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浅析公路施工软地基处理技术在工程中应用

法律快车官方整理 更新时间: 2019-11-28 21:23:08 人浏览

导读:

软路基由于其强度低、固结慢、变形大,因此在软地基未能很好处理就修筑路基,由地基沉降或差异沉降过大将产生侧向整体滑动,边坡外侧发生土体隆起,衔接处经常发生沉降,路堤变形,会使得路面破坏。因此在对路基的施工中要确保地基的坚固行和稳定性,其处理

软路基由于其强度低、固结慢、变形大,因此在软地基未能很好处理就修筑路基,由地基沉降或差异沉降过大将产生侧向整体滑动,边坡外侧发生土体隆起,衔接处经常发生沉降,路堤变形,会使得路面破坏。因此在对路基的施工中要确保地基的坚固行和稳定性,其处理的目的主要是改善地基土的工程性质,达到满足建筑物对地基稳定和变形的要求,包括改善地基土的变形特性和渗透性,提高其抗剪强度和抗液化能力,消除其他不利的影响。

  1公路软地基处理方法的发展

  换填垫层法:

  此方法中适用于浅层软土弱地基及不均匀的地基处理,应根据建筑的体型,结构特点,荷载性质,岩土工程条件,施工接卸设备及填料性质和来源等进行综合分析,进行换填垫层的设计和选择施工方法,施工中的垫层厚度Z应根据需要置换的软弱土的深度或下卧土层承载力确定并要符合下式要求:

   Pz+Pcz≤faz

  式中:Pz相应于荷载效应标准组合时,垫层底面处的附加压力值(KPa)

   Pcz 垫层底面处土的自重压力值

   faz垫层底面处经深度修正后的地基承载力特征值垫层底面处的附

     加值Pz可分别按下图的公式计算:

  条行基础:

  矩形基础:

  式中:b为矩形基础或条形基础底面宽度m;

   L为矩形基础底面长度m;

   Pk相应于荷载效应标准组合时,基础底面处的平均压力值;

   Pc为基础底面处土的自重压力值;

   Z为基础底面下垫层的厚度;

   θ为垫层的压力扩散角,宜通过实验确定。

  1)强夯法。此方法的有效加固深度根据现场试夯或当地的经验确定但也应满足以下条件一 夯坑周围的底面不应发生过大的隆起,二 不应夯坑过深发生提锤困难,夯击的次数也应根据地基土的性质确定,可采用点夯两到三遍,对于渗透性较差的细颗粒土,必须时夯击遍数可适当增加。最后再以低能量满夯两遍,满夯是可采用轻锤或低落距多次夯击,锤印搭接。强夯地基承载力特征值应通过现场载荷实验确定,初步设计时可根据夯后原位测试和土工实验指标按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50OO7有关规定确定。

  2)强夯置换法。此方法的置换墩的深度由土质条件决定,除后层饱和粉土外,应穿透软土层,到达较硬土层上,深度不宜超过7m。夯击的次数也应根据现场实验确定。置换墩的墩体的材料可采用级配良好的块石,碎石,矿渣,建筑垃圾等硬粗颗粒材料,粒径大于300mm的颗粒含量不宜超过全重的30% 。

  3)排水固结法。排水固结法又称预压法,适用于淤泥质土、淤泥、冲填土等饱和黏性土地基。饱和软黏土在荷载作用下,土的孔隙比减小,孔隙中水逐渐被挤出,当超静孔隙水压力消散,有效应力将会提高,土的强度随之增加。袋装砂井和塑料排水带的长细比大,井阻影响得到人们的重视。

  4)深层搅拌法。通过特制机械沿深度将固化剂与地基土强制搅拌就地成桩加固地基的方法是深层搅拌法,当固化剂为粉体时又称为粉体喷射搅拌法。深层搅拌法适用于处理淤泥、淤泥质土和含水量较高的地基及承载力特征值不大于120kPa 的黏性土、粉土等软土地基。

  5)高压喷射注浆法。高压喷射注浆法是将带有特殊喷嘴的注浆管置于土层预定深度,以高压喷射流使固化浆液与土体混合,凝固硬化加固地基土体的方法。它适用于淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土、黄土、砂土、人工填土和碎石土等地基。

  6)加筋地基。加筋地基方法在施工过程中将基础地基下一定范围内的软弱土层剔除,然后逐层铺设土工合成材料与砂石等组成的加筋垫层来做地基持力层。土工合成材料作为新型的岩土工程施工材料,是岩土工程应用的合成材料产品类型的统称。当埋设方式和数量满足一定的工程要求时,就可以极大地改善地基承载力。 [page]

  7)静动力排水固结法。静动力排水固结法是近些年来发展起来的一种软土地基处理新技术,它利用改进的强夯法的夯击机具与排水固结法中排水体系,针对包括高含水量的软黏土地基进行处理。

  2软地基处理方法及技术应用时应考虑的因素

  1)地基状况。①土质条件的影响。黏性土:一般采用的方法是压实法。在施工中采取的处理方法对地基的扰动必须尽量小。砂性土:采用挤实砂桩法或振动压实法对可能发生液化的砂性土进行改善,这主要是因为黏土一经扰动,强度降低很多。②地基构成情况。在软土层较浅的情况下,需要进行简单的表层处理。重要的构造物基础常用开挖换填法。若软土层较厚,应使用其他方法配合表层处理法。

  2)公路等级要求的道路性质。①现代公路在使用中承载的负荷越来越重,如果在施工过程中不对路基的进行严格的地基加固,那么公路的使用寿命将大大降低。对于设计要求的公路道路等级越高,平整度要求也越高,越需要采取强而有力的软地基沉降处理措施。反之,公路等级较低时,可先铺简易公路路面,等待地基沉降结束后,再铺常规的公路路面以达到节约资金的目的。②公路道路的形状。路堤的设计宽度与高度也是选择处理方法时要考虑的重要原因。一般来说,采用换填法时,对于宽而低的路堤容易出现局部破坏的现象;在设计高度大而稳定性不足的情况下,采用压重法将受到较大的限制;此外设计的路堤越宽越高,则地基产生压力的底部将越深,而引起深处黏土层沉降也

  越大。

  3)公路施工的周围环境。①公路施工中对周围环境的影响,如处理地基时的振动、噪声及地下水的变化和多余的泥水散落等,因此在选择软地基施工方法时必须详细的加以考虑。②对于路堤高度较高而地基特别软弱的情况:在施工过程中,周围地基可能会经常发生大的隆起或沉降。因此,假如在路堤坡脚附近有民房和重要建筑物时,应充分考虑多方因素以减小总沉降量,同时控制剪切变形 。如果工程中不能采用这类方法实现目的,应考虑事先对可能受影响的建筑物或者民房加以保护,否则应考虑以高架桥梁代替路堤的方法。

  3结语

  公路的四通八达对一个地域的经济发展不言而喻,虽然在公路地基建设中,已经创新出许多可实用性的加固地基的科学性方法,但结合我国已经进行的公路工程建设中的地基处理、施工加固技术及过程的发展来看,对软地基处理的研究仍然要做更为深入地分析,理论研究的发展和工程实践的经验积累过程将是相关方法和技术在工程应用中有极大发展的动力来源。

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