道路软基处理方法
- 格式:docx
- 大小:1.97 MB
- 文档页数:12
道路软基处理方案1. 简介道路软基是指道路工程中的路基局部,通常由土壤构成。
由于长期受到交通荷载和自然因素的影响,道路软基容易出现不稳定和变形的问题。
软基处理是指通过特定的方法和措施,对道路软基进行加固和改造,以提高其承载能力和稳定性,保证道路的平安和使用寿命。
本文档将介绍几种常见的道路软基处理方案,包括加固草料处理、土壤改进处理、混凝土悬浮桩处理和搅拌桩处理。
2. 加固草料处理加固草料处理是一种简单有效的软基处理方法。
主要步骤如下:•清理:首先,对软基区域进行清理,确保无杂物和积水。
•铺设草料:在软基区域上铺设一层适当厚度的草料。
•压实:通过机械设备对草料进行压实,使其与软基土壤紧密结合。
加固草料处理的优点是本钱低、施工简单,适用于软基较浅且草料资源丰富的地区。
但其缺点是强度较低,不适用于承载性能要求较高的道路。
3. 土壤改进处理土壤改进处理是通过添加特定的材料改进软基土壤的力学性质,提高其承载能力和稳定性。
常用的土壤改进方法包括灰土改进、水泥土改进和石灰土改进。
•灰土改进:将适量的石灰或水泥添加到软基土壤中,与土壤反响形成胶结产物,提高土壤的强度和稳定性。
•水泥土改进:将适量的水泥混合到软基土壤中,通过水泥颗粒与土壤颗粒之间的相互作用,提高土壤的抗剪强度和承载能力。
•石灰土改进:将适量的石灰与软基土壤充分混合,石灰通过与土壤中的黏土矿物反响生成胶结物质,改善土壤的力学性质。
土壤改进处理的优点是可靠性好、施工技术成熟,适用于较深的软基和要求较高的道路工程。
但其缺点是本钱较高。
4. 混凝土悬浮桩处理混凝土悬浮桩处理是一种常见的软基加固方法。
主要步骤如下:•预制悬浮桩:根据设计要求,预制混凝土悬浮桩,通常为圆形或方形截面。
•穿越软基:使用挖掘机将悬浮桩穿越到软基土层。
•压实:通过压实机械对悬浮桩进行压实,使其与软基土壤紧密连接,形成整体。
混凝土悬浮桩处理的优点是施工简单、稳定性好,适用于软基较深的道路工程。
公路工程施工中软基处理的要点和难点分析随着交通运输需求的增加和城市化的发展,公路建设已成为城市发展中的重要组成部分。
在公路建设中,软基处理是一个关键的环节,直接影响着公路工程的质量和安全。
软基处理是指对交通道路等工程基础中松软、不稳定的土质进行加固处理,以提高承载力和稳定性,保证道路的安全运行和使用寿命。
软基处理在公路工程中具有重要的意义。
本文将分析公路工程施工中软基处理的要点和难点,并提出相应的解决方案。
一、软基处理的要点1.前期勘察和资料收集在软基处理过程中,前期的勘察和资料收集是非常重要的。
通过对工程区域的地质、水文、气象等情况进行详细的勘察和分析,可以有效地了解软基的特征和变化规律,为后续的软基处理工作提供重要的依据和参考。
2.选择合适的软基处理方法软基处理的方法有很多种,包括加固、加密、加填等。
在选择软基处理方法时,需要综合考虑软基的特性、工程要求、经济效益等因素,选择合适的软基处理方法,以达到最佳的加固效果。
3.合理设计软基处理方案软基处理方案的设计需要科学合理,包括软基处理的范围、深度、材料选用、施工工艺等方面的设计。
合理的软基处理方案可以确保软基处理工程的稳定性和安全性,提高工程质量。
4.严格控制施工质量软基处理施工过程中,需要严格按照设计要求和施工规范进行操作,确保每个环节的施工质量符合要求。
只有通过严格的质量控制,才能保证软基处理工程的质量和安全。
5.加强监测和维护软基处理施工完成后,需要加强对软基进行监测和维护。
通过监测软基的变化情况,及时调整和修复软基处理工程,确保软基处理效果的持久稳定。
1.软基的多样性和复杂性软基的性质和变化规律受多种因素的影响,例如地质结构、地下水位、地表荷载等。
这些因素使得软基的性质非常多样和复杂,软基处理的难度较大。
2.软基处理工程的长期影响软基处理工程对地下土体进行了改造和加固,其长期的影响往往难以预测和评估。
如果软基处理不当,可能会对地下水位、地下土体的稳定性等产生负面影响,甚至引发地质灾害。
关于公路路基路面设计中的软基处理问题公路路基路面设计中的软基处理问题是公路工程中一个非常重要的问题,它直接决定了公路的使用寿命和安全性。
本文将从软基处理的概念、软基分类、软基处理方法、软基处理效果和软基处理后的施工步骤等方面进行介绍。
一、软基处理的概念软基指的是土层的稳定性差、容易变形的地基,这种地基对于公路工程来说是一个非常严重的问题。
因为在公路工程中,道路所承载的荷载都是要通过软基层传递到地下,如果软基稳定性差,就不能保证道路的安全使用。
因此,为了使公路的使用寿命更长、道路更加安全,我们需要对软基进行处理,使之变得更加稳定。
二、软基分类软基广义上包括所有不适合建筑物和道路建筑物的地基土层,如沼泽地、泥炭地、淤泥地、填土地及地基含水、泥岩地等。
软基按性质的不同,又可以分为下列几类:1.半稳定软基:它是一种介于稳定软基和不稳定软基之间的软基,其稳定性及变形性受荷载大小和变形时间的影响较大。
2.不稳定软基:它的稳定性差,容易产生塌陷和沉降等。
这种软基具有可塑性和良好的可压缩性。
三、软基处理方法针对不同的软基类型和所处的地区环境,我们可以采用不同的软基处理方法。
主要有以下几种:1.排水处理:针对泥炭土、淤泥土等软基类型,我们可以采用排水处理,以使软基土层排出多余的水分,降低土的含水量,提高软基土层的承载力和稳定性。
2.加筋处理:采用水泥、石灰等材料对软基进行加筋处理,改变其结构状态,提高承载力和稳定性。
3.挖换处理:对于沼泽等不良软基,可以采用挖换处理的方法,即在原有土层上挖掉一部分,再铺上新的土层,从而增加了土的稳定性。
4.灌注桩加固:采用灌注桩、钢板桩等方法,将软基土层和建筑物或道路桥梁的基础一起灌注成为整体,从而提高软基的承载力和稳定性。
通过软基处理,可以达到以下几个目的:1.提高软基层的承载力:软土地基经过处理后,其承载力有所提高,可以支撑更大的荷载,不易发生塌陷沉降等状况,从而延长公路的使用寿命。
几种道路软基处理方案的比较软基处理方法分类有置换法、排水固结法、复合地基法、灌入固化物法、振密、挤密法以及加筋法等。
结合具体地质条件进行选择,本次比较的软基处理工法有:堆载预压法、真空联合堆载预压法、深层水泥搅拌桩、低强度桩、管桩等。
①、堆载预压堆载预压法的基本原理:在软土地基中插入竖向排水体(塑料排水板或袋装砂井),通过堆载荷载预压,孔隙水通过竖向排水体排出,加快土体固结,从而提高地基土的性能。
塑料排水板堆载预压处理标准横断面图堆载预压法的优点:a、通过堆载预压后,地基土固结并形成硬壳层,运营期沉降均匀。
b、由于土体性质得到改善,在城市道路工程中,管线基坑开挖时不会产生滑塌,保证施工安全,降低造价。
c、堆载预压工法造价低廉。
堆载预压法的缺点:a、该法施工工期长,沉降收敛慢,堆载期一般为12个月,若在雨季施工,降雨量大的地区,影响堆土速度,施工周期甚至更长。
b、该法需要大量的堆载土,堆载土的厚度一般不低于5m,土方来源困难,卸载后需弃方。
c、由于堆载高,容易发生失稳,有时需要设置反压护道。
d、堆载荷载施加时,应分级施加。
雨季施工时,堆载速度受到影响,进一步延长工期。
②、真空联合堆载预压该法的基本原理:在软土地基中插入竖向排水体(塑料排水板或袋装砂井),通过抽真空和堆载荷载预压,孔隙水通过竖向排水体排出,加快土体固结,从而提高地基土的性能。
真空联合堆载预压处理标准横断面图真空联合堆载预压法由于施加80kpa的负压,代替了将近4.5米的堆载荷载,无需卸载,再加上沉降土方荷载,处治效果更好。
真空处理时,位移向道路中心,不会失稳,堆载速度快。
真空堆载预压法的工期一般为6~7个月,施工周期相对于堆载预压法要短。
该工法既有堆载预压的优点,又能很好的克服堆载预压法的缺点。
但是该工法要求控制好施工中的每个环节以及监测的每个环节,才能达到预期的效果。
适用范围:不含有透水夹层,地质纵横向变化不大的深厚软土地基。
③、深层水泥搅拌基本原理:深层搅拌法是通过特制的机械——各种深层搅拌机,沿深度方向将软土与固化剂(水泥浆,外加一定量的掺和剂)就地进行强制搅拌,使土体与固化剂发生物理化学反应,形成具有一定整体性和一定强度的水泥土加固体,沿深度方向形成的该加固体成为深层搅拌桩,深层搅拌桩与天然地基组成深层搅拌桩复合地基。
道路工程软基处理施工方法
根据设计资料显示,本工程范围内全线道路范围内都存在淤泥、素填土、淤泥质粉质粘土、粉质粘土等软基,根据设计要求,采用换填+6%戗灰及碎石垫层的方式进行处理。
一、换填施工流程为:测量放样→开沟排水→清淤→确定换填范围→挖出不良土→换填、戗灰处理、压实、养护→压实度检测。
二、换填施工方案
(1)在开挖淤泥前进行开沟、拦截、引排地表水,对于不
满足开沟引排的部位采用泥浆泵抽排。
(2)地表水排干采用挖掘机挖装淤泥和素填土、淤泥质粉
质粘土,自卸汽车运输,运往弃土场废弃。
(3)淤泥和素填土、淤泥质粉质粘土清除完后进行疏干和
凉晒,进行地基承载力试验,不满足设计要求需向监理工程师报告按程序进行设计变更,满足设计要求后进行填前压实,然后换填,采用合格土或者6%戗灰土回填。
换填作业采用水平分层方式,先低后高,先两侧后中央卸料,逐
层向上填筑,逐层压至规定压实度,并按要求进行沉降观测。
三、换填施工技术措施
(1)在换填施工前由现场施工技术工程师、测量工程师按
设计图纸放出换填范围的边线,撒出白灰线,以便施工人员明确开挖的范围。
(2)由材料部门提前联系回填材料料源, 提前准备部分
材料堆放至工地临时堆放点随用随调。
(3)换填及回填工作尽量安排在晴好天气时进行, 避免
下雨时, 雨水影响软基处理的效果。
(4)换填合格土及戗灰土时,应分层铺筑,逐层压实。
分层
铺筑松铺厚度不得超过30cm。
使用挖机直接进行翻挖戗灰,挖机拌合戗灰土3遍。
(5)淤泥换填从淤泥区域的小里程侧开始,逐渐向淤泥区
域的中心推进,进而换填至大里程侧。
1 换填垫层法当软弱土层厚度不很大时,可将路基面以下处理范围内的软弱土层部分或全部挖除,然后换填强度较大的土或其它稳定性能好、无侵蚀性的材料(通常是渗水性好的中粗砂)称为换填或垫层法。
此法处理的经济实用高度为2~3m,如果软弱土层厚度过大,则采用换填法会增加弃方与取土方量而增大工程成本。
通过换填具有较高抗剪强度的地基土,从而达到增强地基承载力的目的,满足构筑物对地基的要求。
主要加固方法有换填、抛石挤淤、垫层、强夯挤淤几种.垫层法根据材料的不同可分为砂(砾石)垫层、碎石垫层、粉煤灰垫层、干渣垫层、土(灰土、二灰)垫层。
代表方法有砂垫层法及换填法。
砂砾垫层:当路堤高度小于极限高度的2倍,软土层较薄,填筑材料比较困难,或雨季施工时,采用砂砾(砂)垫层,在填土与基底之间设一排水面,从而使地基在受到填土荷载后,迅速地将地基土中的孔隙水排出,加快固结速度,提高地基的承载力,减少沉降,防止地基局部剪切变形。
要注意控制填土速度,所用的材料为含泥量不大于5%的洁净中粗砂,或最大粒径小于5cm的天然级配砂砾. 换填法:在软土厚度不大于2m 时,利用渗水性材料(砂砾或碎石)进行置换填土,可以降低压缩性,提高承载力,提高抗剪强度,减少沉降量,改善动力特性,加速土层的排水固结。
它的特点是施工工艺简单,但费用比较高.抛石挤淤:当软土或沼泽土位于水下,更换土施工困难,且厚度小于3m,表层无硬壳、基底含水量超过液限、路堤自重可以挤出的软土之上,排水比较困难时,采用抛片石(直径一般不小于30cm)挤淤的方法。
从中部开始抛石,逐渐向两边延伸,挤出淤泥,提高路基强度。
2 深层密实法采用爆破、夯击、挤压和振动及加入抗剪强度高的材料等方法,对地基深层的软弱土体进行振密和挤密的地基加固方法称为深层密实法.适用于软土厚度〉3m 的中厚软土的加固,分布面积广的软基加固处理,其加固深度可达到30m。
通过振动、挤压使地基中土体密实、固结,并利用加入的具有高抗剪强度的桩体材料置换部分软弱土体中的三相(气相、液相与固相)部分,形成复合地基,达到提高抗剪强度的目的。
关于市政工程常见的特殊路基处理方法分析市政工程中,路基处理是一个非常重要的环节,它直接关系到道路的使用寿命和安全性。
在特定的情况下,需要采用特殊的路基处理方法来保障道路的稳定和安全。
本文将针对市政工程中常见的特殊路基处理方法进行分析和探讨。
1.软基处理软基指的是路基基层中的土质较为松软、含水量较高的土壤。
在软基处理中,通常会采用以下几种方法:(1)加固处理:通过在软基土中注浆、灌浆、加筋等方式,提高软基土的承载力和稳定性,从而达到加固软基的目的。
(2)改良处理:通过加入适量的石灰、水泥等材料,改良软基土的物理性质,提高其承载力和稳定性。
软基处理方法的选择应该根据工程地质情况、路基荷载和周围环境等因素进行综合考虑,以达到经济、安全和保障道路使用寿命的效果。
2.高地下水位路基处理在一些地区,地下水位较高,路基处于高地下水位环境中,遇到雨季或地下水位上升时容易造成路基沉降、变形等问题。
针对高地下水位路基,通常需要采用以下处理方法:(1)降低地下水位:通过排水井、排水沟等排水设施来降低路基周围的地下水位,从而减少地下水对路基的影响。
(2)采用排水层:在路基设计中设置排水层,利用排水材料和排水设施将地下水迅速引走,防止地下水对路基的影响。
(3)加厚路基:对高地下水位路基,可以适当增加路基的厚度,提高路基的承载能力和抗沉降能力。
通过以上处理方法,可以有效地保障高地下水位路基的稳定性和安全性。
在特定地区,路基交通荷载与软土地基的稳定性之间的矛盾较为突出。
在这种情况下,需要采用以下处理方法:4.填方路基处理在地形复杂或地势较陡的地区,需要进行填方处理以满足道路的设计标高。
对于填方路基,通常需要采用以下处理方法:(1)边坡加固:对填方路基的边坡进行加固处理,采用植被护坡、边坡护面等方法,以防止边坡发生滑坡或坍塌。
(2)挖台填台:对填方路基,可以采用挖台填台的方法,即在填方路基中留置台阶状的开挖倒台,以减少填土坍塌和边坡滑塌的风险。
市政道路软基综合处治方法及施工监测措施市政道路软基综合治理是指对城市道路软土地基进行治理和加固的一种综合性工程,旨在改善道路软土地基的承载力和抗变形能力,提高城市道路的运行性能和使用寿命。
市政道路软基综合处治方法及施工监测措施是确保工程质量和安全的重要环节,下面我们就来详细介绍一下市政道路软基综合处治方法及施工监测措施的相关内容。
一、市政道路软基综合处治方法1. 土地基勘察土地基勘察是市政道路软基综合处治的第一步,通过对软土地基进行勘察分析,了解软基的性质和特点,确定软基的承载力和变形特性,为后续的处理工作提供重要的数据支撑。
土地基勘察主要包括现场勘察和取样分析两个方面,通过现场勘察了解软基的地质结构、水文地质条件、荷载情况等;通过取样分析进行实验室测试,提供软基的物理力学特性等数据。
2. 处治方案设计在进行土地基勘察后,根据软土地基的具体情况,结合工程的实际需求,设计出合理的软基综合处治方案。
处治方案设计的关键是确定采用何种处治方法,例如土石方加固、地基改良、水泥搅拌桩等,以及确定施工的工艺方案和材料选择等内容。
3. 施工技术施工技术是市政道路软基综合处治的关键环节,包括施工工艺、设备选择、工艺参数控制等内容。
在软基处治的施工过程中,要严格按照设计要求进行操作,确保处理效果和工程质量。
4. 验收及监测软基处治施工完成后,需要对处理效果进行验收和监测,通过验收和监测可以了解处治效果是否符合设计要求,为后续的道路工程提供参考和依据。
二、施工监测措施1. 施工前监测在进行软基综合处治的施工前,要对软基进行详细的监测,包括软基的承载能力、变形特性、地下水位情况等进行全面的调查和监测,为施工过程中的控制和调整提供重要依据。
施工中的监测是确保软基综合处治工程质量和安全的重要手段,通过实时监测软基的承载力和变形情况,及时调整施工参数和措施,保证施工质量和安全。
市政道路软基综合处治方法及施工监测措施是确保软基工程质量和安全的重要保障,通过科学合理的软基综合处治方法和严格规范的施工监测措施,才能保证软基工程的质量稳定,提高道路的使用寿命和运行性能,为城市的交通建设和发展提供重要保障。
公路路基路面设计中的软基处理公路是贯穿城乡的重要交通工程,公路路基作为公路工程的重要组成部分,直接关系到公路的使用寿命和行车安全。
在公路路基的设计与施工中,软基处理是至关重要的环节,它直接关系到路基的稳定性和耐久性。
合理的软基处理对于公路工程的质量和安全至关重要。
一、软基的特点及问题软基是指路基基床中的土质软弱,容易产生变形和沉降的土壤。
软基主要包括黏性土、微韧性土和有机质土等。
由于软基土壤的局部不坚实和易于变形,如果不加以处理,在道路使用过程中容易产生巨大的沉降和塌陷,从而影响公路路面的平整度和使用寿命。
软基问题是公路工程施工中较为常见的问题,因此软基处理是公路路基设计中至关重要的环节。
二、软基处理的方法1. 压实处理:压实处理是指利用压路机等工程机械对软基土壤进行加压和振实,提高土壤密实度和承载力。
压实处理是软基处理中常用的方法之一,可以有效地改善软基土壤的力学性质,提高路基的稳定性。
2. 夹层处理:夹层处理是指在软基土表面铺设一层砾石、碎石等材料,形成夹层结构,提高软基土壤的承载能力。
夹层处理能够有效地分散荷载,减小软基土壤变形,提高路基的承载能力。
3. 地基搅拌桩处理:地基搅拌桩处理是指利用搅拌桩机对软基土壤进行搅拌和加固,形成桩土复合地基,提高软基的承载能力。
地基搅拌桩处理是一种较为先进、有效的软基处理方法,对于软基土壤的改良效果显著。
4. 土工织物处理:土工织物是一种新型的地基加固材料,可以有效地增加软基土壤的抗排水性和抗渗透性,提高路基的稳定性和耐久性。
土工织物处理是软基处理中的一种新兴方法,在实际工程中得到了广泛的应用。
5. 土石方加固:土石方加固是指利用填方或挖方等土石方工程手段,对软基土壤进行加固处理,提高软基土壤的承载能力和稳定性。
土石方加固是软基处理中的一种传统方法,适用于不同类型的软基土壤处理。
三、软基处理的注意事项1. 软基处理的目的:软基处理的最终目的是提高路基的承载能力和稳定性,减小地基的沉降和变形,为公路路面的使用提供可靠的基础支撑。
道路软基处理方法道路软基处理尽可能在早期进行,这样有充分的间隔时间使软基沉降,软基稳定后方可进行填土施工。
下面介绍软基处理的四种方法:一、表层处理法表层处理法用于地表极软弱的情况,该法是通过排水、敷设或增添材料等办法,提高地表强度,防止地基局部剪切变形,保证施工机械作业,同时尽可能把填土荷载均匀地分布于地基上。
这类处理方法包括表层排水法、砂垫层法、敷垫材料法、添加剂法等。
1、表层排水法对土质较好而含水量过大导致的软土地基,在填土之前,开挖沟槽排除地表水,同时降低地基表层部分的含水率,以保障施工机械通行。
为了发挥开挖出的沟槽在施工中达到盲沟的效果,应回填透水性好的砂砾或碎石。
1.1沟槽的布置沟槽布置要考虑利用地形自然坡度排水;填土沉降要注意坡度的变化;不要让来自四周挖方部位的地表水、渗透水浸入填土;沟槽的间隔要尽可能加密,以增大排水能力,即使有部分沟槽被切断也不会妨害整体排水。
1.2沟槽的构造沟槽一般宽0.5m、深0.5~1.0m。
填土之前在沟槽内用透水良好的砂(砂砾)回填成盲沟。
纵向盲沟一般沿道路纵向或中央纵向开挖,横向盲沟一般间距10~15m布置。
沟槽内埋设多孔排水管时,必须用优质反滤层加以保护。
2、砂垫层法对于地基上部软土层极薄且含水量大的软土地基,在软土地基上敷垫0.5~1.2m 厚的砂垫层,这样可达到固结软土层,使砂垫层起到上部排水层作用,同时砂垫层又成为填土内的地下排水层,以降低填土内的水位。
在进行填土及地基处理施工时,为施工机械提供良好的通行条件。
2.1设计如采用机械施工,在确定砂垫层厚度时,应考虑机械的重量、轮胎对地面的接触压力、偏心程度及软土地基表层强度等造成的影响。
在极软地基上,仅用砂垫层来确保大型施工机械的通行,往往需要较厚的砂垫层,这是不经济的,所以常与表层排水或敷垫材料等方法并用。
填土面积大且排水距离长,预计有多处地下水渗出时,若仅用山砂作砂垫层,不能获得充分排水效果,应采用设置盲沟,砂垫层内的排水距离宜短不宜长。
2.2施工砂垫层施工时应设放样板。
摊铺作业一般采用自卸汽车与推土机联合操作,要尽量做到均匀一致。
用透水性差的粉土作填料时,其坡脚附近的砂垫层一旦被土复盖,就有可能妨碍侧向排水,因此对砂垫层的端部要妥善处理。
3、敷垫材料法对于地基土层不均匀,可能发生局部不均匀沉降和侧向变位,可利用所敷垫材料的抗剪和拉抗力来增强施工机械的通行,均匀地支承填土荷载,减少地基局部沉降和侧向变位,以提高地基的支承能力。
3.1敷垫材料主要有化纤无纺布、土工布、玻璃纤维格栅等。
3.2设计、施工注意事项:①应注意地基表层强度、施工机械重量以及填土荷载大小和宽度等,据以选用合适的敷垫材料。
②施工机械通过区域,使局部地段产生较大的拉压力,应作特别的补强。
③敷垫材料四周应超过填土边缘,端部卷入填土内,上面用填土压紧。
④在特别软的地基上进行首层填土时,可使用放置在干筏上的手摇传送带撒铺,有时也用皮带抛射式撒砂机撒铺。
⑤初次撒铺厚度应尽可能薄些,并要求用透水性好的河砂为材料。
含砾石时,要注意不使其损坏敷垫物。
4、添加剂法对于表层为粘性土时,在表层粘性土内渗入添加剂,改善地基的压缩性能和强度特性,以确保施工机械的行驶,同时也可达到提高填土稳定及固结的效果。
4.1添加材料通常使用生石灰、熟石灰和水泥。
石灰类添加材料通过现场拌和或厂拌,除了降低土壤含水量、产生团粒效果外,被固结的土壤随着时间的推移会发生化学性固结,使粘土成分发生质的变化,从而促进土体稳定。
4.2设计、施工注意事项①生石灰消解过程伴随体积膨胀,在此期间进行碾压不可能获得预期效果。
因此,在固结时要掌握发热温度、准确判断消解结束时间。
②设计添加材料的适当剂量,要根据所处理的土质、施工方法和试验配比的结果来决定。
一般有改良土、石灰土、水泥稳定土较为常用。
改良土是利用现场地基土掺石灰(一般含灰6%)后再次利用,其施工方便、造价低;石灰土是用黄土掺石灰(一般含灰10%~12%)后使用,其造价较改良土要高;水泥稳定土是用黄土掺水泥(一般含水泥3%~5%)后使用,其造价较贵,在秋、冬季雨天施工时活工期较短等不得已的情况下采用,其优点是不需太长时间就可使地基固化板结,达到施工要求的强度。
③用水泥或熟石灰处理,在拌和一结束即产生固结。
用生石灰处理,从拌和时的初步碾压到生石灰消解结束,要进行二次固结,若强度足够可不必养生。
但因土质或施工条件不同,被处理过的土质强度增长也各不相同,大体上以养生一周后的强度为所要求的固结强度。
二、置换法本法是以优质土置换软弱土,确保填土稳定和减少沉降量。
施工方法分有人工挖掘置换和借填土自重或用爆炸法将软弱土挤出的强制置换。
其施工都比较容易,多数情况下能在短时间内达到所要求的目的。
从可靠性来说人工挖掘置换较优。
置换材料应采用即使受到水浸也不致降低承载力的粗粒土,但必须进行充分压实。
三、加载法加载法是为了预先促进软土地基沉降,增加地基强度,以防止设置在填土上或邻接填土的路面和构造物或者埋入填土内的构造物发生有害沉降而导致破坏。
促进地基固结沉降的方法有:在地基上增加总压力法、减少土中的间隙水压提高有效应力法等。
前者用填土荷载时,一般为填土加载法,后者又可分通过井点、竖井等的降低地下水法和在地表面铺砂或覆盖不透水膜使之形成真空,依靠大气压力加载来促进固结的大气压加载法。
采用填土加载法时,须注意地基的稳定状态。
而降低地下水法和大气压加载法则不必担心地基遭到破坏,但受到地基适应性的限制且工程费用大,一般不采用。
上述方法,都很少单独采用。
1、填土加载法1.1原理已完成设计填土(荷载qf)时,其全部垂直力为Po+ΔPf=P1,由此引起的沉降量为S1。
加载后经Δt时间,固结度为U,又知沉降量为S1U,通过固结沉降过程时间t以后的残余沉降量为ΔS1。
当增加Δqs的超载时,全部垂直应力为P0+ΔPf+ΔPS=P2,由此引起的沉降量为S2,加载经过Δt时间的度固结为U,沉降量达到S2U。
此时如把Δqs荷载卸除,对于qf(m)来说即达到了U+ΔU的固结度,换句话说,原只能达到U的固结度,由于超载Δqs经Δt时间,增加了ΔU的固结度。
不过实际加载不会瞬时完成,卸荷后又会产生一定膨胀,对已经增长的固结效果有些丧失。
假如加载Δqs及荷载时间选择恰当,经t时间后的残余沉降量有可能从ΔS1减少到ΔS2。
1.2设计、施工注意事项采用本法的主要目的是使铺装完成后路面残余沉降量控制在允许值以内。
所以它与载荷重量、放置自沉时间、固结层厚和沉降时间曲线及荷载设计、允许工期等有关。
①本法施工以不损伤支承荷载的地基稳定为宜,对难以保证稳定或加载重量很大时,应考虑与竖向排水井法或缓速加载法并用。
②如果仅为了处理沉降,可选择超载重量,且作长期放置自沉,其效果较好。
③由于沉降时间一般是难以预测的,所以在施工时应进行全面的动态观测,随时注意防止地基的破坏,根据所获得的观测资料,确定卸载后的残余沉降量和卸荷时间。
2、降低地下水法本法适用于上部、中间部位有砂层分布的地基,但粘性也仍然有效。
本法的特点是与软土层深度无关。
2.1原理设位于地下水位以下Z处的垂直总应力为P,有效应力为P0′,则P0=P+YwZ一旦使地下水位降低△Z,水压分布发生变化,地下水面以下的压实有效应力为P1′,则P1'=P+Yw(Z-ΔZ)YwΔZ为增加的有效应力。
通常可以认为,水位每降低1m,有效应力增加10kPa。
若降低了的水位处,地基由粗粒土组成,因为排水而使土的单位体积重量减小,于是P也变小,效果也就有所降低。
2.2设计施工注意事项①砂层的透水系数②使用井点时,理论可抽水深度为10.3m,但考虑水头损失和动力关系,能够降低水位的值约5.5~6.0m左右。
邻近有水源(河、池、海或沟)时,需要抽水的量增多;降低地下水位,如对抽水区以外地域及沿线有损害时,为了既隔断对四周的影响又达到降低地下水位的效果,可在施工区间打入钢板桩围护;因为需在整个固结期内降低地下水位,致使经历时间长,机械费用高。
四、竖向排水法在粘性土地基中设置垂直的排水柱,以缩短排水距离,促进地基排水固结,增加抗剪强度。
常用的办法是砂井排水法。
根据砂井的施工方法不同,可分为打入式、振动式、螺旋钻式、水射式及袋装式等。
本法很少单独使用,多与加载法或缓速填土法并用。
此法对层厚、均质的粘土地质有效,对泥炭质地基效果稍差。
粘性土层固结所需时间t与垂直方向排水距离D的平方成正比。
1. 设计以间距d布置,直径为dw的排水砂井。
设想直径为de的圆柱状地基,如间隙水只流向砂井,其固结时间为:t=2Thde/Ch式中:t-固结时间(d)Th-水平向固结时间因数(无因次)Ch-水平向固结系数(m2/d)de-有效直径(m)当砂井间距离为d间;正三角形布置de=1.05d;正方形布置de=1.13d。
dw-砂蟛直径(m)可知de越小,排水砂井间距d就越小,越能促进固结。
固结度Uh与时间因数Th是以有效直径和排水砂井直径之比n=de/dw为参数。
de与垂直向的固结排水距离D相对较小,所以多把垂直方向排水忽略。
但粘占层厚度较小时,不能忽略。
粘土层总的固结度U由下式求得。
U=1-(1-Uh)(1-Uv)式中:Uh-水平向固结度;Uv-竖向固结度。
地基处理范围,为了稳定,以填土坡面下为处理对象;为防止沉降,主要以路基顶面宽度下作为处理对象。
设计排水砂井时,首先假定施工方法、砂井直径、排水距离和改良范围,然后进行稳定及沉降计算,若不能满足时,修正假定数据,再进行计算。
须注意下列几点:是否有砂层存在;防止扰动四周土壤,避免降低透水性或地基强度。
宜取尽可能宽的排水间距。
一般情况水平向固结系数Ch为竖向的固结系数CV的数倍,但是由于砂井打设方法不同,实际Ch只能达到CV甚至小于CV的值;砂井中的砂,在固结过程中起到排水通路的作用,因此必须长期发挥良好的透水性能。
通常采用干净优质的粗砂。
2. 施工程序2.1铺砂在砂井施工之前,地表面先铺砂垫层,并设置排水沟,使填土内不致有较高的地下水位。
2.2打入排水砂井其法有打入式、振动沉桩式、射水式、螺旋钻进式及袋装式等。
无论何种方式,一般的沉入深度为15~20m,超过这一深度工程费用明显增大。
2.2.1打入式和振动沉桩式这是常用的两种方式。
使用履带式起重机时沉入深度为10m左右;使用特制的钢打桩架,沉入深度可达30m。
桩径一般采用30~50cm,间距为1.5~3.0m。
打入式和振动沉桩式的施工程度大致相同:套管底端接上管靴,放置在设计井位上;用汽锺锺击或振动锤振打至设计深度;用铲斗把砂喂入套管中;将喂砂口封闭,一边压入压缩空气,一边拔出套管;待套管完全拔出,砂井沉入即告结束。
2.2.2射水式该法与别的方法相比对地基扰动小,在水源丰富、排泥处理无困难时宜采用。