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软土路基论文范文

软土路基论文

软土路基论文范文第1篇

论文摘要:由于高速公路对路基完工后沉降的要求很高,而沉降刚好是软土地基处理的主要问题,所以在软土地基上修筑高速公路,如果对软基不加以处理,往往会导致路基失稳或过量沉降,直接影响到竣工后公路的运行状况及其使用寿命。 论文关键词:公路;软土地基;处理方法 1 软基处理的几种方法 1.1 表层处理法 ①表层排水法。对土质较好因含水量过大而导致的软土地基,在填土之前,地表面开挖沟槽,排除地表水,同时降低地基表层部分的含水率,以保障施工机械通行。为了发挥开挖出的沟槽在施工中达到盲沟的效果,应回填透水性好的砂砾或碎石。②砂垫层法。对于地基上部软土层极薄且含水量大时,在软土地基上敷垫0.5~1.2m左右厚的砂垫层。这样可达到固结软土层,使砂垫层起到上部排水层作用;同时,砂垫层又成为填土内的地下排水层,以降低填土内的水位;在进行填土及地基处理施工时,为施工机械提供良好的通行条件。③敷垫材料法。对于地基土层不均匀,可能发生局部不均匀沉降和侧向变位,可利用所敷垫材料的抗剪和拉抗力,来增强施工机械的通行,均匀地支承填土荷载、减少地基局部沉降和侧向变位,以提高地基的支承能力。敷垫材料主要有化纤无纺布、土工布、玻璃纤维格栅等被广为采用。④添加剂法。对于表层为粘性土时,在表层粘性土内渗入添加剂,改善地基的压缩性能和强度特性,以保施工机械的行驶。同时也可达到提高填土稳定及固结的效果。添加材料通常使用的是生石灰,熟石灰和水泥。石灰类添加材料通过现场拌和或厂拌,除了降低土壤含水量、产生团粒效果外,对被固结的土随着时间的推移会发生化学性固结,使粘土成分发生质的变化,从而促进土体稳定。 1.2 置换法 本法是以优质土置换软弱土,确保填土稳定和减少沉降量。施工方法分有人工挖掘置换和借填土自重或用爆炸法将软弱土挤出的强制置换。其施工都比较容易,多数情况下能在短时间内达到所要求的目的。从可靠性来说人工挖掘置换较优。置换材料应采用即使受到水浸也不致降低承载力的粗粒土。但必须进行充分压实。 1.3 加载法 加载法是为了预先促进软土地基沉降,增加地基强度,以防止设置在填土上或邻接填土的路面和构造物或者埋入填土内的构造物发生有害沉降而导致破坏。促进地基固结沉降的方法有:在地基上增加总压办法;减少土中的间隙水压提高有效应力法等。前者用填土荷载时,一般为填土加载法,后者又可分通过井点,竖井等的降低地下水法和在地表面铺砂,覆盖不透水膜使之形成真空,依靠大气压力加载来促进固结的大气压加载法。采用填土加载法时,须注意地基的稳定状态。而降低地下水法和大气压加载法则不必担心地基遭到破坏,但受到地基适应性的限制且工程费用大,一般不采用。上述方法,都很少单独采用。 1.4 砂井排水法 砂井排水法根据砂井的施工方法不同,可分为打入式、振动式、螺旋钻式、水射式及袋装式等。 本法很少单独使用,多与加载法或缓速填土法并用,对层厚大,均质的粘土地质最为有效;对泥炭质地基效果稍差。粘性土层固结所需时间t与垂直方向最大排水距离D的平方成正比。很清楚,粘土层越厚,所需固结时间就越长。 2 施工现场常用处理软土路基方法 在施工中经常碰到的情况多数不是软土地基,因为如果有软土地基一般情况在设计时应该根据地质资料,提出处理方法。多数情况是有局部地段地质情况和原来设计不同,出现局部地基承载力达不到设计要求,或者由于局部地段含水量过大(原有排水系统不畅,原有地基土质渗水性不好)造成地基软弹(翻浆,弹簧土地段)。根据出现的这些情况一般常用的方法主要有:①换填。②抛石填筑。③盲沟。④排水砂垫层。⑤石灰浅坑法。 3 实际施工中软土地基的处理 3.1

软土路基论文范文第2篇

软土路基施工技术及施工管理工作的探讨

常用软土路基处理技术软土路基具有强度低、股届满、变形大的特点,而这一特点使得其在公路建设过程中不能稳定的提供足够的支撑与承载,进而影响公路路基与路面结构的稳定性、影响公路工程建设施工质量及使用寿命。针对软土路基处理的重要性,我国及国际公路建设施工研究机构度软土路基的施工技术进行了深入的研究与分析。通过多年的施工经验积累以及相关实验表明,我国软土路基施工中更多的采用袋装砂井、复合地基以及钢渣换填等技术医进行处理。根据对我国公路建设过程中软土路基处理技术应用效果的分析以及相关文献的收集整理可以看出,软土路基处理方式的科学选用、有效的施工控制与管理是实现软土路基处理与施工目标的关键。以常用软土路基施工技术特点为基础进行施工管理体系的完善作为影响软土路基施工质量的关键,施工管理体系是否完善将决定施工管理工作能够有效开展、决定预定施工质量管理目标的实现。现代公路工程建设施工企业应针对软土路基处理施工基础的应用情况以及特点进行施工管理体系的完善。针对软土路基施工技术特点,施工企业应明确管理体系中各部门施工过程中的管理内容以及技术要求。同时,施工企业的质量管理部门还要针对软土路基施工所采用的处理技术进行质量控制点的设置。通过对施工过程中各部门管理工作内容、重点的明确,促进软土路基施工管理工作的开展,保障软土路基施工质量。注重施工管理材料控制与管理,保障软土路基施工质量在现代公路工程建设施工中,软土路基施工用材料是影响施工质量的重要因素,是现代软土路基施工管理工作的重要内容。公路工程建设施工企业应以软土路基施工所采用的技术为基础,结合施工材料的需求进行材料控制与管理。首先,应注重材料供应商的资质审核。确保供应商能够根据工程施工需求进行材料的供应。在此基础上,施工企业还要对进场材料进行检验与复核。通过进场检验确保进场材料能够符合软土路基处理施工需求。同时根据袋装砂井、钢渣换填等施工技术要求在施工前对材料进行复核,确保施工用材料能够满足设计需求。以材料控制为基础确保软土路基施工用材料满足设计要求,实现软土路基施工管理工作的目标。以技术管理为重点开展施工管理工作为了实现公路工程软土路基施工质量管理目标,公路工程施工企业应在招投标阶段即开展技术分析与技术管理重点的探讨工作。通过对公路工程实际情况、软土路基实际情况的分析与探讨明确施工过程中的技术管理要点与重点。结合工程实际施工中所采用的技术方式,如袋装砂井技术特点、钢渣换填技术特点等进行技术管理工作。将技术控制与管理作为管理工作的重点,保障软土路基施工质量。为了实现软土路基施工技术管理的目标,施工企业还应加强现代公路工程软土路基处理与施工技术的了解与熟悉。根据工程实际情况选择适宜的处理方式,保障路基稳定性与承载力。针对软土路基施工重要性强化施工质量控制与管理针对现代工程建设过程中机械化水平日益提高的现状,现代工程建设施工企业应认识到机械设备管理对施工质量、施工管理工作的重要性。针对软土路基处理所采用的技术以及施工进度安排,科学的开展设备养护与管理。以科学的设备养护工作避免设备因素对软土路基施工质量的应用、以严格的专人操作管理以及设备操作技术控制保障软土路基施工质量。通过强化施工质量管理实现公路工程路基基础稳定性、路基承载力的提高,为促进我国公路工程基础建设奠定基础。

注重企业综合技术力量的提高,促进软

软土路基论文范文第3篇

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

软土路基论文范文第4篇

1.1沉降处理

沉降处理包括加速固结沉降和减少总沉降量两方面。加速固结沉降可采用加载预压、竖向排水(设置砂井或芯板排水)和挤实砂桩等方法。减少总沉降量可以采用换填好土、石灰(水泥)桩、挤实砂桩等方法。

1.2稳定处理

稳定处理可以采用换填土、挤实砂桩、石灰(水泥)桩等措施增加抗滑阻力。各种加速固结沉降措施都有助于促进软土层强度的增长;慢速或分期填筑路堤可以达到阻止地基强度降低的目的。

1.3应注意的问题

(1)地基的土质及土层构成(厚度、排水层等)条件。(2)道路的性质、路堤高度和宽度,是否为与构造物连接的地段等条件。(3)工期、材料供应、施工机械作业条件和对周围环境的影响等条件。以上处理方法可以单独使用,通常用几种方法组合使用,以发挥各种方法的特长,取得良好的处理效果。

2软土地基处理的具体措施

2.1换填土法

当淤土层厚度较簿时,可采用淤土层换填砂壤土、灰土、粗砂、水泥土及采用沉井基础等办法进行地基处理,鉴于换砂不利于防渗,且工程造价较高,一般应就地取材,以换填泥土为宜。可将软土全部挖除,使路堤筑于基底或尽量换填渗水性土。这种方法适用于软土厚度小于2m的路堤。换土法要回填有较好压密特性土进行压实或夯实,形成良好的持力层,从而改变地基承载力特性,提高抗变形和稳定能力,施工时应注意坑边稳定,保证填料质量,填料应分层夯实。

2.2抛石挤淤法

在路基底从中部向两侧抛投一定数量的片石,将淤泥挤出路基范围,以提高路基强度,所有片石宜采用不易风化的大石块,尺寸一般<0.3m。其上铺0.1m厚碎石及0.1m厚砂层后再填土。这种方法的适用范围为:软土厚度<3.0m,表层无硬壳,呈流动状态、排水困难的地基状态。

2.3反压护道法

当软土和沼泽较厚,路堤高度不超过极限高度的2倍时,路堤两侧填筑适当厚度和宽度的护道,在护道附加荷载的作用下,保持地基的平衡,增加抗滑力矩,防止路堤的滑动破坏。通过反压护道法使路堤下淤泥趋于稳定。护道一般可采用单组形式,其高度为路堤高度的0.3—0.5倍。适用范围:当路堤超过极限高度的1.5—2.0倍以内时适用。

施工时,护道尽量与路堤同时填筑,且压实度要达到90%以上。它的特点是施工工艺简单、费用较低,但施工用地增大。

2.4砂垫层法

在软土地基上铺设厚度为0.5—1.2m的砂层,可使软土顶面增加一个排水面,促进路基底的排水固结,提高路基的强度及稳定性。砂垫层材料的选择以透水性好的砂或砂砾(74u筛孔通过率为3%以下)为宜,以保证所需的排水能力;砂垫层的宽度以每侧宽出路堤0.5—1.0m为宜。砂垫层适用于路堤高度<2倍极限高度的状况。

2.5设置砂井法

砂井与连接的砂垫层配合使用效果较好,一般砂井直径为0.2—0.3m,井距为井径的8—10倍,常用范围为2—4m,平面上呈矩形或梅花形布置。适用范围:软土层厚度>5m,且路堤高度超过天然地基承载力容许的高度很多时适用。

2.6摊铺土工布法

高填土可适当分层,采用土工布加强路堤刚度,并在软土基上隔垫,使荷载均匀,避免局部破坏,对地下水防治相当有利,也可以用土工布摊铺软土底层,并折向沿边坡作防护,这样既提高基底刚度,也使边坡受到维护,有利于排水和因地基应力再分配而增加路基的稳定性

2.7排水固结法

排水固结法是解决淤泥软粘土地基沉降和稳定问题有效措施,由排水系统和加压系统两部分组合而成。排水系统是在地基中设置排水体,利用地层本身的透水性由排水体集中排水的结构体系,根据排水体的不同可分为砂井排水和塑料排水带排水两种。

2.8灌浆法

是利用气压、液压或电化学原理将能够固化的某些浆液注入地基介质中或建筑物与地基的缝隙部位。灌浆浆液可以是水泥浆、水泥砂浆、粘土水泥浆、粘土浆及各种化学浆材如聚氨酯类、木质素类、硅酸盐类等。灌浆法对加固淤泥软土地基具有明显效果,如福建省龙海市角美壶屿港水闸由于淤泥软基不均匀,沉陷闸基沉降最大达到0.63m,加固时采用单管高压旋喷灌浆处理,每个闸墩上、下游侧和中间各设5个灌浆孔,沿闸墩轴线两侧布孔,灌注水泥浆,成桩直径0.5m,伸入闸基础10.5m,采用灌浆压力为20MPa,经过处理后闸基沉降基本得到控制。高压旋喷灌浆处理原理是通过在闸基中高压旋喷灌浆形成水泥土摩擦桩,提高闸基承载力,达到控制沉降的目的。另一种对淤泥软土地基闸室淘空处理通常应通过水闸上游防渗如设置水平铺盖或垂直防渗控制闸基渗流,然后再对闸室进行灌浆处理。

3结语

总之,软土地基的强度或变形的问题是工程土中必须十分注意的问题,过大的沉降及不均匀的沉降造成软土地区大量的工程事故。因此,在软土地区进行设计与施工的道路工程时,必须从地基、建筑、结构、施工、使用等多个方面综合考虑,采取相应的措施,减少地基的不均匀沉降,保证建筑物的正常使用。

参考文献:

[1]徐至钧.建筑地基处理技术丛书:软土地基和预压法地基处理[M].机械工业出版社,2005.

[2]王晓谋,袁怀宇.高等级公路软土地基路堤设计与施工技术[M].人民交通出版社,2001.

软土路基论文范文第5篇

通过以上对道路桥梁工程中软土地基的特性的分析,我们可以看出:在道路桥梁施工建设过程中一定要采取科学、合理的施工技术来避免软土地基对于道路桥梁的危害。从而避免的地基的沉降,提高地基的稳定性。第一,道路桥梁工程中的表层排水法。在道路桥梁施工过程中,由于软土地基中软土的含水量较高,可以通过排水法来降低软土地基的含水量,提高地基的破坏极限,提高软土地基的渗透能力,充分发挥地基材料的作用,提高整个道路桥梁地基的稳固性。使得地基具有可机械作业的能力。一般来说,这种施工技术比较适于含水较高、土质较好的软土层。具体的施工方法为:在道路桥梁施工准备过程中,在施工前在土层表面挖好长度、深度、尺度适度的排水沟,并将地基内的表水导出。第二,道路桥梁工程中的添加混合剂法。在道路桥施工过程中,若软土层的软土为粘性土质时,可以在粘度达到一定程度时,使用具有增大粘度的混合剂,从而增大软土表层的密度,从而增强整个软土结构的抗压缩力,增加软土地基的强度。具体的施工方法:在道路桥梁施工前,对软土地基的土质进行检测,当土质达到运用添加混合剂法时,加入一定量的混合剂,增加土层的粘度,提高软土结构的整体强度。在添加混合剂的同时可加入石灰及适量的水泥。第三,道路桥梁工程中的排水固结法。在道路桥梁建设过程中,可以再施工前对施工部分的地基进行预加载荷的碾压。在进行碾压时,可以排除部分软土层中的水分,还可以进一步增加软土地基的密度及强度。排水固结法则是在这时通过软土地基自身的固结属性而进行排水的方法。在经过碾压之后,软土地基中的软土会固结在一起,这样就增加了软土地基的强度。为了进一步提高软土地基的固结率,可以在软土地基中设立排水柱,增加整个桥梁施工地基的抗剪度。对于较深层次的排水固结施工来说,可以高效地完成作业,大大提高整个道路桥梁施工软土地基的承载能力。具体的施工方法:排水固结法往往与填土法、加载法一起使用。第四,道路桥梁工程中的加载法。为了有效地避免道路桥梁施工后发生沉降,可以对软土地基进行加载法施工。实现在道路桥梁施工的软土地基上增加载荷,提前使得地基沉降。这样的加载会与道路桥梁建成后的载荷不同,但是可以预先完成部分软土地基的沉降。所以,在道路桥梁施工的过程中,可以采用一定的方法避免地基的沉降。第五,道路桥梁工程中挤密法。在道路桥梁工程中,可以采用挤密法对软土地基进行施工,增加软土的密度和强度。一般来说,挤密法主要适用于厚度较大的软土地基以及湿度较大的黄土。在运用挤密法时可以就地取材,原地处理。施工方法:在施工过程中在形成的桩孔过程中进行侧向挤压,增大整个土层的密度。并在桩孔中,利用素土与灰土分层进行填装。第六,道路桥梁工程中的加固技术。在道路桥梁工程建设过程中,通过加固技术可以提高道路桥梁整体的稳定性。我们可以在地基表面进行排水、挤压、垫层,退需要加固的软土地基进行加固,采用先进的加固技术提高软土地基的稳固性。

2软土地基施工技术运用的注意事项

第一,在道路桥梁工程施工过程中,对于软土地基施工要注意桥梁的等级要求。不同等级的桥梁对于工程的施工有不同的要求。这也决定了软土地基加固与处理的不同要求。对于等级要求高的道路桥梁应该采取力度较大的工艺技术来处理软土地基,避免沉降以及地面裂缝的产生。而对于等级要求比较低的桥梁,可以预先铺设路面,等软土土层沉降之后再进行桥梁铺设。第二,道路桥梁工程的施工环境对于软土地基的施工也有一定的影响。不同的施工环境,具有不同土质的软土层,所以应该具体分析软土的土质,然后采取一定的施工技术进行处理。例如,对于一般粘性的软土土层可以采取实压的办法进行处理。对于砂性土壤的软土则可以采用挤密法来处理。对于土层较深的软土地基可以再表层对软土进行处理之后,再配合其他方案进一步加固软土层。对于土层较浅的软土地基的可以先进行表层处理之后,再进行表层挖掘与回填。若软土地基的图纸渗透性较差则需要长时间的排水之后,才能进行其他方式的处理,提高地基的稳定性。

3结语

软土路基论文范文第6篇

关键词:道路桥梁地基处理

一、前言

软土对公路的危害,引起我国公路方面各具部门的重视,科研、设计、施工等单位全力以赴,协同作战,经过多年努力,已摸索了不少对策,并取得了可喜的成绩。

(一)科研部门成立了专门机构,组织机关。交通部下属科研院、所有之,为了承担软土科研及试验工程临时组成科研小组也有之。近年来为集设计、科研与施工为一体专门服务于软基,也兼作其它特殊性岩土处治工程而纷纷出现一些新型的岩土公司,在广东、湖南、辽宁、陕西等省均有,这样的联合配套公司,给软基处理带来新的生机。

(二)勘察设计部门利用他们勘察单位的优势,采用多种勘探,测试手段,尤其近年来不仅用单一的钻探方法而且更广泛采用静力触探、十字板剪、旁压等原位测试仪具以及多种土工仪器进行原状土和扰动土的物理、力学、水理试验项目,为设计提供了可靠的地质资料和各种必需的土工试验数据,大大提高设计成果的可靠度。在设计方法方面更有大的突破,过去对软土的沉降、稳定计算,多用手算,现在采用计算辅助设计,不仅加快了设计进度,而且便于优化设计,且能迅速提供设计成果,也元形中减轻了设计人员的劳动强度。

(三)施工部门由于目前软土部门趋向专业化。公路部门有,航务、铁道、市政、水电……等部门也有。它们拥有专门的施工机械,可使用多种材料进行软基处理施工,并能埋置检测观察仪具体进行监测,从而也保证了施工质量和施工安全。

(四)其他部门在学术活动方面,不少学会或有关情报单位,不时地举行软土地基经验次序或专题研究会,以提高科技人员素质并收到取长补短加快信息传递的多方面的效果。

在管理工作方面:交通部急生产单位之所急,最近正组织几个单位,经过三年努力,编制出交通行业标准《公路软土地基路堤设计施工技术规范》,它的即将颁布与出版,将使我国公路软基无论在设计方面或施工方面,出现了有章可循的局面。

二、路基处理

(一)处理的一般原则

1.以时间换金钱,早在10年前,日本著名换金钱处理软土路堤的方法。即尽早用堆载预压不作深层处理软基的方法,这种以自然沉降逐渐达到路基稳定,是一种最经济也简单的方法。但我国公路基本建设的程序不能尽早拔款、征地、从容施工,而一旦工程项目付诸实施时,又往往限于工期,一般情况用自然沉降法将难以实现。

2.以金钱赢得时间:即在施工工期紧迫,时间有限的情况下,除非个别低路堤地段高度在临界高度以下,可不作地基处理。桥梁采用基础处,其余软土都需采用不同方法处理,只不过可用多种方案进行优选。

(二)勘察、设计和施工

1.软土地区的地质情况首先要弄清楚,工程地质条件复杂,还应进行工程地质分区,以便按分区不同在区别地予以处理。在勘察设计时如地质工作做的不够深,在施工时一旦发现,可作些补充勘察及勘探工作,对地质情况作进一步了解。

2.设计方案要经济又要合理切合当地实际情况。

3.所用材料数量要够、质量要保证;施工机械数量、规格、性能均要满足要求。

4.施工时要严格遵守施工技术规范和操作规程办事,以保证良好的质量,软土地段特别要注意控制填土速率,避免和产生路堤滑移或发生其它意外事情。

5.监理工作要跟上,观测仪具事先要埋置好,及时进行监理和记录。以保证施工的质量和安全。

如能树立质量第一的思想,严格将上述几项工作做好,应该说软土路基施工,可以达到安全、优质的目的。

(三)处理方案的评价

1.处理软土地基常用的方法在公路方面是排水固结,多用各种不同长度和间距的袋装砂井(直径7~10cm)或塑料排水板(宽10nm,厚4.5~6.0)与砂垫层(厚30~80cm)相结合,虽然这些方法是一般的,但却是有效的经济的。

为了加快固结而且可提高地基承载力,也可用直径30~50cm或更小一些的砂桩或碎石桩,但造价比上述常用方法要增加至少3~5倍。

2.轻质路堤:我国轻质路堤采用的材料一般是粉煤灰,国外也有用大块型硬质泡沫塑料。粉煤路堤有三种类型,即单一的、土和粉煤灰互层的和土砂及粉煤灰等混合的。

轻质路堤的作用是减轻路堤自重,减小或加速软土沉降提高土体抗剪强度,同时它作为填料还有节约投资、减少占地等效益。

3.其他辅助方法:土工布(分有纺和无纺的两种,一般多用编织的,个别的也有两种类型组合的,可以达到优点互补)还有一材料是塑料加劲格栅,实际上类似“柴排压枝”的作用,这些材料可提高地基整体性,减少地基不均匀的沉降,对防止滑移尽快施工也有好处。

此处还有浅层拌合和换填优质材料及抛石排淤等处理浅层软土。有的为深层还设有反压护道。

三、桥涵通道处的处理

在软土地区的桥梁,由于基础埋置较深,已穿过软土层,故一般无大沉降。而在桥头与路堤接合处由于沉降差异较大,往往出现台阶在车辆通道处多出现纵坡突变,在车速过快时出现车辆“切线抛出”感觉很不舒适,人、车安全受到影响。

在此接合处处理的方法一般有:

1.涵洞、通道处与路堤一样同时填筑施工,后期再开槽做基础;在桥台处最好前后都填土,或在桥台后背填以渗水性好的砂砾材料。

2.在这些人工构造物处采用超载预压,桥头两侧引道80~100m范围也宜如此,以加速固结,减小通车后过大的沉降。

3.路堤如过高,下部软土层厚、沉降量过大,沉降期过长、如处理地基费用过高,且效果不一定好时就不如改用桥梁跨过,京津塘高速公路软土地区,路堤如超过6.0m,就用桥跨通过。广深高速公路也将不少高路堤设计路段,改用了高架桥方案。

4.桥台处路堤处理:为了加快地基固结,提高地基承载力,减轻路堤与桥台间沉降差,在桥台处的一定距离内采用砂桩,粉喷桩、旋喷桩等加固地基。

软土路基论文范文第7篇

关键词:高速公路;软土路基;施工技术;塑料排水板预压加固法

中图分类号:U416 文献标识码:B

引言

软黏土一般认为是在第四纪后期地表水形成的沉淀物质,多分布于我国长江三角洲、珠江三角洲等东南沿海地区,具有天然孔隙比大、天然含水率高、压缩性高、抗剪强度低、渗透性差等特点。以软黏土作为公路或铁路的路基,其沉降变形大、承载力低、差异沉降显著,容易产生路堤失稳或沉降过大等问题。近年来,随着我国经济的快速发展,高速公路的修建无法避免以软土作为路基,软土地基处理已成了高速公路建设中的一个难题。中国软土路基施工技术的发展基本上分可以分为两个阶段。第一阶段是中国软土路基施工技术发展的起步阶段。20世纪五六十年代,软土路基施工在我国开始出现,因此引进大量前苏联的软土路基施工技术(砂石垫层法、化学灌浆法、砂桩挤密法、堆载预压法和灰土桩等技术)。但技术的使用过于死板,使得软基处治措果不能充分发挥,一定程度上限制了软土地基处治技术的推广应用。第二阶段是我国软土路基施工技术的发展阶段。从70年代至今,软土路基的处理多根据软土、淤泥的物理力学特性、路堤高度、埋层深度和材料场地等情况,采用换土、反压护道、渗水、粉喷桩、碎石桩、塑料排水板、超载预压等措施进行处理。本文结合某工程的具体情况,综合分析软基处理的各种方法(爆破排淤法、抛石挤淤法、水泥搅拌桩法和塑料排水板预压加固法),最终选用塑料排水板预压加固法用于该工程最为合理。

1工程背景

某工程全线长2.445km(起讫里程K34+555~K37+000)。其中路基土石方2.80万m3,设计为双向六车道,车速为100m3/h,路基顶宽平均为35m。软基处理起讫里程K35+274.25,终至里程K37+000,全长0.7275km。该区域处于平原地貌及海陆交相互冲积平原地貌,因此地表往往有大量喜水植物,由于这些植物的生长和死亡,使软土中含有较多的有机物路,普遍存在软土地基,厚度在2~40m,属于典型的软土路基。结合环境保护、地质条件、水文地质条件,设计软土路基主要包括排水和土工布处理、吹砂填筑和土及堆载预压施工等。

2软基处理施工技术研究

2.1软基处理方法分析

目前,我国已经积累了大量的软基处理方法,如常用的爆破排淤法、抛石挤淤法、水泥搅拌桩法和塑料排水板预压加固法。此外,还包括基底开挖换土法、反压护道法、垫层法、堆载预压法、土工布及土工格栅加固法、粉煤灰路堤、真空预压法、振冲碎石桩法、粉喷桩法等。由于篇幅原因,此处只对爆破排淤法、抛石挤淤法、水泥搅拌桩法和塑料排水板预压加固法进行分析。爆破排淤法多用于地处海滩、河滩等开阔地带的公路地基处理,以及港口工程的防波堤、护岸、码头等基础处理,但该工程处于村庄密集地区,采用爆破排淤法会造成植被等环境破坏,不适用于该工程。抛石挤淤法是向软黏土中抛入大块块石、片石的强制换土方法,多适用于厚为3~4m的软土层以及湖、塘、河流等积水洼地。但该工程周边无块石、片石来源,采用抛石挤淤法会大量增加施工成本,故不适用于该工程。水泥搅拌桩法具有无噪声、无振动、费用低、无污染、工期短的特点,并且多用于加固游泥、粉土、游泥质土和含水率高的黏土,但用于本工程易埋下安全隐患,因此不适用于该工程。综上所示,综合考虑环境、地质、水文地质条件,该工程采用塑料排水板预压加固法最为合理。

2.2软基处理施工方法

软基塑料排水板预压加固法施工主要包括施工准备、打设塑料排水板和铺设土工格栅,主要材料机具包括塑料排水板、套管、导架、振动锤,铰车、卷筒、插板机和防风装置等。施工准备包括准备施工设备、材料和器具等,以及进行地形勘察。打设塑料排水板如图1(a)所示,插板时通过振动锤驱动套管对准插孔位下沉,排水板从套管内穿过与端头的锚靴相连,套管顶住锚靴将排水板插到设计入土深度;接着拔起套管(将锚靴和排水板留在土中);然后剪断排水板进行重复下一个排水板打设。铺设土工格栅如图1(b)所示,土工格栅铺设分2层,间距为40cm,第一层土工布(土钉锚固)铺设在塑料排水板的插打完成后进行;然后进行吹填(砂垫层)施工,施工时保证土工布平整、不出现褶皱,检测合格后铺设第二层土工布。

3路基填筑施工技术研究

3.1吹填砂施工

本文研究的施工路段处于鱼塘段,在施工前需要排干地表水、清楚杂草、翻晒表土。然后进行吹砂施工,施工中当吹砂厚度达到50cm时,接管并移动出砂口,尽量保证厚度均匀。吹砂施工时应该注意以下两个方面:⑴及时处理挤出和冲出的浮泥;⑵做好充分的排水工作:留设临时排水沟并进行污水处理避免造成污染。吹砂施工的测试结果如表1所示,各测点的测试结果显示,吹填砂施工的效果良好。

3.2包边土施工

本文介绍的施工路段土资源贫乏,因此选用(吹)填砂+包边土的设计方案。根据以往施工的经验,当沉降量小于1m时,采用(吹)填砂和包边土同时施工的方法;当沉降量大于1m时,采用先填砂后包边的施工方案。通常包边土要求如下:土质要求为黏质土,液限<50%,塑性指数<26,达到料径要求,并进行夯实处理,压实度和路基强度达到要求。并在施工后进行各施工参数测试,要求达到设计要求,本路段施工采用耕植土,测试的各方面结果良好。(吹)填砂先按标准断面(吹)填砂,并且整平、压实,验收要求为:(吹)填砂顶的控制标高=(路床顶标高-80cm-40cm)+(计算沉降量-施工期实际沉降量)。包边土的厚度应包括考虑软基沉降的路堤加宽量,且坡顶及坡脚应按软弱地基处理工程数量表所示数值进行加宽,因而其实际填筑的坡比(施工坡比)要陡于1∶1.5。

4结论

本文结合某工程的具体情况,综合分析该地区常用的爆破排淤法、抛石挤淤法、水泥搅拌桩法和塑料排水板预压加固法,选用塑料排水板预压加固法进行施工,对该方法进行了仔细介绍,并结合实际情况选用(吹)填砂包边土的路基施工设计,现场检测结果显示,本文选用的方法取得了良好的施工效果。

参考文献:

[1]谢大伟,陈利民.某京沪高铁软土路基PHC管桩桩网结构施工技术[J].施工技术,2015,40(8):93-95.

[2]龚庆余.市政道路工程软土路基施工技术探析[J].房地产导刊,2015.

[3]张亚娥.试论市政道路软土路基施工技术[J].建筑工程技术与设计,2015(16).

软土路基论文范文第8篇

关键词:高速公路;软土路基;稳定性研究

中图分类号:U213.1 文献标识码:A

1 高速公路软土路基的稳定性的特点

高速公路的自身的修建的特点及项目实施地点的软土的自身性质影响着软土路基路堤的稳定性,软土具有天然含水量高、强度低、透水性弱、孔隙比大、压缩性好、结构性强但容易受到干扰等自身特点,因此当在软土上进行施工时,便十分容易产生路基路堤不稳定的现场。由于高速公路的等级一般都较高,并且技术要求很高,造价也很昂贵,因此高速公路对路基的稳定性的要求是十分严格的。由于高速公路的整条线路很长,并且整条线路的地形及地质条件又是十分复杂的,在进行高速公路工程施工时,施工车辆及施工机械通行较频繁且施工顺序变化大,因此像其他民用建筑那样对软土路基进行精心的施工以及详细的勘探是不切实际的,这些也都导致了软土地基的特点以及被扰动和受压的状态是不易被掌握的,也导致软土路基的稳定性是比较困难的。

2 修建高速公路软土路基存在的问题

软粘土是一种近代沉积物,它是在第四纪后期由三角洲相、湖沼相、泻湖相等所形成的河流沉积物或是粘性土沉积物,在这些沉积物中,最软弱的应该是淤泥质土以及淤泥。由于这些软粘土具有压缩性大,抗剪性差、含水量高这些特点,因此当其在受到外力荷载的情况下,承载强度不够便会导致地基失稳沉降甚至倒塌。

在软土上修建高速公路存在的两个最困难的问题就是沉降以及失稳。而其中稳定性又是最重要的问题,它与整个工程的质量及施工进度等都是息息相关的。由于新世纪工程项目中,在软土地区进行高速公路建设的项目也是越来越多,并且按要求必须在软土路基上填筑路堤。为了在施工后满足软土沉降的严格要求,就必要缩短填筑路堤的时间从而增加预压的时间,这就会导致施工的工期被大大压缩,在工期如此紧张的情况下进行施工,这对软土路基的稳定性提出了很高的要求。从目前我国已经修建的高速公路软土路基项目得到的经验显示,我们的施工及设计人员对软土的认识仍然存在不足并且施工工艺及加固方法都存在错误,对高速公路软土路基的稳定性的计算方法上也需要进一步的研究及探讨。

3 高速公路软土路基的稳定性研究现状

3.1 软粘土强度增长规律的分析

软粘土土体的固结效应会对高速公路工程的施工产生重要的影响。但对软土路基进行深层加固时,软土的结构因加固操作势必会受到扰动并且产生孔隙水所带来的压力,软粘土的抗剪强度也势必会下降,因此当软粘土地基受到荷载时,便很可能产生失稳。当随着深层加固施工进行的同时,软粘土的强度也会逐渐提高。这主要是由于加固施工所以其的孔隙水压力很逐渐消失,这样原本已消失的有效应力会逐渐的恢复,强度便又得到了提高。若想保证软土地基的稳定性,就要保证地基承载力的增加与固结的变化相互适应,因为软粘土的强度是随着固结的变化而变化的,而地基承载力的增长也是以土的强度增长而增长的。

我国在上个世纪60年代初期就已经对软粘土的强度规律进行了研究,当时的研究人员提出了有效固结应力法及有效应力法两种研究方法。有效固结应力法忽略了软粘土因剪缩所引起的强度变化,而主要考虑软粘土因软粘土因压缩所引起的强度变化。所以在相应的软粘土强度变化的公式中忽略了因剪切所引起的孔压,只记入了因压缩所引起的孔压。而有效应力法则是结合三轴固结排水实验,并通过引入应力圆的理论从而确定软粘土的强度增长规律。以上两种研究方法的具体公式在《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》均有详细的说明。

3.2 软土路基的稳定性控制工作

路基施工时的加荷载速率对稳定性也有着重要影响。加荷载时,剪应力在增大,软粘土的强度也在提高。所以要做好稳定性控制,这样才能保证地基的稳定性。稳定性控制主要包括:合理确定加载计划以及稳定性观测工作。合理确定加载计划可以有效的保证软粘土的强度变化与加载计划相适应。但是由于计划阶段的计算参数不够精确,这就会导致与工程的实际状况存在差异,因此在确定加载计划的同时,做好观测工作,通过观测数据指导施工工作并确保其稳定性。稳定性观测也是稳定性控制的最主要工作。稳定性的观测工作主要包括:侧向位移观测,孔隙水压力观测以及软粘土沉降观测等工作。由于孔隙水压力可以直接的了解地基中软粘土的团结状况,因此它也是工程施工期间对地基稳定性评价的最有效方法。做好孔隙水压力观测也是稳定性观测工作的重点。

3.3 高速公路软土路基的计算理论研究

软粘土的强度较低是导致软土路基路堤或堤坝失稳甚至倒塌的最重要原因。在较为均匀的软土路基中,路基失稳多是由于路堤或堤坝沿圆弧形画面移动所引起的,这也是经过多次试验证明过的。所以为验算软土路基的稳定性,研究人员多采用极限平衡法对其进行验算。圆弧法是极限平衡法的代表方法,其首先由一名瑞典科学家提出,它首先应假定平面应变并且将滑面视为圆筒面。这样在进行力的分析时,就可以将圆筒面分为许多同样的竖条并且竖条之间的力大小一样且方向平行于滑面。这样整个滑面滑动力矩与稳定力矩之比就可以作为验算其稳定性的依据。后期,许多专家学者又对这种圆弧法进行了改良及完善,目前的验证方法已经是很成熟的了。

4 高速公路软土路基稳定性的处理措施

高速公路软土路基稳定性的处理措施主要有以下几种方法:

①增加路基土的固结排水速率。通过抽真空、设砂井等方法使软土路基排水固结沉降增大,这样可以提高软土土体的强度同时提高稳定性。

②延长施工预压期。施工的加载提高时,软土地基的强度也会随之提高,通过缩短填土时间可以增加施工的预压期,这样软粘土路基施工时的沉降问题便会在施工期间显现,这样也更容易得到解决,从而提高路基的稳定性。

③减小软土路基的总沉降。提高路基的承载力并减少路基的总沉降,可以通过采用桩体复合地基等方法实现。

通过以上论述,对高速公路软土路基的稳定性进行了深入的研究,并分别对高速公路软土路基的特点,存在在问题,研究现状以及处理措施等问题进行了详细的探讨。我国高速公路事业正在蓬勃发展,而软土路基的稳定性对路基的质量甚至是整个高速公路工程的质量都有着重要的影响,因此对软土路基的稳定研究是一项艰巨而持久的工作,只有做好软土路基的稳定性研究,才可以确保整个公路工程的质量。

参考文献

[1]冯远兴.试论软土路基的施工要点[J].科技资讯,2007.

[2]原彩霞.软土路基形成原因及处理方法[J].科技情报开发与经济,2003.

软土路基论文范文第9篇

关键词:软基;沉降;数值模拟

中图分类号:U412.36+6 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)38-0165-02

软土主要是由天然含水量大、压缩性高、承载能力低的淤泥沉积物及少量腐殖质所组成的土[1]。目前软土地基的常见的处治方法有:桩基法、换填法、灌浆法、排水固结法、排水砂垫层法和加筋法等,针对具体的软基地段,一般会采取两种或多种结合的处治方法。在建的南宁外环高速公路途径多处沼泽地、鱼塘和小河流所在的软土区域,由于地质情况较为复杂,给公路建设的施工带来很大的麻烦。针对该段软基深度不均匀,且处于填挖结合部,为了更好地减少不均匀沉降,采用砂垫层+加筋法进行处治。本文以在建的南宁外环高速公路上K20+400段软土地基的处治为例,为加筋+砂垫层法处治软基提供理论上的依据。

一、软土地基概况

本文所研究的软基路段位于南宁外环高速土建№2合同段K20+400处,经现场踏勘可知此处之前为一处鱼塘,处治前有少量积水,为沼泽地带;下覆基岩主要为第三系泥岩,覆盖层为第四系冲积层[2];表层冲积粉质粘土呈软塑状,黄色,土质不均匀,混有细砂,层厚2.5m~7.5m不等,平均厚度约为6m。

二、加筋法处治过程

软土地基的常见的处治方法有:换填法、水泥搅拌桩法、碎石桩法和加筋法[3-6],针对本段软土地基的实际情况,采取加筋法予以处治。图1即为采用加筋+砂垫层法处治软基的横断面设计图。

1.铺设土工布。先将软基段表层0.6m的软土清理掉,下面预先铺设一层土工布,防止软基中的水渗透到上层路基里面,起到隔水作用,土工布左右两端各预留2m的反包段,反包到上层填筑的砂砾层上,起到一定的固定作用。土工布采用交通部行标SNG-400型无纺土工布,断裂强度≥12.5KN/m,CBR顶破强度≥2.1KN,垂直渗透系数≥0.3cm/s,撕破强度≥0.33KN,幅宽≥6.0m,土工布幅间采用缝合连接,叠合长度不应小于30cm。

2.设置砂砾垫层。砂砾垫层为排水通道,宜采用级配良的砂砾,其泥含量小于3%,渗透系数为6×10-2~6×10-3cm/s,砂砾垫层地面要求略向路基边缘倾斜,并以震动压路机碾压压实。

3.铺设土工格室。为了防止软基不均匀沉降和方便上层路堤土的填筑,在碾压好的砂砾垫层上面铺设一层土工格室。采用交通部行标GC50型增强土工格室,格室高度5cm,格室片单位宽度的断裂拉力≥300N/cm,断裂延伸率≤3%,连接处连接件的抗剪切力≥1500N,网格尺寸25cm×25cm,格室片厚度≥1.5mm。土工格室铺设必须垂直于路堤方向展开,每1m用U型锚钉进行锚固,接缝应尽可能靠近路基中部,不可设在路堤边坡范围内。铺土前必须检查土工格室有无破损,如有破洞、撕裂等现象应立即处理。

4.土工格栅的铺设。在土工格室上进行路堤的填筑,填筑厚度0.5m后,在上面铺设一层土工格栅,铺设时应将格栅拉紧,不允许有皱褶,需严格按照有关规范操作。土工格栅左右两侧应各自预留1.5m的反包段,待填筑上层0.5m的土层后,反包在上层的填土上,在一定程度上可以改善边坡外侧土体的特性,延缓和阻止浅层滑坍的发生。根据本段填土高度的情况,铺设两层土工格栅加以防护。

三、加筋+砂垫层法的数值模拟

1.模型的建立。采用FLAC3D有限差分程序建立数值计算模型,由于对称性,选取路基的一半作为研究对象。取一半路基宽度(X)为40m,路线走向方向(Y)取1m,深度方向(Z)取6m。在用差分软件对软基进行加筋+砂垫层法模拟时,是通过改变局部土层的土性参数来达到拟合的目的。土工格栅加筋采取加强加筋土体的岩性参数来实现;土工布及格栅的反包过程采取加强边坡浅层(2m)土体实现;砂垫层的模拟则采取改变软土体1m的土体强度。根据现场走访及勘察资料:取路基下伏的软土地基5m,路堤填高6m,路基宽度取30m,格栅加筋土体两层取2m,砂垫层厚度取1m,边坡坡度选取1:1.5。通过相关地质勘察资料,结合实际情况,给出软基加筋处治层的各层岩性特征参数如表1。

2.未加筋与加筋的沉降位移对比。运用差分软件模拟软基路段加筋处治时,可以设置监测点来监测各处的沉降位移变化,在已填筑完成的路基顶部自左向右每隔2m布置一个监测点,共9处;同时监测坡脚处及地基顶部中心点处的位移变化。下图1、2即分别为软基在处治前后路基顶部的沉降位移云图。

从上面两幅沉降云图的可以直观地得出:软基在处治后沉降云图上的颜色变淡且分布更为均匀,即表示在处治后路基顶部的沉降位移减小且不均匀沉降也随之较少,沉降影响深度也有显著的减小;同时坡脚外土体隆起量在处治后也有了明显的减小。通过路基顶部各水平监测点,得到了地基在未处治和处治后路基顶部的具体沉降位移情况,如下表2、表3所示。

通过表2、3路基顶处治前后的沉降位移,可得知软基未经处治时最大沉降达到565mm,且距离边坡越近的土体沉降越大;处治后路基顶部最大沉降位移为70mm,较之未处治时沉降有了大幅度的减小。在进行数值模拟时同时也监测了地基顶中心处和坡脚中心处的沉降位移变化情况,在未处治时地基顶处的沉降位移为21.5mm,坡脚处隆起位移为410mm;经过处治后地基顶部沉降位移为15mm,坡脚处隆起位移为8.6mm。将地基加筋处治前后路基地表的沉降位移绘成图5所示,可以很明显地看出:地基在处治前路基顶部沉降位移很大,且沉降很不均匀;处治后沉降位移变化明显减少,而且沉降比较均匀。

四、结论与建议

本文以实体工程为依托,采用有限差分数值模拟的方法,建立起软基加筋+砂垫层法的数值模型;再通过布设在路基顶的监测点,定量化的形式计算出软基在未经处治和处治后的沉降位移情况,得出的结论及建议如下。

1.软基在未采取处治时路基顶部的沉降很大,最大值达到565mm,地基顶处的沉降位移为21.5mm,坡脚处隆起位移为410mm;采取加筋+砂垫层法处治后路基顶部的最大位移为70mm,地基顶部沉降位移为15mm,坡脚处隆起位移为8.6mm。处治后路基顶部沉降位移显著减小,且变得更为均匀,即表现为不均匀沉降得到很大的缓解。

2.通过软基未处治和处治后的坡脚外隆起量的对比,得知在采取加筋+砂垫层法处治后,隆起量减小且更为均匀,由此可见在处治后边坡的稳定性达到加强。

3.有限差分数值分析法能定量计算出公路软基路段路基地表的沉降变形,为预测和控制地表沉降规律提供了可靠的科学依据

参考文献:

[1]河海大学.交通土建软土地基工程手册[M].北京:人民交通出版社,2001.

[2]南宁外环公路工程地质勘察报告第五册[R].广西区交通规划勘察设计研究院,2010.

[3]刘欢.云南低等级公路软土路基处治技术研究[D].重庆:重庆交通大学,2011.

[4]王良发.浅谈加筋法软土地基处理施工技术[J].科技信息,2012,32(10):1051-1056.

软土路基论文范文第10篇

关键词:路桥工程施工;软土地基处理技术;综合分析;论述

中图分类号: TU997 文献标识码: A 文章编号:

前言

随着我国经济的发展,路桥工程也随之发展迅速,路桥技术也呈现多元化发展。目前路桥施工中软土地基的处理出现了很多新技术与新方法,使得这方面的路桥技术水平达到了一个新的高度。对于路桥工程中的软土地基施工,如何在选择最优的处理方案,即实现工程造价最低的同时保证应有的道路使用质量,这是施工过程中要重点考虑的问题。

一、软土地基的特点与危害

软基基层是指其土质的含水量比较高,故而土层的压缩性高、承载能力比较低、抗剪性能差。软土地基的主要成分是成软塑性到流塑性状态的饱和粘土[1]。软土地基的变形大、沉降量大、强度低,因此导致了软土地基上进行路桥施工时,优先就要考虑的问题是控制软土地基的沉降变形与路桥稳定性。另外,软土地基的含水量较大时,很难通过堆载压缩达到压实要求。

软土地基的地质最主要的特点就是承载力差,那么软土这一特点会对路桥结构造成什么影响呢,主要的危害有以下几点:

(1)降水问题。浅层降水会导致软土地基的流塑性增强,承载力进一步降低,会导致周围建筑物出现开裂,深层的地下水影响可能会导致周围建筑物的沉降量增大,甚至坍塌。

(2)沉降问题。软土基层的分布不一,受到恒定荷载作用会导致沉降量不均与,导致地基出现大面积开裂;当建筑物的自重较大时,还会出现建筑物倾斜状况的发生。这种不均匀沉降或者是建筑倾斜将有可能导致严重的安全事故。

(3)软土基层的承载力与稳定性问题。软土基层的承载能力差,在进行开挖基坑时,可能会导致基层发生塑性隆起,造成周围建筑物失稳破坏;随着孔隙水压力作用,土堤、土坝甚至会发生滑动,严重影响建筑物的稳定性。

(4)其他问题。路桥运营过程中,交通活荷载作用下,基层受到荷载不均匀,就会出现挤土、振动等问题,严重的会导致建筑物的失稳破坏。

二、软土地基的处理原则与注意事项

路桥施工过程中,软土层的厚度较大且分布广泛,对于软土基层的处理施工难度自然提高。软体基层的施工重点在于消除软土基层的沉降量与控制地基的问题,施工过程中应与相关专业检测单位紧密联系,随时观测基层的沉降与水平位移等数据,确保施工中地基承载力的增加以及地基的稳定,最终使得软体基层的沉降量符合相关规范要求。

软土基层处理过程复杂,在施工过程中应注意以下几点:

(1)软土地基的施工时间应该尽量保证在有利季节进行,避免多雨潮湿的时段施工,这样可以有利于软土地基的固结,减小地基沉降量;

(2)软土地基施工时,应尽量较少对于地基表层的硬壳层的破坏[2],设计人员应对所施工地段进行仔细考查,对此地段的水文条件、气象因素、工期等等因素综合考虑,绘制施工图纸并制定相关操作标准,施工人员应对施工图纸仔细研究,严格按上面的施工工艺进行施工;

(3)施工过程中,应严格监测地基的横向位移与沉降量等数据,通过数据还观测其压实度是否符合标准要求,通常情况下,所用的监测仪器为钢弦式应力计,观测频率应根据相关规范严格执行;

(4)应根据相关地质资料,综合考虑分析处理,若只需要进行软土地基的浅层处理,则不需要进行深层处理;施工过程应分期施工,制定出每期施工的流程,通常情况下,第一期的工程为简易路面的施工,第二期再对路面进行精确施工,确保所施工路面符合相关要求标准。

三、软土基层施工技术

(1)置换法。置换法软土地基施工技术只要是使用优质土置换软弱土的办法来加强地基承载力。施工方法有很多种,人工挖掘置换、机器挖掘置换或者是通过爆破将软土进行置换。置换法的施工原理简单,施工过程较为容易,可能在段时间内达到所需的要求,且人工挖掘置换效果可靠,有效的改善基层承载力,然而这种施工方法施工量大,优质土在长期浸泡作用下也会导致承载力降低。

(2)表层排水法。表层排水法是指通过表层的排水使得软土基层的含水量降低,可塑性增强,表层排水主要有以下几种施工方式:

添加剂法。通过在软土基层内深入添加剂,进而改善地基土质特性。通常情况下,添加剂的作用是用来固结土壤,使其稳定,然而软土分布不一,添加剂的添加很难保证软土的固结程度完全相同,这样就会导致软土基层的承载能力不同,建筑物的沉降量就会不同。

第二、敷垫材料法。通过敷垫的材料来增强地基的抗拉与抗剪能力以及地基的支撑能力。施工时应要注意地基表层强度,填土载荷大小与宽度,施工机械重量等,据以选用合适的敷垫材料[3]。

第三、砂垫层法。这种方法与第二中方法类似,即在软土地基的薄弱处或者是含水量较大处,敷垫0.5~1.2m左右厚度的砂垫层,固结软土层的同时,还起着上部排水的作用。

(3)加载法。加载法是指通过对软土基层的加载,增加其土质的密实度,进而增强基层的承载能力。加载法通常使用的是填土加载法,用优质土加固软基层,可有效的中和软土基层的高含水量,使得软土基层的地质情况发生改变。这种施工方法简单易行,唯一的技术关键是施工过程中要确保不损伤支撑荷载的地基稳定。然而,有时候会出现加载重量较大,却也难以使得路桥路面符合相关标准要求时,应考虑置换掉部分软弱土,这样可以大大减少加载的土量。

四、结语

实际路桥的施工过程中,软土地基处理方法的得当处理将是路桥质量的一个重要标准,所以具体施工时,应首先根据相关地质条件资料,选择最适当的处理方式,制定出相关的施工方案。软土地基的施工处理的关键在于改善土质条件,使其承载力与沉降量符合相关要求。当然对于路桥的具体施工,需要理论指导的同时,更多需要的是实际经验的积累。只有不断的实践,才能更好的去选择最适当的处理方法。

参考文献:

[1]陆 遥.软土地基处理方法概述[M].2005,2.

软土路基论文范文第11篇

【关键词】公路施工;软土路基;处理方法

1.软土地基处理的相关概述

我国公路事业的不断前进,公路建筑施工技术以得到空前未有的结果。随着软土地基处理技术的不断发展给我们的公路工程建设事业带来了一股新的动力,不仅使我们从中获得了巨大的经济效益与社会效益,而且也使得我国整体的公路地基处理技术发展来到了一个更高的水平。近几十年来,我国在引进了国外比较先进的软土地基处理方法的同时,逐步发展了符合我国国内具体公路工程地质条件的软土地基处理方法。譬如:我们对国外的强夯置换法、振冲法、深层搅拌法、土工合成材料、强夯法、高压喷射注浆法、EPS超轻质填料法等许多地基处理技术进行了引进与发展。而其他一些在我国已经应用的技术也得到了更多的创新和提高(比如排水固结法、土柱和灰土桩法、砂柱法等),同时我们也工程实践中自主发展了一些新技术(例如真空预压法、锚杆静压桩法、低强度桩复合地基法、刚性桩复合地基法等)。

2.常见公路软土地基处理方法及适用范围

2.1换填法

换填法就是将基础地面以下不太深的一定范围内的软弱土层挖去,然后以质地坚硬、强度较高、性能稳定、具有抗侵蚀性的砂、碎石、卵石、素土、灰土、煤渣、矿渣等材料分层充填,并同时以人工或机械方法分层压、夯、振动,使之达到要求的密实度。成为良好的人工地基。当地基软弱土层较薄,而且上部荷载不大时,也可直接以人工或机械方法(填料或石填料)进行表层压、夯、振动等密实处理,同样可取得换填加固地基的效果。

2.2碎石桩法

利用一个产生水平向振动的管状设备在高压水流作用下边振边冲,在软弱粘土中成孔后,再往孔内分批填入碎石等坚硬材料制成一根根柱体,由碎石桩体和桩间土组成复合地基,从而提高原有地基承载力,减少沉降量,这种加固地基技术叫作振冲置换或碎石桩法。此种方法由挤密砂体的振冲技术演变发展而来,其主要作用是置换部分软土,形成一个类似于钢筋混昆凝土复合结构,由于此种方法不受地下水位影响,且造价低,又能减少路基沉降。所以在高等级公路建设中越来越受到普遍重视。

2.3排水固结法

排水固结法是先在地基中设置砂井等竖向排水体,然后利用建筑物本身重量分级逐渐加载,或是在建筑物建造以前,在场地先行加载预压使土整体的孔隙水排出,逐渐固结地基发生沉降,同时强度逐步提高的方法。排水固结法就是在饱和软粘土地基在荷载作用下,孔隙中的水被慢慢排出,孔隙体积慢慢地减小,地基发生同结变形。同时随着超静水压力逐渐消散。有效应力逐渐提高,地基土的强度逐渐增长。

2.4水泥搅拌桩法

美国最早使用搅拌桩法水泥搅,拌桩法(喷浆法和喷粉法,也称湿法和干法)已成为高速公路软土地基处理中一种常用的方法。

3.选择公路软土地基处理方法时应考虑的因素

3.1道路形状

在公路施工中,路堤设计的高度与宽度是要考虑的重要因素,因为他们直接影响运用何种施工处理方法。如采用换填法时,宽而低的路堤易发生局部破坏;反之窄而高的路堤,下面易被换填。在设计高度大而稳定有危险的情况下,采用压重法将受到限制。还有路堤越宽越高,则地基产生压力球的根部越深而引起深处粘土层沉降。

3.2道路的条件

对于等级较低的公路来讲,可以先进行了路面的路基铺设,等沉降过程结束后。再进行正式路面的铺设;而对于高等级公路的施工,平整度是一项要考虑的标准,因此这就需要在公路施工过程中采用有效的沉降处理办法。

3.3施工周围的环境影响

公路施工中要考虑的环境因素也有很多,比如周围环境中的噪音、地下水的变化、振动地基等等都是要考虑的。而在一些特殊的环境中,还要有特殊的因素对施工产生影响。比如在地基特别软弱的情况下,如果路堤高度较高,就会引起施工周围地基的隆起或沉降。要避免这种类似现象的发生,就要考虑控制剪切变形的方法,如果有些情况下,这种方法不能实施,就要考虑是否可以运用高架构造来代替路堤以克服环境因素所带来的困难。

3.4道路所在地段

在公路施工中,一般地段上,剩余沉降即使大到一定程度,只要不均匀沉降不大,路面基本上不会丧失其平整度。但与构造物相连地段,剩余沉降将造成错台。而且若路基稳定性不够。桥台将受到大的土压力作用引起侧向位移的事故屡见不鲜。因此,构造物邻接地段的处理措施非常重要。

4.存在于公路软土地基的处理方法

4.1地基处理理论落后于实践

从实践一理论一再实践的角度看,实践先于理论是一般规律,对土木工程更是如此。但重视理论研究,用理论指导实践也是很重要的。对地基处理各种工法及一般理论缺乏深入系统的研究是发展中存在的问题之一。

4.2公路施工中违背因地制宜的原则

公路施工中,施工当地的地质特点决定了施工所要采用的方法。因此在选用软土地基处理方法的时候要考虑施工地的条件,不能盲目施工。比如在公路施工中,遇到饱和软粘土地基,那我们就不适宜采用振密、挤密等方法进行加固了。要严格按照公路地基处理原理与实际施工的地质条件,采用合适的地基处理方法。目前在公路软土地基处理方法的运用过程中,缺乏对于不同技术方案的比较与优化,有的时候所采用的最终方案不是最优的。这样有的时候虽然解决了问题,但是耽误了工期,造成了可以避免的浪费。无形中增加了公路施工的建设成本。

4.3施工机械的发展水平影响了技术实施的效果

近年来,我国公路地基处理施工机械发展很快,许多已形成系列化产品。但这些与我国公路工程建设的需要相比较,差距还很大。以深层搅拌法为例,不能很好保证公路施工质量不仅与施工单位素质有关,也与目前应用的施工机械水平有关。简陋的机械要保持稳定良好的施工质量是困难的。

4.4施工质量控制严格程度影响了技术实施运用的效果

公路施工工程,事关重大,因此施工质量是不能忽视的重要问题。禁止使用粉喷深层搅拌法。这种举措不是在否定深层搅拌法本身在公路地基处理过程中的不成熟,而是一种保护公路工程施工质量的举措。因为有些施工单位在粉喷深层搅拌施工过程中质量控制不严以及施工机械方面存在的一些问题。再加之偶尔一些单位偷工减料现象的发生,使得很多类似的相关技术手段得不到良好的实施。

软土路基论文范文第12篇

在我国公路建设发展的过程中,随着经济水平的发展对公路建设的要求越来越高,面对我国土地条件比较复杂的的情况下,个关于对公路工程中软土地基的技术提高了更高的要求,本文主要通过对公路工程中软土地基中表层处理法、加载法、竖向排水法等处理方法和处理原则进行了阐述和分析,为公路工程中软土地的施工提供相关参考依据。

关键词:软土地基;处理技术;处理原则

中图分类号:B82文献标识码: A

引用

公路建设过程中软土地基的处理不同于其他建设项目的处理,在公路软土地基的施工过程中,不仅需要考虑软土地基的特殊地理材质还需要协调好公路发展的总要求,文章通过介绍公路工程中软土地处理的原则和处理方法,为工程建设软土地更好的实施和投资提供相关参考依据,从而提高公路建设的效率。

一公路工程中软土地基的特点和处理原则

1.1软土地基的特点

各国对软土地基的规定都不相同,在我国对软土地基的规定指的是那些强度相对比较低、但压缩量比较强的软土土层,这些软土土层含有的矿物质和有机物质比较多,重要包括粘土和粉土等细微颗粒含量多的松软土、孔隙大的有机质土、泥炭以及松散砂等土层结构部分。[ 张紫千, 王志杰. 软土地基上的路基施工技术探析[J]. 科技信息(学术研究), 2007,(13) ]因此软土地基一般具有下列特点:通常软土地基中所拥有的含水量比较丰富,一般占整个地基的一半左右,这是由于特殊的地理位置所决定的;虽然软土地基强度相对比较低但压缩性能强,公路软土地基的压缩强度为0.03左右,属于高压缩性土地;抗剪强度比较低,公路软土地基的快剪粘性比较低,同时透水性能较差,很多软土地基的渗透系数相对普通地基渗水系数低;触变性能较明显,当外界对其产生干扰时,软土地基容易在强度方面受到影响,流动性能就会明显的表现出来;相对普通地基而言,软土地基由于自身的结构构成导致软土地基的承载能力比较低,一般为50Kpa左右,在施工过程中,一般需要对软土地基进行适当的加固处理才能进行相关的公路建设。

1.2软土地基的处理原则

根据软土地基的独特的特点和特殊的地质结构,公路工程建设中在面对软土地基的项目施工时,需要贯彻两个基本的原则:其一是经济适用性的原则,为了达到公路建设的经济性原,是对于软土地施工的过程中一般通过自然沉降法来达到土层结构的稳定,自然沉降法采用堆载预压的方法进行地基的自然沉降而达到土地结构的稳定;其二是时间性原则,一般功臣建设过程中除了要考虑到资金和拨款等方面的限制还必须考虑到在规定的时间内及时、有效的的达到施工的目标,一般通过相应的工程技术进行建设和施工。

二 公路工程中软土地基的处理方法讨论

在公路工程建设的过程中,对于软土地基的施工处理,要综合考虑到软土地基的地质特点和独性质,既要达到经济合理、质量过关的要求也要在现有的技术条件、施工环境以及劳动力市场的条件下合理、及时的完成对公路软土地基的建设,在现实施工的过程中,软土地基会在施工的过程中遇到比较大的困难,我们可以通过以下几种施工方案因地制宜的加以选择和应用:

2.1加载法

在处理软土地基强度比较低和沉降的问题上,可以通过对软土地基加载法的实施来达到加强软土地基强度和沉降的效果。加载法主要通过对地基的压力适当的增大来达到软土结构中天然水的含量,或者通过填土的方式,在软土地基的上层盖上一层沙子或者小石子再铺上隔水性能很好的防水膜,这时候由于大气压强的差值来达到软土地基强度的处理。在使用加载法对软土地基进行施工时,一定要在原来地基承载能力范围内填补沙子或者小石子,否则会破坏软土地基的结构和基本稳定性,还要考虑工程拨款资金方面的限制,因为这种方法所需要的相关费用是比较多的。

2.2塑料排水板法

这种塑料排水板的目的也是为了实现软土地基的强度和承载能力,加载法是通过在地基上面直接铺上沙子等物质来增大对地基的压力,而塑料排水板法是采用在软土地基内部插入塑料排水板,再通过相关渗水通道设施的建立来达到排水性能和方式的改变,保障排水的及时性和方便性,提高软土地基的排水功能,最终达到加强软土地基强度和稳定性的目的,不过在进行塑料排水板进行施工的时候也要综合考虑其本身存在的缺陷,因为在软土地基内插入塑料排水板会相应的改变原来软土地基的机构构成,甚至有时候会影响软土地基的沉降性能从而影响软土地基的稳定性能。

2.3降低地下水法

由于软土地基中水含量是比较多的,为了适当的减少软土地基中水含量,通过减低地下水法可以达到这个目的,这种方法的运用可以不受地基深度的限制,通过在地基上面或者中层部分区域采用降低地下水法,在综合考虑土层结构的渗水性能作为最基本的依据,当附近有比较充足的水源时,则要大量的把水抽出去,当附件水资源很少或者抽水区域出现障碍时,则要在软土地基区域采用相关设施进行保留和围护;在进行水量的增减时候要在符合抽水压力和水势大小的影响等综合因素下进行施工。

2.4粉喷桩加固法

这种方法的实施是需要相关专业设备和技术的,通过把空气进行压缩再将水泥喷射在加固的深层软土地基中,并在原来的位置进行高强度的压缩和搅拌,[ 彰明.软土地基加固的理论、设计与施工[M]。北京:中国电力出版社,2006]这中方法的运用可以让软土地基在段时间内最大限度的吸收周围的水资源,再通过适当的物理和化学反应,通过一系列的变化过程,把原来强度比较低的软土基地转变成强度比较大和能达到施工要求的水泥柱体,这种方式对公路软土地基强度的加强会产生很大的影响从而大大提高软土地基的稳定性和承载能力,但是在进行施工的过程中,要注意到搅拌机的位置的准确性、时间的适当性和相关的检验和维护工作。

不管哪种方法的运用都要根据不同地区软土地基的具体特点和施工环境的具体情况,具体问题具体分析,在实践处理软土地基的问题时相关施工人员和政府要综合考虑公路实施过程中的资金、环境、设备等综合因素的基础上,在满足软土地基基本的承载能力和公路施工质量的前提下[ 李王飞. 浅谈公路工程软土地基的处理方法及优点[J]. 科技传播, 2011,(03) ],采用经济效益最好、时间最短和质量最优的处理方法,实现公路工程软土地基使用的综合效益,推进我国公路建设向更好的方向发展。

结束语

软土地基的处理在我国公路工程建设项目中是经常需要面对和解决的问题,文章通过先阐述了软土地基的特点和处理原则之后,分析了软土地基实施过程中处理的几种方法,根据具体的实际情况采取不同的实施策略,为我国公路的建设发展提供相关的信息参考,为促进我国公路事业的发展贡献我的微薄之力。

参考文献

[1]张紫千,王志杰. 软土地基上的路基施工技术探析[J]. 科技信息(学术研究), 2007,(13)

软土路基论文范文第13篇

论文关键词:公路软基 处理 研究 发展 展望

论文摘要:对现阶段我国高等级公路软基处理方法进行了探讨,介绍了常用的软基处理方法和其理论依据,对所存在的问题作出了分析,并且对未来的发展方向进行展望。

一、高速公路软基处理研究背景

近年来,随着经济建设的不断发展,我国基础设施建设的规模愈来愈大,高速公路也迎来了大发展的崭新局面。1988年10月全长18.5km的沪嘉高速公路建成通车,此后,又相继建成全长375km的沈大高速公路和全长143km的京津塘高速公路。自1990年以来,我国高速公路建设进入了快速发展期,一大批高速公路相继建成通车,2003年全国交通基础设施建设投资又创历史新高,高速公路通车总里程突破3万公里,稳居世界第二位。交通部于2004年提出未来20年公路发展的远景规划,将在2030年之前建成85 000公里的高速公路网。高速公路的建设地域已从沿海、平原等经济发达地区向内陆腹地、山区发展。然而,受地理位置的限制,许多高速公路不得不修筑在软弱土地基上。由于软弱土地基具有的强度低、压缩性大和明显的触变性等不良特征,对于路基危害很大。因此,在路基设计与施工中,必须给予充分的重视,根据实际情况,因地制宜地处理,以提高地基的强度,减少其压缩性,改善其稳定条件。

我国地域辽阔,有各种成因的软土层,如东海、黄海、渤海的滨海相沉积土;长江、珠江、闽江中下游的三角洲相沉积土;洞庭湖、太湖、洪泽湖、滇池的湖相沉积土等,其分布范围广、土层厚度大。这类软土的特点是含水量高、孔隙比大、抗剪强度低、压缩系数高、渗透系数低、沉降稳定时间长。在这类地基上修建高等级公路,若地基不经处理或处理不当,将会引起道路质量的降低甚至破坏。据调查统计,在世界各国土木、水利工程事故中,以地基问题处理不当引起的最多。而且,因地基问题造成的事故一旦发生,轻者影响使用,重者危及生命财产的安全,并且补救比较困难,补救工程费用很大。如日本的常磐高速公路神田桥自1986年09月20日通车后,19个月平均每月补修一次错台,严重影响了路面质量和通行能力;我国沪嘉高速公路、湖北汉宜一级公路等通车后,由于软土沉降等问题,使路面开裂,桥头错台,错台大者可达7~8cm,使行车速度大为下降,一直小修不断。随着高等级公路的修建,软土路基问题越来越突出,已成为影响工程质量、工程周期和工程造价的关键因素之一。因此,加强高等级公路软基处理的研究,科学地选择经济、有效的软基处理方案,是确保高等级公路的工程质量的重要措施。

二、我国高等级公路软基处理研究现状

1、软弱地基基本特性的研究

软弱地基主要是指呈软塑和流塑状态的粉土和粉质粘土,是在地表下相当深度范围内存在软弱土。软弱土的主要物理力学指标表现为:天然含水量大于液限,天然孔隙比大于1.0,塑性指数20左右,不排水抗剪强度小于30kPa,压缩系数a1-2大于0.5MPa-1。这类土具有压缩性高、强度低,排水固结慢、地基稳定性差等特性,通常很难满足地基承载力和变形的要求。因此,不能作为永久性大型建(构)筑物的天然地基。软弱地基在不同地区或在同一地区的不同路段,表现出的工程特性有较大的差异,如在软弱土厚度较大的地区,表层在长期气候的影响,含水量减小,在收缩固结作用下,其表面形成所谓的“硬壳”。该硬壳层具有中等或低的压缩性,较高的强度。在工程上如何利用这一硬壳层,节约工程造价,积累了一定的经验。

2、高速公路软基处理的实例研究

近年来,随着高速公路大规模的建设,工程中遇到的软基问题愈来愈多,在软基处理的过程中,对软土的性质、基坑开挖稳定性及其地基加固技术的研究日益深入,在软土加固的工程实践及桩基或其他类型基础的设计和施工等方面,积累了丰富的经验和大量的资料。可以说,公路软基处理的方法可涉及到所有的地基处理方法。软基加固技术由最早的采用填土缓速平衡碾压、生石灰桩、浅层换填等方法发展到下述的主要的处理方法:(1)排水预压法;(2)粉体搅拌桩深层处理法;(3)轻质路堤;(4)垫层及浅层处理;(5)自重预压,超载预压;(6) 化学方法;(7) 土工织物等加固技术;(8)砂桩、碎石桩等。国内外的软土地基加固方法归纳起来已达几十种,但目前仍然处于新老方法不断完善和发展的阶段。不论采用哪种方法,就其原理说不外乎分为以下几类:(1)改良土质;(2)换置;(3)补强。从以上的软基处理方法在工程实际中的应用情况来看,对其效果评价不一,由此看来,在如此众多的软基处理方法中,要采用哪一种方法效果较好、施工方便、又节省资金,这无疑也是软基加固处理中的一个关键问题。

3、软土地基加固方案选择的研究

高速公路对地基变形量的要求很高,一般要求在使用期内路堤的工后沉降不超过30cm,路桥搭接处不超过10cm。大量的工程实践证明,软土地基加固工程成败的先决条件之一是地质资料的可靠性。地基加固的费用可占总投资的1/3,甚至更大,所以选取经济、有效的加固方案非常重要。要想确定科学合理的加固方案,除了

设计上重视工程地质调查外,应尽可能采用精密和现代化的勘探仪器与手段,获得准确数据,综合考虑土的特性、产生压缩变形的机理、加固方案和质检的难易程度以及施工队伍的素质等条件。

软土地基加固处理技术比较复杂,地基的沉降过程长达几十年,为使软基加固处理取得长远的效果,应尽量采用理论上成熟、计算方法完善的加固处理技术。

经过多年的实践,可以得出如下经验:(1)强夯对于以泥炭为主的软土层,仍然是有明显效应的;(2)对于基础面积较小的软粘土地基,如柱基、墩基等,采用强夯,即使不能形成良好的排水通道,产生周围隆起,但也能达到强迫预沉降、强迫换土的效果。(3)软粘土采用强夯,最好配以较疏的砂井,而砂井的井径,尽可能采用较大直径,以加强压密排水效应。(4)软粘土采用强夯,孔隙压力消散迟缓,相邻夯点,先后夯击的间歇时间,常需达到3周~5周,如果平均按一个月计算,则整个施工期间,必须在3个月以上。  三、高等级公路软基处理研究存在的问题及展望

目前公路软基处理的研究己经达到了相当的水平和规模。但从国内、外现有资料来看,仍存在着一些不容忽视的问题,因此,结合当前公路软基处理研究的现状,应在相应的方面加强研究。

1、 数值计算技术没有充分表现出其优越性。

因为以太沙基(Terzaghi)的经典土力学为基础的理论公式法仍被广泛应用,所以在实际工程应用的研究中应将深入开展软土地基沉降计算方法的研究和数值计算方法的实用研究作为今后的工作重点。

2、 地基加固新技术的研究还不够,应加强复合地基的应用及其研究。

对于软土层厚度较大,深层土体强度很难改善时,复合地基能将外力较合理地传递给全土层,并按桩(柱)体刚度和置换率的不同,承担不同的外力,减轻土直接受力的负担,不必对较难改善强度的深层软土进行加固处理,如采用深层搅拌桩、预制桩法均可形成复合地基,工程实践证明效果很好。

3、 地基处理方案的决策分析研究不够,目前的方案选择基本上停留在人为凭经验选取阶段。应加强公路软基处理方案的决策分析,对软基处理方法进行优选。使目前人为定性决策方法数值化、科学化和智能化。

(1)加强公路软基处理的系统化研究。近年来,大量出现的实例研究为系统性的理论研究提供了基础,应着手对这些实例研究资料进行系统化的研究,对软土的工程评价,处理方法的选择等都具有重要的理论和实践意义。

(2)应用系统工程( system engineering) “ 量化评分” 法进行软基处理方法的选择。因为不同地区的土层厚度、分布、质量有所差异的,地基处理在技术、造价、时间和施工难度上均是不同的,所以只有对具体的工程地基加固采用系统工程“ 量化评分” 法进行分析、优选,才能收到较好的效果 。如上海新港址软基处理方法选择, 上港十四区对多个试验成果进行优选, 均采用系统工程的量化分析理论,得到有关专家的好评。

(3)提高公路软基处理研究的智能化水平,研究表明,在工程领域,寻求最优解往往很困难,获取满意解不失为一种合理的选择,人工智能方法是目前获取满意解最好方式之一。

4、地基处理方法的选择应与环保问题结合起来。

5、地基处理效果的检测技术有待进一步发展。

6、经济快速的处理方法是有生命力的处理方法。随着工程建设的高速发展,要求对地基的处理速度要加快,周期要缩短;再由于建筑市场的开发,往往经济实惠的方法较易被市场所接受。因此经济快速的加固方法仍然是今后发展方向。

参考文献:

[1]张诚厚,袁文明,戴济群.高速公路软基处理[M].北京:中国建筑工业出版社,1997.

[2]曾国熙等.地基处理手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1988.

[3]王国体,方诗圣,潘恒芳.复合地基理论与其工程应用[J].合肥工业大学学报,2000(6):1009~1012.

[4]李坐山.石灰桩—粉喷桩在高速公路上的应用[J].东北公路,2001(4):29~30.

软土路基论文范文第14篇

【关键词】公路工程;施工;软土地基处理

随着我国经济的飞速发展,我国交通运输业受到经济发展的影响在向着规模化、扩大化的方向发展,尤其是近些年来,城市化进行也在不断加快,一条条公路伸向了我国各个地区,因此,在公路工程施工中就不可避免的会通过软土地区,而在该地区的软土路基是对工程技术要求较高的一部分工程。

一、软土地基概况分析

在我国公路工程施工中常见的两种软土地基分别为“内陆平原淤泥、淤泥质土、山地型软土”和“海洋沿岸的淤积”。但是无论是哪种软土地基,他们都有一些共同的特征。首先,含水量和孔隙比。在软土地基中,其含水量会相对较高,而“土壤的抗剪强度和压缩性与天然水的含量存在直接关系”,所以,土壤含水量同地基的承载力有着正比例关系。同时,软土的空隙相对要大,土质比较松软,因此,其具有较强的重塑性,稳定性较差,如果不对软土地基进行处理就开始施工,就会导致公路路面坍塌,缩短公路使用寿命。其次,渗透性。软土的渗透性同一般土壤相比较要小得多。“软土强度提高速度与软土的固结速度呈正相关”,同时,软土的固结过程较长,速度较慢,所以,软土的渗透性比较小。软土中的有机物膨胀也是降低软土渗透性的一个重要原因,因为有机物的存在会堵塞空隙,造成渗透堵塞。

除此之外,软土地基还有高压缩性、强流动性和触变性等特征。以上软土地基的特征都是公路工程施工中所要进行处理的,因为公路工程是需要稳固长久、具有较强的承载力和抗压性能的,但是通过分析,软土的这些特点与路基的要求是截然相反的。

二、软土地基危害简析

对于公路工程来说,工程成败的关键都在于地基,因此,如果地基处理不当就进行施工会给公路路面等造成一定的损害。

1.路面沉降

这一问题产生的原因在于软土路基中的粘合性,虽然能够影响路面沉降问题的原因有很多种,但是如果遇到软土地基,会造成路面沉降的主要影响因素就是软土路基的粘合性。在工程施工过程中,总会出现对路基的压实不到位的现象,就会降低公路地基的稳定性。如果是软土地基,那么在大交通量、大承载量之下,基底会出现较为严重的沉降,如果收到重力挤压,基底也会出现侧向滚动导致路面膨胀,总之,无论是沉降的出现还是膨胀滑动的出现都会导致工程质量出现问题。

2.路面硬化

由于公路工程施工中不可避免的会遇到软土问题,而软土的不稳定性会导致路基也不稳定,如果直接施工会导致路面施工材料硬化,影响公路施工质量。在路面材料中,通常使用的都是沥青和混凝土,如果在路面施工中处理不好材料配合比同路基中含水量的关系,那么就很容易出现路面沉陷或者是膨胀,影响公路工程施工质量

3.稳定耗时长

由于近些年来公路的承载量在逐渐增大,同时,软土中所含有的“亲水胶体微颗粒”比较多,导致软土中的水量较多、空隙较大、抗剪强度要比正常的土壤低,因此,如果不进行一定的处理就开始填土处理会导致地基需要很长时间才能够压密稳定,因此,会严重影响工期。

三、公路工程施工中软土地基处理技术措施

面对着软土地基对公路工程造成的危害,为了保证工程施工质量,我们要积极采取适当措施对软土地基进行处理,而主要的处理措施大致如下。

1.加载法

加载法依靠的主要是加载技术,而该技术主要是“采用认为压制的方法来改善软土的土质状况,应用重型压路机对软土进行反复压实,以排除软土中的空隙和水分,将软土压制成符合道路路基施工要求的土壤。”,在运用该技术实施软土地基加载压实时,要注意时刻对土质进行检测,切实保证压实的实际效果,保证工程施工质量。该技术是相对比较简单的一种软土地基处理方式,效果明显,操作方便,是很多工程中常使用的主要方式,这种技术的广泛使用,不但能够提高公路路基的承载力和稳定性,还能够在一定程度上节省工程成本。

2.置换法

置换法也称为置换技术,使用该种方法进行软土地基处理能够在一定程度上提高地基的耐用性,对延长公路的使用寿命以及方便养护等都是有好处的。这种施工方法通常情况下是应用在地表,而且厚度要相对较小的地区,一般要在2.5米以下时所进行的,这种方法实施起来比较简单。置换法的具体实现方式如下。首先,开挖法。开挖法适用范围是“小范围的厚度较小的软土”,在挖掘过程中,一定要挖出路拱,这样能够保证软土中的水分顺利排出,能够加快软土的固结速度,提高工程施工的效率。其次,填砂法。对于填砂法来说,控制的重点在于材料的选择和换填的厚度等。对于该方法来说,其最宜使用在常年积水的洼地地区,但是,软土地区的表层不能够存在硬壳。施工过程中要“从路基中心开始,按照等腰三角形向前对称抛填,使淤泥和软土向两侧挤出。”如果软土层的横坡角度大于1:10时,则需要从高向低处抛填,最后进行压实处理。

3.碎石桩法

碎石桩软土路基处理方法所需要的时间较短,对于提高工程施工效率,缩短工期有一定的好处。“碎石桩是利用一个产生水平向震动的管状设备,以高压水流边振边冲在软弱粘性地基中成孔,在孔内分批填入碎石加以振密制桩,与周围粘性土形成复合地基。”,这就是碎石桩法所采用的原理。具体的施工过程大致如下,“平整原地面、机具定位、桩管沉入、加料压密、拔管、机具移位。”这是碎石桩施工的大致流程,其中制桩的方法最好采用的是“连续加料自上而下逐段制桩”法,填料的数量需要根据具体的土壤条件来确定,通常情况下,在料的体积达到0.15到0.5之间时就需要对所填的料进行振实处理,这样就会保证工程施工质量。

4.结束语:

本文通过软土地基的特征分析进而深化到了在公路工程施工中软土地基对公路的危害,最后简单的从理论和技术相结合的角度对公路工程施工中软土地基的处理措施进行了论述,具体的措施有加载法;置换法;碎石桩法等。具体的操作方法还要在实际施工中有针对性的进行选择。

参考文献:

[1]黄朝合.高速公路软土地基处理技术的探讨[J]. 交通世界(建养.机械). 2009(08)

软土路基论文范文第15篇

关键词:道路设计;路基;软基

Abstract: the road soft soil subgrade in the construction of the road for the integrity of the road there is a great harm. So deal with soft soil subgrade problems in road design is very important, through the existing engineering practice, the rich people have gradually mastered a lot of way to reduce this problem. And can be widely used.

Key words: road design; Subgrade; Soft foundation

中图分类号:TU471.8文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)

前言:道路设计中路基软基问题对道路建设的影响是巨大的。在本文中,笔者就这一问题做出了理论与实际的深入探讨,以总结现有常见的道路设计中路基常用的软基处理方法。

道路设计中路基常用软基处理方法应用存在的理论问题

1 实践总结与新技术开发跟不上需求

总结以往的道路设计中路基常用软基处理资料,不难发现,单一的软基处理案例

研究是比较多的,同时成功的案列分析报告也是比较丰富的。但是,系统的道路设计中路基常用软基处理案例确实相对缺乏的,其实践总结与实践技术研究报告更是匮乏。往往对于一个课题研究来说,失败的案列是能够促进其发展,在这一点上,软基处理实例研究案例报告分析同样显得不足。那么这就对于软基处理方法的研究发展非常不利。同时,在软土地基处理常见方法研究上,深层次的新技术开发也是同样显得不足的,尤其是软土地基处理效果的检测技术,目前是非常需要提高的。一般常用的处理方法劳力费时,而且经济投入要求比较高,同时技术支援也难以达到预期效果,

2 缺乏完善系统科学的理论指导建立

由于传统的设计方案偏重于主观性与片面性,往往达不到预想效果,所以,目前尚缺的就是健全的系统科学理论指导,在设计软土地基处理方案上,还处于主管的经验策略阶段,没有完备的科学、系统指导方案作为指导。同时由于没有足够的软土地基处理方案使用策略研究,所以在软基处理方案的选择上造成了一定的盲目性,出现了很多方案决策不能精确到具体的指标特性。

处理道路设计中路基常用软基处理方法应用存在的理论问题对策

1、 加强系统理论与新技术研究建设工作

正是由于系统理论与新技术研究工作的缺乏,所以阻碍了道路设计中路基的研究发展,所以应该以加强道路软基基本特性研究为基础,从工程学角度出发,着重研究其特性与制约因素。同时做好不同地域、土层的差异性对比,从而为道路软基方案的选取做好基础参考工作。于此同时,对于新技术的研究,要以系统化的加强道路软基处理方案研究为基础,结合具体的实例研究资料,以增强道路软基的智能化为方向,从工程学的角度进行科学、数字、智能化的道路软基新技术的研究开发。

2、加强建立系统、综合性的处理方案

正是由于道路软基的复杂多样性,所以针对其处理方法也是各具特色,不同的处理方法完成的效果也就不同了。所以,当前应该加强建立系统、综合性的处理方案。结合现有的国内外道路软基理论与实践经验,从技术和经济层面出发,具体分析不同条件的软土地基类型,选择符合实际的道路软基处理方案。从而高效的解决道路软基问题,同时满足工程的经济利益要求。

具体道路设计中路基常用软基处理方法。

道路设计中路基常用的软基处理方法有很多,本文中,笔者主要从道路软基深层与浅层做出具体分析:

道路软基深层处理方法

1.排水固结法

在处理高等级公路时通常采用排水固结法,它的应用十分的广泛,一般是采用袋装沙井排水固结来达到效果的。这种方法使用简单、施工效果显著、工程耗费也比较低。具体操作是,在进行施工时,把袋装砂灌入套管井,且要灌充密实,然后注意将套管拔出。同时设置水平垫砂层或者排水沙沟于顶面。那么在填充砂土时就会产生向下的荷载,软集中的水分在荷载的作用下,通过已设置的垫砂子层或者排水砂沟就形成了排水引流通道,从而把软基中的水分分派出去,以达到排水固结软基层的效果。

2.挤密法

挤密法是在砂性土质中,运用类似沉管灌注桩的机械振压和冲击,把砂打入土层中。其主要作用原理也是排水固结,通过挤实地基排除软基中的水分同时加固软基,从而增加整体软基的承载能力与抗剪能力,以此来减低地基的沉降和不均匀沉降。但是此方法是只用于砂性土地基的处理,有一定的局限性。

3.碎石桩加固法

碎石桩是有很多散装粗颗粒料组成的,由于其内部咬合时,粒料之间有一定的空隙,所以排水能力非常好,对于地基土的排水固结是非常有效果的。在碎石桩加固法处理软基路面的过程中,是以它与周边地基层组成复合地基为前提的,其主要工作原理为,使用振冲设备产生水平振向,然后通过高压水流的影响对软基层进行振冲,直至基层现孔,然后将碎石料填入孔内,然后使用振冲器压实碎石料。在这一过程中,在四周土层的挤压下碎石料就能成桩,同时在振实过程中,由于碎石料之间的咬合作用,从而形成了碎石桩状体。这里要强调的是虽然碎石桩与周边地基层在这里是被看做整体的。但是它同时具有支撑荷载的作用,所以我们把这一形成底层叫做复合基地。碎石桩加固法在软基处理过程中,一般是针对高填土桥头等一些过度路段来使用的,为了提高基层的承载能力,降低地基层的变形,加强地基土的稳定能力,通常采用此方法。

道路软基浅层处理方法

1、排水法

排水法一般适用于道路设计中,土质较好而存在大量水层从而导致软基层的地基。它的主要工作原理是,在填土前在土层表面开挖沟槽,把土层表面的地表水排除,从而降低土层的含水率,以保证正常的道路机械施工。在使用这种方法时,应该注意,在后期回填沟槽时,应该选用碎石或者砂砾作为回填料。

2.压实法

压实法一般适用于处理表面软土层或者亚粘土层等土层。但是压实法效果的好坏还是要土层分层厚度、含水率、土质和压实机械的性能以及压实次数。这是由于其制约因素较多,所以在压实的过程中应该控制好含水率,在含水率偏高时,可以采用晾晒或者拌入石灰已降低含水率,同时进行分层或者预压压实。

3.砂垫层法

适当的砂层垫设是有利于加固地基固结与排水的。一般在距地面不深且土层较薄的软土层可以使用砂垫层法。选用级配好,质地坚硬颗粒均匀的沙砾在软土层敷垫厚度为 0.5~1.2 米左右的砂层。而采用天然级配沙砾料时,粒径不得超过6cm,强度最低为4级。但是往往在进行使用施工机械时,对于砂垫层的厚度要求非常高,这就造成了一定的经济损耗,所以其使用应该结合排水法。

4.土工织物法

在道路软基处理时,常常还会使用铺设编制式土工格或者土工布。它可以改变土层间的应力,增强路基的稳固性,降低路基的沉降。其主要施工原理是,在将路堤宽度的土工聚合物铺设在下承载上,拉直平顺并紧贴下承载层面不能出现褶皱、重叠等现象,同时保持一度的松紧度。在各个路堤间要留足够的锚固距离。这一方法的主要特点是物理抗拉性质好、抗腐蚀能力强,施工方便简单、整体性高等。

5.添加剂法

添加剂法一般使用于粘土层,目前常用的添加剂主要有石灰石、水泥、熟石灰等。其主要工作原理是,将一定量的添加剂掺入粘土层中,然后进行机械碾压。这种方法可以很好的提高软基层的稳定性、压缩性、固结、压缩。在这里,石灰石添加剂的使用是可以降低含水率的,受到其化学性质的影响,通过一定时间的固结之后,软基层的稳定性会随之增强。

结语:

随着我国公路建设的日益发展,在处理道路路基软基的方法应用上,已明显有了提高,本文着重介绍了最为常见的几种方案。但是在实际应用当中针对实际工程概况还有很多方法。相信通过人们的不断探索,会出现更多科学的、完整的方法来解决道路建设路基软基问题,从而为我国的道路建设更好发展做出贡献。

参考文献:

[1]刘丰.公路软土地基处理综合方法及应用.物流工程与管理,2010,32( 5) : 135 - 136.

[2]粟海祥。高速公路软土路基处理技术研究. 中国水运,2011( 3) :182 - 183.