一级建造师公路实务讲义(路基工程,高玲玲)(5)

2019-01-12 13:23

称为等载预压。

特点及适用范围:堆载预压法对各类软弱地基均有效;使用材料、机具简单,施工操作方便。但堆载预压需要一定的时间,适合工期要求不紧的项目。 2.其他重压法

(1)真空预压法:依靠真空抽气设备,使密封的软弱地基产生真空负压力,使土颗粒间的自由水、空气沿着纵向排水通道,上升到软基上部砂垫层内,由砂垫层过滤再排到软基密封膜以外,使土体固结。

适用于含水量高、孔隙比大、强度低、渗透系数和固结系数均较小的黏土。 (2)真空预压加堆载预压法

堆载预压和真空预压两种方法的结合,原理与真空预压相同,但加载更大,预压时间缩短了一半。

(四)垂直排水固结法

利用砂井、袋装砂井、塑料排水板增加土层竖向排水途径,缩短排水距离、加速地基固结。 1.砂井

在施工时考虑避免“缩颈”和减少对土的扰动。

(1)套管法:将带有活瓣管尖或套有混凝土端靴的套管沉到预定深度,然后在管内灌砂后,拔出套管,形成砂井。根据沉管工艺的不同,又分为静压沉管法、振动沉管法等。

(2)水冲成孔法:通过专用喷头,在水压力作用下冲孔,成孔后清孔,再向孔内灌砂形成。适用于土质较好且均匀的砂性土。

(3)螺旋钻成孔法:以动力螺旋钻钻孔,提钻后灌砂成砂柱。适用于陆上工程,砂井长度1Om以内,且土质较好,不会出现缩颈、塌孔现象的软弱地基。优点是设备简单机动,成孔规则。缺点是灌砂质量较难掌握,不太适用于很软弱的地基。

2.袋装砂井

采用渗水率较高的中、粗砂(大于0.5mm的砂的含量宜占总重的50%以下,含泥量不应大于3%,

-3

渗透系数不应小于5×10 cm/s)制成砂袋。

工艺:整平原地面→摊铺下层砂垫层→机具就位→打入套管→沉入沙袋→拔出套管→机具移位→埋砂袋头→摊铺上层砂垫层。 3.塑料排水板

用插板机或与袋装砂井打设机共用(将圆形套管换成矩形套管)打设。按整平原地面→摊铺下层砂垫层→机具就位→塑料排水板穿靴→插入套管→拔出套管→割断塑料排水板→机具移位→摊铺上层砂垫层的施工工艺程序进行。

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【案例1B411021】 1.背景

某高速公路M合同段,路面采用沥青混凝土,路线长19.2 km。该路地处平原地区,路基横断面以填方3~6 m高的路堤为主,借方量大,借方的含石量40%~60%。地表层以黏土为主,其中K7+200~K9+800段,地表层土厚7~8m,土的天然含水量为40%~52%,地表无常年积水,孔隙比为1.2~1.32,属典型的软土地基。结合实际情况,经过设计、监理、施工三方论证,决定采用砂井进行软基处理,其施工工艺包括加料压密、桩管沉入、机具定位、拔管、整平原地面等。完工后,经实践证明效果良好。 2.问题

(1)本项目若采用抛石挤淤的方法处理软基,是否合理?请说明理由。 (2)根据背景资料所述,按施工的先后顺序列出砂井的施工工艺。 [答疑编号5410101501]

『正确答案』

(1)不合理。原因有:软基深度较深、面积大(工程经济性较差)。地 表无常年积水、土质呈软塑~可塑状态(施工速度慢)。

(2)砂井施工工艺的先后顺序为: 整平原地面→机具定位→桩管沉入→加料压实→拔管。

(五)其他软基处理施工技术 1.旋喷桩

用水泥、生石灰、粉煤灰等作为加固料。其中粉喷桩的施工要点如下: (1)施工准备。

(2)施工机具和材料。

施工主要机具包括:喷粉桩机及配套贮灰罐及喷粉系统、空气压缩机、75kW以上的发电机等,喷粉桩机由液压步履式底架和导向加减压机构、钻机传动系统、钻具、液压系统、喷粉系统、电气系统等部分组成。 (3)工艺流程

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(4)施工中注意事项

施工参数,应在施工前做好标定,施工工艺应经工艺试桩后确定。 · 施工所用的固化材料通过室内试验满足要求后方能使用。

· 为保证搅拌桩的垂直度,应注意起吊设备的地面平整度和导向架对地面的垂直度,垂直度误差不超过1.5%。

· 喷粉桩机必须配置粉料计量装置。

· 预搅时应将软土完全切碎,以利于同固化材料均匀搅拌,保证施工质量。

· 施工中,发现喷粉量不足时应整桩复打,复打的喷粉量仍应不小于设计用量。遇有故障而停止喷粉时,第二次喷粉接桩时,其喷粉重叠长度不得小于1m。 2.粒料桩

主要用振冲器、吊机或施工专用平车和水泵,将砂、碎石、砂砾、废渣等粒料(粒径宜为:20~50mm,含泥量不应大于10%)加入振密。

选择振冲器型号应与桩径、桩长及加固工程离周围建筑物距离相适应。 现以振冲碎石桩为例:

(1)振冲器对准桩位,打开水源和电源,检查水压、电压和振冲器的空载电流是否正常。 (2)当振冲器到达设计加固深度以上 30~50cm时可把振冲器往上提至孔口,提升速度可增至5~6m/min,以清除孔壁泥块,防止“缩颈”。

(3)重复上述步骤1~2。 然后将振冲器停留在设计加固深度以上30~50cm处,借循环水使孔内泥浆变稀,即清孔。清孔1~2min以后将振冲器提出孔口,准备加填料。

(4)填料:往孔内倒人填料,将振冲器下放至填料中,进行振实,振冲器一方面将填料振密,另一方面使填料挤入孔壁的土中,从而使桩径扩大。

(5)成桩:重复上一步骤,自下而上制作桩体,直至孔口。 (6)表层清理:加固区碎石桩全部完成后,应进行表层清理。将桩顶部约1m范围内的桩体挖去,或者用振动碾使之压实。

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振沉桩施工示意图 3.生石灰桩

主要用振冲器、吊机或施工专用步履式、门架式振动沉桩设备。使用材料为生石灰(颗粒直径不超过30mm要求填充材料要密实)。

选择振冲器型号应与桩径、桩长及加固工程离周围建筑物距离相适应。

例题·09年真题某换填工程,工期紧,换填面积广,淤泥层较厚且稠度大。该工程最适合采用的换填方法是( )。 A.抛石挤淤法 B.爆破排淤法 C.开挖换填法 D.水冲成孔法

[答疑编号5410101502]

『正确答案』B

『答案解析』参见教材P18-19,换填法。

编分 处理方法 原理及作用 号 类 适用范围

表砂垫层 利用浅层水平排水,加速沉降 层 反压护道 路堤高度小1 改善路堤荷载方式,保持路堤稳定排处土工聚合的地基 水、隔离、反滤和加固补强等方面 理 物 开挖换填 以砂砾、碎石、灰土或矿渣等强度较高换暗沟、暗塘等2 抛石换填 的材料,置换地基表层软弱土,提高持填 软弱土 地基 爆破换填 力层的承载力,减少沉降量 堆载(真排空)预压 通过改善地基排水条件和施加预压荷水 饱和软弱土3 (袋装)载,加速地基的固结和强度增长,提高固层 沙井 地基的稳定性,并使基础沉降提前完成 结 塑料排水 第24页

板 振振冲挤密在振动挤密的过程中,回填砂、碎石、松砂、粉土、密 4 (粒料砾石等粒料,使土体孔隙减少,强度提杂填土及湿挤桩) 高,提高地基的承载力,减少沉降量 陷性黄土 密 置在软弱土地基中掺入水泥、石灰或砂浆粘性土、冲填换 旋喷桩 等形成加固体,与周边土组成复合地5 土、粉砂、细拌生石灰桩 基,从而提高地基的承载力,减少沉降砂等 入 量

1B411022 掌握膨胀土地区路基施工 一、膨胀土的工程特性及主要特征

具有较大吸水膨胀、失水收缩特性的高液限黏土称为膨胀土。按工程性质分为强膨胀土、中等膨胀土、弱膨胀土三类。

膨胀土对公路路基及工程建筑有较强的潜在破坏作用。

膨胀土地区的路堤会出现沉陷、边坡溜塌、路肩坍塌和滑坡等变形破坏。 路堑会出现剥落、冲蚀、溜塌和滑坡等破坏。

二、膨胀土地区路基的施工技术要点 (一)膨胀土地区原地面处理

高速公路、一级公路路堤原地面处理应按下列规定办理:

1.填高不足1m的路堤,必须挖去地表30~60cm的膨胀土,换填非膨胀土,并按规定压实。 2.地表为潮湿土时,必须挖去湿软土层换填碎、砾石土、砂砾或利用挖方坚硬岩石碎渣,或将土翻开,掺石灰稳定并按规定压实。 (二)膨胀土的填筑(封闭、掺灰)

1.强膨胀土稳定性差,不应作为路基填料;

中等膨胀土宜经过加工、改良处理后作为填料;

弱膨胀土可根据当地气候、水文情况及道路等级加以应用,对于直接使用中、弱膨胀土填筑路堤时,应及时对边坡及顶部进行防护。

2.高速公路、一级公路、二级公路等采用中等膨胀土用作路床填料时,应作掺灰改性处理。改性处理后要求胀缩总率不超过0.7为宜。

3.高速公路,一级公路用中等膨胀土填筑路堤时,路堤填成后,应立即作浆砌底护坡封闭边坡。当填至路床底面时,应停止填筑,改用符合规定程度的非膨胀土或改性处理的膨胀土填至路床顶面设计标高并严格压实。如当年不能铺筑路面,作为封层的填筑厚度,不宜小于30cm,并做成不小于2%的横坡。

4.使用膨胀土作填料时,为增加其稳定性,可采用石灰处治,石灰剂量可通过试验确定,要求掺灰处理后的膨胀土,其胀缩率接近零为佳。

5.可用接近最佳含水量的中等膨胀土填筑路堤,但两边边坡部分要用非膨胀土作为封层。路堤顶面也要用非膨胀土形成包心填方。挖方地段当挖到距路床顶面以下30cm时,应停止向下开挖,并挖好临时排水沟。待作路面时,再挖至路床顶面以下30cm,并用非膨胀土回填,并按要求压实。 (三)膨胀土地区路基碾压施工

根据膨胀土自由膨胀率的大小,选用工作质量适宜的碾压机具,碾压时应保持最佳含水量;压

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