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論路橋工程中的軟土地基施工

2010-09-24 10:30  來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)  【  【打印】【我要糾錯(cuò)】

  軟土地基有極大的危害性,如果不處理或處理不當(dāng),就會(huì)造成地基失穩(wěn),使道路沉降過(guò)大或不均勻沉降,對(duì)道路成不同程的的然害,本文以上介紹的只是工地常用的幾種處理軟土地基的方法,具體施工還要根據(jù)工地的實(shí)際情況來(lái)選用,有時(shí)幾種方法可以交替或一起使用。

  1在勘察、設(shè)計(jì)和施工各方面把好質(zhì)量關(guān)

  1.1軟土地區(qū)的地質(zhì)情況首先要弄清楚,工程地質(zhì)條件復(fù)雜,還應(yīng)進(jìn)行工程地質(zhì)分區(qū),以便按分區(qū)不同在區(qū)別地予以處理。在勘察設(shè)計(jì)時(shí)如地質(zhì)工作做的不夠深,在施工時(shí)一旦發(fā)現(xiàn),可作些補(bǔ)充勘察及勘探工作,對(duì)地質(zhì)情況作進(jìn)一步了解。

  1.2設(shè)計(jì)方案要經(jīng)濟(jì)又要合理切合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況。

  1.3所用材料數(shù)量要夠、質(zhì)量要保證;施工機(jī)械數(shù)量、規(guī)格、性能均要滿足要求。

  1.4施工時(shí)要嚴(yán)格遵守施工技術(shù)規(guī)范和操作規(guī)程辦事,以保證良好的質(zhì)量,軟土地段特別要注意控制填土速率,避免和產(chǎn)生路堤滑移或發(fā)生其它意外事情。

  1.5監(jiān)理工作要跟上,觀測(cè)儀具事先要埋置好,及時(shí)進(jìn)行監(jiān)理和記錄。

  2表層處理的各種方法

  通常用于地表面極軟弱的情況。該法是通過(guò)排水、敷設(shè)或增添材料等辦法,提高地表強(qiáng)度,防止地基局部剪切變形,保證施工機(jī)械作業(yè);同時(shí)盡可能把填土荷載均勻地分布于地基上。屬于這類處理方法的有:表層排水法,砂墊層法,敷設(shè)材料法,添加劑法等等。

  2.1表層排水法

  對(duì)土質(zhì)較好因含水量過(guò)大而導(dǎo)致的軟土地基,在填土之前,地表面開(kāi)挖溝槽,排除地表水,同時(shí)降低地基表層部分的含水率,以保障施工機(jī)械通行。為了發(fā)揮開(kāi)挖出的溝槽在施工中達(dá)到盲溝的效果,應(yīng)回填透水性好的砂礫或碎石。

  2.2砂墊層法

  對(duì)于地基上部軟土層極薄且含水量大時(shí),在軟土地基上敷墊0.5~1.2m左右厚的砂墊層。這樣可達(dá)到固結(jié)軟土層,使砂墊層起到上部排水層作用;同時(shí),砂墊層又成為填土內(nèi)的地下排水層,以降低填土內(nèi)的水位;在進(jìn)行填土及地基處理施工時(shí),為施工機(jī)械提供良好的通行條件。

  2.1.1如采用機(jī)械施工,在確定砂墊層厚度時(shí),應(yīng)考慮機(jī)械的重量,輪胎對(duì)地面接觸壓力,偏心程度及軟土地基表層強(qiáng)度等。在極軟地基上,僅用砂墊層來(lái)確保大型施工機(jī)械的通行,往往需要較厚的砂墊層,是不經(jīng)濟(jì)的,所以常與表層排水或敷墊材料等法并用。

  2.1.2砂墊層施工時(shí)應(yīng)設(shè)放樣板。攤鋪?zhàn)鳂I(yè)一般采用自卸汽車(chē)與推土機(jī)聯(lián)合操作。要盡量做到均勻一致。用透水性差的粉土作填料時(shí),其坡腳附近的砂墊層一旦被土復(fù)蓋,就有可能妨礙側(cè)向排水,因此對(duì)砂墊層的端部要妥善處理。

  2.3敷墊材料法

  對(duì)于地基土層不均勻,可能發(fā)生局部不均勻沉降和側(cè)向變位,可利用所敷墊材料的抗剪和拉抗力,來(lái)增強(qiáng)施工機(jī)械的通行,均勻地支承填土荷載、減少地基局部沉降和側(cè)向變位,以提高地基的支承能力。敷墊材料主要有化纖無(wú)紡布、土工布、玻璃纖維格柵等被廣為采用。

  2.4添加劑法

  對(duì)于表層為粘性土?xí)r,在表層粘性土內(nèi)滲入添加劑,改善地基的壓縮性能和強(qiáng)度特性,以保施工機(jī)械的行駛。同時(shí)也可達(dá)到提高填土穩(wěn)定及固結(jié)的效果。添加材料通常使用的是生石灰,熟石灰和水泥。石灰類添加材料通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)拌和或廠拌,除了降低土壤含水量、產(chǎn)生團(tuán)粒效果外,對(duì)被固結(jié)的土隨著時(shí)間的推移會(huì)發(fā)生化學(xué)性固結(jié),使粘土成分發(fā)生質(zhì)的變化,從而促進(jìn)土體穩(wěn)定。

  3粉噴樁加固處理法

  3.1粉噴樁施工前應(yīng)準(zhǔn)備下列施工技術(shù)資料:施工場(chǎng)地的工程地質(zhì)報(bào)告,土工試驗(yàn)報(bào)告,室內(nèi)配比試驗(yàn)報(bào)告,粉噴樁設(shè)計(jì)樁位圖,原地面高程數(shù)據(jù)表,加固深度與;颐娓叱桃约皽y(cè)量資料等。

  3.2場(chǎng)地平整、清除障礙。如場(chǎng)地低洼,應(yīng)回填粘性土;施工場(chǎng)地不能滿足機(jī)械行走要求時(shí),應(yīng)鋪設(shè)砂土或碎石墊層。若地表過(guò)軟,則應(yīng)采取防止機(jī)械失穩(wěn)措施。

  3.3施工機(jī)具準(zhǔn)備,進(jìn)行機(jī)械組裝和試運(yùn)轉(zhuǎn)。

  3.4粉噴樁的施工工藝根據(jù)設(shè)計(jì)要求的配比和實(shí)測(cè)的各項(xiàng)施工參數(shù)通過(guò)試樁來(lái)確定。試樁一般為5根,通過(guò)試樁來(lái)確定鉆進(jìn)速度、提升速度、攪拌速度、噴氣壓力、單位時(shí)間噴粉量等。

  3.5粉噴樁所用的水泥應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,并有產(chǎn)品合格證,并經(jīng)室內(nèi)檢驗(yàn)合格才能使用,嚴(yán)禁使用受潮、結(jié)塊變質(zhì)的加固料。

  4豎向排水固結(jié)法

  在粘性土地基中設(shè)置垂直的排水柱,以縮短排水距離,促進(jìn)地基排水固結(jié),增加抗剪強(qiáng)度。由于垂直排水柱所用材料不同,分為砂井和紙板排水兩種。砂井排水法砂井排水法根據(jù)砂井的施工方法不同,可分為打入式、振動(dòng)式、螺旋鉆式、水射式及袋裝式等。本法很少單獨(dú)使用,多與加載法或緩速填土法并用,對(duì)層厚大,均質(zhì)的粘土地質(zhì)最為有效;對(duì)泥炭質(zhì)地基效果稍差。地基處理范圍:為了穩(wěn)定,以填土坡面下為處理對(duì)象;為防止沉降,主要以路基頂面寬度下作為處理對(duì)象。設(shè)計(jì)排水砂井時(shí),首先假定施工方法、砂井直徑、排水距離和改良范圍。然后進(jìn)行穩(wěn)定及沉降計(jì)算,若不能滿足時(shí),修正假定數(shù)據(jù),再進(jìn)行計(jì)算。

  5 橋涵通道處的處理

  5.1涵洞、通道處與路堤一樣同時(shí)填筑施工,后期再開(kāi)槽做基礎(chǔ);在橋臺(tái)處最好前后都填土,或在橋臺(tái)后背填以滲水性好的砂礫材料。

  5.2在這些人工構(gòu)造物處采用超載預(yù)壓,橋頭兩側(cè)引道80~100m范圍也宜如此,以加速固結(jié),減小通車(chē)后過(guò)大的沉降。

  5.3路堤如過(guò)高,下部軟土層厚、沉降量過(guò)大,沉降期過(guò)長(zhǎng)、如處理地基費(fèi)用過(guò)高,且效果不一定好時(shí)就不如改用橋梁跨過(guò),京津塘高速公路軟土地區(qū),路堤如超過(guò)6.0m,就用橋跨通過(guò)。

  5.4橋臺(tái)處路堤處理:為了加快地基固結(jié),提高地基承載力,減輕路堤與橋臺(tái)間沉降差,在橋臺(tái)處的一定距離內(nèi)采用砂樁,粉噴樁、旋噴樁等加固地基。

  5.5涵洞和通道可采用鋼筋砼箱形整體式結(jié)構(gòu),并同時(shí)擴(kuò)大基礎(chǔ),它施工簡(jiǎn)便造價(jià)比樁基礎(chǔ)可省些。

  5.6真空預(yù)壓:這個(gè)方法,在港工方面采用較多,主要用于橋頭路堤,在工期緊迫,為了爭(zhēng)取時(shí)間時(shí)不失為一種應(yīng)急對(duì)策。因?yàn)樗墒管浲谅返萄杆俪两,且提高地基承載力,效果較佳,但由于造價(jià)較高,且在北方冰凍季節(jié)使用受限,所以采用時(shí),要權(quán)衡這些邊界條件。

  6處理方案的評(píng)價(jià)

  6.1處理軟土地基常用的方法在公路方面是排水固結(jié),多用各種不同長(zhǎng)度和間距的袋裝砂井(直徑7~10cm)或塑料排水板(寬10nm,厚4.5~6.0)與砂墊層(厚30~80cm)相結(jié)合,雖然這些方法是一般的,但卻是有效的經(jīng)濟(jì)的。

  為了加快固結(jié)而且可提高地基承載力,也可用直徑30~50cm或更小一些的砂樁或碎石樁,但造價(jià)比上述常用方法要增加至少3~5倍。

  6.2輕質(zhì)路堤:我國(guó)輕質(zhì)路堤采用的材料一般是粉煤灰,國(guó)外也有用大塊型硬質(zhì)泡沫塑料。粉煤路堤有三種類型,即單一的、土和粉煤灰互層的和土砂及粉煤灰等混合的。輕質(zhì)路堤的作用是減輕路堤自重,減小或加速軟土沉降提高土體抗剪強(qiáng)度,同時(shí)它作為填料還有節(jié)約投資、減少占地等效益。

  6.3其他輔助方法:土工布(分有紡和無(wú)紡的兩種,一般多用編織的,個(gè)別的也有兩種類型組合的,可以達(dá)到優(yōu)點(diǎn)互補(bǔ))還有一材料是塑料加勁格柵,實(shí)際上類似“柴排壓枝”的作用,這些材料可提高地基整體性,減少地基不均勻的沉降,對(duì)防止滑移盡快施工也有好處。此處還有淺層拌合和換填優(yōu)質(zhì)材料及拋石排淤等處理淺層軟土。

延伸閱讀:路橋工程 軟土 地基
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