路基軟土地基處理施工技術(shù)3200字

1、路基軟土地基處理施工技術(shù)3200字 ：軟土路基地基處理已經(jīng)成為公路快速開展的瓶頸，本文從軟土及軟土地基的概念出發(fā)，結(jié)合土力學(xué)相關(guān)知識(shí)，系統(tǒng)分析了軟土路基在公路工程中的危害，得出造成危害的主要原因是軟土的高含水率，并針對(duì)貴州某公路詳細(xì)的工程地質(zhì)條件，比照分析了粉噴樁加固法與真空結(jié)合堆載預(yù)壓法，綜合考慮施工工期及施工本錢，并最終了選擇粉噴樁加固法。 畢業(yè)：軟土；軟土路基；地基處理；施工技術(shù)1引言 隨著經(jīng)濟(jì)的快速開展，我國(guó)的交通網(wǎng)也在逐步完善，公路工程作為交通的主要樞紐，承載著各領(lǐng)域開展的重任。然而，在公路的建立中，要途徑不同地區(qū)，由于我國(guó)大部分地區(qū)，地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，尤其是軟土地區(qū)較多，成為了公路建立

2、的主要瓶頸。軟土由于其可壓縮性高、強(qiáng)度低等特征，對(duì)公路地基的穩(wěn)定性影響很大，因此有必要開展針對(duì)路基軟土地基處理的施工技術(shù)的研究。國(guó)內(nèi)外學(xué)者也對(duì)此進(jìn)展了大量深化研究，黃雨等1采用Bishop法,分析得到了土層的內(nèi)聚力、內(nèi)摩擦角變化、填土容重變化及下臥層厚度變化對(duì)路基穩(wěn)定性的影響機(jī)制。何群等2采用西原粘彈塑性本構(gòu)模型，得出了基于增量理論的飽和土體雙重非線性U.L.H格式的平衡方程和連續(xù)方程，并編制相應(yīng)的有限元分析程序，得出：大變形與小變形的差異隨著應(yīng)力程度及時(shí)間的上升而上升，并且利用大變形方法，能很好的模擬地基應(yīng)力及位移。2 軟土及軟土地基概述 軟土是由于地表水在第四紀(jì)后期形成的沉淀物質(zhì)，多分布于

3、海濱、湖濱、合流沿岸，通常其天然含水量較高、孔隙比大、可壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低并且其固結(jié)系數(shù)小、固結(jié)時(shí)間長(zhǎng)、靈敏度高、抗干擾才能差、各土層之間物理力學(xué)性能差異較大。在軟土的形成過(guò)程中，由于地表長(zhǎng)期積水，導(dǎo)致喜水植物不斷的死亡和生長(zhǎng)，使軟土中含有較多的有機(jī)物。 我國(guó)公路工程相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)軟土地基定義指強(qiáng)度低，壓縮量高并且多數(shù)含有一定有機(jī)物質(zhì)的軟弱土層。日本公路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)將軟土地基定義為：主要由粘土和粉土等細(xì)微顆粒含量多的松軟土、空隙大的有機(jī)質(zhì)土、泥炭以及松散沙土等土層構(gòu)成的具有地下水位高、其上填方及構(gòu)造物穩(wěn)定性差且易發(fā)生沉降特點(diǎn)的地基。此外，日本標(biāo)準(zhǔn)在給出軟土定義時(shí)提出了軟土地基的類型判斷標(biāo)準(zhǔn)，指出：軟

4、土地基分類應(yīng)根據(jù)填方形狀及施工狀況而定，不能簡(jiǎn)單的按照地基條件確定，同時(shí)需要在構(gòu)造物種類、形式、規(guī)模以及地形特性研究的根底上，判斷是否按照軟土地基處理。3 軟土路基在公路工程中的危害原因分析 軟土通常具有含水率高、孔隙比大、可壓縮性高及強(qiáng)度低等特點(diǎn)，綜合軟土路基的各種物理力學(xué)性能特點(diǎn)，可以將軟土路基危害歸結(jié)為以下兩個(gè)方面： 1軟土路基承載力低，由于軟土路基有較高的含水率以及較大的孔隙度，所以一般情況下，軟土路基的抗剪強(qiáng)度較低，在外界車輛的循環(huán)載荷作用下，軟土路基容易造成剪切破壞失穩(wěn)。 2由于軟土的高可壓縮性，當(dāng)外界作用循環(huán)車載時(shí)，會(huì)造成路基部分變形過(guò)大，由于路面材料韌性較低，容易產(chǎn)生部分的拉伸

5、破壞及剪切破壞，影響公路的使用壽命。同時(shí)，由于軟土的粘滯系數(shù)較小，容易在較短的時(shí)間產(chǎn)生較大的部分變形。 綜合上述分析可知，軟土地基的危害主要由于其可壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低以及粘滯系數(shù)過(guò)小而造成的，然而，三個(gè)因素都是由于粘土的含水率高造成的，因此，降低軟土中的含水率成為軟土路基工程中最為有效的方法。4軟土路基地基處理工程實(shí)例4.1工程地質(zhì)概況 貴州省某公路第五合同段，地質(zhì)狀況較差，根本沿山腳農(nóng)田，多處橫跨小河流，淤泥層較厚，根據(jù)土工試驗(yàn)及鉆探資料，此路段土質(zhì)力學(xué)性能差，標(biāo)貫承載力僅17.5Kpa，土質(zhì)含水量高達(dá)96.8%，且天然空隙比為e=2.73，軸向抗壓剛度低，壓縮模量?jī)H為Es=0.9MPa，

6、加之土體抗剪強(qiáng)度低，浸透率小。該路段均為軟土路基，施工難度大。4.2 施工技術(shù)方案的選擇 由于該路段路基地質(zhì)情況與廣東某省道及河北省某高速公路類似，可借鑒之前的施工經(jīng)歷，廣東某省道采用粉噴樁加固地基處理技術(shù)，河北高速公路采用真空結(jié)合堆載預(yù)壓法。對(duì)粉噴樁加固地基處理技術(shù)及真空結(jié)合堆載預(yù)壓法進(jìn)展比照分析，并結(jié)合本工程路段詳細(xì)特點(diǎn)、工程工期及施工費(fèi)用，選擇適用于本路段地質(zhì)情況及工程要求的施工技術(shù)。4.3 兩種地基處理方法機(jī)理分析1粉噴樁加固地基處理技術(shù) 粉噴樁是指利用水泥、石灰等材料作為固化劑，采用特制的攪拌機(jī)械，對(duì)軟土和漿液狀及粉體狀的固化劑進(jìn)展攪拌，這時(shí)，固化劑和軟土之間會(huì)產(chǎn)生一系列復(fù)雜的物理化

7、學(xué)變化，最終形成強(qiáng)度高，穩(wěn)定性好的優(yōu)質(zhì)地基。 噴樁施工應(yīng)采用專用噴樁機(jī)械，且應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)直徑進(jìn)展施工。詳細(xì)的施工工序?yàn)椋簶段环艠?；鉆機(jī)就位；檢驗(yàn)樁基調(diào)平機(jī)體；鉆至設(shè)計(jì)深度；高壓送氣翻開噴粉孔；反鉆提鉆并噴水泥，至工作設(shè)計(jì)標(biāo)高上50cm時(shí)停頓噴粉；重復(fù)攪拌并復(fù)噴；反轉(zhuǎn)提鉆至地表；成樁完畢；移機(jī)就位在下個(gè)樁位施工。2真空結(jié)合堆載預(yù)壓法 真空結(jié)合堆載預(yù)壓法是在真空預(yù)壓和堆載預(yù)壓根底上開展起來(lái)的一種新型軟基處理方法，它具有真空預(yù)壓和堆載預(yù)壓的雙重效果。由達(dá)西定理可知，土體中的孔隙水的浸透速率與水頭差h與排水間隔 L的比值成正比，因此，增加h或者減小L均可以增加土體中空隙水的浸透速度，由于堆載預(yù)壓法與

8、真空 預(yù)壓法結(jié)合應(yīng)用，增加了水頭差h，因此增加了孔隙水的浸透速度，加速的土體的固結(jié)。此方法詳細(xì)的施工步驟主要包括以下兩個(gè)方面：按照常規(guī)的方法進(jìn)展真空預(yù)壓施工；當(dāng)真空預(yù)壓到達(dá)要求后，在真空預(yù)壓膜上進(jìn)展逐級(jí)堆載，到達(dá)真空結(jié)合堆載預(yù)壓的目的。圖1 真空結(jié)合堆載預(yù)壓法示意圖4.4 方案比擬1粉噴樁加固法 按照相關(guān)設(shè)計(jì)要求，填土地基承載力需到達(dá)100Kpa，由復(fù)合地基理論知，地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值如式1所示，式中，fspk為復(fù)合地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值，m為面積置換率，Ap為樁的截面積，fspk 為樁間天然地基土承載力標(biāo)準(zhǔn)值，為樁間土承載力折減系數(shù), 為單樁豎向承載力，此處，取fspk=150kPa，=0.4，由工地

9、試驗(yàn)得出。 1 由上式確定出粉噴樁的施工參數(shù)，并結(jié)合施工經(jīng)歷，確定出詳細(xì)施工參數(shù)為：樁位按照正方形分布，樁徑50cm，間距1.6m，樁長(zhǎng)l1=10m，l2=8m。2真空結(jié)合堆載預(yù)壓法 根據(jù)工程地質(zhì)條件及工程要求，制定施工方案為：真空預(yù)壓加固處理時(shí)，膜下真空度要到達(dá)80kpa，抽真空時(shí)間至少為150d，并且要再預(yù)壓滿載到達(dá)10d后開場(chǎng)堆載，堆載工期需到達(dá)75天，之后，進(jìn)展真空結(jié)合堆載預(yù)壓滿載65天，并且最終要到達(dá)以下要求1按照實(shí)際測(cè)量的沉降曲線得出的固結(jié)度要大于90%；2最后10天的沉降速度均不能超過(guò)1.5mm/d。 由上述分析可知，相對(duì)真空結(jié)合堆載預(yù)壓法，粉噴樁法處理軟土路基，施工工期短，本錢較小，且此方法技術(shù)成熟，因此，此路段軟土路基施工采用粉噴樁法。4 結(jié)論 軟土地基的危害主要由于其可壓縮性高，抗剪強(qiáng)度低以及粘滯系數(shù)過(guò)小而引起的，然而，三個(gè)因素都是由于粘土的含水率高造成的，因此，降低軟土中的含水率成為軟土路基工程中最為有效的方法。本文針對(duì)貴州某公路詳細(xì)的工程地質(zhì)條件，比照分析了粉噴樁加固法與真空結(jié)合堆載預(yù)壓法，綜合施工工期及施工本錢，并最終了選擇粉噴樁加固法。參考文獻(xiàn) 1 黃雨，江席苗，劉高. 軟土