浅谈高速公路软基处治及其检测方法—-毕业论文设计(3)

2019-02-17 15:27

从1993年3月开始施工,到9月完工,实际施打59207.8m(因部分地段地质情况与设计不符)。主要工序为排水板施打,砂垫层铺设和土工布铺设。

2.5.6 片石

抛石挤淤应采用不易风化的片石,其尺寸应小于300mm。

2.5.7 水泥

水泥各项性能指标应符合图纸要求,严禁使用过期、受潮、结块、变质的劣质水泥。所用水泥指标还应符合水泥相应标准的规定。

2.5.8 石灰

石灰应符合《公路路面基层施工技术规范》表4.2.2所规定的Ⅲ级以上的要求。按《公路工程无机结合稳定材料试验规程》规定的试验方法进行检验。

2.5.9 粉煤灰

粉煤灰是燃煤电厂排出的主要工业废料,价格便宜,属于富含粘土矿物的硅质材料,由多种氧化物组成,具有一定的活性,在一般意义上,粉煤灰可分成两种类型:低氧化钙粉煤灰和高氧化钙粉煤灰,高钙型粉煤灰比低钙型粉煤灰的活性大,水化初期能生成较多的碱性胶体,后期再生成硅酸盐或铝酸盐结晶物质。若能以粉煤灰作为喷粉桩的胶结材料,不仅为粉煤灰综合利用找到一条新的途径,而且为加快工业、民用与市政工程建设、降低成本提供了稳定的原材料来源。粉煤灰应符合《公路路面基层施工技术规范》有关规定。

喷粉桩系一种用干粉与饱和软土进行深层搅拌的软基加固方法。它是用粉体胶结材料作为固化主剂,通过深层搅拌机械,将固化剂和软土强制搅拌,利用粉体胶结材料吸水,与土颗粒发生水解、水化反应并进行阳离子交换等物理化学作用,形成连续、水稳性的坚硬拌和桩体,从而使地基土工程性质得到局部改善,并与桩间土构成复合地基。目前,粉喷桩的粉体胶结材料主要使用水泥和生石灰,经过多年的试验、研究和工程实践,已取得较好的技术经济效果,可广泛用于淤泥质土、冲填土、软粘土、粉细纱等软基加固。

2.5.10 材料的采购和保管

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用于软土地基处理的塑料排水板、土工合成材料、砂袋及石灰、水泥、砂等材料,都必须按施工图纸和规范的要求的质量指标采购进购、堆放,严禁材料被污染或混合堆放,过期产品严禁使用。塑料排水板、土工合成材料和砂袋等材料应贮存在不被日光直接照射和被雨水淋泡处,应根据工程进度和日用量按日取用。

2.6高等级公路软基处理常用方法

2.6.1 浅层软基处理技术

2.6.1.1垫层法

随着地基处理技术的不断发展,复杂地基处理一直是人们非常关注的课题,针对不同的地质状况,需要采取不同的地基处理方法。垫层法能够较好的改善软弱地基土的特性,可以应用于软基处理。通常用于路基填方较低的地段,要求在使用中软基的沉降值不影响设计预期目的。设置垫层时,可以根据具体情况采用不同的材料,常用的材料有砂或砂砾及灰土,也可用土工格栅、片石挤淤、砂砾垫层综合使用处理。 2.6.1.2换填法

换填沙石路基系指在填方区挖除地域原地表的非适用材料,换填级配合格的沙石料,适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及暗沟、暗塘的浅层处理。在高速公路施工中遇到含水量较高,软弱层较浅,且易于挖除不适宜材料时,一般采取挖除换填法,包括受压沉降较大,甚至出现变形的软基和泥沼地带。处理这种地基,开挖前要做好排水防护工作,将开挖出的不适宜材料运走或做处理,然后按要求分层回填,回填材料可视具体情况用砂、砂砾、灰土或其他适宜材料。 2.6.1.3排挤法

当高速公路经过水溏、鱼池和较深的流动性强的淤泥地段时,常遇到含水量高、淤泥压缩性大、淤泥质粘土软基以及水下软基等,对这类软基可采用排挤法来处理。排挤法又可分为两种,一种是抛石排挤:抛石排挤是利用抛入的石头将过多的淤泥或淤泥质粘土软基排挤出去;另一种是爆炸排挤:利用炸药包在淤泥中爆炸时向四周挤压形成的爆坑,使处在爆坑前沿的混合石料堆积体在爆炸负压

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和振动作用下瞬间排入爆坑从而达到泥石换置的目的。此种施工方法容易产生爆破危害,所以在施工过程中产生的冲击波、涌浪和振动对周围建筑物的危害,必须严格控制一次爆炸药量,同时还应采取其他的保护措施。

2.6.1.4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。 2.6.1.5添加剂法

对于表层为粘性土时,在表层粘性土内掺人添加剂,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。

2.6.2 深层软基处理技术

2.6.2.1袋装砂井法

袋装砂井适用于软土地基加固,常用于高速公路、机场跑道、工业建筑油罐、水池、水工结构、码头岸坡等工程地质处理,不适用于泥灰等有机沉积地基。其排水固结措施,施工简便,费用较低,加固效果较好。

施工时将袋装砂放入套管井内,填塞密实,逐节拔出套管,顶面铺设水平砂垫层或排水砂沟。软基中的水分在上部路基填土载荷的作用下,通过砂与水平砂垫层或纵横相连通的排水砂沟相通,形成排水通道,使软基中的水分排走,从而达到排水固结软基的目的。

在过去一段时期,软基工程加固中经常发生一些严重的质量事故,这与软基施工管理不严,片面追求进度,夜间施工及施工队伍技术素质差,分包管理不好等有关,如某国道设计要求批设共8-12m深砂井,但实际大面积只打设3-5m,多处滑坍后造成重大经济损失。又某工程设计要求打设塑料排水板,由于放松了现场质量管理,分包单位又将任务承包给机组,机组工头只顾自身利益,虚报工程量,反将成捆的塑料板掩埋在砂垫层下。还有某个工程要求打设砂井,施工员

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在现场时进度缓慢,待施工员离开后或到了夜间施工时,工程进度却反而十分的快,原来机组蓄意打短砂井,弄虚作假,将砂袋下料为设计要求的1/3,灌砂快,砂井机只需轻轻在桩位处施插几米深,就人工将砂井(装满砂的砂袋)丢入孔洞,留露桩头。有时下斜符合长度要求或灌好的砂井也符合长度要求,待施工员检查离开后,施插时将砂井再用刀断,重新扎口打入地下。针对这些情况,现场可用手头葫芦现场拨拉砂井,防止偷工减料的打短桩行为,给工程质量安全留下严重隐患。

2.6.2. 2 挤密砂桩法

采用类似沉管灌注桩的机械和方法,通过冲击和振动,把砂挤入土中而形成的。挤密砂桩的主要作用是将地基挤实排水固结,从而提高地基的整体抗剪强度与承载力,减少地基的沉降量和不均匀沉降。这种方法一般能较好地适用于砂性土,不适用于饱和的软粘土地基处理。挤密砂桩用砂标准要求与袋装砂井的砂基本相同,不同的是挤密砂桩也可使用砂和角砾的混合料,含泥量不得大于5%。 2.6.2.3 振冲碎石桩法

振冲碎石桩法如沉管桩、粉喷桩、CFG桩等相比,振冲碎石桩的最大特点是桩径较大,一般 0.8m ~ 1.2m ,承截力大。同时,其成桩设备相对比较简单,拆卸安装方便,很适用于交通条件差的山区高路堤地基工程。碎石桩是一种与周围土共同组成复合地基的桩体。碎石桩处理软基过程就是用振冲器产生水平向振动,在高压水流作用下边振边冲,在软弱地基中成孔,再在孔内分批填入碎石料,这时振冲器边振动边上拔,使得碎石料振挤密实。碎石桩桩体是一种散粒体的粗颗粒料,它具有良好的排水通道,有利于地基土的排水固结。在软基处理中,特别是具有高填土桥头等过渡路段,为了减少地基土的变形,提高地基土的承载力,增强地基土的抗滑稳定能力,采用碎石桩加固处理是较理想的方法之一。 2.6.2 .4 粉喷桩

在土木工程建设中,经常遇到不良的地质条件,需要对其进行处理,以满足结构物对地基的要求。其中水泥粉喷桩地基,在近几年得到了广泛的应用。

粉喷桩是利用粉体喷射搅拌机械在钻成孔后,借助压缩空气,将水泥粉等固体材料以雾状喷入需加固的软土中,经原位搅拌、压缩并吸收水分,产生一系列物理化学反应,使软土硬结,形成整体性强、水稳定性好、强度较高的桩体,与

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桩间土一起形成复合地基,从而提高路基强度。其特点是强度形成快、预压时间短、地基沉降量小。粉喷桩加固软基主要适用于高含水量、高压缩性的淤泥、淤泥质粘土及桥头软基的处理。这种桩的优点:除了改良地基,提高地基承载力(2-3倍)和水稳性之外,其施工过程以及使用过程中对环境无污染,无噪声,对相邻建筑物无影响,机具设备简单液压操纵,技术易于掌握,成桩效率高,加固所需费用较低,造价比灌注桩低40%.喷粉桩适用于在有地下水或土的含水量大于25%的粘性土、砂土、软土,淤泥质土地基中进行浅层(深14m)加固,但是这种桩不适用于杂填土(垃圾土)地基(会使承载力不均匀)同时要求土的含水率不低于23%,否则会造成桩体疏松。 2.6.2.5粉喷桩质量检验

为保证工程质量,在施工过程中我们进行了喷粉均匀性及喷灰量的检查,成桩后进行静载试验、轻便触探、桩体材料抗压试验和挖桩检查

(1)使用粉体流量仪对根桩的喷粉均匀性和喷粉量进行了测试。(喷灰量应随时间均匀变化,基本呈线性关系,桩体范围内水泥量分布均匀,灰量达到设计要求。)

(2)根桩的静载试验和桩间土的静载试验结果应复合地基承载力的要求。

(3)静力触探试验共做12根桩,轻便触探试验共做70根桩,结果表明,桩身水泥土。

河北省唐山市南堡盐场沿街,地基开挖后局部出现大量淤泥质土,土层深度范围有少量厚度达到3.5米,地质勘查部门对该建筑场地的评价是:场地为软弱场地,属三类场地土,地下水位在地表以下0.9米。地基处理要求该建筑的特点是上部荷载较大,而场地土比较软弱;要求地基承载力标准值为150kpa,场地地基承载力达不到施工条件实测地基承载力标准值为110kpa;允许沉降量≤200mm;业主要求在尽可能的情况下降低地基处理造价。

处理方案的选择南堡地区对这类地基常采用预制桩或灌注桩,勘察单位也建议采用灌注桩,项目部作出地基处理的方案。经过甲方、设计、监理、及建设主管部门的多方论证、调查研究及方案造价的比较表明,最终选中我们的地基处理方案。水泥喷粉桩加固处理这种土质是适用的。采用搅拌桩比灌注桩更经济,且对周围环境的影响更小。此方案在施工过程中应注意问题是:

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