软土地基基础设计管理论文范文
软土地基基础设计管理论文范文第1篇
【关键词】软土地基处理;主要类型;危害;工程质量
1. 软土地基的辨认
软土地基的确认是一项比较容易引起争议的工作,我们在具体施工时决定用量化的试验指标来控制和确认。在确定软土时要查明软土及与之共同存在的一般土层的成因、类别、范围、物理力学性质和必要的化学性质,以便采取经济有效的处理措施。既可降低造价,又能确保质量、缩短工期。由于各省区各公路工程的软土成因不尽相同,因此会同各参建单位确定了切实可行的鉴别方法,对本路段的主要软基取样并进行了试验分析,根据实验检测数据分析可得出以下规律:
1.1 土质的影响。一般天然细粒土的天然密度在1.60~1.75g/cm3之间,而水又是不可压缩的,密度远小于土的天然密度,所以对于同样的土质,含水量的增加必然导致土体干密度的减小,这也就意味着作为路基填料时其压实度的降低,这对地基成型后的强度和稳定性有重要的影响。
1.2 液塑限的影响 由以上结果分析,液塑限对软基的断定并非必然的联系,只要含水量控制得当,在透水性较好的砂砾料紧缺地段,用高液限土作路基填料也可取得很好的效果。事实上,在本工程中,我们遇到了相当多的高液限土(约为60 %),考虑到该工程为二级公路,压实度要求仅为94%左右,为降低工程造价我们采取了分段开挖晾晒、换位填筑路基的办法,将软土全部挖除晾晒换填,考虑到路基耐久性的要求,只是在换填段增加了30~50mm 厚的砂砾料垫层,这样既解决了软土路段的交通问题,又避免了大量的土方调运,缩短了工期,降低了造价,取得了很好的综合效益。当然,高液限土( wl>50%) 是一种不适宜材料,击实试验表明液限大,最佳含水量也较大,自然对应的最大干密度就会较小,一般高液限粘土的最大干密度为1. 55~1. 65g/cm3。
1.3 孔隙比的影响 孔隙比与含水量有较大的关系,其公式为:
e0=Gρω(1+ω)/ρ-1
其中ρω水的密度;
G土粒比重;
ρ天然密度;
ω含水量。
若ω较大将导致分母ρ较小,必然导致e0较大。对于同种类别的土质(G近似恒值),可以说ω较大程度地决定了e0的大小。本工程资料中显示,其采用的是荷兰轻型触探仪来鉴别软土。使用方法:开沟清表30cm厚之后的连续第3个晴天,现场测试地基,当满足Cu≥25KPa 时即为软土深度,软基探测每断面间距10m,布置5个测点,或以5m5m方格网“十”字角点作为触点。在实际使用中荷兰轻型触探仪对较深软土的适应性并不太好,很典型的软基,若深度超过1.5m,荷兰触探仪就处于失效状态,因为软泥对探杆的吸附作用已经成为不可忽略的因素。
2. 软土地基的危害
随着经济的不断发展,我国公路建设的规模日益扩大,难度不断提高,公路建设对软土处理也提出了更高的要求。在软土地基上修筑路堤,如不采取有效的加固措施,就会产生不同程度的坍滑或沉陷等病害。软土地基处理不好,会出现路基的滑移,开裂,路面起伏不平,桥涵通道等人工构造物处的跳车颠簸等质量通病,给公路行车安全带来不同程度的危害。 另外,如果不处理或处理不当,就会造成地基失稳,使构造物沉降过大或不均匀沉降,对构造物造成不同程度的危害。路基施工时要对软土地基进行处理,保证公路的稳定性,使来往车辆及司乘人员安全,快速,舒适地行驶在公路上。
3. 软土地基处理的重要性
过去在一般公路通过软土地区,由于线路等级标准不高,路基宽度窄、立交少、纵坡要求不严,且多低路堤,故对路基大部分地段处理工程少,仅对桥头高路堤部位重视些。但从高速公路出现后,因要求全立交、桥涵通道多,路堤高度多超过软土填土极限高度。加之软土中含有大量亲水胶体微粒,土体多呈海棉状结构,因其孔隙比大、含水量多、透水性小、抗剪强度低、压缩性强在路堤高填土的自重作用下,要经过较长时间才能趋地压密稳定、因此其沉降稳定要花费长时间。此外软土结构在大交通量,重载车辆的作用下,路基容易产生侧向膨胀挤出滑动,基底沉降现象也严重,为了增强压密稳定力度和较短时间达到最终沉降,消除侧向滑动位移,以免路堤向两侧膨胀挤出,确保路基及其外侧建筑物、或其他农田、虾池、鱼塘的安全,因此必须对软基进行处理。
4. 软土地基处理原则
我国软土多分布在江河湖海等处,但也在丘陵低洼和山区谷地赋存。由于其成因类型不同,厚度不一,性质各异,因此不能一律对待,首先应查明各地区特点和地质、土质条件,有针对性的进行有效对策,作出合理的处理。
(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。
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。
5. 现有软土地基处理方法存在的问题
5.1 未能因地制宜合理选用处理方法。在合理选用地基处理方法方面有时存在一定的盲目性。例如饱和软粘土地基不适宜采用振密、挤密法加固。根据工程地质条件和地基加固原理,因地制宜合理选用处理方法特别重要。在这方面,现在的问题是对几个技术上可行方案进行比较、优化不够。采用的不是较好的方法,更不是最好的方法。有时工程问题是解决了,但造价高和工期长。
5.2 不能正确评价每种地基处理方法的适用性。人人都承认每种地基处理方法都有一定的适用范围,但遇到具体问题就会盲目扩大其应用范围,对这种情况施工单位更应注意。
5.3 施工单位素质差影响地基处理质量。这方面最典型的例子是搅拌桩施工。几年前上海市建委发文禁用粉喷深层搅拌法,接着不少地区也采取类似措施。深层搅拌法不能满足地基处理要求并不是深层搅拌法工法本身不成熟,也不是深层搅拌法加固地基设计方法不对。影响施工质量主要是施工单位素质和施工机械两方面问题。先分析施工单位素质存在的问题。前些年,地基处理施工队伍的快速膨胀,造成绝大多数施工队伍缺乏必要的技术培训,熟练技术工人缺乏是普遍现象。除此之外,还存在偷工减料现象。其它地基处理方或轻或重也存在类似问题。
5.4 施工机械简陋影响地基处理水平和质量。近二十几年来,我国地基处理施工机械发展很快,许多已形成系列化产品。但应看到与我国工程建设需要相比较,差距还很大。还以深层搅拌法为例,不能很好保证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。
5.5 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也是发展中存在的问题之一。
5.6 不少工法缺乏完善的质量检验手段。完善的质量检验手段是保证施工质量的重要措施。目前不少工法缺乏完善的质量检验手段。前面多次提到的深层搅拌法也是如此。
6. 常用的软土地基处理方法
6.1 表层处理法。
6.1.1 表层排水法。表层排水法是在路基填筑前,在地面开挖水沟,以排除地表水,同时降低地基表层的含水量,确保施工机械的作业条件,为了使开挖水沟在施工中发挥盲沟作用,常用透水性良好的砂砾回填。水沟布设应全面考虑地形与土质情况,使排水畅通。水沟断面尺寸一般取宽0.5m,深0.5m~1.0m。路堤填筑前,宜用砂砾回填成盲沟,若埋设孔管,必须用良好的过滤材料保护。
6.1.2 垫层法。垫层法是在软土地基顶面铺设厚度为0.6m~1.0m的砂垫层或土工布等化学物质(具体厚度视路堤高度、软土层厚度及压缩性而定,太厚施工困难,太薄效果差)作为软土层固结所需要的上部排水层,以加速沉降的发展,缩短固结过程的方法。砂垫层可作为路堤内的地下排水层,以降低堤内水位,改善施工时重型机械的作业条件。
采用砂垫层,砂宜采用中砂及粗砂,要求级配良好。颗粒的不均匀系数不大于5,且含量不宜超过3%~5%。砂垫层一般用自卸汽车及推土机配合摊铺,摊铺应均匀,注意不要有很大的集中载荷作用。当路堤为粉土类土,透水性不好时,路堤坡脚附近砂垫层被路堤覆盖,可能会阻碍侧向排水,必须注意做好砂垫层端部的处理。
6.1.3 稳固剂表层处治法。稳固剂表层处治法是用生石灰、熟石灰、水泥及土壤离子稳固剂等稳定材料,掺人软弱的表层地基土中,改善地基的压缩性和强度特性,保证机械作业条件,提高路堤填土的稳定及压实效果。
6.2 强夯法。强夯法处理软土地基是利用重锤自山落下产生的冲击波使地基密实,这种冲击引起的振动在土中是以波的形式向地下传播的。J.K.米切尔在1981年召开的第十届国际土力学和基础工程学会上所作的“土质改良技术状态”报告中,曾对强夯法的加固机理进行了概括:当强夯法应用于非饱和土时,压密过程基本上同实验室中击实法(普罗克特击实法)相同;对于饱和无粘性土,夯击过程中,土体可能会产生液化,其致密过程与爆破和振动压密过程相似;对于饱和细粒粘土的效果尚不明确,成功和失败的例子均有报道,对于这类饱和的细颗粒土,要求破坏土的结构、产生超孔隙水压力、山裂隙形成排水通道。
强夯理论认为:压缩波大部分通过液相运动,使孔隙水压力增大,同时使土颗粒错位,土体骨架解体。而随后到的剪切波使土颗粒处于更密实的状态。
6.3 预压排水固结法。预压排水固结法地对天然地基,或先在地基中设置砂井、排水板等竖向排水体,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。
预压排水固结法可以解决以下两个问题:
(1)沉降问题:使地基沉降在加载预压期间,即修筑路面之前沉降大部分或基本完成,路面在使用期间不致产生不利的沉降和沉降差。
(2)稳定问题:排水固结法加速地基土的抗剪强度的增长,从而提高地基的承载力和稳定性,公路是条带状荷载,在横断方向受力面积较小,稳定问题尤为重要。
6.4 反压护道法。反压护道法是在路提两侧真筑一定宽度的护道,使路堤下的淤泥或泥炭向两侧隆起的趋势得到平衡,以提高路堤在施工中的滑动破坏安全系数,达到路堤稳定的目的。
反压护道法加固路基的特点是不需要特殊的机具设备和材料,施工简易,但占地较多、用土量较,后期沉降大,养护工作量大。一般适用于非耕作区、取土方便的地区和路堤高度不大于(5/3~2)倍极限高度路段的软土处理,对泥沼不宜采用。
6.5 碎石(砂桩)桩。对地基承载力和变形要求比较高的建筑先可以采用碎石桩(砂桩)进行处理,碎石桩(砂桩)增加了地基密实度和抗剪强度,使地基土密室均匀,在软土中使用碎石桩(砂桩),一般挤密作用不明显,主要是靠置换。对于饱和的软塑流塑的地基土,经过处理后,必须经过预压后才能达到良好的效果。
在施工工艺选择上,采用振冲法施工(湿法),设计时要充分考虑场地因素和泥浆排放因素。对软土地基的处理对策很多,但不管采用何种方法,处理后的地基必须满足强度、变形、动力稳定性和透水性要求,从而达到减小道路路基在荷载作用下引起的沉降或不均匀沉降的目的。
6.6 排水砂垫层。排水砂垫层是在路堤底部地面上铺设一层砂层,作用是在软土顶面增加一个排水面,在填土的过程中,荷载逐渐增加,促使软土地基排水固结渗出的水就可以从砂垫层中排走。为确保砂垫层能通畅排水,要采用渗水性良好的材料。砂垫层一般的厚度为0.6~1.0米。为了保证砂垫层的渗水作用,在砂垫层上应该填一层粘性土封住水不让水返上路基。在路基两侧要修好排水沟,通过砂垫层渗出的水通过排水沟排出路基外,保持路基的稳定。
6.7 石灰浅坑法。由于粘性土含水量影响,施工中经常出现“弹簧土”松软现象。一般较轻的可以采用挖土晒干,敲碎回填;“石灰浅坑法”可以用于各种不同面积的路段(就是说大面积可以使用,小面积也可以使用)。具体做法是:挖40cm~50cm方形或圆形,深一般1m上下的坑,清除坑内的渗水(最好挖好坑后,第二天清除渗水),放入深为坑深1/3生石灰,即可回填碾压。坑的行距和坑距在轻度弹簧路段为5~6m,在严重弹簧路段为3~4m。实际施工中软土地基的处理。
6.8 桩基法。
(1)当淤土层较厚,难以大面积进行深处理,可采用打桩办法进行加固处理。而桩基础技术多种多样,早期多采用水泥土搅拌桩、砂石桩、木桩,目前很少使用,一是水泥土搅拌桩水灰比、输浆量和搅拌次数等控制管理自动化系统未健全,设备陈旧,技术落后,存在搅拌均匀性差及成桩质量不稳定问题;二是砂石桩用以加固较深淤泥软土地基,由于存在工期长,工后变形大等问题,已不再用作对变形有要求的建筑地基处理;三是民用建筑已禁用木桩基础。
(2)钢筋混凝土预制桩(钢筋混凝土桩和预应力管桩)目前由于具有较强承载力,投资省,质量有保证,施工速度快等特点,得到普遍运用,如本人设计龙海市角美镇金山水闸,其地质条件覆盖一层10m以上厚的淤泥土层,地基处理采用边长为250mm钢筋混凝土预制方桩,挤密淤土层并靠摩擦承载,钢筋混凝土预制桩还具有抗水闸水压力产生水平荷载,达到水平稳定作用。
(3)淤土层较厚地基处理还可以采用灌注桩,打灌注桩至硬土层,作承载台,灌注桩有沉管灌注桩和冲钻孔灌注桩,但两种方法灌注桩还存在一些技术难题,一是沉管灌注桩在深厚软土中存在桩身完整性问题;二是冲钻孔灌注桩存在泥浆污染问题,桩身混凝土灌注质量,桩底沉渣清理和持力层判断不易监控等问题。
6.9 换土法。
(1)当淤土层厚度较簿时,也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。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。对于深度不太大的软基工程,在路堤范围内,将需要处理的软土挖除,动力触探合格后,用碎片石换填,可采用分段挖除,分段分层回填的方法。用于换填的石料强度应不小于15MPa,分层厚度不宜大于30cm,石料最大粒径不应大于层厚的2/ 3。依据规范,分层回填的碎片石应碾压合格,表面石块嵌挤紧密无松动,用镐刨不动,一般采用激震力320KN以上的压路机强震碾压无轮迹。
(2)对于较深的软基 挖除换填工程量太大,资料显示,施工方采用了粉喷桩。粉喷桩主要是以粉体物质作加固料和原状土进行搅拌,经过理化作用生成具有较高强度的混合柱体,促使整个路堤产生足够的强度。一般采用水泥作为固化剂,最好用Po32.5级普通硅酸盐水泥,要依据施工时间选用水泥初终凝时间合适的水泥,防止未成型即已凝固。试验室应重点对水泥剂量进行监控,重点保证均匀性。我们配制了3 %~8 %的水泥剂量试验,发现3 %水泥几乎不能使软泥固结,6 %剂量能满足要求。但是室内配比不能完全代替施工情形,因此应该跟踪检测,应对7d 桩监控。对于不合格桩,应在原桩边上补桩,新桩与旧桩净距>20cm。如出现较多不合格桩应查找原因,进行改正。
6.10 灌浆法。
(1)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。
(2)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,如厦门市石浔水闸由于闸基渗流造成闸室底板多个部位被淘空,加固时先在闸室上游侧采用帷幕灌浆防渗,灌浆帷幕布设在闸墩上游侧1.0m处,孔距 0.5m,灌注水泥浆,孔深5.0m,灌浆压力10MPa。然后对闸室淘空部位采用钻孔灌浆处理,先灌细砂,不吃砂后,再灌水泥砂浆,最后灌水泥浆,水闸除险加固后效果显著。
6.11 加筋法。加筋土是将抗拉能力很强土工合成材料埋置于土层中,利用土颗粒位移与拉筋产生摩擦力,使土与加筋材料形成整体,减少整体变形和增强整体稳定。福建省福清过桥山围垦工程采用打设塑料排水板,以加速淤泥层排水固结,提高地基强度,又采用砂垫层中铺设土工织物,由于土工织物受拉作用,调整了基底应力分布,地基侧向位移和沉降却相应减少,地基稳定性就大大提高。
7. 结束语
土地基有极大的危害性,如果不处理或处理不当,就会造成地基失稳,使构造物沉降过大或不均匀沉降,对构造物造成不同程度的危害。软土地基的处理方法很多,但是结合实际情况,我国各地区的环境,土质皆有不同。前辈们的工程实践经验很宝贵,值得我们借鉴,但在实际工程中需要我们勇于探索,力求用最简单 最经济的施工方法完成任务!
参考文献
[1] 郭 良. 浅谈古离线二级公路软土地基的处治方法[J]. 科技情报开发与经济,2006,(14).
[2] 陈杆义,公路工程中软土地基处理[J].,黑龙江交通科技,1999.
软土地基基础设计管理论文范文第2篇
关键词:市政道路工程;软土地基;处理技术;对策
0 引言
北京市通州区广渠路东延(怡乐西路~东六环路)是广渠路的一部分,起点接怡乐西路高架桥、终点与东六环相交,全长约7.6 km,该道路分为地面道路及地下道路两系统,地面道路结合景观设计为景观大道,地下道路为交通隧道与综合管廊共构的地下隧道。不管是在市政道路工程还是在一般的建筑工程中,地基都是基础施工的重要环节,同时地基施工的质量也会对整个建设项目质量带来较大的影响。因此,当遇到这种地基时,如果不能采取科学的措施进行处理,不仅会影响工程质量,严重时还会带来巨大的安全风险。因此,如果在市政道路施工过程中遇到软基问题,相关技术人员需采取相应措施,提高软基的承载力、强度和稳定性,从而可靠地保证道路工程的施工效果。
1 软土地基的特点与危害
1.1 沉降量偏大
软土中天然水分较多,渗透性较低。前人研究指出,软土地基中天然水含量为50%~70%,华北部分地区甚至高达200%。随着土层含水量的增加,其柔软度也会增加,还会表现出软土的流变性和不均匀性等病害,会降低地基的承载力。在工程实际应用阶段,在结构或构件内力、变形外力等多种因素的作用下,壓力会变大,工程甚至会面临沉降甚至坍塌的风险。如果沉降问题得不到有效控制,一方面会增加后续施工作业的难度,另一方面路基会逐渐出现不规则沉降。
1.2 土壤质量分布不均
我国幅员辽阔,不同地区的水文地质条件差异较大,使得软土地基的结构非常复杂,会出现各种成分的混合土。不同成分的土壤排列深度不同,使得不同土层的密度不同,各土层的性能和承载力数据大不相同,对地基的影响也不同。如果软土地基在施工前没有得到有效处理,必然会导致工程基础环节强度不足,进而导致市政道路工程施工后地面部分不均匀沉降。
1.3 强度较低
市政道路工程是一项长期的民生工程,对使用寿命和整体质量有严格的要求。但由于施工环境的特殊性,地基通常含水量较高,同时存在结构软弱、土体强度不足的现象。如果软土地基在施工阶段没有得到有效处理,可能刚施工完没有明显的病害现象,但在后续使用中,随着地基上的压力不断增大,可能会造成工程结构变形、开裂或坍塌,抗震能力较弱,不仅影响工程的使用寿命,还严重威胁来往居民的生命安全。
2 软土地基处理原则
在市政道路工程中,面对复杂的软土地基条件,有必要阐明和掌握软土地基处理的原则。(1)在施工设计中,应准确计算基础荷载,特别是在市政道路工程施工的准备阶段,应根据其上部结构的设计形式确定基础荷载的具体值,并以此为基础设计桩基,以适当提高软土地基处理的期望值,使其地基承载力达到更高的水平。而且,地质分析是软土地基处理的前提,关系到桩基的应用效果;(2)要重视环境因素的分析。软土地基处理需要系统的措施作为支撑,不同的处理技术,如置换、灌浆和搅拌桩,或多或少与环境因素有关。软土地基处理前要积极消除环境因素的影响,确保后续路基的有序施工;(3)对土层进行监测,为有效掌握地基土层情况,应采取监测措施,加强软土地基的施工管理,使地基质量得到很好的控制;(4)重视机械设备管理,软土地基处理需要专业的机械设备。软土地基施工和处理单位应有完善的机械化应用机制,保证软土地基处理所需的力学性能。
3 市政道路工程软土地基处理对策
3.1 粉喷桩技术
这种技术常用于处理软土地基,尤其是处理稳定性有偏差的地基。具体做法是用机械设备钻孔,然后在一定压力下将固化剂压入地基。固化剂与水相互作用,产生一定的化学反应。这种接触方式降低了软土地基中的含水量,起到了加固软土地基的作用。水泥和石灰是施工阶段常用的固化剂,但水泥作为主要原材料的应用率相对较高。开工前,需认真勘察工程地质条件,记录现场高程数据和土工试验相关资料等,并在此基础上规划设计DJM桩的位置。在实际应用中,还应注意参数配比,其对应的标准是桩的强度,结合工程实际合理调整参数配比,有利于提高桩的稳定性。为了保证DJM桩的强流动性,在混凝土施工阶段可以掺入一些石膏或硫酸钠等材料,这也有助于提高养护效果。隐形DJM桩形成后,将有效地提高地基承载力,保证后期施工的顺利进行。通过铺设粘性土和砂垫层,地基的平整度和稳定性能更好地满足设计要求。在实际施工中,需要准确控制钻机的钻孔深度和喷粉标高,使桩长达标。一般建议采用间接搅拌法复合DJM桩,并及时检测水与水泥粉的结合程度,以保证该处理技术应用过程的顺利进行,保证软土地基的处理效果。
3.2 换填处理法
换填法是用高密度、高硬度、符合承载力标准的土来代替原有的路基土,从而有效地改善土的性质和结构,增强土的稳定性和承载能力,减少因软土结构不稳定而引发道路工程的质量问题或安全事故。但这种换填方法只适用于部分市政道路工程的浅层软土地基,即软土地基深度为2~3 m时可采用,如果软土地基超过这个深度,就不适合这种方法。因为这种方法耗费大量的人力物力,而且太深的软土地基无法高效拆除,还会导致施工进度严重放缓。因此,在使用换填法处理软土地基时,应充分考虑各种环境因素、技术设备因素、基础结构尺寸等,使该方法得到有效利用,达到改进路基结构的目的。
3.3 强夯法施工
这种施工处理方法是基于软土地基的软土层而发展起来的,由于软土层土质松软,抗压能力差,很难采用强度压力法。针对上述情况,为提高该类地基的抗压能力,可采用高强压实法将软土地基中的大量水分挤出。当含水量降低时,软土地基的坚固性和抗压能力将得到提高。目前大多数施工人员会使用20 t左右的重锤,在距离地面15 m左右的位置对软土层施加冲击力。在短时间内,土层会在大能量的冲击下发生物理变形,挤掉土中的水分,进而对土体进行固结,增强其抗压强度。具体施工过程如下:(1)清理场地,主要是平整施工场地;(2)确定第一次压实的位置,并做好相应的标记,准确测量场地标高;(3)安装起重机,将夯锤对准夯点;(4)正式压实作业前,派专人检测锤击标高;(5)抬起夯锤,然后放下,测量锤顶标高值。如果通过测量发现锤子歪斜,应及时分析原因并进行整改。如果是坑底不平造成的,应填平坑底。重复操作上述施工程序,可顺利完成第一次压实任务,配合使用推土设备将夯坑压平,测量场地标高;然后继续反复夯实,用40 t振动压路机碾压路面。在具体的施工活动中,捣固机容易出现异常情况,可能会延误工期或降低捣固质量,严重时会对现场工人的生命安全造成威胁。因此,在捣固开始前,应仔细检查机器,以确保其正常运行。
3.4 排水处理法
市政道路工程施工中,需要进行有效的排水工作,以保持软土地基自身的抗压承载力。市政道路工程施工过程中,主要采用垂直排水井进行排水,可在天然土层中增设垂直排水管,采用排水处理方法进行排水。一般的排水处理方法包括加载预压排水固结法和排水板处理法等。在实施排水处理的过程中,需要先对含水量较多的软土进行处理,并在软土地基附近的适当位置设置沟槽,逐步排除软土中的水分,从而减小软土的内部孔隙间隙,促进软土地基的固结变形,从而提高软土层的强度、稳定性和承载力,减少沉降。加载预压排水固结法主要是根据地基条件合理布置排水盲沟,在地基上端连接塑料排水袋或设置砂垫,形成排水通道,有效排出积水。然后对基础进行超載预压,并通过重力锤或碾压进行加压,以增强基础的承载力。排水板处理方法主要采用塑料排水板,安装在基础排水体内,形成横向排水通道,达到排水效果。
3.5 碎石桩加固技术
在素填土以及软弱黏土的区域,通常采用碎石桩加固作为核心支撑,这就需要施工单位从多样化的角度确定要选择的孔位,然后使用相应的振动设备完成冲击工作。水压钻进时,需要严格操作,确保孔底结构不被破坏,否则要及时停止施工。清孔时,需要反复降低泥浆中的含砂量,然后用砂石填充,开始振动。基于此,可以有效减少砂石之间的空隙,将碎石挤压到周围的粘土中,从而提高孔的密实度和碎石桩的强度,从而提高软土地基的抗压和抗沉降性能。采用碎石桩加固技术时,掺入粉煤灰和水泥可大大改善其性能。
3.6 化学固结法
这种处理方法的成本高于排水固结法,但可以获得更有效的处理效果。在实际工程中,当常规的经济的软基处理方法不适用于现场时,通常采用这种方法。而且随着科技的不断进步,各种新型处理材料正在进入市场,新材料可以更有效地提高软土地基的稳定性。具体施工方法包括深层搅拌法、高压喷浆法、注浆法等。深层搅拌法是在软土地基中掺入固化剂凝结软土地基,从而提高其强度和稳定性;高压喷浆法的原理与注浆法相似,混凝土浆液分别通过高压气流、气压和水压填充裂缝,有效增强了软土地基的综合性能,提高了市政道路工程的整体质量。
4 结束语
综上所述,在市政道路工程施工中,软土地基是最常见但也是最危险的因素之一,它将直接影响到道路工程的整体质量。施工单位相关部门和作业队伍要加强对软土地基处理的重视,深刻认识软土地基的特点和危害,结合实际施工环境,科学选择合适的软土地基处理方法,全面提高软土地基的综合性能,让我们的市政道路工程更安全、更长久地为人民服务。
参考文献:
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[2]管学其.市政道路桥梁隧道软土地基处理对策分析[J].建材与装饰,2020(8):289-290.
软土地基基础设计管理论文范文第3篇
摘要:软土的概念是从土粒的孔隙上界定的,指天然孔隙比大于或等1.0,压缩系数不大于0.5MPa且天然含水量大于液限的细粒土。常见的有淤泥、淤质泥土、经常发生泥石流的山体堆积的泥炭以及泥炭质土等。由于软土含水量大的特点,建筑单位施工时常发生塌方的情况。因此,对施工现场进行土质和岩体的勘察是一项十分重要的工作,尤其是软土地基工程的勘察。作为当前岩土工程常见的地基类型,对于软土地基有效而实用的勘察能够提高施工单位建造时的安全系数,极大减少发生安全事故的几率。本文根据工程勘察技术的实际运用,分析了软土地基的理化特点和工程特性,总结出软土勘察时的技术要點,细化了勘察时应注意的问题,为安全施工奠定坚实的基础。
关键词:软土地基;地基工程;勘察技术;力学性质;地面调查
前言
我国经济的飞速发展,建筑业在国民经济中所占的比重越来越大。施工地域的不断扩大和施工技术的不断创新,对于施工地的土质要求也变得越来越严苛。由于软土受力不均匀、压缩强度大、易吸水易变形的物理特性,对于在软土地基上的建筑工程有着超高的施工要求和检验标准。软土的成因类型有滨海相、湖沼相、谷地及河滩冲洪积相沉积几种,以滨海、湖沼沉积为主,其沉积时代主要为第四系更新统和全新统(即)两个时代。施工实践中,时常会遇到物理力学性质差且分布面积较大的第四系软土类区域。所以,针对这些区域进行岩土工程勘查,发现并排除可能给工程单位施工时带来的安全隐患,是地质勘察人员的一个重要任务。
一.软土地基的特性
软土地基的特性主要是有软土的理化特点所决定。
(一) 软土的触变性
软土最大的特点就是触变的特性,在软土出现外力影响的时候,特别是连续的震动或高强度的起伏作用,会造成软土结构的破坏,这会降低软土的结构强度,出现整个软土层的滑动与沉降,直接影响软土地基的稳定性。或者说,当不扰动土受到外界的振动以后,由于不扰动土的上体结构遭到破坏,强度就降低。软土地基受到振动的荷载,容易导致侧向滑动、沉降或基础下土体挤出现象。
(二)软土的流变性
软土中存在大量液态的水分,软土在外力的作用下会产生对水分的作用,这会导致水分的流失和固结,最终影响到软土地基的稳定性,出现软土地基的形变趋势, 产生对地基缓慢徐变的剪切力,进而出现软土地基的剪切变形。
(三)软土的高压缩性
软土地层的土壤中颗粒之间空隙较大,有的甚至有大量水分的充盈,导致在压力的作用下容易出现空间和水分的压缩, 这会在宏观上表现出整个地基的不稳定, 形成建筑物的沉降。如果软土层出现不连续、不均质的问题,那么对建筑物的沉降会产生不同步的影响,进而出现剪切力,严重影响建筑物的稳定和连续。
(四)软土的低强度
软土地层的特点就是没有较大的强度,既不能实现及时排水,又不能实现有效提高抗剪能力。表现在力学特性上出现承载能力的下降,特别在地基边坡上这种低强度的特点表现尤为明显,极容易引起边坡塌方和位移,形成建筑施工的安全隐患。
(五)软土的低透水性
软土本身含水量就很高,这会出现软土对于水分的通透能力不足,不利于地基实现排水固结的目标, 这会延长软土地基工程的实践, 增加软土地基工程的成本。
(六)软土的不均匀性
软土地基的成因复杂,一般由于环境变化和沉积条件不同而出现软土结构上和分布上的均匀性和强度上的问题。在大结构的建筑施工中,地基往往在空间上和距离上有很大的跨度,这会使地基在不同性质的软土中穿越,导致地基出现不稳定的剪切力,不利于地基的功能和稳定目标的实现。
二.软土地基工程勘察技术的要点
(一)地面调查测绘技术
这一阶段技术的要点是软土地基分布地段的地形、地貌进行分析;对软土的形成的成因、分布范围和基底地层的性质进行分析;对软土层内的砂夹层的厚度和颗粒组成及排水性能进行分析;对软土层的埋深和厚度及上下层间的性质进行分析。
(二)勘探点布置和深度
勘探点的间距应设置在30m以内为宜,勘探点的深度,要根据实际的地质条件、建筑物的特点来确定。
(三)软土的力学性质参数的测定
按岩土工程类别及勘察阶段采用一种或多种手段测定土的力学参数, 这些手段包括室内土工试验、原位测试、间接经验推算、原型观测反分析等。试验土样的初始应力状态、应力变化速率、排水条件和应变条件均应尽可能与工程的实际条件相模拟。故对正常固结的软土应在自重应力下预固结后再作不固结不排水三轴剪切试验。增加了对变形参数的测试要求。变形参数包括:先期固结压力、压缩系数、压缩指数、回弹指数。有关固结问题的有固结系数、有经验时也可用快速固结试验(包括等加荷速率、等应变速率、等水力梯度等),以便引进先进试验技术,缩短试验周期。
(四)勘探手段以钻探取样与原位测试相结合为原则
1.钻探。钻探是岩土工程中划分土层最重要的一个环节,在软土的取样中,通常采取薄壁取土器静压法,在取样到试验的过程中必须全程采取保护措施,是样品不受到扰动 变形、水份流失等其它的外界因素影响。
2.原位测试。宜采用静力触探、十字板剪切试验。在软土地区采用原位测试来代替相当数量的钻孔,不仅可以减少钻探取样和试验的工作量,还可以提高勘察的质量。
三.软土地基勘察应注意的主要问题
(一)除土层的一般成因类型、成层条件、分布规律外,尤应查明:
1.对软土的排水固结条件,沉降速率、强度增长等起关键作用的薄层理与夹砂层特征;
2.土层均匀性,具体指厚度、土性等水平向垂直向的变化;
3.可作为浅基础、深基础的持力层——硬土层的埋藏条件;
4.在基础影响范围内基岩的埋藏条件、分布与起伏,基岩上部风化程度等。
(二)确定软土的力学性质
软土地基勘察工作应该查明软土的固结历史,确定是欠固结、正常固结或超固结土,是十分重要的。先期固结压力前后变形特性有很大不同,不同固结历史的软±的应力应变关系有不同特征。要很好确定先期固结压力,必须保证取样的质量。 另外,应注意灵敏性黏土受扰动后,结构破坏对强度变形的影响。
(二) 做好软土地基勘察的其他工作
软土勘察工作最重要的一点是细致和耐心,对于施工地周围的微地貌、沟渠、沼泽等都应查明,这样有利于对土层结构的掌握。施工过程中还应注意力度的控制。防止软土地质的受力性挤压,变形甚至土层断裂等问题。可向有经验的测绘师请教软土地基勘察的具体问题。
四.结语
在新的发展阶段,软土地基工程的勘察工作有了新的重点。在取得原始材料和设计参数的基础上,要加强对于数据可靠性和正确性的检验。另外,勘察技术方式的选择要注意软土的特性,最重要的是因时因地而异。针对不同地区、不同气候选用不同的勘察技术手段。用经济、效率、合理的工作量,来取得正确的勘察结果。需要注意的是,一项建筑工程的完成是多方合作,多种因素共同作用的结果。软土地基的工程勘察对建筑工程的重要性不言而喻,一定要选择高效合理的勘察方法。还应建立一种应急机制,一旦由于勘察工作出现的纰漏给施工单位造成了损失,能够及时的进行补救和解决,避免造成人力、物力上的更大损失,保证建筑单位的正常工作。
五.参考文献
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软土地基基础设计管理论文范文第4篇
摘 要:我国国土辽阔,在公路工程施工中会遇到各种地质情况,其中软土地基是较为常见的地基形式,若是无法对软土地基进行有效处理,就会对公路工程质量产生不利影响,如沉降及开裂,从而对行人、车辆造成威胁。由此,对公路工程软土地基处理技术进行总结,以在实际施工中结合实际情况选择最佳处理技术,为公路工程质量提供保障。
关键词:公路工程;软土地基;处理技术
1 软土地基概述
所谓软土地基,就是指含水率较大,压缩性较大的地基形式。软土地基承载力及抗剪强度较小,严重的还会呈现出软塑性或者流塑性[1]。软土地基一般都是淤泥土经过长期冲刷与沉淀后形成的。在建筑工程项目中,软土地基会对建筑物基础的稳定性产生致命影响,在公路工程中同样如此。软土地基结构中存在较大孔隙,在受到外部压力时,就会使土层出现沉降,进而导致公路沉降及路面开裂。
2 软土地基对公路工程质量的影响
2.1 公路路面沉降
若无法对公路工程中的软土地基进行妥善处理,就容易导致公路路面出现不同程度的沉降,这主要是因为软土地基在遭受地下水长时间冲刷后,带走一部分泥土,从而使得地基流失。另外,一般地基结构下的软土层都较为薄弱,在遭受外界压力作用时,就会导致地基不稳定,进而引发公路路面不均匀沉降。
2.2 损害路面原有结构
软土地基稳定性较差,再加上长期受到雨水的冲刷与腐蚀,以及外部荷载的影响,会对公路路面的结构产生直接影响,降低公路路面质量。当前,我国公路工程所选择的施工材料为沥青混凝土或者水泥混凝土,若路面基础材料选择不当,就会导致公路工程质量受到严重影响。因此,在公路工程施工中,施工技术人员要结合地基实际情况,选择不同的材料及施工技术,以保证公路质量。
2.3 缩短公路工程的使用寿命
软土地基主要包含松散砂、大孔隙泥炭和松软土等几类土层结构,导致其渗透性较小,抗压性较差[2]。在实际的公路工程施工中,软土地基会受到不同程度的压缩,一旦对其进行的压实处理不到位,就会导致路面沉降,影响公路质量,从而缩短公路的使用寿命。
3 公路工程软土地基处理过程中面临的问题
在进行公路工程施工时,软土地基是最常见的地质情况,如果处理不好将会对公路施工的整体质量产生较大的影响,影响道路的使用。因此,需要采取多种措施对软土地基进行处理。但目前,我国公路工程施工中对软土地基的处理效果还有待提高,主要存在以下几方面问题。第一,在施工勘察阶段,未对地质情况进行全面勘察,而钻孔深度及钻孔间距不合理都会影响勘察效果,所得到的数据不准确会导致施工效果差;第二,软土地基的存在与水分具有紧密关系,但在勘察阶段,未对地基的含水量进行勘察,从而对后期软土地基处理造成影响;第三,在公路改建工程中,未考虑公路的实际需求,仍然采用原本的软土地基处理方法,导致改建后公路的承载力仍无法满足使用需求,公路工程使用寿命仍然较短;第四,有些施工单位的公路工程地基处理技术不足,所选择的施工技术、施工方法与地基情况都不相适应,导致公路在建成后受到荷载作用会出现地基沉降及路面开裂的问题,严重影响公路工程质量。为此选择科学的软土地基处理方法对保障公路工程質量具有关键作用,施工单位必须加以重视[3]。
4 公路工程软土地基处理方法
以某公路工程为例,该项目地基中分布有两层软土,软土含水率超过了60%。同时,又由于该项目所处地区地质情况较差,部分地区的软土含水率甚至达到了100%,为此,软土地基中就会呈现出流塑性,地基强度较小,有着较高压缩性。在施工中,可以采取以下措施对软土地基进行处理。
4.1 强夯法
强夯法是指在施工中使用起吊设备或者重锤,对软土地基进行不间断的夯实,借助重锤的冲击力,使得软土地基土质更为密实。在应用强夯法的过程中,重锤起吊的高度及重锤的质量都需要进行计算,以保证软土地基得到最佳的密实度。该方法一般广泛应用于黏性土、碎石土或者湿陷性黄土等类型的软土地基中,尤其是在砂性软土地基中,更是处理技术中的首选。
4.2 换填垫层技术
换填垫层技术是一种应用频率较高的软土地基处理技术。该技术主要是对含水量高的土壤进行换填,将地基铺设以下一定范围内的软土替换成能够承受高强度、抗腐蚀性好、性能相对稳定的材料。其具有工期较短、工程造价低的优点。换填垫层技术对细节的处理要求很高,首先在施工前对原来的地基垫层进行分析并制订详细的施工计划;其次,选择合适的换填土壤,以弥补原软土地基的不足;最后,在施工过程中要控制好换填的密度,通过人工或者设备对换填材料进行碾压和夯实,从而保证工程质量。
4.3 注浆施工技术
注浆技术也是软土地基处理过程中较为常用的方法。注浆技术对提升公路工程施工质量具有积极作用。注浆施工时,首先要通过施工设备将材料加工成泥浆,之后应用高压技术将泥浆注入软土地基中,当泥浆冷却后就可起到有效的固定作用,保证地基的稳定性。注浆施工的关键在于地基钻孔,施工人员必须要有效控制钻孔深度,保证钻孔达到底部,实现有效的固结作用。
4.4 碎石桩加固技术
为了保证公路尽快投入使用,对施工效率提出了较高要求,碎石桩加固技术由此成为公路工程中广泛应用的快速施工方法。该技术的施工步骤如下:利用软土地基的特性完成打孔工作,并根据土层基础的密度特点使用不同的材料进行填充,形成石桩。碎石桩加固技术的优势在于能有效提升地基的承受能力,不会因外界压力而发生变形[4]。
4.5 排水法
排水法主要应用于水质条件恶劣的公路工程中,如部分工程可能存在地基位于水位以下的情况,无法通过常规方法对软土地基进行处理,也无法提高地基的稳定性。为此,就需要应用排水法。该方法主要是在软土地基中预埋排水管,在道路两侧设置排水盲沟,通过排水管将地基中的水引入排水盲沟,实现将地基中的水及时排出。该方法不仅能及时排出软土地基中的水,同时还能有效解决水位不平衡的问题,提高软土地基的稳定性。应用排水法时,要加强对路况的检查,保证排水盲沟的牢固性,同时还可以增加一些吸水性材料,去除地基中多余的水分。
4.6 深层水泥搅拌法
目前,深层水泥搅拌法在公路工程施工中的应用也越来越多。深层水泥搅拌法是利用水泥作为固化剂,通过深层搅拌机械在地基将软土或沙等和固化剂强制拌和,使软基硬结而提高地基强度。深层水泥搅拌法在应用过程中首先要解决的问题是选取合适的水泥,利用材料的不同性质来进行合理调配,根据地基实际情况控制水泥强度,有助于控制地基中水分含量的缺失,从而保护土质。其次,在使用搅拌机的过程中也要严格控制,合理设置参数,确保机器具有良好的性能,防止对操作人员造成伤害。最后,在机器设备优化方面也要加强重视,防止搅拌过程中出现故障,提升施工效率及进度[5]。
4.7 高压喷射注浆法
与其他办法相比,高压喷射注浆法操作简单,影响巨大。该方法的主要运行方案是在软土地基区域钻取合理的孔洞结构,并利用高压设备喷射注入泥浆,促使其能够形成软土地基切割破坏效果,在经过固化反应后,可以很好地提升整体软土地基的固化效果。
在使用时要选择合适的高压设备,并保证相关参数的准确性。同样,需要有效配置泥浆材料,使其均匀分布,保证反应合理。该方法应用于黏性土或砂类土中最能体现出效果。
4.8 塑料板排水法
塑料板排水法是公路工程中常用的地基处理方法。其是在软土地基处理过程中,将带状的塑料板通过插入机插板软土地基中,之后从地基上部施加大的预应荷载,将地基孔隙中的水通过塑料板排到塑料板上部所铺设的砂层或者排水管中,之后再将水排出,从而使软土地基更加坚固,避免公路沉降。在应用塑料板排水技术时,一般配合使用堆载预压或者超压施工。塑料排水板以其良好的排水性,排水效果较好,同时排水板的延展性及强度较好,且不会影响排水效果。
5 结语
地基是建筑物及公路工程的根本,起到承载建筑物及使用者荷载的作用,而软土地基由于含水量较大,承载力不足,严重威胁公路工程质量,关系到公路的正常使用及车辆、行人的人身财产安全。因此,在公路工程施工中,必须通过有效的技术措施改善软土地基,提高软土地基的承载力,以有效保证公路工程质量,从而满足市政使用需求。软土地基处理技术种类较多,在选择软土地基处理技术时,要结合公路工程特点、现场勘察结果选择最佳的软土地基改善技术,以充分發挥不同软土地基处理技术的最佳效果。
参考文献:
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软土地基基础设计管理论文范文第5篇
摘要:近年来,随着科学技术领域的创新,我国的岩土工程勘察工作取得了实质性的突破,软土地基作为其中最基础的内容,成为业内人士广泛关注的焦点。针对此,本文围绕软土地基岩土工程勘察的要点,展开深入剖析和探讨,旨在促进我国软土地基岩土工程的快速进步。
关键词:软土地基;岩土工程;勘察要点;
1简述软土地基特征
1.1外力作用易发生形变
软土地基具有触变性的特征,简要理解这种特性就是,软土地基在外力作用下,特别是在工程施工建设环节,受到机械振动或挤压,造成其基础结构发生形变,进而导致不规则沉降,甚至是整体滑坡,影响地基的安全稳定性。
1.2水分含量大,流动性强
软土地基的土壤颗粒密度低,并且含有大量的水分。这种特性导致软土会随着水分结构的变化而改变。在外力的作用下,水分的无规律变化会导致其出现过度粘结或分散的现象。这在一定程度上,会促使地基出现强度差异较大的剪切力,以致软土地基发生剪切形变。
1.3干压缩性加剧形变
与其它土质层相比,软土地基的结构强度较差,水分含量较大。因此,在受力条件下,极易发生结构形变,进而降低其安全稳定性。如果不采取防护措施,将使软土地基在持续受力作业下,加剧其形变程度,造成地基上方的建筑物出现不规则沉降,对公众财产安全构成威胁。
1.4结构强度差,安全稳定性低
一般来说,建筑物对地基稳定性都具有较高的标准要求,必须采取必要的措施,提高其承载负荷力,保证整体建筑物的质量安全。然而,由于软土地基自身存在的缺陷,加之没有有效的技术手段能够提高软土地基的抗剪能力,使得软土地基的强度下降,且承载负荷力和安全稳定性不符合实际需求,无法达到现代化建设标准。所以在此类地基上开展施工,将会出现边坡移位或塌方问题,给工程造成较大的安全隐患。
1.5内部结构不均匀
软土层的内部结构相对复杂,且缺乏规律性。所以此种特性使得软土层的强度出现不规律分布的情况。针对基础结构较大的工程类型来说,由于建筑物的空间跨度较大,地基穿越不同性质条件的软土层,加剧了剪切力的不稳定因素,进而加大了整个地基风险系数。
2软土地基岩土工程勘察的技术要点
2.1具体勘察流程
2.1.1地面调查测绘技术要点
地面调查测绘的技术要点是,综合分析软土地基分布区域的地理位置、地形地貌和地质结构条件,以及软土的形成原因、结构类型、埋藏情况、分布规律等内容。此外,研究对象还包括软土层的砂夹层厚度和颗粒组成,衡量砂夹层的排水性能。
2.1.2地质结构勘探、取样
通常,勘探工作应用较为广泛的技术主要包括物探、钻探和坑探。从勘探的专业角度来说,坑探和钻探又被称之为勘探工程。在软土地基工程地质勘探领域中,钻探是最具代表性的勘探手段,在对软土地层进行钻孔施工时,最适宜的策略就是干法钻进,针对多年处于地下水位的饱和性黏土来说,可以采用泥浆护壁钻进法。且在地质结构条件不明确的情况下,开展钻探工程,采用坑探方法最为恰当。与上两种勘探方法相比,物探则属于间接勘探手段,如果传统的原位检测手段无法充分满足勘测需求,并且需要采用物理技术,勘测工程所在区域的实际情况,则采用物探方法可以达到既定目标。
另外施工人员需要根据前期工程的工作量,确定取样的数量,并制定切实可行的工作流程,确保试验的充分性,且明确具体的时间限定,为后续工程的开展提供有价值的参考数据和理论基础。
2.1.3原位测试的实际目的
进行原位测试与室内试验的目的是,及时且准确的获取分析评价岩土工程的技术参数,如岩土物理特性指标、凝结形变参数及应力与时间的实际变化关系等。
其中原位测试技术保证了土层的天然状态和应力状态,其测定结果具有代表性,能够起到与室内土工试验相互补充的作用。
在完成地基实际采样后,便可为室内土工试验提供具有实际效益的物理指标和力学数据。土工试验具体包括软土的物理、化学性质,其中,软土力学结构形式是最基本且最重要的检测指标。通常应用较为广泛的地基检测手段包括固结和直剪试验。
2.2具体工作流程
1)深入勘察地质结构条件,根据勘察数据确定等级分化。具体的勘察内容包括:软土的结构类型、埋藏情况、分布规律及层理特性等。而工程等级的划分还需要综合考量施工现场的实际情况、地基设计的难度标准、施工具体要求及工程自体特征等内容。
2)明确阶段性工程任务量,采取必要的勘察措施。在正式勘察之前,首先要明确基本的工作任务量,并汇总基本采用的数量,然后设置初期勘察点位,根據勘察策划方案,选择恰当的勘察手段,且按照既定的勘察流程,从根本上强化勘察质量。
3)确定获取样品的数量。根据基本工程任务量,确定获取样品的数量,并按照合理的工序流程,高质量的完成勘察试验,为后续施工提供有参考价值的数据信息,同时选择恰当的取样点位,在规定时间内完成检测工作,避免由于资源短缺或过度浪费影响试验结果。
4)通过对工程地形、地貌特征等的差异进行勘察,判断工程的水文情况。具体包括河道走势、支流分布情况、地下水埋藏深度等,与此同时评价软土区域的地下水径流、排泄等情况,避免由于地下水波动影响勘察的结果。
2.3集中处理勘察数据
1)统一处理试验数据。通常软土地基岩土工程应用最为频繁的就是土木试验法,综合分析岩土类型和工程性质,根据工程计算实际要求,从而选择恰当的数据处理措施,判断软土的性质。
2)集中处理原位测量数据。根据底层基本情况,确定各项原位测量数据参数,并确保所提供试验指标的准确性,按照试验标准规范,统一归纳和分析原位测量数据,进而制定完善的数据统计表,获取有参考价值的分析结果。
3)优化处理水文数据。将工程所在区域的水文情况规划到勘察数据处理环节,且结合地下水分析报告,履行岩土工程勘察标准规范,进而确定出环境水的类型等内容,另外还要详细判定地下水是否能够对混凝土及钢结构造成腐蚀作用。
3结语
综合上文内容可知,要想进一步强化工程质量,就应对软土地基岩土工程进行深入且全面的勘察,且按照总体规划方案和标准规范,采取科学合理的措施,严格把控勘察要点,大力推动地基勘察工程的进步。
参考文献
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软土地基基础设计管理论文范文第6篇
1 表层处理法
1.1 表层排水法
表层排水法是在填筑地基之前, 先根据地形与土质情况, 在地面挖一定深度和宽度的水沟, 将地表水排净, 同时降低地基表层的含水量, 以便改善施工机械作业条件, 用透水性良好的砂砾回填水沟后, 还可发挥盲沟作用。
1.2 砂垫层法
砂垫层法是在软土地基面层铺设一定厚度的砂垫层, 为软土层固结所需要的上部排水层, 加快地基沉降速度, 缩短固结过程。砂垫层法施工简单, 不需特殊机具设备, 适用于软土层不很厚、或具有双面排水条件的情况, 以及软土表面无透水性低的硬壳。砂垫层法应选用级配良好、质地坚硬的中砂、粗砂, 并且所选砂石材料, 不得含有有机杂质。砂垫层法施工前需要对槽检验, 稳定基槽 (坑) 的边坡, 人工级配的砂、石材料, 需拌合均匀。
1.3 稳固剂表层处治法
稳固剂表层处治法是在软弱的表层地基土中掺入水泥、石灰及土壤离子稳固剂等稳定材料, 以改善地基的压缩性和强度特性, 提高地基填土的稳定及压实效果。压实与养生是表层处治法的两个关键环节一定要予以充分的重视。
2 强夯法
强夯法又名为动力固结法或动力压实法。它是反复将重锤从高处自由落下来夯击地基, 一般落距为10m~40m, 这样可有效降低地基压缩性, 提高地基的强度。强夯法具有设备简单、施工方便、加固效果好、适用土类广、施工期短、节约材料等优点, 在软土地基工程中应用较为广泛。
强夯法适用于处理碎石土、粘性土、砂土、粉土、素填土和杂填土等地基, 由于此方法具有改善抗振动液化的能力和消除土的湿陷性, 因此还可处理湿陷性黄土地基和可液化砂土地基等, 但对淤泥和淤泥质土地基处理效果不佳, 所以遇到此类土质地基时要慎用此法。采用强夯法处理软土地基时, 地基土的渗透性决定了加固效果, 所以必须创造排水通道。
强夯施工时, 要保证起吊机起吊重锤的能力大于锤重的3倍, 并且在最佳含水量情况下进行夯实, 还要确保锤重力在底面上的单位静压力为15k Pa~20k Pa。夯打施工时, 一般采用先周边后中间的顺序进行, 夯打过程中应及时作好施工记录。夯实工作完成后, 清除场地表面松土, 拍实整平至设计标高。
3 换填法
换填法就是挖去基础地面以下浅层范围内的软弱土层, 并分层充填质地坚硬、强度较高、性能稳定的碎石、卵石、素土、煤渣、矿渣等材料, 同时对每层以人工或机械方法压实, 直到符合要求的密实度, 这样就可形成良好的人工地基。换填法适用于浅层地基处理, 包括松散素填土、杂填土、淤泥、淤泥质土、土等地基处理以及低洼区域的填筑和暗塘、暗沟等浅层处理。
4 土工合成材料法
土工合成材料是以人工合成的聚化物制成的各种用来置于工程结构内部、表面或各种结构层之间的, 起到过滤、防渗、排水、加筋和防护等多种功能的一种工程材料。
施工时先将基础下一定范围内的软弱土层挖去, 并分层铺设筋材和砂石等组成的加筋垫层, 筋材料成为抗拉构件, 与土产生相互摩擦作用, 等效于给土体施加了一个侧压力增量, 限制土体的侧向变形, 增强土体内部的强度和整体性。当埋设数量和施工方式得当时, 这种方法可极大地改善地基承载力。
5 水泥搅拌桩法
水泥搅拌桩加固软土地基主要是通过水泥的水化反应及与黏土的化学反应及碳酸化作用, 形成桩体, 并与桩周软土一起形成强度较高的复合地基, 从而提高地基承载力。此法适用于处理含水量高、沉积厚度大、和渗透性差的淤泥、淤泥质土、粉土和黏性土等软土地基, 具有处理效率高、质量可靠、施工简便等优点。当地基土体中含有碎石、卵石时, 会给水泥搅拌桩施工造成困难, 所以要慎用, 在强度指标较高的地基中采用此法, 往往也是不经济的。
水泥搅拌桩分为喷浆法 (湿法) 和喷粉法 (干法) 两种。通常湿法水泥剂量容易控制, 成桩质量可靠, 干法难以控制喷粉量, 也不易搅拌均匀, 所以成桩质量相对较差。但干法采用粉体作固化剂, 可充分吸收软土的自由水, 对高含水量的软土加固效果显著, 国内对于含水量大于70%的软土地基多采用粉喷桩法处理。
在水泥搅拌桩施工前, 先要进行试桩, 以便确定最合适的施工参数, 如水泥浆的配置、搅拌次数、下钻速度、复搅深度、搅拌机提升速度等。施工前还要做好场地整平, 对低洼地用粘土回填, 清除桩位处的障碍物。在水泥搅拌桩开钻前期, 要检查管道中有无堵塞现象, 对整个管道用水清洗, 将水排尽后继续下钻。具体施工工艺流程为:放样桩位定位钻机正循环钻进, 达到设计深度打开高压注浆泵反循环提钻并喷水泥浆在重复搅拌同时, 喷水泥浆直至设计深度提钻至地表结束成桩。
6 静力排水固结法
静力排水固结法是对先在地基中设置砂井等竖向排水体, 在建筑物建造以前, 在场地先行加载预压, 或是利用建筑物本身重量分级逐渐加载, 排出土体的孔隙水, 地基发生沉降, 逐渐固结, 强度不断提高。排水固结法可有效解决淤泥软粘土地基沉降和稳定问题。
排水固结法是由加压系统和排水系统两部分组成。加压系统包括真空法、降低地下水位法、堆载法、电渗法和联合法, 加压系统即是起固结作用的荷载, 增加地基土的固结压力而使其固结;排水系统有水平排水体 (砂垫层) 和竖向排水体 (包括砂井和塑料排水板等) , 排水系统可改变地基原有的排水边界条件, 缩短孔隙水的排水距离, 加快排水速度。
排水固结法加固软土地基, 应设置好排水管 (板) , 确保排水固结的效果。在塑料板施工过程中, 应保护好塑料板滤水膜, 防止淤泥进人板芯堵塞疏水孔, 降低排水效率。塑料板连接要牢固, 避免提升时脱开, 带出塑料板;严格控制排水板间距与深度, 塑料板带上2m时应补打;需接长塑料板时, 应采用滤水膜内平搭接的方法, 以减小板与导管阻力, 为保证输水畅通, 搭接长度需在20cm以上, 并有足够的搭接强度;打好排水板后的砂垫层上避免机械通过, 以防止破坏板头。当填筑基础及上部建筑物时, 地下水由于受挤压作用沿塑料排水板上升至砂垫层然后排出, 从而提高基底承载力。
除了以上几种常用的软土地基加固方法之外, 还有振冲置换法、碎石桩挤密加固法、水泥粉煤灰碎石桩法、石灰桩法和高压喷射注浆法等加固处理方法, 我们建筑工程人员应掌握各种加固方法的作用原理和施工方法, 根据地基土质和建筑物特点来合理选取加固方法, 提高建筑地基强度, 保证建筑结构的安全。
摘要:文章简要探讨了表层处理法、强夯法、换填法、土工合成材料法、水泥搅拌桩法和静力排水固结法等建筑软土地基的处理方法。
关键词:软土地基,加固,排水
参考文献
[1] 李彰明.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.
软土地基基础设计管理论文范文
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