碎石桩在软基处理中的应用
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碎石桩处理软土路基的工程应用及效果分析摘要:针对某公路软基加固的工程实践,探讨了采用碎石桩处理软弱地基的施工工艺和工程质量控制措施。
现场检测结果说明,该公路软弱地基加固取得了较好的效果,达到了预期的目的。
关键词:软土路基;碎石桩;加固效果一、碎石桩加固机理碎石桩,是指用振动、冲击或水中等方式在软弱地基中成孔后,再将碎石或砂挤压入已成的孔中,形成大直径的碎石所构成的密实桩体。
从复合地基的理论角度来看,碎石桩处理饱和软弱地基主要有置换和排水两个作用。
碎石桩在软弱地基中成桩后,形成了碎石桩和桩间土组成的复合地基。
密实的碎石桩置换了与桩体体积相同的软弱土,形成的复合地基承载力比原软弱地基承载力高,而变形量则减少了。
由于碎石桩的刚度比桩周粘性土的刚度大,而地基中应力按材料变形模量进行重新分配,因此,在外部荷载作用下,大部分荷载将由碎石桩承担,桩体应力和桩间粘性土应力之比一般为2~4 。
在成桩过程中,由于振动、挤压或扰动等原因,桩间土会出现较大的附加孔隙水压力,从而导致原地基土的强度降低。
成桩结束后一方面原地基土的结构强度会随时间逐渐恢复,另一方面孔隙水压力会向桩体转移消散,结果是有效应力增大,强度提高和恢复,甚至超过原土体强度。
如果在选用碎石桩材料时考虑级配,则所制成的碎石桩是粘土地基中一个良好的排水通道,它能起到排水砂井的效能,且大大缩短了孔隙水的水平渗透途径,加速软土的排水固结。
干振碎石桩加固地基的实质是把松散的天然地基变成由碎石桩和挤密后的桩间土组成的共同工作的复合地基,其承载力比天然地基可大幅度提高,建筑物沉降可大幅减少。
干振碎石桩除了置换和排水作用外,还有挤密效应、垫层和加筋作用。
由于干振碎石桩主要在非饱和土中采用,在成孔和挤密碎石的过程中,土体在水平激振力的作用下,产生径向位移,其密度提高,孔隙比减小,承载力比加固前提高60%以上,因此,挤密和振密桩问土是复合地基承载力提高的主要因素。
垫层作用主要指在较厚的软弱土层中,碎石桩没有打穿该软弱土层,这样,整个碎石桩复合地基对于没有加固的下卧层起到垫层的作用,经垫层的扩散作用将建筑物传到地基上的附加应力减小,作用于下卧层的附加应力趋于均匀,从而使下卧层的附加应力在允许范围之内,这样就提高了地基的整体抵抗力,减少了沉降。
干拌碎石桩在公路软基处理中的应用一、干拌碎石桩的工艺流程1. 碎石桩的制备:首先需要选择适当规格的碎石,并经过破碎、振实等工艺处理,制备成统一规格的碎石桩。
2. 材料混合:将干燥的碎石桩和水泥等材料按照一定比例混合均匀,形成干拌碎石桩混合料。
3. 输送到施工现场:将混合好的干拌碎石桩料经过输送设备输送到施工现场。
4. 车辆碾压:利用专用的碎石桩碾压车进行碾压,使混合料在软基层中形成一定厚度的均匀密实层。
1. 施工便利:干拌碎石桩不需要现场搅拌,可以直接运输到施工现场进行施工,因此施工过程相对简便快捷,可以节省大量人力物力。
2. 施工效率高:由于干拌碎石桩施工简单快捷,可以大大提高软基处理的施工效率,缩短工期,降低施工成本。
3. 施工质量好:干拌碎石桩具有均匀的分布、密实的结构,能够有效增加软基土的承载力和抗变形能力,提高软基土的稳定性和均匀性。
4. 对环境友好:干拌碎石桩施工过程中不会产生水泥浆液,降低了对周围环境的污染。
5. 适用范围广:干拌碎石桩适用于各种软弱土层和草地路基的处理,广泛应用于高速公路、城市道路等公路软基处理工程。
1. A公路软基处理工程A公路是一条连接城市和县城的重要交通线路,由于地势起伏大、地基土质较松软,因此软基处理势在必行。
在此工程中,工程设计采用了干拌碎石桩作为软基处理材料,通过合理施工工艺和严格质量控制,成功提高了路基土的承载能力和稳定性,保障了公路的使用寿命和安全性。
四、干拌碎石桩在软基处理中的注意事项1. 施工前应对软基进行充分的勘测和分析,确定软基的地质条件和承载能力,为合理选择干拌碎石桩提供依据。
2. 在施工过程中要严格按照设计要求和施工工艺要求进行施工,保证施工质量。
3. 对新铺设的干拌碎石桩层要及时进行碾压和养护,确保其牢固性和稳定性。
4. 对于软基处理后的路基要及时进行质量检测和监测,确保软基处理的效果和持久性。
碎石挤密桩在软基处理中应用探讨碎石挤密桩是软基处理中常用的一种有效形式,在建设施工中被广泛采用。
结合工程实际,介绍了碎石挤密桩的加固机理和施工工艺及检测试验方法。
标签:碎石挤密桩;加固机理;施工工艺;检测试验;保证措施1碎石挤密桩的软基加固机理碎石挤密桩通过机械振动挤压成孔,并将碎石压入软土中,使原状土受挤压产生径向位移,土体颗粒重新排列,土的孔隙减小,密实度提高,同时碎石桩还置换了一部分软土,形成碎石桩柱。
碎石桩是柔性的离散体,它承受竖向作用力发生径向膨胀时,桩周围的土体具有明显的约束作用。
按等量变形原则,桩及桩周土构成复合地基,共同承受上部荷载,由于桩体的压缩模量比桩间土大,所以通过基础传给复合地基的外加压力,随桩及桩间土的等量压缩,应力会集中到桩体上,桩间土应力相应减少,因此比天然地基具有更大的承载力和抗剪强度,从而使建筑物的整体沉降量和差异沉降量显著减少。
同时,还由于桩柱体形成了垂直排水通道而加快地基的排水固结作用。
2以某的建设工程现场为例根据施工的地质特点,需对道路沿线桥梁台背两侧进行软基处理,控制路基的沉降量满足设计要求,防止发生桥头跳车现象。
特别对桥的台背两侧均进行了碎石挤密桩处理,以保证该路基施工的质量要求。
2.1施工技术参数(1)碎石挤密桩桩径:600mm;(2)沉管直径:500mm;(3)沉管长度:14.5m;(4)掺配比:0.5cm~0.8cm:1cm~3cm:2cm~4cm=1∶1∶1;(5)碎石灌入量:1/2桩长以上部分设计灌入量为桩孔体积的2.2倍,1/2桩长以下部分设计碎石灌入量为桩孔体积的 1.8倍;(6)单桩静载:单桩极限承载为桥头密集度150kN,桥头过度段120kN。
2.2施工准备(1)清除碎石挤密桩施工范围内的杂物,并整平地基。
(2)做好物资准备工作,计划物资需求量,组织好材料供应。
进厂的原材料必须有出厂合格证和复试报告,存放的材料要充分满足施工要求,现场布局要合理。
软基处理施工方案碎石桩1. 背景介绍软基处理是指对土壤进行改造以提高其承载力和稳定性的技术。
软基处理可以采用不同的方法,其中一种常用的方法是通过施工碎石桩来增加地基的稳定性。
本文将介绍软基处理施工方案中碎石桩的设计与施工方法。
2. 碎石桩的定义与作用碎石桩是一种通过在地基中灌注砾石而形成的柱状结构。
碎石桩的直径通常在300mm到1200mm之间,根据不同的地质条件和工程要求,也可以调整碎石桩的直径。
碎石桩的作用有:•增加地基的承载力:碎石桩通过提供垂直于地表的额外插入侧阻力,从而增加地基的承载力。
•提高地基的稳定性:碎石桩通过减少地基的沉降和变形,提高地基的稳定性。
•分散载荷:碎石桩通过分散地基的荷载,减少地基的沉降和变形。
3. 设计与施工方法3.1 现场勘察与土壤分析在进行软基处理施工方案设计之前,首先需要进行现场勘察和土壤分析。
现场勘察包括对地质条件、水文地质条件以及动力特性等进行详细调查和分析。
土壤分析则用于确定土壤的力学性质和水文特性,从而为设计施工方案提供依据。
3.2 碎石桩的布置与间距在设计碎石桩的布置与间距时,应根据地基的承载力要求、地质条件以及工程要求进行合理的确定。
通常情况下,碎石桩的布置要均匀,并且桩与桩之间的间距一般不超过2.5倍桩直径。
3.3 碎石桩的施工工艺碎石桩的施工主要包括以下步骤:1.挖孔:根据设计要求,在地基中进行碎石桩的预定孔位,并进行挖孔作业。
2.灌注碎石:将砾石通过注浆管道或倒入孔内,注意控制砾石灌注的速度和密实度。
3.打桩:使用打桩机械对已灌注的砾石进行打桩,直至达到设计要求的桩顶标高。
4.排除空隙:在桩中会产生一定的空隙,需使用适当的工具进行排除,以确保碎石桩的质量。
3.4 碎石桩的验收与质量控制在碎石桩的施工过程中,需要进行相应的验收与质量控制,以确保施工质量。
主要的验收与质量控制措施包括:•碎石桩的孔径和孔深符合设计要求。
•砾石的灌注密实度符合规范要求。
振动沉管碎石桩在处理软土地基中的应用振动沉管碎石桩在处理软土地基中的应用针对软土地基的稳定性和承载力问题,工程师们经过多年的研究,开发了一种新型的施工技术——振动沉管碎石桩,用于加固处理软土地基。
振动沉管碎石桩是指在软土地基上,首先在指定的位置用振动机将钢管(直径一般在0.6-1.2米不等)振入地下,然后将管内水压排除并用高强度混凝土灌注,同时向管内投入碎石,形成钢管外注碎石桩,最后将钢管抽离,达到加固地基的作用。
振动沉管碎石桩的优点:1、施工快速,效率高:振动沉管技术具有高效施工、施工周期短等优势,处理工程的质量和效果得到极大程度的保证。
2、对土质适应性强:振动沉管碎石桩适用于各种类型的沉积土、岩石土和粉质黏土,且作用效果显著,尤其适用于低强地基处理。
3、稳固性好:振动沉管碎石桩的施工过程中,钢管被振入土壤中后,将通过一定的长度振动使土壤产生周围压缩,使土壤密实,提高了桩的稳固性。
4、对环境污染小:振动沉管技术施工现场占地少、噪声小、振动程度可控在符合环保标准的范围以内。
因此,振动沉管碎石桩作为目前最先进且最有潜力的地基加固技术之一,已在建筑、道路、水利等重大工程中得到广泛应用。
振动沉管碎石桩的应用举例:1、沈阳台湾城网球中心沈阳台湾城网球中心是中国首个采用这种技术进行地基加固的项目。
施工时间为45天,处理的地基总面积达8000平方米,最终达到了预期效果。
2、长江三峡枢纽工程长江三峡枢纽工程施工中,采用了振动沉管碎石桩技术加固的软土地基达到了预期的加固效果,保障了大坝的稳定性。
3、北京首都国际机场二期C航站楼北京首都国际机场二期C航站楼的地基采用了振动沉管碎石桩技术,保证了机场的稳定性和安全性,同时缩短了工程建设周期。
总体来说,振动沉管碎石桩技术在处理软土地基方面具有广泛的应用前景。
它的出现填补了地基处理方面的短板,显著提高了建筑物、公路、桥梁等工程的安全性和稳定性,进一步推动了工程建设技术的发展。
振冲碎石桩在处理软土地基中的应用张恒摘要:本文通过自己在见习期对碎石桩工作的认识介绍了振冲碎石桩处理软土地基的材料要求、机械设备、质量标准、施工工艺及布桩方法。
关键词:振冲碎石桩,软基。
振冲碎石桩是利用一个产生水平向振动的管状设备,以高压水流边振冲边冲在软弱粘性土地基中成孔,在孔内分批填入碎石加以振密制桩,与周围粘性土形成复合地基,又可称为振冲置换法,这种方法的优点是加固期短,可以采用快速连续加载方法施工路堤,对缩短工基十分有利。
本法适用于处理砂土、粉土、粉质粘土、素填土和杂填土等地基。
丹庄高速公路第七合同段大洋河西岸地基属软土地基,通过钻孔揭露深度内软土路段地层主要以第四纪海相、海陆交互相沉积地层为主,主要为亚粘土,粘土,淤泥质亚粘土,上部0.8米~3.5米为软塑状态的粘性土,其下的软塑流塑状态的淤泥质粘土、淤泥质亚粘土、粉细砂地层,该层物理力学性质差,具有高压缩性、低承载能力等特点,其天然含水量为24.3%~58.9%,接近或大于液限,孔隙比0.95~1.660,饱和度大于95%,液性指数为0.9~1.5, 压缩系数大于0.7,垂直固结系数小于2.0╳10—4~26.0╳10—4m2,三轴凝聚力为17~25Kpa,十字板抗剪强度为15~40Kpa,固结程度差、强度低。
其下卧层变化大,既有基岩层,也有卵砾石、粉细砂层等第四系地层,下伏厚层粉细砂层夹亚粘土、亚砂土,松散至稍密状态,属可液化地层。
该路段采用碎石桩处理,处理总长度895米,总面积4.74万平方米。
总计根数为6986根,进尺89122延米,2003年8月底到2003年10月底两月完工。
1、振冲碎石桩处理的主要机具:振冲碎石桩所用的施工机械振冲器的主要型号有ZCQ--13、ZCQ—30、ZCQ—55等,振冲碎石桩的施工机具跟据施工具体情况选用,本工程施工段较长,工程量大,沉管深度大,桩径为1.1米的实际情况先用ZCQ—100振冲器10台,QY—16吊车5台,QY—25吊车3台,ZL20装载机8台,150KW 发电机8台,22KW高压泵8台,3.0KW污水泵20台,22KW污水泵2台,7.5KW污水泵5台,另有经纬仪,水准仪,电控箱等。
碎石桩在软基处理中的应用摘要:近些年,我国社会经济发展水平的逐渐提高,其对于建筑行业的影响也非常大。
在建筑工程施工过程中,其施工技术在不断的创新、优化,这会给整个工程的施工质量和安全都会起到重要的影响。
特别是软土地基技术的应用,它会对整个后期工程的施工安全和上部结构的稳定性带来重要的影响,在软土地基技术处理过程中需要在设计前期对施工现场进行严格的勘察以及土质的分析,确保施工现场是否适合建筑工程施工,一旦发现现场的土质疏松或粘性较大,即被确定为软土地基,需要制定相应的软土地基施工方案,保证整个建筑工程的稳固。
关键词:建筑工程;软土地基;处理技术1引言当前我国居民生活水平的提高对于建筑工程的使用功能以及安全性提出了更高的要求。
为了确保城市基础建设水平的提高,就需要合理地解决建筑工程施工中遇到的各种问题。
软土地基是道路工程建设中肯定会遇到地质问题,有效地处理才能保证工程建设的整体质量。
随着我国基础建设的加快,在工程建设中不仅要重视速度,更要注重实用性和持续性,所以针对软基路段的道路工程施工要重视处理技术的应用,减少后续问题的发生,保证高质量地完成施工建设,符合标准。
软基处理技术的应用要从实际情况出发,以不同地质情况选择合适的技术,并在施工的过程中加强监测管理和技术评价,以确保施工质量满足工程建设需要。
2工程概况环天府新区快速通道(G245至G213连接线)位于天府新区南部边缘,起于眉山市彭山区青龙镇,穿过仁寿县视高镇,止于简阳三岔湖旅游环道。
工程全长48.650公里,为一级公路,设计时速80公里/小时。
本工程总共划分为四个标段同时进行施工。
其中K0+000~K13+055为四工区、K13+055~K21+375为一工区、K21+375~K37+140为三工区、K37+140~K48+652为二工区。
全线特殊路基主要表现为软弱地基,由于部分沟谷中残坡洪积低液限粉土、低液限粘土,厚度较大,加之纵坡平缓,排水不畅,而使得沟谷常年积水,这使得表土含水量高,承载力和抗剪强度低,从而形成软弱地基。
碎石桩在软基加固中的应用摘要结合碎石桩在高速公路软基中的应用和处理效果,探讨碎石桩加固原理、碎石桩排水固结作用、碎石桩设计,证实碎石桩是一种可行的软土加固方法。
关键词碎石桩;软基;设计;承载能力碎石桩是指用振动、冲击或水冲等方法在软弱地基中成孔后,再将碎石压入已成孔中,形成大直径碎石所构成密实桩体,碎石桩有挤密、置换、排水、垫层、加筋等五种作用,对不均匀天然地基,经碎石桩地基加固处理后可成为均匀地基,满足工程地质变形要求。
采用碎石等硬质透水材料成桩后改变地基排水条件,且桩体是良好排水体,排水通道大,有利于地基土排水固结,且抗腐蚀性强,碎石桩对地质条件限制少、造价低,适合软土路基处理。
1碎石桩加固机理1.1碎石桩加固原理碎石桩是在地基中用碎石设置一定高度竖向桩体,形成复合地基,通过桩土协调变形,荷载传递给刚度大、强度高碎石桩体,土体上负荷减少,改善复合地基工程性能,增强地基承载力,碎石桩能使软土密实度增加,孔隙比减小,压缩性减少。
碎石桩还可提高抗震性能,减少沉降与不均匀沉降,缩短沉降期,达到加固软土的目的。
其加固机理主要表现在以下方面。
碎石桩在黏性土地基中力学和变形特性由散粒材料组成碎石桩有它独特的力学性能,不同于钢筋混凝土桩。
碎石桩特点有:1)桩直径较粗大,一般在70-110cm 之间;2)它沿轴向可以是变直径,由于振冲器输出能量固定,在地基土遇到较软地方,桩直径增大,较硬处桩直径就减小;3)碎石桩刚度比四周地基土大;4)碎石桩在受力过程中可以适应较大变形,它属于柔性桩。
1.2碎石桩排水固结作用碎石桩能发挥与砂井相同的排水作用,由于在制桩过程中振动,挤压和扰动等因素使桩中土出现了较大附加空隙水压力,桩间土强度相应降低,制桩结束后随着土空隙中水压力消散,土结构强度不断恢复,在地基加载过程中桩体排水作用使土体中超静孔隙水压力不断消散,有效应力和桩周土强度不断增大,复合地基强度也随着增加。
碎石桩本身是散粒体材料,完全依靠桩周土体对侧向约束作用。
碎石桩在软土路基处理中的应用
引言
由于软土含水量大,压缩性高,因而软土地基强度低,从而导致路堤因不均匀沉降或剩余沉降量过大而破坏。
因此要保证路基稳定首先就得进行软基的固接处理。
贵新公路K119+170~K119+348段软基具有软土厚度深、面积大的特点。
针对这一情况采用了振压沉管碎石桩对其进行固接处理。
以下就处理情况作简要介绍。
2 软基的基本概况
贵新公路K119+170~K119+348路段,地处山间谷盆。
由于地势平坦,排水不畅,地下水发育(左侧有两个涌水泉点),长年淤积而形成大面积的软土。
经地质钻孔揭示,该段软基上覆流塑~软塑状淤泥质土层,呈灰黑色,具腥臭味,遍布整个面积,厚1.5~2.5米;其下为淤泥质土层,含碎石,呈软塑~可塑状态,饱水,强度低,厚6.0~14.8米;下伏基岩为二迭系上统吴家坪组薄层硅质灰岩夹粘土岩,其顶部风化强烈。
对软土取样四组进行实验其物理力学性质如表所示。
物理性质力学性质
含水量w(%)48.9~63.6 固结试验压缩系数a100~200(Mpa-1)0.990~1.520
密度P(g/cm3)1.54~1.66 压缩模量Es100~200(Mpa)1.522~2.243 比重Gs 2.56~2.60 直接剪切试验凝聚力C(Kpa)6~24
孔隙比e 1.332~1.741 内摩擦角Ф(度)7.2~13.5。