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其处理技术是设计、施工中的难点也是其关键所在,在设计、施工中只有采用针对性的措施才能保证处理效果,满足工程项目的质量需求关键词:软土基础处理方法材料选择 实际情况合理选择 一、实践中本地常见软土情况 绵阳市位于四川盆地西北部,涪江中上游地带
受地质地貌影响,绵阳市境降水丰沛,径流量大,江河纵横,水系较为发达
本人从事市政道路设计工作的十多年中,发现绵阳境内的软土路基多为淤泥、淤泥质土及含水率偏高的粘土或粉土,此类土质在道路设计施工中均需要进行针对性排水与固结处理,才能达到施工规范标准,满足筑路需求
道路工程中软土地基的常见处理方法 1、垫层法 垫层法包括换土垫层法、换土加筋垫层法及加筋碎石垫层法,属于软土地基浅层处理的常用方法
垫层法适用于淤泥、淤泥质土及冲填土等软弱地基的浅层处理,而对于垫层下地基持力层土的压缩模量低于2.5mpa的地基并不适用
采用换土垫层法或换土加筋垫层法进行软基处理时,垫层厚度一般不小于0.5米但不宜超过3米,选用时应与其他处理方法进行经济技术比较后再确定具体处理措施
选用“加筋法”时,其材料宜选用抗拉强度≮30kn、受力时伸长率≯4%~5%、耐久性好、糙度大的土工格栅;也可根据工程实际情况选用其他土工合成材料
2、粒料桩法 为提高地基承载力,在需进行处理的软土基范围内,利用碎石、砂砾等松散粒料做桩料,利用专业机械制成较大直径的桩体,并对桩内的地基土进行置换处理,此类称之为粒料桩法,常见的有碎石桩和砂桩
粒料桩桩位通常采用正三角形布置,桩径设计为40~100cm,处理时应保证路基下坡脚外侧至少有两排粒料桩,桩长及桩间距应利用公式计算确定,最大桩距不能超过5倍桩径,桩顶需设置60cm厚垫层
粒料桩适用于松散砂土、粉土、粘性土、素填土、杂填土以及对变形控制要求不是很严格的饱和软粘土地基工程,对十字板抗剪强度小于10kpa的饱和软粘土地基应谨慎选用
3、抛石挤淤法 抛石挤淤法适用于常年积水的洼地,不易进行排水施工,且表土呈流动状态,厚度较小石块能沉达底部的泥潭或厚度小于3米的软土基础
一般来讲,采用抛石挤淤法施工的路基,需要较长的沉降稳定观察期,适合修建过渡式路面,但可与其他处理法配合,进行综合处理,保证软土基础更为稳定可靠
此法中抛填的石料粒径不宜小于30cm,抛填时应从路基的中部先向前抛填后再依次向两侧扩展,以便淤泥向两侧挤出
4、加固土桩法 用带有回转、翻转、喷粉与搅拌功能的机械,对地基指定范围内的软土进行固化处理,使之得到改良、加固,最终形成加固土桩体的方式即为加固土桩法,常见的有水泥搅拌桩、粉喷桩和旋喷桩
水泥搅拌桩或粉喷桩适用于淤泥、淤泥质土、饱和粘性土地基;旋喷桩适用于淤泥、淤泥质土、流塑、软塑或可塑饱和粘性土地基,尤其在施工场地狭窄、净空低、上部土质较硬而下部土质较软弱软土基础上更为适用
当然其中亦有部分特殊情况需区别对待,例如:当地基土天壤含水量小于30%、大于70%或地下水的ph值小于4时不宜采用粉喷桩
加固土桩选择的固化剂均为水泥,其中搅拌桩、旋喷桩采用浆喷,粉喷桩采用水泥粉
作为固化剂的水泥,其强度应为32.5级及以上,通常选择普通硅酸盐水泥,如遇地下水具有腐蚀性则应采用抗腐蚀水泥
5、排水固结法 排水固结法中的排水系统包括水平排水砂垫层和竖向排水体结构,主要目的是改变地基原有排水边界条件、缩短地基孔隙水的排水距离、加速软土的固化过程
通常由水平排水砂垫层、竖向排水体(袋装砂井、塑料排水板)、竖向排水体与水平砂垫层共同构成一个完整的排水系统实现排水固结目标
排水固结法适用于饱和软粘土(沼泽土、淤泥及淤泥质土、水力冲填土等)、有机质粘土的地基处理
6、水泥粉煤灰碎石桩(cfg桩) 该法的常用材料为水泥、粉煤灰、碎石,其混合料配比可以根据桩身强度c15砼的强度要求进行试验后再确定比例,cfg桩适用于处理软弱粘性土、粉土、砂土和以自重固结的素填土地基
例举软土路基的处理方案 1、三台县芦溪工业集中区大西街工程 该工程在设计前地质勘查工作不够详尽,在施工过程中发现土基层无法满足设计要求
在补充地勘后发现,工程所处位置原为河滩冲击地,土基上层存在3-4米深的粉土,且地下水位偏高,使之形成了软土层
根据补充地勘资料显示,粉土土基本身并无不利于基础稳定,但因地下水位偏高而导致其天然含水量过高,使其力学性能无法达到规范要求或无法满足设计要求
针对该情况本人选择垫层法对此软土部分进行适量置换,使其满足工程要求;同时本地区石料产量丰富,所以垫层置换材料选用了砂砾石作为垫层材料,提高了处理方案的经济性,在实际使用过程中获得了较好的处理效果与经济效果
2、绵阳市高新区新区道路工程 在2010年在绵阳市高新区新区路网建设过程中,该新区所处位置原有农田及鱼塘,场地虽然平坦但地势偏低
根据地勘资料显示,工程场地内的土质多为中液限粘土,天然含水量偏高;且原有鱼塘位置存有深浅不一的淤泥,地下水位也偏高
鉴于这样的地质情况,本人在设计过程中针对不同地质情况,选择了不同的处理措施:1)因土基处于含水量高的粘土层,且无法达到设计要求的挖方段,在车道及人行道结构层下增设深浅不一的砂砾石垫层,并分层碾压使砂砾垫层表面达到设计强度,然后再进行道路主体结构层的施工;2)填方段路基在清理表土后,若因原土含水量偏高而无法达到设计要求时,应根据路基填土高度的不同,参考含水量的高低,在地表原土上增设不同厚度的砂砾石垫层,并进行回填碾压;3)对于路基范围内的堰塘,根据其淤泥深度情况采取不同的处理措施:如淤泥深度较浅时,选择换土法,即彻底清淤后回填适量砂砾石;如淤泥稍深时,则对一定深度范围内的淤泥进行清除后,以石料进行机械抛填并夯实,达到类似抛石挤淤效果后,再回填适量砂砾石
通过后期使用情况来看,该处理效果满足了施工要求
3、北川经济开发区(永安片区)道路工程 该片区地理位置是被山地所包围的堆积盆地,其土质颗粒较细,堆积土层偏厚,普遍承载力差
根据工程的地质勘查报告显示,路基范围内多为流塑状淤泥、软塑状高液限粘性土的软土路基,且其厚度较大,无法满足工程项目的技术要求
针对此类不良地质情况,本人选择了排水固结法进行处理,即采用袋装砂井作为竖向排水体,砂井施工完成后,进行6个月的荷载预压期,同时结合水平排水体的砂垫层,使其达到排水固结的效果
在施工过程中对水平及竖向排水体之间的连通效果是影响处理效果的关键
该工程已局部完工,处于试用及沉降观测期
结束语 在道路工程中对软土路基的处理是保证道路使用安全的重要基础,在实际工程中为了保证处理效果应先对地质情况与工程需要进行分析,然后选择最为合理的方式处理
同时保证施工的经济性与规范化的要求,即根据工程需要选择合理的工艺并按照规范标准实施,克服不利因素保证软土处理的效果
参考文献:【1】张正平.浅谈路基的施工质量控制【j】.中小企业管理与科技(下旬刊), 2012,(01). 【2】舒典旺.浅析铁路软土路基施工技术【j】.科技资讯, 2011,(11). 【3】周尚军.软土路基施工技术及施工管理的分析【j】.科技创新导报, 2012,(08) . 【4】刘金元.沿海地区公路特殊路基处理方法探讨【j】.中国科技信息, 2012,(02) . 【5】高晓军.软土地基的岩土工程勘察和数据处理【j】.咸宁学院学报, 2011,(12) . 以及研究这一过程的科学和工程技术
它是土木工程的一个分支
桥梁工程的发展 首先取决于交通运输对它的需要
古代桥梁以通行人、畜为主,载重不大,桥面纵坡可以较陡,甚至可以铺设台阶
在有重载马车之后,载重量逐步加大,桥面纵坡也必须使之平缓
这时的桥梁材料仍以木、石为主,铸铁和锻铁很少使用
自从有了铁路以后,桥梁所承受的载重逐倍增加,线路的坡度和曲线标准要求又高,且需要建成铁路网以增大经济效益,因此,为要跨越更大更深的江河、峡谷,迫使桥梁向大跨度发展
石材、木材、铸铁、锻铁等桥梁材料,显然不合要求,而钢材的大量生产正好满足这一要求
在技术方面,只是凭经验修桥,曾使19世纪80~90年代的许多铁路桥发生重大事故;从这时起,正在发展中的结构力学理论得到了重视,而在它的静力分析理论完全确立并广泛普及之后,桥梁因强度不足而造成的事故显然大为减少
20世纪以来,公路交通有很大发展
在内陆,需要在更多的河流、峡谷之上建桥
在城市中,以及在各种交通线路相交处,需要建造立交桥
在沿海,既需在大船通航的河口、海湾、海峡修建特大跨度桥梁,又需在某些海岛与大陆之间修建长桥
桥梁需要大量修建,而人力、物力、财力有限;于是,不断提高技术水平,引用新材料、新工艺、新桥式,对结构行为进行更精确的数值分析,采用更精确的结构试验进行验证,以使桥梁建设的经济效益不断提高,已成为时代的要求
桥梁工程内容 ①桥渡设计
选择桥址,决定桥梁孔径,考虑通航和线路要求以确定桥面高程,考虑基底不受冲刷或冻胀以确定基础埋置深度,设计导流建筑物等
②桥式方案设计
根据设计任务书编制各种可能采用的桥式方案,进行技术经济比较,提出推荐方案,提供建设单位进行决策
③桥梁结构设计
为选定的桥式进行结构分析,决定桥梁上部结构和下部结构的尺寸,绘制设计图
④桥梁施工
按现场和施工单位的具体条件,选择施工方法,进行施工组织设计,按设计建造桥梁
⑤桥梁检定
确定既有桥梁所能安全承受的活荷载和抗洪能力
⑥桥梁试验
测定实桥或模型在荷载下的应变,位移及振动等行为、与计算或预期效果进行对比,为桥梁设计及其科学技术的发展积累资料
⑦桥梁养护
延长桥梁寿命,保证使用安全
桥梁工程成就 跨度记录虽不能用以准确地说明成就,但它较为具体,可以在一定程度上反映桥梁技术水平
存在问题 : ①结构理论和结构试验,虽因引用电子计算机和电测等手段和大型、精密试验设备而有很大发展,但仍有相当多的复杂问题,如桥梁在活载下的横向振动、风致振动、抗震性能等还没有完善的解决; ②施工方法、施工组织及管理、工程经济等问题,对于造价、工期和材料耗用量等关系很大,现今所作的研究还不够深入; ③在桥梁增多,车辆载重、密度和行车速度日益提高的条件下,桥梁养护和检定方面所存在的问题,尚需及时地纳入研究计划; ④桥梁事故仍时常发生,有必要进行各种专题研究,制订各种预防措施; ⑤桥梁建筑艺术尚未得到普遍重视
展望 在建桥材料方面,以高强、轻质、低成本为选择的主要依据,近期仍以发展传统的钢材和混凝土为主,提高其强度和耐久性
对于建筑钢材的脆断机理、初始几何缺陷等,以及混凝土材料的非弹性问题(收缩、徐变以及疲劳等),将继续作充分的研究,使能正确控制结构的受力和变形
至于碳纤维塑料等在桥梁上的广泛应用,还必须在降低成本以后才有可能
在桥梁勘察设计方面,随着交通事业的迅速发展,大跨度或复杂的桥型也将不断涌现
高速公路的发展,对桥梁设计亦将提出新的要求
在桥式方案设计中,将有可能利用结构优化设计理论,借助电子计算机选出最佳方案
在结构设计计算中,采用空间理论来分析桥梁整体受力已成为可能;以概率统计理论为基础的极限状态设计理论,将进一步反映在桥涵设计规范中,使桥梁设计的安全度得到科学合理的保证
桥梁美学作为时代、民族的文化在某些方面的反映,将愈来愈受到人们的重视,桥梁的面貌将蔚为大观
在桥梁施工方面,对施工组织将充分利用电子计算机进行经济有效的管理
在施工技术中,将不断引用新技术和高效率、高功能的机具设备,借以提高质量、缩短工期、降低造价
如采用激光测量控制结构的精确定位;引用自升式水上平台克服深水基础的困难;利用遥控设备在沉井、沉箱中挖基,以减少劳动强度并避免人身危险;利用高质量的焊接技术,借能推广工地焊接等
此外,装配式桥梁也将有所发展,以使结构和构件标准化,生产工业化
在桥梁养护维修方面,要求对既有桥梁建立完善的技术档案管理制度
在桥梁维修检查中,引用新型精密的测量仪表,如用声测法对结构材料的缺陷以及弹性模量进行测定; 用手携式金相摄影仪检查钢材的晶体结构,俾能及早进行加固防患于未然,以便延长桥梁的使用寿命
桥梁工程始终是在生产发展与各类科学技术进步的综合影响下,遵循适用、安全、经济与美观的原则,不断的向前发展
重庆万盛国资2023年债权项目