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关键词:软基地基土工格栅
中图分类号:TU531.7文献标识码: A
土木格栅是应用于加筋垫层的一种土工合成材料,许多工程实践证明,采用土工合成材料加筋垫层处理堤坝软基,可以保证基底完整连续,约束浅层地基软土的侧向变形,均化应力分布,从而提高地基承载能力和稳定性,减少差异沉降。因此,在软弱地基上建造防波堤、护岸、堤坝和港口道路堆场等工程可采用土工合成材料加筋垫层。
一工程概况
本工程为威海金线顶地段整体改造水上项目二期工程,工程地点位于威海市金线顶东侧海域,金线顶地段整体改造水上项目二期工程包括1010米岸线的游艇码头区,863米的岛式防波堤和340.9米顺岸码头(海警码头)。建设范围有水上项目二期工程建设范围包括码头、防波堤、护岸岸线建设、后方回填以及海警码头区船舶回转水域的疏浚工作。
金线顶地段整体改造工程软基处理过程大量应用土工格栅,首先要从原材料控制,土木格栅是一种由抗拉条带形成的用于加筋的规则网状土工合成材料,其网孔可容周围土、石等穿入。进场应提交出场合格证明和试验检验报告,并应按设计要求和合同规定,对产品主要物理性能、力学性能、水力学性能和耐久性等指标进行检验。只有通过检验合格后,材料方能投入使用。
再则,材料存放。为防止土木格栅因日晒老化,进场后应存放在通风遮光处,严禁暴露日晒。
二施工工艺及应用
土木格栅铺设准备工作应先将土木格栅拼接,根据规范规定土木格栅铺设块的宽度不宜小于8m,本工程铺设宽度控制在每幅20m左右,拼接宽度为3个孔格并采用扎丝扎紧,截取长度在设计长度的基础上增加一定的富裕量,每边预留1.5m。在拼接过程要进行土木格栅的外观检查,发现有伤痕、裂口和破损应及时修补处。铺设过程中控制相邻土木格栅铺设块的搭接宽度为1m。
土木格栅铺设前,应对砂垫层进行整平,将砂垫层顶面高差控制在150mm内。准备工作完成后就可以进行土木格栅铺设,本工程土木格栅铺设采用驳铺法,提出两种施工方案:第一种施工方案,是传统铺设工艺,水上铺设,即将卷好格栅的滚筒吊在水面,然后靠缆绳拉动船只移动定位、展开,用砂袋压载使之均匀下沉至水底。此工艺可以明了的看到初期格栅展开情况,但受流水影响较大,压载时下沉均匀不易控制,铺设效果不太理想,很难满足规范要求,特别是当遇到涌浪大、流急的海域,格栅铺设质量更加不能保证。通过工艺的研究,找出格栅铺设施工工艺的不足之处和较好的铺设方案,并对其进行改进,从而制定出更加合理施工工艺,就是第二种施工方案,水下铺设,在平板驳上把土工格栅在滚筒上成卷后,定点下锚起固定滚筒作用,移动平板驳到铺设位置,把滚筒放到底,移动船位开始铺设,平铺后开始调整铺设位置,使土工格栅平整的铺设在指定位置上,然后抛沙袋压载后吊出滚筒和锚,之后在进行抛填压载,防止格栅上浮。
根据试验段潜水检查结果显示第一种方法铺设位置普遍偏移大,土工格栅重叠位置多,受流和海上风向影响大,并且经调整后仍不理想。第二种方案铺设位置较好,重叠位置不多,并且宜调整,并对该方案细化调整,并做好水流对船位的影响,解决了流水的影响和格栅均匀铺到水底的问题,我们采用了此方案。
采用方案主要存在滚筒如何下放到水底和滚筒在水下精确定位两个问题。对于滚筒下放至水底,采用钢丝缆吊放,并连接两台卷扬机有专人控制升降。对于滚筒水下定位问题,船体定位采用四角抛锚固定拉动,船上前后两个GPS连接电脑精确定位,并下小锚连接格栅固定滚筒,滚筒通过钢丝缆吊放至水底,滚筒两端分别加设一根钢丝缆,钢丝缆要穿过船底拉紧滚筒,随滚筒升降而松紧,并专人控制保持拉紧状态,以此解决滚筒定位问题。
三土工格栅的铺设
铺设船就位格栅卷下放抛小锚移动船位拉紧锚绳格栅卷下水拉开捆绑绳移船铺设格栅压载船跟进压载铺设完成后将卷筒收起进行下一循环的施工
土工格栅铺设工艺流程图:
H GFE3E2 E1D CB A
注:此图实线部分为格栅铺设压载部分,虚线部分为铺设定位船移船辅助格栅铺设压载。
A点为抛小猫位置(距格栅开始端头10m)
B点为格栅卷下水到底位置(距格栅开始端头2m)
C点为铺设格栅卷起始端位置
D点为抛石船抛石压载格栅位置(抛石船距格栅铺设起始端3m)
E(1、2、3)点为抛石压载格栅位置
F点为抛石压载格栅位置(抛石船距格栅铺设末端3m)
G点为格栅铺设卷末端位置
H点为定位船后移辅助定位压载格栅尾部位置
铺设完成后要求下潜水探摸检查铺设情况,有问题及时补救处理。土木格栅铺设过程应拉紧铺平,并保持每5-10米抛填二片石压载,防止格栅展开后上浮漂移。土木格栅的上部抛填施工,应按先两侧后中央的顺序分层进行,分层厚度和加荷速率应满足设计要求。
四土木格栅铺设过程控制质量要点
1、检查铺设船舶必须定位牢固(不能出现脱锚现象),移位准确,校核仪器保证定位精确。
2、必要时潜水水下检查,保证平铺每幅搭接合理,并无重叠现象。
3、土工格栅平铺完成后,初抛压载要严格控制压载二片石厚度和石料质量(大小适中并含泥量不能高,否则易导致格栅上浮),再及时抛石进行分层压载。
4、土工格栅铺设如遇有流向较大现象,船位尽可能逆着流向铺设,卷筒所下定位位置要略有余量(余量根据现场海况而决定,无特殊情况一般1—1.5m即可)。
施工过程要注意施工安全控制:
1、超过六级风的天气不得进行施工(见重力式码头设计与施工规范)。船舶必须尊守“四防”预案,有相应的防台、防突风措施。
2、所有参加施工人员必须严格遵守“三必须”、“五不准”。
3、工作前要认真检查起重用具的完好程度,仔细检查吊点的牢固程度,若出问题及时解决。
4、所有船舶、机械必须严格按其操作规程操作。
5、现场用电必须严格遵守安全用电操作规程并有专业电工值班。
6、递送工具不得抛掷,可采用绳递,以免跌落伤人。
7、起重作业要由专人指挥,指挥人员要站位明显,并以规定的哨声或信号旗指挥作业。
8、潜水作业必须严格遵守潜水操作规程,并随时做好下水准备,检查格栅搭接及偏位异常情况。
9、各施工船舶有良好的通讯设备、交通船和值班汽车,保证施工现场通讯、交通畅通无阻。
10 、所有现场作业船舶、机械均要听从现场调度的统一指挥,严禁违章操作。
11、所有施工产生的生活垃圾均集中处理,不得随意抛弃,污染施工水域。
12、船舶产生的废品(含机油、油漆剩料、船舶维护下角料)等均需集中收集处理。
13、格栅加成过程中的施工余料集中回收处理
五总结
关键词:道路施工; 软基处理; 施工控制技术
Abstract: the processing of soft and road construction project is based on reasonable planning, efficient and orderly organization, the correct scheduling and adjust measures to local conditions of construction project done. Because construction process needs to consider the soft ground water content, high and low degree of compressibility, soft foundation treatment of water penetration and construction of the soil saturation and so on. In addition, different regions, different types of soft foundation treatment for the requirement is also different. Therefore, in soft ground treatment of road construction of construction technology to according to its geographic conditions around the soft foundation and the construction of the bearing capacity of to decide. Thus, this article analyzes the soft foundation treatment of road construction method, and discusses the relevant construction control technology.
Keywords: road construction; Soft foundation treatment; Construction control technology
中图分类号:U41 文献标识码:A文章编号:
随着我国经济的不断发展,各地联系也日趋紧密,这就要求有方便的道路网的支撑。因此,就我国目前而言,由于我国地大物博,各地的地理条件各不相同,其中最为常见的为软土地。因为其特殊的地质条件对于道路施工则需采用软基处理方式。众所周知,在建筑施工之前若无法找到坚固的地基,那么在建筑施工完成后则会容易造成现地基下沉或是建筑出现拉裂等危险状况的发生,这就要求在对软土地施工之前对改地充分做出软基处理,提高其坚固度利于建筑的承载。然而,在建筑施工中,软基处理最常用的施工为道路施工,以下做出详细介绍:
一、简析道路施工中软基处理的方法
(一)软基处理中利用塑料排水板施工法
塑料排水板又称塑料排水带,其中间为塑料芯板,起排水作用;断面为十字形起着过滤滤层水的作用。对于将淤泥等粘性杂填土的排水凝固起着积极的推动作用。以下为相关操作流程的简介:
(1)利用卷筒装置将塑料板材通过井架上的滑轮装置插入心轴中。
(2)将塑料板材送入至心轴让轮轴夹住。然后将其垂直压入地下,在其过程中应注意保证透水滤套的完整及整洁。
(3)当心轴将其送入地下预设定的深度后,将输送的轮轴翻转,将轴心向上拔起让塑板材留入地下土层中,再切除多余的塑料板材。在该施工过程中应保证塑料板材嵌入地下土层至少50cm,使其与土层贯通。
(二)采用预应力管桩法
该方法的适用一般用于填土高度较大的软基施工工艺中。一般预应力管桩采用C60规格。在其布局中则采用梅花形状,间距约为2 cm左右,深度约30cm。对于其打桩方法而言,一般分为静力压桩、振动以及锤击法三种。
其工艺流程为,首先对预应力管桩进行测量并确定其打桩方位放置桩机,当第一节桩就位时应注意其对中调直,然后再进行打桩、接桩的工序。诚然,在进行打桩、接桩工序时同样也要注意每节桩的对中调直问题,通过相关验收检查后再进行下一个桩位的施工。
(三)利用土工合成材料施工法
土工合成材料是应用在土木工程建筑中一种合成材料的总称。其性质为人工聚合物的合成,一般放置于泥土表面或是泥土内部,起着保护泥土的作用。下文详细介绍了土工合成材料对于下承层的施工以及运用土工合成材料的施工技术。
1、对于下承层的施工
在A型土格栅下铺垫三十至四十公分的砂石层,在摊铺过程中应保证其表面的光滑平整。在预应力管桩路段的施工采用双向钢塑格栅进行相应处理,下承层为厚度为二十公分、含泥量不高于百分之十五的宕渣。对于复合土布以及无纺土布而言,其下承层应为十至二十公分的砂垫层。
2、对于土工合成材料的施工:
首先确定单幅土工合成材料的宽度,其次在平整的下承层上以路堤底宽为依据进行全断面的铺设工作,在铺设过程中应注意保持其平整顺畅并紧贴下承层,防止褶皱或重叠的现象出现。此外,在土工合成材料铺设之前,应在路堤两边预设好足够的锚固定长度。最后在进行搭桥法连接工序时,搭接长度应定为三十至就是公分;然而对于缝接法时,应注意缝接宽度至少为五公分。
二、道路施工中软基处理的施工控制技术相关探讨
在道路施工过程中,选择合适的软基处理方式固然重要,但其施工控制技术也不容忽视。一下做出相关探讨:
1、道路施工前期施工技术的相关探讨
在道路施工软基处理前期,首要工作为项目负责人指派专人负责水泥搅拌桩的施工工艺,并全过程监管。其次,对于施工所用到的所有仪器设备应进行一次编号,方便施工过程的管理。最后,技术人员、现场负责人等标牌应悬挂于各地明显之处,确保人员到位。在水泥搅拌桩开钻施工之前,首先应将整个管道进行清洗、监察,防止出现管道堵塞现象,影响施工进程。
2、道路施工中施工技术的相关探讨
进行岩土工程勘察工作过程中,地基的稳定性高低对工程质量有着很大的影响。对地基的稳定性进行检测时一般使用地基失效验算的方式,在进行施工设计工作时要以计算得出的这些数据为根据。设计期间,设计工作者一般会使用等效分层总和的方法来进行验算评估工作。一般条件下,地基所发生的变形都为压缩变形,但工作人员必须给予其高度重视,这样才能保证整个施工过程的顺利性和施工质量。为很好的保证地基的稳定性,所使用的设计方案一般是利用柱荷载下方的十字交叉基础来设置成一个单向连续型基础。如果该地区的地基均匀性差,就需要深入探究倾斜、差异沉降产生的原因,还要做好稳定性计算。
2地基的均匀性与岩土勘察的关系
施工过程中,设计工作者及施工人员最重视的问题是地基的下层状况和岩土状况,若设计的施工方案不恰当则会使地基产生差异沉降、起伏以及最普遍的不均匀问题。因此,进行岩土勘察工作时,必须对地基的均匀性做出最客观准确的评估。这样才能最真切的体现出地下深层的地质状况,保证后续施工的顺利进行并提高整体工程质量。
3常见地基处理技术分析
3.1土工合成材料地基的处理方法。
在岩土工程施工中一般要使用土工聚合物(一种合成材料),并且该材料的应用范围越来越广。它的显著优势是质轻、操作简捷、整体连续性强,一般适用于岩土工程的反滤、隔离、加固和排水部分。对这种地基处理时,一般是在边坡位置或者是较软的地基部分安装土工和还曾材料,以使土地变为复合土地,实现增强软弱土基承载力的目标。土工合成材由于具有耐腐蚀性、抗拉强度好、重量小、渗透性好等优点,故比砂石垫层法能够节约大量材料、费用。土工合成材料在下列工作中有着广泛的应用:对软弱地基进行加固,能够使土体快速固结。或者应用于道路的加强层,防止路基产生下沉和翻浆的情况。用在挡土墙加固中,能够有效预防河道、海岸护坡被冲毁等。
3.2砂石垫层处理法。
砂石垫层法的工作步骤是彻底除去底面下方某一区域的软弱土,并把基础底面压实,最后使用无腐蚀性并且高级配的砂石来分层夯实基础面,该部分便会变成地基持力层,最终大大增加地基的承载力。通常情况下,地基的沉降量多为浅层沉降量,但进行夯实工作时必须要有较大厚度的置换层来提供保障。由于砂石垫层属于持力层,所以它会迅速的发生扩散,这会使垫层下部的天然土压力降低。同时,由于砂石垫层的透水性较好,能够让基底下的孔隙水压力迅速消去,最终起到提高饱和土抗剪强度的作用,预防了塑性破坏事件的发生。必须严格进行最后的竣工验收工作,尤其要反复检查垫层的密实度。还要保证回填的砂石材料有较高的含水率,并在基坑内部开展分层夯实工作,这样能有效提高地基的均匀性。对砂石垫层的施工质量进行验收时,通常使用环刀取样法和钢筋贯入法结合的方式。该方法不需要很多设备且成本低、操作简捷,所以应用范围很广。
3.3强夯技术的应用。
对地基进行加固的常用方法是强夯法。现今,强夯法在我国的应用范围已经很广了,但仍在以良好的势头发展着,并且在碎石土、高回填土及黄土的地基加固中所用的最频繁。此外,强夯法还能够防止粉质粘土或粉砂液化。然而,软土、饱和粉土及含水率较大的回填土等地基,由于其夯位较难控制,夯基沉降量大,所以工作时的难度较大。在强夯法的施工中一定要把握好下列这点:一定要科学的制定设计施工的各种技术参数,例如夯击的次数、最适宜的夯击能和单点最适夯击能和加固的区域。总结多次实际施工不难发现,该方法进行时需要的设备数量很少并且操作简单,投入资金少,在软质岩土中的加固作用也很显著,是非常好的地基加固方式。但是,进行市区岩土地基处理工作时,必须使用最合适的强夯方式,避免对附近建筑物产生不良影响。
3.4夯实水泥土桩地基的处理方法。
以夯实灰土挤密桩为基础创新、发展起来的一种新型复合地基,称为夯实水泥土桩地基。该施工技术的具体操作如下:先用小型成孔机成孔,然后用少许的水泥和土混在一起搅拌均匀,再将其分层填入孔内夯实,使其成为水泥土桩,借助水泥具有的胶凝作用,便可以使桩体的整体强度增加。这种处理方式能够使地基的承载力大大增强,并且成桩使用的灰土桩施工机和工作方式都很简捷,花费的时间短且成本很低,特别适合用于地下水位上、含水率范围在12%~23%的湿陷黄土或新填土类型的软弱地基,能取得较好的经济与技术效果。
3.5水泥粉粉煤灰碎石桩处理法。
水泥粉煤灰碎石桩也就是CFC,是受到沉管碎石桩的启发而发展出来的新型软弱地基处理工艺。它的具体工作步骤为:把一定量的粉煤灰、石屑和水泥填入沉管碎石内,然后添加适量的水搅拌之后形成桩体,通过粉煤灰和水泥的胶凝作用后,桩体的整体强度便会增加。但CFC桩和碎石桩是有差异的,它是将柔性砂石桩和刚性混凝土桩结合起来的,虽然强度不是太大,但却能最大化的利用桩体间的承载力,然后将该荷载传递到深层地基内。完成该工作后产生的复合地基的承载力比天然地基大很多,此外,软土地基的承载力也会随之提高。一般情况下,这种桩体的直径在400mm上下,长度在15m上下。这种桩的具体施工过程和沉管碎石桩的施工过程相比没有很大的差异,就是添加了一个搅拌环节而已。操作简捷、工艺性强、易把握质量、成本低、水泥耗费量少是这种桩体的显著优势。所以这种桩体在砂土、粉土、粘土和松散土中应用很广,是一种较普遍的地基处理方式。
4结语
【关键词】岩土工程勘察;地基;影响;处理方法
一、岩土工程勘察中地基的影响
1、均匀性地基对岩土工程勘察的影响.(1)地基的稳定性是勘察工作中的重要环节。进行工程地基设计时,地形条件往往是工程设计人员在设计初期最关注的问题,因为地形条件是导致地基发生变形的主要原因,在一定程度上决定着工程地基的变化形态,如果地基发生变形较为严重时,就会导致也会发生不同程度的变形。(2)在岩土工程勘察中,其中一项重要的工作内容就是对工程地基的均匀性进行评价,所以工程在进行施工时,需要对施工的平面范围和深度范围进行确定,特别是评价天然地基的均匀性时,其平面范围与抗震场地的平面范围在很大程度上有相似之处。但工程地基均匀性的评价是把工程的水平投影面积范围作为评价标准,而深度范围的地基均匀性评价却与抗震场地的抗震覆盖层厚度评价则存在概念上的差异。(3)在岩土工程勘察报告阶段,有很多工程在评价工程地基均匀性的问题上,存在较为严重的片面性,没有自己独特的见解,缺乏创造力,而且工程地基的设计方案也与实际工程施工存在较大误差,这在一定程度上加大了我国工程施工过程中的安全隐患,同时也使得工程施工中的不确定性因素增加,所以在岩土程勘察施工中,无论是工程的设计人员还是工程的施工人员,都需要根据工程地基的施工区域的地质特征及荷载特征来确定施工区域的平面范围和深度范围,进而确定地基的深度范围,确保工程的施工质量和施工过程中的安全性。
2、不均匀地基的稳定性对岩土勘察工程的影响.不均匀地基的稳定性一直是岩土工程勘察中的重要工作内容。工程中地基失效验算方法就是验算地基的稳定性,把验算所得准确数据,作为工程地基施工设计的重要依据。地基设计人员在对工程地基进行设计时,一般情况下都会采取等效分层总和法来对地基进行验算评价。正常情况下的工程地基变形其实就是地基的压缩变形,而忽视地基的压缩变形就会影响施工的正常进行。因此,如果工程的地基在进行岩土勘察时,发现有不均匀的情况,就必须按照标准化流程工程的施工设计方案进行设计。通常会采用柱荷载作用下的十字交叉基础简化而做的单向连续形基础方法。我们可以将工程剖分成三部分进行分解求解,即将工程分为基础结构、地基结构、上部结构三个部分。这三个完整的静力平衡结构体一旦其完整性被打破就可以取不均匀地基的岩土层承载力数值。
二、岩土工程勘察中的地基处理
以下对岩土工程勘察中常见的地基处理方法简述分析:
1、CFG桩处理法。该方法主要用于处理加固软土地基,是20世纪90年代出现的一种地基护理技术,随着社会的发展和进步,今天的水泥粉煤灰碎石桩主要是以沉管碎石桩为基础而创新、发展起来的一种软弱地基的处理方法。其具体使用方法如下,先将适量粉煤灰、石屑及水泥掺人碎石中进行搅拌,再加人适量的水将其制成桩体,粉煤灰和水泥的进行胶凝后,桩体的强度及整体性便会得到大幅度的提高。水泥粉粉煤灰碎石桩与碎石桩不同,它是一种融合了柔性砂石桩与混凝土桩的混凝土桩,不具有较高的强度,在应用的过程中,可充分利用桩体的承载力,并能快速的把重力荷载传递到较深层的地基土层中。处理之后,所得到的的复合地基承载力要远高于天然地基的图层承载力,同时,还能有效提高软土地基的承载力,通常情况下,这种桩体的桩径为400毫米左右,桩的长度一般为15米左右。该种处理方法的施工技术与沉管碎石桩的施工技术相比,具有很大程度的相似,只多了一道搅拌工序而已。具体施工步骤可参照如下:首先平整地基,然后测量标高,将钢筋砼预制桩尖,按事先测定好的桩基点准确的埋入地下,使桩管沉入到设计的标高,桩尖进行持力层,停止沉管后,匀速进行拔管,在拔管的过程中,桩管内至少保持2米以上的砼,沉管拔出后,确定其质量,如果质量合格,用湿黏土进行封顶即可。
2、砂石垫层处理法。砂石垫层法在工程的实际应用过程中,主要是挖去基础底面下层区域内的软土层,然后将基础底面夯实,地面选择无腐蚀性的砂石对地面逐层进行夯实。使其成为工程地基的持力层,有效提高工程的承载力,在工程的地基沉降量中,地基浅层沉降量占有较大比例,进而夯实必须以一定的厚度作为夯实的基础。因为砂石垫层是地基的持力层,所以其具有较强的应力扩散作用,能够有效降低地基垫层之下天然土的压力,进而有效减少地下卧土层的沉降量。同时,由于砂石垫层具有较好的透水性,能够让地基底土质中孔隙水压力迅速消散,最终起到提高饱和土抗剪强度的作用,有效预防了塑性破坏事件的发生。
3、土工合成材料地基的处理方法。应用于岩土工程中的合成材料称为土工聚合工程在岩土工程中已被广泛应用。该类型材料具有重量小、施工简便、整体连续好等优点,在岩土工程中的应用主要有反滤、隔离、加固补强、排水。在处理这种地基时,通常是在边坡部位或软弱地基中埋设土工合成材料,让工程的地基土体具有弹力,从而达到提高软弱地基承载力的目的。
三、结束语
岩土工程勘察过程中,地基作为工程的承载力,其不仅需要满足承载的要求,而且还在确保其达到容许的沉降量要求,这样才能有效的保证工程的安全性。因此在工程地基岩土工程勘察中要求工程设计人员根据地形的特点,确定正确的施工方案,同时还需要根据工程地基所呈现出来的不同特征,来采取正确的方法来进行地基处理,这样才能保证工程地基在高质量、高效率的条件下完成,确保整体工程的施工质量。
参考文献:
[1]《岩土工程勘察规范》GB50021-2001(2009年版)
[2]《地基处理技术规范》JGJ79-2012
【关键词】防渗、限界受侵、衬砌开裂、质量控制
中图分类号:O213.1 文献标识码:A 文章编号:
1前言
随着公路隧道工程建设速度的加快,加之公路隧道的特殊性,由于设计、施工等方面的原因,公路隧道施工质量都不同程度的出现质量问题,本文结合目前在建的西汉高速隧道施工监理,就隧道渗漏、限界受侵、衬砌开裂等方面浅谈如何做好公路隧道工程质量控制及预控措施。
2 隧道渗漏原因及控制
造成隧道渗漏原因很多,注浆材料不符合要求、防水材料性能达不到要求、施工过程中操作不规范、防水混凝土抗渗性达不到要求等方面,因此预防渗漏必须从多方面加以控制。
2.1 注浆材料
注浆是防渗漏的一种常见工艺,注浆是指将注浆材料按一定配合比制成的浆液压入围岩之间的空隙中,经凝结、硬化后起到防水和加固作用的一种施工方法。对注浆材料应满足以下要求:
①浆液粘度低,渗透力强,流动性好,能进入细小裂隙和粉、细砂层。这样注浆可达到预想范围,确保注浆效果。
②可调节并准确控制浆液的凝固时间,以避免浆液流失,达到定时注浆之目的。
③浆液凝固时体积不收缩,能牢固粘结砂石浆液结石率高,强度大。
④浆液稳定性好,长期存放不变质,便于保存运输。
⑤浆液无毒、无臭、无污染环境,对人体无害,非易燃、易爆之物。
2.2氯丁胶乳沥青
氯丁胶乳沥青新型防水建筑材料,在公路隧道工程中,通常涂刷于一次支护的喷射混凝土表面,形成防水层,防止隧道渗漏。对采用的氯丁胶乳沥青必须进行多项测定:①粘度的测定。②总固物含量的测定。③离心稳定性的测定。④涂膜干爆性测定。⑤耐热性能的测定。⑥粘接性的测定。⑦低温柔性的测定。⑧不透水性的测定。⑨抗裂性的测定。⑩耐碱性的测定。
2.3 石油沥青油毡
石油沥青油毡和其它品种的油毡都是地面建筑常用的防水材料,在公路、隧道中,油毡主要用于洞口明洞段的防水。油毡材料必须进行多项测试:①外观质量检验②浸涂材料含量试验③不透水性试验④吸水性试验⑤耐热度试验⑥拉力试验⑦柔度试验,经过测试合格后的油毡,施工中操作应特别小心,以防被刺破,撕裂等情况的发生。
2.4 土工织物
土工织物(土工布)是透水性的土工合成材料,具有过滤、排水、隔离、加筋、防渗和防护等作用,无纺土工织物在隧道工程中作为防水卷材的垫层和排水通道,用量十分可观。为了选择和应用土工织物,必须了解材料的工程特性,以便正确确定设计参数。对厂家提供的数据应采取慎重的态度,使用单位应抽样试验来核定和确定。即要重视土工织物力学特性的主要指标(拉强、撕裂强度、顶破强度和刺破强度等),也要注重其水力学特性(一是透水性与导水能力,二是阻止颗粒流失的能力)。
2.5 防水混凝土
防水混凝土是指以调整配合比或掺用外加剂的方法增加混凝土自身抗渗性能的一种混凝土,通常有普遍防水混凝土、外加剂防水混凝土、膨胀水泥防水混凝土,无论采用何种防水混凝土应满足以下规定:
①当衬砌处于侵蚀性地下水环境中,混凝土的耐侵蚀系数不应小于0.8。
Ns=Rws/Rwy
式中:Ns—混凝土的耐侵蚀系数
Rws—在侵蚀性水中养护6个月的混凝土试块抗折强度
Rwg—在饮用水中养护6个月的混凝土试块抗折强度
②当受冻融作用时,不宜采用火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥。
③防水混凝土衬砌的设计标号一般不低于C20,抗渗等级不应小于0.6Mpa。
④采用防水混凝土时,应对衬砌的各种缝隙采取有效的防水措施,以使衬砌获得整体防水效果。
⑤当采用高强度等级水泥配制防水砼时,在不致影响强度的情况下,可在砼中掺用适量的粉细料,增加其密实性,以提高防水性能。
2.6 施工工艺操作
施工过程中操作不规范是隧道渗水的一个重要方面,结合本人在西汉高速的实际情况,列举常见的通病。
①注浆防渗不能达到预期效果,围岩之间空隙压浆后没有充实,初期支护后肉眼能看到渗透水的流出,西汉郭家山超长隧道曾有过此类情况造成25米的整体塌方,造成巨大的损失。因此注浆后围岩的空隙必须消除。
②沥青涂刷不均匀,没有形成很好的防水层,初期支护后渗水量过大,影响衬砌施工。
③初期支护的平整度达不到要求,使得铺设土工布和防水板后,衬砌混凝土施工时,防水板在受力状态,造成防水板的撕裂。初支后的平整度必须严格控制。
④防水板连接时,采用的热融焊没有到位,焊缝的宽度达不到要求,甚至有漏焊的情况发生,质检人员必须对防水板的焊接质量严格检查,发现漏焊及时补救。
⑤二衬钢筋焊接时,焊渣烧伤防水板的情况屡屡发生,二衬台车就位前应对烧穿的防水板及时处理,严重时须将防水板返工重换。
3 限界受侵的原因及预防
建筑限界是保证车辆安全通过隧道的必要面。在公路隧道施工过程中,有时遇到松软地质,当地压较大时,围岩的变形量将很大,如果施工方法不当或支护形式欠妥、支护不及时,则容易导致塌方。衬砌混凝土在浇筑过程中,模板强度、刚度不足、出现走模,也会导致限界受侵。开挖时,欠挖过度也是导致限界受侵的一个重要方面,最常见的预防措施有以下几方面:
3.1 在隧道开挖过程中,有经验的技术人员和施工人员在现场随时观察围岩的变化情况,发现与图纸设计不符合的,应及时通知设计部门,采用合理的支护形式及时支护。
3.2 衬砌混凝土施工前,应对台车的刚度进行验算,必要时可对台车进行预压,保证其有足够的刚度,同时模板的强度、刚度也必须进行检查。
3.3 开挖时欠挖则直接影响到二次衬砌厚度,保证了二衬厚度则建筑限界受侵,因此正确地测出隧道开挖的实际轮廓线,并将它与设计轮廓线纳入同一坐标体系中比,从而十分清楚地从数量上获悉超挖和欠挖的部位,及时指导下一步的施工。
3.4 施工过程中,锚杆的数量不足,锚杆打入的深度不够,也会出现限界受侵,甚至造成塌方的可能,现场质检人员必须要严格进行过程控制。
4 衬砌开裂的原因及预控措施
作用在隧道衬砌结构上的压力,与隧道围岩的性质、地应力的大小以及施工方法等因素有关。由于受技术和资金条件的限制,一些因素在设计前是难以准确确定的,所以在隧道对衬砌结构设计中常带有一定的盲目性,导致结构强度不够或与围岩压力不协调,造成衬砌开裂、破坏。工程上出现的衬砌开裂更多的则是由于施工关于不当造成的,或是因为衬砌厚度不足,或是因为混凝土强度不够。常见的预防措施如下:
4.1 施工过程中对围岩的变化进行全过程监控,发现与图纸设计不符合的,及时与设计单位取得联系,并到现场实地察看,采用合理的衬砌结构设计,并请专家现场指导,采取合理的施工方案和工艺。
4.2 衬砌混凝土厚度不足引起的裂缝也是常见的,开挖欠挖应严格得到控制,对混凝土施工前,应用轮廓架进行检测,发现局部不够的及时处理,严重时必须整体返工处理,确保衬砌混凝土的厚度。
4.3 衬砌钢筋配筋量应符合图纸设计要求,钢筋的焊接、间距、保护层也须严格控制。
4.4 混凝土强度不过也会导致衬砌开裂,施工过程中应严格控制砼配合比,加强施工管理,提高隧道混凝土衬砌质量。
【结束语】
总而言之,公路隧道质量问题人为的因素居多,只要注重设计方面的优化,重视原材料的源头把关,严格施工过程控制,加强施工管理,隧道工程的质量可以得到很好的控制。
主要参考文献
1、公路隧道设计规范(JTJ026-90),人民交通出版社,1990
岩土工程是建筑工程项目施工中的重要一环,在岩土工程的施工过程中地基是建筑的主要承载基础,岩土工程地基施工中要注意确保地基承载能力和沉降量符合相关的设计标准。在工程项目岩土工程地基的施工过程中由于岩土工程的复杂性使其容易受到工程项目地的地质情况以及周边环境的影响,因此需要在分析工程项目的地质情况的基础上对岩土工程的地基进行合理的处理以确保地基具有足够的承载能力。文章在分析岩土工程地基处理中常见方法的基础上对岩土工程地基处理方法的应用进行了分析阐述。
关键词:
岩土工程;地基处理方法;沉降量;地基承载能力
前言
地基是工程项目建设的基础,其处理是否合理对于工程项目的建设质量有着极为重要的影响。因此,在工程项目的地基施工过程中需要对岩土工程地基处理的相关技术要点进行分析的基础上做好岩土工程地基处理技术的应用,并在岩土工程地基的处理施工过程中不断的对新的岩土工程地基处理技术进行探索分析以确保岩土工程地基处理能够取得良好的效果。
1岩土工程地基处理要点
岩土工程地基处理的过程中需要按照相关的规范次序予以处理,首先需要对工程项目进行预压试验,通过对工程项目地进行侧向位移、竖向变形以及土壤中孔隙水压力等相关数据进行测定,用这些数据来对岩土工程的地基处理进行指导。在完成了对于工程项目地的相关数据测定的基础上做好实验的准备,以实现对于地基稳定性的测定。在试夯施工之前要对工程项目地下所埋设的管线等进行相应的防护,并做好相关的隔离减震措施以避免夯实的过程中对项目地的周边建筑造成影响。做好对于深层搅拌试验,由于土质的不同从而使得深层搅拌剂及固化剂所起到的效果不同,在做好对于土质进行分析的基础上对固化剂和搅拌剂成分的确定以实现对于岩土工程的地基的良好的处理效果。机械振动、碾压处理时岩土工程的地基处理中较为常见的技术。在上述岩土工程的地基处理技术的基础上还可以采用对岩土工程的地基采用化学加固的方式对岩土工程的地基进行加固处理。
2岩土工程的地基处理常用方法分析
(1)土工合成材料法。土工合成材料法是通过使用新型的土工材料来对岩土工程的地基进行处理。使用土工合成材料相较于传统的岩土工程的地基处理方法具有一定的优势,在在传统材料所具有的弊端上有了很大的改善,随着科技的发展以及新型材料的出现,新型土木材料的出现对传统材料所存在的一些问题进行了改善,通过使用一系列高分子化合物来提高岩土工程的地基处理的效果。新型的土工材料多用于反滤、隔离以及土壤的加固和排水等部分,在新型土工材料的应用时首先将土工及板材安装在岩土工程的地基中较软的部位或是边坡上,从而提高土壤的承载力,同时通过使用新型土工材料还能够有效的改善地基的渗透性。
(2)置换垫层法。通过对岩土工程的地基中较浅的垫层使用级配碎石进行回填并分层夯实,此种方法被称为垫层置换法。此种方法多适用于地基较浅且含有软土的地质情况,在应用此种方法时首先要将岩土工程的地基中所含有的软土、松土等进行处理直至漏出地下较为坚硬的土层,而后使用砂石铺筑在地基上并对地基进行夯实处理以增强土层的承载力,使用砂石作为岩土工程的地基可以使其具有良好的透水性以避免地下水对地基造成影响,现今此种方法多应用于对房间地基的处理过程中并取得了较为良好的效果。
(3)机械强夯法。机械强夯法是利用机械力对待夯实土层进行反复的夯实以将岩土工程的地基提高到一个较为合理的强度。
3特殊岩土工程的地基处理技术分析
软土地基的处理技术与技术要点:在对软土地基进行处理的过程如下:首先要对项目地的地质情况进行详细的勘测,并根据测量的数据来采取合理的方案以实现最优的处理效果和费用投入比。对于软土地基的处理方案有多种,需要根据工程项目的具体实际情况选择合理的施工方案。完成对于软土地基的处理后需要对处理后的地面进行承载试验只有检测合格后方可进入下一步操作。对于岩土工程中的软土地基的处理可以采用以下几种方法:
(1)换填法,此种方法是通过挖去地基上部的软土层而后使用灰土、素土或是砂石等具有高强度、低压缩比的建筑材料填充其中,通过夯实来作为工程项目垫层的施工方式,通过此种地基处理方式可以有效的提升地基土层的承载能力,此种方法相较于其他地基处理方法具有极强的可操作性,但是其可适用范围有限,当软土层深度不超过3米时使用换填法具有较强的经济性。在使用换填法进行地基处理时应当遵循先深后浅的原则来对土层进行分层铺设,每完成一层垫层的铺设后应当对其进行夯实作业以保证垫层的密实度,垫层所采用的垫层材料如采用的是人工配置的则首先需要在施工前将砂石进行拌合,垫层材料多采用的是自然级配的碎石,其粒径大小控制在5-40mm的区间范围内,在铺设完垫层后并进行夯实作业之前首先应进行浇水湿透并在垫层施工完成后对垫层中的各项指标进行详细的检测,只有在检测完成后才能进行后续操作。
(2)软土地基夯实处理法,软土地基主要由碎石、粉土、砂土或是低饱和度的粘土组成时,可以考虑采用夯实法来对软土地基进行加固处理,夯实法主要利用的是机械物理碾压的方法来将项目地的表层地基土进行压实,或是利用强夯所产生的夯击冲能在地基中产生剧烈的动应力从而使得粘土的紧固度保持在一个合理的区间范围内,一般来说,使用强夯法可以对地基下最深达1.2m的土层进行夯实作业,需要注意的是土基中的含水量只有在土的最优含水量条件下才能使得强夯法达到较好的夯实效果。
(3)固化法指的是通过使用化学溶液或是胶结结构的化学物质通过在岩土工程地基中灌入或是拌合的方式对地基进行充分的融合并通过化学溶液或是胶结结构的物理或是化学反应来实现对于软土地基的加固。在现今所使用的固化材料主要有:水泥、水玻璃、纸浆液等胶结材料充填于泥土的孔隙中从而使得软土土壤颗粒之间的粘结力大为加强,从而使得软土地基的抗压性和渗水性都大为加强。根据软土地基加固时所使用的方法的不同可以将其分为:压力灌浆法、旋转喷法以及深层搅拌法等。分体喷射搅拌桩法在实际的软土地基的处理中应用较多,其主要使用水泥粉或是生石灰粉等的粉体材料作为主材,通过使用空压机所制造的强气压从而将水泥粉与石灰粉的混合物呈雾状的喷入软土地基中,在完成粉体材料的喷洒操作后使用钻头等使其与软土地基进行充分的拌合接触通过物理或是化学的反应从而形成具有一定强度的稳定地基。
(4)振实挤密法,对于由粉土、松砂或是填杂土等所形成的软土地基可以使用此类方法对软土地基进行处理,此种处理方法主要原理是同使用振密或是挤密从而使得土壤之间的孔隙减小以实现强化软土地基的目的,在使用振密或是挤密法时还可以在振动的过程中回填一些灰土、素土或是砂石等从而使得工程项目的地基土壤由原先的软土类转变为复合地基从而进一步的增强其抗载荷能力。通常来说使用此种方法可以对地下5-20m深度的地基土壤进行处理具有较强的地基处理深度与处理效果。
4结束语
地基是工程项目的基础,其施工质量的好坏对于工程项目的施工质量有着极为重要的影响。文章在分析岩土工程地基处理技术的基础上对软土地基中应用岩土工程地基处理技术的要点进行了分析阐述,有助于岩土工程地基处理过程中更为合理的利用地基处理技术,以便得到较强的土壤固化效果。
参考文献:
[1]王荣力.岩土工程地基基础岩土技术检测方法的讨论[J].四川水泥,2015(1):123.
[2]吴金平,杨忠凯.浅析岩土工程地基处理的常用方法及其应用[J].建筑•建材•装饰,2015(10):256-257.
目前国内软土地基处理项目在选择地基处理技术环节存在着一定盲目性,选择地基处理技术的过程中往往根据当地的工程经验来决定,没有完全考虑勘察结果以及在施工过程中可能出现的一系列问题,针对不同技术没有进行详细的工程造价对比。例如,在饱和软粘土地基项目选择地基处理技术的过程中并不适宜采用挤密、振密法进行加固处理。工程实践中要全面考虑项目现场的工程地质条件,地形地貌,地下水情况,深入理解所选用方法技术的地基加固原理,科学合理地进行不同技术方法的工程造价对比,因地制宜的合理选择处理方法。地基处理理论与施工技术水平落后国内地基处理工程技术发展很快,同时地基处理项目较多,直接引起地基处理队伍迅速膨胀。施工机械与我国工程建设的内在需求还存在较大差距,绝大多数地基处理人员施工前没有进行系统的技术培训,导致施工人员不能完全准确的完成地基处理技术的关键环节。同时,部分施工单位在施工过程中还存在偷工减料的现象,造成地基处理过程的失败。工程实践过程不能缺乏地基处理理论的研究与指导,目前关于地基处理的相关理论大多借鉴于国外的相关研究,国内针对地基处理的理论研究还不能满足国内地基处理项目的客观需求,同时,工程施工过程中,监测技术以及质量检验手段与方法还需要系统的完善和改进。
2国内软土地基常用的关键技术与处理方法
2.1传统的软土地基加固处理技术
国内传统的地基加固处理技术主要包括表层处理法、强夯法、换填法、真空预压、加筋法、灌浆法、抛石挤淤法、反压护道法、化学药剂方法、塑料排水板法、水泥土搅拌桩法、水泥粉煤灰碎石桩法等等。表层处理法主要包括表层排水法、砂垫层法、稳固剂表层处治法等。表层排水法是在路基施工之前,通过在地面上开挖一个水沟,其目的是有效排除地表水。与此同时,须有效确保场地的施工作业条件,促使开挖水沟发挥盲沟作用。因砂砾透水性较好,故通常采用砂砾进行回填,以降低地基表层的含水量。砂垫层法是在施工过程通过在软土地基的顶面铺设厚度为0.6m~1.0m的砂垫层,用该砂垫层作为软土层固结所需要的上部排水层,以缩短固结过程。稳固剂表层处治法是用熟石灰、生石灰、水泥及土壤离子稳固剂等稳定材料,将这些稳定材料合理掺入软弱的表层地基土中,保证施工机械的场地作业条件,改善地基的强度特性与压缩性,进一步提升路堤填土的压实效果以及承载力。
强夯法一般适用于处理砂土、杂填土、碎石土、粉土、粘性土和素填土等地基。强夯法能够有效降低地基的压缩性,提升地基的强度特性,同时能够有效改善地基土的抗振动液化能力,以及最大限度的消除土的湿陷。因此,强夯法处理易于液化的沙土地基以及湿陷性黄土地基。强夯法也存在一定的弊端,在饱和度较高的粘性土地基施工过程中,一般来说不采用强夯法作为地基处理的首选方法,该方法对于此类地基的处理效果不显著,特别是淤泥质土地基以及淤泥地基,其处理效果更差,故在软土地基处理过程中要慎用强夯法地基处理技术。换填法的地基加固原理是将基础地面一定范围内的软弱土层挖去,通过砂、卵石、灰土、碎石、素土、煤渣、矿渣等抗侵蚀特性强、质地坚硬、性能稳定、强度较高的材料进行分层充填,同时经过施工机械以及人工等方法进行分层振动、夯实,使所填材料达到工程设计中要求的承载力,形成比较良好的人工地基。换填法常常应用于比较浅层的地基处理,主要涵盖淤泥、松散素填土、淤泥质土、杂填土以及已完成自重固结的回填土等。此外还包括加筋法、灌浆法、抛石挤淤法、反压护道法、化学药剂方法、塑料排水板法、水泥土搅拌桩法、水泥粉煤灰碎石桩法等。
2.2地基复合加固处理技术
目前国内的地基复合加固处理技术主要包括复合地基加固体、多元加固体复合地基、多方法复合加固、大面积地基加固、土工合成材料、特殊土加固技术等关键技术。复合地基主要指由水泥土桩或柔性桩等共同形成的复合地基,工程中具备承担荷载的重要功能,同时具备承担排水通道等功能。目前国内对由桩构成的复合地基应用较多,主要包括浆固碎石桩、高喷插芯组合桩、高压挤土砂浆桩(CCMG)、变径水泥土搅拌桩、双向水泥搅拌桩、混凝土芯砂石桩等。多元加固体复合地基是通过采用不同的加固体共同形成多种加固体形成复合地基,其主要目的是有效改善复合地基的工作性能。多元复合地基的工作机理主要体现在促进不排水加固体施工时土的固结、促进加载时加固体之间土体的固结和加固区下土体固结、防止地震时砂土液化、提高地基稳定性、对地基在竖向实现变刚度、变强度加固等五个层面。多方法复合加固是在地基处理的过程中,在同一场地应用两种或者两种以上的地基处理技术,通过降低地基的压缩性,提升地基承载力以及稳定性,达到地基处理的设计要求,保证工程项目施工的安全进行。大面积地基加固主要解决建设覆盖面广、规模大、数量多、标准高等特殊要求的地基处理工程。土工合成材料主要通过在软土地基中加入不同功能的土工合成材料提升软土地基的承载能力与强度特性等。例如软土路基在交通荷载的长期作用下,往往会产生软化现象,从而导致道路产生较大沉降,通过在软土地基中设置加筋材料等相关材料,实现对软土地基的加固处理,达到软土地基处理的工程要求。
3结论与建议
论文关键词水利水电 基础工程 施工技术 方法
论文摘 要地基与基础是建筑结构的重要组成部位,应引起施工作业者的高度重视,必须确保地基与基础的基本承载功能。本文通过利地基施工的一些新要求、新方法以及新技术做了简单的分析与总结。
1水利水电基础施工的新要求
1)应具有地基与基础的施工图纸和地质勘察报告等有关技术文件和资料,并掌握施工区域内的地质情况。
2)土方开挖前,应根据施工方案要求,将施工区域内妨碍施工的已有建(构)筑物、道路、沟渠、管线、坟墓、树木等,妥善处理。
3)山区施工,应事先了解当地地层岩性,地质构造、地形地貌和水文地质等,如因土方施工可能产生滑坡时,应采取可靠措施。在陡峻山坡下施工,应事先检查山坡坡面情况。如有危岩、孤石、崩塌体、古滑坡体等不稳定迹象时,应作妥善处理。
4)施工机械进入现场所经过的道路、桥梁和设备卸车地点等,应事先做好必要的加宽、加固等准备工作。
5)测量放线的定位控制线(桩)、水准基准点及基槽的灰线尺寸,必须复核,符合设计要求,并办理预验手续,且应妥善保护及经常复测。
6)场地要清理平整,表面坡度应符合设计要求的排水坡度和临时排水设施。如设计无要求时,一般应向排水沟方向作成不小于2%的坡度。
7)开方挖土低于地下水位的基坑(槽)、管沟时,应根据地质勘察文件及资料,采取措施,降低水位;一般应降至低于开挖底面的500mm,然后再开展作业面。
2水利水电基础施工的新方法
主要从两个方面进行:①对于浅基础的情形,如果不需要放坡,这个时候首先要沿着进行测量的基准灰线直边切割出来一个槽边的轮廓线,而后对作业面予以一一的展开。对于地下水位的降低和地面排水系统的建造,这二个工程都需要结合当地工程地质资料、挖方尺寸等条件予以考虑,这样就可以进一步的预防地基土结构被破坏。②还需要保证地基与基础的强度能够足以承受建(构)筑物上的全部结构荷载。为了满足这一条件,基础的耐久性、防潮性、耐侵蚀性和抗冻的能力都需要充分满足要求和条件。除此之外,为了确保地基稳定,必须让地基和基础有足够的工作面。地基变形值的范围也应该在许可的参考值数之内,这样才不会引起建筑物的开裂、倾斜或者标高产生相应的变化等等。
3水利水电基础作业方法及质量控制
①根据土质、现场出土等条件要合理确定开挖作业顺序和工作面、分段分层平均下挖展开工作面。②对浅基础不需放坡时,应首先沿测量的基准灰线直边切出槽边的轮廓线,展开作业面。③降低地下水位与地面排水,均应根据当地工程地质资料、挖方尺寸、防止地基土结构遭受破坏等,采取集水坑降水、井点降低地下水位,或采取两者相结合的措施降低地下水位。
4软土地基处理的新技术
软土地基是指压缩层主要由淤泥、淤泥质土或其他高压缩性土结构组成的地基,承载能力很低,一般≤50kN/m2,不易满足水工建筑物地基设计要求,故需进行处理。
1)软土基础的特性。①大孔隙比,高天然含水量。淤泥和淤泥质土的天然含水量w一般介于50%~70%之间,相比而言,我国软土的天然孔隙比e则一般介于1~2之间,一般情况下,这就会远远的大于液限,最高的时候,甚至可能达到200%。②低透水性。由于高含水量,在渗透系数k≤1(mm/d)的时候,透水性能就非常的差。这样,在承受强荷载作用后,孔隙水压力就会变高,地基的压密固结性能也会深受影响。③低抗剪强度。通常,软土会呈现出软塑—流塑的状态,这样在有外部荷载的时候,抗剪性能就变得极差。在土层本身含有排水出路的时候,随着有效压力的逐步增加,就会慢慢的形成固结。相对应的,如果不存在优质的排水出路,在荷载增大的情况下,强度就会衰减。 转贴于
2)处理软弱地基之方法。①排水固结法。作为解决淤泥软粘土地基沉降的有效措施和保持淤泥软粘土地基稳定的有效方法,由加压和排水两部分系统组成。②换土法。当淤土层厚度较薄时,把不能满足设计要求的淤土层换填砂壤土、灰土、粗砂、水泥土及采用沉井基础等办法进行地基处理。③强夯法。将80kN 夯锤, 起吊到高达6m~30m 的地方,让锤作自由下落运动,通过这样的运动夯实土质。如果地基是河流冲积层、滨海沉积层,或者由黄土、粉土、泥炭、杂填土等构成,使用强夯法容易达到目的。④旋喷法。旋喷法主要用于地基防渗工作的开展,通过利用旋喷机具将带有特殊喷嘴的注浆管置于土层预定浓度,而后对其予以提升,在这个时候喷嘴会以一定速度作旋转动作,这样就会产生高压,高压挤迫水泥固化浆液与土体混合,经过凝固硬化结成桩子,以达到提高地基防渗的目的。⑤振动水冲法。振冲法的工具是振冲器,它类似于一根插入混凝土振捣器的机具,该中机具涵括了上、下两个喷水口。由于振动和冲击荷载的作用,地基中会先成孔,而后在孔内予以填充砂、碎石,进而分层振实或夯实,这样地基将得以加固。⑥土工合成材料加筋加固法。其手段是平摊荷载于地基,在可能出现塑性剪切破坏时,平铺于地基表面地土工合成材料将可以对面形的破坏起到组织作用;也可以在一定的程度上减小破坏的扩张,从而提高地基的承载能力。⑦灌浆法。将水泥砂浆、水泥浆、粘土浆、粘土水泥浆及各种化学浆材(比如木质素类、聚氨酯类、硅酸盐类)予以液化,同时这些浆液也是具有固化的特性的,这个过程中会用到相关的气压、液压或电化学原理,而后将其注入地基介质中或建筑物与地基的缝隙部位,从而达到加固淤泥软土地基的效果。⑧硅化加固法。借助电渗原理,利用网状的带孔眼的注浆管,采用电动硅化法,通过轮换诸如的操作手段,把硅酸钠(Na2O·nSiO2)溶液与氯化钙(CaCl2)溶液注入土中,因为上述过程中会产生一系列的化学反应,进而生成胶凝物质,或者活化土颗粒的表面,这样土颗粒之间的连接性和土体力学的强度就会被提高,加固部位的半径会被扩大。不过这样的操作方法也有其缺陷性,即高耗电量,高成本,故而被采用的可能性一般不是很大。⑨加筋法。加筋法是为了减少整体变形,并且同时达到增强整体稳定的性能的目的。土工合成材料,因为其抗拉能力非常之强,会被埋置于土层中,这样在土颗粒和拉筋之间就会产生摩擦力,土也会与加筋材料形成一个完整的整体,这样的话,地基强度就会被提高。⑩桩基法。如果淤土较厚,含水率较高,孔隙也比较大,这样要想对其予以大面积的深处理的话就比较困难,这个时候打桩法就是一个不错的加固处理方法。
5水利水电地基施工的质量控制
①保证地基与基础具有足够的强度,能承受建(构)筑物的上全部结构荷载和地基的反作用力。②基础应具有足够的耐久性、防潮性、抗冻和耐侵蚀的能力。③地基和基础必须有足够的工作面,确保地基的稳定性。④保证地基变形值在容许范围内,且应使它不超过建(构)筑物的容许变形值,而不致引起建筑物开裂、倾斜或标高变化等。
参考文献
关键词:公路;路基;拓宽
Abstract: the rapid development of economy in our country, puts forward higher request on expressway traffic capacity. In this background, many highway to broaden the reconstruction project, highway roadbed treatment has become influence project success or failure the key. Analyzing highway subgrade broaden common processing technology, the reconstruction and summed up the effective treatment methods and construction technology.
Key words: road; Subgrade; To broaden
中图分类号:U213.1文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
一、前言
自1988年我国大陆第一条高速公路上海至嘉定高速公路的建成通车,实现了我国大陆高速公路零的突破之后,我国的高速公路建设步入了加速发展的快车道。我国早期修建的高速公路都是双向四车道(上、下行各两条行车道),这与当时的交通量是相匹配的,随着国民经济的增长,我国交通运输业得到了迅猛发展,早期相当数量的高速公路已经不能满足日益增长的交通量对公路设施的需求,这在很大程度上制约了社会的发展。
为了提高高速公路通行能力,可通过两种途径解决:一是近距离新建高速公路,二是改扩建现有高速公路。由于新建高速公路投资规模大,占用土地多,且容易造成路网分布不均,因此旧路拓宽就成为解决交通量与交通设施之间矛盾的一项重要措施,目前,广佛高速公路、深大高速、沪杭高速等多条高速公路已经完成了拓宽,荣乌高速、京港澳高速等高速公路也已经开始了拓宽改造,旧路拓宽改造很可能成为一种趋势,改造方式一般为双向四车道改八车道,拓宽方式为双侧加宽。
二、路基拓宽病害的机理分析
近年来,我国已经进行了多条高速公路的拓宽改造,但是存在普遍的是新老路基存在沉降差异高速公路,引起了路基和路面的病害,影响了行车的舒适性和快捷性,降低了道路通行能力,严重影响了高速公路的经济和社会效益,因此高速公路拓宽改造的关键问题是如何减少新老路基之间的沉降差异,并保证新老路基之间的有效连接
拓宽工程不同于一般新建公路工程,除了拓宽区域尽量保证与原高速公路的地基情况一致以外,还需要重点处理新旧路面相结合部分的地基,尽可能缩小新旧路基之间的差异,减少拓宽路基病害的发生。
通过对已加宽的高速公路调查可以发现,平原地区路面病害已纵向开裂为主,位置大多在新老路基结合处并且靠近老路基的位置,而新老路基纵向裂缝的主要原因就是新旧路基沉降差异。
新旧公路地基沉降的不同一般来说,原高速公路地基已经投入使用多年,地基经过荷载的长期作用沉降变形已经很小,相对比较稳定。
而新拓宽路基地基压缩固结时间相对比较长,在施工及竣工通车后很可能产生较大的沉降变形,再加上拓宽工程通常工期较短,很难控制工后差异沉降。所以,新旧公路的地基很容易产生不均匀沉降,进而引发纵向、横向裂缝等一系列问题。
因此,路基拓宽处理过程中主要解决的问题应当是处理好新旧路基结合部位的地基,加强新旧路基的结合强度,控制路基填料质量,严格把好施工质量控制关。
三、新旧路基衔接处理
为了保证新旧路基的结合稳定,以及减少由于新旧路基沉降量不同产生的反射裂缝,在结合部位主要采取以下措施进行处理:
(1)施工中先采用挖掘机挖除原路基边坡上的灌木及杂草,并清除原边坡表土40cm。人工清除树根、草皮等杂物。在挖台阶时,使用T 140推土机由路基底面向上开挖原路基边坡,每级台阶高80cm-lm,宽1m-1.5m,台阶底面向路中心倾斜3-4%,开挖台阶与填筑路基同步进行。当台阶侧面变得松散、塌落而不能直立时,改为开挖小台阶(高30cm,宽40cm)。在清除路基范围内的原地表草皮及表土,挖除植物余根之后,疏干淤泥污水,并对翻浆路段进行换填石渣,用推土机整平路基。非软土段直接用振动压路机进行碾压,使之达到要求的压实度;软土段在地基处理后进行碾压。
(2)对于软基处理,当石渣厚度为40cm时,一次性铺筑。检验标准是石渣的外观表现紧密,当无松散,无轮迹,再次碾压标高无显著变化时则认为石渣碾压结束。为减少新旧路基的沉降差,新填路基使用碎石土、砂砾土、山皮土等强度较高的填料。至于开挖出的红粘土填筑材料则用于新路基的边坡及路槽培土。挖出的粘土、腐殖土等原路基填料,则弃而不用。
(3)路基压实时,采用一般碾压和冲击碾压两种形式,都是在路基含水量接近最佳含水量时进行两种碾压方式相结合,可消除一般碾压时的薄弱环节,从而增加路基的整体性,达到减少工后沉降和防止新旧路基结合处有裂缝发生的目的。经最后检验,压实度均达到了设计要求潞基顶面的回弹弯沉值也很小。
(4)土工合成材料处治新老路基结合部,在公路拓宽工程中, 常用的土工合成材料就是土工格栅。由于土工格栅与土接触面的摩擦作用, 降低了拓宽处土的垂直应力, 使土体承载能力得以提高, 减少了不均匀沉降; 土工格栅对土体具有锁定作用, 使土体抗剪强度得到充分的发挥, 约束了土体的侧向变形。另外, 由于水平铺设的土工格栅具有弹性及延展性, 在反复荷载的作用下, 不会产生累积变形, 能使路基与土工格栅形成一个连续柔性整体结构, 有效地减少结合部的差异沉降及裂缝的形成。
四、结束语
旧路路基的加宽处理必须综合考虑加宽路基的稳定性和新旧路基间的整体性、路基沉降和路堤自身的压缩变形、路基土的塑性累积变形等造成的不均匀沉降,以及新旧路基间的刚度差异等对路面结构的影响。通过选择合适的施工方案和施工工艺,严格控制施工质量,就能减少新旧路基结合部病害的发生。
参考文献
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