施工处治（共12篇）
施工处治 篇1
1 沥青表面处治对材料的要求
沥青表面处治的集料最大粒径应与处治层的厚度相等, 其规格和用量宜按表1选用;沥青表面处治施工后, 应在路侧另备S12 (5~10mm) 碎石或S14 (3~5mm) 石屑、粗砂或小砾石2~3m3/1000m2作为初期养护用料。
沥青表面处治还应当严格掌握沥青与矿料用量的适当比例 (油石比) 。沥青的用量是保证沥青表面处治路面质量的最重要因素, 若沥青用量过多, 易造成泛油、壅包等病害;若沥青用量偏少, 又易造成路面松散。
2 沥青表面处治的施工方法
沥青表面处治可按层铺法或拌和法施工。
2.1 层铺法施工
层铺法沥青表面处治适用于三、四级公路的面层, 可分为单层、双层和三层, 厚度宜为10~30mm。单层表处厚度为10~15mm, 双层表处厚度为15~25mm, 三层表处厚度为25~30mm。
层铺法沥青表面处治, 可采用沥青或乳化沥青作为结合料, 集料的规格与用量应符合规范的规定。
三层式沥青表面处治施工工艺应按下列步骤进行。
2.1.1 清扫基层, 洒布第一层沥青。
沥青表面处治施工采用沥青洒布车喷洒沥青。洒布时车速和喷洒保持稳定, 沥青洒布车在整个宽度内喷洒应均匀。洒布机的喷嘴类型不同, 洒布的效果也不同, 缝隙式喷嘴的洒布效果能够做到类似涡旋式喷嘴所洒布的横向分布水准, 且可以减少黏结料中稀释剂的用量, 节省成本, 并降低施工温度。
小规模沥青表面处治施工, 可采用机动或手摇的手工沥青洒布车洒布沥青, 乳化沥青也可用齿轮泵气压式洒布机洒布。如采用手工喷洒, 喷洒工人应拥有熟练的技术。沥青的洒布温度根据气温及沥青标号选择, 石油沥青宜为130~170℃, 煤沥青宜为80~120℃, 乳化沥青在常温下洒布, 加温洒布的乳液温度不得超过60℃。前后两车喷洒的接茬处用铁板或建筑纸铺1~1.5m, 使搭接良好。分几幅浇洒时, 纵向搭接宽度宜为100~150mm。
撒布第二、三层沥青的搭接缝应错开。
2.1.2 洒布主层沥青后应立即撒布第一层主集料。
撒布集料可用集料撒布机或人工进行撒布。采用集料撤布机不仅工作进展快, 而且能把集料撒布得更平整, 撒布量也更精确。撒布机还有一个优点是令撒布时集料更紧贴道路表面, 从而减少了集料跳离路面露出黏结料或跳到表面处治以外部位, 防止黏结料滞留在表面的情况发生。人工撒布也是我国日常小型养护常用的方法, 由于表面处治厚度较薄, 该法最大的缺点是不易控制集料的撒布量, 并且手工撒布具有效率低和工期长的缺点。因此, 对于较大的工程项目和等级较高的路面表面加铺表面处治施工均应使用集料撤布机。
撒布集料后应及时扫匀, 达到全面覆盖、厚度一致、集料不重叠, 也不露出沥青的要求。局部有缺料时适当找补, 积料过多的将多余集料扫出。两幅搭接处, 第一幅撒布沥青应暂留100~150mm宽度不撒布石料, 待第二幅一起撒布。
2.1.3 撒布主集料后, 不必等全段撒布完, 立
即用6~8t钢筒双轮压路机从路边向路中心碾压3~4遍, 每次轮迹重叠约300mm。碾压速度开始不宜超过2km/h, 以后可适当增加。
2.1.4 第二、三层的施工方法和要求应与第
一层相同, 但可以采用8t以上的压路机碾压。双层式或单层式沥青表面处治浇洒沥青及撒布集料的次数相应减少, 其施工程序和要求参照三层式表面处治进行。
除乳化沥青表面处治应待破乳、水分蒸发并基本成型后方可通车外, 沥青表面处治在压结束后即可开放交通, 并通过开放交通补充压实, 成型稳定。在通车初期应设专人指挥交通或设置障碍物控制行车, 限制行车速度不超过20km/h, 严禁畜力车及铁轮车行驶, 使路面全部宽度均匀压实。
2.2 拌和法施工
拌和法沥青表面处治可采用热拌热铺或冷拌冷铺法施工, 拌和法沥青表处厚度视交通量等情况宜为2~4cm。
拌和法的沥青混合料应视具体情况可选用粗级配或细级配等, 其配合比设计宜符合有关规定。采用拌和法施工时, 基层顶面应洒透层沥青或黏层沥青或作下封层, 使面层与基层之间结合紧密, 防止雨雪下渗。
沥青表面处治拌和法施工又分路拌法和场拌法, 其中, 场拌法施工质量容易保证, 且用油量少。
2.2.1 路拌法施工程序
筛备矿料→施工放样、安装路缘石→清扫基层→沿路分堆备料→人工干拌级配矿料→掺入沥青并拌匀→摊铺并整形→碾压→初期养护
2.2.2 场拌法施工程序
熬制沥青→定量配料→集中机械场拌→运料→卸料→摊铺并整形→碾压→初期养护
施工放养、安装路缘石→清扫基层→卸料→摊铺并整形→碾压→初期养护
3 沥青表面处治施工过程中的注意事项
3.1 沥青表面处治与封层宜选择在干燥和较
热的季节施工, 并在最高温度低于15℃到来以前半个月及雨季前结束。
3.2 各工序必须紧密衔接, 不得脱节。每个作
业段长度应根据集料撒布速度、压路机数量等来安排, 当天施工的路段必须当天完成, 以免发生沥青冷却, 不能裹覆矿料、尘土污染等不良后果。
3.3 注意不得在潮湿的矿料或基层上洒布沥青, 在施工中遇雨, 应待矿料晾干后才能继续施
3.4 施工现场应设有工地试验室, 建立健全的质量检查制度, 以检验材料和施工质量并做好原始记录。
3.5 严格控制油石比。
3.6 加强初期养护工作, 应配备专人负责养
护和交通管制等工作, 控制行车碾压, 使路面全幅均匀压实, 当发现有泛油时, 应在泛油处补撒与最后一层石料规格相同的嵌缝料并扫匀, 过多的浮料应扫出路外。
摘要：沥青表面处治可采用道路石油沥青、煤沥青或乳化沥青。沥青表面处治对沥青材料的要求有以下几个方面:渗透性好、凝结时间短、黏结力大、不易老化、便于浇洒和耐久性好。沥青表面处治所选用的沥青标号, 宜根据气候条件、施工季节、路面类型施工方法和矿料类型进行选择。
关键词：沥青,表面处治,材料,施工方法
施工处治 篇2
路面裂缝处治方案与施工方法
随着我国经济的快速发展及居民生活水平的不断提高,对公路交通建设的.高速、安全、舒适程度的要求也不断提高.路面的质量的好坏,可以提高行车的舒适性,增加行车安全,提高路面的通行能力,由于施工水平及交通荷载,还有自然因素地理位置的影响,公路经常不同程度出现纵、横向裂缝、翻浆等病害.路面开裂这一质量通病,会直接影响行车的安全性、舒适性,给社会人们的生活带来诸多不利影响.本文总结了路面裂缝的处治方案,对路面裂缝的处治施工方法进行了探讨.
作 者：田艳丽 李美娟 作者单位：富平县交通局,陕西,富平,711700 刊 名：中国新技术新产品 英文刊名：CHINA NEW TECHNOLOGIES AND PRODUCTS 年，卷(期)： “”(10) 分类号：U4 关键词：路面裂缝 处治方案 处置措施 注意事项施工处治 篇3
关键词 路桥过渡段；质量控制；路基；施工
中图分类号 TU 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)011-0129-01
1 路桥过渡段质量问题
1）桥梁为刚性结构，基本不产生沉陷，而路基存在允许变形，因此，刚性桥面与柔性路面的衔接必然产生沉陷变化，这个问题目前在施工中没有彻底解决的方法，只能采用适当加长过渡路段长度等予以缓解。
2）由于施工场地狭窄，大型机械无法到达桥梁台背处，台背处往往压实不够，过渡段与路基衔接处易发生裂缝和沉陷现象。
3）桥头由于人为因素影响，灰土处理灰剂量、砂砾等透水性材料质量达不到设计要求、台背整体强度差，在车辆荷载作用下产生沉陷，从而形成桥头跳车。
4）在实际施工中有可能因路面结构层和桥面结构层施工不同步，在标高控制上产生误差。
2 路桥质量技术控制要点
1）桥头换填施工技术控制：在台背回填施工中，当台背高于2 m的从原地面填起；不足2 m的从原地面下挖至距台背顶2 m处开始施工；靠近结构物翼墙及侧墙的边角处压路机不能压实，可用浆砌片石回填。
2）桥台混凝土搭板及顶层施工技术控制：在混凝土搭板施工中，保证混凝土表面坡度与平整度；当搭板混凝土顶面距基层顶面不足10 cm的，在铺筑下面层前将损坏的基层凿除，用下面层沥青混凝土料填筑，以保证台背回填的整体强度。
3）台背回填土最好能与相邻路基同步施工，若确实不具备同体施工条件的则必须逐层加宽至少10 cm成倒台阶施工，严禁直上直下填筑台背填土。
3 路桥过渡段路基路面设计
1）搭板的设置方法。①搭板的长度范围内，车辆荷载作用下，路面的弯沉逐渐产生变化，不过这种方法将会令实际施工困难重重；②采用预留反向坡度，是为了使搭板与桥台连接处标高达到一致，道路平面连接端需要高于设计标高，构成一个预留的反向坡，坡度的大小是由路桥之间的沉降差决定，这种方案的关键在于考虑路线纵断面平顺的因素下，统计确认沉降差和预留反向坡度。搭板与桥台间的锚固有竖向法和水平法向两种方案。但是搭板自由端在车辆荷载作用下必然发生竖向位移，而水平向的锚固符合这一受力状态，并且考虑到桥台受力，因而搭板与桥台间宜采用水平锚固。
2）不设置搭板。目前，国内各高等级公路在大中型桥头位置设置搭板，但搭板一旦被破坏，不仅会严重影响到车辆通行，并且施工难度颇大、维修费用高昂。德国、意大利等国在桥头位置不設搭板。如果不设搭板，将会对台后填筑进行周密设计，同时认真施工，对填料和压实高要求，或着采取专门的结构措施方案，类似铺土工格网、填筑聚乙烯块等。
4 路桥过渡段路基路面施工技术措施
1）桥头搭板优化设计。已建高速公路的大量调查资料显示，桥头搭板对于过渡较小的沉降差效果虽然明显，但是较多的情况又增加了一些新的病害。因此，桥头搭板的长度、坡度等参数，不仅要根据舒适度、安全来确定，更要结合经济条件、路桥条件、实际荷载及其未来发展趋势和要求、搭板材质和受力特征、搭板与路基和桥台之间的关系等综合考虑。
2）路基整体滑移或纵向开裂。路基整体滑移造成的路桥过渡段病害虽然并不多见，但是其发生后后果比较严重。从外因方面考虑，要加强边坡防护，阻止雨水入侵，把边坡和已形成的裂缝全部封闭起来；从内因方面考虑，不仅要改变填土的性质，同时还须增加其强度，提高抗滑移的能力，从内、外因素削弱乃至完全消除路基整体滑移或纵向开裂。
3）路基沉降有关的桥头跳车。在实际中往往是路基、路堤、路面或搭板均发生破坏，而产生桥头跳车，因此，从治理时也应从地基、路堤、路面方面综合治理。对于路基路发生了不均匀沉降的未设搭板或者搭板已发生断裂的路桥过渡段。可采用路基处治与设置搭板相结合的方法，常用的有：钻孔桩+搭板、树根桩托换+搭板、旋喷桩+搭板、压力注浆+搭板等。
4）地基处理。对于软土地基地段，处理好桥背软弱地基是控制桥头跳车的关键。对软基处理目前国内已有换土法、超载预压法、减少附加应力法、排水固结法、深层搅拌法和高压喷射注浆法、振动碎石桩法等处理方法，可在施工前进行相关的对比试验，根据实际处理效果选用处理方法。
5）台背排水。在路桥过渡段如果排水处理不当，会使水沿桥台路基连接处下渗，降低路面结构层的稳定性路基和地基的稳定性。因此，应根据台背填料类型、降雨资料及渗水量等选择适宜的排水方式，以疏干台后填料的水分；填区顶面应夯实并设置截、排水设施，必要时表面予以封闭，以减少地面水下渗。
6）台后填筑质量控制。桥梁两端路堤沉降由地基、路基、路面三部分压缩变形组成。其中，地基的压缩变形由路基路面的恒载和车辆荷载引起，填料的压缩、固结、次固结引起路基路面结构层因行车作用而被压缩。搭板上和桥面上的面层结构和厚度相同，则不会产生沉降差。车辆荷载的影响深度一般为2 m左右，不能因此忽视整个台背的质量控制。考虑到填料固结问题和施工误差，需要对整个台背填方加固处理。国内一些高速公路将整个台背填方加固处理，成功解决了桥头跳车问题。
5 过渡段施工的注意事项
1）填料控制。填料需取用洁净填料，需无机质和有机质及泥块等参杂，填料级配良好且含水量符合最优含水量控制范围，施工中每运至现场填料，需要随时抽样进行试验，当含水量过度时，可进行翻松晾晒处理或者加入含水量较小的填料现场搅拌。
2）施工控制。施工中需严格掌控填筑的尺寸，避免别的填料侵入到过渡阶段，同时保障各连接部位压实到位，各种填料在拌制运输中防止自由落体运动，防止出现离析现象，已运至现场填料台出现离析需在施工现场重新拌和，现场拌合时需注意拌和深程度，不能在底部留有未拌和夹层，同时又不能破坏下承层表面。搅拌需均匀，是否均匀标志在于混合料色泽是否均匀，有没有灰团、灰条和花面现象出现，有没有粗细颗粒富集等。
3）厚程度控制。根据填筑尺寸和松铺的厚程度计算其所需填料车数，均匀倒土，粗平后采用挖探坑或水平测量仪检查其填筑厚程度，局部低洼处需要人工进行找平，避免碾压后在进行薄层找平，因此，采用宁刮勿补原则施工。
4）加强压实要求。台背路堤填土需与锥坡填土需同时实行，并且按设计宽程度一次填土，分层填筑过程，而且每层压实厚程度不能超过15 cm，施工顺序是汽车卸土、推土机平整、洒水或凉晒、人工平整、压路机碾压、压实程度检测，压路机在碾压的过程中，既需要保证压实程度，同时需要注意台身不受损伤。
5）养生。对于水泥稳定土或碎石为填料的过渡段，施工后需采用湿砂或稻草粗麻养生。
6 结束语
路桥过渡段的极为严重的原因由不平顺引起的种种问题，是公路工程中的一个突出问题，必须根据工程实际，进行全程的科学系统管理，加强结构设计构思，加强控制施工各环节工序的工程质量，还应该加强路桥建设工程从业人员的岗位培训和专业知识的教育，以提高路桥建设工程从业人员的整体专业技术水平，确保公路行车安全，提高社会经济效益。
参考文献
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提篮式钢箱拱桥施工缺陷处治 篇4
在钢箱节段工厂预制过程中,会出现放样误差,如温度影响会造成焊接钢板翘曲,从而造成拱箱翼板、腹板平面度未达到精度标准;施工过程中,由于拱箱质量大,施工难度高,吊装的节段很难达到预期位置,同样也会造成拱箱错台。拱箱接缝错台主要表现为:拱箱高度不变,腹板局部错开,腹板加劲肋错开。
随着钢箱拱桥在桥梁工程中的广泛应用,在进行质量控制时,钢箱接缝错台控制标准则是施工质量评定环节的一个重要内容,因此,在规范性文件《公路工程质量检验评定标准》中,错台的限制也不断调整,加强拱箱预制和施工过程中接缝错台的限制。
由于钢箱箱壁较薄,接缝错台可能会给结构的承载力造成较大的不利影响,因此,在提篮式钢箱拱桥施工过程中,对于拱肋接缝错台误差通常是进行严格的限定,但是,目前未见有关钢箱接缝错台对钢箱拱桥影响的分析和处理办法。本文以一座提篮式钢箱拱桥为例,对由于预制原因使腹板发生8 mm错台的节段进行分析,并介绍腹板发生错台的处治办法。
1 工程实例
研究桥梁为某中承式提篮拱桥,桥梁跨径布置为钢筋混凝土岸坡防护带+56 m(钢叠合梁)+274 m(钢箱拱)+45 m(钢叠合梁)+钢筋混凝土岸坡防护带,本桥主拱结构为提蓝式钢箱拱,跨度274 m,拱轴线在其所在平面内为悬链线,矢跨比1/4.4,失高62.3,主拱肋内倾角为9°。拱肋为箱型截面,尺寸从拱顶到拱脚由(2.4×3.5)m渐变为(2.4×6.0)m。双拱肋通过6个钢箱横撑连为一个整体。上下游拱肋沿着桥轴立面内水平线各分为29 节段,其中包括起拱段、标准段(分有横撑及无横撑两类)、合龙段,单肋最重节段约为94.5 t。主梁采用预应力混凝土空心板,先简支后结构连续,预制吊装施工方案边跨为简支钢叠合梁。拱肋主板材料板厚为20 mm、24 mm、30 mm、40 mm,钢材材质为Q345D。钢箱拱施工选用缆索吊装方案,缆索吊装系统总体设计为三跨两组承重索,见图1。
2 分析方法
本文对钢箱拱桥接缝错台的影响分析,以上述钢箱拱桥作为计算模型,建立有限元模型(见图2),设定拱箱无错台与接缝错台发生最大8 mm错台两种情况,在相同的荷载工况作用下进行计算,并根据计算结果分析拱肋接缝错台对内力和变形的影响。在有限元计算中,节段单元用钢臂单元连接,为了考虑最不利的情况,假定左右半拱的接缝错台是反对称的,并且假定拱肋靠近拱脚的节段位置不变。
对于中承式钢箱系杆拱桥来说,拱肋除主要承受轴力外,还承受一定的弯矩作用,轴力引起的应力和弯矩引起的应力叠加后,则是截面总应力见图3。因此,本文将工程中遇到的接缝错台值与无错台情况进行对比,分析接缝错台对截面上缘、下缘应力的影响,根据式(1)～(9)可验算错台截面应力是否超过材料的容许应力,受力分析见图4。
箱型截面特征如下:
翼缘面积:
腹板面积:
加劲肋面积:
截面总面积:
截面惯性矩:
截面抗弯模量:
轴力产生的应力为
式中:N为构件的轴心拉力或压力, At为构件的净截面面积。
弯矩产生的应力为
式中:Mmax为截面所受弯矩, Wx为截面抗弯模量。
构件所受总应力为
3 接缝错台截面应力的影响
该提篮式钢箱拱桥是分29段吊装的,发生错台两节段连接处位于拱肋的L/ 8截面附近,错台情况:腹板中部错边8 mm,长度分别为1 200 mm和1 500 mm。错台截面原设计截面与错台消减后截面如图5所示。接缝错台产生的拱肋错台截面的内力和变形计算结果如表1所示,接缝错台产生的拱肋错台截面的应力结果如表2所示。
注:轴力值受压为负,挠度值向下为负。
注:“-”表示压应力,“+”表示拉应力。
由此可见,在相同工况下,拱肋发生8 mm接缝错台对拱肋内力、竖向变形几乎没有影响,因此,可用无错台情况计算出的轴力值、弯矩值来代替有错台情况的轴力值、弯矩值。由于发生错台截面面积消减后,惯性矩减小,造成截面应力集中,截面应力相应增大,根据式(7)～(9)求得表2中应力,表2所示应力值均未超过容许应力值。
因此,为保证结构的安全,应采取有效措施增大截面有效面积和惯性矩。
4 腹板错台处治办法
4.1 腹板补强方法
为保证桥梁外形美观,避免应力集中,应对错台截面进行处治,采用补强的方法,使接缝位置光滑、平顺。腹板错台处两纵肋之间增加补强纵肋,箱内、箱外两侧补焊打磨圆滑按1∶8过渡,腹板补强纵肋下料前,应按图纸要求加工出双面坡口,确认材质和熟悉工艺要求,放样以1∶1的比例在样板台上弹出大样,确保各构件加工的几何尺寸的准确。腹板纵肋组焊按制造工艺进行操作,采用CO2气体保护焊进行焊接,纵肋边与腹板应密贴,见图6。
腹板纵肋采用补强搭接板搭接,并用拼接板密贴焊接,见图7。
4.2腹板补强验算
原设计焊缝接缝处截面:
A1=684 936 mm2,Ix1=2.73×1 012 mm4;
错台消减后:
A2=663 587 mm2,Ix2=2.42×1 012 mm4(图5);
错台补强后:
A3=698 497 mm2,Ix3=2.75×1 012 mm4(图6)。
补强后,截面积以及惯性矩均大于原设计值。
5 结束语
本文选取一座中承式提篮钢箱拱桥,建立有限元模型,在相同的荷载工况作用下,分析拱肋接缝错台对拱肋轴力、弯矩值、变形和截面应力的影响,并通过补焊加劲板来加强截面强度,得到的结论如下:
1)拱肋接缝错台对拱肋内力、竖向变形几乎没有影响,由于截面面积、惯性矩减小,截面应力相应增大,验算结果表明应力均未超过容许应力值,结构安全。
2)在腹板错台两纵肋之间增加补强,腹板纵肋补强搭接板后,截面积以及惯性矩均大于原设计值,因此,目前的错台处理办法是较为合理的。
参考文献
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沥青路面裂缝处治方法 篇5
由于沥青路面具有造价低、噪音小、行车舒适、施工快捷、维修方便等优越性，因而沥青路面得到了广泛的推广和应用。裂缝是沥青路面常见的病害，对道路的危害极大，特别在冬季和春季，因时有雨、雪水渗入，在行车荷载的作用下，使本来就处于裂缝状态的路面病害更加趋于严重，最终导致破坏。因此，为了提高路面质量，减少路面病害，必须加强对沥青路面早期裂缝的认识及防治工作。沥青路面裂缝的型式
沥青路面裂缝按裂缝的形状可分为纵向裂缝、横向裂缝、网状裂缝（龟裂）和不规则裂缝等四种型式。
2.1 纵向裂缝
损坏特征：与道路中线大致平行的长直裂缝，有时伴有少量支缝。这类裂缝通常由路基、基层沉降，或施工接缝质量或结构承载力不足而引起。路基、基层沉降引起的纵缝，通常断断续续，绵延很长；施工搭接引起的纵缝，其形态特征是长且直；而结构承载力不足引起的纵缝多出现在路面边缘，由于路基湿软造成承载力不足，从而导致纵缝。
2.2 横向裂缝
损坏特征：与道路中线近于垂直的裂缝，有时伴有少量支缝。横向裂缝多由路基、基层裂缝的反射或由路面低温收缩造成；最初多出现于路面两侧，逐渐发展形成贯通路幅的横缝。
2.3 网状裂缝（龟裂）
损坏特征：相互交错的裂缝将路面分割成形似网状或龟纹状的锐角多边形小块，块的尺寸小于50cm×50cm。网状裂缝（龟裂）是行车荷载的重复作用而引起的疲劳裂缝，其最初形态是一条或几条平行的纵缝，随着荷载重复作用次数的增加，平行纵缝间出现了横向、斜向连接缝，形成多边的、锐角的、形似网状、龟裂状的裂缝型式。
2.4 不规则裂缝
损坏特征：路面裂缝呈不规则形状，块的最长边长小于100cm。不规则裂缝主要由面层材料的收缩和温度的周期性变化所致。沥青路面裂缝产生的原因
3.1 纵向裂缝产生的原因
（1）改建公路中新老路衔接处处理不符合技术规范要求，造成路基不均匀的沉陷或者滑坡，形成裂缝；
（2）新建公路中由于碾压不均匀，出现路基、基层局部未压实或两侧密实度不够，使路基、基层承载力不足产生不同程度的沉陷，形成裂缝；
（3）沥青混合料摊铺时，接缝处理不当，造成路面渗水或面层压实度未达到要求，在行车作用下形成裂缝；
（4）傍山公路一半是挖方，一半是填方，如果施工时未按规范要求处理，易造成自然沉降，经长时间行车的作用形成裂缝。
3.2 横向裂缝产生的原因
（1）路基、基层出现干缩或冻缩形成裂缝，反射到沥青路面上产生裂缝；
（2）在施工过程中路基、基层的上、下层横接缝出现重叠或搭接过少而形成裂缝，反射到沥青路面上产生裂缝；
（3）冬季气温下降，沥青路面收缩形成裂缝。
3.3 网状裂缝、不规则裂缝产生的原因
（1）基层整体强度不足，沥青路面老化，在行车的作用下形成网状或不规则裂缝；
（2）沥青面层偏薄，不符合设计要求，或交通量超过设计能力，造成网状或不规则裂缝；
（3）沥青面层在温度周期性的变化下产生收缩，造成不规则裂缝。裂缝的处治方法
4.1 在高温季节全部或大部分可愈合的轻微裂缝，可不加处理。在高温季节不能愈合的轻微裂缝，可采用以下两种方法进行处治：
（1）将有裂缝的路段清扫干净并均匀喷洒少量沥青（在低温、潮湿季节宜喷洒乳化沥青），再匀撒一层2~5mm的干燥洁净石屑或细砂，最后用轻型压路机将矿料碾压。
（2）沿裂缝涂刷少量稠度较低的沥青。
4.2 对于路面的纵向或横向裂缝，应按裂缝的宽度按以下步骤分别予以处治：
（1）缝宽在5mm以内：
①清除缝中杂物及尘土；
②将稠度较低的热沥青（缝内潮湿时应采用乳化沥青）灌入缝内，灌入深度约为缝深的2/3；
③填入已筛好的干净的石屑或细砂（视缝宽窄选料），并捣实；
④将溢出缝外的沥青及石屑、砂清除干净。
（2）缝宽在5mm以上：
①除去已松动的裂缝边缘；
②清除缝中杂物及尘土；
③用拌和均匀的热沥青混合料分层填入缝中，并捣实（缝内潮湿时应采用乳化沥青混合料）。
4.3 因沥青性能不好、或路面设计使用年限较长、油层老化等原因出现的大面积网状裂缝或不规则裂缝，此时若基层强度尚好时，通过技术经济比较，可选用下列维修方法：
（1）乳化沥青稀将封层，封层厚度宜为3~6mm。
（2）加铺沥青混合料上封层，或先铺设土工合成材料后，再在其上加铺沥青混合料上封层。
（3）改性沥青薄层罩面。
（4）单层沥青表处。
公路软土路基处治措施 篇6
【关键词】公路工程；软土路基；处治方法
0引言
路基是公路的重要组成部分，主要承受路面传来的荷载，其应具有足够的强度、刚度、稳定性及耐久性。在公路工程中经常会遇到软土路基，往往把淤泥质土、淤泥及软黏性土统称为软土。软土的特点为压缩性高、天然强度低、透水性小，天然含水量一般为30%～70%，孔隙比一般为1.0～1.9，压缩系数一般为0.005～0.02，渗透系数一般为10-8～10-7厘米/秒，抗剪强度低，还具有触变性和蠕变性等特殊的工程地质性质。软土路基存在的主要问题有：当软土路基的抗剪强度不能承受外荷载时，路基会产生局部或整体剪切破坏，造成路堤塌方或失稳等现象；当软土路基产生过大的沉降变形时，会影响道路的正常使用，尤其是产生过大的不均匀沉降时，会造成路面开裂破坏，从而导致路面整体损坏等情况。
目前，软土路基处治的方法比较多，但由于具体工程的地质条件不一样，对地基处理达到的要求也不一样。在实际施工中，需要从现场地质情况、设计要求、本单位机具配备、本工程工期要求等方面进行综合考虑，来选择合适、合理的处治方法。
1软土路基处治原理
土体是由不同成分和不同尺寸的土粒形成的多相分散的体系，土体的强度决定于土粒之间连接的强度，而土粒之间连接的强度又决定于土粒之间的摩阻力和黏聚力。土体的密实度越大，空隙越小，水越不容易侵入土体，其强度和水稳定性就越好。在软土路基施工时，若达不到最佳含水量，就很难达到规定的压实度值，也就不会满足相应的密实度要求。因此，含水量和密实度是软土加固处治的关键。
2软土路基处治方法
2.1表层处理法
主要包括土工聚合物、砂垫层及反压护道法。
土工聚合物主要包括土工格栅和土工布。土工格栅加固软土的机制主要包括格栅孔眼对土的锁定作用、格栅表面与土的摩擦作用及格栅肋的被动抗阻作用，这些作用可以约束土颗粒的侧向移动，使土体的稳定性增加，从而使地基承载力提高，控制软基地段沉降量的发展。土工布加固软土地基的作用包括隔离、排水、应力分散等，其铺设在路堤的底部，可以提高地基的承载能力，而且还不会降低排水效果。当铺设2层以上时，每层之间要铺厚10～20厘米的砂粒垫层，使基底的透水性增强。在铺设时还要考虑锚固搭接长度及土工布的平整和张拉情况，保证土工布受力的整体性。
砂垫层比较适用于地基上部为软土层的情况，特别是软土层较薄且含水量较大的情况，主要包括换土砂垫层、排水砂垫层、砂垫层和土工布联合使用等形式。其主要加固机制是使软土在路堤自重的作用下加速沉降的发展，从而缩短固结的时间。砂垫层施工比较简单，不需特殊机具设备，但需要控制加荷速率，使地基能充分地进行排水固结，主要适用于运距较近、砂料比较丰富、工期不紧的施工现场。
2.2换填法
一般适用于地表下0.5～3米的软土处治，主要包括开挖换填法、爆破排淤法及抛石挤淤法。
开挖换填法是挖除全部或部分软弱土层，再用强度较高、渗水性较好、性能比较稳定、具有良好的抗侵蚀性的砾石、卵石、碎石、砂、矿渣、粉煤灰、干渣等材料进行回填。该方法比较简单，易于施工。在路堤范围内，挖除待处理的软土層，待动力触探符合设计要求以后，采用上述材料进行换填，可以使用分段挖除、分层回填的方法，以人工或机械方法分层碾压，达到要求的密实度。
爆破排淤法是利用炸药在泥沼或软土中爆炸，将淤泥炸开，再回填强度较高、渗水性较好的材料。爆破排淤一般分为2种，一是先爆破后回填，适用于稠度较小的软土；二是先在原地面上回填路堤，再在基底下进行爆炸，适用于稠度较大的泥沼或软土。
抛石挤淤法是当软土或沼泽土位于水下，更换土和排水均比较困难，且厚度在3米以内，表层没有硬壳的情况下，在路基底部抛投一定数量易风化石料挤淤的方法。片石大小可以按软土或泥炭的稠度选定。这种方法施工简单、方便、快速，适用于常年积水的水塘地，运距比较短、石料比较丰富的情况。抛投石料应先从路堤中间开始，向前突进后再逐渐向两侧扩展。
2.3垂直排水法
对于软土厚度比较大、填土厚度较大的软土路基可以采用此方法，主要原理是利用袋装砂井、塑料排水板及砂井来增加土层竖直方向的排水，使水平方向的排水距离缩短，使土体的固结加速，软土的强度得到了提高。
袋装砂井主要是用管式振动打桩机，选用聚丙烯等制成的袋，采用渗水率较高的中、粗砂制成砂袋。其施工工艺流程为整平—铺下层砂—定机具—插套管—沉砂袋—取套管—移机具—埋砂袋—铺上层砂。袋装砂井的平面布置一般是按正三角形的形状布置的，根据路段具体情况确定相应的直径、根数、长度、砂垫层等。为了使路堤以外一定范围内的地基土能加速固结，砂井的设置范围一般要比路堤的范围宽一些，这种布置可以提高地基的稳定性，还可以减小侧向变形以及由此引起的沉降。在砂井顶部铺设50厘米厚的砂垫层能够促使从袋装砂井内渗出的水顺利排除，其中袋装砂井顶部应保证至少伸入到砂粒垫层内30厘米，这样可以保证其与砂粒垫层连接通畅以使排水畅通。
2.4重压法
重压法主要包括堆载预压法和真空预压法。
堆载预压法是通过填土堆载进行预压，使地基土压密、固结，从而提高了地基的强度。堆载预压法施工操作方便，使用材料和机具简单，但预压需要一定的时间，主要适用于工期要求不紧的工程。
真空预压法是采用真空抽气设备，使密封的软弱地基形成真空负压力，促使土颗粒间的自由水发生移动、排出，达到使土体压密、固结的目的。适用于孔隙比较大、含水量较高、渗透系数较小的粘土。
2.5化学加固法
化学加固法主要包括旋喷桩、硅化法、注浆及水泥土搅拌法等，是通过在软土路基中加入水泥、生石灰、粉煤灰等化学材料，这些材料在注入土体后，通过发生一定的化学反应，形成具有较高强度的复合地基。
硅化法是用以硅酸钠为主的混合溶液对软土进行加固的一种方法，主要是借助电的作用进行加固。加固作用快，但造价较高，不适用于渗透系数较小的土层。
旋喷桩可分为粉体喷射桩和高压喷射注浆加固法等。其中高压喷射注浆加固技术是利用一定的钻孔设备先钻至规划的深度，再通过高压泵依靠安装在钻杆一端的喷射装置向周围土体喷射化学浆液，同时控制钻杆进行旋转且往上提升，一定范围内的土体结构与化学浆液混合胶结硬化在土基中形成一个具有一定强度的圆柱状水泥土固结体，实现了止水防渗和加固处理地基的作用。这种方法用途比较广泛，作为地下连续墙可防止渗水，作为施喷桩可提高基础的承载力，还可用于处理路基的不均匀沉降等。
3结束语
除了上述软土路基加固方法外，还有桩基、沉井等，主要用于软土地基桥梁与大型涵洞等重要构筑物的基础中。公路软土路基对公路交通的使用有重大的影响，若处理不当，就会后患无穷。目前，各种处理软基的方法各有利弊，常常多种方法综合运用，才能达到更好的处理效果。在工程施工中，应因地制宜，结合工程实际情况，依据现场土质情况、设计要求、施工条件、施工的可行性、方便性与经济性等综合考虑。
参考文献：
[1]王江飞，李乾玲.公路软土路基处理技术探讨[J].交通标化，2010（20）：110-112.
地铁盾构区间岩溶处治施工技术 篇7
1.1 玉金区间工程概况
南宁地铁2号线玉金区间, 线路起点玉洞站, 终点为金象站。区间沿银海大道布设, 为两条单洞单线圆形盾构隧道, 线路埋深14.20 ~ 17.30m之间, 覆土厚度为9.36 ~ 12.46m。区间隧道左线设计起止里程为ZDK20+965.378 ~ ZDK21+891.704, 区间长度925.462m ;右线设计起止里程为YDK20+965.378 ~ YDK21+891.704, 区间长度为926.326m。
1.2 工程地质
玉金区间主要位于第四系地层, 主要为人工填土层、坡残积土层、泥盆系地层。岩溶集中分布区:区间隧道顶板以上主要为 (1) 1杂填土、 (1) 2素填土、 (6) 4-2碎石土、 (8) G2强风化硅质岩;区间隧道区域主要为 (8) G2强风化硅质岩;区间隧道底板以下主要为 (8) G2强风化硅质岩、 (8) H3中风化灰岩、 (8) N1全风化泥岩。
1.3 水文地质概况
根据测区内地下水赋存条件、含水介质及水力特征分析, 可将测区内地下水划分为三种基本类型:松散岩类孔隙水、基岩裂隙水和岩溶水。松散岩类孔隙水, 含水岩组为填土层、坡残积的黏土层、粉质黏土层和碎石土层, 水位埋藏浅, 地下水类型为潜水或上层滞水。基岩裂隙水稳定水位埋深一般为8.91 ~ 17.98m, 水位在86.82 ~ 95.87m之间, 地下含水量大, 对施工有一定影响。岩溶水埋深一般2.1 ~ 5.78m, 水位在98.14~102.70之间, 地下水含量贫乏, 对施工影响不明显。
场地地下水位受季节变化影响较大, 每年雨季在四月至十月, 降雨量大, 水位上升很明显, 在秋、冬两个季节雨量会减少, 地下水位也会因此下降。依据收集的资料, 年变化幅度约2~5m。
1.4 玉金区间岩溶区域分布情况
根据勘察资料, 桩号YDK20+530 ~ YDK20+770范围为可溶岩集中分布区。岩溶分布图详见附图1, 其中影响本工程区间盾构施工的岩溶编号为R3、R5、R8、R10。岩溶R3 :长约30m, 宽2.0~7.0m, 洞高1.0~23.0m, 距隧道底板6.3m。岩溶R5 :长约12m, 宽约2.5m, 洞高约17.4m, 距隧道底板11.79m。岩溶R8 :长约35m, 宽约2~6m, 洞高约2~18.5m, 距隧道底板5.64m。岩溶R10 :边长约10m等腰直角三角形, 洞高约1.5m、12m的两层2个溶洞, 距隧道底板8.8m。
2 施工方案选择
经比较, 对不一样的溶洞需采取不一样的处理方法。
2.1 无填充溶洞与半填充溶洞
2M以上的填充或半填充溶洞, 第一个高压VC填沙填填空, 然后用注浆加固。在砂铸造时, 使用了原始的探测孔作为空气孔, 孔用于灌浆。对于小于2m的填充或半填充溶洞, 灌浆充填。
2.2 全填充溶洞
压力灌浆法是用来补强, 压力逐渐增大, 间歇和反复的压力。间歇注浆扩散控制和所有新的注浆孔中心线已探明洞钻孔的袖阀管注浆花管注浆等钻孔, 注浆材料周围的水泥+加速器的洞, 水泥的中心孔;第三、注浆压力和注浆量:相对小的压力外孔 (0.2 ~ 1.0MPa) 、次数 (3 ~ 4倍) , 大量的控制, 0.8 ~ 2.0MPa的中心孔压、注浆3 次;和 (4) 半径:粘土、粉质粘土和泥炭土为1.5m, 填砂, 2 ~ 250万件, 6 ~ 10h。
2.3 溶洞处理实施方案
根据场地钻探揭示溶洞及填充物情况, 岩溶区R3溶洞充填物为流~ 软塑状粘土混碎、砾石, 岩溶区R5溶洞充填物为流~ 软塑状粘土混灰岩、硅质岩碎石, 岩溶区R8溶洞充填物为流~ 软塑状粘土混砾石, 故对岩溶区R3、R5、R8进行注浆处理, 岩溶区R10为两层两洞, 上层溶洞充填物为碎石机粘土, 下层溶洞无充填, 故对R10上层溶洞进行注浆处理、下层溶洞先进行充填、再注浆处理。
3 施工工艺及施工方法
3.1 工艺流程
是是否测量放线钻孔安放注浆管浇注套壳料第一段注浆达到要求注第二段检测达到要求结束注浆注浆作业配置浆液监控量测补注否图1 注浆施工工艺流程。
3.1.1 花管注浆工艺流程
(1) 预钻:确定钻孔位置, 钻孔到预定深度。
(2) 制作:外部25pvc塑料管按20~ 25cm距离两孔直径5mm的间隔, 在两排孔垂直的相互位置;在三层防水胶带包的孔。
(3) 处理花管:在完成钻探已经制作成花管中部, 距管口约8~ 12m, 不连接PVC管。
(4) 密封性能:对密封的水泥砂浆孔下水管PVC从5 ~6m的孔的位置开始。
(5) 管道连接:在密封孔中达到3到5天的年龄, 灌浆压力管和管道连接。
(6) 作浆:根据水泥浆水灰比设计。
(7) 注:启动灌浆泵, 加压送水。在这个过程中, 压力逐渐增加, 直至冲胶密封压力下降, 泵送水泥浆, 注浆所需的设计压力和稳定;在这个过程中, 间歇灌浆需要可见或设计要求, 直到满足设计要求。
(8) 灌浆过程中的记录:灌浆时间、灌浆压力、水泥含量、水胶比、灌浆工艺的特殊情况等。
(9) 后压浆达到设计要求, 清洗管道及管道, 拆除后的注浆管, 下孔注浆。
3.1.2 袖阀管注浆工艺流程
(1) 预钻:确定钻孔位置, 钻孔到预定深度。
(2) 孔清洗:用粗泥浆完成钻孔已完成的粗粒沉积物。
(3) 下一套壳材料:根据所制备的壳材料的配合设计, 从底部的孔设置壳到孔灌注。
(4) 使袖阀管:在直径为50mm的PVC管在间隔35cm远程开放8 ~ 10mm, 直径5mm小孔, 开放范围约5~8cm, 交错的定位孔;在小孔外开10cm长套3mm厚层橡胶膨胀圈约 (即套阀) 用防水胶带密封端 (袖阀管市场上一般都有产品出售, 大小不同的制造商) 。
(5) 下套阀管:在套管下端的孔中, 已产生了良好的套筒阀管。
(6) 管道连接:在套管材料达到一定年龄 (约3~7d) , 在袖阀管注浆装置中, 在注浆装置约20cm长开孔的中间, 在每一个止浆塞、注浆、袖阀管注浆装置连接压力管。
(7) 作浆:根据水泥浆水灰比设计。
(8) 开环注浆:注浆装置需要灌浆孔段, 启动灌浆泵, 加压送水, 在这个过程中, 压力逐渐增加, 直到将橡胶套阀和相应的套管, 位置的压力下降, 泵送水泥浆, 注浆所需的设计压力和稳定;在过程间歇灌浆需要可见或设计要求, 直到满足设计要求。
(9) 连续开环灌浆:根据设计要求, 对灌浆管的上下运动, 按需按上述第八个点进行灌浆, 逐步开环, 直至完成所有的孔段灌浆。
(10) 灌浆过程中的记录:开环位置、灌浆时间、灌浆压力、水泥含量、水胶比、灌浆工艺的特殊情况等。
(11) 后压浆达到设计要求, 清洗管道和套筒阀管, 拆除后的注浆管, 下孔灌浆。
3.2 注浆孔平面布置
对已探明的溶洞根据其大小, 在探到有溶洞的钻孔周围按照横纵间距2m间距再次补充钻孔, 处理范围至结构轮廓外放3m, 隧道底板以下3m内溶洞 (图2) 。
注浆管布置剖面图如图3所示。
金象站站玉洞站站R3玉金区间右线R5R8R10玉金区间左线钻孔布置图如图4所示。
3.3 处理施工顺序
3.3.1 充填型溶洞施工
岩溶区R3、R5、R8、R10上层溶洞为充填型溶洞, 注浆充填施工序列如下。
(1) 施工顺序规则:探边界、注浆充填、注浆效果检验。
(2) 注浆施工时, 先从外排注浆孔开始注浆, 将处理范围内溶洞与外界洞体隔离, 再处理中间区域。
(3) 外排注浆孔注水泥- 水玻璃双液浆, 形成止水、止浆帷幕, 保证注浆的效果。
(4) 中间部分注浆孔进行跳跃施工, 防止窜浆、跑浆的现象。
(5) 纵向多层分布溶洞, 由深至浅依次充填处理。
3.3.2 无充填型溶洞施工
岩溶区R10下层溶洞为无充填型溶洞, 需进行砂砾、碎石充填, 注浆施工顺序如下。
(1) 成孔, 钻机钻孔成孔, 泥浆护壁成孔。
(2) 埋管, 钻孔PVC管作为注砂管, 之后作为注浆管。
(3) 填充砂石后压力注浆, 固结溶洞内的砂石填料。
(4) 上一层溶洞都设3个排气孔, 采用同一个填充孔, 由下往上逐层灌的顺序, 灌完下层溶洞后提升PVC管至上层的溶洞。
3.3.3 施工顺序要点
作为防水、灌浆帷幕, 将在腔内和外腔隔离, 来处理中间区域;在一侧的水, 加加速器, 以确保灌浆效果;区域的中间孔应跳施工, 以防止泥浆泄漏和窜浆、半填充溶洞填砂处理, 再进行其他溶洞注浆填充处理。
3.4 注浆材料及施工参数
3.4.1 注浆材料
(1) 纯水泥浆:采用42.5级普通硅酸盐水泥, 水灰比=0.8 ∶ 1 ~ 1 ∶ 1。
(2) 双液浆:水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥;
水玻璃:模数m为2.4 ~ 3.4, 浓度Be=30 ~ 40 ;双液浆混合后, 现场试验失去可泵性的时间约为60s。
(3) 速凝剂。
(4) 灌砂浆:采用42.5级普通硅酸盐水泥和中砂, 现场拌制, 配合比为水泥∶砂∶水=1 ∶ 5.7 ∶ 1, 流动度为70mm。
3.4.2 施工参数
(1) 止浆墙、周边孔:以多次数、较大量控制、相对小压力;每3~4次, 压力为0.2 ~ 1.0MPa。
(2) 中央孔压控制在0.8~2.0MPa。
(3) 入浆速度:30~70L/min。
(4) 注浆间隔时间:间隔为6~10h每次。
3.5 注浆终止的标准
当灌浆压力达到了最终设计压力, 灌浆量达到了80% 的灌浆量;或灌浆压力未达到最终设计压力, 灌浆量已达到灌浆量的设计。
3.6 注浆结果检测
采用钻芯取样及标准贯入试验对岩溶区进行检测 (图5) 。钻芯取样9个孔位, 芯样抗压强度值均大于0.2MPa, 满足设计要求。标准贯入试验数据统计结果:修正后锤击数最大值15.6 击, 最小值11.8 击, 平均值13.73 击, 标准差1.111, 变异系数0.080, 标准值13.28击, 试验部位地层加固均匀性较好, 标准贯入试验锤击数满足设计要求。
4 施工注意事项
4.1 注浆施工
4.1.1 城市交通限制, 边界难一次封闭
盾构岩溶施工区位于城市主干道下方, 为保证正常通行, 钻孔注浆只能分块、分区域施工, 因此, 为避免浆液浪费, 选择合适的封闭方案尤为重要, 围挡尽可能延布孔边界线布设封闭施工。
4.1.2 钻孔遇杂填土、流~塑状土质成孔难
钻进过程中, 遇地表杂填土及溶洞内流~ 塑状土质容易造成塌孔, 后期埋管难, 在施工时, 遇到此类土层可先预注浆加固再钻进成孔。
4.1.3 边界注浆难以控制
如浆液凝结时间过长, 边界封闭困难, 浆液流失严重, 难以形成有效的止水、止浆帷幕。如浆液凝结时间过短, 加固区域得不到充分填充切易造成设备管路堵塞。故施工时, 须通过现场试验调整双液浆配比, 并尽可能小压力、多次进行注浆加固。
4.1.4 地面隆起、冒浆
注浆过程中经常会遇冒浆现象, 有时还会造成地面隆起, 应控制好注浆压力与注浆量, 多次重复注浆。
4.2 盾构掘进
(1) 通过深孔灌浆充填和压缩、劈裂和置换裂缝, 灌浆和堵水可能无法完全防止地下水的渗漏, 在灌浆处理后的盾构在开挖段仍有软、硬地层可能会遇到, 坚硬岩石、高压水、开挖面塌陷、刀具。泥饼, 喷涌等情况, 对隧道洞口段采取相应措施。
(2) 加强管理, 合理配置工具。进洞前, 根据预测结果, 选择开换刀运行里程, 按计划中的开检工具和更换新刀的工具, 配备滚刀破岩。合理选择掘进方式, 严格控制掘进参数。
(3) 护盾姿态控制:密切注意盾构表面与隧道之间的不均匀摩擦, 以及切割环切割形成的不同阻力, 以防止形成偏差, 减缓掘进速度, 将刀头向上和向下部分的力是大致相同的, 以减少护盾的现象。
(4) 加强土壤改良和管理:在进洞前仔细维护注泡沫和泥浆体系, 确保系统正常。根据地层特点, 发泡剂用量适宜56L环。洞组稳定性差, 要严格控制渣量和掘进速度的相对平衡, 加强对压载土的组成和土壤水分的观测, 及时停止处理异常。
(5) 确保铰链密封和盾尾密封的防水效果。在进入洞前, 必须仔细检查、维护和调整铰链密封和盾尾密封, 并在开挖过程中严格控制各铰油缸的行程, 以保证铰链密封的效果。加强盾尾刷密封注脂检查, 确保密封效果的密封。
(6) 段底注浆应结合同步灌浆和二次灌浆, 用水泥砂浆灌浆, 二次补灌用水泥水玻璃双浆。根据工程地质条件, 合理调整和控制灌浆压力和灌浆量。根据施工监测的结果, 及时进行必要的补充灌浆, 防止段纵通道的形成。
(7) 做好喀斯特洞洞施工应急预案。该项目位于喀斯特石灰岩地区的断裂带, 喀斯特地下水处于压力之下, 水分丰富, 灌浆可能无法防止喀斯特地下水渗流, 容易产生突涌泥或地表塌陷情况。因此施工前必须做好应急处理计划, 准备必要的救援物资和设备。
5 结束语
通过南宁地铁2号线金乡站盾构隧道洞口工程, 对喀斯特溶洞、溶洞充填物及围岩承载能力、渗透系数进行了分析比较, 采用不同的处理方法对不同的溶洞进行了确定, 对喀斯特溶洞处理平面布置的灌浆孔、溶洞施工顺序、灌浆处理加固效果进行检查, 对盾构隧道的相应措施进行了总结。通过喀斯特洞的加固处理, 盾构机是安全顺利通过喀斯特开发区。盾构隧道穿越喀斯特地区表面的左线2.7cm累计最大沉降监测中、右线2.6cm、最大变化速率1.9mm/d, 周边建筑物及地下管线监测情况良好;区间隧道成洞情况, 左线平面偏差+42mm、高程偏差-20mm, 右线平面偏差+38mm、高程偏差+16mm。充分证明处理方案的合理性, 达到了预期要求。
参考文献
某隧道施工中塌方冒顶处治 篇8
1 坍方冒顶事故概况
某隧道为分离式双洞隧道,其中左线隧道长770m,平面采用R=2000m的圆曲线+缓和曲线+直线,右线隧道长766m,平面采用R=1600m的圆曲线+缓和曲线+直线,纵坡均为-2.48%,设计时速100 km/h,建筑限界10.75×5.0m(按双向四车道分离式隧道设计),设计荷载为公路一级。
该隧道右线上台阶于2009年11月10日全部贯通,2009年12月13日凌晨,在从进口端向出口端下台阶拉中槽施工时发生坍方冒顶,致使洞身YK150+392～450段约58m上台阶全部被掩埋。地表塌陷(见图1示意)长度约50m,宽约10～15m,深约3～5m。塌陷体体积约2500～3000m3。从地表塌陷的地质断面看,地表覆盖层约1.0～2.5m碎石土,下为强风化和弱风化浅粒岩。进口端掌子面坍方体(见图2示意)主要为弱风化浅粒岩,出口端掌子面坍方体(见图3示意)为强风化浅粒岩。
2 塌方冒顶原因分析
2.1 坍方段落原设计概况
《隧道详细地质勘察报告》揭示,坍方段落YK150+392～YK150+450段穿越弱风化浅粒岩地层,隧道埋深25～35m,围岩呈灰褐色、灰色,主要矿物成分为石英、长石,次为黑云母,节理裂隙发育,围岩级别Ⅳ级。RQD=22%,Rc=40MPa,Vp=3300m/s,Kv=0.54。从上台阶开挖、地表塌陷区和进出口坍方掌子面的地质出露情况看,基本与原勘察资料一致。坍方段原设计的衬砌类型为Z4(YK150+392～YK150+412段,长20m)和Z4q(YK150+412～YK150+450段,长38m),具体支护设计参数见表1。
原设计主要采取的设计措施有:
(1)Ⅳ级围岩浅埋段要求采用预留核心土的台阶分部法施工。
(2)Ⅳ级围岩段全部采用超前支护辅助工程措施,其中Z4衬砌段采用4.8m长、环向间距40cm的Φ22砂浆锚杆作为超前支护,Z4q段采用5m长、40cm环向间距的Φ50注浆小导管作为超前支护。
(3)设计文件要求施工中洞口浅埋段应及时施作二次衬砌,且距离掌子面长度不应超过60m。
(4)每榀钢架均应在台阶分部位置设置4根(每根长4m)Φ25砂浆锚杆作为锁脚锚杆。
(5)因本隧道浅埋段较长,设计文件中专门做了“隧道施工安全设计”,特别对洞身施工防坍的主要措施作了细致要求。
截至塌方冒顶为止,该隧道二衬浇注至距离进口端坍方的掌子面YK150+392约120m处,出口端坍方掌子面YK150+450至隧道出口90m均未施作二衬及下台阶。
2.2 塌方冒顶原因分析
根据塌方冒顶段落的原设计及其实际情况,结合塌方冒顶揭示的地质条件,分析塌方造成的主要原因如下:
(1)地质原因
隧道该段处于浅埋段,且为弱风化浅粒岩地层, 主要矿物成分为石英、长石,次为黑云母,节理裂隙发育,隧道洞身区域地下水主要为基岩裂隙水,对隧道围岩的稳定性有所影响,是诱发塌方的一个原因,由于地下水向开挖面不断渗透,降低了岩体之间的摩擦力,使原本处在临界状态的围岩产生塌方。故地质、水文条件是导致隧道坍塌的客观原因。
(2)施工原因
根据塌方冒顶段落的原设计及现场实际情况看,施工过程中,由于未按设计施工,致使围岩暴露时间过长,二次衬砌未及时跟进,导致隧道坍塌。施工单位往往过多地考虑经济、工期等因素,采取的处理方式一般仅按围岩类别套用设计图中既有的支护方式,不会采取特殊的支护方法,留下隐患。中间塌方常常在开挖下台阶时产生,主要是上台阶开挖与初支后围岩产生的应力分布已较为稳定,在进行下台阶施工时应力重新分布,使初支的拱架等受力产生变化,在复杂条件下,会出现拱架变形、喷射混凝土开裂,进一步产生塌方。因此,在进行下台阶施工时更应观察初支变化情况,并采取相应措施;但现场施工人员在上台阶施工完后往往认为对本段围岩情况已了解,对围岩自稳能力估计过高,思想麻痹大意,忽视了围岩的细微变形,最终因洞顶围岩稳定性降低而产生坍塌。
3 塌方冒顶段处治方案及支护措施
针对病害产生的原因,结合施工图设计资料和实际开挖情况,对YK150+392～YK150+450塌方段围岩类别和支护进行了变更,处理方案分为洞外处理和洞内处理。
3.1 冒顶洞外处理
地表塌陷区采用砂砾或矿渣等轻质材料回填至原地面,表层填筑50cm厚粘土隔水层,并应做好相应的排水措施。
3.2 坍塌段洞内处理
3.2.1 塌方段洞内处治主要技术措施
(1)洞内施工采用Φ50小导管和Φ89管棚组合超前支护(见图4示意)。小导管环距30cm,搭接长度2m,外插角25°;管棚环向间距40cm,搭接长度2m,外插角3～5°,施工时沿隧道开挖外轮廓线打入岩层中,端部焊接在钢架上。拱部180°范围内采用单根长4m的Φ50注浆小导管加固地层,纵横向布置间距1×1m,施工中应保证小导管注浆饱满。
①超前小导管采用Φ50热轧无缝钢管加工制成,直径50mm,壁厚5mm,管壁四周钻Φ8mm注浆孔,孔间距100mm,呈梅花形布置,尾部300mm不钻注浆孔作为止浆段(见图5示意)。
②管棚预注浆采用水泥砂浆,参数如下:注浆压力1.0～1.5MPa;水泥浆水灰比W/C=1.0;水泥采用425普通硅酸盐水泥。
③超前小导管预注浆采用水泥砂浆,参数如下:注浆压力0.5～1.0MPa;水泥浆水灰比W/C=1∶1;水泥采用425普通硅酸盐水泥。
(2)采用强而密的型钢钢架支护,钢架采用I20a工字钢,纵向间距0.5m,钢架环形设置,仰拱全封闭。
(3)二衬采用50cm厚C30钢筋混凝土二次衬砌,用于保障结构的长期安全和稳定性。
(4)开挖采用侧壁导坑法施工开挖,保证开挖时掌子面的稳定,具体开挖及支护步序详见相关设计图6示意。
开挖作业由上至下,衬砌施工由下而上,仰拱及二次衬砌宜及时施作,施工顺序:
左侧上台阶开挖1→左侧上台阶初期支护及施工支护II→ 左侧下台阶开挖3→左侧下台阶初期支护及施工支护IV→左侧仰拱及仰拱回填施作V→右侧上台阶开挖6→右侧上台阶初期支护VII→ 右侧下台阶开挖8→右侧下台阶初期支护IX→右侧仰拱及仰拱回填施作X→拆除中隔壁支护11→二次衬砌整体浇注Ⅻ。
(5)二次衬砌模筑混凝土应紧跟掌子面,距离不大于50m。
3.2.2 主洞支护及衬砌参数
初期支护:喷射混凝土采用26cm厚C25早强混凝土;钢筋网间距为15×15cm,直径Φ8双层钢筋网;采用I20a工字钢钢架,钢架靠围岩一侧保护层厚度不小于4cm,临空侧不小于2cm;Φ50小导管系统注浆锚杆,单根长4m,纵横向布置间距1×1m。
拱墙二衬:采用C30钢筋混凝土,厚50cm。
仰拱初期支护:混凝土采用26cm厚C25混凝土。
仰拱二衬:采用C30钢筋混凝土,厚50cm。
4 塌方处治施工要求及注意事项
(1)施工中应严格遵循“短进尺、弱爆破、快封闭、勤量测”的原则,严格控制循环进尺和爆破震动速度。
(2)施工前,应根据工程地质条件,结合开挖断面、开挖方法、每循环爆破进尺以及其它施工能力编制实施性的施工设计。
(3)坍方处治前,应采用沙袋或喷混凝土等临时支护措施,稳定坍方掌子面,避免坍方范围扩大。
(4)对临近坍方段两端20m范围内的未坍方段,应加强对初期支护变形和开裂的监测,必要时采用Φ50注浆小导管或临时钢架加固。
(5)初期支护顺序:初喷混凝土3～5cm→施工注浆小导管并注浆→安设钢筋网→钢架架设→复喷混凝土至设计厚度。喷射混凝土要求必须采用湿喷工艺;钢筋网应与小导管端头连接牢固,喷射混凝土时要适时调整喷射角度,保证钢筋与壁面间混凝土的密实性;钢架与岩壁的间隙必须用喷射混凝土充填密实。
(6)初期支护应及时封闭成环,二次衬砌应紧跟掌子面,且距离不得大于50m;二衬必须采用模板台车和有压泵送混凝土整体式浇注,并要求在浇注时保证电、料的持续供给,浇注不得中断;超挖部分应采用与二次衬砌同级的混凝土回填。临时施工支护仅在上台阶设置。
(7)锁脚锚杆布置在上下台阶部,每榀布置4根Φ25砂浆锚杆,单根长3.0m。
(8)临时钢架采用跳槽开挖逐榀接长,下部跳槽预留长度应不小于3m。
(9)隧道开挖采用优先机械开挖。
(10)喷射混凝土采用湿喷工艺。钢架间喷混凝土应饱满平顺;钢架与围岩之间的间隙应用喷混凝土充填密实,钢架背后禁止填塞片石或其它杂物。
(11)喷射混凝土的回弹物严禁重复利用。新喷射的混凝土应按规定洒水养护。
(12)隧道爆破开挖后,应坚持先喷后锚的原则,即应首先初喷混凝土封闭岩面,然后再挂钢筋网、架立钢架,最后复喷达到设计厚度。
(13)施工单位必须将现场监控量测项目列入施工组织设计,并在施工中认真实施。监控量测的具体细则和实施方法详见《公路隧道施工技术规范》(JTJ042-94)。各必测项目监测频率不小于2次/d。
(14)超前管棚、超前小导管和系统注浆小导管必须按照设计认真实施注浆,并有相关施工记录。
(15)施工中应制定切实可行的施工方案,并有安全预案措施,确保坍方处治过程的施工安全。
5 塌方处治效果
该隧道右线塌方处理使用强度等级为425级普通硅酸盐水泥,注浆效果较明显。塌方松散的岩体被水泥浆固结成整体,在开挖轮廓以外形成坚硬外壳,整体性较好,分部施工过程未再发生局部塌方。
6 结语
通过以上方案的处理,该隧道竣工后运营良好。但从中体会到病害的预防极为重要,隧道施工塌方的产生与地质条件的好坏、施工方法的正确与否有着密不可分的关系。不利的地质、水文等自然条件加上不正确的施工方法是造成塌方的主要原因,是制约隧道工程安全、质量、工程投资的关键因素。对于塌方应以防为主:
(1)施工前仔细核对设计文件,开挖时利用钻孔探测围岩变化情况,用以验证设计,发现地质有变化,应尽快调整施工方案。
(2)加强监控量测,掌握施工中围岩稳定程度和支护结构受力、变形的力学动态和信息,判断设计与施工的安全。
(3)在支护方案确定后,围岩软弱地段应优先支护,及时封闭。加强对围岩的变形观测和分析,对严重变形地段应及时采取加强支护措施,抑制围岩的进一步变形。
(4)围岩渗水较大时,应及时引排。泄水降压是预防塌方的重要措施。
(5)采取合理的开挖和支护方法,把不利围岩段容易引发塌方的各种因素影响消除到最低限度,达到预防塌方的目的。
参考文献
[1]JTG D70-2004,公路隧道设计规范[S].
[2]JTG/T D70-2010,公路隧道设计细则[S].
[3]JTG F60-2009,公路隧道施工技术规范[S].
浅析某公路软基处治施工方案 篇9
某公路路基平均填筑高度6～7m。地基土的天然含水量为45%左右，孔隙比在0.8～1.1之间，压缩系数a1-2=0.2～0.75，为软塑～流塑的淤泥质粘性土，设计采用粉喷搅拌桩加固，地基的粉体为325号普通硅酸盐水泥，柱间距为150cm，呈正方形布置，桩径为50cm，打入硬层不小于50cm。喷灰量不小于55kg/m，路基范围内共喷搅拌桩4115根，总长24690m。
其中设计有粉喷搅拌桩加固的DK90+115里程处路基横断面图如下：
2 喷射搅拌桩施工
2.1 施工设备
施工的机具，如下：
2.2 施工工艺
粉喷搅拌桩施工顺序为：钻机就位→预搅下沉(至设计标高)→搅拌提升→提升结束→重复搅拌。
1)下钻及钻进：启动搅拌钻机，钻进过程中为了不致使喷射口堵塞，需喷射压缩空气，使加固土在原位搅动钻至设计深度，此时，下钻速度为0.6～0.8m/min。
2)提升：在提升过程中，通过粉体发送器，将水泥粉喷入被搅动的土体中，使土体与粉体料充分拌合。提升时速度为0.6～0.8m/min，搅拌速度为40r/min。
3)提升结束：当钻头提升至距离地面50cm时，发送器停止喷射水泥粉。
4)重复搅拌：为使软土与水泥搅拌均匀，再将搅拌机边旋转边沉入土中，至设计深度后，再提至离地面50cm，关闭粉体发送器，钻机原位旋转，排空管道内剩余水泥后，钻头提出地面终孔。
5)群桩的施工顺序：本工程的钻进顺序按条形基础排列进行。
2.3 工艺原理
粉喷桩是用改制的螺旋钻机，将钻杆钻至设计要求的土层深度，钻头到达下部持力层后，用压缩空气将水泥粉或生石灰粉经钻杆内孔输送至钻头上特制的喷嘴，随同钻头旋转向四周土体喷射，同时钻杆以一定的速度提升。钻头上的叶片将其四周一定范围内的土体自下而上不断切割，使之疏松，并与水泥或生石灰粉搅拌混合胶结，硬化后即可形成一定直径的强度高于原土层的固结体。
水泥加固软土是应用水泥与加固土的物理化学反应。水泥颗粒表面矿物很快与土体中的水发生水解和水化反应，生成氢氧化钙、水化硅酸钙、水化铝酸钙、水化铁酸钙等。水泥的各种水化物生成后，有的自身继续硬化，形成水泥石骨架，有的与周围具有一定活性的粘土颗粒发生反应，形成水泥土的团粒结构，并封闭各土团之间的孔隙，形成坚硬的联结体。拌入水泥七天后，土颗粒周围充满水泥凝胶体，一个月后，充填到颗粒间的孔隙中，形成网状结构，五个月后，纤维状结晶辐射向外伸展，产生分叉，并相互连接形成空间网状结构，增加土体强度。
2.4 施工准备工作
将粉喷桩施工场地进行清理、整平，整平后地面坡度不大于2%，整平高程符合设计要求;粉喷桩施工采用桩位坐标点放样，用小木桩或竹片桩定位，作好醒目标记。并进行编号，测出各桩位的标高。
3 施工过程中的质量控制
1)设备采用PH5-A型搅拌桩机，过程控制采用PJ-1型灰量检测系统，两种显示方式(分别显示累计喷粉量和每延米喷粉量)，数据采用专用打印机现场打印。
2)为保证桩的垂直度，应注意导向架对地面的垂直度，使垂直度偏差不超过1.5%。每工作班检查不少于2次。
3)定时检查粉喷桩的成桩直径及搅拌均匀程度。对使用的钻头定期复核检查，其直径磨耗量不得大于2cm。前台钻机与台后粉体发送器应密切配合，联络信号必须明确，后台供粉应连续，一旦因故障停粉应立即通知前台，防止断桩事故。
4)整个制桩过程一定要保证边喷粉、边提升连续作业。在空气湿度大、粉体流动性差、喷气压力大、单位桩长喷粉量大时，应开通灰罐进气球阀，以对罐料加压。如出现断粉，应及时补喷。补喷重叠长度不得小于1m。接桩间隔大于24小时，应重打该桩。
5)要经常清洗管路，防止因空气潮湿等原因造成弯头、接头处产生粘滞积灰现象，避免造成管路堵塞。
6)施工记录应有专人负责，必须详细记录搅拌钻机每米下沉或提升的时间，记录供粉和停粉时间。记录时深度误差不得>5cm，时间误差不得>5S。
7)喷粉或喷气时，当气压达到0.45Mpa时，管路可能堵塞，此时应停止喷粉，将钻头提升至地面，切断空压机电源，停止送气。查明堵塞原因，予以排除。
8)钻头钻至设计深度，应有一定的滞留时间，以保证加固粉料到达桩底。一般在开工前通过观察确定滞留时间。当用30m送料管时，滞留时间为2～4分钟。
9)储灰罐容量不得小于一根桩的用灰量加50kg，如储量不足时，不得对下一根桩开钻施工。
搅拌桩的质量检验：1)成桩三天内应采用轻便触探仪(N10)检测桩的均匀性，以及检查桩体成型情况、桩径、桩距等，抽检频率为1%。2)成桩28天后应进行复合地基单桩荷载试验，Ra≥100KN，抽检率为5‰。对粉喷桩进行钻芯取样，检查其成型情况，并在桩顶下50～100cm、桩中部及桩底50～100cm范围内钻芯取样，做无测限抗压强度试验。3)桩头水泥土强度的检验：表层回填土由于填土类混杂，对加固后的水泥土强度有较大的影响，要依据施工记录和钎探检验，对有疑问的桩头进行强度检验，如不合格应挖除，然后填素混凝土或砂浆。4)桩身检验：采用低应变动力检测法(反射波法)，主要仪器为TNO桩基诊断仪。在桩顶安置测震检波器，根据敲击接收桩内反射信号，通过检波、放大和数据处理来判断各桩的性质。桩的抽检率为3%。
4 结语
1)经过本管段的使用，粉喷搅拌桩具有施工速度快，造价低，工艺控制严格，检测手段严谨，数据精度高等特点。
2)粉喷搅拌桩属于地下隐蔽工程，施工过程一定要加强管理，实行全天候、全方位旁站，以确保施工质量。
3)粉体材料常用的有水泥与石灰。适应的土质有淤泥、淤泥质土、粘土、粉质粘土、粉土等。而对有机质含量高、酸碱度(pH值)较低的粘性土加固效果较差。
4)当地下水有侵蚀性时，水泥掺20%的粉煤灰或掺5%的硅灰，或采用矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥。
5)路堤填土应在成桩28天经检测达到复合地基强度后填筑。当沉降观测桩位移超限或累计边桩位移过大时，应停止填筑，分析原因，研究好处理措施后方可填筑。
摘要：文章具体介绍了粉喷状的应用原理、施工工艺和施工方法。在某公路施工中, 成功地采用此法, 使地基承载力从80kPa提高到150kPa以上, 取得了良好的经济效益。
施工处治 篇10
1.1 缩颈及孔斜问题
在桩基施工时, 需要放入钢筋笼, 保证下端的稳定性。但是在实践中存在钢筋笼大小和孔径局部差距大的情况, 导致钢筋笼无法放下去, 工作人员可以做到早发现, 及时采取措施进行整改。但是在此过程中很容易出现缩孔或者孔斜的问题, 严重影响桩基的质量。致使缩颈的主要原因首先是由于地质原因造成的, 如果土质在地层中某个断面比较松软, 成孔后放置时间过长, 泥浆比重偏小, 极有可能造成缩径。其次, 如果孔口堆放石料或机械, 孔口处会承载相应的压力, 孔内有粘土和石料挤进去, 进而出现缩颈的现象。孔斜事故, 导致孔斜的原因有很多, 首先尤其是在钻孔过程中, 如石头落入孔内, 造成钻进过程中钻头受力不均, 造成孔斜。其次和地质情况有关。在软硬层交界的地方会出现钻头受力不均, 进而出现孔斜的现象。再次在连接杆实践中, 如果杆两边承受的压力较大, 在钻机中会出现不均匀沉降或者振动幅度过大的情况, 增加了钻杆的磨损度。如果磨损现象严重, 进而出现受力结构不均匀的情况。最后, 如果钻机基底软弱不均匀, 在钻进的过程中造成钻机倾斜, 也会导致钻孔倾斜。
1.2 塌孔问题
塌孔是桥梁桩基施工过程中常见的质量问题, 导致该问题的原因有很多。其中最主要的是护筒没有达到预定的标准。在桩基安装过程中, 需要将护筒提前埋入土中一定的深度, 但是由于地质的影响, 导致钻头力量不均匀, 如果长时间进行钻孔, 会导致受力结构不均匀, 进而出现塌孔现象。其次在钻进的过程中需要泥浆进行护壁, 如泥浆粘本身稠度较小或钻进的过程中有地表水流入钻孔导致泥浆比重减小, 起不到保护孔壁的作用, 从而导致塌孔。再次在钻进的过程中需要经常检测泥浆的比重, 尤其是在砂土的土质中, 或者是钻进速度过快, 也有可能造成塌孔。
1.3 卡管与埋管
剪球是桩基施工的重要程序, 但是造成剪球卡管的情况比较常见。首先需要明确问题所在, 避免由于剪球不当造成不符合实践规范的情况。混凝土的配合比是影响卡管的重要因素, 如果混凝土的配合比不符合设计要求, 坍落度过小或者离析现象严重, 粗集料过大和过分集中都有可能造成卡管。此外桥梁桩基施工设备也是重要的影响因素, 如果导管接头密封性不符合要求, 导致混凝土浇筑过程中泥浆或其他杂物进入导管, 导致管内不通畅, 引起堵塞的情况。
1.4 钢筋笼出现偏位的情况
由于钢筋笼的刚度受吊装因素的影响较大, 吊入孔内之后会出现严重的变形, 如果缺少必要的保护和控制措施, 会导致钢筋笼出现偏位。钢筋笼在下吊过程中, 如果没有缓慢进行, 在插入孔内时保护层与孔壁产生过大的摩擦, 会导致保护层垫块损坏或脱落, 从而导致钢筋笼偏位。其次由于混凝土灌注至钢筋笼底部时, 浇筑混凝土速度过快, 对钢筋笼底部冲击力较大, 会提升钢筋笼的高度, 使钢筋笼产生偏位。
2 桥梁桩基施工常见问题的处理措施
2.1 缩颈和孔斜的处治措施
基于缩颈和孔斜对在桥梁桩基工程的影响, 需要工作人员掌握施工要点, 明确处治程序的顺序。首先需要及时清除孔处周围的杂物, 减少孔处土层的承载力。其次需要根据工程要求, 选择适当规格的正孔器。常用的正孔器是由半径为5mm的钢板制成的, 可以利用钻杆和钻头的制约多用, 将其连成一个保护架, 通过增加钻头的重量进而减少其他重力的影响, 达到预防事故的目的。在孔斜防治过程中, 首先需要利用钻机的辅助作用, 将其放在平坦的地基上进行工作, 地基要坚固密实, 保证卡孔和护筒处于同一个直线上, 减少操作失误。其次, 在软弱的地基上可以采取在钻机底部放置方木, 增加钻机的稳定性。再次需要施工人员熟悉地层结构, 不可盲目的加压钻进, 使钻架受力过大, 产生大幅的摇摆, 导致孔斜。
2.2 塌孔处治措施
受工程体系的影响, 塌孔的大小不一, 需要根据实际情况采取合理的措施进行处理。在塌陷处根据塌孔深度需要重新设置护筒, 设置完毕后, 将周围的土夯实。其次利用钻孔机械对保护壁进行测试, 确定保护壁的厚度及自身承受力。如果坍塌出现在孔内, 需要根据坍塌程度对其进行相应的处理, 当轻微坍塌时需要将粘土混合物填充至塌孔处, 然后进行钻进。如果塌陷情况比较严重, 要对混合物进行严密的检查, 确定沉积密实后在进行下一步操作。
2.3 卡管与埋管处治措施
卡管问题的出现多与混凝土的质量有关, 混凝土到达现场后检查其和易、坍落度, 满足要求后方可浇筑。要加强原材料的检查, 粗集料粒径满足要求, 针片状颗粒满足规范要求。如卡管较短, 可采用钢筋进行通塞, 让混凝土顺势脱落。或者上下抖动导管, 产生震动, 使堵塞处畅通。在浇筑过程中经常检测导管的埋置深度, 保证埋管深度在2-6米, 太深容易出现卡管现象, 太浅如操作不慎极有可能造成断桩。其次可以利用机械的方式对混凝土进行检测, 例如使用超声波无损技术对混凝土强度进行监测。如果在实践中发现有断桩情况, 需要采用注浆法进行处理, 在处理过程中需要采用10MPa的强度的混凝土。在注浆过程中要避免出现离析、泥土滑落的情况, 进而保证混凝土的强度。在埋管过程中要注意钢筋和管道长度问题, 进行合理化设计。具体设计图如下图:
2.4 钢筋笼偏位处治措施
钢筋笼偏位是影响桥梁桩基的重要性因素, 需要根据偏位的实际情况对其进行适当的调整。首先要保证孔壁的质量, 工作人员需要掌握钻孔的过程, 加强对钻孔的控制, 根据钻孔进度确定措施类型。其次要保证护筒的埋置位置准确, 在钻孔过程中保证其稳固。再次, 钢筋笼安放完成后, 必须通过护桩校正其中心位置, 并将钢筋笼固定牢固, 必要时可与钻机底部点焊在一起。最后要注意浇筑速度, 尤其是当混凝土面接近钢筋笼底部时, 放慢浇筑速度, 防止由于浇筑速度过快对钢筋笼产生过大的冲击力, 使钢筋笼变位或上浮。
3 结束语
探析公路高填方滑坡处治技术 篇11
关键词工程;高填方滑坡;处治技术;预应力
中图分类号U4文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)072-0037-01
1坡处治技术方案比选
1)坡处治技术方案方案的提出。方案一:预应力锚索抗滑桩+挡土板+挡土墙+预应力锚索框架+刷方减重+综合排水设施。该方案以抗滑桩为滑坡处治的主体工程,以预应力锚索框架防护、综合排水设施为辅助工程,根据工程地质情况和下滑力,采用预应力锚索抗滑桩、普通锚索抗滑桩和路肩挡土墙相结合的抗滑结构,抗滑桩采用预制混凝土板连接,防止桩间土的挤出为防止南侧松散滑体在雨季形成的泥石流对沟底村庄造成破坏,在南侧沟口设干砌片石坝式挡墙,拦截下泻的泥石流。在滑坡上部进行刷方减重,以减少滑体的下滑力,增加滑体的稳定性;在滑体的上部采用预应力锚索框架进行坡面防护,以增强路基的稳定性在路侧护栏下设泄水孔,与锚索框架、桩前排水沟形成综合排水系统,将地表水排出路基范围外。方案二:路肩挡土墙+抗滑挡土墙+锚索框架+刷方减重+排水设施。挡土墙为滑坡处治的主体工程,刷方减重、护坡、排水为辅助工程,在滑体的上部设置一排路肩挡土墙,以保证路基的稳定性,在滑体的下缘设置一排重力式挡土墙对滑体进行刷方减重,以减少滑体的下滑力,增加滑体的稳定性坡面防护工程采用锚索框架采用截水沟排除地表降水,采用渗沟排除滑坡体中泉眼涌出的地下水。方案三:抗滑桩+挡土板+重力式挡土墙+锚索框架+刷方减重排水设施。抗滑桩与挡土墙综合使用,刷方减重、护坡、排水为辅助工程,方案三的优点是用抗滑桩取代方案二中的挡土墙作为滑坡体上部的抗滑结构,能避免对滑体的二次扰动。
2)方案比选。根据“一次根治、不留后患、经济、适用”的处治原则,对以上方案进行比选。方案一根据地质情况和下滑力的大小布设抗滑结构,充分利用预应力锚索抗滑桩受力特性良好的优点,减小了污工体积和施工难度考虑到坡体中下部已接近稳定状态,因此仅设置一段干砌片石坝式挡墙以拦截下泻的泥石流,摒弃了方案二、三全断面设置抗滑结构的做法,可有效降低工程造价刷方减重、预应力锚索框架和排水设施等使方案一在整体上趋于合理。经以上对比分析,方案一目的明确,技术可靠,施工方法简便,较其它两种方案更为合理、安全和经济,在设计和施工中将采用方案一对滑坡进行综合处治。
2处治设计技术研究
1)滑坡挡结构体系。推荐方案采用了抗滑桩+挡土墙+预应力锚索框架防护的组合结构,在K5+820~K5+836设浆砌片石路肩挡土墙。为防止南侧松散滑体在雨季形成的泥石流对沟底村庄造成破坏,在南侧沟口设干砌片石坝式挡墙,拦截下泻的泥石流。根据滑动面位置、滑坡推力大小,在中部沟槽处设计为预应力锚索抗滑桩,在两侧设置普通抗滑桩。预应力锚索抗滑桩分为单层预应力锚索抗滑桩和双层预应力锚索抗滑桩。桩间设钢筋混凝土挡土板,以防土体从桩间滑出。
2)抗滑桩合理桩间距计算。①土拱效应分析。在边坡工程中,当抗滑桩施工完成后,在抗滑桩阻碍坡体位移而使自身产生变形的同时,相邻桩之间的土体有向坡体外侧移动的趋势。在靠近桩体处的剥落较少,而在远离桩体处的剥落较大,即在相邻两桩之间的不同位置有不同的位移。在设桩处位移较小,在两桩中间位移较大。在这种情况下就会引起桩间土体与桩后土体抗剪能力的发挥而在土体中形成“楔紧”作用,即形成土拱效应,以限制桩间土体的滑出,并将桩后坡体压力传递到两侧桩上,此时相邻的两桩起到了拱脚的作用。由于桩后坡体在一定高度范围内自上而下均有土拱效应,但对于桩体作用最直接且最有意义的则为桩体在滑面以上范围内的土拱,即土拱在桩顶及其以下的部分应为主要的研究对象,所以取这一部分的土拱进行分析并建立计算模型。②控制条件。要保证相邻两桩间土拱正常发挥作用,就需要满足桩间的静力平衡条件,即两桩侧面的摩阻力之和不小于桩间作用于土拱上的压力坡体压力。为便于分析可取等号,其表达式为:,
式中φ、c势为桩间后侧土体的粘聚力和内摩擦角。由于土拱的跨中截面是最不利截面,所以在此处土体要满足强度条件同时,由于跨中截面处的前缘点比后缘点受力更为不利,因此取跨中截面处前缘满足强度条件,这里采用莫尔一库仑强度准则。此时,若取K=1,则跨中截面弯矩为零。于是跨中截面处前缘点应力σM为。由于桩前土体已被开挖,所以在俯视平面内M点处于单向应力状态,根据莫尔库仑强度准则可得:,将1式代入2式得出:。在桩间距设置合理的情况下,在同一桩体后侧的局部区域内桩顶及其以下附近范围内,相邻两侧的土拱会形成三角形受压区。因此,应该保证该三角形受压区能正常发挥效用而不被破坏,即此处应该滿足强度条件。,这样,根据上述个主要控制条件就可以较为合理地确定桩间距。
3坡面防护技术
在K5+836~K6+160范围内,设置锚索框架,以抑制边坡变形,增强路基的稳定性,框架内回填种植土植草,以减缓地表径流流速,防止冲刷。坡面承载体为钢筋混凝土框架,嵌入坡面。锚索框架间距3.0*3.0m,截面0.5*0.5m,采用C25混凝土现场浇筑。每束锚索采用3根φS15.2小高强度、低松弛钢绞线,倾角25°固于滑床下稳定地层中,锚固段长度10m锚索束。锚索设计荷载485kN锁定荷载360kN。
4滑坡防排水措施
在路侧护栏下设泄水孔,与锚索框架、桩前排水沟形成综合排水系统,将地表水排出路基和支挡结构的范围以外。当发现坡体有坑洼、塌陷、裂缝时,应立即处理。要夯实整平坡面,减少坑洼,夯填裂缝,防止积水,尽量减少地表水的渗入量。对于裂缝,应沿裂缝挖至失灭为止,若裂缝太深,至少需挖1m至一定宽度,裂缝两侧的扰动土也要挖掉,再用当地的有适当含水量的粘性土分层填塞夯实,在夏季或气候干燥的时候,如有必要在分层填塞时要随时洒水。在填塞山坡裂缝切忌采用砂或透水性强的土。夯实裂缝时,顶部要夯成鱼背形,可以防止地表水在己夯实的裂缝处滞留而渗透下去。
5回填土选用和技术要求
为保证挡土墙和抗滑桩的正常使用和经济合理性,填料的选择是一项重要的工作。由土压力理论可知,填料的内摩擦角越大,主动土压力就越小而填料的容重越大,主动土压力就越大。因此应选择内摩擦角大、容重小的填料,应优先选择砂类土、碎砾石土填筑。这些填料透水性好、抗剪强度大且稳定、易排水,能显著减少土压力。粘性土的压实性和透水性较差,又常具有吸水膨胀性和冻胀性,产生侧向膨胀压力,从而影响挡土墙的稳定,一般不宜采用粘性土。当不得己采用时,应适当掺入碎石、砾石和粗砂等。严禁使用腐殖土、盐渍土、淤泥、白至土及硅藻土等作为填料,填料中也不应含有机物、冰块、草皮、树根等杂物及生活垃圾,不能使用冻胀材料。
6结语
在系统分析现有滑坡防护技术的基础上,提出了以预应力锚索抗滑桩+普通抗滑桩+重力式挡土墙的组合支护结构治理滑坡,采用预应力锚索框架结构和植草技术对滑坡段路基边坡进行防护同时给出合理的防排水技术。
参考文献
[1]杨天亮,建兵.路滑坡成因与防治及预报方法研究.西部探矿工程,2005.
[2]汪益敏,陈辉.路基边坡问题研究现状.公路工程,2004.
岩溶路基勘察设计与处治施工综述 篇12
1 岩溶概述
喀斯特即岩溶, 是指水对可溶性岩石进行以化学溶蚀作用为主, 流水的冲蚀、潜蚀和崩塌等机械作用为辅的地质作用, 以及由这些作用所产生的现象的总称。由于岩溶发育往往使可溶岩表面石芽、溶沟丛生, 参差不齐, 而地下溶洞又破坏了岩体完整性, 加之岩溶水动力条件变化, 会使其上部覆盖土层产生开裂、沉陷。这些都不同程度地影响着地基的稳定。根据碳酸盐岩出露条件及其对地基稳定性的影响, 可将岩溶地基划分为裸露型、覆盖型、埋藏型三种。由于岩溶发育无明显规律性可循, 所以应在具体施工过程中, 进一步查明影响路基稳定的深度范围内的岩溶发育状况, 及时采取合理的处治措。在路基开挖完成后, 如果发现已经揭示的岩溶现状和初步设计之间存在一定差异, 应该及时开展对此段路基的补充勘察、设计和具体处治施工工
2 岩溶路段的地质勘察
地质勘查的重要性不言而喻, 目前, 地质勘察主要采用的勘察方法有两种, 一种是比较直接的揭示出了具体的地质状况, 可以对特征区域进行加密钻探的地质探索。另一种是物理探测, 主要采用高密度电法, 这种方法成本低、效率高、准确率大, 探地雷达在特定条件下也具备较高的精度。
地质钻探钻取芯样一般采用DPP-100型全液压汽车钻机, 回转钻进和锤击钻进两种方式钻进, 进口口径130mm, 终孔不小于119mm。钻探范围为纵向为全挖方段, 横向为全宽。采用梅花形6米布点, 钻探深度为15米。对于在钻探过程中发现较大岩溶空洞后, 采用孔内摄像仪针, 对孔内情况进行了摄像和拍照, 根据观测结果分析空洞的空间分布后决定采取是否补充钻探。地质雷达采用GR-2004探地雷达沿路线纵向进行, 横向从一侧到另一侧, 无线频率100MHZ。高密度电法采用E60b型高密度电阻率探测仪, 智能电缆连接, 自动采集数据, 形成视电阻率剖面。高密度电法采用布置测线的方法, 测线纵向间距10.0米, 横向间距5.0米。
通过以上几种方法的相互补充和结合, 对钻探揭露的各主要溶洞进行了科学推断溶洞的空间展布和详细说明, 包括它的平面形态、最大直径、相互之间的连通关系等产出特征, 以便设计时更好的把握处理范围, 并采取有效适宜的处置措施。一般情况下, 勘测工作完毕后要根据钻探和物探的综合勘查成果配合平面测绘, 绘制岩溶平面分布图和空间立体分布图, 提交勘察报告。
3 岩溶路段治理工程设计
通过对勘测文件的认真分析及研究, 根据相关的设计规范确定处治方案。当洞内裂隙发育, 洞腔较小时, 采用C20水下混凝土灌注, 直至灌满为止。当孔口已出露时, 清除洞内填充物后, 采用片石填塞, 顶部50cm厚采用C20号混凝土封闭, 并延伸至洞口周围各1米范围形成盖口板。另外, 对其他勘察资料反映的存在大量裂隙和空洞而且比较小而多, 洞口没有揭露的两路段路基全宽范围内, 采用打孔胶结高压注浆的办法进行治理, 孔位按梅花型全路基宽度布置, 间距3m, 孔深6m。其中四周周边第一排为帷幕孔, 孔深8米, 并先行分时分段逐步注浆固结施工, 固结后再在施工帷幕孔中间注浆各压浆孔。
4 岩溶路段治理工程施工工艺
做好施工组织设计, 合理安排施工段的先后顺序, 明确构造物和路基的衔接关系, 对高填方段应优先安排施工, 在施工中以施工组织设计为龙头, 根据施工现场的实际情况, 合理调配人员、设备, 是保证路基施工质量的重要环节。根据路基的处治设计方案, 并结合一般路基施工规范和工艺的基础上制定处治施工方案。
4.1 测量放样
采用全站仪测量放样出路线中线各桩位, 其余各注浆位置采用经纬仪和钢尺在路基全宽范围内根据设计图纸定点放样并标识, 各点间距为等边4.5米的等边三角形, 放样完毕后报请监理验收后做好开钻成孔准备工作。
4.2 开钻成孔
采用12立方空压机送风, 潜孔钻钻进, 采用直径127mm钻头开钻, 钻至基岩后变径为直径89mm终孔。报请监理验收孔深后做好浇注孔口管, 孔口管采用长度1米, 壁厚3mm, 外径18mm的钢管, 孔口内外各长50cm, 孔口管采用525#快凝水泥砂浆与孔壁固结牢固, 保证注浆时能有效持压, 以保证注浆质量。
4.3 水泥浆配置
水泥浆液通过制浆机拌制, 并严格按照设计浆液配合比进行, 水泥、水和外加剂严格计量, 施工过程中随即抽查各项指标。制浆通过一级搅拌池和二级搅拌池拌和均匀后进入注浆泵后进行压浆。
4.4 高压注浆施工
注浆前全面检查设备和管路系统, 浆液随用随制, 制浆系统配置出合格均匀的浆液后, 通过压浆泵, 压浆管注入孔口管, 采用定量定压分段注浆方法施工。单孔孔口管压在1.0Mpa以上, 稳定10~15分钟以上, 或者周围孔有冒浆现象视为注浆结束。
4.5 已外露空洞处理
对于溶洞孔口外露的空洞, 采用C20混凝土灌注或采用片石回填, 浇注盖口板形成封闭, 施工过程监理应全过程监督施工质量并做好相关记录和拍照工作。
4.6 场地清理
压浆及混凝土封闭施工完毕7天后, 采用机械配合人工方法进行场地清理, 岩溶路段处治施工视为结束。
5 岩溶路段施工质量检测
5.1 检测时间及检测方法
检测时间在灌浆施工结束半个月后。检测方法一般采用钻孔检测及高密度电法检测。钻孔检测是通过钻孔取芯直接观察岩溶区的浆液充填情况, 并结合钻探过程中循环液的漏失情况及孔壁的稳定性等评价灌浆质量。高密度电法检测是指检测注浆的整体充填情况, 结合钻孔检测资料和高密度电法做出综合评价, 在全面分析研究这些资料的基础上, 最终确定灌浆质量是否合格。
5.2 检测量、检测深度及检测位置
钻孔检测为总孔数的2%;注浆孔深+1.0米。钻孔检测采用随机布置 (在梅花形布置的注浆孔之间的中心) , 或认为有疑点的部位, 或监理指定的位置。而高密度电法检测在整个注浆区, 高密度电法采用布置测线的方法, 测线纵向间距10.0米, 横向间距5.0米。质量检测过程如有局部缺陷, 应加密检测, 保证检测结果如实反映工程实际情况。
结束语
通过实际的施工检测表明, 钻探芯样水泥浆对空隙进行有效填充明显可见水泥浆, 两岩溶路段视电阻值显著增长, 再未出现其他空洞和裂隙现象, 地基整体稳定性明显提高。这也就表明在道路施工中加强对岩溶路的基勘察设计与处治施工将是公路施工中不可忽视的环节。
摘要：随着国家对基础设施建设投入力度的不断加大, 我国高速公路的发展速度也在快速增长。而路基是高速公路工程所有组成部分中尤为重要的一个施工部位, 只有在设计及施工过程中采取一系列科学措施来确保其质量才能更好地确保高速公路的质量。为了确保路基施工能较好地满足设计功能, 本文对高速公路建设中岩溶路段的地质勘察设计与处治施工方案等方面做了综合论述。
关键词：路基,勘察设计,施工处治
参考文献
[1]驻马店至泌阳高速公路两阶段施工设计图[M].中交第一公路勘察设计研究院, 2004.
[2]驻马店至泌阳高速公路岩溶路段勘察设计图[M].河南省交通规划勘察设计研究院.2006.