黏质黄土地基路基静置时间对工后沉降的影响
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公路路基沉降病害及施工控制技术公路路基是公路工程中必不可少的组成部分,其稳定性直接关系到公路的安全性和经济效益。
由于地质条件、建造质量、使用量等因素的影响,公路路基容易出现沉降病害。
本文将以公路路基沉降病害及施工控制技术为主题,介绍公路路基沉降病害的种类和成因以及常见的施工控制技术。
一、公路路基沉降病害的种类和成因公路路基沉降病害可以分为地基沉降、路基沉降和天然塌陷三种类型。
1、地基沉降地基沉降主要是由于土壤的压实和固化造成的。
当土壤发生压缩和变形的时候,会导致地基沉降。
土壤压实和固化的原因主要有以下几种。
(1)水分影响:在土壤含水量充分的情况下,由于水分的存在,土壤颗粒间的间隔较大,土壤的体积较大。
但当土壤中水分含量过高或过低时,土壤的体积会发生变化,从而导致地基沉降。
(2)土壤力学性质的不同:不同土层之间土壤力学性质的不同也会导致地基沉降。
(3)地下流动:地下水流与地基的接触面积较大,因此水流对土壤的沉积、侵蚀作用更大,导致地基沉降。
路基沉降是指路面表层沉降,其主要原因是路面结构的不合理设计和姿态不良。
路面结构不合理的原因主要有以下几个方面。
(1)物料的选择:路面结构设计首先要根据不同的地形、气候和使用要求,选用不同的材料,这是关系到路面的寿命和使用效果的重要因素。
(2)施工质量:路面施工质量的好坏也会影响路面的使用寿命和性能。
施工过程中,关键环节的质量控制需要严格,错误的处理将导致路面寿命的大幅缩短。
(3)交通量:路面的使用寿命与交通量直接相关,交通量过大,路面就容易产生裂缝,进而出现路面下沉现象。
3、天然塌陷天然塌陷是指由于地下水流或其他因素造成的土壤沉降或坍塌,从而导致路基下沉的一种病害。
二、常见的施工控制技术地基加固是一种常见的控制地基沉降的方法。
地基加固有多种方式,包括土壤改良、加设地下梁、地基深层注浆、钢筋加固等。
2、路面结构改良路面结构改良的方法可以通过更改路面结构材料、结构形式、施工技术等加固路面,从而实现控制路面沉降。
浅谈湿陷性黄土地区公路路基沉降控制摘要:分析湿陷性黄土的湿陷机理与该地区路基沉降原因,并从排水措施,路堤边坡防护措施,路基的检测与养护这三个个方面来控制沉降,可作为实践施工参考。
关键词:湿陷性黄土路基防护措施概述:湿陷性黄土是我国黄土的典型分布,由于其特殊的结构和水理性,其工程特性也具有诸多的特点。
其中湿陷性和易溶性最为典型,同时也对工程危害性最大。
湿陷性黄土在上覆土层自重应力作用下,或者在自重应力和附加应力共同作用下,因浸水后土的结构迅速破坏而发生显著附加下沉,从而使土体结构发生破坏。
路基产生沉陷现象的原因是多方面的,但在湿陷性黄土地区主要是路基本身引起的压缩沉陷和地基的沉陷两种。
湿陷性黄土地区修建高速公路常出现路基沉降、公路翻浆、纵向裂缝等病害。
若对湿陷性黄土不加处理或是处理不当,往往会发生路基过量沉降,严重影响公路的质量,因此必须控制路基沉降。
1湿陷性黄土特点及路基沉降原因分析路基是路面的基础,坚强且稳定的路基为路面结构长期承受汽车荷载作用提供了重要的保证。
路基产生沉陷现象的原因是多方面的,但在湿陷性黄土地区主要是路基本身引起的压缩沉陷和地基的沉陷两种,路基本身引起的压缩沉陷主要是由于路基填料选择不当、压实度不足等原因造成的,而地基的沉陷与路基土的性质密不可分,湿陷性黄土作为路基土极容易发生沉陷,研究地基沉陷的原因,首先要研究湿陷性黄土的湿陷性机理和湿陷性原因。
湿陷性黄土湿陷变形的两个显著特征是:①变形量大,常常超过正常压缩变形的几倍甚至几十倍;②发生快,一般在浸水1~3小时就开始湿陷。
一般湿陷事故而言,往往在1~2天内就可能产生20~30cm的变形量,这种量大、速率快的变形往往使建筑物发生严重变形甚至破坏。
国内外大量的研究表明,黄土的湿陷性机理是由黄土的微观结构特性和可溶盐胶结物的不抗水性决定的。
黄土的颗粒以粉粒为主,粉粒与粉粒之间通过可溶盐胶结,形成一定数量的架空孔隙,在干旱半干旱条件下,这样的结构阻止了土体自重压密,当黄土受水浸湿时,可溶盐胶结物被迅速溶解软化,水膜变厚,粉粒与粉粒之间的连接力变弱,架空孔隙空间大,使得土体在上覆土层的自重压力或附加压力作用下,土体结构迅速破坏形成湿陷。
公路路基沉降病害及施工控制技术公路路基是公路建设中的重要组成部分,它是公路承载力和稳定性的基础,因此路基的质量是公路建设的关键。
然而,路基在使用过程中往往会出现沉降病害,如不及时治理,会造成路面凹陷和车行不畅。
本文将针对公路路基沉降病害进行分析,并介绍一些施工控制技术,以保证公路路基质量的提升和用路安全。
一、公路路基沉降病害类型1.粘土沉降粘土沉降是路基沉降病害中最为常见的类型。
粘土在搅拌、压实和振动等施工过程中会发生固结作用,随着时间的推移,粘土会逐渐发生不可逆的压缩,从而导致路基的沉降病害。
粘土沉降病害通常表现为路基表面下沉,路面下部的压实程度降低等。
3.软弱地基沉降软弱地基沉降是指路基基础土层内部水分含量发生变化时,土体自身的重力形变和渗透压作用等原因引起的沉降病害。
软弱地基沉降通常表现为路基下沉不均匀,会对路面的平顺性和通行安全性带来很大影响。
为保证公路路基的质量,可以采用以下施工控制技术:1.水平控制技术采用水平控制技术可以控制路基横截面的几何形状和坡度,以克服路基斜度不均、平面不直等不良现象。
其具体操作方法是在路基施工过程中通过采用正确的土方开挖、填筑、压实等工艺技术,确保路基的横截面及所在区域能满足对路基几何形状、坡度等方面的要求,保证路基在使用过程中不发生沉降病害。
2.加筋技术在路基施工过程中,可以采用加筋技术来增加路基的承载性能。
加筋材料可以采用钢筋、金属片或人造合成材料等。
加筋材料可以放置在路基表层或路基填方体积中,通过加强路基的承载能力,减少路基沉降病害的发生。
3.专业设备技术在路基施工过程中,可以采用专业设备技术来对路基进行工艺处理。
例如利用微波柔性土工织物增强技术等,通过加强路基的承载力和强度,减少或消除路基沉降病害。
4.监测技术采用监测技术可以及时发现路基沉降病害的风险,从而可以采取有效的措施对路基进行加固或修复。
监测技术主要包括依据路基沉降病害类型选择合适的监测指标和监测点位,从而对路基沉降病害的风险进行预警和预防。
影响高速公路路基沉降的因素与防治措施在路面的施工中最根本的是路基,在建筑高速路中,要把会对路基的稳定性以及强度产生作用的各个要素开展具体的解析,实施一定的手段,保证路基稳定性以及强度的建筑。
文章主要讲述了路基发生下沉现象的原因,同时给出了治理办法。
标签:公路路基;沉降因素;防治1 路基沉降的影响因素1.1 路基土的应力对沉降的影响通常软体能够区分为正常以及超常固结两种形式。
压密土具有早期固结压力Pc。
只有在外部施加的负荷高过压力Pc之后,土才能够被压密,剪应力形状变化的作用才越来越显著。
针对还没有固结的土,因为早期凝固的应力比现在的自身重量轻,换句话讲,在自身重力应力影响下还没有全部的凝固,在地基上方没有施加的外力符合情况下,土里的有用应力在增长,当有用应力比自身重力的应力大时,才能够全部凝结。
超常固结土,在早期其自身重力的应力就比凝结的应力小,如果外部施加的负荷产生的应力和自身重力产生的应力加起来比早期固结应力小,其变形情况就小。
1.2 填土高度对路基沉降的影响填筑土越高,地基的下沉以及侧向移动也就越厉害。
所以在策划路堤时,大多要规定出其高度,降低自身的重量,借此来降低路基的下沉。
经过观察检测得到的数据解析,路基填筑土不多时,其下沉的情况和填筑土的高度不成正比。
1.3 路基填土压实度的影响填筑土压实不够,就会出现土体早起凝固应力比自身重力的应力以及外加负荷产生的应力之和小,在自身重力应力的影响下会出现形状改变的现象,这些外加负荷主要有:车辆载重,特别是超载的现象;水分的变化会使土体的容量随之产生变化;地下水位的变化会使浮力产生变化;土体饱和情况的变化,会使孔缝水分压力产生变化。
这些外加的负荷产生的应力会使土体应力产生变化,进而使土体的形状产生变化。
土体压实不够还会使填筑路基侧向产生形状的改变。
现在使用的地基下沉算计方式是假设其侧向不变,只有竖向产生改变,但是在实际的建筑中侧向也有形状改变的现象,其会导致土体下沉。
地基处理中的地面沉降问题地基处理是建筑工程中至关重要的一步,它对整个建筑的稳定性和安全性起着决定性的作用。
然而,地基处理中常常会遇到一个棘手的问题,那就是地面沉降。
地面沉降不仅会给建筑物带来危害,还可能对周边环境和民生造成严重影响。
本文将探讨地基处理中的地面沉降问题,并提出一些解决方案。
一、地面沉降的原因地面沉降是指土地表面由于各种原因而产生的下沉现象。
主要原因包括以下几点:1. 自然沉降:土壤本身存在固有的自然沉降现象,这是由于土壤颗粒间排列结构的调整和重力作用所导致的。
2. 湿陷沉降:在湿润地区,土壤中的饱和含水层经受荷载作用后,水分排出,土壤发生不均匀沉降。
3. 工程施工引起的沉降:施工过程中,土壤受到震动、挤压等力的作用,导致土壤颗粒重新排列,从而引起地面沉降。
二、对地面沉降的影响地面沉降对建筑物和环境都会带来严重的影响,具体表现为以下几个方面:1. 建筑物损坏:地面沉降使建筑物的基础承受不均匀的荷载,导致建筑物的结构受损甚至倒塌。
2. 土地沉降导致市政设施破损:地面沉降会使地下管道、道路和桥梁等市政设施发生位移和破损,给城市的正常运转带来严重威胁。
3. 水体泛滥:地面沉降导致水体在原本排水顺畅的区域堵塞,进而引发水体泛滥,造成洪涝灾害。
三、解决地面沉降问题的方案针对地面沉降问题,科学有效的解决方案是十分必要的。
下面将介绍几种常用的处理方法:1. 加固基础:对于已经存在地面沉降问题的建筑物,可以通过增加地基的支撑力或补充土壤来加固基础,以增强其承载能力。
2. 植物修复:通过植物修复技术,引入特定的植物来提高土壤的稳定性和保水性,从而减少地面沉降。
3. 沉降监测与预测:定期进行地面沉降监测,及时了解沉降情况,并进行预测,可以帮助及早发现并解决地面沉降问题。
4. 合理规划与管理:在规划和管理建筑项目时,要合理选择建筑地点,避免在易受地面沉降影响的地区建设,有条件的话可以选择进行地基处理,以降低地面沉降的风险。
黄土地区高填方路堤沉降变形特征摘要:黄土地区高填方路堤的沉降变形对公路运营寿命具有重要影响,研究其沉降变形特征具有重要意义。
以黄土地区的高填方路堤为研究对象,通过布设各类传感器,进行了长期实时变形监测及分析,研究表明:(1)土压力变化最大为0.05MPa,在施工期结束后一个月内变化最为显著;含水率最大变化幅度为2%,最大沉降量为10mm,发生在上层位置,整体路堤出现不均匀沉降,沉降量在2.5mm左右;(2)含水率变化是造成黄土路堤发生沉降的控制因素,道路中心含水量较高,两侧水分含量低;(3)土压力变化是造成黄土路堤沉降的重要因素,道路中心处的土压力较大,向两侧逐渐降低,在土体压实后的一个月内会发生自重固结作用,固结时间较短,随后土体保持相对稳定状态。
关键词:黄土;高填方路堤;沉降变形Settlement characteristics of high-filled embankment in Loess areaCHEN Yi(Key Laboratory of Highway Construction and Maintenance Technology in Loess Region,Ministry of Transport, Shanxi Transportation Technology Research & Development Co., Ltd, Taiyuan 030000, China )Abstract:The settlement and deformation of high fill embankment in loess area has an important influence on the service life of highway and it is of great significance to study its settlement and deformation characteristics. Long-term real-time deformation monitoring and analysis were carried out in high-filled embankment in loess region. The research showed that: (1) the maximum variation of earth pressure was 0.05 MPa, and the change was most significant within one month after the completion of construction period; The maximum variation range of water content is 2%, and the maximumsettlement is 10mm, which occurs in the upper layer. The overall embankment presents uneven settlement, with the settlement around 2.5mm. (2) The change of water content causes the settlement of loess embankment. (3) The change of soil pressure is an important factor that causes the settlement of loess embankment. The soil pressure at the center of the road is relatively large and gradually decreases towards both sides. The self-weight consolidation will occur within one month after the soil is compacted.Keywords: Loess; High-filled embankment; Settlement1引言黄土地区地形复杂,沟壑纵横,公路线路穿越沟谷,需要进行大量的填方和挖方,相应的也出现了大量工程地质问题。
黄土路基工后沉降摘要高速铁路代表了世界铁路现代化发展的大趋势,是21世纪交通运输的重大成果,是人类的共同财富。
随着经济的迅猛发展,交通运输需求激增,我国铁路客运专线建设已经进入一个高速发展的时期,由于高速铁路运行速度快、技术标准高、对路基的要求严格,控制路基变形沉降已经成为客运专线路基的最大特点。
路基变形最明显、危害最大的问题是路基沉降。
路基沉降控制是一个涉及因素较多、具有较大不确定性的工程难题。
路基沉降包括路基施工沉降和工后沉降,工后沉降尤其发生几率大、危害严重。
本论文从黄土的性质和特性,路基沉降的原因、危害,控制路基沉降的措施、路基工后沉降的机理,控制路基工后沉降的必要性、步骤、措施、各种措施的特点,路基沉降计算、监测等方面分析了路基沉降。
关键字:黄土路基工后沉降控制方式沉降计算监测第1章绪论1.1 选题背景及意义我国幅员辽阔,铁路经过的地区比较复杂,路基作为铁路的重要组成部分,是承受轨道结构重量和列车荷载及各种附加力的基础,路基本体必须有足够的强度和一定范围内的变形,所以作为承载高速铁路的基础—路基的设计得到越来越广泛的重视,把路基作为土工结构物来设计的理念在路基设计中逐步得到体现,在一般情况下,路基给工程带来的主要难题是沉降变形及其各种处理措施条件下的固结问题,所以路基沉降变形问题是高速铁路设计中所要考虑的主要控制因素。
为了确保列车安全、平稳运行,路基必须具有强度高,刚度大、稳定性、耐久性好,不易变形等优良特性。
随着我国既有线大面积提速改造及快速铁路、高速铁路的修建,如何解决路基沉降这个屡屡出现的问题就被提上日程。
1.2我国铁路路基现状长期以来,我国新建铁路没有把路基当成土工结构来对待,而普遍冠名为土石方。
在“重桥隧,轻路基,重土石方数量,轻质量”的倾向下,路基翻浆冒泥、下沉、边坡坍滑、滑坡等病害经常发生,使新建铁路交付运营多年仍不能达到设计速度与质量,经济效益与社会效益较差。
运营铁路路基技术状态不佳,强度低,稳定性差,严重威胁铁路运输和安全,已成为铁路运输的主要薄弱环节。
第四节 饱和粘性土地基沉降与时间的关系前面介绍的方法确定地基的沉降量,是指地基土在建筑荷载作用下达到压缩稳定后的沉降量,因而称为地基的最终沉降量。
然而,在工程实践中,常常需要预估建筑物完工及一般时间后的沉降量和达到某一沉降所需要的时间,这就要求解决沉降与时间的关系问题,下面简单介绍饱和土体依据渗流固结理论为基础解决地基沉降与时间的关系。
一、饱和土的有效应力原理用太沙基渗透固结模型很能说明问题。
当t =0时,u =σ,0='σ 当t ﹥0时,u +'=σσ,0≠'σ当t =∞时,σσ'=,u =0结论:u +'=σσ',饱和土的渗透固结过程就是孔隙水压力向有效力应力转化的过程。
在渗透固结过程中,伴随着孔隙水压力逐渐消散,有效应力在逐渐增长,土的体积也就逐渐减小,强度随着提高。
二、饱和土的渗流固结整个模型(饱和土体)⎪⎩⎪⎨⎧→→→土的渗透性活塞小孔的大小孔隙水水固体颗粒骨架弹簧三、太沙基一维渗流固结理论(最简单的单向固结)——1925年太沙基提出 一.基本假设:将固结理论模型用于反映饱和粘性土的实际固结问题,其基本假设如下: 1.土层是均质的,饱和水的2.在固结过程中,土粒和孔隙水是不可压缩的; 3.土层仅在竖向产生排水固结(相当于有侧限条件); 4.土层的渗透系数k 和压缩系数a 为常数;5.土层的压缩速率取决于自由水的排出速率,水的渗出符合达西定律; 6.外荷是一次瞬时施加的,且沿深度z 为均匀分布。
二.固结微分方程式的建立在饱和土体渗透固结过程中,土层内任一点的孔隙水应力),(t z u 所满足的微分方程式称为固结微分方程式。
在粘性土层中距顶面z 处取一微分单元,长度为dz ,土体初始孔隙比为e 1,设在固结过程中的某一时刻t ,从单元顶面流出的流量为q +dz zq∂∂则从底面流入的流量将为q 。
于是,在dt 时间内,微分单元被挤出的孔隙水量为:dzdt zqdt q dz z q q dQ )(])[(∂∂=-∂∂+= 设渗透固结过程中时间t 的孔隙比为e t , 孔隙体积为:dz e e V tv 11+=在dt 时间内,微分单元的孔隙体积的变化量为:dzdte e dt dz e et dt t V dV ttt v v ∂∂+=+∂∂=∂∂=1111)1(由于土体中土粒,水是不可压缩的,故此时间内流经微分单元的水量变化应该等于微分单元孔隙体积的变化量,即:v dV dQ = 或 dzdt t e e dzdt z q t∂∂+=∂∂111)(即:te e z q t∂∂+=∂∂111 根据渗流满足达西定律的假设zu r k z h kki VA q w ∂∂=∂∂=== 式中:A 为微分单元在渗流方向上的载面积,A =1;i :为水头梯度,zhi ∂∂=其中h 为侧压管水头高度 μ:为孔隙水压力, 0h r u w = 根据压缩曲线和有效应力原理,dpde a -= 而u p u z -=-=σσ' 所以:t ua t e t ∂∂=∂∂ 并令war e k Cv )1(1+= 则得t uzu Cv ∂∂=∂∂22此式即为饱和土体单向渗透固结微分方程式 。
黄土地区公路路基沉陷的原因及防治摘要:在黄土地区,由于其特殊的地形地貌条件,公路极易发生路基沉陷。
通过对黄土地区道路调查,总结了路基沉陷发生的原因、位置,并根据黄土自身的特性,提出了合理的防治对策。
以期对黄土地区修建公路提供参考与借鉴。
关键词:公路;路基沉陷;原因;位置;防治对策0 引言湿陷性黄土是一种特殊性质的土,在上覆土层自重应力作用下,或者在自重应力和附加应力共同作用下,下沉稳定后,受水浸湿,土体结构迅速破坏,并产生显著附加变形或下沉,严重影响路基质量。
1路基沉陷发生的原因通过调查分析,路基沉陷发生的宏观原因具体可以归纳为以下几个方面:(1)行车荷载的反复作用在路床底面以上,路基路面承受着行车荷载的反复作用、因气候及水文条件形成的反复冻融和温度、湿度的变化;在路床以下,路基受到随深度而增加的自重应力作用和地下毛细水上升造成的浸湿作用,同时行车荷载所产生的震动波也会随路面、路基的刚度增加而向下传递更深,甚至可能传递到填土以下的原地面土层中,从而造成原地面以下土的压缩变形,土的三相体重新排列,继而引起填土路堤的逐年缓慢沉降。
(2)路基压实度不足在施工过程中,由于路基填料不好,加之同一层内土方的铺筑厚度没有严格控制在压实机械实际的压实范围之内,填筑厚度超出压实机械有效压实范围的路基填土,达不到压实要求。
规范规定,路床范围内对0cm~30cm厚度内规定压实度要达到95%,而对30cm~80cm则无指标要求。
实际上,在路床底面以上范围内,行车荷载对路基土的影响是很大的。
因此,规范规定只要求0cm~30cm厚度达到95%的压实度是远远不够的。
(3)路基排水不畅,导致雨水渗透路基黄土达到一定含水量并且在自重压力或附加压力作用下才会发生湿陷。
由于黄土地区地下水位较低,对路基影响不大,因此路基沉陷便与降雨有很大的关系。
排水设施设置不当或出现破损渗漏、雨季两侧山坡径流水渗入路基工作区、填方路基边坡降雨入渗都会使路基填土含水量增加,强度降低,增大了路基沉陷发生的概率。