软土地路基（精选3篇）
软土地路基 篇1
东莞市生态园一标段, 工程范围为K0+000~K1+802.897, K1+881.588~K3+260, 生态园大道与10号路的路口不在本次工程范围内, 总修建长度3181.309m, 其中K1+600~K1+800路段内分布的软土地基具有天然含水量大、压缩性高、土的力学强度低等特点, 其工程性质较差。为了保证工程质量, 通过碎石桩、砂井桩、粉喷桩等方案比选后, 决定采用粉喷桩进行地基加固处治。
1 软基处治方案的选择
软土地基常用的处治措施主要有:置换填土、抛石挤淤、反压护道、砂垫层、袋装砂井、铺筑加筋路堤、塑料排水板、预压和超载预压、粉喷桩、加固土桩等方法。各种处治方法都有它一定的适用范围和局限性。如换填土造价低、但工期长, 适用于软土层厚度小且软土层分布在表层的土基;反压护道占用土地多, 不宜在用地受限地区使用等。采用何种处理方法主要应根据具体工程地段湿软土基的天然含水量、承载能力、压缩性及软土深度等工程地质条件和工程特点, 并考虑方案的技术经济可行性、施工工期要求等多方面因素确定。
粉喷桩是通过深层搅拌机械, 在地基深处利用压缩空气向软弱土层内输送石灰、水泥等粉状加固料, 并通过加固料与软弱土之间的离子交换作用、凝聚作用、化学作用等一系列作用使软弱土硬结成柱状加固土, 与原位软弱土层组成复合地基的一种软土路基处理方法。
目前粉喷桩常用的加固方法支承形式分为承力层支承式、非承力层支承式。
2 粉喷桩设计参数的确定
(1) 设计依据及方法:粉喷桩的设计现行规范是假定桩与土形成的复合地基产生等位移, 运用弹塑性理论, 进行条件简化, 计算最不利破坏值来确定单桩承载力和复合地基承载力的。
(2) 单桩承载力:粉喷桩的单桩承载力沿用一般单桩的计算方法, 首先计算一定桩长水泥粉喷桩的承载力, 然后再用水泥粉喷桩的桩身单轴抗压强度作为控制指标来校核, 取二者较小值作为单桩承载力的标准值。
(3) 复合地基承载力:在荷载作用下, 桩间土由于受到四周桩的水平约束作用, 加大了桩间土对桩体的侧 (围) 向压力, 从而使单桩极限承载力提高, 而桩间土也得到一定的固结, 加固后复合地基承载力大大提高, 沉降量下降。
(4) 设计指标:根据道路等级、作用在软基上的荷载、土体物理力学指标等数据, 通过计算及验证, 此段粉喷桩的设计为:粉喷桩直径50cm, 桩长设计为5m, 桩距1.0—1.5m左右, 桩长可根据实际情况予以调整, 以穿过淤泥层为准。桩身无侧限抗压强度为2400Ka, 单桩承载力347KN, 复合地基承载力大于220Kpa, 在平面上呈正梅花形布置, 锥坡处呈圆弧形布置。
3 粉喷桩施工及质量控制
3.1 工艺流程
粉喷桩施工工艺流程图:平整场地→放线定位→钻机对位调平→钻进→至设计孔底→喷粉搅拌提升→至设计桩顶→复搅→提杆出孔→钻机移位
(1) 搅拌机械运至工地后, 先安装调试, 待转速、空压正常后就位。 (2) 搅拌头对准桩位, 启动电机, 待搅拌头转速正常后边旋转切土边下沉, 直至达到加固深度。 (3) 从桩底向上喷粉, 同时搅拌提升, 直至离地面50cm, 再重新搅拌至桩底, 最后搅拌提升至离地面以下50cm。为保证粉体搅拌均匀, 有困难时复搅长度保证1/2—1/3桩长且不小于5m深度。 (4) 钻具提升至地面后, 钻机移位对孔, 按上述步骤进行下一根桩的施工。 (5) 将地面下未喷水泥的50cm, 用水泥土回填压实。
3.2 施工质量控制
(1) 根据成桩试验确定的参数进行施工。操作人员应随时记录压力、喷粉量、钻进速度、提升速度等有关参数的变化。 (2) 检查水泥、外掺剂的质量, 应符合规范标准要求, 进场经检验合格后方可使用。 (3) 严格控制喷粉标高和停粉标高, 不得中断喷粉, 确保桩体长度, 严禁在尚未喷粉的情况下进行钻杆提升作业。 (4) 当钻头提升到地面以下不足50cm时, 送灰器应停止喷灰, 并用人工回填黏性土压实。 (5) 施工中, 发现喷灰量不足应整桩复打, 复打的喷灰量仍应不小于设计用量。遇有故障停止喷粉时, 第二次喷粉接桩时, 其喷粉重叠长度不得小于1m。 (6) 施工机具设备的粉体发送器必须配置粉料计量装置, 并记录水泥的瞬时喷人量和累计喷人量;严禁无粉料喷人计量装置的粉体发送器投入使用。 (7) 施工偏差检验包括检验桩径、桩长以及单桩喷粉量、强度。 (8) 施工完成后, 应适量开挖, 检查柱体外观和直径, 灰土是否混合均匀, 以及柱体的密实程度, 并取试件进行压缩和强度试验。
3.3 质量保证措施
(1) 开工前及时进行土样试验、加固料试验和水泥土比例试验, 确定每米的喷灰量, 做1~2根工艺性试验桩, 以掌握该施工场所的各种制桩技术参数, 如含灰量、钻进速度钻杆提升速度等, 试验结果经监理工程师批准后作为工程桩的施工依据, 并及时向施工人员进行技术交底。 (2) 施工中依据工程要求召开质量专题会议, 不得使用不合格的施工机具及不合格或失效的水泥。 (3) 控制钻头下沉和提升速度, 保证加固范围内每一深度都得到充分搅拌, 严格按要求进行复拌。 (4) 随时检查施工记录, 对照施工工艺对每根桩进行质量评定, 不合格的桩根据具体情况采取补救措施。 (5) 选取一定数量的桩体开挖, 检查桩体外观质量、搭接质量和整体性。
4 结语
粉喷桩是处理松软地基土的一种行之有效的施工方法, 在我国水利工程以及土建工程中, 已得到广泛使用。其结构型式, 可分为块式、壁式、格子式和桩式4种。经过粉喷桩法处理后地基土的工程地质性能可以得到明显改善, 在大幅度提高地基土承载力的同时, 也可以适当降低饱和粉土、粉细砂土的液化指数。粉喷桩是强度和刚度介于刚性桩 (钢筋混凝土桩) 和柔性桩 (砂桩、灰土桩、碎石桩等) 之间的一种桩型。与前者相比, 水泥用量少, 造价低;与后者相比, 强度大、稳定性好。在采用粉喷桩施工技术对道路软土地基进行加固处理时, 一定要注意每道工艺环节, 确保整个路基加固工程的施工质量。粉喷桩加固地基具有施工简便、成桩效率高、施工进度快、施工占地面积小、无污染、适用于多种土质等优点, 目前已越来越广泛地应用于各等级道路软基处治中, 并取得了良好的效果。本项目生态园道路多处路段采用粉喷桩加固土基, 效果明显, 加固土桩复合地基承载能力有较大提高。
摘要：粉喷桩技术是通过一系列物理及化学作用, 在短期内使原来的软土地基变成具有整体性、水稳定性和一定强度的加固土桩复合地基, 从而提高地基承栽力, 减小地基的沉降, 达到加固地基的目的。结合某生态园道路软土地基处治的实例, 简述粉喷桩技术在道路施工中的应用, 着重介绍粉喷桩施工前的设计及施工工艺流程, 提出了粉喷桩的质量控制要求。
关键词：软土地基,粉喷桩施工,质量控制
参考文献
[1]JTJ017-96公路软土地基路基设计与施工技术规范.北京:人民交通出版社.
软土地路基 篇2
引言
交通运输行业发展越来越快，汽车数量的增加使得路基路面承受的车载压力越来越大。为了延长公路的使用寿命，施工单位在设计与施工时，需要优化设计施工方案，尤其要做好对软基的处理，这样才能保证路基路面出现的损坏最小。软基是一种较难处理的路基，施工单位应对路面设计方案进行试验与调整，保证软基的强度符合施工设计要求。软基路面常见的质量问题包括沉降、塌陷等，这不但影响了路面的美观性，还增加了交通安全事故出现的概率。
高速公路工程软路基处理方法研究 篇3
1 高速公路地基沉降的理论研究
我们通常把软粘性土、淤泥质土和淤泥这三种土质, 称之为软土, 在软土层上修建高速公路, 就必须要解决土质松软、抗压能力低、含水量高等影响路基使用寿命的问题。在理论上, 对软土层的处理主要是对其土质结构通过技术性手段, 起到改善土性的作用, 使土质的条能够达到铺设高速公路的基本要求。真空联合堆载预压法, 是目前应用性比较高的软路基处理方法。首先通过对沉降观测曲线的分析来得出最终沉降量的预测值, 由此来衡量是否达到卸载要求。这种方法通过对大量数据的收集和观测, 从而得出比较可靠的施工参数, 是目前比较实用的方法之一。同时应用这种方法的核心是数据采集的精确性, 原始测量数据的准确程度, 直接关系到分析结果预测的地基沉降量, 一组精确的实地数据可以使预测结果与实际结果非常接近, 从而使沉降的处理更加有效[1]。
2 高速公路工程软路基处理方法研究
2.1 真空预压或堆载预压排水固结法
深层的固化处理多采用打设塑料排水板的方法进行真空预压, 塑料排水板无论从排水效果还是施工造价方面都有一定的优越性, 是国内港口地区普遍采用的地基加固方案。从软土结构的改变和抗压强度的提高上都能够保证公路路基的稳定, 从而使高速公路的使用寿命得到保障, 工程质量得到提高[2]。
2.2 水泥搅拌桩复合地基法
深层处理的可行性方案有很多, 其中的水泥搅拌桩法就是最直接的用粉状或浆体的固化材料灌注到地基层面中, 利用固化剂与软土的结合, 起到加固软土层的作用, 使地基层面由原来的软土结构变为抗压强度提高后的复合土层。因通常采用水泥为固化剂, 因此叫做水泥搅拌桩复合地基法[3]。
2.3 强夯法
强夯法是为了提高软地基的承载力用重锤自一定高度落下夯击土层, 从而起到固结地基, 提高土层强度的作用。同时通过夯击土层还可以降低因土层均匀问题而产生差异沉淀的可能性[4]。
2.4 高真空击密法
高真空击密法最先被应用在机场和港口的地基加固工程上, 取得了很好的效果近年来也逐步向公路铺设方面扩展, 就海南省的公路建设为例, 因其独特的地理环境, 在沿海公路的建设上, 多半借鉴一些港口的地基处理方法, 其中就大量的采用了高真空击密法。其施工原理是认为地在土层中制造用来排水的“压差”, 从而消散超孔隙水压力。处理过的地基土层会产生超固结的“硬壳层”, 从而有效的减少了因荷载不均匀产生的沉降, 对高速公路的承载力提高和抗压强度的增加都有很好的效果[5]。
2.5 真空联合堆载预压法
真空联合堆载预压法结合了真空预压和堆载预压两种方法, 可以从中得到双重作用的功效。通过两种方法的结合, 可以利用真空负压产生的向内收缩有效的抑制了堆载带来的外挤变形。同时两种方法的同时采用, 在很大程度上提高了土层固结的强度, 与单一地执行其中一种方法相比, 不但相互抵消了各自带来的弊端, 也使软土的加固效果得到了叠加, 是公路建设过程中值得借鉴的重要手段之一[6]。
3 真空联合堆载预压法的施工技术
真空联合堆载预压法的施工原理是在软土层内首先打设塑料排水板等排水通道, 然后再铺设上一层排水砂垫, 同时加盖一层粘性土的封层, 一方面保证排水层的水不会返上路基, 另一方面也隔绝了空气为封土层下实现真空提供基础。然后, 对封土层一下进行空气排放, 通过空气的不断被抽出, 是层内出现真空状态, 气压差也不断的加大, 随着地基土层中水分的排出, 土层开始出现固结, 同时真空作用下产生的内收缩也有效的抵消了堆载过程中的外张力, 确保了土层结构变化后的稳定性。其施工过程如下: (1) 首先进行砂垫层的铺设 (2) 然后进行深层的排水处理, 主要采用打设塑料排水板或袋装砂井 (3) 排水处理的先期工作完成后, 埋设砂井头, 剔除尖棱碎石等砂垫层中的杂物, 并对砂垫层进行平整修复; (4) 在砂垫层中, 按拟定间距挖深20cm~30cm的沟槽, 再接好管网并且埋入沟中; (5) 在路中心线上放置薄膜, 双层摊开, 在挖密封沟的同时人工将膜周边埋入沟内淤泥中, 再以机械回填; (6) 试抽真空及维持真空:用铁丝连接真空泵与出膜管, 试抽真空, 膜下加固区真空度会持续上升, 当达到45k Pa以上时, 正常的预压阶段开始; (7) 控制好每一级的填土高度, 以保证表面沉降速率在允许范围之内, 同时加强观测, 以防止发生地基失稳; (8) 联合预压的时间应严格按设计要求进行控制, 一般情况下要保证有3个月的联合预压时间, 延长或缩短应根据实际卸载标准; (9) 虽然采用真空联合堆载预压法进行土体加固, 地基的抗滑稳定性能在很大程度上得到提高, 但还应考虑“极限填土高度”, 在“极限填土高度”以内地基的稳定, 可以按施工能力的大小, 尽快地填土以争取更多的预压时间, 超过“极限填土高度”后必须采用“薄层轮加法”施工。
4 结语
高速公路软土路基的处理问题, 通过不断的探索和借鉴, 已经在实用阶段取得了重大的突破。随着高速公路建造的不断扩大, 遇到的问题也多种多样, 同时随着公路向偏远地区的进一步延伸, 发现软土层新结构的可能性也随之加大, 因此, 我们需要不断的完善处理方法, 在现有方案的基础上, 继续创新, 通过对不同土质结构的勘测, 得到最行之有效的高速公路路基加固方法。在有效的基础上, 力求取材的方便, 工期的最大限度缩短, 施工的简便使我国的高速公路建设事业更上一个台阶。
摘要：随着交通基础建设投入的不断加大, 高速公路建设进入了蓬勃发展的新时期。高速公路因其服务时间长的特性, 因此无论是施工的质量还是道路本身的结构都有非常高的要求。尤其是对路基的处理, 在建设施工中遇到的软路基问题, 是建造过程中的难点, 如何改善软路基的承载力, 防止路基下沉带来的使用寿命缩短, 是公路建造一直探讨的核心问题。
关键词：软路基,承载力,高速公路,使用寿命
参考文献
[1]王炳龙.真空联合堆载预压法加固软土地基的试验研究[J].同济大学学报 (自然科学版) , 2009 (4) :102～103.
[2]沈珠江.软土地基真空排水应用的固结变形分析[J].岩土工程学报, 2009, 8 (3) :7～15.
[3]建筑地基处理技术规范, JGJ79-91[S].北京:建筑工业出版社, 2009:12～13.
[4]俞三薄.软基处理中沉降经验公式的应用[J].大坝观测与土工测试, 2009:23～24.
[5]许永明.一种预测路基工后沉降量的方法[J], 河海大学学报, 2009:122～123.