软土地基松木桩处理技术

2024-06-28

软土地基松木桩处理技术(共9篇)

1.软土地基松木桩处理技术 篇一

松木桩基础在软土地基处理中的应用研究

广州市水务规划勘测设计研究院

刘君洪 2015年6月

随着社会的发展,科技的不断进步,复合桩基处理方式越来越丰富,松木桩基础则由于其环保性问题运用在逐步减少。但在沿海地区,由于松木桩具有水泡万年不腐、造价低廉、施工方便、运输容易、工期短、适应性强等特点,往往在地基应力要求不高,尤其在淤泥、淤泥质土的基础处理中成为最优选方案。然而,翻阅各规范,在松木桩基础设计方面则没有相应的计算方法,诸如碎石桩、水泥搅拌桩、高压喷射注浆桩、刚性桩等均有对应的设计计算方法。笔者根据工程经验采用水泥搅拌桩复合地基计算方法进行初步设计计算,再根据现场荷载试验对相应参数进行校对,供广大业界同仁参考。

某沿海地区堤岸整治工程,地基容许承载力特征值不小于100kpa,勘察资料揭示基础层土质从上至下依次为淤泥质土、细砂、粉质粘土,承载力特征值分别为45、100、180kpa,其中淤泥层深度6~8m。根据地质情况,基础处理方式可选用水泥搅拌桩、松木桩等进行处理。就经济性,施工难易程度,适应性而言,两者均较为合适。但由于工程工期要求极高,水泥搅拌桩成桩待凝时间较长,对工期影响较大。最终决定采用松木桩进行基础处理的方案,松木桩桩长6m,尾径80mm,并在施工前进行现场荷载试验。

松木桩基础处理设计方案采用《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011水泥搅拌桩复合地基计算方法:

单桩竖向承载力特征值取下两式计算值的小值:

RaUpqsiliqpAp;RafcuAp

in式中:

fcu—桩身抗拉强度平均值(kPa),取松木顺纹抗拉强度8500kPa; η—桩身强度折减系数,取1;

up—桩的周长,取平均桩径100mm,Up=0.314m; n—桩长范围内所划分的土层数,n=1;

qsi—桩周第i层土的侧阻力特征值,淤泥层qs1=6~12kPa(《广东省地基处理技术规范》); qp—桩端地基土未经修正的承载力特征值,kPa,取qp=45kPa; α—桩端天然地基土的承载力折减系数,取α=0.7。复合地基承载力:

fspkm式中:

Ra(1m)fskAP

fspk——复合地基承载力特征值,kPa;

m——面积置换率;

Ra——单桩竖向承载力特征值,kPa;

AP——桩端截面积,0.00785m2;

——桩间土承载力折减系数,0.5~0.9; fsk——桩间土承载力特征值,取45kpa。

由单桩竖向承载力特征值公式不难看出,由于松木桩桩径较小,桩端土层承载力较低,松木桩工作原理为偏向于摩擦桩。式中对单桩竖向承载力影响最大的可变参数取值为土层侧阻力特征值qsi,规范参考值:淤泥为4-7kpa,淤泥质土为6~12kpa。本文暂取8kpa计算,Ra=15.32KN。

根据复合地基承载力公式可见,承载力由桩和桩间土两部分组成。其中桩间土承载力折减系数为经验值,取值范围较大,该值对计算的地基承载力影响较大,本处暂取0.8计算。经试算,桩距450mm矩形布置,复合地基承载力特征值为105kpa。

现场地基载荷试验:

试验采用地基平板载荷试验,试验荷载每一级按220/8Kpa的荷载(22.3KN)加载,第一级为两倍。承压板边长为0.9m×0.9m,底板铺设5mm中粗砂找平。选取工程3个不同位置进行试验,结果如下:

试验点1试验加载到245KN时,P-s曲线出现明显拐点,达到结束试验标准。破坏前一级荷载为222.7KN,地基承载力极限值为274KPa,P-s曲线无比例界限,地基承载力特征值取极限值的一半为137KPa。

试验点2试验加载到201KN时,P-s曲线出现明显拐点,达到结束试验标准。破坏前一级荷载为159KN,地基承载力极限值为220KPa,P-s曲线无比例界限,地基承载力特征值取极限值的一半为110KPa。

试验点3试验加载到223KN时,P-s曲线出现明显拐点,达到结束试验标准。破坏前一级荷载为179KN,地基承载力极限值为247KPa,P-s曲线无比例界限,地基承载力特征值取极限值的一半为123.5KPa。

试验点1 P-S曲线图

试验点2 P-S曲线图

试验点3 P-S曲线图

从试验结果可以看出,荷载试验承载力结果略高于水泥搅拌桩复合地基承载力计算结果,两者相差不大。根据松木桩的工作原理,采用搅拌桩计算公式具有一定代表性。在经验参数取值方面,在初步设计时,可根据当地土质实际情况,结合工程经验取值,由以上结果可见,笔者的取值并不算保守,承载力计算值相对保守。工程实施时根据载荷试验进行确定。

松木桩作为传统的基础处理方式,其高强度且密度小,弹、韧性好,可承受一定冲击作用;其吸湿性及湿胀干缩性,在吸水后体积膨胀,对桩间土有一定挤密作用,同时增大摩擦作用,这是其他刚性桩无法替代的;其“水下千年松”的特有防腐性,在软基处理,特别是淤泥、淤泥质土的基础处理中具有很好的适应性。但松木桩由于桩长限制(一般不长于6m),处理深度受限;处理深度限制同时也限制其处理承载力,根据笔者经验,一般适用于不高于130KPa的部位。松木桩在使用时应注意以下几点:

1、松木桩为“原木”,不用剥皮,不要锯成别的形状,如对半锯成半圆状,以免后期桩身强烈弯曲变形,失去作用。

2、切忌将“松木桩”推广成更笔直,桩长可达更长的“杉木桩”或其他桩。因为大部分常见木材是忌水的,在水中将会快速变黑、变形和腐烂,杉木尤其如此。

3、施工时要考虑到松木桩所能承受的沉桩冲击力,沉桩冲击能控制在300kg.m以内;太大会破坏桩体。

4、淤泥及淤泥质土水平抗力很小,桩群上端容易出现整体水平位移,从而拉裂地面设施。处理办法一般在松木桩间铺设一块石层,顶部设置碎石层,以提高桩群的水平刚度。

2.软土地基松木桩处理技术 篇二

在水利工程设计、施工过程中经常会遇到软土地基。软土泛指淤泥及淤泥质土,是第四纪后期于沿海地区的滨海相、泻湖相、三角洲相和溺谷相;内陆平原或山区的湖相和冲积洪积沼泽相等静水或非常缓慢的流水环境中沉积,并经生物化学作用形成的饱和软黏性土。软土富含有机质,天然含水量ω大于液限ωL,天然空隙比e大于或等于1.0。软土具有高含水量和高空隙性、低渗透性、高压缩性及低强度等特性。

近年随着水利工程项目的增多,越来越多的水利工程如:水工挡土墙、堰坝、水闸、箱涵等在软土地基上兴建,以软土作为建筑物、构造物的地基有很多不利的因素,若不进行处理,甚至会危及水利工程的安全。因此在软土地基上建造水工建筑物,必须对其进行处理。

中国古代最早采用木桩处理地基的是修建于隋朝时的郑州超化寺塔,该塔建于公元600年间。当时是在软土中打入松木桩以减小地基的不均匀沉降。古谚语有“水上千年杉,水下万年松”之说,松木富含松脂,在完全置于水下等比较真空的环境下,松木中松脂的存在能有效阻止松木的腐烂,防腐能力良好。因此采用木桩对软土地基进行处理时,一般都选用松木桩。作为一种古老而简单的地基处理方法,松木桩具有其取材容易、施工技术简单易行、造价较低等众多优点。

现结合工程实践经验,就松木桩在水利工程软土地基处理中的应用做一些探讨。

2 松木桩处理地基的机理

地基处理就是采取适当的人工处理方法来改善地基的变形性质或渗透性质,提高地基承载能力,其基本原理是将部分土体增强、置换或形成凝胶体以形成增强体,进而形成由增强体与周围地基土共同承担荷载的复合地基。松木桩处理地基属于置换挤密法的地基处理方式,松木桩处理地基一是靠本身桩的支承力,二是靠挤密桩间土。

3 松木桩处理软土地基的设计及施工

由于能采用松木桩处理的软土地基,基本上持力层埋深较浅,桩头基本可以达到持力层。本次结合工程实例,只对桩体为端承桩的情况进行论述。松木桩的设计主要需经过计算确定桩数、布置型式。

(1)松木桩处理软土地基的设计

某堤防加固改造工程位于某市区河道内,2009年9月开始进行初步设计,10月完成施工图设计,11月开始工程施工。堤防加固改造主要内容为迎水面堤脚的加固、堤身的防渗处理、堤面的加固及景观改造等。在迎水面堤脚挡墙加固设计时,由于现状迎水面堤坡很陡,若采用开挖后重建大放脚方案,极易引起堤坡滑坡而危及上部建筑物的安全,而且堤防长度很长,全部进行大开挖重建也不经济。因此堤脚大放脚加固采用在原大放脚外增加砼挡墙的方式进行。根据地质勘察资料显示,部分堤段现状迎水面堤脚大放脚在原先建设时,由于基岩持力层埋深较深,大放脚基础没有至基岩,而只坐落在砂卵石层上,基础易受水流的冲刷,经过多年的运行,易发生沉降甚至坍塌。经勘查确定,此段堤防长度约200m,平均基岩埋设3m左右,最深处约4m。设计时经过方案比较,采用了松木桩处理方案。设计计算如下:

1) 单桩承载力的确定

式中:Ra—单桩承载力标准值 (kN) ;

φ—纵向弯曲系数, 与桩间土质有关, 一般取1;

α—桩材料的应力折减系数, 木材取0.5;

[σ]—桩材料的容许应力, 胸径φ20cm的松木桩[σ]=3000kPa;

Ap—桩端截面积 (m2) , 0.017m2, 桩端最小直径按15cm计算。

2) 确定松木桩桩数

经过挡墙稳定及应力应变计算, 单位长度的挡墙需要的地基承载力为100kPa。单位面积中的松木桩桩数计算如下:

式中:n—单位面积中的松木桩桩数 (根) ;

σ0—松木桩所承受的承载力 (kPa) ;

Ra—单桩承载力标准值 (kN) ;

依据上述计算可得, 大放脚加固每平方米面积上采用3.9根松木桩可以满足挡墙地基承载力的要求。依据实际挡墙断面, 采用桩间距如下:顺水流方向排距为60cm, 桩距65cm;垂直水流方向桩距为50cm;采用梅花形布置, 每平方米面积上可以达到5根松木桩。为保证加固后挡墙脚不被刷, 挡墙外1.5m采用基础底部采用松木桩处理, 上部采用50cm厚的砼护脚。设计图如附图1。

(2) 松木桩的施工

松木桩材料选择上, 要求采用新鲜的松木, 不能有虫眼, 松木胸径不小于20cm。为了在打桩时能顺利贯入地基, 减少阻力, 保护桩头, 在准备松木桩时, 将桩尾部削成尖锥状。打桩前, 先清除地基表面30cm淤泥, 使基础顶面大致平整。施工时采用液压挖掘机打桩, 打桩时需两人扶桩就位, 将挖斗倒过来扣压木桩, 将木桩压入地基一定深度自稳, 然后让扶桩人走开, 由挖掘机将松木桩压下去, 经过现场测量, 一般情况下5min可以完成一条桩的打设, 施工效率很高。为了使挤密效果好, 提高地基承载力, 打桩时必须由基底四周往内圈施打。每根桩需预留桩头15cm~20cm, 打桩完毕后应按设计高程锯平桩头, 使每根桩的桩顶基本保持在同一水平面。清挖打桩时挤出的淤泥, 在桩顶铺设20cm~30cm厚片石灌碎石褥垫层并加以压实, 然后再浇筑底板混凝土。

按上述设计施工完成后, 经过两年的运行监测, 加固后的堤防大放脚没有发生沉降和位移, 说明采用松木桩处理软土地基效果良好。

(3) 松木桩经济性分析

软土地基的松木桩处理技术根据预算定额, 以及相关工程实践, 胸径20cm、长4 m的松木桩, 每根桩工料费比用12cm×12cm、4m长的混凝土预制短桩节约72%左右;比用换土垫层则节约55%左右, 另外因地下水位较高、堤坡较陡等因素, 使得换土施工难度很大, 无疑会增大施工成本及风险。因此松木桩处理软土地基方案在经济比较方面具有优势。

4结语

根据在水利工程软土地基处理的实际工程证明, 用松木桩处理软土地基, 不仅技术简单易行、施工方便快捷, 而且工程造价较低。在松木资源比较丰富的地区, 用松木桩处理软土地基在技术上是可行的, 经济上是合理的, 是一种因地制宜处理水利工程软土地基的有效方法。

摘要:在水利工程设计、施工中经常会遇到软土地基。由于软土具有强度较低、压缩性较高和渗透性低等特性, 是一种不良地基。为保证水利工程的安全, 在软土上修建水工建筑物, 需要先对其进行处理。松木桩施工工艺简单、造价低, 适宜在较浅且有地下水的地基中使用。以上特点, 使得很多水利工程软土地基都适合采用松木桩进行处理。现结合水利工程设计、施工实践, 对采用松木桩处理软土地基的问题作一些探讨。

关键词:水利工程,软土地基,松木桩,地基处理

参考文献

[1]孔立宪, 石振明.工程地质学.中国建筑工业出版社, 2007

[2]刘川顺.水利工程地基处理.武汉大学出版社, 2010

3.浅谈软土地基建筑技术处理 篇三

【关键字】软土地基;地基处理;建筑设计

在软土地基上进行房屋建造,需在地基、建筑构造、管线布置等细节方面慎重考虑,避免建成后出现室外沉陷、室内地坪开裂、管线断裂等影响房屋使用及维护难度大等问题。本文通过工程经验总结了在软土地基上建造房屋需注意的几点技术处理措施。

1 软弱土地基的概念

软弱土地基指地下土层存在较厚淤泥、淤泥质土或冲填土、杂填土及其他高压缩性土层的地基。软弱土天然含水量大,压缩性高、承载力低、渗透性小,特殊的物理力学性质导致了其特有的工程性质。

2 软弱土地基建造房屋容易引起的危害

当建筑实施建设遇到软弱土地基时,如不重视软弱土地基的处理或处理不当的情况,建造过程中容易发生基坑坍塌、室内外地面下沉、墙体开裂、管线断裂等一系列危害影响,严重情况将引起建筑倒塌破坏,造成安全事故和经济损失。

3 地基处理措施

首先,必须认真地对所选场地进行工程地质勘察,查明地层情况,特别是软土层的分布,应严格按照国家、行业规范、规程提供必要的岩土工程参数,为搞好建筑物的设计和施工提供依据。其次,建筑物的选址应尽可能地避开软弱土场地,尽量直接利用浅层低、中压缩性土层,采用自然地基减少工程造价。若建筑物必须整体建造在软弱土场地范围内,或局部遇有软弱土层、暗沟、暗坑、坟穴以及枯井等,应根据地槽范围内不良工程地质层的范围、深浅,综合考虑填筑材料的优缺点进行处理。若软土层埋藏较浅、范围不大,一般常采用換土垫层法、复合地基处理的方法、强夯法,以提高软弱土地基的强度和承载力,降低其高压缩性;改善软弱土排水条件,缩短软弱土固结时间。为加强软弱土土体的稳定性,可穿透软弱土层,将上部荷载传至下部较坚硬的工程地质层承担。若以上方法均不能满足建筑物地基处理要求,还应根据工程地质条件及上部结构、荷载情况,考虑选用钢筋混凝土预制桩、灌注桩。而搅拌桩只适用于市政工程,不宜用于软土地基上受力使用。

4 建筑设计方面

4.1 建筑物的平面布置形式应力求简单

实践证明在软土地基上建造建筑物,当土层的层理构造较为复杂,平面及垂直方向上分布不均匀时,应尽可能地采用单一的“—”平面布置形式;对于“L”、“T”、“工”等复杂的平面布置形状的建筑物,应设置沉降缝分隔。

4.2 建筑物应力求避免有显著的高差

软土地区建筑物的裂缝事故,往往以高度差异的建筑物为多。尤其是那些高低一体的建筑物最易发生不均匀沉降裂缝,即使设置了沉降缝也往往由于不慎落入建筑垃圾的堵塞、宽度不够等原因造成墙体的水平挤压,使得墙体开裂。

4.3 根据规范和地层情况设置沉降缝

建筑物场地范围内,地基土性质在平面分布上有较大差异时,必须按工程地质剖面图中土层的分界位置,尽可能地调整上部结构的建筑布置形式,设置不均匀沉降缝。地基处理方法不同时,为防止上部结构适应地基处理后的差异所带来的影响,应在地基处理的分界位置处设置沉降缝。当建筑物平面形状复杂、高度或荷载差异较大时,宜在平面转折处、高差处、荷载差异处或附近部位设置沉降缝,并使各独立部分有足够的刚度。过长的建筑物应按有关规范要求设置沉降缝。分期建造的建筑物交界处设置沉降缝。

4.4 必须充分认识相邻建筑物的影响

建筑物的荷载不仅使建筑物地基土产生压缩变形,而且由于基底压力扩散的影响,在相邻范围内的土层,也将产生压缩变形,这种变形影响的大小由近到远。因此相邻建筑物必须离开一定距离以消除这种影响。当相邻建筑物必须相接时,也可采用减少沉降的措施如桩基础等;也可采用相邻基础互相(或后建建筑物基础)悬挑基础梁的措施以减少由于基础压缩变形带来的负面影响。

4.5 适当控制建筑物的标高

地基的不均匀沉降会影响建筑物的正常使用。为避免这种影响应相应采取以下措施:室内地坪和地下设施的标高,应根据预估沉降量予以提高;建筑物各个部分或设备基础之间有联系时,可将沉降量较大部分的标高提高;建筑物与设备之间应留足够的净空;建筑物有管道穿过时,应预留足够的尺寸孔洞或采取柔性管道接头。

5 结构设计方面

为防止或减少不均匀沉降对结构的影响,建筑结构形式不宜采用砖混结构,宜选择钢筋混凝土结构形式。

5.1 按规范要求,根据工程实际适当控制建筑物的长高比

长高比是保证砖石承重结构建筑物刚度的主要因素。长高比大,调整建筑物地基不均匀变形的能力就差,极易产生裂缝;长高比小则反之。工程设计中建筑物的长高比一般控制在2.5左右。

5.2 首层地面应设置钢筋混凝土结构楼板

建筑首层墙体不宜搁置素土地台,为避免地面下沉产生墙体开裂,宜设计为钢筋混凝土结构楼板。

5.3 适当加强基础的刚度和强度

基础的刚度和强度是建筑物整体刚度和强度的重要组成部分,尤其当建筑物产生正向挠曲时,受拉区在基础的底部,因此保证基础具有足够的刚度和强度可有效地防止或减少不均匀沉降。

5.4 基础桩型不宜采用多种形式,受力桩型不宜采用搅拌桩。

5.5 砖混结构宜合理布置纵横墙

纵横墙的合理布置,能增加建筑物的整体刚度。如纵墙贯通而横墙密布,则犹如空腹多肋深梁,刚度较大.能有效地防止或减少基础的不均匀沉降。房屋的开间尽量缩小,门窗洞不要过大,一味地追求大空间、大门窗这样对建筑物的变形会产生不利的影响。

6 管道布置地基处理

6.1 素土垫层。素土垫层是先挖除基坑下的部分或全部软弱土,然后回填素土并分层夯实,对管径不大的管道基础常采用素土垫层。

6.2 强夯法。强夯法处理地基具有效果显著、设备简单、施工方便、适用范围广、经济易行和节省材料等优点。在管道施工中,若遇管道自重大、对管道的安全要求高的情况,也可用强夯法来处理地基。但是地下水位相对较高时不宜采用强夯法。

6.3 灰土垫层。灰土垫层常被用于管道地基的处理。一般适用于处理l~4米厚的软弱土层。

6.4 砂或砂石垫层。砂垫层和砂石垫层材料透水性大,软弱土层受压后垫层可作为良好的排水面,可以使基础下面的孔隙水压力迅速消散,加速垫层下软弱土层的固结和提高其强度,避免地基塑性破坏。因此软土地基处理常采用砂和砂石垫层

6.5 室内外管道接口位置应重点考虑沉降影响,预留沉降空间或采用软性接口,设置维修检查井,便于日后维护。

7 施工方面

在施工过程中,先建高、重建筑物,后建低、轻建筑物。使高与低、轻与重建筑物的压缩过程尽量趋近于一致或同步;业主、设计、施工各方应搞好配合与协调,尽可能减少设计变更。防止增加新的较大荷载。对于工业建筑,施工过程中较沉重的机器设备应提前吊装施工,避免整体完工后出现较大的不均匀沉降,发生裂缝。

建筑物的前后、左右应齐头并进,防止由于工程的分包施工速度的差异等原因,产生施工过程中的高低差或荷载差,在施工中就产生较大的不均匀沉降,影响工程质量。

8 结语

地基处理是一项技术性很强的工作,合理的方案还需要落实到技术措施和施工质量的保证上,才能获得地基处理预期的效果,这不但要求认真制订技术措施的技术标准,保证施工质量,还要进行施工现场质量检验、试验和现场监测与控制,监视地基加固动态变化,控制地基的稳定性和变形的发展,检验加固的效果,确保地基方案顺利的实施。

4.软土地基松木桩处理技术 篇四

竖向塑料排水板处理软地基,是用塑料排水板将地基中的水排除,以增加作用于土颗粒的有效应力来加速地基固结沉降,达到提高强度的目的。

这种方法的优点是:排水板是工厂生产的,质量容易控制,成本较低;在施工过程中没有排水孔断面不均匀和受堵塞的情况;断面小,对地基扰动小;打设机械轻,可用于较软的基地。

沪宁高速公路丹阳段部分路段位于软土地基上,采用竖向塑料排水板与砂垫层组合进行地基处理。原设计工程量为261688m,后因变更设计减少为92591m。从1993年3月开始施工,到9月完工,实际施打59207.8m(因部分地段地质情况与设计不符)。主要工序为排水板施打,砂垫层铺设和土工布铺设。现根据施工情况对施工工艺总结如下: 主要材料

1.1 塑料排水板

采用SPDⅡ型塑料排水板。每一批塑料排水板应经指定的检验部门的检验,且附有出厂合格证及试验、检验报告。在使用时应经常检查塑料排水板的外套薄膜是否完好无损。 1.2 土工布

采用型号CEF2006的有纺土工布。 1.3 砂垫层

砂应用中粗砂,含泥量≧3%,渗透系数6×10-3~6×10-2cm/s,也可用砂砾、石屑(不含石粉)替代。 机械设备

打设塑料排水板的设备有两种形式:

一种为履带式打桩机,一种为门架式插板机(带导轨)。要求用能打入设计深度的静力式或振动式设备,不可用锤击式或水冲式。套管插入杆为扁平状或圆形,内径大于排水板的尺寸,长度大于排水板设计长度,在打设中保护排水板不被损坏。 施工质量标准

3.1 塑料排水板

(1)打入深度 不小于设计值

(2)拔管跟带长度

≤50cm

(3)板距误差

≤5cm

(4)垂直度

≤1.5% 3.2 砂垫层

(1)压实度

≥90%

(2)厚 度

2cm

(3)宽 度

不小于设计值 施工工艺流程 施工工艺

5.1 测量放样

(1)根据设计资料提供的起讫桩号打出控制桩,再每隔10~20m放出路线中心桩。

(2)按照打设的宽度放出边桩及护桩。 5.2 地面清理及整平

(1)将施工范围内的树木、杂物清理干净,并挖除树根。

(2)将施工场地大致整平,若设计有整平标高时,应按设计标高整平,做成>1%的双向横坡,并进行压实(压实度>85%)。 5.3 砂垫层铺设

砂垫层总厚度30cm(压实)分两层铺筑各15cm,第一层铺设15cm,然后施打排水板,最后再铺设其余的15cm,并压实到要求的密实度(>90%)。

由于地表较软弱,运输车辆宜用轻型车辆,且尽量减少对地基的扰动。最好将砂堆于处理地段以外,然后用小型运输工具运入施工地段。

摊铺做到均匀、平整,形成双向横坡。同时注意避免泥土、杂物混入砂层。

压实应用静压式压路机进行,不得振碾。 5.4 桩位放样

(1)首先根据设计给定的处理长度、宽度及板距计算出布设的排数和列数。由于布设的原则按正三角形(梅花形)故:

排数=处理长度÷设计板距×sin60°+1

列数=处理宽度÷设计板距+1

(2)根据计算结果画出布桩图,标明排列的编号。每排桩的轴线应垂直于路线中心线,曲线上应为法线方向。同时应绘制一张较大的布桩图交施工人员打设时使用,每施打一根在图上相应位置标出,以免遗漏。

由于有些处理段落位于斜交结构物两侧,应注意两个三角形地带的布桩,不要超布或遗漏。

(3)根据布桩图在铺设好的第一层砂垫层上放出具体的桩位,做出鲜明的标志。一般可用15cm长的8钢筋插在桩位上,桩顶部最好用红油漆抹红(打设时用来卡住排水板端部,插入后将排水板锚固于孔底防止拔管时带上排水板)。

放桩位时一般一次不宜过多,可先在半幅内布设。以免施工时丢失。施工中应经常注意检查和保护,丢失的及时补上。 5.5 塑料排水板施工(本工艺主要针对门架式插板机)5.5.1 施工准备

在进行施工放样等工序的同时,应做好施工准备。主要是门架的拼装,机件的安设调试,可在待处理地段端部的场地上进行。然后试打2~5根检验机器的性能、地质情况及工艺。 5.5.2 施打排水板

(1)铺设枕木、轨道,将机器移入场内。

(2)将排水板装入卷筒,并通过门架上的滑轮将排水板引入插杆中。

(3)将排水板从插入杆端头引出、折回,夹上短钢筋(桩位放样时插在桩位上),用订板机订好(固定方法见图2)。

(4)拉紧排水板,将插入杆对准桩位。

(5)开启振动将插入杆压入地基。

(6)到达设计深度(预先在插入杆用红漆划上标志)后将插入杆拔出。则排水板被短钢筋锚固于孔底。

(7)在砂垫层以上30cm处将排水板剪断埋入砂中。

(8)移至下一个桩位。 5.5.3 施工注意事项

(1)轨道顺路方向铺设,铺设轨道时应使同一断面保持水平,以保证施打时垂直度<1.5%。

(2)施打从护坡道向路中心推进,每排可打设5~9根,打完一排再向前移动门架,直至处理长度方向讫点。然后横移门架,返回施打下一幅。

(3)上拔插入杆时带出的淤泥,不得弃于砂垫层上,以免堵塞排水通道。

(4)排水板一般不允许接长。如果要接长时应剥开滤膜使芯板接平(搭接长度≦20cm)然后包好滤膜,再用订板机订牢。接长的根数不宜超过打设根数的5%,一般最多只允许接长一次。接长的板宜调整到护坡道位置打设。

(5)结构物两侧的沉降过渡段必须严格按照长度、间距、过渡的起讫范围进行打设。桥台前锥坡2/3H(填筑高度)范围内也同样处理。

(6)施工时应加强检查,保证板距、垂直度、板长、跟带长度等符合规范要求,否则应予重打,重打的桩位与原桩位置不大于板距的15%。

(7)对于施工段地表的硬壳(一般约在0.5~1.0m)当插入杆起后所留杆孔,不能用粘土块或其他材料堵塞,必须用砂灌满,以防堵塞排水通道使处理失败。

(8)施工时逐桩做好施工记录。 5.6 灌砂及填坑

(1)打设形成的孔洞应用砂回填,不得用土块堵塞。

(2)将施工中形成的坑凹填平,填坑时应将排水板扶正。

(3)将排水板端头向路线外侧压倒平贴于砂垫层上并用砂覆盖。由于此项工作稍滞后排水板施工,又需待全部排水板施打完后才铺设上层砂垫层,因此可先做成小砂堆。 5.7 铺设土工布

在砂垫层铺设碾压完毕经验收合格后,再铺设土工布。土工布横向铺设,可不必绷紧,但也不要折皱、扭曲。土工布沿路线方向的铺设方法视铺筑第一层填料的推进方向而定。如填料由西向东铺筑,则土工布就由东向西搭接,即后一层土工布压在前一层土工布之上,相邻土工布间的搭接长度不应小于30cm。

为避免已铺好的土工布长期曝晒,土工布铺设好应尽快填筑第一层填料,间隔时间不宜过长。如必须延长时间时,土工布上应铺30cm土保护。

 禁止施工车辆在土工布上行驶。 5.8 沉降观测板埋设及观测

根据设计要求应在软土处理地段埋设沉降观测标志。在路中心底部设沉降板,随着填土高度的增加接长观测杆。

沉降板应埋入砂垫层内,离路基底部5~10cm,观测杆伸出土工布外,上套25cm的聚乙烯塑料管。沉降观测标志应认真保护,做出明显的标志,防止施工中碰撞。

应认真做好沉降观测,埋设完应测量一次,以后每填一层土,再观测一次,并及时做好记录。

5.松木桩施工方案 篇五

一、工程概况

根据岩土工程勘察资料,驳岸基下的地基土至上而下为①淤泥质土②粉土层组成。淤质粘土呈软塑状,下部的砾卵石土呈精密状态,特点是承载力低、压缩性高,属于软弱土。

二、松木桩施工方案

1、施工工艺流程

测量放线→挖、填工作面 →桩位 放样 → 打松木桩→锯平桩头→毛石嵌桩及 C15砼垫层施工→承台施工

2、施工准备 ①、木桩采购及存放

ⅰ、木桩主要在当地木材市场采购,采用汽车运到工地现场;木桩采购时应注意木材质地,桩长应略大于设计桩长。所用桩木须材质均匀,不得有过大弯曲之情形。木桩首尾两端连成一直线时,各截面中心与该直线之偏差程度不得超过相关规定;另桩身不得有蛀孔、裂纹或其它足以损害强度之瑕疵。

ⅱ、木桩吊运、装卸、堆置时,桩身不得遭受冲击或振动,以免因之损及桩身。木桩使用时,应按运抵工地先后次序使用,同时应检查木桩是否完整。木桩储存地基须坚实而平坦,不得有沉陷现象,避免木桩变形。

②、打试桩,确定桩长。

因堤岸较长,沿堤岸方向每约 50m 打一根试桩,所以选试桩25根,以大概确定桩长。地质报告显示淤泥深度为1.2 m—3.2 m,为确保试桩成功,并考虑该类型桩的特殊性,配桩长度比同位置桩的有效长度大0.5米。

③、打桩前,桩顶须先截锯平整,其桩身需加以保护,不得有影响功能的碰撞伤痕,桩头部位宜采用铁丝扎紧。④、松木桩的制作

ⅰ、桩径按设计要求严格控制,且外形直顺光圆;

ⅱ、小端削成 30cm 长的尖头,利于打入持力层;

ⅲ、待准备好总桩数 80 %以上的桩时,调入挖掘机进行打桩施工,避免挖掘机待桩窝工;

ⅳ、将备好的桩按不同尺寸及其使用区域分别就位,为打桩做好准备;

ⅴ、严禁使用其他木材代替松木。⑤、测量放样

松木桩施工前,由测量人员依据设计图纸进行放样,确定每个木桩打设桩位,采用测量用木桩予以标记。

3、挖掘机打桩流程

①、挖掘机就位,为了使挤密效果好,提高地基承载力,打桩时必须由基底四周往内圈施打

②、选择正确桩长的松木桩,并扶正松木桩,桩位按梅花状布置。

③、将挖掘机的挖斗倒过来扣压桩至软基中。

④、按压稳定后,用挖斗背面击打桩头,直到没有明显打人量为止,确保松木桩垂直打入持力层。

⑤、严格控制桩的密度,确保软基的处理效果。

⑥、选择桩长 =该范围的试桩或控制桩长的较大者 +0.5m。(控制桩长=相邻打入桩长的平均值,例如:(2.3+2.8)/2=2.55m)。

4、锯平桩头

①、根据设计高度控制锯平桩头后的标高。

②、桩头应离淤泥顶面 0.6m 左右,其中 0.5m 铺片石,0.1m 插入基础砼,与之凝为一体。

5、桩间抛片石

作为驳岸基础,铺垫50 cm 厚片石,通过其与松木桩之间的嵌挤作用,能较好地将基础砼与淤泥隔开来,使基础砼不会因淤泥的影响而降低强度。铺片石时,对称均衡分层铺,每层先铺中间,后铺外侧,使桩成组并保持正确位置,另外一边铺毛石,一边适当填入石渣,使桩顶区嵌石密实,然后在此基础上可以做100㎜厚C15砼垫层。

三、打松木桩应着重控制的质量要求

1、桩位偏差必须控制在小于等于D/6-D/4中间范围内,桩的垂直度允差﹤1%。

2、在打桩时,如感到木桩入土无明显持力感觉时应向设计、监理及时汇报。

3、打桩线路注意从外往中间对称打,但要防止桩位严重移动。

4、按设计图所示,于地面标定木桩之预定打设位置,并经监理工程师检查合格后方可进行打桩。

5、打桩过程中,如遇坚硬地层或触及地下障碍物,以致不能打至预定深度时,应报请监理工程师及设计确定处理方式。并列入施工纪录,不得任意截断桩体。

四、质量风险

1、根据施工现场地质情况结合施工图纸,该驳岸建成后需要在河堤背面填土压实,且河堤另一边为河床,河床沉积淤泥及砾质粘土较厚,如果采用松木桩进行驳岸基处理时,在毛石驳岸河堤自重及填土作用下松木桩容易出现水平位移,影响堤岸质量;另外,由于驳岸基为软弱土的强度很低,压缩性较高,且松木桩原材料质量、规格难以一致,在打桩时灌入度难以控制,在承受较大的河堤自重荷载时,驳岸基础的沉降和不均匀沉降往往比较大,会造成毛石挡土墙出现裂缝。

2、淤泥或淤泥质土的含水量高,渗透系数和不排水抗剪强度均较低。在集中大量施打松木桩时,饱和土体中的孔隙水还来不及排出,孔隙体积没有发生改变,全部压力的增量完全由孔隙水来承担,驳岸基土颗粒间的压力并没有发生变化,驳岸基土的抗剪强度不但没有提高,还可能会因施工的扰动而下降。另外,由于松木桩施工后,桩间淤泥不用清理,当被扰动的淤泥重新固结时可能会出现挡土墙荷载由松木桩直接承载的现象。

安徽奥申园林有限责任公司

6.松木桩挡土墙软基处理施工技术 篇六

1 工程概况

某高速公路扩建工程PA2标段K310+140处存在软基, 该段高速公路路基拼宽方式为右侧单侧拼宽, 同时要求保持老路通车, 因此, 扩建中须保证老路路基的稳定安全。公路右侧河上为一座便桥, 为使机耕路与便桥顺接, 扩建中于公路右侧设置一段路肩挡土墙。

该段地质纵断面为:表层2m素填土, 下卧3m淤泥, 其下依次为残积性粉质亚粘土、残积砂质粘性土、残积砂质粘性土。若采用换填方式则开挖过程中可能出现老路路基淤泥流动的情况, 影响老路路基稳定;如果换填中采用钢板桩支挡则成本更加高昂。而采用砼管桩不仅成本昂贵, 且机械难以进场操作。因此, 采用松木桩处理该段挡土墙软土地基, 最为经济实用。

2 松木桩地基处理原理

软基的处理方法有很多, 如粉喷桩、换填、抛石以及灌注桩等, 实际操作中可根据情况进行选择。松木含有丰富的松脂, 而松脂能很好地防止地下水和细菌对其的腐蚀, 所以松木桩适宜在地下水位以下工作。但对于地下水位变化幅度较大或地下水具有较强腐蚀性的地区, 则不宜使用松木桩。

松木桩的处理分为两种, 若持力层较浅, 则可以可采用端承桩;而在软基较厚且承载力要求相对较低的路基中, 则采用间距较小的短木桩 (通常桩间距小于桩直径的3倍) , 由于桩间软土挤密作用, 形成复合地基, 从而达到设计承载力。

松木桩在材料价格、运输、施工机械等方面也具有良好的优势, 加之松木分布较广, 符合因地制宜、就地取材的公路建设原则, 因而采用松木桩处理公路的软基成为公路软基处理中一种经济适用的方法。在地下水位高, 软土层厚且小于5m的公路软基段, 桥梁墩台基础, 以及涵洞, 挡土墙基础处理中常常采用松木桩处理, 以提高地基承载力到达设计要求。

3 松木桩挡土墙地基处理设计

3.1 承载力计算

根据地质剖面, 挡墙设计段落第三层为残积性粉质粘土, 根据土工实验承载力为120kPa, 又挡墙基础至该层约为3m, 持力层埋深较浅, 故采用端承桩进行设计计算, 松木桩的单桩承载力按下式计算:

P a——单桩承载力;

Ψ——纵向弯曲系数, 与桩间土质有关, 一般可取1;

α——桩材料的应力折减系数, 木桩取0.5;

[σ]——桩材料的容许压力, kPa。

根据挡土墙计算结果, 挡土墙高3~3.5m, 挡土墙基础基底应力最大为124kN。依公式 (1) , 当以松木为材料, 取桩直径为15cm时, [σ]为2773.4kPa, 算得单桩承载力Pa=24.5kN/根, 则每平方米所需桩数为n=5.06根/m2, 取整为5根/m2。

3.2 松木桩平面及挡墙立面布置

桩孔的布置应尽量减少未挤密的空白面积, 因此桩孔宜按等边三角线排列, 形成梅花形布置, 经计算取桩间距0.5m可满足承载力要求。平面布置形式如图1所示。

为使挡墙基底受力均匀, 以及协调变形的需要, 桩顶加铺80cm厚级配碎石砂加筋垫层, 加筋材料采用土工格栅。桩处理宽度由挡墙底宽加宽20cm后按35°的扩散角计算。松木桩挡土墙断面及立面布置如图2、3所示。

4 木桩的施工

首先, 施工前进行场地清理, 开挖时必须保证老路路基稳定, 清理高度不宜过低, 不得沿老路基边缘垂直开挖;其次, 做好松木桩挡土墙地基临时排水工作, 挖沟至桩顶以下。

打桩前应先进行试桩, 以调整机械参数, 和确定施工桩长, 为大面积施工提供相关数据, 保证工程质量, 节省材料。试桩可以采用挖掘机进行, 施工前应该参看地质纵断, 再探明软土层厚度, 在基底周边及中心处, 每隔一定距离 (一般2~3m) , 试桩探明软土层厚度, 以便于选定施工桩长, 一般不宜短于2.5m。

打桩施工时, 用斧头将松木桩头削尖, 将挖掘机的挖斗倒扣压桩, 能取得较高的工效。压桩前先由工作人员扶桩就位, 由挖斗轻按至桩入土自稳, 然后工作人员离开, 由挖掘机下按压桩。打桩结束后, 锯平桩头, 使每段落桩的桩顶基本水平。清挖打桩时挤出的烂泥, 然后用级配碎石回填, 一般厚度为80cm, 保证基础不包桩头, 使之受力均匀。

为施工时达到良好的效果, 打桩时必须由基底四周往内圈施打, 以取得良好的挤密效果。对于地质复杂地段, 应采取检测措施进行稳定监测。

最后取土样做土工试验, 或用长杆贯入仪验证处理后地基的实际承载能力是否满足设计要求。

5 结论

松木桩在材料价格、运输、施工机械等方面也具有良好的优势, 并且实践证明松木桩处理软基不受雨天的影响, 进度快、工作量小, 适宜工期紧的工程。在一定的地质、施工环境中, 松木桩处理软基不失为一种有效地手段。

摘要:扩建高速公路要求维持车辆安全通行, 拼宽路基软基处理必须保证老路路基稳定, 本文结合高速公路扩建中实际工程, 介绍了松木桩挡土墙软基处理的设计及施工。

关键词:松木桩,挡土墙,软基处理,高速公路扩建

参考文献

[1]杨位.地基与基础[M].3版.北京:中国建筑工业出版社, 1998.

7.软土地基松木桩处理技术 篇七

关键词:软土地基 地基加固 地基处理技术

中图分类号:TU7文献标识码:A文章编号:1674-098X(2012)01(a)-0049-01

1 加固处理软土地基的必要性

1.1 软土地基具有工程危害性

软土俗称淤泥质土,包括淤泥、泥炭、冲填土、杂填土等。地基中不同沉积年代和成因类型的软土,对工程性质产生较大的差别性,这种地基的流变幅度大、透水性差、强度低、不均匀、压缩性高,将给建筑工程施工带来不利的影响。软土地基的沉降量一般高达10~100cm,加上沉降时间长,尤其对于沿海地区的地质情况,软土厚度严重影响固结的速度。这样一来,地基在沉降过程中就会表现出不均匀的状态,导致地基上部的结构和荷载差异化,引起地基的不均匀沉降。这样的软土地基,常见于公路和铁路施工,一旦发生地质灾害,后果将不堪设想。

1.2 加固处理技术力量薄弱

虽然目前国内部分地区关于软土地基处理的研究水平已经达到一定的高度,但从总体的研究规模来看,软土地基的加固处理技术仍然存在一定的问题:(1)软土地基加固处理时涉及到大量的土力学理论数据,这些数据简单直观,能够体现工程的实际情况,具有文字理论难以体现其优越性。但目前关于数值计算技术尚未全面在实际工程中得到广泛应用。(2)目前关于软土地基的案例研究,大部分以成功案例分析为主,对于实践研究中失败的案例,缺乏对加固处理过程中遇到问题的分析,与前者形成鲜明的反差,如果软土地基加固处理的过程中遇到类似的问题,将没有办法及时拿出行之有效的解决办法。(3)软土地基效果的检测技术有待发展,目前所采用的设计理论和施工方法难以全面胜任质量的检验工作,费力费时,而且价格高,在实际工作中实施的实例也很少。(4)软土地基的处理方案的决策分析仅凭认为经验的选取,并未全面结合软土地基的处理研究现状。

2 建筑软土地基加固处理技术分析

2.1 加固处理前的勘察

首先是地面的调查测绘,通常分为三个步骤进行:(1)资料的收集,收集内容包括地形地貌、地质情况、气象水文、人类经济活动等资料;(2)分析软土地基形成的原因、存在的类型、分布的范围和地基地层的性质;(3)测定软土层的砂夹层厚度、埋深、组成物质和排水性能等;(4)分析软土地基与地下水的关系,并对地下水的类型和排放等情况进行掌握;(5)在建筑物落成之后,分析软土地基受到的外界附加应力作用情况,以掌握外界附加应力对地基强度的影响程度,譬如是否会产生变形等,以此作为地基加固处理措施制定的依据。

其次是钻探与取样,目的是为了通过提取关于软土地基的性质、存在情况、周边环境。譬如软土的厚度和颜色、软土的层位、周边地下水的埋深和径流等基础情况,以划分地基的土层。钻探的时候,要严格按照施工设计方案的技术要求,完成要求的钻孔质量、数量和深度,作为应力和变形设计计算的数据材料。在钻探的过程中,一是要将丈量深度的误差控制在5cm左右,还要保证不会破坏软粘土和地层性质。笔者建议最好采用干钻的方法,使得钻进时不会改变软土地基的结构和原始物理力学性能。另外,软土取样到实验的过程中,一定要采取薄壁取土器静压法等有效措施,保证所取样品不会受到外界因素的影响。

再次是原位测试,测试的方法为静力触探,通过贯入阻力,从阻力的变化情况判定软土地基各个方向的变化,测试人员要结合前面钻探的相关信息资料,进行土层划分,以确定软土地基的类别、承载力和变形模量等。另外就是根据测试的场地环境类别确定触探点的间距。

最后是室内测试,在软土样品取样的基础上,制定合理的室内实验方案,运用力学的相关知识,以现场勘察环境为依据,并结合施工工期和预压期等,对软土地基的应力、荷载级别和标准等进行试验。譬如地基中的水分含量、密度、组成、受压限度等。另外还要对采取的地下水样品进行水质分析,以确定地下水将会建筑材料的腐蚀能力。

2.2 加固处理的方案选择

首先是换土法。当软土地基的持力层承压能力低于上部荷载对地基的最低要求时,常常采用换土法进行地基的加固处理。具体的实施方法要根据地基的特性,通常采用的换土法有三种类型:(1)开挖换填:适用于换挖深度0.5m-3m的位于地表的软弱土层,施工人员利用挖掘设备将基底下处理范围内的土层悉数挖出,并填以碎石、灰土或者其他高强度和性能稳定的耐腐蚀材料,并进行人工或者机械夯实。(2)抛石挤淤:适用于易于滑动而且排水困难的软土地基,此法是通过震动、强夯或者压载等高强度外力将软弱地基强行破坏,并强制挤压出来,最后进行换填处理。(3)爆破挤淤:当换填深度超过3m,则应采用此法将稠度系数较高的地带进行爆破,然后加填,而对于稠度系数较低的地带则可以先加填,后爆破。爆破的时候一定要有允许的场合和条件,否则不宜采用此法。笔者根据换土法的实践证明,认为只有在处理荷载不大地基的时候才较为有效,一是提高地基的承载力,二是减少地基的沉降量,三是提高土层排水能力,四是防止冻胀和胀缩。

其次是注浆法。注浆法有四种类型,包括单管法、二重管法、三重管法和多重管法。采用注浆法,主要目的是为了加固软土地基,通过提高地基的抗变形能力,来提高地基的承压能力,目前很多公路都采用这种加固方法,另外一方面提高地基的防渗能力,防止地下水、流土和管涌等渗入破坏地基。采用注浆法,必须让钻机钻到预定的深度之后,再利用泥浆泵发生装置将水泥浆液等喷射到土体内部。在注浆过程中,钻杆要随着均匀上升,被破坏的土地结构就会与水泥浆液等混合,硬化后在地基中形成直径均匀的圆柱体。

再次是深层搅拌法,分为水泥系深层搅拌法和石灰系深层搅拌法,当软土地基含砂量较大则适用前者,当软土地基的含砂量较小则适用后者。搅拌的大概流程为:定位-搅拌下沉喷浆-搅拌上升-重复喷浆-搅拌下沉-重复搅拌上升。此法实际是通过各种深层搅拌机将水泥浆、水泥粉或石灰粉等固化剂与软土地基进行强制搅拌,使得两者产生物理和化学反应而融为一体的加固方法。这种方法能够让软土地基构成承载能力强的复合地基,可以降低地基变形的几率。

3 结语

软土地基的加固处理技术除了以上的几种,还有挤密法、强夯法、碎石桩加固法、排水固结法等等。总之,不论采用哪种方法,都离不开对软土地基施工现场的勘察,我们要根据施工的现场情况和施工条件,才能提出最为有效、最为经济、最为合理的加固处理技术措施。

参考文献

[1]梁森.建筑基础工程中对地基加固处理技术的探讨[J].中国高新技术企业,2010.

[2]赵激桦.谈软土地基基础加固处理方法[J].黑龙江科技信息,2007.

[3]付豪.对软土地区地基加固处理措施的探讨[J].建筑技术开发,2010.

[4]高继忠.谈淤泥质软土地基加固处理措施[J].安徽建筑,2009.

8.软土地基上基础的处理措施 篇八

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摘要

【摘 要】摘要:目前,在工程地基基础设施建设中时常遇到不良土层,其中软土地区地基的工程建设最让人头疼,因处理不当出现意外事故的例子数不甚数。此时人工处理加固,建造人工地基成为了软土地基建设的首选之策。本文将详细研究软土地基的层理构造和处理方法,提出如何采取人工方法改善地基性质,达到地基稳固和建造效果的实施办法。

【关键词】软土地基 层理构造 处理措施安全技术

Abstract

[Abstract] Abstract: at present, often encountered bad soil layer in the construction of infrastructure projects in the foundation, the foundation in soft soil area construction the most headache for example, number of improper handling of accidents less.The artificial reinforcement, the construction of artificialfoundation has become the first choice for the construction of soft soil foundation.In this paper, the stratification structure and processing method ofsoft soil foundation, proposed how to use artificial method to improve soilproperties, implementation measures to achieve stable foundation and construction effect.[keyword] soft soil foundation treatment measures of safety technology of bedding structure

目录

摘要...............................................................................................2

1.绪论.............................................................................................4

2.软土地基上基础处理不当产生的危害...........................................5

2.1.造成的危害的事故.................................................................5

2.2.造成危害的原因.....................................................................6

3.软土地基上基础的处理措施..........................................................7

3.1堆载预压法..........................................................................7

3.2真空预压法..........................................................................7

3.3加载预压法..........................................................................7

3.4水泥土搅拌桩法...................................................................7

3.5换垫层法.............................................................................8

3.6强夯法.................................................................................8

3.7加筋路基法..........................................................................8

4.注意事项........................................................................................9

4.1注意事项.............................................................................9

4.2软土地基基础工程的注意事项.............................................9

4.3软土地施工的安全技术......................................................10

5.结束语.........................................................................................10

6.参考文献......................................................................................10

7.致谢.............................................................................................1

1绪

软土地基

我国工程行业规范对软土地基定义是指强度低,压缩量较高的软弱土层.多数含有一定的有机物质。日本高等级公路设计规范将其定义为:主要由粘土和粉土等细微颗粒含量多的松软土、孔隙大的有机质土、泥炭以及松散砂等土层构成。地下水位高,其上的填方及构造物稳定性差且发生沉降的地基。

日本规范还对软土地基做了分类,提出了类型概略判断标准。在给出软土地基定义时指出:软土地基不能简单地只按地基条件确定,因填方形状及施工状况而异,有必要在充分研究填方及构造物的种类、形式、规模、地基特性的基础上,判断是否应按软土地基处理。

软土的处理的目的是提高该工程地基的稳定性和承载能力。

软土

软土是指滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土。具有天然含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特点

软土地基上基础处理的重要性

在我国沿江、沿湖、沿海等处广泛分布着软土,而这些地区一般又是经济发达地区,对房屋工程需要迫切,尤其要发展大型工程。因而在各方面处软土都给它们带来不同程度的危害。如地基基的滑移,开裂,基础起伏不平„„而使这些地区的工程建设者感到非常棘手,要花大量人力、物力、财力和时间,去进行勘察、测试、设计、和施工。当天然地基不能满足建筑物要求时,需要采用各种地基处理措施,形成人工地基以满足建筑物对地基的各种要求,保证其安全与正常使用。结合实际工程地质等条件,选出最优的地基处理方案。地基处理的恰当与否,不仅影响工程的造价,而且影响工程的安危,它关系到整个工程的质量、投资和进度,其重要性己愈来愈多地被人们所认识。尤其在软土地区,基处理是非常关键的环节。2.软土地基上基础处理不当产生的危害

软土地基的性质因地而异,因层而异,不可预见性大。在设计、施工过程中,稍有疏忽就会出现质量事故,软土地基有极大的危害性,如果不处理或处理不当,就会造成地基失稳,使构造物沉降过大或不均匀沉降,对构造物造成不同程度的危害,各种地基处理方法都有它的适用范围,局限性和优缺点。对每一个工程都要进行具体分析,应从地基条件,处理要求,工程费用以及材料,机具来源等各方面进行综合考虑,以确定合适的地基处理方法。在确定地基处理方法时,可根据工程具体情况,对几种地基处理方法进行技术,经济以及施工进度等比较

2.1.产生危害的原因(1)勘察设计不详细或不准确,导致对应该作软基处理的地段未作处理设计,此类工例不少,世界银行贷款项目也存在此类现象。

(2)已知是软土地基,但是未做好软土地基处理,造成路堤失稳或危及线外建筑物。工例有:汕头磊口大桥引道.由于高填土引起线外土地隆起,民房受损.路基难以稳定,只好增加桥梁长度,建成后一段时间,仍然出现锥坡不均匀下沉,又做了处理,现已改建新桥。中山县附近的狮窖口桥,原设计是拱式桥跨,台背填土较高.由于高填土的推力作用和地基严重下沉,使桥台被推坏,拱体损伤,新路旁的老公路被挤移,将一条近10m宽的水沟填塞,路外厂房和民房受损,迫不得已改变桥型(原拱桥拆掉重建梁桥),增大桥长,降低路堤。

(3)虽然作了软土地基处理,但是措施不力,施工不当造成路堤失稳。珠海南屏桥引道,虽然软土采用砂并结合分级加裁预压处理,路堤填土高度7m,南岸砂井施工完成后,仅填土到2.5m高(第一级加载)时就发生破坏,北岸在第三级填土完成时发生破坏。填土完成也发生破坏。经开挖分析,原因是地质资料不准确,填土速度过快,后加的反压护道又阻塞了砂垫层的排水通道。最后采取了挖深边沟排水(挖边沟时,原路堤底有大量的水流出),用袋装砂并(原先的砂并是无袋砂并)和捕土工布进行修复。

(4)堆料不当,未按规定分层填筑,填土过快,碾压不当,造成路堤失稳。新会虎坑、大洞桥的引道,原设计对软基都作了袋装砂并结合砂垫层加固处理,由于投资限制,大部分路段的处理被取消。在施工过程中,有几处路堤发生滑塌现象,通车后整个路段不均匀沉降明显。主要原因是堆料不当,未按规定分层填筑,也未作施工观测,填土过快,碾压不当。其填料采用开山石渣土,其中合有大块石,运料没有做到均匀卸土,合理分层,而是堆成厚层用强振碾压,使强度很低、灵敏度很高的软土地基受到破坏。末作加固处理但按规定施工的路段,虽然后来沉降较大,但没有发生破坏。

(5)扰动“硬壳层”或填筑不当,使“硬壳层”遭受破坏,导致路堤失稳。软土地基上往往有一层强度比软土高的土层,被称为“硬壳层”。“硬壳层”可以起到承重和扩散应力作用,利用好“硬壳层”对于减少工程投资是有意义的。有的地区甚至认为,有“硬壳层”存在的软土地基,宁可不作软土地基特殊处理,充分利用“硬壳层”的扩散应力作用,采取预压措施,以保持填筑路堤的稳定。但若对“硬壳层”的勘察、利用工作做得不好,则达不到顶预想的效果。

(6)由于台背填土使地基对结构物产生负摩阻力和纵向推挤作用,引起桥台发生变位以至损坏。在软土地基上的桥台,基础不论是用支承桩或是摩擦桩,由于台背填土引起软土层发生较大的沉降,对桥台及桩基础产生纵向推挤向河中方向和负摩擦力作用,轻则使桥台发生位移或下沉,重则损坏桥台危及桥墩,这种现象尤以轻型桥台为甚。此类现象出现不少给工程的进展和完工后的使用带来不利影响。主要问题是:台背填土引起桥台向桥跨方向发生水平变位;先做桥台,后做锥坡及台背填土;锥坡没有按设计图纸做足,台背填土时把轻型桥台推坏;由于负摩擦力作用,引起桥台下沉。3.软土地基上基础的处理措施

目前,在工程中处理软土地基主要采用以下几种方法: 堆载预压法

该法是在工程建设之前用大于或等于设计荷载的填土荷载,促使地基提前固结沉降以提高地基的强度,减少工后沉降。当强度指标达到设计要求数值后,卸去荷载,修筑道路路面。经过堆压预处理后,地基一般不会再产生大的固结沉降。利用路堤填土作为堆载,成本较低。施工填筑时宜采用分层分级施加荷载,以控制加荷速率,避免地基发生剪切破坏,达到地基强度慢慢提高的效果。该法原理较成熟,施工简单,不需要特殊的施工机械和材料。由于该地区软土固结系数小,故软土的排水固结时间较长,因此工期较长。如施工时间允许,可单独使用;如工期紧,可结合其它方法一起使用。真空预压法

真空预压法是在需要加固的软土地基内设置砂井或塑料排水板,然后在地面铺设砂垫层,其上覆盖不透气的密封膜使其与大气隔绝,通过埋设于砂垫层中的吸水管道,用真空装置进行抽气,将膜内空气排出,因而在膜内外产生气压差,气压差即转变成作用于地基上的荷载,地基不会产生剪切破坏,这对软土地基是有利的。该方法不需要堆载,省去了加载和卸荷工序,缩短了预压时间,省去了大量堆载材料,所使用的设备及施工工艺均比较简单,无需大量的大型设备,便于大面积施工。加载预压法

加载预压法。该法适合用于大于、等于设计荷载的填土荷载,在预压荷载作用下,促使地基提前固结沉降以提高地基的强度,当达到设计要求后,再卸去荷载,修筑道路路面。水泥土搅拌桩法

水泥土搅拌桩是胶结法处理软土地基的一种,它利用水泥或石灰等材料作为固化剂的主剂,通过特制的深层搅拌机械,在地基深处将软土和固化剂(浆液或粉体)强制搅拌,利用固化剂与软土之间所产生的一系列物理、化学反应,使软土固结成具有整体性、水稳定性和一定强度的地基,以达到提高地基承载力、减少地基沉降量的目的。其地基应视为复合地基,桩土共同承担荷载。它具有施工速度快,设备轻便,便于移动,方法容易掌握,处理深度较大等优点。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(通常是渗水性好的砾料)称为换填或垫层法。此法处理的经济实用高度一般为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。考试大公路监理师 强夯法

对于孔隙较大的地基及含水量在一定范围内的软弱粘性土地基,可采用重锤夯实或强夯。它的基本原理是:土层在巨大的冲击能作用下,土中产生很大的压力和冲击波,致使土体孔隙压缩,夯击点周围一定深度内产生裂隙良好的排水通道,使土中的孔隙水(气)顺利排出,土体迅速固结。强夯后地基承载力可得到一定的提高,压缩性可降低200%~1000%。加筋路基法

对于沉降量不大的路堤,高路堤填土适当采用土工布垫隔,限制了软基和路基的侧向位移,增加了侧向约束,从而降低应力水平,加强了路基刚度与稳定性,提高了路基的水平横向排水,使荷载均布。采用土工布覆盖摊铺,既提高路基刚度,也使边坡受到维护,有利于排水,增加地基稳定性。

此外,在确定地基处理方法时,还要注意节约能源。注意环境保护,避免因为地基处理对地面水和地下水产生污染,避免振动噪音对周围环境产生不良影响等。

4.注意事项

(一)勘察实际具体、详细的现场情况,收集有代表性的地质资料,采用标准性的技术指导作为设计和施工的原始依据。

(二)强化软土路堤的稳定性分析和变形分析,选择合理的处理方案,认真观测和试验。

(三)做好现场测量控制桩和控制网、位置布点、排水用电等保护工作。软土地基基础工程的注意事项

软土地基的强度、变形和稳定是工程建设中最为重要的关键点。从国内目前的勘察施工现状来看,在软土地基上建筑工程还应注意以下事项。

(一)勘察实际具体、详细的现场情况,收集有代表性的地质资料,采用标准性的技术指导作为设计和施工的原始依据。

(二)强化软土路堤的稳定性分析和变形分析,选择合理的处理方案,认真观测和试验。

(三)做好现场测量控制桩和控制网、位置布点、排水用电等保护工作。

软土地施工的安全技术

安全生产是企业管理和工程建设的一项重要内容,它直接关系到施工人员的人身安全问题,为实现安全目标,在施工现场自上而下形成一种安全生产监督体系,实施全过程的安全监控成为首要任务。

(一)成立现场安全领导小组,实行岗位责任制。要求项目各阶层的领导人和施工员一起担任起安全生产责任人,从技术安全、日常安全、监督管理安全、质量安全各个方面出发,贯彻实施“安全第一,预防为主”的方针,解决地基建设中的安全隐患。

(二)实行安全技术交底制度。在工程开工以前,对参加施工的人员进行安全技术措施的交底和培训,施工过程中,质安员要重复交待工程的安全技术措施。

(三)落实安全生产检查制度。施工前要制定安全活动制度,严格检查当天的实施工作,杜绝隐患的存在。如果发现问题,要及进整改,派专业人士处理,坚决制止违章冒险作业。

(四)增派专职质安员,每天巡视并检查工地质量和安全,记录全天整体情况,并写入档案保存。坚持定期、不定期的安全检查。建立可靠的防护措施,如有危及人身安全的情况,要立即停止作业,下令整改。

(五)实行持证上岗制度,禁止无证操作。经常检查施工现场的机械设备,完善消防设施,安全用电。

(六)严禁酒后作业,严格执行施工安全措施,对开挖的深基坑边坡进行安全支护。

5.结束语

软土地基处理措施必须要根据工程场地的软土地基的性质具体安排,合理的设计处理方案,基于规范的理论分析法,去处理现场的试验和检测,已获得相关的数据判断,并用于工程之中。目前道路,建筑的建设要求都相对提高了,在现有的经济技术和技能技术条件下,完成各种情况下的工程建设已经成为可能,但软土地基上的基础处理措施和合理的处理方法是建筑单位必须考虑的重要问题。

6.参考文献

[1] 樊景瑞.软土地基上基础的处理措施[j].城市建设理论研究(电子版)。

[2] 付贵海,魏丽敏,郭志广等.深厚软土地基增强型管桩受力性状试验研究[j].土木建筑与环境工程。

[3] 周志军,陈昌富.路堤下土工合成材料加固软土地基的极限分析[j].岩土力学。

[4] 魏巍.道路软土地基的施工技术措施分析[j].科学之友。

7.致

在母校的这三年时间里很感谢老师们对我的淳淳教诲,是你们教会了我们勤奋学习,诚实做人,踏实做事,以宽容之心面对生活。指引着我们沿着正确方向前进。在点滴汇聚中使我逐渐形成正确、成熟的人生观、价值观。特别要感谢我的各位老师,给予我很大的帮助。感谢我的家人,我永远的支持者,正是在你们殷切目光的注视下,我才一步步的完成了求学生涯。感谢我的母校克拉玛依职业技术学院给了我在大学三年深造的机会,让我能继续学习和提高;感谢各专业老师和同学们三年来的关心和鼓励。

历时将近两个月的时间终于将这篇论文写完,在论文的写作过程中遇到了无数的困难和障碍,都在同学和老师的帮助下度过了。尤其要强烈感谢我的论文指导老师—张老师,他对我进行了无私的指导和帮助,不厌其烦的帮助进行论文的修改和改进。另外,在校图书馆查找资料的时候,图书馆的老师也给我提供了很多方面的支持与帮助。在此向帮助和指导过我的各位老师表示最中心的感谢!

感谢这篇论文所涉及到的各位学者。本文引用了数位学者的研究文献,如果没有各位学者的研究成果的帮助和启发,我将很难完成本篇论文的写作。感谢我的同学和朋友,在我写论文的过程中给予我了很多你问素材,还在论文的撰写和排版灯过程中提供热情的帮助。由于我的学术水平有限,所写论文难免有不足之处,恳请各位老师和学友批评和指正。

9.公路软土地基处理方法探究论文 篇九

1软土地基的辨认

软土地基的确认是一项比较容易引起争议的工作,我们在具体施工时决定用量化的试验指标来控制和确认。在确定软土时要查明软土及与之共同存在的一般土层的成因、类别、范围、物理力学性质和必要的化学性质,以便采取经济有效的处理措施。既可降低造价,又能确保质量、缩短工期。由于各省区各公路工程的软土成因不尽相同,因此会同乐监理和业主确定了切实可行的鉴别方法,对本路段的主要软基取样并进行了试验分析,根据实验检测数据分析可得出以下规律:

1.1土质的影响一般天然细粒土的天然密度在1.60~1.75g/cm3之间,而水又是不可压缩的,密度远小于土的天然密度,所以对于同样的土质,含水量的增加必然导致土体干密度的减小,这也就意味着作为路基填料时其压实度的降低,这对地基成型后的强度和稳定性有重要的影响。

1.2液塑限的影响由以上结果分析,液塑限对软基的断定并非必然的联系,只要含水量控制得当,在透水性较好的砂砾料紧缺地段,用高液限土作路基填料也可取得很好的效果。事实上,在本工程中,我们遇到了相当多的高液限土(约为60%),考虑到该工程为二级公路,压实度要求仅为94%左右,为降低工程造价我们采取了分段开挖晾晒、换位填筑路基的办法,将软土全部挖除晾晒换填,考虑到路基耐久性的要求,只是在换填段增加了30~50mm厚的砂砾料垫层,这样既解决了软土路段的交通问题,又避免了大量的土方调运,缩短了工期,降低了造价,取得了很好的综合效益。当然,高液限土(wl>50%)是一种不适宜材料,击实试验表明液限大,最佳含水量也较大,自然对应的最大干密度就会较小,一般高液限粘土的最大干密度为1.55~1.65g/cm3。

1.3孔隙比的影响孔隙比与含水量有较大的关系,其公式为e0=Gω(1+ω)/-1,其中ω为水的.密度,G为土粒比重,为天然密度,ω为含水量。若ω较大将导致分母较小,必然导致e0较大。对于同种类别的土质(G近似恒值),可以说ω较大程度地决定了e0的大小。本工程资料中显示,其采用的是荷兰轻型触探仪来鉴别软土。使用方法:开沟清表30cm厚之后的连续第3个晴天,现场测试地基,当满足Cu≥25kPa时即为软土深度,软基探测每断面间距10m,布置5个测点,或以5m×5m方格网“十”字角点作为触点。在实际使用中荷兰轻型触探仪对较深软土的适应性并不太好,很典型的软基,若深度超过1.5m,荷兰触探仪就处于失效状态,因为软泥对探杆的吸附作用已经成为不可忽略的因素。

2实际施工中软土地基的处理

2.1挖除换填碎片石方法对于深度不太大的软基工程,在路堤范围内,将需要处理的软土挖除,动力触探合格后,用碎片石换填,可采用分段挖除,分段分层回填的方法。用于换填的石料强度应不小于15MPa,分层厚度不宜大于30cm,石料最大粒径不应大于层厚的2/3。依据规范,分层回填的碎片石应碾压合格,表面石块嵌挤紧密无松动,用镐刨不动,一般采用激震力320kN以上的压路机强震碾压无轮迹。

2.2对于较深的软基挖除换填工程量太大,资料显示,施工方采用了粉喷桩。粉喷桩主要是以粉体物质作加固料和原状土进行搅拌,经过理化作用生成具有较高强度的混合柱体,促使整个路堤产生足够的强度。一般采用水泥作为固化剂,最好用Po32.5级普通硅酸盐水泥,要依据施工时间选用水泥初终凝时间合适的水泥,防止未成型即已凝固。试验室应重点对水泥剂量进行监控,重点保证均匀性。我们配制了3%~8%的水泥剂量试验,发现3%水泥几乎不能使软泥固结,6%剂量能满足要求。但是室内配比不能完全代替施工情形,因此应该跟踪检测,应对7d桩监控。对于不合格桩,应在原桩边上补桩,新桩与旧桩净距>20cm。如出现较多不合格桩应查找原因,进行改正。

2.3抛石挤淤用于存在多处鱼塘和常年积水的洼地。这些地方,软土层位于水下,更换土壤较为困难,或者基底直接落在含水量极高的淤泥中,土壤稠度远超过液限,透水性差、天然含水量大、压缩性高,且这些地方大多为高填方路堤,若对软基不加任何处理或处理不当,往往会导致路基失稳或过量沉降,造成公路不能正常使用。对于厚度较薄,表层无硬壳,片石能沉达底部的泥沼或厚度为3~4m的软土,采用抛石挤淤法效果最佳。当路堤较低且淤泥层较厚时,为增加换土高度,可用挖掘机自一端向另一端或由两端向中间逐段挖除上部3m左右的软泥并外运,挖除段落的长短,以挖掘机能够工作的最大水平距离为准,挖除一个段落后,即可进行抛石。抛挤时,沿路中线向前抛填,再向两侧扩展。当软土地层横坡陡于1∶10时,应自高处向低侧抛投,并在低侧边部多抛投,使低侧边部有2m宽的平台顶面。抛石达到地表常水位以上50mm时,在抛石回填的片石顶面上,铺10~30mm厚碎石垫层(砂砾垫层)并整平压实。整个路段铺筑碎石垫层(砂砾垫层)并平整压实达到要求后,即开始路堤的正常填筑。抛石挤淤时,由于各处沉降不一致,从而在路堤下面残留部分软土,完工后,则会产生不利的不均匀沉降,因而必须注意垫层铺筑后的压实,以使淤泥挤出,减少这种不利影响。

参考文献

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