侧向移位的现象经常发生,不均匀沉降也是频繁发生的情况。通过具有较强抗压力和抗剪力的敷垫材料可以提高机械的通行能力,从根本上解决地基承受能力不足,易于移位的问题。例如,当地基上部的软土层厚度不足以撑起上层且含水量较大时,公路桥梁软土地基施工人员就可以在软土地基上敷垫大约0.6~1.1米厚的砂垫层,如此一来,软土层的固结性将进一步加强,排水层也可以高效完成排水的任务。利用敷垫材料法还可以为软土层以下的层结构提供排水服务,降低填土层的水位高度,增强施工位置的表层强度,为地基施工机械的运作提供便利。

4、结论

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【关键词】公路工程;软土地基;处理技术

1软土地基对公路工程的影响

1.1路面沉降

当前的公路工程中,路面沉降问题已成为一种质量通病,造成这个问题的因素是多方面的,例如,一些施工单位施工技术的不足,导致路基的压实度没有达到施工标准而引发的沉降问题。还有一些是因为施工人员操作不当、发现问题后没有及时解决、公路过渡段结构设计不合理、外界环境因素等造成的。因此,软土地基处理应引起高度重视。

1.2剪切拉裂

在公路工程建设中,如果地基土为软土,则其承载力和抗剪能力较弱,特别是当受到震动或较大的荷载时,地基强度会明显下降,并呈流动状态,继而引发地基的局部或整体剪切破坏,形成软土层侧滑。此现象在公路临空面一侧或两侧的车道部位较为常见,如果得不到及时处理会影响公路整体结构和行车安全。

2影响软土地基处理技术应用效果的因素

2.1地基状况差异性大

在公路工程中,地基状况对软土地基处理技术的应用效果有较大的影响,具体表现在如下2方面:(1)软土的性质。软土地基施工中,地基处理技术的选用应以对地基的影响最小化为标准。由于在施工过程中,软土地基极易受到扰动,使其强度进一步减弱[1],因此,在软土施工过程中,必须尽量减少对地基的扰动影响,根据地质情况合理选择处理方法。(2)软土厚度。软土的厚度不同,需要采取不同的施工技术。如果软土层较薄,可以采用换填法,将软土层挖除,然后回填力学性能较强,适合用作建筑地基的土层;如果软土层较厚,可采用挤密砂桩或碎石桩加固法,以提高地基土的抗剪强度和水平抵抗力,减少固结沉降,起到置换、挤密以及排水的作用,防止地基产生滑动破坏,提前完成沉降,减少沉降差。

2.2公路施工周围的环境影响

在对公路工程软土地基进行施工时,项目所在地周边的环境也会影响软土地基处理效果。因此,进行软土地基施工前,应对周围的环境因素进行全面的勘察,以避免在施工中,对临近建筑的地基产生严重的影响。因此,当项目周边有民房或较重要的构筑物时,应综合各方因素选择合适的处理技术,尽量减少沉降量,并加强对剪切变形的控制。

3公路工程中不同软土地基处理的技术分析

3.1浅层处理技术

该技术主要用于深层排水固结和复合地基施工中。这种处理方法要求软土地基的厚度小于5m,经综合处理后,可以提高地基的抗剪强度,从而提高软土路基的稳定性[2]。采用此技术方法还能有效减少路面变形问题,并确保处理后的路基符合施工沉降要求。此外,依据施工方法的不同,还可以将浅层处理技术分为砂石挤淤法、换填法以及补强法等。工程设计及技术人员可根据工程的不同情况选择。

3.2固化剂处理技术

固化剂处理技术在软土地基处理中也较为常用,特别是在含有大量有机土的软土地基中。为了强化技术应用效果,现场作业技术人员应进行如下步骤的操作:在石灰水泥中加入高性能无机增强吸水材料,使之形成复合固化材料,此合成材料具有促进土粒沙化、加筋、降低含水量、提高土体压实度、增加抗冻融能力的作用。此外,在现场还可以将有机质颗粒土进行再利用,在起到环保作用的同时,有效提高资源的利用率。未来,这将是浅层软土处理技术的必然发展趋势之一。

3.3垫层处理技术

垫层处理技术,俗称垫层法。其原理为:在填土与基底之间设一排水面,使地基在受到填土荷载后,迅速将地基土中的孔隙水排出,加快地基固结速度,提高地基的承载力,减少沉降,防止地基局部剪切变形,减少冻胀情况的发生,延长道路使用寿命。需要注意的是,所用的材料应为含泥量不大于5%的洁净中粗砂,或最大粒径小于5cm的天然级配砂砾。

3.4深层石灰搅拌桩施工技术

深层石灰搅拌桩施工在整个公路工程软土地基施工中有重要的作用。如果公路地基为黏度高的软土,最好应用深层石灰搅拌桩施工技术。基本原理为:石灰硬化时体积膨胀,从而将桩周土体挤密,在离子交换力和胶凝作用的影响下,提高桩间土的强度。施工中,需要结合地基土壤的实际性质,经反复实验后合理确定石灰的掺入量,并充分搅拌,以确保地基的强度和承载力达到施工设计要求。

3.5对震冲技术

该技术又叫振冲法,是指利用振冲碎石桩的方法实现软土地基的加固处理,通过水力冲孔和机械钻孔施工后,倒入碎石,再次进行振密加固处理,相较于挤密砂桩,其强度更高,抗震性能更强,且此技术还具有竖向排水功能。对砂性软土地基的处理效果较为显著,特别适用于处于震区的公路工程的软土地基处理。除了上述几种软土地基处理技术,在公路工程施工中,经常用到的地基处理技术还包括:灌浆胶结技术、挤压密实技术、排水固结技术、土工织物加固技术、水泥粉煤灰碎石桩技术、高压水切割消淤技术、劈裂注浆技术和高压喷射注浆技术等[3]。具体应用中还应结合工程项目地的实际情况,综合分析后,择优选取最佳技术方法。

4结语

综上所述,在公路工程建设中,软土地基处理技术非常重要,同时也是技术人员必须熟练掌握的基本技术。但在具体的工程实践中,软土地基处理问题一直困扰着工程技术人员。而软土地基处理效果又决定着公路施工的安全质量,因此,在公路工程施工中,必须重视并科学运用软土地基处理技术,打造“品质第一”的百年工程。

【参考文献】

【1】李莲红,郑磊磊.关于公路施工中软土地基处理技术的探讨[J].环球市场,2016(9):250.

【2】董宁.公路工程软土地基处理技术剖析[J].技术应用,2017(3):83.

软土地基论文范文7

随着我国现代经济的不断发展,在进行现代化的城镇建设中,市政工程成为当下社会发展的一项重要工作。而在现代化的公路建设中,地基处理技术是保证施工质量的重要标准,论文针对公路工程中的软土地基处理技术进行简要讨论和分析。

【关键词】

市政;公路工程;软土地基;处理技术

1引言

在市政公路建设中,通过分析软土地基的机理和作用,可从设计的基础上,提高软土地基的性能指标。而在对地基的处理中,为了更好地保证其基本作用,可以结合桩基处理保护装置,进行适当的处理分析,并加强对基础施工质量的改进控制,下面对其中的注意事项和应用策略进行分析和探究。

2粉喷桩的复合应用技术

在进行道路施工建设中,复合桩基技术是最基础的施工技术之一。在使用喷粉桩复合结构时,应以地基建设基础作为应用总方针,确保对粉喷桩的复合型建设。另外,可加强对不同施工段的促进作用,实现对软土基的固化。通过初步固化,确保在实际的应用中的作用效果,在施工过程中,结合如下几个要点进行简要分析。1)粉喷桩测量定位时,应保证桩机位置的精确。桩机就位后,应进行水平调整,以避免施工过程中出现桩径倾斜。2)由于粉喷桩施工属于隐蔽工程,因此,在施工过程中需要做好对施工工艺和技术参数的控制。在粉喷过程中,对不同的钻进速度和应用进程信息等,应严格按照相应的检测需求进行分析。3)由于粉喷桩施工属于地下隐蔽工程,其主要工序均在地下完成,因此,无法做到有效监控,导致在建造中容易出现喷粉效果上的纰漏,而一旦出现这种纰漏,就需要结合实际使用情况及时地进行补粉操作。而补粉过程中,需要结合实际的应用规范合理选择材料,在这个过程中,为满足对砂浆的均匀搅拌,需要严格按照执行标准进行操作。4)在进行施工质量检测时,可通过钻孔法连续钻取粉喷桩桩芯,并切割成试块进行室内无侧限抗压强度试验。由于桩的不均匀性取样容易破碎,且钻取桩芯深度受限,使其代表性和可靠性受到影响。在进行动态测试方法分析时,其桩身应用的完整度,可结合桩身质量进行判断,探究在路基建设中的质量,并保证其连续性的强度[1]。

3真空预压法对道路软基的处理作用

3.1真空预压法的原理

真空预压系统由真空系统和排水系统组成。其中膜上下压差分别维持在80~95kPa,一般取75~80kPa为设计真空度。使用真空的预压法,需先在地基表面铺设一定厚度的砂垫层,然后在土体中打入砂井、袋装砂井或塑料排水板作为竖直排水体。将不透气的薄膜铺设在砂垫层上面,薄膜四周埋入不透水土中,借埋设于砂垫层中的管道,将薄膜下砂垫层中的空气抽出,使其形成相对负压,由于砂井渗透性较大,该负压能够快速渗透到砂井深部,从而在砂井和砂井周围的土体间形成孔压差,使土体中的孔隙水流入砂井并被排出,达到固结效果。真空预压法在使用过程中,由于工期短,造价低,且污染小性能好,因此,近年来得到了较好的推广使用[2]。

3.2施工质量保证措施

在保证施工质量的前提下,应严格按照相关规范的流程进行施工。而在这个过程中,应当做好以下几点:(1)严格按照《建筑地基处理技术规范》(JGJ79—2012)进行操作,并对设计图中的施工应用进行制度规避分析,这个过程中,需要由工程师进行申报分析,以确保其工序严格按照操作规范进行;(2)在技术管理方面,加强对岗位需求责任制度的有效管理,以此促进对施工图的跟踪验收工作;(3)在项目技术责任人方面,要保证其实验报告结果的责任人能够落实到个人,而施工材料则由专项人员进行检验判断;(4)在测量方面,应由相应的负责人进行有效的监督管理,并对其软土地基高程进行分析探究,在试验验收过程中,为了更好地保证基本设施的应用效果,可以结合责任人和技术负责人提供的高程控制与平面控制基础点数据;(5)技术责任人应认真监督施工工艺的全部流程,并针对技术的完成质量,进行标示控制;(6)在施工建设过程中,为保证施工组织技术的有效性,交接工序和检查验收过程应严格按照规章制度进行[3]。

4强夯法的软基处理应用作用分析

在对大面积素填土地基的处理中,强夯法是常用的处理方法。在使用过程中,不同的应用措施对本土工程素土的填土厚度和开挖度方面,会存在出入差距。在进行地基的强夯土处理时,可通过下几点来进行地基处理,以确保地基的各项性能满足要求。1)开夯前,应对夯土设备进行检测分析,保证夯击能量符合设计要求,并依照夯垂的使用要求,完成对底面摩擦损耗的控制,确保夯实效果。2)在夯点放线工作中,要对夯点放线进行复核,检查夯坑位置,按要求检查每个夯点的夯击次数和每击的夯沉量等,并对各项参数及施工情况进行详细记录,作为质量控制的根据。夯击点布置应根据基础的形式和加固要求而定。对大面积地基,一般采用等边三角形、等腰三角形或正方形。夯击点间距取决于基础布置、加固土层厚度和土质等条件,加固土层厚、土质差、透水性弱、含水率高的黏性土,夯点间距宜大;加固土层薄、透水性强、含水量低的砂质土,间距宜小些[4]。3)对于强夯施工的特殊性分析,需要针对施工的各项参数,促进对施工工艺的有效设计,增强设计的合理性。4)在强夯施工结束时,要按照一定的时间间隔进行地基质量检验。强夯后的土体强度随间歇时间的增加而逐渐增强,检验强夯效果的测试工作宜在强夯之后1~4周进行,不易在强夯工作结束后立即进行,否则测得的强度偏低。

5结语

在进行现代城镇化建设中,为了更好地促进对现代土地的应用机制管理,可通过有效的地基管理技术,促进对市政道路在软土地基方面的有效建设,其中对于不同的基础,可结合当下的软土基处理措施,促进对基础的有效建设,从而促进市政道路的合理化建设。

作者:汪逵 单位:云南建工第四建设有限公司

【参考文献】

【1】张敏.市政公路工程软土地基处理技术探析[J].建材发展导向,2014(3):249-250.

【2】冯灵明.市政道路工程中软土地基处理技术探讨[J].中华建设,2011(4):114-115.

软土地基论文范文8

关键词:岩土工程;勘察质量;控制要点

当前,我国工业化发展、城市化进程速度不断加快,基础设施建设项目工程数量不断增加,工程质量的地位及重要性日益显现。工程建设质量通常取决于岩土工程勘察,因此必需全面强化岩土工程勘察质量控制,只有如此才能确保岩土工程勘察质量符合设计预期,满足工程建设标准。

1岩土勘察工程概述

岩土工程勘察是工程项目建设的一个基本组成部分,地位极为关键。工程项目能否顺利开展与岩土工程勘察质量密切相关。所以岩土工程勘察质量应该引起高度重视,严格控制。施工单位以项目规划建设标准为依据对施工场地及其附近施工环境、岩土构成及地质条件进行全面查找分析、评价编制,这就是岩土勘察工程。岩土勘察工程是大型建设项目的必经环节,比如岸边工程、管道的铺设等均如此。施工区域内土壤采样勘察、室内或原位测试、场地地质类型的调查和测绘等均为岩土工程勘察的基本内容。

2岩土工程勘察质控方面存在问题

2.1重视程度低

调查结果证实,岩土工程勘察工作并未受到建设施工方的实质性关注、重视即便开展了岩土工程勘察工作,认识同样存在偏差。部分施工单位管理人员认为工程建设质量与岩土工程勘察二者之间没有必然性联系,认为岩土工程勘察是增加建设成本,因此会弱化甚至不开展这项工作,从而导致岩土工程勘察质量下降。此外,由于没有充分重视岩土工程勘察质量,所以岩土工程勘察具体工作的执行力通常存在欠缺,岩土工程勘察质量同样会因此而下降。

2.2人员因素影响明显

岩土工程勘察工作具有相对较高的复杂性、专业性,只有具备完善的理论知识体系、良好的专业能力和专业专业素养,岩土工程勘察质量提升才能有基本保障。调查证实,部分岩土工程勘察人员的理论基础明显较弱,专业能力与工作需要之间的吻合度不足,心理素质较差异,极易受到其它因素干扰,从而导致岩土工程勘察工作难以保质保量完成,从而降低了岩土工程勘察工作质量。

3岩土工程地质勘察质量控制要点

3.1软土地基勘察质控

(1)软土地基勘察分析,流动性、触变性、高压缩性、土质均匀性较差、强度差、透水性较差等是软土地基的典型特征,此类地基必需采用特殊处理手段来进行处理,才能确保工程进展顺利向前推进。所以在软土地基岩土勘察过程中必需率先将其等级确定,随之筛选勘察技术,确定勘察需要进行的内容及任务量,取样完成地下水状态确定,处理分析勘察数据,将软土物理性质确定,确保岩土工程施工数据充分。(2)软土地基勘察方法,单一方法通常难以准确满足软土地基勘察工作需要,所以大多需要多种方法(钻探、物探等)同时使用进行软土地基勘察才能实际工作需求。从岩土工程施工实践来看,软土地基取样通常需要采用常规土工取样策略,即使用重锤在软土区敲击取样,抑或通过软土取样器连续、均衡压入策略提取样品。宜通过原位测试(可通过十字板剪切试验、静力触探试验等原位测试技术勘察)技术提取操作难度大的样地点样本,否则,由于软土地区原状土样扰动因素多,易受扰动而导致取样失败。(3)软土地基勘察指标,之所以需要进行软土地基取样,是因为有关物理性质参数分析必需通过样品才能分析确定。所获样本通常采用常规物理学实验测试或力学实验测试。分析技术通常有两种,其一为直剪等物理实验方法,其二为三轴剪切实验技术。机床系数、烧失量、有机含量等均为待获取软土样品参数。

3.2卵石地基勘察质控

(1)卵石地基勘察重点,因为卵石通常有较大的颗粒、硬度,大量砂砾夹杂其间,所以卵石取样难度较高。卵石取样是卵石地基质量特征确定的前提,因此必需将取样工作做好,否则易因片面取样而导致地基分析结果不准确。(2)卵石地基勘察方法,卵石的物理特征比较明显,因此塌孔在勘察取样过程中发生可能性较大,取样通常无法准确进行;卵石流动同样会导致样品取样失误;卵石有较高的硬度,钻孔难度也比较大。因此必需多种方法(金刚钻头、三层岩芯管、双层双动、双层单动等)共同使用,准确取样才有保障,卵石地基质量控制才能完成。只要测试出卵石力学性能即能完成原位试样测试,水下、水上止角可以采用砂砾干扰法加以了解、掌握。(3)卵石地基勘察指标卵石的最大粒径、渗透性、强度、含量等指标进行评估可通过卵石耐压试验展开,在此基础上即可将卵石地基分布及其构造分析出来。

3.3岩溶地基勘察质控

(1)岩溶地基勘察重点,岩溶本质上属于溶蚀作用下可溶性岩层导致的地下、地表岩溶形态,岩容的形态特征各异。岩溶地基勘察实质上是查明勘察岩溶地基面坡度、起伏状态及覆盖层厚,查明岩溶发育程度、洞隙特征(规模、埋深、顶板完整性、充填物性质及充填程度)及其与岩性、地质构造、地形地貌的关系,划分场地的岩溶发育程度等级,根据岩溶发育强烈程度将对岩层划分成不同的工程地质岩组,评价岩溶对场地和地基的影响;就此将土层(岩溶岩面上)的均匀性、稳定性等确定,从而对地基稳定性、适用性做出准确评价。溶洞的连通性、填充性、规模、埋深、分布,地表水与地下水之间的水力关系同样是勘察的重点,随之基于勘察结论将岩土工程施工方案最终确定。(2)岩溶地基勘察方法,勘察深度通常自勘察深度开始,一直延伸至岩层浅层发育带,岩溶地基上覆盖层的均匀性与分布状态均需要勘察深度进行了解,以便将有关参数提供给工程设计机构。勘察技术通常有以下几种,即工程地质观测、观试、物探、钻探和测绘,初勘环节通常需要同时采用物探与工程地质测绘技术,特殊地段出现时则必需确定典型部位钻孔探查,验证核实,而且如果是情况比较复杂的、规模较大的地下岩洞,勘察点有必要适度增加,只有如此,数据可靠性才有保障,确保可以顺利开展后续施工。勘探孔应至少穿越溶洞或深入完整基岩3~5m以上(根据具体项目预估基础尺寸及荷载确定);详勘环节勘察工作应更加仔细,否则,施工实践需求将会因此而受到影响;补勘环节主要用于更具体勘察数据提供,以此对施工过程提供数据支撑,在相关地区适度增加勘察点即可进行补勘,勘察深度同样应略有增加。(3)勘察指标,地层岩性、地质构造、地形地貌,岩溶水循环交替规律,可溶岩顶部浅层土体空间分布、厚度、性质,岩溶空间分布规律、密度、规模及形态等均为岩溶地基勘察指标。岩溶地基质量勘察的基本内容能基于此类勘察指标清晰的体现出来,将岩土参数指标提供给施工参考。

参考文献