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文檔簡介

1、111地基處理方法與研究摘要:黃土地區經常發生水土流失、地基濕陷、水庫邊坡、路塹及黃土源邊滑坡及崩塌等災害性地質活動,對工農業建設及人民生活經常造成嚴重危害,所以采用適合的處理方法處理黃土的失陷性對工程具有重要的意義。在進行水工建筑物的基礎設計時,時常會碰到軟弱地基問題。關鍵詞:濕陷性黃土;地基處理;強夯法;灰土擠密法在西北、華北地區常會遇到黃土地基處理問題,通常包括低濕度濕陷性黃土以消除或減小濕陷變形危害為主要目的,同時需提高地基承載力的地基處理問題,以及高濕度軟弱黃土(尤其是飽和黃土,多由濕陷性黃土飽水轉化而成,飽和度sr80%)以提高地基承載力、減少有害壓縮變形為目的的地基處理問題。由于

2、后者的工程特性多與一般粘性土類似,主要應考慮地基的壓縮變形,可按軟弱粘性土對待,而前者則主要應考慮地基受水浸濕后的濕陷變形。一、墊層法墊層法是先將基礎下的濕陷性黃土一部分或全部挖除,然后用素土或灰土分層夯實做成墊層,以便消除地基的部分或全部濕陷量,并可減小地基的壓縮變形,提高地基承載力,可將其分為局部墊層和整片墊層。當僅要求消除基底下13m濕陷性黃土的濕陷量時,宜采用局部或整片土墊層進行處理;當同時要求提高墊層土的承載力或增強水穩性時,宜采用局部或整片灰土墊層進行處理。 墊層的設計主要包括墊層的厚度、寬度、夯實后的壓實系數和承載力設計值的確定等方面。墊層設計的原則是既要滿足建筑物對地基變形及穩

3、定的要求,又要符合經濟合理的要求。同時,還要考慮以下幾方面的問題: 1局部土墊層的處理寬度超出基礎底邊的寬度較小,地基處理后,地面水及管道漏水仍可能從墊層側向滲入下部未處理的濕陷性土層而引起濕陷,因此,設置局部墊層不考慮起防水、隔水作用,地基受水浸濕可能性大及有防滲要求的建筑物,不得采用局部土墊層處理地基。 2整片墊層的平面處理范圍,每邊超出建筑物外墻基礎外緣的寬度,不應小于墊層的厚度,即并不應小于2m。 3在地下水位不可能上升的自重濕陷性黃土場地,當未消除地基的全部濕陷量時,對地基受水浸濕可能性大或有嚴格防水要求的建筑物,采用整片土墊層處理地基較為適宜。但地下水位有可能上升的自重濕陷性黃土場

4、地,應考慮水位上升后,對下部未處理的濕陷性土層引起濕陷的可能性。 二、重錘表層夯實及強夯重錘表層夯實適用于處理飽和度不大于60%的濕陷性黃土地基。一般采用2.53.0t的重錘,落距4.04.5m,可消除基底以下1.21.8m黃土層的濕陷性。在夯實層的范圍內,土的物理、力學性質獲得顯著改善,平均干密度明顯增大,壓縮性降低,濕陷性消除,透水性減弱,承載力提高。非自重濕陷性黃土地基,其濕陷起始壓力較大,當用重錘處理部分濕陷性黃土層后,可減少甚至消除黃土地基的濕陷變形。因此在非自重濕陷性黃土場地采用重錘夯實的優越性較明顯。 強夯法加固地基機理一般認為,是將一定重量的重錘以一定落距給予地基以沖擊和振動,

5、從而達到增大壓實度,改善土的振動液化條件,消除濕陷性黃土的濕陷性等目的。強夯加固過程是瞬時對地基土體施加一個巨大的沖擊能量,使土體發生一系列的物理變化,如土體結構的破壞或排水固結、壓密以及觸變恢復等過程。其作用結果是使一定范圍內的地基強度提高、孔隙擠密。單點強夯是通過反復巨大的沖擊能及伴隨產生的壓縮波、剪切波和瑞利波等對地基發揮綜合作用,使土體受到瞬間加荷,加荷的拉壓交替使用,使土顆粒間的原有接觸形式迅速改變,產生位移,完成土體壓縮-加密的過程。加固后土體的內聚力雖受到破壞或擾動有所降低,但原始內聚力隨土體密度增大而得以大幅提高;單點強夯如圖1所示,夯錘底下形成夯實核,呈近似的拋物線型,夯實核

6、的最大厚度與夯錘半徑相近,土體成千層餅狀,其干密度大于1.85g/cm3; 三、擠密樁法擠密樁法適用于處理地下水位以上的濕陷性黃土地基,施工時,先按設計方案在基礎平面位置布置樁孔并成孔,然后將備好的素土(粉質粘土或粉土)或灰土在最優含水量下分層填入樁孔內,并分層夯(搗)實至設計標高止。通過成孔或樁體夯實過程中的橫向擠壓作用,使樁間土得以擠密,從而形成復合地基。值得注意的是,不得用粗顆粒的砂、石或其它透水性材料填入樁孔內。 灰土擠密樁和土樁地基一般適用于地下水位以上含水量14%22%的濕陷性黃土和人工黃土和人工填土,處理深度可達510米。灰土擠密樁是利用錘擊打入或振動沉管的方法在土中形成樁孔,然

7、后在樁孔中分層填入素土或灰土等填充料,在成孔和夯實填料的過程中,原來處于樁孔部位的土全部被擠入周圍土體,通過這一擠密過程,從而徹底改變土層的濕陷性質并提高其承載力。其主要作用機理分兩部分: (一)機械打樁成孔橫向加密土層,改善土體物理力學性能 在土中擠壓成孔時,樁孔內原有土被強制側向擠出,使樁周一定范圍內土層受到擠壓,擾動和重塑,使樁周土孔隙比減小,土中氣體溢出,從而增加土體密實程度,降低土壓縮性,提高土體承載能力。土體擠密范圍,是從樁孔邊向四周減弱,孔壁邊土干密度可接近或超過最大干密度,也就是說壓實系數可以接近或超過1.0,其擠密影響半徑通常為1.52d(d為擠密樁直徑),漸次向外,干密度逐

8、漸減小,直至土的天然干密度,試驗證明沉管對土體擠密效果可以相互疊加,樁距愈小,擠密效果愈顯著。 (二)灰土樁與樁間擠密土合成復合地基 上部荷載通過它傳遞時,由于它們能互相適應變形,因此能有效而均勻地擴散應力,地基應力擴散得很快,在加固深度以下附加應力已大為衰減,無需堅實的下臥層。 一般來說,擠密樁可以按等邊三角形布置,這樣可以達到均勻的擠密效果。每根樁都對其周圍一定范圍內的土體有一定的擠密作用,即使樁與樁之間有一小部分尚未被擠密的土體,因為其周圍有著穩定的、不會發生濕陷的邊界這一部分也不會發生濕陷變形。樁與其周圍被擠密后的土體共同形成了復合地基,一起承受上部荷載。可以說,在擠密樁長度范圍內土體

9、的濕陷性已完全被消除處理后的地基與上部結構渾然一體,即使樁底以下土后的土體即使有沉降變形,也是微小的和均勻的,不致對上部結構形成威脅。樁的間距的大小直接影響到擠密效果的好壞,也與工程建設的經濟性密切相關。 四、樁基礎樁基礎既不是天然地基,也不是人工地基,屬于基礎范疇,是將上部荷載傳遞給樁側和樁底端以下的土(或巖)層,采用挖、鉆孔等非擠土方法而成的樁,在成孔過程中將土排出孔外,樁孔周圍土的性質并無改善。但設置在濕陷性黃土場地上的樁基礎,樁周土受水浸濕后,樁側阻力大幅度減小,甚至消失,當樁周土產生自重濕陷時,樁側的正摩阻力迅速轉化為負摩阻力。因此,在濕陷性黃土場地上,不允許采用摩擦型樁,設計樁基礎

10、除樁身強度必須滿足要求外,還應根據場地工程地質條件,采用穿透濕陷性黃土層的端承型樁(包括端承樁和摩擦端承樁),其樁底端以下的受力層:在非自重濕陷性黃土場地,必須是壓縮性較低的非濕陷性土(巖)層;在自重濕陷性黃土場地,必須是可靠的持力層。這樣,當樁周的土受水浸濕,樁側的正摩阻力一旦轉化為負摩阻力時,便可由端承型樁的下部非濕陷性土(巖)層所承受,并可滿足設計要求,以保證建筑物的安全與正常使用。 五、化學加固法在我國濕陷性黃土地區地基處理應用很多,并取得實踐經驗的化學加固法包括硅化加固法和堿液加固法,其加固機理如下: 硅化加固濕陷性黃土的物理化學過程,一方面基于濃度不大的、粘滯度很小的硅酸鈉溶液順利

11、地滲入黃土孔隙中,另一方面溶液與土的相互凝結,土起著凝結劑的作用。 堿液加固:利用氫氧化鈉溶液加固濕陷性黃土地基在我國始于20世紀60年代,其加固原則為:氫氧化鈉溶液注入黃土后,首先與土中可溶性和交換性堿土金屬陽離子發生置換反映,反映結果使土顆粒表面生成堿土金屬氫氧化物。 六、預浸水法預浸水法是在修建建筑物前預先對濕陷性黃土場地大面積浸水,使土體在飽和自重應力作用下,發生濕陷產生壓密,以消除全部黃土層的自重濕陷性和深部土層的外荷濕陷性。預浸水法一般適用于濕陷性黃土厚度大、濕陷性強烈的自重濕陷性黃土場地。由于浸水時場地周圍地表下沉開裂,并容易造成“跑水”穿洞,影響建筑物的安全,所以空曠的新建地區

12、較為適用。 軟弱地基的種類及性質 (一)淤泥和淤泥質土 淤泥和淤泥質土,工程上統稱為軟土,是在靜水或緩慢的流水環境中沉積,并經生物化學作用形成。其天然含水量大于液限、天然孔隙比大于或等于15的黏性土,稱為淤泥;當天然孔隙比小于15但大于或等于10時稱為淤泥質土。其具有壓縮性高、抗剪強度低,滲透性小、結構性及流變性明顯等工程特性。因此,建筑物的沉降量大而不均勻,沉降速率大以及沉降穩定歷時較長。 (二)雜填土和沖填土 由人類活動而堆填成的土稱之為人工填土,其性質與淤泥質土相似,物質成分較雜、均勻性較差,多數情況下,在同一建筑場地的不同位置,其承載力和壓縮性往往有較大的差異,如作為地基持力層,一般須

13、經人:仁處理。 二、地基處理方法分類及適用范圍 近年來,大量的土木工程實踐推動了軟弱地基處理技術的迅速發展,地基處理的途徑越來越多。建筑地基處理技術規范(jgj 792002)(以下簡稱地基處理規范)就給出了13種地基處理方法。所以,在考慮地基處理的設計與施工時,必須注意堅持因地制宜的原則,不可盲目施工。根據地基處理方法的基本原理,常用的地基處理方法見表91。地質條件更為復雜,表現為具有多種不良地質現象,如滑坡、崩塌、泥石流、巖溶和土洞等,給建筑物造成了直接或潛在的威脅。為保證建筑物的安全和正常使用,應根據其工程特點和要求,因地制宜、綜合治理。 此外,我國位于世界兩大地震帶環太平洋地震帶與歐亞

14、地震帶的交會部位,構造復雜,地震活動頻繁。地震中地基的穩定性和變形以及抗震、防震措施是地震區地基基礎設計必須考慮的主要問題。濕陷性黃土地基 一、黃土的特征及分布 黃土是一種在第四紀時期形成的黃色或褐黃色的特殊土狀堆積物,它的內部物質成分和外部形態特征都不同于同時期的其他沉積物。顆粒組成上以粉粒(005一o005mm)為主,同時含有砂粒(0,lmm以上)和黏粒(o005mm以下)。黃土含有大量的可溶鹽類,通常具有肉眼可見的大孔隙,孔隙比變化范圍多在1011之間。 在一定壓力(覆蓋土層的自重應力或自重應力和建筑物附加應力)作用下受水浸濕,土的結構迅速破壞,并發生顯著地附加下沉,其強度也迅速降低的黃

15、土稱為濕陷性黃土。而在受水浸濕后,土的結構不破壞,并無顯著附加下沉的黃土稱為非濕陷性黃土。非濕陷性黃土地基的設計和施工和一般黏性土地基不存在太大差別,后面討論的均指與工程建設關系密切的濕陷性黃土。濕陷性黃土又分為自重濕陷性黃土和非自重濕陷性黃土。黃土受水授濕后,在上覆土層自重應力作用下發生濕陷的稱自重濕陷性黃土;若在自重應力作用下不發生濕陷,而需在自重和外荷共同作用下才發生濕陷的稱為非自重濕陷性黃土。由于黃土的濕陷性,因此使擬建建筑物的地基處理難度加大,當黃土作為建筑物地基時,首先要判斷它是否具有濕陷性,然后才考慮是否需要地基處理以及如何處理。 黃土作為一種常見的工程地基,在世界各地分布很廣,

16、我國黃土主要分布在南始于甘肅南部的岷山、陜西的秦嶺、河南的熊耳山、伏牛山,北以陜西白于山、河北燕山為界,西起祁連山,東至太行山。我國黃河中游的黃土高原,是世界上黃土和黃土地貌最發育、規模最大的地區。濕陷性黃土約占我國黃土面積的四分之三,主要分布于黃河中、下游地區,厚度可達30m左右,并具有自東向西、自南向北其濕陷性逐漸加劇的規律。我國濕陷性黃土地區建筑規范(gb 500252004)(以下簡稱黃土規范)列出了我國濕陷性黃土工程地質分區略圖。前 言下面就根據自己的一些工作實踐經驗,淺談一下軟弱地基如何處理和換土墊層法在房建基礎設計中的應用情況。第一篇 軟弱地基如何處理和換土墊層法設計中的應用直接

17、利用軟弱土層作為建筑物地基時,一般應按以下要求進行設計:軟弱土層為淤泥和淤泥質土時,應充分利用其上覆較好土層作為持力層;若軟弱土層為沖填土、建筑余泥和性能穩定的工業廢料,并且均勻性和密實性較好時,均可利用作為持力層。對于有機質含量較多的生活垃圾和對基礎有侵蝕性的工業廢料等雜填土,未經處理不宜作為持力層。當地基承載力和變形不能滿足設計要求時,則應將地基進行人工處理。這種經過人工處理的地基稱為人工地基。局部軟弱土層及暗溝、暗塘的處理,可采用基礎加深、基礎梁跨越,換土墊層或樁基等方法。當地基承載力和變形不能滿足設計要求時,地基處理可選用機械壓(夯)實、換土墊層、堆載預壓、砂井真空預壓、砂樁、碎石樁、

18、灰土樁,水泥旋噴或深層攪拌形成的水泥土樁以及樁基等方法。處在地下水位以上,由建筑余泥或工業廢料組成的雜填土地基,可采用機械壓(夯)實方法進行處理。其中重錘夯實的有效夯實深度可達1.2m左右;若采用強夯,則有效夯實深度應經試驗確定;當需要大面積回填夯實時,可采用機械分層回填碾壓方法;處理含少量粘性土的建筑余泥、工業廢料和爐灰填土地基時,可采用振動壓實的方法。當震實機自重2t,振動作用力100kn時,有效夯實深度可達1.21.5m。處理較厚淤泥和淤泥質土地基時,可用堆載預壓、砂井堆載預壓或砂井真空預壓。采用堆載預壓時,預壓荷載宜略大于設計荷載,預壓時間應根據建筑物要求以及地基固結情況決定,同時應注

19、意堆載大小和速率對周圍建筑物的影響。采用砂井堆載預壓或砂井真空預壓時,應在砂井頂部作排水砂墊層。用砂樁、碎石樁、灰土樁、水泥旋噴或深層攪拌樁處理軟弱地基時,樁的設計參數宜通過試驗確定。施工時,表層土如有隆起或松動,應予以挖除或壓實。對地基承載力、變形或穩定性要求較高的建筑物,若用樁基,則樁尖宜打入壓縮性低的土層中。若僅需處理軟弱地基的淺層,可采用換土墊層的方法。總之,軟弱地基的處理應該因地制宜,處理后的地基承載力應滿足設計要求。換土墊層的設計應用換土墊層就是將基礎下面一定厚度的軟弱土層挖除,然后以中砂、粗砂、礫石、碎石或卵石、灰土、粘性土以及其他性能穩定、無侵蝕性的材料。墊層應分層夯實,每層夯

20、實后的密度應達到設計標準。換土墊層設計包括決定墊層所應具有的最小寬度和厚度。在墊層的寬度方面,根據建筑經驗,墊層的頂寬一般采用較基礎底邊每邊寬出200mm,墊層的底寬一般取基礎同寬(如圖1)。墊層的厚度應根據作用在墊層底面處土的自重應力與附加應力之和不大于軟弱土層承載力的條件確定,同時厚度不小于500mm。在該灌站機房的基礎進行設計時,由鉆探資料顯示,該地基為很厚的軟粘土層,其承載力標準值fk=80kn/m2,重度=17 kn/m3,il=1.00,e=1.00。已知機房獨立基礎承受上部結構荷載設計值f=155 kn,設計室內外高差為0.3m,室外基礎埋深d=0.80m。從以上數據可知,該地基

21、承載力和變形不能滿足設計要求。由于該灌站交通不便,重型機械無法進入(如打樁機等),為了減少工程投資,又能達到設計要求的目的,經幾個方案比較,決定采用直接用人工就可施工的換土墊層法作為該灌站基礎設計。在墊層材料方面,采用中砂作為墊層,其承載力設計值按f=180 kn/m2計算(施工時砂墊層密度控制在中密程度),重度取=19.5 kn/m3。按公式l = b=f/(f-h)1/2確定基底長度和寬度(獨立柱正方形基礎)。式中:l 、b基礎底面長和寬; f上部結構的荷載設計值; f換土墊層承載力; 基礎及回填土平均重度,一般取=20 kn/m3; h基礎自重計算高度。 l =b=f/(f-h)1/2=

22、155/(180-200.95)1/2=0.98m,取l =b=1.0m下面進行砂墊層厚度的計算:在進行砂墊層厚度計算時,一般應滿足pcz+pzfz式中:pcz作用在墊層底面處土的自重應力(kn/m2); pz_墊層底面處的附加應力設計值(kn/m2); fz_墊層底面處軟弱土層承載力設計值(kn/m2);采用該式確定墊層厚度時,需要用試算法,即預先估計一個厚度,然后按上式校核,如不滿足要求時,必須增加墊層厚度,直至滿足要求為止。為了減少計算工作量,設計該機房基礎換土墊層的厚度時,采用了查曲線圖的計算方法:曲線圖見建筑地基基礎 1990 . 10;231。首先,按下式計算出k1值 k1=fk+

23、b軟(b-3)+d軟(d-0.5)-軟d10/p0其次,按下式計算出k2值 k2= k1+15b(d軟-墊)/ p0式中:p0基礎底面附加應力(kn/m2); fk墊層底面處軟弱土層的承載力標準值(kn/m2);b、d分別為基礎寬度和埋深的承載力修正系數; d基礎埋置深度(m);軟、墊分別為軟弱土層和墊層的重度(kn/m3)。然后根據k1、k2和基礎底面長邊與短邊的比值n=l/b,由曲線圖查得m值。最后算出墊層厚度z=mb。本基礎:fk=80kn/m2、d=0.8m、軟=17 kn/m3、墊=19.5 kn/m3、按表查得b=0、d=1.1。另外,p0=(f+g)/b-d=(155+10.95

24、20)/1-170.8=160.4 kn/m2,代入上兩式得:k1=fk+b軟(b-3)+d軟(d-0.5)-軟d10/p0 =80+1.117(0.8-0.5)-170.8 10/160.4 =4.49k2= k1+15b(d軟-墊)/ p0=4.49+151(1.117-19.5)/160.4=4.42根據k1=4.49、 k2=4.42和n=1查曲線圖得m=0.82。則砂墊層厚度:z=bm=1.00.82=0.82 m,取z=0.85 m 結語該灌站工程建成且連續安全運行已有五年多,經觀測,機房基礎沉降2mm(基本無沉降),機房上部結構無任何異常情況,運行良好。因此采用“換土墊層法”處理

25、軟弱地基,滿足規范要求,滿足運行要求,是經濟和安全的。參考文獻:1謝定義討論我國黃土力學研究中的若干新趨向j巖土工程學報,2001,23(1) 2裴章勤,劉衛東濕陷性黃土地基處理m中國建筑工業出版社,1992 3汪國烈,李新懷大厚度濕陷性黃土的工程處置c西部開發中的巖土工程問題(巖土工程系列學術研討會之九論文集),上海:同濟大學出版社,2005 第二篇 地基加固處理技術在道路工程施工中應用摘要:本文首先介紹了地基加固處理常用的方法、材料及設備;其次,較為詳細地對長虹西路延長線改建工程概況及方案確定過程進行介紹;最后對該工程地基加固處理施工工藝流程及主要過程進行了簡要描述。關鍵詞:地基加固處理

26、堆填垃圾地基 應用嘗試緒論地基加固處理技術在建筑工程、道路工程及橋梁工程軟弱土地基加固施工中已廣泛應用并取得了良好收效,在垃圾土地基處理方面還很少應用。長虹西路延長線改建工程道路工程k0+180k0+615區段總長度435米范圍為生活垃圾、渣土堆填區,在該段道路路基的施工中,采用了多種地基處理技術對堆填垃圾土路基進行了綜合加固處理,節約了工程投資,縮短了施工周期。該段道路于2004年8月20日竣工通車以來,歷經三個春秋,歷經重型交通三年的正常通行,該路段路面質量經多次檢查,路面中線高程、橫坡、井框與路面高差均無變化。個人認為,這證明了地基加固處理技術在該路段應用成功。本文將對該工程實踐加以回顧

27、總結,希望能開拓思路,為以后在其它特殊地基上修建道路進行地基處理方案的選擇和實施提供參考。一 、地基加固處理方法、材料及設備1地基加固處理技術地基加固處理技術根據軟弱土特點和所需處理的目的發展起來,在多年實踐中已形成了一定理論、方法,相應的應用材料技術、設備技術也得到了長足的發展。因此,在采用此項技術前應首先了解其主要方法、常用材料及設備。2地基加固處理技術作用機理及常用方法21作用機理地基處理的作用機理大致有土質改良、土的置換、土的補強等三類。土質改良是指用機械(力學)的、化學、電、熱等手段增加地基土的密度,或是地基土固結,這一方法是盡可能地利用原有地基。土的置換是將軟土層換填為良質土如砂墊

28、層等。土的補強是采用薄膜、繩網、板樁等約束住地基土,或者在土中放入抗拉強度高的補強材料形成復合地基,以加強和改善地基土的剪切特性。22地基處理的方法根據其作用和原理大致分為六類,分述如下:碾壓及夯實法是采用重錘夯實,機械碾壓,震動壓實,強夯(動力固結)。此法利用壓實原理,通過機械碾壓夯擊,把表層地基土壓實;強夯則利用強大的夯擊能,在地基中產生強烈的沖擊波和動應力,迫使土動力固結密實。適用于碎石土、砂土、粉土、低飽和度的黏性土,雜填土等,對飽和黏性土應慎重采用。換土墊層包括砂石墊層,素土墊層,灰土墊層,礦渣墊層。以砂石、素土、灰土和礦渣等強度較高的材料,置換地基表層軟弱土,提高持力層的承載力,擴

29、散應力,減小沉降量。適用于處理暗溝、暗塘等軟弱土的淺層處理。排水固結處理法有天然地基預壓,砂井預壓,塑料排水帶預壓,真空預壓,降水預壓等形式。它的作用原理是在地基中增設豎向排水體,加速地基的固結和強度增長,提高地基的穩定性;加速沉降發展,使基礎沉降提前完成。適用于處理飽和軟弱土層,對于滲透性極低的泥炭土,必須慎重對待。振密擠密法常見的有振沖擠密,灰土擠密樁,砂樁,石灰樁,爆破擠密等等。它的作用原理是采用一定的技術措施,通過震動或擠密,使土體的孔隙減少,強度提高;必要時,在震動擠密過程中,回填砂、礫石、灰土、素土等,與地基土組成復合地基,從而提高地基的承載力,減少沉降量。適用于處理松砂、粉土、雜

30、填土及濕陷性黃土。置換與拌入法有振沖置換,深層攪拌,高壓噴射注漿,石灰樁等。此法采用專門的技術措施,以砂、碎石等置換軟弱土地基中的部分軟弱土,或在部分軟弱土地基中摻入水泥、石灰或砂漿等形成加固體,與未處理部分土組成復合地基,從而提高地基承載力,減少沉降量。適用于黏性土、沖填土、粉砂、細砂等;振沖置換法對于不排水剪切強度cu20kpa時慎用。土的加筋補強法常見有土工聚合物加筋,錨固,樹根樁,加筋土等方法。在地基或土體中埋設強度較大的土工聚合物、鋼片等加筋材料,使地基或土體能承受抗拉力,防止斷裂,保持整體性,提高剛度,改變地基土體的應力場和應變場,從而提高地基的承載力,改善變形特性。適用于軟弱土地

31、基、填土及陡坡填土、砂土。3土工合成材料土工合成材料是以人工合成的聚合物為原料制成的各類型產品,是道路巖土工程中應用的合成材料的總稱。它可置于巖土或其他工程結構內部、表面或各結構層之間,具有加筋、防護、過濾、排水、隔離等功能。土工合成材料的種類有土工網、土工格柵、土工膜袋、土工織物、土工復合排水材料、玻纖網、土工墊等。采用土工合成材料加筋可提高路堤的穩定性,臺背路堤加筋能夠減少路基與構筑物之間的不均勻沉降。土工合成材料還可用于坡面防護與沖刷防護。4經編增強土工格柵本工程使用經編增強土工格柵。經編增強土工格柵是土工合成材料的一種,是經編增強骨架織物經涂覆瀝青混合物而成,較一般的機織類、無紡類、合

32、成類等土工織物的性能更加優越,具有高強度、高模量、低蠕變、抗腐蝕、抗老化、抗脆裂及可預設計的等多種特性。在瀝青路面的建造和修復上應用經編增強土工格柵可有效提高路面的承載能力,有效地控制車轍、反射裂縫,抗冷熱收縮裂縫,延長路面使用,提高使用效率。在路基上應用經編增強土工格柵可大大減少路基的不均勻沉降,提高路基的承載能力,并可大大提高施工效率。5藍派沖擊壓路機本工程使用了藍派沖擊壓路機。藍派沖擊壓路機依靠沖擊力、振動力和靜重力三者共同作用進行壓實。它的沖擊力可達250噸,振動采用振動作用較大的大振幅低頻率振動方式。藍派沖擊壓路機的壓實有效深度在1米以上,且有效深度范圍內壓實土密度比較均勻;而重型的

33、振動壓路機的壓實有效深度僅在0.3米至0.5米之間,每層壓實土的密度隨深度增加而減小。藍派沖擊壓路機的工作效率與振動壓路機相比也較高,每臺班平均可完成10000平方米的碾壓(按20遍計),是振動壓路機的5倍。藍派沖擊壓路機隨機配置的連續沖壓反應測試系統利用土的動力剛度是土的密度的函數的原理,在土比較軟時,在沖擊作用下裝在沖壓機輪子上的儀器測到的減速度值比較低;如果土的密度加大,則土的剛度加大,在沖擊作用時,測到的減速度值加大。這種測試儀器可以測到每次沖擊的減速度峰值,同時,該系統裝有全球定位系統,無論沖壓機走到哪里,系統都會表現出這個位置,這樣測得了每個位置的減速度的峰值,就可以得到一個圖形,

34、它表示了所有被沖壓的部位的剛度,也就是對密度的一種反映。這一測試手段無須挖坑取樣進行密度、壓實度測試,無須配置專用大型設備進行回彈模量測試,比傳統的壓實度測試手段省時省力,而且能反映大面積的普遍情況(傳統測試只能測試一些代表性的點來代表大面積的質量)。二、長虹西路延長線改建工程概況長虹西路延長線改建工程是京周公路改造工程的重要組成項目之一,設計起點長虹西路、終點京石高速閻村立交橋匝道,全長770.784m,道路橫斷面設計為城市干道三幅斷面設計,全寬38米。在京周公路改造工程實施過程中,長虹西路延長線工程的順利實施,是京周公路交通導行,實現進京方向半幅路施工的重要條件之一長虹西路位于房山區良鄉鎮

35、內,是良鄉鎮內主要交通干道,同時也是連接鎮內其他道路的交通樞紐,對穿鎮市到京周公路的交通流量具有重要的局部分流作用。由于京石高速立交上跨線較窄導致良鄉至房山的雙向交通在此出現擁堵,瓶頸現象嚴重。將長虹西路延長接至京石立交匝道,可緩解此處的交通壓力,同時配合京周路的改造。因此,只有確保本項工程的順利竣工并盡早通車,才能保證京周公路改造工程整體組織計劃全面實現。作為此項工程的施工負責單位,我們深知本工程在京周公路改造工程系列工程重要作用,必須切實地科學組織、合理安排、嚴格管理、精心施工,按照業主要求的工期、質量圓滿地完成此項工程任務。三、路基處理方案確定的背景1設計文件中關于堆填垃圾范圍內路基處理

36、方案長虹西路延長線改建工程設計文件中指出,現況路段內k0+330k0+600長270米范圍為生活垃圾、渣土填埋坑。若全部挖出工程量較大,在保證道路結構穩定的前提下此段采用路基局部還填,清除垃圾至原狀地表高度,(1)在滿足路面結構厚度的條件下,再向下換填1米厚天然砂礫,(2)若不滿足路面結構厚度,則繼續下挖至同時滿足路面結構厚度和換填厚度。換填1米厚天然砂礫下鋪設土工格柵,以增加路基穩定性。2施工現場原貌實況我公司于二四年五月份,承接了房山區京周公路改建工程長虹西路延長線改建工程項目的施工任務,由于工期緊、任務重,我們立即著手進行各項準備工作,同時進行現場挖探。我們沿道路樁號按一定間距布設探溝1

37、1道,在明顯為不良土紙處挖探坑4個,進行全面挖探。經機械挖探后,發現垃圾堆填層深度為3m7.8m(見附圖1),分布于k0+180k0+615區段,總長度達435米,分布寬度為道路全寬范圍。其分布面積之大,深度之深都遠遠超出業主及設計的預計,如果全部換填,總換填量預計達九萬立方米。垃圾堆填埋區堆積密實度不一、垃圾組成成分雜(主要以建筑垃圾、生活垃圾為主),且結構松散,堆積物極不均勻,按常規施工方法進行壓實處理幾乎不可能實施,更無法保證質量。另外,由于垃圾經多年浸泡腐蝕,惡臭難聞,刮風時,白色垃圾漫天飛舞,不僅影響施工人員的身心健康,同時給周圍環境也造成污染,給居民帶來諸多不便,如何能盡可能降低垃

38、圾污染也是我們應當關注的問題。3業主要求施工單位應根據現場條件提出幾種科學可行的方案,必須保證工程質量,必須可實施保證工程工期,工程造價盡可能降低。四、地基加固處理方案的確定1方案的提出11方案一對于地基不符合工程要求的情況,傳統的做法是全部挖除并換填適宜土,層層壓實達到規范要求的密實度,從而保證路基的穩定性和力學要求。12方案二設計提出的局部換填方案是應用了地基處理方法中“換土墊層法”和“土的加筋補強法”。只要對格柵基底垃圾層進行處理,提高地基的承載力,減少沉降量,使格柵基底平整堅實便于施工并保證格柵有效地發揮作用便可達到設計要求。經有關專家現場查勘并討論,采用大功率壓實設備對垃圾地基進行振

39、沖擠密,可以使土體的孔隙減少,強度提高,在震動擠密過程中,回填灰土與地基土組成復合地基,可以達到如上目的。最終,我們選用了藍派沖擊式壓實機并采用30厘米厚5%的石灰土進行回填的“振密擠密法”對格柵基底垃圾層進行處理,從而完善了局部換填方案。2 方案比較21經濟比較 全部換填工程預計直接工程費為: (90000-16000)*(35+35)+16000*(35+70)=6860000元 局部換填工程預計直接工程費為: 16000*(35+70)+16000*14+8*20000=2064000元說明:a.垃圾總量預計為90000立方米,清理并消納費單價為35元; b. 換填天然砂礫總量預計為16

40、000立方米,單價為70元; c.換填適宜土單價為35元; d.30厘米厚灰土共16000平方米,單價為14元; e. 藍派沖擊壓路機預計8臺班,每班按20000元計。 由以上計算可見,采用地基加固處理局部換填方案的施工成本比全部換填方案施工成本要節省三分之二以上。22 工期比較 全部換填施工周期按挖運90000立方米,回填90000立方米,每天4000立方米計,約須44天才能完成全部換填工作;而采用地基加固處理局部換填方案,挖填總量僅為32000立方米,施工周期8天,灰土施工周期4天,強夯施工周期8天,共計20天。由上述可見,采用地基加固處理局部換填方案的施工周期比全部換填方案施工周期要節省一半以上。23技術比較地基加固處理局部換填方案采用應用比較成熟的地基加固處理方法、先進設備和材料,質量保證和技術先進性要明顯優于全部換填方案。3方案確定我們將兩種方案上報業主

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