抛石挤淤法在地基浅层处理中的应用
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地表下浅层处理软土地基的方法地表下浅层处理软土地基的方法主要包括以下几种:
1.换填垫层法:将基础下一定深度范围内的松散土、软土全部或部分挖除,回填
以强度较大、压缩性较低的砂、碎石、素土、灰土、粉煤灰、高炉干渣等材料,并分层夯实达到符合要求的人工地基。
这种方法的适用范围比较广泛,尤其适用于松散素填土、杂填土、湿陷性黄土、季节性冻土、淤泥、淤泥质土等高压缩性软弱土层及暗沟、暗塘等。
其主要作用是提高地基承载力、减小沉降量、加速软弱土层的排水固结、防止持力层的冻胀以及减少或消除土的胀缩性。
2.抛石挤淤法:通过在流塑状的高灵敏度的淤泥中抛入较大的片石、块石,靠外
力强行挤出淤泥,以此来提高地基承载力、减小沉降量,提高土体的稳定性。
这种方法适用于常年积水的洼地以及排水困难且较厚的软土区域。
3.浅层改良:采用各种浅层处理措施对地基表层进行加固,以提高地基的承载能
力和减少沉降。
常见的浅层改良方法包括:强夯法、预压法等。
这些方法可以有效地提高地基的强度和稳定性,减少地基沉降,防止不均匀沉降的产生。
4.爆炸挤淤:通过爆炸产生的高能量将软土和淤泥挤出,同时向挤出的空隙中填
入砂石等材料,以提高地基的承载力和减小沉降。
这种方法适用于大面积积水的软土地基处理。
这些方法都有各自的特点和适用范围,因此在实际应用时,需要根据工程地质条件、建筑物要求等因素综合考虑,选择最适合的方法进行处理。
公路软基处理中抛石挤淤法的应用本文采用了钻孔、地质雷达联合静力载荷试验及现场监测等试验手段检测了抛石挤淤法在某省道公路软基处治效果,结果表明基于抛石挤淤的浅层置换法具备良好的处治效果,值得在其他地区公路软土地基中因地制宜地予以采用和推广。
一、工程概况成峰公路(S315)东起成安县城,沿线经成安县、磁县、马头生态工业园区,至终点峰峰,全长43.95 km,其中成安县城至107 国道杏园互通段于2000 年改建为二级公路,路段长度为20.76 km;107 国道杏园互通区峰峰段已于2001年改建为一级公路,路段长度为20.76 km。
成峰公路是邯郸市“五纵五横”公路网规划的五横之一,是邯郸南部东西方向交通主干线之一。
本项目是省道成峰公路(S315)的重要路段,横跨成安、磁县、马头生态工业园区。
全线采用一级公路标准建设,路线全长8.595 km。
设计速度80 km/h,双向四车道,路基宽度24.5 m,过村路段30.5 m,填方路基边坡1∶1.5,填方高度 1.1 ~7.091 m。
设计荷载公路- Ⅰ级,其他技术指标采用交通部颁布的《公路工程技术标准》(JTGB01 - 2003)中規定值。
二、抛石挤淤施工组织设计以及施工要点实施抛石挤淤的施工方法,首先在施工组织设计阶段要根据地质勘察报告,严格结合现场,观察软土地基软土层厚度、现场石料是否丰富、周边施工环境能否满足爆炸施工要求等等。
在进行施工组织设计过程中,要结合高速公路的技术指标进行设计[1]。
例如,差异沉降允许值、沉降坡差允许值、沉降控制标准等指标。
在抛石挤淤施工过程中,首先应保证各部门的相互沟通。
因为抛石挤淤一般采用爆炸方式进行,所以在施工前期准备阶段要与公安、环保等部门进行沟通商榷。
同时要积极向土地管理部门、地质部门所要相应地质资料。
其次,要选择有丰富经验的测量团队,良好的测量定位是保证抛石挤淤施工成败的关键。
进入施工阶段,第一步要在施工位置放置抛填石料。
实例浅析抛石挤淤在浅层淤泥中的优越性摘要:抛石挤淤是一种成熟的软土地基处理方法,通过简述抛石挤淤在3m以内的浅层淤泥中的的工程建设实例并对其进行成效分析来说明该方法应用在浅层淤泥中相对于其它方法无法比拟的优越性。
关键词:抛石挤淤;水利工程;地基处理;成效分析中图分类号:tv 文献标识码:a 文章编号:改革开放的浪潮加速了城市扩张,在快速城市化进程中,高楼大厦如雨后春笋般拔地而起,各种公共服务设施建设也如火如荼,但由于人口众多、可利用土资源少的国情,城市扩张的区域往往是地质条件复杂地区,同样在城区开展的水利工程中也会经常受到深浅不一、性质各异的沉积相、滨海相等软土地质条件困扰,采用何种地基处理方法解决软土地质问题是很值得我们去探究的。
本文就以肇庆大旺区排渠综合整治首期工程北主排渠(三星级酒店段)工程建设实例来说明抛石挤淤应用在3m以内的浅层淤泥中所具有的优越性。
1、工程概况该工程位于肇庆市大旺区境内,现状土渠淤积较为严重,过流断面小,河道防洪标准偏低,严重影响了汛期防洪排涝,遇暴雨时,极易积洪成灾。
为配合地区经济发展,创造良好的投资环境及水环境造福于人民,对大旺区北主排渠(三星级酒店段)进行达标整治,桩号:a2+091~a3+661,主要建设内容为堤防两岸整治,其中段桩号为a2+091~a2+500左岸、a2+200~a2+550右岸、a2+900~a3+661左岸和a3+000~a3+661右岸为预制方桩基础挡墙,其余为抛石挤淤基础挡墙,建成后可与本区其他渠道共同形成完整的防洪排涝体系,确保该区域的安全,对大旺区经济发展提供可靠的保障。
2、设计情况2.1地基处理方案的选定该工程主要地质条件:地基土上部至上而下由填土、粉质粘土、淤泥质土、粘土、中砂、粉细砂、残积土层组成,其中淤泥质层厚0.90~14.90m,鉴于淤泥质层的存在,综合场地、工期、投资和质量控制等方面因素,淤泥厚度较深地段选用打预制方桩(本文不作讨论),对于淤泥厚度较浅地段(3m以内)则选用抛石挤淤。
抛石挤淤在软土地基处理中的应用发表时间:2017-05-17T16:45:59.083Z 来源:《基层建设》2017年4期作者:李华路延龙[导读] 摘要:抛石挤淤作为浅层软土地基处理中常用的一种施工方法,该方法施工周期短、设备简单、管理方便。
中交一公局第六工程有限公司摘要:抛石挤淤作为浅层软土地基处理中常用的一种施工方法,该方法施工周期短、设备简单、管理方便。
本文主要介绍抛石挤淤在处理软土地基中的优点,分析了抛石挤淤地基处理的原理,通过工程实例介绍其施工效果关键词:淤泥;软土地基;抛石挤淤;沉降观测1、前言软土地基,主要是指强度低、压缩量高的软弱土层,主要包括淤泥、淤泥质粘土、泥炭、泥炭质土等,是一种天然含水量大,压缩性高,天然孔隙比大于1、抗剪强度低的细粒土。
软土地基对路基施工的影响极大,在前期施工时,若软土地基无法得到有效处理,在公路修筑完成后极有可能造成路基沉降等多种病害。
软土地基处理方法多种多样,根据处理深度不同分为浅层处理法和深层处理法,浅层处理法主要施工方法为挖淤换填和抛石挤淤。
因抛石挤淤施工方法周期短、施工机械简单、施工管理方便,因此得到广泛的应用。
抛石挤淤法主要是通过向流塑状的淤泥表面集中大量的石块进行填筑,依靠自身重力挤开淤泥,强制置换饱和软土地基的处理方法。
本文以重庆九永五标高速公路项目为例,研究抛石挤淤在浅层软土地基地基处理中的主要作用效果。
2、抛石挤淤的原理淤泥质软土的含水量大、孔隙大、强度低,又为高灵敏土。
这种土体具有明显的触变性,一旦受到扰动,淤泥结构从絮凝结构变成某种程度的分散结构,结构强度急剧降低,这为施工中采用抛石挤淤方法,使片石填筑体直接挤开淤泥并沉至淤泥中形成人工置换地基。
在这种土体中进行抛填作业,片石填筑产生的压力会使得淤泥产生整体剪切破坏,填筑体两侧淤泥会向上翻滚、隆起,并在淤泥中产生连续滑动面。
因此,石方填筑体便挤开淤泥并下降到一定深度,达到新的极限平衡状态,产生压载挤压效果。
浅谈抛石挤淤施工方法在软土路基中的应用抛石挤淤是一种常用的软土地基处理技术,在沿海地区水渠、鱼塘等淤泥比较多的地区修筑公路应用比较广泛,文章介绍了抛石挤淤路基处理方法的原理,以某高速某段为例,介绍了其施工工艺、流程、方法以及施工过程中质量控制的关键点,最后经过试验检测,表明该路段路基的处理方法是可行的,取得了良好的经济效益。
标签:抛石挤淤;软土路基;原理;方法一般而言,公路工程对地基有三方面要求:首先是稳定性的要求,要求地基在外力作用下,地基土体能够保持稳定;其次,是对变形的要求,要求在外力作用下,地基土体产生的沉降、位移等各种变形不能超过允许值,一但地基变形达到或超过允许值,就会影响到路基结构的安全,导致不能正常使用,甚至会造成结构的破坏;最后是对渗透的要求,要求水力比降不允许超过允许值,否则地基就会因潜蚀作用和管涌作用而产生稳定性破坏,从而导致路基的破坏。
抛石挤淤这种施工方法就是利用片石进行施工,将一定数量的片石抛入淤泥底部,将淤泥挤出,从而使软基得到加固处理,使地基能够稳定,进而解决稳定性,变形以及渗透的问题。
1 抛石挤淤的施工原理抛石挤淤是指用一定数量的满足粒径要求和强度要求的片(块)石,借助其自重和一定的外力将块石抛投入需要处理的淤泥或淤泥质地基中,将地基中的淤泥质土挤走,形成一种(块)片石起主要的承重作用的材料,剩余部分残留的淤泥在孔隙中起胶结作用的结构,两者共同作用,达到加固地基的效果。
抛石挤淤施工方法对大孔隙比,含水量高,渗透性差,抗剪强度低的软土地基特别适用,采用边振动边碾压的方法,对投入的材料进行碾压,在机械的振动、挤压、扰动作用下,淤泥质土结构遭到破坏,在片(块)石被挤入的同时,软土颗粒重新进行排列,孔隙中的水通过片石排出,孔隙中的压力也慢慢进行消散,同时淤泥质黏土的性质得到了改善。
片石在置换挤密作用下被填充到淤泥中,形成一种新的片石结构,减少了结构的沉降,提高了土基的承载能力,因片石和淤泥质黏土的结构经过重新组合,加之片石本身良好的透水性,使地基很快能够固结成型,使整体结构强度得到了很大的提高。
抛石挤淤置换法在工程实际中的应用摘要:抛石挤淤法在处理软土路基上由于其简单,易操作,同时造价较低,因此应用比较广泛。
本文结合工程实例,阐述了其具体实施办法及施工注意事项。
关键词:路基处理;抛石挤淤置换法;工后沉降;空隙率;首先介绍一下抛石挤淤置换法的原理是依靠换填材料的自重以及借助于外力:诸如压载、振动、爆炸、强夯或卸载(及时挖除换填体周边处的淤泥)等,使软弱层遭受破坏后强制挤出淤泥而进行的换填处理。
抛石挤淤法就是把一定量大粒径的块石抛在需要进行处理的淤泥或淤泥质土地基中,将原基础处的淤泥或淤泥质土挤走,从而达到加固地基的目的。
一般按以下程序进行:将不易风化的石料(尺寸一般不小于30厘米)抛投于被处理的地基中,抛石方向根据软土下卧地层横坡而定,横坡较平坦时采用自地基中部渐次向两侧扩展;横坡陡于1:10时,一般自高侧向低侧抛投。
最后在上面铺设反滤层。
这种方法施工简单,投资较省,常用于处理流塑态的淤泥或淤泥质土地基。
在泉水河河道的处理工程中,就采用了该方法。
泉水河下游泉水1#路以东现为沼泽地,总面积约为35万平方米,由于上游泉水河污水的流入,及长时间不进行清理,沼泽地内淤积了大量垃圾,尤其是入口处垃圾堆积严重,阻塞了上游来水的排放。
同时在河道外侧规划为一条次干道,同时也作为河道岸墙。
内侧河道岸墙根据规划形成清淤便道。
本次设计要对河道整体进行疏浚。
同时并对岸墙和外侧道路进行建设。
根据地质勘察,河道漫滩范围内普遍存在一层约5米厚的河相沉积淤泥土,其含水量大,压缩性高,强度低,在工程荷载作用下会产生很大的沉降及差异沉降,甚至失稳,故存在治理淤泥这一软土的问题。
工程全长892米。
河道宽50米。
次干道红线宽22米。
内侧施工便道宽7.0米。
工程范围内淤泥厚度4.0~7.4米,平均厚度5.5米。
其物理力学性质见表中数据:由表中可以看出工程范围内土质是极差的特软土,根据设计要求其设计承载力为140KPa,工后沉降量为50厘米。
抛石挤淤在处理软土路基中的应用摘要:本文介绍了抛石挤淤加固路基的原理,以武罐高速某段为例,介绍了其施工流程、方法、以及质量控制的要点,最后的检测效果表明该段路基的加固方法是成功的,取得了良好的经济效益。
关键词:抛石挤淤加固原理方法1引言各类建筑物和构筑物对地基有3方面的要求,①稳定问题,是指在各种外力作用下,地基土体能否保持稳定性;②变形问题,是指在各种外力的作用下,地基土体产生的变形(包括沉降、水平位移、不均匀沉降)是否超过相应的允许值,若地基变形超过允许值,会影响建(构)物的安全与正常使用,严重的可能引起建(构)物的破坏。
③渗透问题,要求水力比降不允许超过允许值,否则地基会因潜蚀和管涌产生稳定性性破坏,进而导致建(构)物破坏。
抛石挤淤就是将一定量的片石抛投入淤泥的底部,将淤泥挤出,从而加固地基,使地基达到构筑物对稳定问题,变形问题,渗透问题的要求。
2原理抛石挤淤是指用适量的满足粒径、强度要求的块石,借助其自重或一定的外力将块石抛投入需处理的淤泥或淤泥质土地基中,将原来地基中的淤泥或淤泥质土挤走,从而使块石起主要承重材料,部分残留在孔隙中的淤泥起胶结作用,二者共同作用达到加固地基的作用。
抛石挤淤是对含水量高、孔隙比大、透水性弱、抗剪强度低的软土地基,利用振动碾石,对片石进行振动碾压,淤泥质土由于受到振动、挤压、扰动等原压机器,加入片因,土的结构受到破坏,当片石被挤入后,土粒颗粒从新调整,孔隙水通过片石排出,孔隙压力逐渐消散,使下卧层的淤泥质粘土的性质改善。
通过置换挤密作用,使片石充分挤填到淤泥中,形成片石垫层,以提高地基承载力,减小沉降,片石垫层之下的淤泥质粘土结构从新调整,且片石本身具有良好的透水性,因此可加速地基固结,使淤泥质粘土的结构强度得到提高及恢复。
3 工程实例3.1 工程概况武馆高速K49+500~K49+909.942段河塘和水稻田较多,清淤量较大,最大淤泥厚度达到了5米,较浅的有2米多的,平均在3米左右。
浅议在软基处理中抛石挤淤法的应用软土是指在静态或缓慢流水的环境中沉积,具有含水率大、孔隙比大、高压缩性等特点的粘性土,这种土工程强度低,需要经过处理才能用于工程建设之中。
抛石挤淤法就是通过向软土表面大量集中抛填土石填料,依靠填筑体的自重,挤开淤泥,强制置换饱和软土地基的地基处理法。
抛石挤淤法较其他软基处理经济、且施工周期短、施工机械设备简单、施工管理方便,因此已逐渐应用于软土地基的处理之中。
1.抛石挤淤法处理软基的原理抛石挤淤法就是通过抛石挤动并置换淤泥来达到加固地基的目的,它的实质就是用石头来转换淤泥,是一种置换的方法。
抛石挤淤的处理厚度并不是无止境的,它是跟淤泥的状态由直接关系,淤泥的液性指数越大,抛石下落的距离就越长,相应的抛石积淤的处理厚度也就越大。
通过众多的实践证明,一般来说,在淤泥为流塑状态时,抛石挤淤的处理厚度不大于15m。
饱和软土,尤其是淤泥或淤泥土的含水量高,渗透系数和不排水抗剪强度均较低,在集中向其表面大量堆载瞬间,饱和土体中的孔隙水还未及时排出,孔隙体积并没有发生改变,全部压力的增量完全由孔隙水承担,地基土颗粒间的压力即有效压力并没有发生变化,地基上的抗剪强度在一定时间内不但没有提高,还会因堆载施工的扰动而下降,因此,当填筑体在地基中所产生的应力达到土的不排水抗剪强度时,土体将产生剪切破坏,土体中将产生连续滑动和隆起,同时填筑体挤开淤泥下沉至一定的深度,与周围土体形成新极限平衡状态,从而达到地基处理的目的。
考虑抛石挤淤法的特殊性,其方法一般适用于厚度不超过4m具有触变性的流塑状的饱和淤泥或淤泥质土的处理,对5m以上的,则须辅助以爆破或强夯等措施,才可使填筑体下沉到下层较硬的持力层,对于10m以上的深度淤泥或淤泥质土,即使采用强夯等措施也很难使填筑体下沉到下层坚硬的持力层,故其主要用于地基的浅层处理。
2.工程实例2.1工程概况番禺中心城区南区4-2地块项目市政道路排水、软基处理及一期场地平整工程,拟建道路有大面积鱼塘分布,通过地质勘查发现鱼塘内表层土基属于淤泥质黏土,平均厚度为2.8m,具体特点是:呈灰色,流塑状态,无层理,经过室内试验确定其属于高压缩性土,须进行处理。
浅谈抛石挤淤在软地基处理中的应用摘要:一般情况下,在道路工程中进行施工会遇到各种问题,比较常见的一个的问题是软地基。
软地基的处理方法有很多,只有确保施工质量处理方法得当,才能避免工程出现安全隐患。
抛石挤淤施工工艺是处理软地基的一种比较常见的方法。
本文笔者将结合具体的工程经验,简要探讨抛石挤淤施工工艺的具体施工过程。
希望能够给同行起到参考作用。
关键词: 抛石挤淤;软地基;施工工艺随着我国经济水平的不断发展壮大,国家基础设施建设规模的日渐扩展,其中各种道路工程建设项目随之快速发展。
通常情况下在道路工程中进行施工会遇到各种问题,比较常见的一个的问题是软地基。
比如会遇到鱼塘、水库等低洼地段。
这些低洼地段常年在积水的影响下会出现软弱土体问题,如果在其上修建道路则会对路基强度造成不利的影响。
因此针对这种问题需要采取措施进行处理。
在处理过程中应确保处理方法得当,施工质量满足要求,否则会带来安全隐患,严重的话会影响到参建单位的相关经济利益。
抛石挤淤施工工艺是处理软地基的一种比较常见的方法。
本文笔者将结合具体的工程经验,简要探讨抛石挤淤施工工艺的具体施工过程。
1抛石挤淤的原理一般情况下在道路工程中遇到的软土包括淤泥、淤泥质土,以及饱和粘性土等。
这些土体具有相同的物理性质,比如含水量大、压缩性高,承载能力低等。
抛石挤淤施工工艺是指采用机械设备将一定规格的土石填料抛填在软土表面,土石填料在其自重的作用下会将淤泥挤开从而起到置换的作用。
抛石挤淤法这种施工工艺与其他的处理方法相比具有很多优点,比如施工速度快,效率高,设备简单,同时管理起来也较为方便。
因此在道路工程施工中经常用这种方法来进行软地基处理。
利用抛石去挤压淤泥,最终置换淤泥以此实现地基的加固,抛石挤淤其实就是利用石头来置换淤泥的一种方法。
2抛石挤淤的适用范围抛石挤淤有一定的适用范围,一般情况下这种施工工艺可以在正沟田路段、鱼塘、水库等容易积水,不易排水的地段。
根据相关要求抛石挤淤填土高度一般在六米以上。
抛石挤淤在软土地基处理中的应用摘要:抛石挤淤是一种常见的软土地基处理方式,在鱼塘等淤泥较多的地区修筑道路比较常见,该技术可以有效的提高路基的强度,确保路基施工的顺利进行。
本文在软弱地基的处理方法中选择抛石挤淤并且结合工程实例对抛石挤淤的材料、施工的工艺、和对施工完成的效果进行了简述。
关键词:抛石挤淤、道路工程、材料选择、工艺效果1.概述软弱路基是指淤泥、淤泥质土、充填土、杂填土或者其它的高压缩性土层构成的地基,这种地基天然含水量较大、承载力较低、透水性弱、抗剪强度低、有很强的流变性、不均匀性等不良特征[1]。
针对软弱地基,比较常见的处理方法是垫层换填法、深层密实法和排水固结法,而与之相对应的在施工中常用的是抛石挤淤、碎石桩法和堆载预压法。
在本文中介绍的抛石挤淤施工技术适用于不超过4m,且表层硬壳被挖除的具有触变性的流塑状的饱和淤泥或者淤泥质土的处理。
1.抛石挤淤的原理抛石挤淤是对含水量较高、孔隙比大、透水性弱的软弱地基土的一种处理方式,这种土又称为高灵敏土,这种土体具有明显的触变性,一旦受到外界的干扰,淤泥结构将从絮状结构转变为某种程度的分散结构[2]。
抛石挤淤是指将一定数量的长度达30cm的块(片)石,借助自身的重量和通过一定的外力的夯实将块(片)石投入需要处理的淤泥或淤泥质地基中,从而将地基中的淤泥挤出,在投入材料的同时,采用边振动边碾压的方式,在机械的振动、挤压、扰动的作用下,土体原有的颗粒结构遭到破环,软土结构重新进行排列。
静置后,孔隙水在块石的缝隙中流出,有效应力逐渐增大,淤泥的结构强度逐渐恢复,承载力逐渐增强,填筑体逐渐成为悬浮于淤泥中或底部的稳定结构[3]。
1.抛石挤淤法的施工1.工程概况该道路工程位于成都市天府新区,是天府新区科学城国际合作园片区东西横向通道,为城市次干路,场地地形较为复杂,k0+730-k0+888坐落在鱼塘之上,部分鱼塘水深达0.8-1.5m,淤泥厚度根据勘察得知平均为3.5m,最深处达4.8m,由于换填成本高,淤泥分布范围较广,故采用抛石挤淤。
抛石挤淤综合法在加固地基中的应用摘要:随着经济的飞速发展,城市化水平进一步提高,可用建设用地的规模不断减少,要对淤积性河道进行开发利用,在这一过程中不可避免地要对地基进行加固处理,抛石挤淤综合法有着明显的应用优势。
基于此,本文首先阐释了抛石挤淤法和抛石挤淤综合法的相关概念,然后分析了抛石挤淤综合法在加固地基中的应用,为调整和优化加固地基技术提供借鉴和参考。
关键词:抛石挤淤;综合法;加固地基引言:应用抛石挤淤综合法加固地基的施工建设成本低,施工效果好,被广泛应用于各施工单位的地基处理中。
在应用这一技术时,首先要做好施工前的准备工作,确保施工材料的质量并合理放置,降低运输费用,严格执行施工方案,进行测量放线,根据施工标准抛石积淤,全面检测,做好施工质量控制,加强监督,确保施工建设的安全性和规范性。
1.抛石挤淤法作为软地基处理的有效施工方法,抛石挤淤从技术角度来说是置换的一种方法,通过有着较大硬度的石头来提升地基的承载能力。
抛石挤淤法就是通过抛掷的石块挤动淤泥来实现地基的加固,实质就是用石块置换地基中的淤泥,所以是一种置换法。
抛石挤淤的施工原理和具体的操作步骤都较为简单,是运用简单机械原理的施工方式。
淤泥本身的含水量较高,压缩性较强,有着极低的强度,利用淤泥的特性,在抛掷石头后,在重力作用的影响下,淤泥会受到来自侧向和竖向的挤压,使淤泥的位置发生移动。
但是,如果出现淤泥厚度较大的情况,就不能把石头贯穿淤泥层,利用淤泥也有利于提升加固结构排水的速度,来促进淤泥本身力学特性的改善。
同时,不同的施工情况会产生不同的抛石挤淤效果,石块的具体情况和淤泥的实际状态是影响施工效果的重要因素,处理淤泥的厚度随着石块下落距离的增加而加大,下落距离又受到淤泥流动性和石块体积的影响,所以,要加大处理淤泥的厚度,就要提升淤泥的流动性和增大石块的体积。
抛石挤淤一般使用的施工材料是开山石料,因为石料本身的独特性,不需要外界力量的帮助就可以顺利进入淤泥之中,并借助石块重量挤出淤泥。
57科技资讯 S CI EN CE & T EC HNO LO GY I NF OR MA TI ON 工 程 技 术浅层处理是指处理深度不超过地面以下5m范围内的地基处理,在地基处理中,浅层处理一般总是较深层处理经济、且施工周期短、施工机械设备简单、施工管理方便,因此得到广泛应用,尤其是抛石挤淤法。
抛石挤淤法就是通过向流塑状的高灵敏度的淤泥表面大量集中的抛填土石填料,依靠填筑体的自重或靠外力挤开淤泥,强制置换饱和软土地基的地基处理方法。
抛石挤淤法是属于地基处理方法中的一种,通过实践与实际效果的验证,在处理表层淤泥方面有它独特的技术和经济方面的价值的。
我部承建的“湟水北干渠扶贫灌溉一期工程第二十标合同段”K 70+550-71+295淤泥地段采用了抛石挤淤法处理,取得较好的施工效果。
1 工程概况我部施工的引大济湟扶贫灌溉工程北干渠一期二十标是一项以城镇工业和生活用水、农村人畜饮水、农业灌溉为主、兼顾生态建设用水的大(2)型水利工程。
位于青藏高原的过渡地带湟水流域(黄河一级支流)湟水河北岸西宁盆地北部边缘的中、低山丘陵区,海拔高度2500m~3100m之间,南北向冲沟极为发育;途径青海省互助县东沟乡昝扎水库,因水库常年淤积,形成渠道K70+550-71+295为淤泥地段,考虑地质及施工成本,最终决定采用抛石挤淤法对该段基础进行换基处理。
2 施工工艺2.1施工准备施工准备主要有两点:一是施工便道,结合既有的乡村道路及已修筑施工便道,可保证抛石挤淤施工期间道路的畅通;二是材料,利用自卸汽车从位于附近的东和料场购进直径较大的、级配良好的人工块石,作为挤淤施工的原材料,堆放在施工场地附近,以方便使用。
2.2测量放线导线复测完毕后,对导线点及中桩进行加密,并将成果上报监理工程师,在监理工程师批复后,按图纸进行抛石的施工放样,先按抛石设计标高计算出抛石顶面的基础宽度,进行放线。
2.3抛石积淤按设计放线进行开挖,先清除基础上部硬质层,挖至接近硬基,后进行回填碾压。
抛石挤淤法在地基浅层处理中的应用
作者:张兵运
来源:《科技资讯》2012年第10期
摘要:地基浅层处理方法多种多样,抛石挤淤法为其中一种,该法经济、施工周期短、机械设备简单、施工管理方便,是可靠并值得推广的地基浅层处理方法。
中图分类号:TU472文献标识码:A文章编号:1672-3791(2011)04(a)-0000-00
浅层处理是指处理深度不超过地面以下5m范围内的地基处理,在地基处理中,浅层处理一般总是较深层处理经济、且施工周期短、施工机械设备简单、施工管理方便,因此得到广泛应用,尤其是抛石挤淤法。
抛石挤淤法就是通过向流塑状的高灵敏度的淤泥表面大量集中的抛填土石填料,依靠填筑体的自重或靠外力挤开淤泥,强制置换饱和软土地基的地基处理方法。
抛石挤淤法是属于地基处理方法中的一种,通过实践与实际效果的验证,在处理表层淤泥方面有它独特的技术和经济方面的价值的。
我部承建的“湟水北干渠扶贫灌溉一期工程第二十标合同段”K70+550-71+295淤泥地段采用了抛石挤淤法处理,取得较好的施工效果。
1工程概况
我部施工的引大济湟扶贫灌溉工程北干渠一期二十标是一项以城镇工业和生活用水、农村人畜饮水、农业灌溉为主、兼顾生态建设用水的大(2)型水利工程。
位于青藏高原的过渡地带湟水流域(黄河一级支流)湟水河北岸西宁盆地北部边缘的中、低山丘陵区,海拔高度2500~3100m之间,南北向冲沟极为发育;途径青海省互助县东沟乡昝扎水库,因水库常年淤积,形成渠道K70+550-71+295为淤泥地段,考虑地质及施工成本,最终决定采用抛石挤淤法对该段基础进行换基处理。
2施工工艺
2.1施工准备
施工准备主要有两点:一是施工便道,结合既有的乡村道路及已修筑施工便道,可保证抛石挤淤施工期间道路的畅通;二是材料,利用自卸汽车从位于附近的东和料场购进直径较大的、级配良好的人工块石,作为挤淤施工的原材料,堆放在施工场地附近,以方便使用。
2.2测量放线
导线复测完毕后,对导线点及中桩进行加密,并将成果上报监理工程师,在监理工程师批复后,按图纸进行抛石的施工放样,先按抛石设计标高计算出抛石顶面的基础宽度,进行放线。
2.3抛石积淤
按设计放线进行开挖,先清除基础上部硬质层,挖至接近硬基,后进行回填碾压。
填筑时,采用散式挤淤法,先在基础下部采用直径较大(30-50cm)块石填筑,靠自重及挖掘机碾压的外力,使块石沉至底层硬质土上,形成以块石为骨架,中间充满淤泥的复合地基。
填筑时采用分层填筑、逐层碾压的方法,待达到一定高度后,采用粒径较小、级配良好的材料进行填筑,作为建筑物基础。
2.4检测
抛石挤淤法的压实度采用沉降观测法观测,用挖掘机、装载机等重型机械多次重复碾压,当压实层顶面稳定,无轮迹时认为为密实状态。
在在测路段选择监测点后,用白灰做明显标记,记录起始高程,在碾压过程中每两遍检测一次,待前后两次所测高程差在3mm以内时,判为沉降稳定,经检验合格后方可铺筑下层;如检验后不符合要求,查明原因,继续碾压,直至合格。
2.5施工质量及保证措施
2.5.1施工前组织技术人员认真进行技术交底工作,明确设计意图、原理及施工要求;2.5.2严格执行“三检”制度和质检工程师一票否决权制度,严把工序质量关;
2.5.3加强控制铺设质量及回填层压实质量;
2.5.4加强原材料质量控制,严禁使用不合格原材料;
2.5.5施工前认真调查建筑物基础底部水位、淤泥深度等,做好现场施工指导;
2.5.6严格按程序施工,在抛填施工前必须报请监理工程师检查、批准;
2.5.7合理组织现场施工车辆,尽量避免施工车辆交叉干扰,保证施工进度和安全
2.6安全保证措施
2.6.1施工前进行详细的安全技术交底;
2.6.2施工现场设置专职安全员,发现隐患及时处理;
2.6.3现场设专人指挥,调度施工车辆,避免车辆交叉影响,注意施工安全;
2.6.4禁止运输车辆超速、超载,积极配合当地交管工作,自觉维护交通安全;
2.6.5在施工现场及交叉路口设交通及施工警示牌,避免不必要的人员、车辆安全事故发生。
3抛石挤淤法处理软基的原理
本合同段所提抛石并不是仅仅指纯粹的以石料作为置换物,还包括以石料为主的其他置换物。
从字面上就可以理解,抛石挤淤法就是通过抛石挤动并置换淤泥来达到加固地基的目的,它的实质就是用石头来转换淤泥,是一种置换的方法。
因此,抛石挤淤法在理论上并没有太多复杂的原理支持,它是一种简单的比较机械的软基处理方法。
抛石挤淤法与其他置换方法的最大区别在于它是一种纯粹的置换,就是尽可能的把淤泥全部置换成石头而彻底改变地基土的性质。
从这个意义上来讲,实现软基处理的目的,这种方法是最直接也是最安全稳妥的。
抛石挤淤和填砂(土)挤淤在应用和效果上的区别:填砂(土)挤淤在实践中主要是针对近海区域、浅海漫滩的浅层且薄层淤泥,由于受填砂(土)本身性质的影响,填砂(土)挤淤对于深层的淤泥将无能为力。
在两者物质比重差别不大时,最主要的原因就是两者在颗粒结构上的不同,填砂(土)的构成主要为细颗粒的粘性土或砂土,而抛石则主要为棱角分明的巨大块石,粒径相差成千上万倍,两者由此而对淤泥的挤压效果形成明显区别。
因此,由于抛石组成成分不同,如粘性土或砂土含量的多少,也会造成处理效果的差异。
从理论上来讲,淤泥一般为流塑状甚至流态状,在受到一定的外力挤压时,在无侧限条件下,必然要发生移动。
外力有侧向的,也有正向的,抛石给予的基本是属于侧向外力作用,在形成一定厚度的填石层后,也会产生正向的压力,但对淤泥挤动影响最大的是侧向的外力作用。
如果淤泥层厚度过大或淤泥呈软塑状态,底部将有一定厚度无法挤动的残留淤泥,那么,填石层的自重预压与填石之间的缝隙将使底部淤泥有一个固结排水的过程,也可以改善残留淤泥的物理力学性质。
另外,抛石过程作为一种自由落体的运动,由于一入水就受到水体以及淤泥的阻力作用,其中主要是淤泥的阻力作用,其下落是一个缓慢减速的过程,并最终会停止下落。
因此,抛石挤淤的处理厚度并不是无止境的,它是跟淤泥的状态由直接关系,淤泥的液性指数越大,抛石下落的距离就越长,相应的抛石积淤的处理厚度也就越大。
通过众多的实践证明,一般来说,在淤泥为流塑状态时,抛石挤淤的处理厚度不大于15m。
饱和软土,尤其是淤泥或淤泥土的含水量高,渗透系数和不排水抗剪强度均较低,在集中向其表面大量堆载瞬间,饱和土体中的孔隙水还未及时排出,孔隙体积并没有发生改变,全部压力的增量完全由孔隙水承担,地基土颗粒间的压力即有效压力并没有发生变化,地基上的抗剪强度在一定时间内不但没有提高,还会因堆载施工的扰动而下降,因此,当填筑体在地基中所产生的应力达到土的不排水抗剪强度时,土体将产生整体破坏,土体中将产生;连续滑动和
隆起,同时填筑体挤开淤泥下沉至一定的深度,与周围土体形成新极限平衡状态,从而达到地基处理的目的。
考虑抛石挤淤法的特殊性,其方法一般适用于厚度不超过4m、表层硬壳被挖除的具有触变性的流塑状的跑和淤泥或淤泥质土的处理,对5m以上的,则须辅助以爆破或强夯等措施,才可使填筑体下沉到下层较硬的持力层,对于10m以上的深度淤泥或淤泥质土,即使采用强夯等措施也很难使填筑体下沉到下层坚硬的持力层,故其主要用于地基的浅层处理。
4关于抛石挤淤法处理浅层地基的问题分析
4.1质量控制
抛石挤淤法施工时要做好质量控制,抛填时首先抛填较大的石块,抛填深度必须达到淤泥底板30cm以内,抛填后要进行振动或重型机械反复碾压,对抛填体进行压实,以保证抛填体的密实度,从而保证基础的承载力。
4.2沉降观测
考虑到K70+550-71+295段水位影响,该段基础在施工期间及竣工后将产生沉降,一是地基本身的固结沉降,二是地基在承受荷载之后,发生侧向变形而产生的形变沉降。
现该段建筑物已基本施工完成,对之前设置的沉降观测点进行观测,检测记录见表1;长时间观测,将结果以曲线图表示,形成沉降曲线(图2)与位移曲线(图3),从观测结果来看,观测点已趋于稳定,基础稳定可靠。
4.3注意事项
4.3.1为保证填筑体能顺利下沉,应先挖除阻碍填筑体下沉的表面硬壳;
4.3.2填筑体应均匀,压实度良好;
4.3.3若在填筑体两侧挖淤减少淤泥的压力,加大填筑体的下沉速度,应遵循近挖卸远的原则,最好采用两侧同时开挖,使填筑体就地下沉,防止填筑体漂移,若采用单侧开挖,必须严格控制两侧淤泥高差。
5总结
通过本次软基处理的实测,我们得到以下几点浅显的认识:
5.1根据浅层淤泥质地基处理设计理论,采用抛石挤淤处理K70+550-71+295段软基的施工方法是正确的;
5.2实际施工工艺应该结合实际地质及设计要求,本实例采用部分挖除换填处理的工艺是成功的;
5.3后期沉降观测能有效掌握抛石挤淤处理软土地基的效果,经过本实例证明,抛石挤淤法在地基浅层处理中是可靠且值得推广的。
参考文献
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