❶ 修建公路時遇到軟土地基該怎麼處理
修公路時遇到軟土地基,可以按以下方法操作:1.墊層和淺層處理
(1)墊層和淺層處理適用於表層軟土厚度小於3m的淺層軟弱地基處理。淺層處理可採用換填墊層、拋石擠淤、穩定劑處理等方法,處理深度不宜大於3m。
(2)砂礫墊層宜採用級配良好、質地堅硬的中、粗砂或砂礫;粉煤灰墊層可採用電廠排放的硅鋁型低鈣粉煤灰;灰土墊層宜採用Ⅲ級鈣質消石灰或Ⅱ級鎂質消石灰;拋石擠淤宜採用粒徑較大的未風化石料。
(3)碎石、砂礫、石屑、礦渣墊層施工可以採用碾壓法、平板式振動器或者插入式振動器;墊層應水平鋪築,當地面有起伏坡度時應開挖台階,台階寬度宜為0.5~1.0m。
(4)粉煤灰墊層施工最大幹密度和最佳含水率應由室內擊實試驗確定。
(5)灰土墊層施工先施作排水設施;分段施工時,上下兩層的施工縫應錯開不小於0.5m。
(6)拋石擠淤施工時當下卧地層具有明顯橫向坡度時,應從下卧層高的一側向低的一側擴展;在拋石高出水面後,應採用重型機具碾壓緊密,然後在其上設反濾層,再填土壓實。
2.豎向排水體
(1)豎向排水體適用於深度大於3m的軟土地基處理。用於對淤泥質土和淤泥地基進行處理時,宜與載入預壓或真空預壓方案聯合使用。採用豎向排水體處理軟土地基時,應保證有足夠的預壓期。
(2)袋裝砂井和塑料排水板可採用沉管式打樁機施工,塑料排水板也可用插板機施工。袋裝砂井宜採用圓形套管,套管內徑宜略大於砂井直徑;塑料排水板宜採用矩形套管,也可採用圓形套管。宜配置能夠檢測排水體施工深度的設備。
(3)砂袋頂部埋入砂墊層的長度不應小於0.3m,應豎直埋入,不得橫置。
(4)袋裝砂井施工工藝程序:整平原地面攤鋪下層砂墊層機具定位打入套管沉入砂袋拔出套管機具移位埋砂袋頭攤鋪上層砂墊層。
(5)塑料排水板施工工藝程序:整平原地面攤鋪下層砂墊層機具就位塑料排水板穿靴插入套管拔出套管割斷塑料排水板機具移位攤鋪上層砂墊層。
3.真空預壓
(1)真空預壓法適用於對軟土性質很差、土源緊缺、工期緊的軟土地基進行處理。
(2)真空預壓施工停止抽氣條件:連續5晝夜實測沉降速率小於或等於0.5mm/d;滿足工程對沉降、承載力的要求;地基固結度達到設計要求的80%以上。
4.粒料樁
(1)粒料樁可採用振沖置換法或振動沉管法成樁。振沖置換法適用於處理十字板抗剪強度不小於15kPa的軟土地基;振動沉管法適用於處理十字板抗剪強度不小於20kPa的軟土地基。
(2)振沖置換法施工可採用振沖器、吊機或施工專用平車和水泵。起吊機械可採用履帶或輪胎吊機、自行井架式專用平車或抗扭膠管式專用汽車等。振動沉管法施工宜採用振動打樁機和鋼套管。
(3)工藝程序:整平地面振沖器就位對中成孔清孔加料振密關機停水振沖器移位。
5.加固土樁
(1)加固土樁適用於處理十字板抗剪強度不小於10kPa、有機質含量不大於10%的軟土地基。
(2)粉噴樁施工應隨時記錄噴粉壓力、瞬時噴粉量和累計噴粉量、鑽進速度、提升速度等有關參數的變化。漿噴樁施工時超過2h的漿液應廢棄,隨時記錄噴漿壓力、噴漿量、鑽進速度、提升速度等有關參數的變化。
6.水泥粉煤灰碎石樁
(1)水泥粉煤灰碎石樁(CFG樁)適用於處理十字板抗剪強度不小於20kPa的軟土地基。
(2)CFG樁宜採用振動沉管灌注法成樁,施工設備宜採用振動沉管打樁機。
(3)混合料攪拌時間不得少於lmin;樁頂超灌高度不宜小於0.5m;當設計樁距較小時,宜按隔樁跳打的順序施工。施打新樁與已打樁間隔的時間不應少於7d。
7.剛性樁
(1)剛性樁適用於處理深厚軟土地基上荷載較大、變形要求較嚴格的高路堤段、橋頭或通道與路堤銜接段。
(2)預應力混凝土薄壁管樁宜採用靜力壓樁機施工,也可採用錘擊沉樁機施工,施工現場應配有起吊設備,其起吊能力宜大於5t.現澆混凝土大直徑管樁宜採用振動沉管設備施工。
8.爆炸擠淤
(1)爆炸擠淤法適用於處理海灣灘塗等淤泥和淤泥質土地基。處理厚度不宜大於15m。
(2)從事爆破工作的施工單位應取得當地公安部門核發的爆破作業許可證,從事爆破工作的人員應持證上崗。採用電雷管作為起爆器材時,應採用兩發同廠、同批號的並聯電雷管。
❷ 「軟基」處理有幾種方法
施工現場常用處理軟土路基方法
在施工中經常碰到的情況多數不是軟土地基,因為如果有軟土地基一般情況在設計時應該根據地質資料,提出處理方法。多數情況是有局部地段地質情況和原來設計不同,出現局部地基承載力達不到設計要求,或者由於局部地段含水量過大(原有排水系統不暢,原有地基土質滲水性不好)造成地基軟彈(翻漿,彈簧土地段)。根據出現的這些情況一般常用的方法主要有:
1、換填。這是最常用的方法。這種方法最大有效處理深度3米。採用人工或機械挖除路堤下全部軟土,換填強度較高的粘性土或砂、礫、卵石、片石等滲水性材料。換填的深度要根據承載力確定。
2、拋石填築。就是在有軟土或彈簧土以及有積水的路段填石頭,填石的高度以露出要處理的路段原有土層(或積水)高度為宜。在填石的過程中注意一定要用推土機把石塊壓實,不能出現軟彈現象。然後再填築土方。
3、盲溝。就是在要處理的路段根據要處理的路段的長度,在橫向或縱向挖盲溝,盲溝通常用滲水性大孔隙填料或片石砌築而成。也可以填入不同級配的石塊起到排水的功能。注意盲溝的出口要與排水溝連接,以便把路基中的水排出路基。
4、排水砂墊層。排水砂墊層是在路堤底部地面上鋪設一層砂層,作用是在軟土頂面增加一個排水面,在填土的過程中,荷載逐漸增加,促使軟土地基排水固結滲出的水就可以從砂墊層中排走。為確保砂墊層能通暢排水,要採用滲水性良好的材料。砂墊層一般的厚度為0.6~1.0米。為了保證砂墊層的滲水作用,在砂墊層上應該填一層粘性土封住水不讓水返上路基。在路基兩側要修好排水溝,通過砂墊層滲出的水通過排水溝排出路基外,保持路基的穩定。
5、石灰淺坑法。由於粘性土含水量影響,施工中經常出現"彈簧土"松軟現象。一般較輕的可以採用挖土曬干,敲碎回填的方法:"石灰淺坑法"可以用於各種不同面積的路段(就是說大面積可以使用,小面積也可以使用)。具體做法是:挖40~50cm方形或圓形,深一般1m上下的坑,清除坑內的滲水(最好挖好坑後,第二天清除滲水),放入深為坑深1/3的生石灰,即可回填碾壓。坑的行距和坑距在輕度彈簧路段為5~6m,在嚴重彈簧路段為3~4m。
軟基處理廣泛地應用在我國沿海及內地。例如:天津、連雲港、上海、杭州、寧波、溫州、福州、廈門、湛江,廣州等沿海地區,以及昆明、武漢、南京等內地地區。特別是填海的一些地區,一般建築前都需要進行勘測,然後進行軟基處理,否則存在很大的風險和後患。
❸ 軟土路基常用加固方法有哪些
軟土路基常用加固方法有哪些?
當路堤經穩定驗算或沉降計算不能滿足設計要求時,必須對軟土地基進行加固。加固的方法很多,常用的方法有:
(1)塑料排水板:塑料排水板是帶有孔道的板狀物體,插入土中形成豎向排水通道。因其施工簡單、快捷,應用較為廣泛。最大有效處理深度18米。
(2)砂井:砂井是利用各種打樁機具擊入鋼管,或用高壓射水、爆破等方法在地基中獲得按一定規律排列的孔眼並灌入中、粗砂形成砂柱。由於這種砂井在飽和軟粘土中起排水通道的作用,又稱排水砂井。砂井頂面應鋪設墊層,以構成完整的地基排水系統。砂井適用於軟土層厚度大於5m時。最大有效處理深度18米。
(3)袋裝砂井:井經對固結時間的影響沒有井距那樣敏感。但一般砂井如果井經太小,既無法施工,也無法防止因地基變形而斷開失效。因此,現在廣泛採用網狀織物袋裝砂井,其直徑僅8cm左右,比一般砂井要省料得多,造價比一般砂井低廉,且不會因施工操作上的誤差或地基發生水平和垂直變形而喪失其連續性。最大有效處理深度18米。
(4)排水砂墊層:排水砂墊層是在路堤底部地面上鋪設一層較薄的砂層。將水從砂層中排出去。最大有效處理深度,路堤極限高2倍。
(5)土工織物鋪墊:在軟土地基表層鋪設一層或多層土工織物,可以減少路堤填築後的地基不均勻沉降,又可以提高地基的承載能力,同時也不影響排水。對於淤泥之類高含水量的超軟弱地基,在採用砂井及其他深層加固法之前,土工織物鋪墊可作為前期處理,以提高施工的可能性。
(6)預壓:在軟土地基上修築路堤,如果工期不緊,可以先填築一部分或全部,使地基經過一段時間固結沉降,然後再填足和鋪築路面。最大有效處理深度30米。
(7)擠實砂(碎石)樁:擠實砂樁是以沖擊或震動的方法強力將砂、石等材料擠入軟土地基中,形成較大的密實柱體,提高軟土地基的整體抗剪強度,減少沉降。最大有效處理深度20米。
(8)旋噴樁:利用工程鑽機,將旋噴注漿管置入預定的地基加固深度,通過鑽桿旋轉,徐徐上升,將預先配製好的漿液,以一定的壓力從噴嘴噴出,沖擊土體,使土和漿液攪拌成混合體,形成具有一定強度的人工地基。最大有效處理深度20米。
(9)生石灰樁:用生石灰碎塊置於樁孔中形成樁體,稱為生石灰樁。最大有效處理深度20米。
(10)換土:採用人工或機械挖除路堤下全部軟土,換填強度較高的粘性土或砂、礫、卵石、片石等滲水性材料。最大有效處理深度3米。
(11)反壓護道:反壓護道是在路堤兩側填築一定寬度和一定高度的護道。它利用力學平衡以保持路基的穩定。
❹ 軟土地基的處理方法
在公路工程中處理軟土地基主要採用以下幾種方法: 對於沉降量不大的路堤,高路堤填土適當採用土工布墊隔,限制了軟基和路基的側向位移,增加了側向約束,從而降低應力水平,加強了路基剛度與穩定性,提高了路基的水平橫向排水,使荷載均布。採用土工布覆蓋攤鋪,既提高路基剛度,也使邊坡受到維護,有利於排水,增加地基穩定性。
此外,在確定地基處理方法時,還要注意節約能源。注意環境保護,避免因為地基處理對地面水和地下水產生污染,避免振動噪音對周圍環境產生不良影響等。 通過在軟土地基中加入水泥或其它化學材料,進行軟土地基處理的方法稱為化學加固法。適用於處理砂土、粉土、淤泥質粘土、粉質粘土、粘土和一般人工填土,也可以在處理裂隙岩體及已有構築物地基加強中。
水泥或其它化學材料注入土體後,與土體發生化學反應,吸收和擠出土中部分水與空氣形成具有較高承載力的復合地基。
主要加固方法:硅化法、粉噴樁、旋噴樁、注漿、水泥土攪拌法。
硅化法:用水玻璃為主的混合溶液對軟土進行化學加固的方法稱為硅化法,藉助於電的作用進行加固稱為電硅化法。它的特點是加固作用快,工期短,但造價較高,不適用於滲透系數太小的土。
旋噴樁:旋噴樁可分為粉體噴射樁、高壓噴射注漿法等。對於強度低、壓縮性高、排水性能較差的軟土,採用灰土樁(水泥土樁、石灰土樁、二灰土樁等)與地基組成復合地基,大部分荷載由樁體承受,從而提高地基承載力,減少工後沉降。它的施工工藝比較復雜,需要配置專門的旋噴設備。利用粉噴樁施工造價較高,處理效果可靠,適用土層范圍廣。
❺ 公路工程中軟基處理的常用方法
公路路基下軟土地基的處理方法
2.1 經過水塘、水庫地段的處理方法
( 1 ) 當路堤經過農業蓄水塘( 因農業生產需要而不能將水放掉或面積較大不易抽乾的水庫,且塘底表面無硬殼) 時,應採用拋石擠淤的方法,即強迫將淤泥擠走,路基底部換用強度較高、不易風化的片石。要求片石強度不小於30 MPa,直徑小於30cm 。施工要點是: 當路基從池塘( 水庫) 中間穿過時,採取從路基斷面中 間向兩側拋石,標高比塘埂( 最低處) 略高( 一般高出30 cm ) 。拋填寬度比普通路基加寬1 m~ 2 m ,拋填出水面後,需用15t~ 18t的重型壓路機( 震動碾更好) 反復輾壓至拋石頂面無明顯下降時為止,然後頂面鋪設碎石反濾層10 cm~ 20 cm ,其上填築普通土即可。
( 2 ) 當路基從池塘邊通過,路堤斷面一側基本靠近岸上時,應採取由岸邊向塘中拋填,以便將淤泥擠走,其他工序同上。
2.2 經過軟土盆地時的加固處理方法
當路基經過已乾涸的軟土盆地時,其加固處理的方法較多。下面分別作一介紹。
2.2.1 換填土法
當路基下的軟土地基厚度較薄( 一般小於3 m ) 時,挖除軟土,用強度較高的粘性土、砂礫土或碎石、卵石土換填,分層碾壓密實即可。在有滲水土( 砂類碎石或卵石) 的條件下,可優先考慮。其特點是方法簡單、直觀、後期沉降小,但需要有棄土場,棄土方量較大。
2.2.2 爆破排淤法
當軟土厚度小於5 m 時,工期緊張,路基又處在廢棄荒地時,可用爆破排淤法,將軟土揚棄。但此種方法不常用。
2.2.3 反壓護道法
反壓護道是在路堤兩側填築一定高度和寬度的護道,運用力學平衡原理,平衡路堤自重作用而產生的滑動力矩,以提高路基的穩定性。其優點是不需要控制填土速率,施工簡便,缺點是土方量較大。其高度為一般路堤高度的1/3~ 1/2,寬度大於2.0 m 後期路堤沉降較大。此法為常用處理軟土的方法。護道有單級護道與多 級護道之分,以單級護道最為普及。
2.2.4 砂墊層法
在路堤底部的原地面上鋪設一層較厚的砂墊層,一般厚度為0.5 m~ 0.8 m ,砂質為中粗砂,含泥量不大於5% ,除盡植物雜質,並在填築時適當加水,分層壓實,使軟土在路堤填築時逐漸增加荷重的作用下加速排水固結,從而達到提高地基應力的目的。其優點是施工簡易、佔地面積小,缺點是要求施工工期不甚緊張,施工過程中要控制填土速率, 附近有豐富的砂源,軟土強度相對較高且表面無滲透性能差的硬殼;兩側平坦,排水狀況較好。 此種方
法亦常用,一般與土工布或土工格柵結合使用。
2.2.5 砂井、袋裝砂井及石灰樁法
砂井是在軟土地段地面以下做成的按一定規格排列的圓形砂柱,砂柱直徑一般為20cm~ 30cm,深度不大於8 m,井距按8~ 10 倍的井徑尺寸梅花樁布置。 袋裝砂井是將砂事先灌入以聚丙稀編織布縫成的直徑為 7 cm 左右,長度 5 m~ 10 m 的袋中,然後埋入軟土中, 以保持砂井的連續性。其目 的是使地基在填土荷定的作用 下,加速軟土的排水固結, 提高強度,同時因砂井( 或袋裝砂井) 對路基有一定的支承作用,從而也提高了地基的承載力 。其優點是少佔農田 、 減小填土工程量、後期沉降量減小( 由於砂井深入地基深處,加速了排水固結速度) 。 缺點是要求填料為粗砂,並需要控制 施工速率,在工期不緊的工程中 應用,施工機械設備較多 。適用於軟土層較厚、路堤填土高的路段,或軟土底部有透水層的路段。
施工方法是:採用砂井時,以設計砂井的長度定,當砂井設計較短時,可以由人工打入鋼管,成孔後立即灌入粗砂,並邊填邊搗實,直至地面;當砂井設計較長時,可用履帶吊機或帶滾動的支架上加壓重( 或用 穿心錘) 和提拔設備插打鋼管成孔。鋼管底部帶有活瓣樁尖,當鋼管插打到標高後,邊拔管邊從管內灌入粗砂,直到地面。在有水源的條件下亦可採用高壓射水成孔方法施工。而當採用袋裝砂井時,則需要用履帶吊機或能走行的自 制吊架配上小型震動錘將鋼套管打入地層中 ( 帶樁頭) ,裝砂袋從套管中 放入地基、 撥出套管,則砂袋便留 在軟土中,砂袋上端留有 30 cm 左右余長,以便埋入地基表面鋪設的砂墊層中,利 於排水,砂墊層厚度一般為 0.5 m~ 0.8 m,在軟土地基沉降的過程中能使砂墊層始終露出原地面,保證地下水通過砂井及砂墊層順利排出,加快軟土排水固結,提高地基應力 。石灰樁的施工方法同砂井,只是打好孔後立即在孔內混入粗砂與生石灰塊的混合物,達到吸干水分,加快固結,提高土層承載力,穩定地層的目的。
2.2.6 塑料排水板法
將帶狀的塑料板由專用插板機插入地基中 ,然後路基填土加 荷時,使地下孔隙水經塑料板芯從溝槽排出 , 從而加 速固結,提高地基承載力,實質上是以塑料排水取代砂井。其結構由塑料芯板( 聚乙烯或聚氯乙烯) 和外包濾膜( 滌綸或合成纖維無紡布)組成, 這種方法施工速度快、質量穩定 經濟省力,施工時對地基的擾動小,透水性較好。此法已漸漸得到大范圍推廣及使用。
2.2.7 土工合成材料加固法
隨著我國的化纖及塑料工業的迅速發展,高強度的土工合成材料也逐漸用於公路路堤的軟土地基加固處理。它是橫向鋪設在路堤底部( 地基表面) 的砂墊層中,能承受較大的拉力,使地基在外荷載作用下不致向兩旁隆起,達到穩定路基的目的。加固地基的土工合成材料主要有土工布和土工格柵。土工布分為編織土工布和無紡土工布,編織土工布一般以聚乙烯、 聚氯乙烯和聚丙烯為原料的編絲布。具有重量輕、強度高、延伸率少、價格低、滲透性強、整體性好等特點。而無紡布則是以絛綸、丙綸聚酯為原料的纖維,採用 粘合劑高壓粘合而成,具有耐久性好、滲透性強、強度高、整體性好等特點。土工格柵是以高強度聚乙烯、聚丙烯塑料聚合物經熱加工並拉伸成網 格狀的土工材料,有單向和雙向兩種格柵,同樣具備了 強度高、施工簡便等特點。一般以單向格柵加固較多,特殊地方採用雙向 格柵( 因雙向 格柵價格較高) 。其功能就是通過土工布或土工格柵自身的抗拉力產生穩定力矩,使地基整體受力均勻,從而達到加固地基的目的。
施工方法: 清除原地面的雜物,鋪設一層 15 cm~ 20 cm 的砂墊層,找平地面,履帶推土機初步碾壓,根據路基的設計寬度鋪設土工布或土工格柵,將其人工拉緊崩直,然後用 竹釘 ( 20 cm長) 由 中間向兩側將其固定在地面上,再依次鋪設第二層砂墊層( 厚度約 25 cm ) 後,繼續第二層土工布或土工格柵的鋪設施工。第一層與第二層土工布 ( 或土工格柵) 應錯開覆蓋搭接 0.5 m 以上。
2.2.8 綜合加固措施
以上是處理軟土地基常用的幾種方法,我們要根據所處的環境及條件選擇最適宜的方法來處理軟土地基,才會達到理想的效果。為了使軟土路基能夠得到更好的處理,並如何使其達到固結較快的效果較佳。常常將上述幾種方法結合起來使用,如砂井( 或袋裝砂井或塑料排水板) 與反壓護道並用;砂井( 或袋裝砂井或塑料排水板) 與土工合成材料並用;砂墊層與反壓護道並用;甚至將砂井( 或袋裝砂井或塑料排水板) 與土工合成材料、壓 護道三者同時使用進行地基加固,確保公路路堤的穩定性。
❻ 軟土路基處理方法有哪些
根據地基土的工程特性,選用適當的處理措施。經過長期的實踐,在公路、鐵路中形成了多種形式的軟土地基處理方法,結合很多的施工企業多年施工經驗及有關專家學者的論述進行總結歸納如下:
1 換填墊層法
當軟弱土層厚度不很大時,可將路基面以下處理范圍內的軟弱土層部分或全部挖除,然後換填強度較大的土或其它穩定性能好、無侵蝕性的材料(通常是滲水性好的中粗砂)稱為換填或墊層法。此法處理的經濟實用高度為2~3m,如果軟弱土層厚度過大,則採用換填法會增加棄方與取土方量而增大工程成本。
通過換填具有較高抗剪強度的地基土,從而達到增強地基承載力的目的,滿足構築物對地基的要求。
主要加固方法有換填、拋石擠淤、墊層、強夯擠淤幾種。墊層法根據材料的不同可分為砂(礫石)墊層、碎石墊層、粉煤灰墊層、干渣墊層、土(灰土、二灰)墊層。代表方法有砂墊層法及換填法。
砂礫墊層:當路堤高度小於極限高度的2倍,軟土層較薄,填築材料比較困難,或雨季施工時,採用砂礫(砂)墊層,在填土與基底之間設一排水面,從而使地基在受到填土荷載後,迅速地將地基土中的孔隙水排出,加快固結速度,提高地基的承載力,減少沉降,防止地基局部剪切變形。要注意控制填土速度,所用的材料為含泥量不大於5%的潔凈中粗砂,或最大粒徑小於5cm的天然級配砂礫。 換填法:在軟土厚度不大於2m 時,利用滲水性材料(砂礫或碎石)進行置換填土,可以降低壓縮性,提高承載力,提高抗剪強度,減少沉降量,改善動力特性,加速土層的排水固結。它的特點是施工工藝簡單,但費用比較高。
拋石擠淤:當軟土或沼澤土位於水下,更換土施工困難,且厚度小於3m,表層無硬殼、基底含水量超過液限、路堤自重可以擠出的軟土之上,排水比較困難時,採用拋片石(直徑一般不小於 30cm)擠淤的方法。從中部開始拋石,逐漸向兩邊延伸,擠出淤泥,提高路基強度。
2 深層密實法
採用爆破、夯擊、擠壓和振動及加入抗剪強度高的材料等方法,對地基深層的軟弱土體進行振密和擠密的地基加固方法稱為深層密實法。適用於軟土厚度>3m的中厚軟土的加固,分布面積廣的軟基加固處理,其加固深度可達到30m。
通過振動、擠壓使地基中土體密實、固結,並利用加入的具有高抗剪強度的樁體材料置換部分軟弱土體中的三相(氣相、液相與固相)部分,形成復合地基,達到提高抗剪強度的目的。
主要加固方法:強夯法、土(或灰土、粉煤灰加石灰)樁法、砂樁法、爆破法、碎石樁法(振沖置換法)、石灰樁法、水泥粉煤灰碎石樁(CFG樁法)、粉噴樁法、旋噴樁法。代表方法有碎石樁法、強夯法、水泥粉煤灰碎石樁法、粉噴樁法。
強夯法:對於砂土地基及含水量在一定范圍內的軟弱粘性土地基,可採用重錘夯實或強夯。它的基本原理是:土層在巨大的沖擊能作用下,土中產生很大的壓力和沖擊波,致使土體局部壓縮,夯擊點周圍一定深度內產生裂隙良好的排水通道,使土中的孔隙水(氣)順利排出,土體迅速固結。強夯後地基承載力可提高3~4倍,壓縮性可降低200%~1000%。其佳夯擊能:從理論上講,在最佳夯擊能作用下,地基土中出現的孔隙水壓力達到土的自重壓力,這樣的夯擊能稱最佳夯擊能。因此可根據孔隙水壓力的疊加值來確定最佳夯擊能。在砂性土中,孔隙水壓力增長及消散過程僅為幾分鍾,因此孔隙水壓力不能隨夯擊能增加而疊加,可根據最大孔隙水壓力增量與夯擊次數關系來確定最佳夯擊能。 蘭海高速公路某滑坡體的堆積破碎泥岩堆積物厚度4~12M.從土樣的土工試驗報告可知為低液限黏土含
水量29.8~20.2,凝聚力13.8~12.2KPA,內摩擦角13.8~20.2.
擠密砂樁、碎石樁加固法:屬於復合地基的一種,當軟土層較厚,換填處理比較困難,地基土屬於非飽和粘性土或砂土時,採用擠密砂樁或碎石樁加固法,可以使地基土密實,容重增加,孔隙比減少,防止砂土在地震或受震動時液化,提高地基土的抗剪強度和水平抵抗力,減少固結沉降,使地基變均勻,起到置換、擠密、排水作用,防止地基產生滑動破壞,提前完成沉降,減少沉降差。
3排水固結法
在軟土地基上加壓並配合內部排水,加速軟土地基的排水,加快軟土固結的處理方法稱為排水固結法。適用於處理各類淤泥、淤泥質粘土及沖填等飽和粘性土地基。
軟土地基在附加荷載的作用下,逐漸排出孔隙水,使孔隙比減小,產生固結變形。在這個過程中,隨著土體超靜孔隙水壓力的逐漸擴散,土的有效應力增加,並使沉降提前完成或提高沉降速度。
主要加固方法:堆載預壓法、砂井法、袋裝砂井、真空預壓法、電滲排水法、降低地下水位法、塑料排水板法。
預壓處理:分為超載預壓、等載預壓和欠載預壓等,其施工工藝簡單,但工期較長,超載預壓的時間一般為6個月,通常與排水處理地基相結合使用。廣州市新窯南路道路工程就是利用堆載法加固軟土路基的.新窯南路道路工程起點為廣州大道K4+600,終點為北山村K11+700,全長約7KM.道路沿線地層結構自上而下分別為:地殼硬殼包括鬆散狀雜填土,素填土和軟塑狀耕土,厚度為0.40~2.20;軟土層包括流塑狀淤泥和淤泥質土,厚度為1.51~9.39,沿線厚度變化大;下伏層包括粘性土和砂層.堆載預壓時間從1995年到2003年,大約7~8年.
袋裝砂井:對於軟土厚度大、路堤穩定、填土高的軟土路基,採用袋裝砂井,可增加軟土豎直方向的排水能力,縮短水平方向的排水距離,加速軟土的強度。砂袋灌入砂後,砂井可採用錘擊法或振動法施工。它的施工工藝復雜,費用相對較高,所用的時間較長,可採用矩形或梅花形布樁。珠江地區某市公路的地質勘探表明,地基土質分布比較均勻,除表層1。0m左右耕植土外,接著為8.6m厚的高含水量、高壓縮性、低強度,高含粘性的超軟弱淤泥。第三層為厚約1.0m的貝殼粉砂土;第四層又為7.6m厚的淤泥質粘土;以下分別是0.5m厚粘土和3.0m厚粉細砂。往下為擊數(SPT)大於19擊的含礫粗砂層,再往下土質更好。地基土質為20m左右深厚的淤泥,含水量高達85.7%,十字板剪切強度僅4Kpa,且淤泥分布深度大致由前方向後方陸域傾斜,前淺後深,前方相對有利。在這樣大面積超軟弱的淤泥地基上築路需作軟基深層處理,以防止施工期軟基沉降緩慢,引起工程完工後仍有較大剩餘沉降量,同時不致因載入引起地基失穩破壞。這一帶因軟基不當而出現工程質量或安全事故是較常見的,就設計採用Ф7cm袋裝砂井加砂墊層堆載預壓排水固結進行軟基加固,目的是通過打設砂井使第二、四層淤泥土排水固結後,土質強度獲得提高、減少工程投產後的沉降,保證工程的正常使用,滿足工程設計要求。
塑料排水板:排水原理與袋裝砂井相同,由於是工廠製作,它的質量穩定、重量輕、運輸保管方便,施工工藝比較簡單,投入勞力少,費用相對較低,並且滲濾吸水性好,具有一定的強度和延伸率,對土的擾動小,預壓時間較長,在工程中得到廣泛應用,但對於提高土層的抗剪能力不如袋裝砂井。
4.化學加固法
通過在軟土地基中加入水泥或其它化學材料,進行軟土地基處理的方法稱為化學加固法。適用於處理砂土、粉土、淤泥質粘土、粉質粘土、粘土和一般人工填土,也可以在處理裂隙岩體及已有構築物地基加強中。
水泥或其它化學材料注入土體後,與土體發生化學反應,吸收和擠出土中部分水與空氣形成具有較高承載力的復合地基。
主要加固方法:硅化法、粉噴樁、旋噴樁、注漿、水泥土攪拌法。
硅化法:用水玻璃為主的混合溶液對軟土進行化學加固的方法稱為硅化法,藉助於電的作用進行加固稱為電硅化法。它的特點是加固作用快,工期短,但造價較高,不適用於滲透系數太小的土。
旋噴樁:旋噴樁可分為粉體噴射樁、高壓噴射注漿法等。對於強度低、壓縮性高、排水性能較差的軟土,採用灰土樁(水泥土樁、石灰土樁、二灰土樁等)與地基組成復合地基,大部分荷載由樁體承受,從而提高地基承載力,減少工後沉降。它的施工工藝比較復雜,需要配置專門的旋噴設備。利用粉噴樁施工造價較高,處理效果可靠,適用土層范圍廣。
5. 加固路基法
通過在路基中埋入高強度、大韌性的土工聚合物、拉筋、受力桿件或柴(木)梢排等方法加強路基的自身強度,增加抵抗地基變形沉降的能力。適用於軟弱岩體、土體中的路堤與路塹。
主要加固方法:加筋土路基、土工聚合物、土釘牆、土層錨桿、土釘、樹根樁法、柴(木)梢排法。
加筋路基法(土工布或土工格柵法):對於沉降量不大的路堤,高路堤填土適當採用土工布墊隔,限制了軟基和路基的側向位移,增加了側向約束,從而降低應力水平,加強了路基剛度與穩定性,提高了路基的水平橫向排水,使荷載均布。採用土工布覆蓋攤鋪,既提高路基剛度,也使邊坡受到維護,有利於排水,增加地基穩定性。
樁架支擋法(柴木梢排):用柴木梢扎排,鋪於路基底面,以擴大其承載作用,保持路基穩定,適用於交通量不大,且柴木梢豐富的地區,高等級公路中不宜採用。
6. 其它加固方法
除了上述軟土路基處理方法外,比較常用的還有樁基、沉井、側向約束法、反壓護道法。樁基與沉井常用於在軟土地基中建設重要構築物(橋梁、大型涵洞等)的基礎中,根據軟弱土層的厚度其下承層土質情況,樁基設計可分為柱樁與摩擦樁兩種。常用的樁基有鑽孔樁、挖孔樁、管樁、木樁。
反壓護道法:當軟土和沼澤較厚,路堤高度不超過極限高度的2倍時,路堤兩側填築適當厚度和寬度的護道,在護道附加荷載的作用下,保持地基的平衡,增加抗滑力矩,防止路堤的滑動破壞。施工時,護道盡量與路堤同時填築,且壓實度要達到90%以上。它的特點是施工工藝簡單、費用較低,但施工用地增大。側向約束與反壓護道的加固機理均是限制軟弱土體向旁擠出,以增加路堤的抗剪能力。側向約束法適合軟土層厚度較小,軟土體面積較大的軟土地基的加固。反壓護道法適合軟土體分布面狹窄而軟土體厚度較大的軟土地基的處理。
❼ 軟土地基的常用處理方法有哪些
軟土路基處理方法較多,分類也各有不同,常用的處理方法主要如下描述:
1.砂墊層法
砂墊層法是在軟土地基頂面鋪設厚度為0.6-1.0m的砂墊層(具體厚度視路堤高度、軟土層厚度及壓縮性而定,太厚施工困難,太薄效果差)作為軟土層固結所需要的上部排水層,以加速沉降的發展,縮短固結過程的方法。砂墊層可作為路堤內的地下排水層,以降低堤內水位,改善施工時重型機械的作業條件。
砂墊層法具有施工簡單,不需要特殊機具設備等特點。主要適用於以下情況:路堤高度小於2倍極限高度;軟土表面無透水性低的硬殼;軟土層不很厚、或具有雙面排水條件的情況;當地有砂,且運距不太遠,施工期限不甚緊迫的工程。
採用砂墊層,砂宜採用中砂及粗砂,要求級配良好。顆粒的不均勻系數不大於5,且含量不宜超過3%-5%。砂墊層一般用自卸汽車及推土機配合攤鋪,攤鋪應均勻,注意不要有很大的集中載荷作用。當路堤為粉土類土,透水性不好時,路堤坡腳附近砂墊層被路堤覆蓋,可能會阻礙側向排水,必須注意做好砂墊層端部的處理。
在路堤的填築過程中,填築的速度要合理安排,使載入的速率與地基承載力增加的速率相適應,以保證地基在路堤填築過程中不發生破壞。通常可利用埋設在路堤中線的地面沉降板以及布置在路堤坡腳的位移邊樁進行施工觀測,隨時掌握地基在路堤填築過程中的變形情況和發展趨勢,藉以判斷地基是否穩定,控制填土的速度。
2.強夯法
強夯法處理軟土地基是利用重錘自山落下產生的沖擊波使地基密實,這種沖擊引起的振動在土中是以波的形式向地下傳播的。對於飽和無粘性土,夯擊過程中,土體可能會產生液化,其緻密過程與爆破和振動壓密過程相似;對於飽和細粒粘土的效果尚不明確,成功和失敗的例子均有報道,對於這類飽和的細顆粒土,要求破壞土的結構、產生超孔隙水壓力、山裂隙形成排水通道。
如果將地基視為彈性板空間體,則夯錘自由下落過程也就是勢能轉換為動能的過程,即隨著夯錘下落勢能越來越小,動能越來越大,在落到地面以前的瞬間,勢能的極大部分都轉換為動能,夯錘夯擊地面時,這部分動能除一部分以聲波形式向四周傳播,一部分由於夯錘和土體摩擦而變成熱能外,其餘的大部分沖擊能則使土體產生自由振動,並以壓縮波(也稱為縱波)、剪切波(也稱為橫波)和瑞利波(也稱為表面波)的波體系聯合在地基內傳播,在地基中產生一個波場。
此外,壓縮波大部分通過液相運動,使孔隙水壓力增大,同時使土顆粒錯位,土體骨架解體。而隨後到的剪切波使土顆粒處於更密實的狀態。占總能量67%的瑞利波,其豎向分量起到松動土的作用,但其水平分量可使土得到密實。
3.換填法
換填法就是將基礎地面以下不太深的一定范圍內的軟弱土層挖去,然後以質地堅硬、強度較高、性能穩定、具有抗侵蝕性的砂、碎石、卵石、素土、灰土、煤渣、礦渣等材料分層充填,並同時以人工或機械方法分層壓、夯、振動,使之達到要求的密實度,成為良好的人工地基。當地基軟弱土層較薄,而且上部荷載不大時,也可直接以人工或機械方法(填料或石填料)進行表層壓、夯、振動等密實處理,同樣可取得換填加固地基的效果。
換填法適用於淺層地基處理,包括淤泥、淤泥質土、鬆散素填土、雜填土、已完成自重固結的回填土等地基處理以及暗塘、暗洪、暗溝等淺層處理和低窪區域的填築。換填法還適用於一些地域性特殊土的處理:用於膨脹土地基可消除地基上的脹縮作用,用於濕陷性黃土地基可消除黃土的濕陷性,用於山區地基可用於處理岩面傾斜、破碎、高低差,軟硬不勻以及岩溶與土洞等,用於季節性凍土地基可消除凍脹力和防止凍脹損壞等。
4.靜力排水固結法
靜力排水固結法地對天然地基,或先在地基中設置砂井等豎向排水體,然後利用建築物本身重量分級逐漸載入,或是在建築物建造以前,在場地先行載入預壓,使土整體的孔隙水排出,逐漸固結,地基發生沉降,同時強度逐步提高的方法。靜力排水固結法可以解決以下兩個問題:
(1)沉降問題:使地基沉降在載入預壓期間,即修築路面之前沉降大部分或基本完成,路面在使用期間不致產生不利的沉降和沉降差。
(2)穩定問題:排水固結法加速地基土的抗剪強度的增長,從而提高地基的承載力和穩定性,公路是條帶狀荷載,在橫斷方向受力面積較小,穩定問題尤為重要。
排水固結法是由排水系統和加壓系統兩部分共同組合而成的。排水系統有豎向排水體(包括普通砂井、袋裝砂井和塑料排水板)和水平排水體(砂墊層);加壓系統包括堆載法、真空法、降低地下水位法、電滲法和聯合法。設置排水系統主要在於改變地基原有的排水邊界條件,增加孔隙水排出的途徑,縮短排水距離。加壓系統即是起固結作用的荷載,要使地基土的固結壓力增加而產生固結。
5.碎石樁法
利用一個產生水平向振動的管狀設備在高壓水流作用下邊振邊沖,在軟弱粘土中成孔後,再往孔內分批填入碎石等堅硬材料製成一根根樁體,由碎石樁體和樁間土組成復合地基,從而提高原有地基承載力,減少沉降量,這種加固地基技術叫作振沖置換或碎石樁法。此種方法由擠密砂體的振沖技術演變發展而來,其主要作用是置換部分軟土,形成一個類似於鋼筋混凝土復合結構,由於此種方法不受地下水位影響,且造價低,又能減少路基沉降,所以建設中越來越受到普遍重視。
碎石樁的施工質量控制,實質上就是對施工中作用的水、電、料三者的控制。對於粘性土的質量控制,目前尚無嚴格的規范可循,必須通過現場試驗進行綜合分析,以便制訂出合理的控制數據。
(1)控制好樁位中心軸線及樁底標高。按要求振沖器尖端噴水中心與孔徑中心偏差不得大於5cm。尤其是樁底標高,在造孔過程中,一定要測量其樁底標高,確保達到設計高程。
(2)控制好成孔質量,防止塌孔。造孔時應根據要求掌握好水壓,水量和灌入速度,每灌入1m左右將振動器提起留振約5s進行擴孔,當接近樁底標高時要降低水壓,以免破壞樁底以下土層。在整修造孔過程中孔內應充滿水,以防塌孔。
(3)振密工序是確保碎石樁質量的關鍵,當造孔完畢並清孔後,應立即進行填料振密工作。要嚴格控制填料的粒徑和每批填料量,粒徑宜選擇2cm-5cm孔隙率最小的級配為好。粒徑大於10cm容易卡住振沖器。一定要按照試驗所確定的振密電流和留振時間操作。
(4)制樁完成後應逐樁進行標准貫入試驗,連續5擊,下沉小於7cm視為合格。連續出現下沉量大於7cm的樁長達0.5m,或間斷出現大於7cm的累計樁長1m以上的樁,視為不合格,應採取襯強措施。
(5)該段地基處理完畢後,立即進行填築作業以使地基有一充足的沉降時間。