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高速铁路软土地基处理与施工组织设计(毕业设计)

高速铁路软土地基处理与施工组织设计(毕业设计)
高速铁路软土地基处理与施工组织设计(毕业设计)

第1章绪论

自1964年日本建成世界上第一条高速铁路东京至大阪高速铁路,40多年来,高速铁路从无到有,迅速发展。而在我国,随着经济建设的迅速发展,我国的铁路运输也已进入了高速铁路大规模建设时期,尤其是客运专线的建设。在铁路工程建设中,路基作为铁路线路的主体工程,直接承受着轨道上部所传递的巨大压力,因此路基必须坚固而稳定,必须具有强度高、刚度大、稳定性和耐久性好,并能抵抗各种自然因素的影响,在运营条件下将线路轨道的设计参数保持在要求的标准范围之内。如何正确地对边坡和路基进行相应地处理以保证高速铁路的正常运营,成为了铁路建设中的一个很重要的问题。

1.1 支挡结构简述

支挡结构[1]包括挡土墙、抗滑桩、预应力锚索等支撑和锚固结构,是用来支撑、加固填土或山坡土体,防止其坍滑以保持稳定的一种建筑物。在铁路、公路路基工程中,支挡结构被广泛应用于稳定路堤、路堑、隧道洞口以及桥梁两端的路基边坡等,主要用于承受土体侧向土压力。在水利、矿场、房屋建筑等工程中,支挡结构主要用于加固山坡、基坑边坡和河流岸壁。当以上工程或其他岩土工程遇到滑坡、崩塌、岩堆体、落石、泥石流等不良地质灾害时,支挡结构主要用于加固或拦挡不良地质体。支挡结构是岩土工程中的一个重要组成部分,随着我国国民经济水平的提高与基本建设的不断发展,以及支挡结构技术水平的提高和减少环境破坏、节约用地观念的加强等,支挡结构在岩土工程中的使用越来越广泛,特别是在铁路、公路路基及建筑基础工程中所占的比重也越来越大。

1.1.1 挡土墙简述

挡土墙[2],顾名思义,是用来挡土的墙,是一种墙或类似于墙的结构物,是为了保证填土位置或挖方位置稳定而修筑的一种永久或临时人工构造物。

在铁路、公路、航运、水利、矿山及建筑部门的土木工程中,挡土墙的应用十分广泛。当山区地面横坡过陡,常在下侧边坡设置挡土墙,或在靠山侧,由于刷坡过多,不仅土石方工程数量大,而且破坏了天然植被容易引起灾害,因此设置路矩挡土墙以降低路堑高度。在平原地区多为良田,为了节约用地,往往也在路基一侧或两侧

设置挡土墙。在滨河地段或有其他建筑物时,修建挡土墙可以收回坡脚,以避免冲刷威协或避开建筑物。当高路堤、深路堑土石方数量过大取弃困难时,也可设置挡土墙以减小土石方数量。此外,挡土墙还常用来整治崩坍、滑坡等路基病害。

铁路路基挡土墙[3]是支撑路基填土或山坡土体、防止填土或土体变形失稳、承受侧向土压力的构筑物。在铁路工程中,挡土墙被广泛应用于支撑路堤或路堑以及隧道洞口、桥梁两端的路基边坡和河岸护堤等地方。挡土墙在铁路防护工程中占有很大的比重,为铁路的安全畅通发挥着重要的作用。

1.1.2 挡土墙的分类

铁路挡土墙,按其设置的位置可分为:

遇高填路堤、陡坡路堤、河岸路堤时,常采用的路肩墙(图1—1)或路堤墙(图1—2),这两种墙可防止路基边坡或基底滑动,收缩填土坡脚,减少土石方并少占农田;在岸边修建的挡土墙还可保护路基不受水流冲刷,保证库容或减少河床的压缩量。

设置在路堑边坡挡土墙称为路堑墙[4] (图1—3),这种墙可支撑开挖后不稳定的边坡,减少刷方量,降低刷坡高度。路堑挡土墙还常与拦石墙、护墙等综合使用,除支护边坡外还起基础的作用。

此外,还有支撑不稳定山坡的山坡挡土墙、为避免侵占邻近线路的既有建筑物而修建的挡土墙、为缩短隧道或明洞的长度而在洞口设置的挡土墙、在车站上为供旅客上下车或装卸货物方便而设置的站台墙以及桥头翼墙等。

图1-1 路肩墙图1-2 路堤墙

图1-3 路堑墙

根据墙背的倾斜方向分为:俯斜、仰斜、垂直三种形式。

根据建筑材料、计算理论和结构型式的不同,可将挡土墙分为重力式挡土墙和轻型挡土墙,下面将对这两种形式的挡土墙进行介绍。

1.1.3 重力式挡土墙

重力式挡土墙是一种以挡土墙自身重力来维持挡土墙在土压力作用下稳定的挡土墙。它是我国目前常用的一种挡土墙。重力式挡土墙一般采用干砌片石、浆砌片石、混凝土及砖等土石场工建造,一般都做成简单的梯形。由于石料来源丰富,所以它可以就地取材,施工方便,而且其经济效果好,不需复杂的施工设备和技术,当墙高较低,地层稳定、开挖土石方时不会危及相邻建筑物安全的地段,其经济效益明显。所以,重力式挡土墙在我国铁路、公路、水利、港湾、矿山等工程中得到广泛的应用。但其也有不可克服的缺点:由于重力式挡土墙靠自重维持平衡稳定,因此,体积、重量都大,在软弱地基上修建往往受到承载力的限制,另外重力式挡土墙施工主要由人工操作,耗费的材料和人力过多,占地面积过大,在科技发达的今天,已经不是最经济的挡土结构形式[5]。

重力式挡土墙可根据其墙背的坡度分为仰斜、垂直和俯斜三种类型。重力式挡土墙由墙身、基础和墙帽三部分组成,一般不配钢筋或只在局部范围内配以少量的钢筋,如图1-4所示。

1.1.4 轻型挡土墙

随着国民经济的发展,国家的钢材和水泥产量逐年增多,为适应不同地区的条件和发展新技术的需要,逐步发展了各种不同型式的钢筋混凝土结构的挡土墙,如:桩板式挡土墙、锚杆挡土墙、锚定板挡土墙、薄壁式挡土墙、抗滑桩及加筋土挡土墙等陆续出现。轻型支挡结构以其具结构轻、施工快捷、便于预制和机械化施工、节省材料和劳力、造价低等优点,在各类岩土工程中得到广泛的应用。随着生产技术的不断发展,今后还将会有一些新的结构形式不断出现。本次设计中将会用到的是桩板式挡土墙,桩板式挡土墙如图1-5所示。

桩板式挡土墙[6]是一种在桩之间设挡板或土钉等其他结构来稳定土体的挡土结构,它由锚固桩发展而来的,当路基边坡采用悬臂式锚固桩支挡时,存在桩间支挡类型选择问题,桩间挂板或搭板就形成了桩板墙。桩板墙利用挡土板将侧向力传递给桩,通过桩体使路基获得稳定。桩板墙完全靠桩的锚固段两侧的土体作用力的平衡来维持支挡结构物的稳定。

由于桩板式挡土墙的高度可不受一般挡土墙高度的限制,一般悬臂式桩板墙地面

以上悬臂高度可达15m左右预应力锚索桩的地面以上高度可达20~25m,地基强度不足可由桩的埋深得到补偿。挡土板与一般桩间挡土墙相比,其优点在于可以不考虑基底承载力;采用装配式挡土板施工方便快捷。滑坡和顺层地段,桩上设锚索或锚杆可减小桩的埋深和桩的截面尺寸,在悬臂较大或桩上外力较大时,是一种很好的支挡型式。其在减小工程数量、缩短工期、降低成本、节约投资等方面相比于桥梁方案和挡土墙方案在高陡边坡路段及车站地段有着明显的优越性,且施工简便,外型构造美观,运营后养护、维修费用低,同时可自上而下逆向施工,避免大面积开挖造成路基失稳。从而在一些需要设高路堤挡土墙或高路肩挡土墙的地段及地基条件不够好的情况下采用,有其独特的优点。

图1-4 重力式挡土墙图1-5 桩板式挡土墙桩板式挡土墙可用于一般地区、浸水地区和地震区的路堑和路堤支挡;也可用于滑坡等特殊路基的支挡工程;桩的自由臂长度不宜大于15m,桩间距宜为7~8m;当桩的地面以上长度大于15m或桩侧土压力较大时,可在桩上部加设锚索(杆)组成预应力锚索(杆)桩。

桩板墙的分类如下:

(1)按工程设置位置分:路肩式桩板墙,路堤式桩板墙,路堑式桩板墙;

(2)按其结构形式分:锚索(杆)桩板墙,悬臂式桩板墙,锚拉式桩板墙;

(3)按挡土板的类型:

截面:矩形、槽型、变截面;

板型:平板型、弧线型、折线型;

位置:外挂式、内置式;

(4)按桩的截面类型分:

矩形截面,T形截面;

等截面,变截面。

1.2 复合路基在铁路软土路基处理工程中的运用

1.2.1 地基处理简述

所谓地基处理[10]就是按照上部结构对地基的要求,对地基进行必要的加固和改良,提高地基的承载力,保证地基的稳定,减少建筑物的沉降和不均匀沉降,消除湿陷性,提高抗液化能力。地基处理的对象是软弱地基和特殊土地基。经过处理后的地基又称为人工地基,而在人工地基中,复合地基己与浅基础(或称均质地基)和桩基础一道,成为工程中常用的三种地基基础型式。

复合地基(Composite Ground)是指天然地基在地基处理过程中部分土体得到增强,或被置换,或在天然地基中设置加筋材料,加固区由基体(天然地基土体)和增强体二部分组成的人工地基。目前的复合地基形式有置换、排水固结、振密挤密、加筋及化学处理等。按目前的概念,复合地基有水平向增强体型和竖直向增强体型这两种型式,见图1-6和图1-7所示:

图1-6 水平向增强体复合地基 图1-7 竖直向增强体复合地基

当这两种基本形式不满足工程需要时,人们又探索研究开发了新的更有效的软土地基处理方法,即桩—网复合地基,这也是本次设计处理软土路基要用到的方法。

1.2.2 桩—网复合地基的概念

“桩—网复合地基”的定义:所谓桩—网复合地基(pile —net composite foundation ),是指天然地基在地基处理过程中,下部土体得到竖直向增强体—“桩”的加强从而形成桩土复合地基加固区,并在该区上部铺设水平向增强体—“网”从而形成加筋土复合地基加固区,使网—桩—土协同作用、共同承担荷载的人工地基。

以上对“桩—网复合地基”这种综合地基处理方法所下的定义,其意图是突出强调桩、网、土三者在承担荷载的过程中都起作用,都有贡献,即三者协同作用,构成一个整体,共同承载;虽然它们在承载过程中的作用大小和方式可能不同,但无论从

荷载

增强体

荷载

增强体

力学机理上还是从设计、施工方法上来讲,都不能忽视,这与以往只过分强调某一部分,譬如强调桩、轻视网、忽视土的倾向是不同的。

1.2.3 桩—网复合地基的组成

“桩—网复合地基”这一体系由以下五部分共同组成[11]: (l)上部(路堤)填土;

(2)上部网(一层或几层,铺设于桩头之上); (3)中间砂石褥垫层及可能存在于垫层中的网;

(4)下部一般为非刚性桩(如散体材料桩或柔性桩、木桩,当然也可能会是刚性 桩)及桩间土(一般为天然软粘土);

(5)下部桩土复合地基加固区下的天然软土层或持力层。 其中的核心部分是桩和网。

图1-8 桩—网复合地基组成

1.2.4 桩—网复合地基的特点

桩—网复合地基的特点是桩—网—土三者协同工作,桩—网复合地基具有以下优点[13]:

(1)桩—网复合地基具有桩体、热层、排水、挤密、加筋、防护等综合效能; (2)比较容易实现在天然软土地基上快速填筑稳定的路堤或堤坝,不需预压期,施工方便;

(3)工期沉降较快,工后沉降较易控制,可缩短上期,加快上程进度;

下卧软土层 下卧持力层

桩间土

桩土复合地基加固区

路堤

褥垫层

(4)可采用控制上后沉降理论进行设计,布置成疏桩,进而大幅降低工程建设成本。

桩—网复合地基由于具有上述突出的优点,近年来应用很广泛,很适合于天然软土地基上的铁路、公路、城市道路、长大堤坝和大面积填方类上程。但是由于其作用机理比较复杂,理论研究还不很成熟,工程的设计成功与否常常起决于设计人员的理论水平和上程经验,且很多设计趋于保守,不能够充分发挥地基的承载力。

1.3 本次设计要做的工作

本次设计针对的是温台甬铁路客运专线的一段,温台甬铁路是国家《中长期铁路网规划》的一个重要项目,其项目建议书于2004年10月获得国家发改委批准。甬台温铁路北起浙江省宁波市,南至温州市,全长280km,为国家I级双线铁路,设计时速200km。这一工程沿线地质条件复杂,软土地基设分布广泛,桥隧长度占全线62%,施工难度大。

本次设计主要包括以下工作:

(1)温台甬铁路客运专线DK145+515~DK145+632支挡结构的设计;

(2)温台甬铁路客运专线DK147+200~DK148+500软土地基加固设计;

(3)两种不同支挡结构的施工组织设计;

(4)桩——网复合地基的施工组织设计。

第2章工程地质和水文地质情况

2.1 DK145+515~DK145+632的工程地质及水文地质情况

2.1.1 工程地质情况

该工段起自隧道出口,地处剥蚀低山区,地势起伏不平。山体自然坡度20~30度,山坡上竹林茂盛,地层岩性如下所示:

(1)粉质黏土夹碎石,褐黄色,硬塑;

(2)凝灰岩,灰黄色,呈土状;

(3)凝灰岩,灰黄色,强风化;

(4)凝灰岩,灰黄色,弱风化。

2.1.2 水文地质情况

地下水不发育。线路右侧发育一冲沟,水量不大。

2.2 DK147+200~DK148+500的工程地质及水文地质情况

2.2.1 工程地质情况

该工段地处山间谷地地区,为软土区域,地形较为平坦,辟为果园及稻田,土层为软土,天然孔隙比大,天然含水量高,抗剪强度低,,渗透系数小,各土层如下:

(1)粉质黏土:软塑,含铁锰质斑点;

(2)淤泥质粘土:流塑,有机质含量高;

(3)细圆砾土:饱和,中密;

(4)-1

J凝灰岩:褐黄色~灰黄色,全风化Ⅲ;

3

J凝灰岩:黄色~褐色,强风化Ⅳ。

(4)-2

3

各土层主要物理力学指标如下表所示:

表2-1 土层主要物理力学指标

层号W(%) r(kN/m3) e %u%cu C u(kPa) E s(MPa) Q s(kPa)

(1) 40.89 18.7 1.14 12 14 ~ 3.67 20

(2) 47.72 17.6 1.35 8 15 13 2.93 8

2.2.2 水文地质情况

地下水主要为第四系孔隙潜水,发育,水位0.5~1m。

第3章挡土墙的设计

DK145+515~DK145+632工段由于山体自然坡度较大,需用支挡结构来进行防护,这里采用的是重力式挡土墙和桩板式挡土墙,根据地形坡度和由于土物理参数变化而引起的土压力的变化,结合经济方面的因素,决定对DK145+514~+527,+570~632段左侧采用桩板式挡土墙收坡,剩余的工段左侧用重力式挡土墙来处理。

3.1 桩板墙的设计

3.1.1 布置原则

(1)桩板式挡土墙的桩间距、桩长和截面尺寸的确定,应综合考虑达到安全可靠、经济合理;

(2)桩的自由悬臂长度不宜大于15m;矩形截面时,桩截面的短边尺寸不宜小于1.25m;桩间距宜为5~8m[8];

(3)锚固段必须置于稳定的地层中;

(4)挂板的一侧应在一个平面内。路堑边坡坡脚设桩板墙时,靠线路一侧应预留出锁口和护壁的位置。如果是外挂式板,还应预留出挂板的位置。

3.1.2 桩的设计

在进行桩的设计前,作如下基本假定:将桩,锚固段桩周岩土及锚索系统视为统一的整体,在计算桩的反力时将桩简化为受横向约束的弹性地基梁,根据位移变形协调方程,按地基系数法计算锚索拉力和侧向压应力。

根据施工方面的要求及地形和经验,桩间距取为5m,桩的悬臂长取为10m,桩截面取为矩形截面,桩身截面尺寸取为2.0m×2.5m。现对其其余部分进行设计和检算。

3.1.2.1 计算设计荷载及其分布

(1)桩悬臂段土压力分布的计算:

由土力学的相关知识可知[3]:当地面作用有均布荷载时,从均布荷载的两个端点分别作与水平线成θ(θ为破裂角)的两条辅助线,并与挡土墙交与两点,可近似认为两点之外的土压力不受地面荷载的影响,两点之间的土压力按满布的均布地面荷载来算,本次设计即按这一理论来进行计算。

计算简图如图3-1:

图3-1 桩悬臂段的受压计算图

计算中相关参数如下:

换算荷载土柱高0h =3m 荷载分布宽度0L =3.7m 路基面宽度8.8m K =(8.8-3.7)/2=2.55m

综合内摩擦角?=45° 墙背摩擦角δ=?/2=22.5° 墙背倾角0° 容重γ=21kN/3m 悬臂端长度D H =10m 计算过程:

① 计算破裂角θ及确定破裂面: 按库仑公式计算:

0A =1

2

D H (D H +0h )=10×(10+3)/2=65m 2

0B =K 0h =2.55×

3=7.65m 2 ψ=?+δ-α=45+22.5=67.5°

tan θ=-tan ψ±

=-tan67.5° θ=arctan0.52589=27.75°

D H tan θ=10×0.52589=5.26m

所以破裂面交在换算土柱内。

① 计算应力 由库仑公式计算:

αK

=

22

cos cos 1?

δ?+??=0.160

x1E =2D α12

H K γ=1

2×0.160×21×100=168kN x1Z =D H /3=3.33m

1h =

tan K

θ

=2.55/0.52589=4.85m x2E =αK γ0h 2h =0.16×

20×3×(10-4.85)=49.44kN x2Z =2h /2=(10-4.85)/2=2.58m (2)桩锚固段部分土压力的计算: 计算简图如图3-2:

图3-2 桩锚固段的受压计算图

计算相关参数如下:

土层内摩擦角?=40° 容重γ=19kN/m 3 地面以下桩长设为H 墙背摩擦角δ=?/2=20° 由库仑公式计算:

根据已知条件查表得αK =0.199

则x E =2α12H K γ=1

2×0.199×192H =1.892H

x Z =2H /3

3.1.2.2 根据抗倾覆稳定性验算确定地面以下的桩长 验算要求:

(3-1)

式中: []t K ——抗倾覆许用安全系数值,取1.5。

将前面所算数据代入4-1中:

(1.89×23H /3)/(168×3.33+49.44×2.58)≥1.5 得: 3H ≥817.85

考虑到施工方便,取地面以下的桩长H =10m 。 3.1.2.3 桩的内力计算:

(1)悬臂段的内力计算:

悬臂段桩长分为10等分,按式(1)计算各点的弯矩M 及剪力Q(当y ≤4.85m 时,只取公式的第一项),计算公式:

(3-2)

式中:γ——填土容重,取20kN/;

λ——填土主动侧压力系数,用下列公式计算:

(3-3)

代入数据计算得λ=0.17939; y ——自桩顶算起的桩身长度; L ——桩中一中间距;取为5m ;

δ——桩背处摩擦角,取为22.5°;

0σ——列车荷载换算侧压力强度;本设计中取为20×

3=60kN/㎡; 4.85——前面所算出的未受列车荷载影响的桩(背)段计算长度。 计算结果如下表3-1所示:

表3-1 桩悬臂端内力的计算

y (m) 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 弯矩(kN·m) 6438 4400 2789 1588 780 348 177 75 22 3 剪力(kN)

2256

1822

1403

1002

617

249

133

75

33

8

(2)桩身锚固段的内力计算

同样将桩身分为10段,按下列公式分别计算:

(3-4)

(3-5)

式中:β——桩的变形系数,本设计中矩形桩取1.0;

[]x x

t t x1x1x2x2

E Z K K E Z E Z =

≥+230( 4.85)cos cos 6

2

-=

+

y L y L M σδ

γλδ

=

λ0m 0m

Q M M b α

β=+0q 0q Q Q M b αβ=+

0Q ,0M ——单位剪力、弯矩,本设计中取值即为各个截面的剪力,弯

矩,具体计算见桩锚固段部分土压力计算的相关内容;

m a ,m b ,q a ,q b ——分别为0Q =l 、0M =l 时的弯矩、剪力的无量纲系数,

具体数值见结构力学“位移法计算超静定结构”的相关内容。

计算得:桩身锚固段各部分弯矩和剪力图如表3-2所示:

表3-2 桩锚固端内力的计算

y(m) 0 -2 -4 -6 -8 -10 弯矩(kN·m)

6000 7800 10000 8200 3000 0 剪力(kN)

2000

1000

-980

-2000

-2100

-5

3.1.2.4 截面配筋计算

按《建筑结构荷载规范》(GB 50009—2001)的规定,建筑结构的安全等级采用二级,结构的重要性系数q b =1.0,永久荷载分项系数采用G γ=1.35,可变荷载分项系数采用Q γ=1.4,由于可变荷载引起的荷载效应占总荷载效应的22.7%,永久荷载引起的荷载效应占总荷载效应的77.3%,故综合荷载分项系数γ=1.35 ×0.773+1.4×0.227=1.361。

进行配筋计算时所用参数如表3-2所示

表3-3 混凝土和钢筋的设计强度和弹性模量

材料

设计强度(kPa)

弹性模量(kPa)

混凝土(C20)

轴心抗压

c f =9600 c E =2.55×710

抗拉 t f =1100

热轧钢筋

HRB235级

y f =210 000 s E =2×810

HRB335级

y f =300 000

(1)桩悬臂段的配筋计算

由前面桩内力的计算可知:最大弯矩max M =6438 kN·m ,最大剪力max V =2256kN 。 ①正截面设计:

M =0γγmax M =1.0×1.361×6438=8762kN·m 截面有效高度0h =h-0.075=2.5-0.075=2.425m ξ

钢筋直径采用φ28,设计强度为300 000kPa ,

钢筋面积s A =0c

y

bh f f ξ=

0.08092 2.4259600

300000

???=0.0125m 2

根数n=

2

0.01254

π0.028

??=20.3 考虑到施工方便,取n=20根。 ②斜截面检算:

cs 0G max V V V γγ===1.1×1.361×2256=3377.5kN 0h

b

=2.425/2=1.21<4.0

0.25c c 0f bh β=0.25×1.0×9600×2×2.425=11640kN>V 截面大小满足斜截面检算要求

因为V <0.7t 0f bh =0.7×1130×2×2.425=3836kN 所以只需按构造要求配置箍筋,

根据构造要求,箍筋间距取为400mm ,双肢 又最小配筋率vmin ρ=0.24×t

yv

f f =0.24×1100/210000=0.126% 箍筋配筋率v ρ=

A

bs

=4×π×2r /(2×0.4)> vmin ρ=0.126%(r 为箍筋半径) 得:r>0.89m 故箍筋取为φ18,双肢。

(2)桩身锚固段的配筋计算

由前面桩内力的计算可知:最大弯矩max M =10000kN·m ,最大剪力max V =2000kN 计算方法同桩悬臂段的配筋计算 ①正截面设计:

M =0γmax M =1.35×10000=13500kN·m

设截面有效高度0h =h -0.06-0.0775=2.5-0.06-0.0775=2.3625m ξ

=0.1351 钢筋直径采用φ28,设计强度为300 000kPa , 钢筋面积s A =0c

y

bh f f ξ=

0.13512 2.36259600

300000

???=0.0205㎡

根数n=

2

0.02054

π×0.028

?=33.6 考虑到施工方便,取n=35根。

②斜截面检算:

由于锚固段的剪力设计值小于悬臂段的剪力设计值,而悬臂段的斜截面检算是根据构造要求来配筋的,故锚固段也只需根据构造要求配筋即可,也就是说,和悬臂段的箍筋配置完全相同。

(3)架立钢筋及纵向构造钢筋的设计

架立钢筋及纵向构造钢筋的设计完全根据规范要求来配置,为方便施工,所用钢筋种类同箍筋,另外,在纵向受力筋的布置方面,由于桩的悬臂段需20根,锚固段需35根,但考虑到计算桩悬臂所需钢筋根数时,20根偏小,故纵向受力筋的截断位置应比地面稍高一点,钢筋的具体分布见附录中02、03号图。

3.1.3 挡土板的设计

挡土板采用矩形预制挡板,其设计按均布荷载作用下的简支梁来进行计算,根据挡土板所放位置的不同,其所受土压力大小差别很大,为节省材料,现将挡土板分为两类来设计:A型板和B型板,桩间距桩顶0~5m采用A型板,距桩顶5~9m采用B 型板,挡土板的设计所用材料及其相应各参数如下表所示:

表3-4 混凝土和钢筋的设计强度和弹性模量

材料设计强度(kPa) 弹性模量(kPa)

混凝土(C20)

轴心抗压

c

f=9600

c

E=2.55×7

10抗拉标准值tk f=1540

抗拉设计值

t

f=1100

热轧钢筋HRB235级y f=210 000

s

E=2×8

10 HRB335级y f=300 000

3.1.3.1 A型板的设计

(1)作用在板上土压应力的计算。

同桩的悬臂端的受力情况相同,见桩悬臂段土压力分布的计算:由计算简图可见,距桩顶5m处土的压应力最大,取为设计值σ,σ=21×0.16×5+20×3×0.16=26.4kN/m2

根据经验及施工条件,板的厚度b取为0.5m,高度取为0.3m。

则分布荷载为q=bσ=0.5×26.4=13.2kN/m

(2)配筋计算

由于可变荷载引起的荷载效应占总荷载效应的36.4%,永久荷载引起的荷载效应占总荷载效应的63.6%,故综合荷载分项系数γ=1.35 ×0.636+1.4×0.364=1.368。 考虑到桩间距为5m ,桩宽2m ,取计算跨度0L 取为3.2m ①正截面承载力计算:

跨中弯矩max M =208

qL =213.2 3.28?=16.89kN·m

设计弯矩M =0γγmax M =1.0×1.368×16.89=23.11kN·m 截面的有效高度0h =30-5=25cm

11ξ==

25

钢筋计算强度为300 000kPa 钢筋面积0c

s y

bh f A f ξ=

=0.083×0.5×0.25×9300/300000=0.000322m 2

采用2φ16 s A =0.00040m 2>0.000322m 2(可) s 00.000402

=

0.250.5

A bh ρ=

?=0.322%>min ρ=0.2% 故配筋率满足要求。 ②斜截面承载力计算

混凝土承受的最大剪力位于板跨端点 max 0.5V qL ==0.5×

13.2×5=33kN 0max V V γγ==1.0×1.368×33=45.144kN 截面尺寸检算 0h

b

=0.25/0.5=0.5<4 0.25c c 0f bh β=0.25×1.0×9600×0.5×0.25=300kN>V =45.144kN 故截面尺寸满足要求。 混凝土抗剪承载力

c V =t 00.7f bh =0.7×

1100×0.25×0.5=96.25kN>V =45.144kN 故箍筋只需按构造要求设计即可。

根据构造要求,箍筋间距取为200mm ,双肢,钢筋种类为HPB235级 又最小配筋率vmin ρ=0.24×

t

yv

f f =0.24×1100/210000=0.126%

箍筋配筋率v ρ=

A

bs

=4×π×2r /(0.5×0.2)> vmin ρ=0.126%(r 为箍筋半径) 得:r>0.32m 故箍筋取为φ8,双肢。 (3)挠度及裂缝开展验算

挠度及裂缝开展宽度检算采用荷载的标准组合并考虑长期作用的影响。 可变荷载引起的水平土压力 1q =b 0h αK γ=0.5×20×3×0.16=4.8kN/m 恒载引起的水平土压力

2q =b αK γH =0.5×21×0.16×5=8.4kN/m 荷载的长期荷载:

参照《建筑结构荷载规范》,准永久系数取0.6。 q q =0.61q +2q =0.6×4.8+8.4=11.28kN/m

荷载弯矩准永久值q M =2q 0

8q L =11.28×23.2/8=14.44 kN·m 荷载的短期效应k 12=+q q q =4.8+8.4=13.2kN/m

荷载弯矩标准值2k 0

k 8

=q L M =13.2×3.2×3.2/8=16.89kN·m

受拉钢筋不均匀系数ψ

k

sk 0g 0.87=

M h A σ=16.890.870.250.000402

??=193 172kN/m 2

te A =bh =0.5×0.3=0.15m 2 s

te te

=

A A ρ=0.000402/0.15=0.00354<0.01 根据规定,取为0.01。 tk

te sk

0.651.1=-

f ψρσ=0.651540

1.10.01193172

?-

?=0.5818

混凝土构件刚度

s

E c

=

E E α=200000000 / 25500000=7.843 短期刚度:

2

s s 0s E 1.150.26E A h B ψαρ=

++=22000000000.0004020.251.150.58180.267.8430.01

???++??=9164kN·m 2

长期刚度:

B =

k s q k (1)-+M B M M θ=16.899164

14.44(21)16.89

??-+=4940kN·m 2

挠度计算: 4k 0

max

5384=q L f B =4513.2 3.23844940

???=0.0036<[]f =0200L =3.2/200=0.016m

进行裂缝宽度验算: 构件受力特征系数:cr α=2.1 主筋净保护层厚度:c =35mm

纵向受力钢筋换算直径:eq d =2

22d d ν

=16mm (ν取1.0)

最大裂缝开展宽度: m a x ω=eq

sk

cr s

te

(1.90.08

)+d c E σαψ

ρ

=2.1×0.5818×193 172×(1.9×35+0.08×16/0.01)/200000000 =0.22mm<[]ω=0.3mm (满足要求) (4)架立钢筋及纵向构造钢筋的设计

架立钢筋及纵向构造钢筋的设计完全根据规范要求来配置,采取和箍筋一样的钢筋,共布置四根,钢筋的具体分布见附录中的相应的钢筋分布图。 3.1.3.2 B 型板的设计

B 型板的设计和A 型板的设计方法完全相同,只是设计荷载不同,现设计如下: (1)作用在板上土压应力的计算:

同桩的悬臂端的受力情况相同,见桩悬臂段土压力分布计算相关内容: 由计算简图可见,距桩顶9m 处土的压应力最大,取为设计值σ σ=21×0.16×9+20×3×0.16=39.84kN/m 2 同样,板的厚度b 取为0.5m ,高度取为0.3m 。 则分布荷载为q =b σ=0.5×39.84=19.92kN/m (2)配筋计算

由于可变荷载引起的荷载效应占总荷载效应的24.1%,永久荷载引起的荷载效应占总荷载效应的75.9%,故综合荷载分项系数γ=1.361。 计算跨度0L 取3.2m 。

①正截面承载力计算:

跨中弯矩max M =20

8qL =219.92 3.28

?=25.49 kN·m

设计弯矩M =0γγmax M =1.0×1.361×25.49=34.70 kN·m 截面的有效高度 0h =30-5=25cm ξ

钢筋计算强度为300 000kPa 钢筋面积:0s c

y

bh f A f ξ=

=0.1275×0.5×0.25×9300/300000=0.000494m 2

采用2φ18 s A =0.000509m 2>0.000494m 2(可) ρ=

s 0A bh =0.0005090.250.5

?=0.407%>min ρ=0.2% 故配筋率满足要求。 ②斜截面承载力计算

混凝土承受的最大剪力位于板跨端点: max V =0.5qL =0.5×

19.92×5=49.8kN 0max V V γγ==1.0×1.361×49.8=67.78kN 截面尺寸检算:

h b

=0.25/0.5=0.5<4 0.25c c 0f bh β=0.25×1.0×9600×0.5×0.25=300kN>V =73.494kN 故截面尺寸满足要求 混凝土抗剪承载力

c V =0.7t 0f bh =0.7×

1100×0.25×0.5=96.25kN>V =73.494kN 故箍筋只需按构造要求设计即可

同前A 型板的设计,箍筋取为φ8,双肢。 (3)挠度及裂缝开展验算

挠度及裂缝开展宽度检算采用荷载的标准组合并考虑长期作用的影响。 可变荷载引起的水平土压力: 1q =b 0h αK γ=0.5×20×3×0.16=4.8kN/m 恒载引起的水平土压力:

2q =b αK γH =0.5×21×0.16×9=15.12kN/m

公路工程施工中软土地基的处理工艺初探 尹龙飞

公路工程施工中软土地基的处理工艺初探尹龙飞 发表时间:2018-11-20T10:50:35.197Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第22期作者:尹龙飞毕经超 [导读] 不同地区的软土地基在形态特征方面有一定的相似性和差异性,因此,对软土地基进行处理时。 中国建筑土木建设有限公司北京 100000 摘要:在我国社会经济显著提高的背景下,人们的生活水平也得到显著的提高,从而给交通工程的质量提出较高要求,以推进我国公路工程的积极发展。但是,由于工程数量的逐渐增加,企业在建设期间也面对很大挑战。尤其是软土地基,对其进行优化处理,将确保公路工程的稳定进步和发展。 关键词:公路工程;施工;软土地基;处理技术 1公路工程软土地基的处理原则 软土路基施工工艺的选择和处理需要坚持以下原则:(1)因地制宜。不同地区的软土地基在形态特征方面有一定的相似性和差异性,因此,对软土地基进行处理时,要严格遵守因地制宜的原则,并结合实际施工情况,包括地基情况、施工条件以及周围环境等,选择适宜的施工工艺,对软土地基进行处理,使其各项性能满足工程建设的要求。(2)经济合理。施工过程中,要有效地实现经济效益的最大化,就要对施工过程的成本进行控制。要始终坚持经济合理的原则,制定可行性报告,并在综合考虑环保效益、机械设备使用率等因素的基础上,对软土地基的处理工艺进行选择,要尽量将设备和材料的运输等费用降到最低,以有效地节约成本。 2软土地基的特性 (1)具有较大的变形应力。由于软土地基的抗剪切能力不高,因此,当外力作用发生变化,超出其承受能力范围后极易发生变形,并且在土体位移以及外力的共同作用下使地基发生塌陷。(2)沉降不均匀。软土地基中的砂土与粉土在一定程度上会对地基的微粒层造成影响,在外力作用下,地基会发生沉降,微粒层与软土层不同,其产生的沉降程度就会不同,导致地基整体出现不均匀沉降,使路面发生塌陷。(3)渗透性不好。软土地基的含水量很高,其透水性差的特性导致过多的地下水不能及时排出,从而间接影响地基基础单位面积的承载力。 3公路工程中软土地基处理技术的应用 3.1强夯法 强夯法在实际操作期间,是将重量为80千克到400千克的重锤在40米范围内的空中放开,确保其实现自由落体运动,保证落地后达到夯实地面的作用。该方法的使用在整体上具备一些优势。如:可以将强夯法应用在地基类型更为广泛的区域,也能对软土地基的强度进行优化改善,在能够提升抗振动液化能力基础上,也能保证地基压缩性的降低,确保其湿陷性的消除。所以说,强夯法的应用十分必要,在很大执行条件下,都能促进黄土地基、可液化沙土基地的有效处理。 3.2挤密桩法 挤密桩法是运用冲击或振动方法,把圆柱形钢质桩管打入原地基,拔出后产生桩孔,之后再回填素土、灰土、石灰土、水泥土等材料并加以夯实,继而产生大直径桩体和原地基形成复合地基,一起承受上部荷载。挤密桩法的优势是不用取土,在之前地基上挤压成孔、横向紧密,所以施工工作量小,施工进度相对快,能够就地取材,工程造价相对低。灰土、素土挤密桩法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土与杂填土地基,为5m~20m左右的处理深度。当地基土大于24%含水量、大于65%饱和度时,不能使用这方法。 3.3换填法 换填法适用于浅层软土地基,其工作原理是:将基础地基以下较浅范围内的松散、软弱土层挖除,然后用质地坚硬、强度高、稳定性好、抗侵蚀性高的砂石、片石等进行填充。在这个过程中,要采用人工或机械方法对表层进行压、夯、振动处理,从而使其满足工程要求的全过程。 3.4高压喷射注浆法 高压喷射法的工作原理主要是利用钻机的高压作用将浆液注射到土体中,实现土体与浆液的混合,从而形成水泥土体,以达到提高土体强度的目的。具体操作流程为,首先用钻机在地基上钻孔,将浆液注入高压设备中,通过高压作用使浆液形成20MPa以上的高压射流。然后,将注浆管插入需要加固的软土地基中,插入深度要深一些,以确保泥浆与土体的良好混合。泥浆注入后,要将其与土体进行搅拌混合处理,确保其混合均匀,这种方法形成的土体具有较高的强度。在这个过程中,土体中颗粒较小的部分会随着水一起浮到表面,而颗粒大的部分会在重力以及其他外力的作用下与浆液混合并重组。目前,这种方法主要应用在黏性和砂类土中,由于其操作简单,在公路工程建设中应用较多。 3.5表层处理法 表层处理方法在实际应用过程中,主要对软土地基的表层做出分析。在大多数发展情况下,主要是为其添加一些合适的材料,并增加排水技术的科学、合理利用,确保能将软土地基中存在的大量水分排出去,也能减少表层上的含水量,确保在很大程度上提高软土地基的强度,以达到良好的处理目的。在该方法使用期间,其具备的优点能够实现软土地基的优化处理,通过相关技术的应用,也能在深层次范围内,实现软土地基的处理工作,避免其对土质结构产生很大影响,确保在积极防范基础上,降低对土质结构产生的影响,也能实现软土地基切变现象的防范工作。在该方法使用期间发现,不仅能将软土地基表层上的水分进行排除,也能促进沙土处理工作的完成。在排水处理工作中,也能通过对施工现场实际发展情况的分析,为其挖一个排水槽,确保排水工作的完善性。在进行沙土处理工作中,要基于其存在的较多水分和软土地基的薄度做出分析,确保为其增加一定厚度的砂垫层,该执行手段不仅能达到降低水分含量的目的,也能获得良好的软土地基加固工作。 3.6化学加固法 化学加固法一般分为搅拌桩法和灌浆胶结法。搅拌桩法的工作原理是:利用水泥或其他材料作为固化剂的主剂,在施工过程中,在地基深处利用特制的搅拌机械对其进行搅拌,通过软土和固化剂之间的化学反应,形成坚硬的固体,并与原有的地基层相结合;灌浆胶结法

软土地基处理方案

软土地基处理方案 本合同段软土地基处理包括以下几种方法:换填砂垫层、干砌片石、碎石垫层、预压与超载预压、土工布、单向土工格栅、双向土工格栅、土工格室、搅拌桩。施工时间安排在2002年11月11日至2003年8月31日。 软土路基处理时遵循的施工原则 施工季节:优先安排在非雨季节施工,根据气象预报资料选取在连续降雨量少时间施工。 工序安排:采用机械化快速施工,开挖、换填、防护加固、防排水各项设施等工序一气完成,尽量缩短工作面暴露时间。严格按照各种不同处理方法的工艺要求进行施工。软基段的涵洞工程,在路基预压期满,沉降基本完成后在开槽施工。 4.4.1.一般路堤浅层处理施工 采用排水砂垫层,土工格栅设置在排水垫层顶部,坡角采用干砌片石护坡,护坡背后设置土工布反滤层。 4.4.1.1.换填砾类土垫层 施工工艺??见表5 施工工艺框图砂垫层施工工艺框图。 砂选用中粗砂,在开工前对砂场进行调查,并及时取样进行分析,主要测定细度模数、含泥量、有害物含量,选择符合设计标准的砂方可使用。 施工时首先清除加固范围内地面上的草皮及杂物,用土质相同的土填成坡度为3~4%的横坡,并碾压密实。 分层填筑:砂垫层分两层填筑,每层压实厚度25cm,按照经过试验确定的合格填料和经过试验确定的工艺参数,进行分层填筑压实。 摊铺整平:为了保证路堤压实均匀和填层厚度符合规定,填料采用推土机初平,刮平机进行二次平整,使填料摊铺表面平整度符合要求。 洒水或晾晒:砂的含水量直接影响压实密度。在相同的碾压条件下,当达到最佳含水量时密实度最大,填料含水量波动范围控制在最佳含水量的+2%~-3%范围内,超出最佳含水量2%时进行晾晒,含水量低于最佳含水量进行洒水。洒水采用洒水车喷洒,晾晒采取自然晾晒,必要时旋耕机翻晒。 机械碾压:碾压是保证砂垫层达到密实度要求的关键工序。碾压按照“先静压,后振动碾压”;“先轻,后重”;“先慢,后快”;“先两侧,后中间”的原则。 检验签证:砂垫层的检测采用K30荷载仪进行检测地基系数,核子密度仪检测压实系数。 施工防排水:砂垫层施工完成后,在两侧挖临时排水沟,使排到砂垫层里面的水能及时排出。严格管理施工用水与生活用水,以免冲刷路基各部与取土处。 4.4.1.2.单向单层土工格栅处理软土地基施工 施工工艺??见表5 施工工艺框图铺设单层单向土工格栅施工工艺框图。 施工时首先清除加固范围内地面上的草皮及杂物,用土质相同的土填成坡度为3~4%的横坡,并碾压密实。 在上面填厚30cm的中粗砂,压实到符合设计要求后,将表面进行整平,去除表面石块,并将去除石块后形成的凹坑补平,然后在上面满铺一层单向土工格栅。 土工格栅铺设要求幅与幅之间纵向采取密贴排放,横向采用连接棒连接或搭接法连接,连接强度不低于设计强度,横向接缝错开不小于1m。铺设时使格栅与土层密贴,每隔一定距离用U型钉将格栅固定在土层上。 格栅铺设后及时用砂或其他渗水材料覆盖20cm厚,并按设计要求铺回折段砂,外边逐幅回折2m,用砂压住。然后进行整平、压实达到设计要求后进行路基填筑。

浅谈建筑工程中软土地基处理技术

浅谈建筑工程中软土地基处理技术 随着新时代大众生活水平的不断提高,人们对精品、低密度房屋建筑的需求与日俱增,同时 对结构成本的控制愈加严格。房屋建筑施工技术不断发展,对软土地基进行综合改造成为技 术改良趋势,也是提高房屋建筑结构性能及节约建筑结构造价的关键。软土是指以水下沉积 的软弱粘性土或淤泥为主的地层,有时也有少量的腐泥或泥炭层。软土、沼泽的划分为软粘土、淤泥质土、淤泥、泥炭质土及泥岩五种类型。习惯上常把淤泥、淤泥质土、软粘土总称 为软土,而把有机质含量高的泥炭、泥炭质土总称为沼泽。 2 建筑工程中软土地基的特点 软土地基如果没有处理妥当是很容易造成塌方。在建筑工程中,软土地基属于较难开发的地 基种类。在工程施工时必须要对它进行勘察和分析,然后再利用严格的处理技术对软土地基 进行处理,保证软土地基对建筑的承受能力,使软土地致符介建筑工程的基本规格,避免出 现软土地基向下沉的情况,保证建筑工程的安全性。建筑工程中软土地基主要特点如下: 一是容易发生改变。软土地基由于土质较为松软,软土地基由于在施工过程中受到施工的十扰,它的土质就会由原先的固体的变得稀疏松动。 二是软土地基具有高压缩性。当软土地基压缩性较强时,建筑工程在施工过程中,如果压力 过大的话,软土地基就会收缩变形,那么房屋的质量必然会受到影响。 三是软土地基含水量较高。在对软土地基施工中必须要保证软土地基呈固体,软土地基含水 量过高很容易导致土质松动,因此会使房屋和下沉。 四是软土地基土质小均匀。由于软土地基土质存在较大问题,导致软土地基分布位置小均匀,那么在施工过程中,受外力的影响小够均匀的话,建筑房屋会出现倾斜。 五是软土地基容易下沉。软土地基由于含水量过多,它的土质是不够稳定的,由于楼层的小 断加大,软土地基需要承受的外力加大,很容易导致地基下沉。 3 软土地基处理技术分析 3.1 垫层换填法 垫层换填法属于一种对软土地基的进行浅层处理的方法。常用的填充材料有碎石以及泥土。 被广泛的应用于对固体坚硬物质含量少的图层进行填充,在进行垫层换填法时,常用的工具 有两种,一种是人工的方式,另一种是采用机器作为动力辅助。其使用原理是依靠人工或者 机器将浅层的泥土抽取出来,然后将碎石等相对僵硬的物质填埋进去,实现换填的目的。但是,在换填的时候,有一项非常重要的注意事项,就是当填埋的深度超过1m时,为了实现 功能的最大化,就需要加一层土工布等物质。这种换填的方法本质上还是为了满足建筑的需要,保证其能够承担更大的压力。此外,这种换填还有效地解决由于地基冻胀对房屋建筑地 基造成影响的问题。 3.2 加载法 所谓加载法,就是在地基的硬度不符合要求的时候,在其上面加重物,将软性物质进行压缩,提高其硬度,达到建筑的要求。这种高硬度的地基,有利于提高建筑的使用周期。在建筑建 设中使用此方法都是利用高强的压力,这种对泥土施压的方式能够减少软土中的水分。当在 泥土中使用此方法时,应当选择合适的时间进行。 3.3 添加剂法

建筑工程施工中软土地基处理技术应用研究

建筑工程施工中软土地基处理技术应用研究 摘要:软土地基的处理技术直接影响到整体工程的安全性,本文基于对软土地 基的特点和缺陷深入分析的基础之上,结合当前主流的软地基处理技术的运用和 质量控制措施进行分析,并分别剖析了其影响的重要因素所在。 关键词:软土地基;缺陷;处理技术 随着我经济的发展建筑工程施工项目日益增多。建筑施工过程的安全问题也 引起广泛的关注。建筑施工过程中的软土地基的处理问题,是影响建筑施工质量 的重要问题。软土地基处理不当将会对建筑安全产生十分恶劣的后果,甚至危害 人们的生命安全。因此,建筑工程施工过程中的软土地基处理问题是我们研究的 重要课题。 1.处理建筑工程中软土地基的意义 在现下建筑工程施工中,保证地基的稳固性最为重要,因为只有做好该项工作,才能保证工程施工质量和安全性,降低其造价成本。但是在实际项目建设过 程中,软土地基问题却会经常发生,由于该地基的强度、抗剪能力、承载能力十 分之低,所以若是在施工中没有对其进行彻底的改善,则势必会导致整个建筑物 在日后发展运营过程中出现严重的变形或沉降现象,这在某种程度上,就会给人 们的居住安全构成很大的威胁。因此,必须重视建筑工程中软土地基处理工作, 既要对施工现场地质情况进行全面的勘查,又要结合勘查结果,采取对应的处理 技术和处理方案,这样才能从根本上解决实际问题,提高软土地基工程施工质量。 1.1软土地基处理技术在建筑工程中影响 软土地基处理技术的质量,直接影响到整个工程的质量,其影响因素可以从 以下方面进行分析:其一,真空预压法,基于砂井和塑料进行排水以实现对软土 地基固化的目的。该施工方法的特点在于操作简单,对于施工人员的技术要求较低,而且易于控制施工成本,在软土地基的处理过程当中运用较为广泛;其二, 水泥土搅拌法,采用水泥和石灰作为固化原材料,通过搅拌机进行深度的搅拌促 使两者之间发生物理和化学反应以形成固化剂,提升软土地基的硬度,进而达到 提升承载力的目的;其三,堆载预压法,通过填制大量的土以实现对软土地基的 初步的固化,当达到一定的强度之后,采用推压预处理的方式,对地面进行处理,使达到到硬度要求;其四,强夯法。该方法运用是基于软土地基具有较大的空隙 而且含水量与粘度均达到了相关建筑规范的要求,则可以采用重锤进行强夯处理 以提升软土地基的硬度,达到固化的效果;其五,换填垫层法,该方面的运用是 基于软土地基的厚度较薄,通过机械或人工铲土即可铲去部分软土,代之以强度 高和稳定性好的材料进行回填,以达到固化软土地基的目的。上述方法各有优势,虽施工操作简单但却也是最易忽视大意的的环节。 2.目前软土地基处理存在的问题 2.1勘查资料缺乏 在软土地基的处理中,首先要全面掌握现场地质、地貌、土质土力学、水文 地质等方面的详细勘测资料,在实际操作中由于重视不够,只是简单的采用简单 的常规勘测,或者简单的采用临近工程的勘测资料,对于数据的准确性和时效性 缺乏保证,除了土质的物理学指标,特别是水文地质条件的指标缺乏数据,将会 给后续的设计工作带来很大的难度,也会给建筑的设计的安全留下隐患。 2.2 建筑材料配置不科学,出现建筑不稳 合适的建筑材料,不仅仅关系到建筑结构的有序性,还将关系到建筑工程的

公路施工软土地基处理工艺样本

软土地基解决工艺研究 摘要:概述了国内外在软基解决工艺方面发展过程和最新进展。通过查阅、分析大量国内外资料,总结了不同软基解决办法对淤泥质土、人工填土、黏性土、湿陷性黄土等不同土质软基本合用性。 核心词:软土地基;解决工艺;土质;合用性 前言 软土地基加固工程是当前许多工程建设中都会遇到问题。通过几十年不断发展,软土地基解决办法已有各种,并且新办法、新材料、新工艺还在不断涌现。对一种详细工程来说,如何选用适本地基解决办法就成了人们关注问题。 1 国内软基解决办法 当前,国内常用软土地基解决办法各种各样,涉及如下几种:排水固结法、注浆加固法、加筋法、置换法、挤密法以及强夯法等[1]。此外尚有某些不常用办法如热加固法、冻结法、爆破法等。 1.1 排水固结法 在国内沿海地区和内陆谷地分布着大量软基,其特点为含水量大、压缩型高、透水性差和强度低,而排水固结法则是一种有效解决办法。 排水固结法是指在地基中打入沙井或塑料排水板,然后在上部采用堆载预压或真空预压,使黏土中水排出,从而提高土质固结度及地基承载力。依照排水和加压系统不同排水固结法详细又可分为:堆载法、砂井法、袋装砂井法、电渗法、超载预压法、真空堆载联合预压法及真空预压法等。 堆载预压法在塑料排水板与其结合共同解决地基后,由于施工简朴、工效高、费用省、对土层扰动小、适应地基变形性能好等长处在国内发展不久,特别在青岛前湾港地基解决中得到广泛应用。该办法依照土质状况分为单级加荷和多极加荷。 真空预压法是将不透气薄膜铺设在需要加固软基表面砂垫层上,借助射流泵和埋设在垫层中管道,将膜下土体间空气抽出,形成真空,使土体排水而压密,从而可以在短时间内达

软土地基处理工程施工方案

.................................. 大安至通辽公路来宝至海坨乡段建设项目 软基处理开工报告 (k0+000-k24+700) 吉林省松江路桥建筑有限责任公司DT01标项目部 2014 年9 月10 日

目录 一、工程概况 (2) 1.1、概况 (2) 1.2、主要工程量 (2) 二、组织及准备 (2) 2.1、人员及职责 (2) 2.2、机械设备 (3) 2.3、材料 (5) 2.4、临时便道 (5) 2.5、试验 (5) 2.6、弃土场 (5) 三、工期 (5) 四、施工方法及工艺流程 (6) 4.1、施工方法 (6) 4.2、施工工艺图 (7) 五、质量保证措施 (9) 六、施工现场安全措施 (10) 七、施工环境保护措施 (11)

特殊路基处理施工方案 一、工程概况 1.1、概况 本标段全长24.436km采用二级公路标准,设计速度60公里/小时,路基宽度为10米,路面宽度8.5米,行车道宽度为2x3.5米,硬路肩宽度为2x0.75米,车荷载等级为公路-II级。 软基处理段落为:k6+300-k7+300左侧、k6+300-k6+325右侧、k7+600-k8+400右侧、k8+400-k9+100左侧、k9+800-k10+200右侧、k17+200-k17+400右侧、k17+200-k17+400左侧、k19+350-k20+400右侧、k20+400-k20+800左侧、k20+630-k20+800右侧、k22+000-k22+950左侧、k22+360-k22+950右侧、k23+200-k23+550右侧、k23+200-k23+550左侧。 1.2、主要工程量 挖出非适用材料24726立方米,回填砂砾24726立方米。 二、组织及准备 2.1、人员及职责 2.1.1、人员安排如下: 技术负责人:赵慧丰 现场施工:丁光平黄和平 测量:贺彦会刘军孙德凯曾上孙泽石 质检试验负责人:祖喜国蒋太健段科崔晓光 机械负责人:朱文明

浅谈公路工程软土地基的处理

浅谈公路工程软土地基的处理 1 绪论 近年来随着我国社会主义市场经济快速稳定的发展,国家对基础设施的投资力度不断加大,我国的公路建设进入了一个大发展的时期。以大量的高速公路为代表,全国各地兴建了众多的高等级公路;同时,各地的县乡级公路建设也有了长足进展。这些公路建设对推动我国经济的发展,满足人们群众日益增长的需求,无疑有着巨大的作用。我国是个幅员辽阔、地理条件复杂多样的国家。软弱地基是每条公路或多或少都能够碰到的问题。 万丈高楼平地起,基础是关键。因此软弱地基处理十分重要。由于地基的危害性十分隐蔽且十分大,一旦出现问题返工时工作量大,损耗十分巨大,尽管在设计中根据当地实际情况采用了合理的地基处理方案,但是由于施工过程中管理不善,造成地基处理失败或是未达到预期效果,因此软地基处理施工控制是重要的一环,在施工中必须确保施工质量,科学地做好施工组织设计,加强工地现场技术管理,尤其要严格按照不同处理方法的各自有关操作规程实施,认真做好工程质量检查和验收工作,充分利用试验手段测出各种参数,控制工地现场施工。本文就以河北省保定至沧州公路沧州段高速公路软基处理的实际施工情况为例,详细的介绍软基处理施工各个环节中需要注意的事项及施工体会,为今后相关软基处理提供一些有价值的参考或是帮助。 2 软土的定义、成因类型及其特征 2.1 软土的定义 软土通常情况下指在滨海、湖泊、河滩上沉积的天然含水量高、孔隙比大、压缩性强、抗剪强度和承载力低的软塑到流塑状态的细粒土,如淤泥、淤泥质土,以及其他高压缩性饱和粘性土、粉土等。淤泥和淤泥质土是指在静水或缓慢的流水环境中沉积、经生物化学作用形成的粘性土。这种粘性土含有机质,天然含水量大于液限。当天然空隙比e大于1.5时,称为淤泥;天然空隙比e小于1.5而大于1.0时,称为淤泥质土。当土的燃灼量(主要指水中植物一体)大于5%而小于60%,而天然孔隙比大于1.5时成为有机质土;大于60%时,天然孔隙比一般大于5的称为泥炭。 但国内铁路、建筑、港口、公路部门对软土的定义还没有统一的标准,不同的专业

软土地基处理方案

一、引言 如果地基的承载能力足够,则基础的分布方式可与竖向结构的分布方式相同。但有时由于土或荷载的条件,需要采用满铺的伐形基础。伐形基础有扩大地基接触面的优点,但与独立基础相比,它的造价通常要高的多,因此只在必要时才使用。不论哪一种情况,基础的概念都是把集中荷载分散到地基上,使荷载不超过地基的长期承载力。因此,分散的程度与地基的承载能力成反比。有时,柱子可以直接支承在下面的方形基础上,墙则支承在沿墙长度方向布置的条形基础上。当建筑物只有几层高时,只需要把墙下的条形基础和柱下的方形基础结合使用,就常常足以把荷载传给地基。这些单独基础可用基础梁连接起来,以加强基础抵抗地震的能力。只是在地基非常软弱,或者建筑物比较高的情况下,才需要采用伐形基础。多数建筑物的竖向结构,墙、柱都可以用各自的基础分别支承在地基上。中等地基条件可以要求增设拱式或预应力梁式的基础连接构件,这样可以比独立基础更均匀地分布荷载。 如果地基承载力不足,就可以判定为软弱地基,就必须采取措施对软弱地基进行处理。软弱地基系指主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性土层构成的地基。在建筑地基的局部范围内有高压缩性土层时,应按局部软弱土层考虑。勘察时,应查明软弱土层的均匀性、组成、分布范围和土质情况,根据拟采用的地基处理方法提供相应参数。冲填土尚应了解排水固结条件。杂填土应查明堆积历史,明确自重下稳定性、湿陷性等基本因素。 在初步计算时,最好先计算房屋结构的大致重量,并假设它均匀的分布在全部面积上,从而等到平均的荷载值,可以和地基本身的承载力相比较。如果地基的容许承载力大于4 倍的平均荷载值,则用单独基础可能比伐形基础更经济;如果地基的容许承载力小于2倍的平均荷载值,那么建造满铺在全部面积上的伐形基础可能更经济。如果介于二者之间,则用桩基或沉井基础。 二、地基的处理方法 利用软弱土层作为持力层时,可按下列规定执行: 1)淤泥和淤泥质土,宜利用其上覆较好土层作为持力层,当上覆土层较薄,应采取避免施工时对淤泥和淤泥质土扰动的措施; 2)冲填土、建筑垃圾和性能稳定的工业废料,当均匀性和密实度较好时,均可利用作为持力层; 3)对于有机质含量较多的生活垃圾和对基础有侵蚀性的工业废料等杂填土,未经处理不宜作为持力层。局部软弱土层以及暗塘、暗沟等,可采用基础梁、换土、桩基或其他方法处理。在选择地基处理方法时,应综合考虑场地工程地质和水文地质条件、建筑物对地基要求、建筑结构类型和基础型式、周围环境条件、材料供应情况、施工条件等因素,经过技术经济指标比较分析后择优采用。

建筑工程软土地基处理技术分析

建筑工程软土地基处理技术分析 发表时间:2019-10-12T16:54:53.963Z 来源:《建筑细部》2019年第7期作者:幸幸 [导读] 在具体施工作业上,需要注重地质结构、土体强度以及含水量等情况。 斗门区建设工程质量监督检测站广东珠海 519125 摘要:在具体施工作业上,需要注重地质结构、土体强度以及含水量等情况。当工程范围的土层揭示之后,如果地基土体是强度低、压缩量较高的软弱土层,则被称之为软土地基。在软土地基上,极容易出现地基的沉降问题,此时,其地基承载能力的提升显得极为重要。基于此,以下对建筑工程软土地基处理技术进行了分析,以供参考。 关键词:建筑工程;软土地基;处理技术 引言 在建设建筑的过程中,会遇到很多土质柔软、天然含水量高、支撑力低、孔隙率高的弱基础,在这种情况下建造的基础就是软土基础。软土地基的施工需要比基础更高的施工技术。软土地基不保证工程质量,建筑物变形很可能严重影响建筑物安全。 1建筑施工中对软土地基处理的重要性 软土地基处理的关键在于针对软土地基的特性和不利点,通过相关的技术措施改善软土地基的不可预测性,低透水性和可压缩性,从而改善软土地基的负荷能力,提高负荷限度和稳定性,提高房屋建筑的安全性能和质量,降低施工的难度及不安全性。这要求做好前期的地质考察工作,明确地基土层结构和类型,然后配合专业技术人员和设备,改善地基性质,为房屋建筑施工奠定基础,防止出现土地沉降和变形等情况。 2建筑工程中软土地基的基本特征 2.1土体压缩性较强 一般的软土孔隙比大于1,含水量大而容重较小,土中含有大量有机物或者矿物质,压缩性较强,长期不易达到稳定,而在软土晾干碾压成型后,失水会产生干缩裂缝,软土表层一般会产生网裂等特性。如在施工过程中没有进行有效的缩胀处理,则会使整个路基工程的耐久性受到影响。 2.2不均匀性 一般来说,软土地基的内部成分主要以细土颗粒和高分散土为主,因此使得其整体土质极为不均匀。一旦受到强烈冲击之后,内部结构便会出现巨大变化,使得建筑物的质量有所下降。 2.3地基沉降量大 具体表现在软土的触变性、流变性和不均匀性,当原状软土未受破坏时常具有一定的结构强度,但一经扰动或受到一定的荷载持续作用,原有的结构就会瞬间破坏,强度很快降低,产生不均匀沉降,其变形也虽时间相应增长。软土地基一般自身含有非常大的天然水成分,常达到50%~70%,而透水性能一般很低,垂直层面几乎是不透水的,故在建筑物加荷初期,常出现较高的孔隙水压力,影响地基强度,而建筑物的沉降延续时间也更长。 3建筑施工中的软土地基处理技术 3.1胶结处理技术处理法 胶结处理技术是一种利用软土地基原有的固结性能,在软土中融入水泥砂浆,石灰粉等水泥材料,从而将软土地基转化为复合地基,提高地基土层硬度和承载性能的处理法。胶结处理技术运用有灌浆法,水泥土搅拌法,高压注浆法等。其中,高压注浆法是使特殊浆液利用高压的方式冲散原软土层,然后让土体和特殊浆液融合,最终实现固结。水泥搅拌法,适用于土壤抗碱性大,含水量高的地基中,是将软土和水泥混合发生反应,最后形成固体的处理法。灌浆法是通过将泥浆灌到土层中,让土层和泥浆充分结合,提高地基结构强度和载荷能力。 3.2换填处理 借助于换填方式进行地基处理,主要是将地基中的土体强度提升,进而提高地基的承载力。除此之外,还能将场地松软土质转化成高强度土体,使得地基承载力与实际要求相符。在实际地基换填处理过程中,可以应用稳定性较高的碎石或者是砂石作为换填材料,具体施工顺序如下:先将原有地基之中的松软土体挖出,其次,借助于机械设备实施换填并进行分层压实作业,让地基强度得到提高。采用地基换填技术,可以让土体强度得到提升,在避免地基变形问题出现的同时,也能保证施工顺利进行。 3.3DDC灰土挤密法处理法 DDC灰土挤密法的原理是用强夯法将软土地基转变为混泥土复合地基。首先用强夯法对深层的地基孔进行夯实处理,然后借助螺旋钻机将灰土分层注入到地基的混凝土空隙中,接着夯实成桩,经过重复锤击后,扩大桩径,形成混凝土复合地基。这是一种新兴的广泛被应用于房屋建筑施工中的软土地基处理方法。通过改变土质结构,提高地基稳定性。在我国那些有湿陷性特征的黄土区域内的房屋建筑地基处理工作中,DDC灰土挤密技术被广泛利用于改善湿陷性黄土。 3.4碎石桩和强夯处理技术 随着多种地基处理技术的不断应用,人们首先需要做的就是对地基土层中的相关数据进行深入分析,将需要夯实的深度统计出来,并对夯实力进行明确。除此之外,相关工作人员需要根据实际土壤性质,确定夯实次数,并进行合理化调节,让夯实效果与建筑地基的强度需求相符。在整个碎石桩处理上,可以将挤密法和排水固结法结合在一起,将最佳的夯实位置确定下来,这样可以让碎石桩在高强度压力作用下,将不稳定因素消除,并确保碎石可以融入周边土体之中。除此之外,相关工作人员还可以对硬壳和碎石桩进行充分利用,以基本结构为基础,建立起有效的复合层,借助于碎石,来强化地基整体稳定性,为后续工程开展创造有利条件。 3.5深层搅拌法 通常情况下,深层搅拌法更多会在一些包含大量水液的粘性土以及淤泥的地基处理工作中进行使用,以此对其进行全面加固。通过使用较为特殊的深层搅拌机械,并使用水泥浆作为基础原料。在经过多次混合之后,促使地基的整体质量和强度得到全面提升。在实际加固

淤泥软土地基处理措施

施工中淤泥软地基处理方法一、工程概况 本工程为山东青岛市高新区鹿港海洋公社1#~3#楼工程,由青岛海工园投资有限 公司。含1#楼地下一层地上十二层,2#楼地下一层地上十二层,3#楼地下一层地上三层,设计为独立基础,框架结构。 二、建设地点及环境特征 本工程位于山东青岛市红岛高新区新业路与海月路交汇处,地形:场区已经过 整平总体起伏较小。地貌:场区原地貌为滨海浅滩,后经人工回填改造形成现地貌。 根据建设单位提供勘察中间报告及现场第一层土方开挖现状,架空层(底标高-5.5米)至地基持力层(底标高为-8.4米)为第四系全新统海相沼泽化层(Q4mh)第○6层、淤泥质粉质黏土,该层分布广泛。表现为:灰黑色~灰色,流塑~软塑,韧性较差, 颗粒均匀,手感细腻,含有机质、贝壳碎屑,强度低,具有高压缩性。地基承载力 特征值f ak=60~80kPa,压缩模量E s1-2=2~4MPa。力学性质:强度极低,压缩性大,透 水性差。工程特性:地基承载力低,强度增长缓慢,加荷后易变形且不均匀,变形 速率大且稳定时间长,具有渗透性小、触变性及流变性大的特点。 三、处理方法 因淤泥软地基承载力低,压缩性大,透水性差,不易满足高层建筑物地基设计 要求,故需进行处理,下面介绍淤泥软地基五种处理方法。 1、桩基法 淤泥质粉质黏土层较厚地基处理可以采用灌注桩,打灌注桩至硬土层,作承载 台,灌注桩有沉管灌注桩、冲钻孔灌注桩和人工挖空灌注桩,但前两种方法灌注桩 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。 当淤土层较厚,难以大面积进行深处理,可采用打桩或人工挖孔桩办法进行加 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。 钢筋混凝土预制桩(PHC预应力混凝土管桩,以下简称PHC)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。PHC桩身混凝土强度高,可打入密实的砂层和强风化岩层,由于挤压作用,桩端承载力可比原状 土质提高70%~80%,桩侧摩擦阻力提高20%~40%。因此,PHC管桩承载力设计值要比同样直径的沉管灌注桩、钻孔灌注桩、人工挖孔桩高。但需要大型的机械设备和一 定的场地要求。 人工挖孔桩、施工方便、速度快,不需要大型的机械设备,挖孔桩要比木桩、 混凝土预制管庄抗震能力强,造价比冲锥冲孔、冲击锥冲孔、冲击钻冲孔、回旋钻 机成孔、沉井基础节省。从而在公用、民用建筑中得到广泛应用。但挖孔桩井下作 业条件差、环境恶劣、劳动强度大,安全和质量尤为重要。 2、换土法 本方法适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土及暗沟、暗塘等 的浅层处理。换填材料可用中(粗)砂,级配良好的砂石、灰土、素土、石屑或煤 渣等。换填法的作用,是提高持力层的承载力,改善土的压缩性,减小地基变形。 当软弱土较薄时,可全部挖去;当软弱土较厚时,可部分挖去。填土可采用砂、碎 石、素土等。现行的设计思路是将换填垫层作为基础的持力层,利用基底附加应力 在换填垫层中向下扩散时应力不断减小的特点,选择合适的垫层厚度,以达到软弱 下卧层顶面所受的压应力不大于其容许应力的目的。

软土地基的设计及其处理方法

软土地基的设计及其处理方法 摘要 近年来,随着我国经济持续高速发展,基础设施建设的需求也在强劲增长。各基础设施的建设量日渐增多,而其穿越软土地基区域的情况也随之增多。在此情况下,软土地基的处理方法成为了许多研究者关注的热点问题。本文针对这一问题,分析了软土的特征分布及处理目的,总结了针对中层软基和深层软基分别适用的处理方法,提出了针对不同的实际情况,工程技术员应该选择的软基处理方法也有所不同。 关键词:软土地基;方法;选择

目录 第一章绪论 (1) 1.1 引言 (1) 1.2 国内外研究现状 (1) 1.2.1 软土地基处理技术的研究现状 (1) 1.2.2 国内外软土地基处理的施工方法 (1) 1.3 主要研究内容 (2) 第二章软土的特征分布及处理目的 (3) 2.1 软土特征 (3) 2.1.1 软土地基的鉴别 (3) 2.1.2 软土的工程性质 (3) 2.2 软土分布 (4) 2.2.1 沿海地区软土地基的工程特性 (4) 2.2.2 三角洲地区软土地基工程特性 (4) 2.3 处理目的 (5) 3.1 浅层软基处理方法 (6) 3.1.1 常用方法 (6) 3.1.2 方法选用 (6) 3.2 中层软基处理方法 (6) 3.2.1 水泥搅拌桩 (6) 3.2.2 袋装砂井法 (7) 3.2.3 塑料排水板 (7) 3.2.4 强夯置换法 (7) 3.2.5 挤密碎石桩 (8) 3.3 深层软基处理方法 (9) 3.3.1 水泥粉煤灰碎石桩 (9) 3.3.2 预应力高强混凝土管桩 (10) 3.3.3 钉形水泥土双向搅拌桩 (10) 4.1 主要结论 (11) 4.2 讨论与展望 ................................................................................ 错误!未定义书签。参考文献 . (12)

软土地基处理技术探讨

软土地基处理技术探讨 发表时间:2019-01-16T11:31:32.453Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第31期作者:张喜华 [导读] 软土地基具有天然含水量大、压缩大、强度低、承载能力低的特点。 中铁十一局集团第一工程有限公司福建莆田 351100 摘要:软土地基具有天然含水量大、压缩大、强度低、承载能力低的特点。如果这项技术处理不当,将对从调查到设计和施工的人员生命和财产安全构成严重威胁。软土地基的处理是各施工环节中最重要的环节。文章针对软土地基处理技术探讨进行了详细的阐述,内容仅供参考。 关键词:软土地基;处理技术;探讨 1 软土地基处理方法的选用原则 (1)处理方法应与工程的规模、特点和地基土的类别相适应; (2)处理后土的加固深度; (3)上部结构的影响; (4)能提供的处理材料; (5)能选用的机械设备,并掌握加固原理与技术; (6)周围环境因素和邻近建筑的安全; (7)对施工工期的要求; (8)施工队伍的专业技术素质; (9)施工技术条件与经济技术比选,尽量节省材料与资金。 总之,应做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量、因地制宜、就地取材、保护环境、节约资源。 2工程上的常见软土处理技术 2.1 砂石桩法 (1)定义:在工程软土地基施工中,砂桩法在软土地基处理中具有重要的作用和意义。砂桩法是利用沉管灌注桩的技术,将砂质挤压进软土地基。采用机械设备对软土地基进行冲击振动。 (2)加固机理:在软土基础的施工中,砂桩的加工技术主要是通过砂土和机械的冲击和振动,使原有的软土和砂石紧密结合,从而提高软土基础的承载力。因此,砂岩桩法主要采用外部承受力强的材料与原有软土结合,进一步保证工程施工质量。 (3)施工特点: 采用砂桩法处理软土地基。在施工过程中主要采用季节性冲击和振动。因此,它的施工技术相对方便。此外,沙石主要用于建筑中的固化,沙石较为常见。简单的施工也在一定程度上缩短了工期。因此,砂石桩软土地基的加工工艺简单、方便、短。 (4)施工步骤:主要分两大部分:成孔→加填写填料密实成桩。 在砂石桩的软土地基施工中,首先要成孔,也就是说在进行软土地基的施工中,可以根据施工区域的土质进行施工,例如,砂石桩的施工处理技术比较适合砂性土,之后,利用砂石和机械设备进行施工,进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。 (5)施工准备:在软土地基的处理中,采用砂石桩的处理技术,在施工前要先对施工区域进行勘察,同时对施工所需的机械设备进行检修,进而保障施工的质量和水平。 (6)施工中常发生的质量问题及注意事项:在运用砂石桩的软土处理技术中,其一,要先对施工区域的土质进行调查,由于砂石桩的处理技术适用于砂性土,不适于饱和的软黏土地基处理,故此,在运用前要先对施工区域进行勘察,根据土质的情况选择合适的处理技术,其二,在施工的过程中,挤密砂桩用砂标准要求与袋装砂井用砂标准基本相同,不同的是挤密砂桩也可使用砂和角砾的混合料,含泥量不得大于百分之五,其三,在施工完成之后,要对施工进行检测,坐好施工后的收尾工作,提高施工质量,并将施工周边的垃圾进行清理。 2.2复合地基法 当建筑结构的上部荷载仅仅由地基土来承担时,就是我们所说的浅基础;当这部分荷载由竖向增强体来承担的,这就是深基础中的桩基础;如果由两者共同承担就是复合地基,复合地基是浅基础和桩基础之间过渡的地基类型。在一般情况下,我们选择水泥土混合复合地基。这种地基处理方法的优点是:工程造价低,施工现场原有土质使用极为有限,容易获得建筑材料,机械设备较多,国内操作技术成熟;在搅拌过程中,对周围环境和市政管道无振动、噪声低、影响小,这种地基处理可以根据上部结构的需要选择桩的形状。在岩土调查的前期调查中,除了按照现行标准要求对岩土工程进行详细的调查外,还需要找出ph值,有机物的含量,施工现场地下障碍物和软土的分布,以及地下水的运动规律。这些要求也主要是为了保证施工质量。 2.3 袋装砂井法 (1)原理:在在软土地基的施工中,袋装砂井法是常用的软土地基施工技术之一。袋装沙井用于软土地基的施工。将沙袋装入袋中,然后将袋装的沙袋放入套筒。在填充了密井后,套筒被一步一步地拔出来。水平砂层铺设在顶部表面。此时,软基中的水会因上层填土堤的荷载而连接在砂土和水平砂垫层之间,从而成为一条排水道,将软基中的水排除在外。然后在软基固结的同时达到排水的效果。(2)施工特点:在软土地基的处理中运用袋装砂井的处理技术,而这种施工技术在运用的过程中只需要将沙袋装满沙,之后进行施工,从中可以看出,这种施工方法其施工方式简单,便捷,同时由于施工过程简单,其施工周期也得到缩短,故此,袋装砂井法的软土处理技术是常用的施工技术。 (3)砂井的布置:袋装砂井可呈矩形,梅花形布置,井径采用7-12cm的直径,井距1-2m,砂墊层厚40-50CM。 (4)工艺流程:整平原地面-→摊铺下层砂垫层→机具定位→打入套管→沉入砂袋→拔出套管→机具移位→埋砂袋头→摊铺上层砂垫

浅谈建筑工程中软土地基的处理技术 赵万新

浅谈建筑工程中软土地基的处理技术赵万新 发表时间:2017-07-25T09:23:25.773Z 来源:《防护工程》2017年第7期作者:赵万新1 张艳吉2 [导读] 软土地基指的是通常情况下,压缩量比较高、强度比较低并且含有一定有机物的软土层。 黑龙江省哈尔滨市 150000 摘要:软土地基是建筑工程施工中常见的地基情况,在软土环境条件下进行施工,必须对不良地基进行有效的技术处理,避免软土地基给建筑工程带来不利影响,使地基基础条件满足建筑工程施工的要求,为建筑的安全质量提供坚实的保障。作为建筑行业从业人员,要认识到软土地基的危害性,全面掌握软土地基处理技术,结合具体建筑工程项目的实际情况,对地基处理技术进行科学选择,保障工程的综合效益。 关键词:建筑工程;软土地基;施工技术 中图分类号:TU753 文献标识码:A 1软土地基的定义及缺陷 1.1软土地基的定义 软土地基指的是通常情况下,压缩量比较高、强度比较低并且含有一定有机物的软土层。因为软土层本身的特点,使得软土地基的稳定性比较差、强度比较低。此外,当路面所承担的实际荷载大于软土地基能够承担的抗压强度时,就会出现地基剪切破坏、塌方等问题。与此同时,由于软土地基具有流变性的特征,所以如果外部荷载比较大时,软土地基就不能承受较大的压力,进而导致大面积沉降的问题,以及地基失衡、开裂等现象。 1.2软土地基的缺陷 1.2.1沉降变形 如果软土地基承担的外部作用力、上方荷载比较大时,很有可能会导致沉降变形的发生,进而使得建筑物不能正常使用。如果软土地基发生了不规则的沉降,就会导致结构物间差异沉降、地面开裂等问题,此时外土地会隆起,建筑物就会失去稳定,最终埋下很大的安全隐患。 1.2.2强度和稳定系数不高 软土地基地压缩性比较高、强度比较低的软弱土层,将其应用到建施工中时,如果不能进行妥善的处理,就会使得地基失去稳定,进而使得楼层下降,严重时会发生倒塌的危险。 2建筑工程中的软土地基处理技术分析 2.1强夯法处理技术 强夯法是处理软土地基的基本技术,它是指通过重物对地面的冲击作用,压缩土体空隙,提高地基承载力。在对地基的夯实过程中,多依照先周边后中间的顺序来进行夯实,同时做好相应的施工记录。一般来说,强夯法处理技术多用于含水量较小、地基空隙较大、黏性在合理范围内的软土地基环境中,其技术优势在于夯实力度大,加固深,可提升地基强度,防止地基沉降,处理速度快等等。但在饱和度高的粘性土或淤泥土质条件下,强夯法则不太适用,同时强夯法也会带来较大的噪声污染。 2.2换填法处理技术 换填法也是软土地基的常见处理技术,它是将地基下不满足承载力要求的软土层部分挖走,换填为性能稳定、强度硬度大、压缩性低、不易腐蚀的材料,将这些材料替换回填后,再进行进一步的压实,以满足工程对地基的实际需求,提升地基性能。通常情况下,回填的材料多选用碎石、卵石、砂料等。该项技术方法具有较高的应用价值,不仅实际操作简单,而且经济实惠。但该方法一般应用于软土地基厚度不大,2- 3m 左右的浅层软土地区。在具体选用该方法时需结合建筑工程的实际情况来分析。 2.3堆载预压法 该方法是事先利用填土荷载预压,使地基固结沉降,让软土地基的强度性能得到提升。当地基条件符合具体的施工要求后,再将荷载撤除。使用该方法时需要注意控制好荷载重量,避免破坏地基结构。同时由于该方法需要预压荷载,在控制工期方面需要特别关注,以免延误工期。 2.4真空预压法 该项方法是通过砂井的设置,配合上砂垫层的铺设,利用其封闭性将大气隔绝,通过真空设备将砂层气体排出,期间产生的气压使地基土块快速固结,因此该方法也一般多用在不含透水层的软土地基环境下。该方法的优势在于简单便捷、经济效益高,适用于大面积的建筑工程施工。 2.5搅拌法处理技术 搅拌法也叫深层搅拌桩法或水泥搅拌法,它是指通过由水泥浆体、石灰等材料所制成的固化剂,配合深层搅拌机械的应用,将制成的固化剂与软土进行均匀拌合,使这两者通过物理、化学反应来构成复合地基,提升地基的强度及稳定性。在使用该项技术方法时,要注意控制好水泥用量,同时对拌合环节进行严格控制。一般来说,该项技术方法多在含水量大的黏土条件下使用。该项技术方法的优势在于可减少沉淀,便于操作,对环境影响小,经济效益好,地基加固效果明显等。 3软土地基施工安全技术注意事项 安全生产不断被国家与各个建筑施工企业单位重视起来,并将安全生产添加到每一个环节制度中,保证施工作业稳定、安全进行。在进行软土地基施工时,使用安全技术的同时也应注意一下几点事项:第一,建筑单位应建立专门的安全监督领导小组,在日常工作中制定出符合单位实际情况的相关监管制度与标准,并通过对人员、施工材料、现场施工以及工程验收等进行现场监督,确保提高整体工程的安全,并按照安全与预防结合的指导方针为软体基础处理作业建立安全、良好的施工氛围,提高软土地基处理的质量,最大程度地降低软土地基安全隐患。第二,建立专业的安全常识培训机构,对企业内部的施工人员、监管人员以及其他相关人员进行安全常识的培训与辅导,通过对施工意外事故的学习,了解安全施工技术的重要性,并对技术人员进行专业与先进技术等技能的培训,在强化人员整体技能与素质

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