格栅碎石桩加固软基机理与应用实例分析
振冲碎石桩加固软土地基的设计与应用

振冲碎石桩加固软土地基的设计与应用摘要: 振冲碎石桩法是一种经济有效的地基土体加固措施,以提高其承载力、增强稳定性、减少沉降量,同时还增强其抗震性能,无论是公路、桥涵、筏基,储罐,烟囱等建筑的软基均可采用振冲碎石桩处理成复合地基以满足工程的使用与抗震的要求。
本文结合实际工程,对振冲碎石桩加固软土地基的原理以及设计与计算要点进行探讨,并对振冲碎石桩加固软土地基的方法在施工中的遇到的问题进行了分析,以供参考。
关键词:振冲碎石桩;软土地基;计算要点;基本程序1、概述在安楚高速公路程家坝立交匝BK0+210~430的设计中,进入匝BK0+210地段范围,表层工程地质情况发生了不利的变化,上为3-5米的杂填土,下为12-13.5米淤泥质粉砂,渠道两侧挡墙基础恰恰坐落在地耐力在60Kpa以下的泥质粉砂土层,经计算挡土墙基础的耐力必须提高到100Kpa以上能满足设计要求。
如何提高地基承载力呢?纵观目前国内外加固软土地基的方法很多,如:砂砾垫层、砂桩、振冲碎石桩、石灰桩、锤击夯实、动力固结、各种液体灌注法、饱和软粘土的预压砂井固结法等等。
我们根据渠道的实际情况摆出两种方案:①基础换土,搞砂砾垫层,按设计计算每延米要120厘米高,400厘米宽的垫层;②振冲碎石桩每延米5根,桩径d=40厘米,长13.5米,穿透软土层。
无论从加固基础的材料数量,工程量,还是从施工条件进行比较,认为“振冲碎石桩”较为适宜。
它具有施工迅速,无须换土,节约土方,对加固软地基,尤其是加固粉砂质土基强度,提高其密实,加速土基排水固结是非常有效的措施。
2、振冲碎石桩加固软土地基的原理振冲碎石桩的出现在国外可追塑到30~40年代,而在国内比较广泛地应用还是近些年来的事。
它加固地基的基本原理是通过振冲器内的一组偏心块、在每分钟1450转转速时产生的水平离心力,引起的高频“振动”,加速土基孔隙中的饱和与过多水分的排除,改变土层中土粒(或砂粒)的位置,使其重新排列而密实,在利用碎石填补其空间,相互挤压以及缩短,改善排水通道,使土质的密实增加,含水量降低,从而提高土质强度,减少土基的沉降,防止地基土的液化,达到加固软土地基的目的,使地基基础的强度和稳定都达到设计要求。
土工格栅加筋碎石桩复合地基稳定性计算分析

S a i t lu a i n o m p e u a in wih a e ls t b l y Cac lto fCo lx Fo nd to t Gr v lPie i b if r e o rd y Ren o c d Ge g i
YUAN i ng Ha qi
增 铺一 层 土工格 栅 加 碎 石 垫层 , 以起 到 减 小路 基 可 沉降 , 加路 基 稳定性 , 高路基 承载力 的作用 。同 增 提 时它还 可有 效调 节在 路堤 荷载作 用下碎 石 桩复 合地 基 的桩 土应 力 比 , 进一 步 约束桩顶 鼓胀 变形 , 分发 充 挥桩 间土体 承载 能 力 , 筋 材 张拉 力 的 竖 向分 力 还 且 可有 效 分担 一部 分上 部荷 载 。土 工格栅 加 筋碎 石桩 复合 地 基设 计如 图 1所示 , 设计 参 数 包 括 : 长 、 桩 桩 径、 桩距 、 固范 围及 布桩形 式等 。 加
碎石桩在甘泉堡神信铁路专用线软土地基处理中的应用

碎石桩在甘泉堡神信铁路专用线软土地基处理中的应用在新疆甘泉堡神信铁路路基设计中,大范围采用碎石桩处理软土地基,并取得了成功,较好地解决了铁路穿越甘泉堡地区大面积软土地基的问题。
文章结合试验段路基,阐述了碎石桩处理软土地基的加固原理,介绍了碎石桩处理软土地基的设计、施工工艺及质量检测,通过软土地基处理前后检测结果的对比分析,对碎石桩处理软土地基的效果进行了评价,为该地区其它类似工程的设计与施工有较好的借鉴意义。
标签:软土地基;碎石桩;施工工艺;质量检测1 碎石桩处理软土地基的加固原理碎石桩加固软土地基主要是与天然软土地基形成一种复合地基,从而提高地基承载力、减少沉降量、提高地基土体的抗剪强度,增强了地基土地的抗滑稳定性。
碎石桩对软土地基的加固作用主要有置换、挤密、振密、排水、垫层及加筋等。
1.1 置换作用通过成桩机械将不良地基强制排开并置换,以性能良好的砂石来替换不良的软弱粘性土。
而碎石桩的刚度比桩间土的刚度大,在荷载作用下,为了保持桩土变性的协调,地基中的应力向桩身发生集中,从而相应减小了桩间土承受的应力,使复合土体的承载力较原地基有所提高,沉降量得到下降。
桩的置换作用的大小主要取决于桩间土对桩体的约束力。
1.2 挤密作用下沉桩管时桩管对周围土体产生很大的横向压力,将土体中等于桩管体积的土挤向周围土体使之密实;灌注碎石后振动、反插也使周围土体受到挤密,从而提高了地基强度。
侧向约束力对碎石桩性状影响至关重要,如桩侧土对碎石柱的约束力很小,不但形不成应力向桩体集中,而且还影响碎石桩对桩间土的挤密作用。
1.3 振密作用碎石桩主要靠桩的挤密和施工中的振动作用使桩周围土的密度增大,从而使地基的承载能力提高,压缩性降低。
当被加固土为液化地基时,由于土的空隙比减小、密实度提高,可有效消除土的液化。
1.4 排水作用在软粘土中,碎石桩是粘性土地基中一个良好的排水通道,碎石桩的反滤性和渗透性都比较好,它能起到排水砂井的作用,使得土体固结排水路径大大缩短,固结速度大大提高。
土工格栅处治公路软基的应用措施

车辆工程技术108工程技术1 土工格栅的作用机理格栅是用聚丙烯、聚氯乙烯等高分子聚合物经热塑或模压而成的二维网格状或具有一定高度的三维立体网格屏栅,当作为土木工程使用时,称为土工格栅。
作为一种独特的土工合成材料,相比其他土工合成材料,土工格栅具有相应的优势。
在公路路基施工中,土工格栅往往作为加筋土结构或复合材料的筋材料,一般分为4类:塑料土工格栅、钢塑土工格栅、玻璃纤维土工格栅和玻纤聚酯土工格栅。
土工格栅是在高分子聚合物拉伸后形成的方形格栅板材。
划分标准不同,土工格栅可以分为不同的类型,如按照材质进行划分,主要包括2种:塑料土工格栅与玻璃纤维格栅。
按照加工方式进行划分,分为单、双向土工格栅。
土工格栅主要适用于路堤、挡墙、软基等方面,这种技术的应用可以对路基等结构的稳定性与承载力进行有效提升。
2 土工格栅处治公路软基的施工准备(1)现场准备。
在施工前,需要认真勘察施工现场,仔细核对设计图纸,熟悉掌握施工技术,并提前在施工路段两侧修筑施工便道,为后期的材料运输和机械行驶提供便利。
(2)材料准备。
为了保障工程质量,施工人员需要对土工格栅进行严格把关,在购买前对材料的供应能力进行调查,对材料的质量进行取样检验,所购买材料必须具备合格证书、检验报告单、详细参数等,检验结果符合设计要求后方可进入施工场地。
砂垫层使用材料为中砂、粗砂或砂砾,砂砾中颗粒含量小于0.075mm的控制在5%以内,且不含草根、垃圾等有机杂物。
(3)技术准备。
施工前,技术人员需要对设计文件和图纸进行认真熟悉,对路基土工合成处理工程施工技术规范准确掌握,明白设计人员的真实意图,并将施工技术要点和安全注意事项向施工人员进行交底,组织工程负责人、技术人员和施工人员开展岗前培训。
在施工前需要进行放样作业,将土工格栅的铺设位置用全站仪放出,设置明显标志,并报监理人员复核。
(4)压实试验。
需要选取一段软土地基利用现有碾压机进行现场压实作业,对施工工艺参数进行确定。
航道护岸软基处治中土工格栅加筋技术的应用

航道护岸软基处治中土工格栅加筋技术的应用◎ 乐星华 魏必文 江西省路港工程有限公司摘 要:针对某航道工程引航道两侧原直立式浆砌石驳岸损坏情况,展开土工格栅加筋方案设计,并通过现场试验和室内试验对土工格栅结构性能进行检测分析;对施工方案的技术可行性、经济适用性进行比较论证。
结果表明,与传统的抛石、打桩等技术相比,土工格栅加筋技术施工简便、质量稳定、造价低廉、处治效果好,可在类似工程中推广应用。
关键词:航道护岸;软基处治;土工格栅;加筋技术在传统的航道整治工程中,一般通过固结排水、打桩、抛石等软基加固技术,提升护岸地基承载力。
但此类技术施工过程复杂、工期长、加固质量较难控制,发生不均匀沉降的可能性大。
随着我国航道建设规模的不断扩大,土工格栅软基加固技术逐渐得到应用。
该技术主要借助土工格栅和碎石的机械咬合,形成高强度压实体和抗剪切层,此结构层能加速孔隙水消散,排水固结,并能有效抵抗抽吸作用,形成双面排水局面。
因缺乏理论依据及可靠的设计方法,该技术在航道护岸整治工程中尚未得到推广普及。
基于此,本文依托航道护岸整治工程实例,借助现场试验及室内试验,得出土工格栅加筋材料力学特性及关键施工参数,以指导工程实践。
1.工程概况某航道过往船舶数量多、吨位大,年承载船舶通过量近5000×104t,上游引航道两侧原为直立式浆砌石驳岸结构,在长期运行过程中因受到水流冲刷、船舶碰撞,基础持续下沉,驳岸破损严重。
其中部分驳岸段地基土质不良,驳岸基础位于流塑淤泥质粉质黏土层上。
航道管理局决定于2020年底对航道两侧驳岸展开改建,并采用土工格栅加筋技术展开软基加固。
2.土工格栅加筋方案设计土工格栅加筋结构能较好提升地基承载力,主要原因在于其能将表面竖向静载和活载均匀分散至承载土层,避免不均匀沉降。
加筋层厚度、加筋层数、抗拉强度、摩擦特性等均对土工格栅加筋层荷载扩散效果有直接影响[1]。
2.1加筋层厚度土工合成材料加筋垫层设计方法并不统一,本文采用承载力计算公式法,在设置2层及以上加筋材料时,按下式计算土工合成材料加筋层厚度[2(1)式中:H为加筋层厚度(m);γ1为第1层加筋结构承受的土体重度(kN/m³),取18.9kN/m³;D f为土粒与拉筋产生的总摩擦力(kN);δ为碎石与格栅加筋结构间的摩擦角(°),取33°;β为加筋碎石扩散角(°),取27°;qα为基底应力(kPa),取80kPa;γ2为第2层加筋结构承受的土体重度(k N/m³),取20.0kN/m³;B为土工格栅加筋结构上放置的荷载板宽度(m);P为荷载板所施加的竖向荷载强度(kPa)。
碎石桩在软基处理中的应用

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。
碎石桩在软土路基处理中的应用
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。
碎石桩加固机理
碎石桩加固机理
碎石桩是一种常用的地基加固技术,在地质条件较差或需要增加承载力的情况下得到广泛应用。
碎石桩加固的机理主要包括以下几个方面:
1.压实作用:在碎石桩的施工过程中,通过振动和冲击等方式将石料压实,增加了地基的密实度和承载力。
2.摩擦作用:碎石桩与周围土体之间存在一定的摩擦力,可以有效地分担地基的荷载,提高地基的承载力和稳定性。
3.固结作用:碎石桩在施工过程中还会产生荷载,使土体发生固结,并形成一定的桩土共同体,从而提高地基的整体强度。
4.支撑作用:碎石桩能够通过钻孔和注浆等方式进入地下深层,承担部分地基的荷载,起到支撑作用。
总的来说,碎石桩加固的机理是通过改善地基的物理力学性质,增加地基的密实度和承载力,从而提高地基的稳定性和抗震能力。
但是在实际应用中,还需根据具体情况选择合适的碎石桩形式和施工工艺,才能取得良好的加固效果。
- 1 -。
碎石桩在软土路基处理中的应用
碎石桩在软土路基处理中的应用碎石桩在软土路基处理中的应用在道路建设中,路基是道路结构中非常重要的一部分。
路基的质量直接影响到道路的安全、舒适和使用寿命。
然而,在软土地区,路基的稳定性显然是一个难点。
为了解决这个问题,碎石桩已经成为了一种有效的软土路基处理方法。
碎石桩是在地下钻孔的基础上,将碎石填充到钻孔中,并对其进行振实,形成一根或者几根桩,然后形成一个固结体。
通过与土体的相互作用,形成一个桩土互锁体系,达到了解决软土路基问题的目的。
碎石桩处理技术使用的优点碎石桩处理技术在软土路基处理中应用广泛,有着很多独特的优点:1.提高了软土地区路基的承载力碎石桩填充到钻孔中,振实后,在与土体的相互作用下形成一个桩土互锁体系,从而增加了路基的承载力。
对于一些较为软弱的路基,在加厚路基的同时进行碎石桩处理,可以提高路基的承载力效果,减小路基沉降。
2.减缓了软土路基的沉降碎石桩处理可有效改善软土路基的沉降问题。
与其他地基处理方法相比,如预压桩等,碎石桩处理可以减小路基的沉降,通过一定的方法可以控制沉降的速率。
3.提高了软土路基的抗剪强度在碎石桩固结过程中,相互之间产生了互锁作用,形成了一个整体化的桩土互锁体系,从而使得软土路基抗剪强度得到了提高。
4.施工简单,速度快碎石桩钻孔后,填充碎石的速率较快,施工效率较高。
碎石桩施工过程中,不会对周边环境产生影响。
相对于预压桩、橡胶管桩等需要大量的专用设备和大型设施的技术,碎石桩的施工方式更加简单、灵活,节约大量的施工资金。
应用注意事项1.钻孔深度的确定钻孔深度是碎石桩施工中的关键步骤之一。
钻孔深度的设定应该考虑土层的厚度、粘性、密度等多个因素。
太浅的钻孔深度会导致强度不足,固结效果差。
太深的钻孔深度会造成施工成本的增加和时间的延长,也会对地下水等产生不利影响。
2.碎石填充的质量碎石填充的质量是影响碎石桩施工效果的重要因素之一。
碎石质量需要符合相关要求,如球形度、单块石重、强度等。
振动碎石桩在软基处理中的应用技术
部分的软土就 能达 到坚固路基的作用 ,因此在城 市
强度的提高 , 则采 用天 然地基粘 聚力 c 0 :如考虑桩
间土上作 用垂直 应力 p s=u S产生 固结 ,则桩间土 的强度得 到提高:
C =C 0 +p 。 Ut g: 丸= c 0 + o p ’ t g 丸 ( 4 )
式中:
—
作用 原理及质量控 制进行了详细的阐述 。
二 、 碎石桩 的加 固原 理及计 算 1 .碎石桩 的加 固原 理 碎石桩法是对 软土采取震动钻孔 的形式 后在孔 内注入碎石块 ,以形成碎石桩 网络分布 的形 式,从 而加 固路基 的一种 技术。这种方法 由于有 了震动装 置的广泛应用 以及 机械化的操作 ,已经被推广开来 而应用 的比较广泛 ,同时这种操作方法 只是置换小
— —
桩 间土固结不排/
●●●●● ●●●●●● ●●●●● ●●●, r正 1 -
/
( 2 )处理 范围: 碎石桩 处理 范围大于基底 范围, 处理 宽度 宜在基础 外缘扩大 1排~3排 。可液化地 基 , 在基础外缘扩大宽度不应小于可液化土层厚度 的1 / 2 ,并不应 小于 5 m 。
Ap p l i c a t i o n Te c h n o l o g y o f t h e Vi b r a t i n g Ma c a d a m Pi l e i n So f t F o u n d a t i o n Tr e a t me n t
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格栅碎石桩加固软基机理研究与应用实例分析摘要:利用格栅碎石桩来加固软基,是一种有效的加固形式,本文分析了格栅碎石桩的机理,并介绍其在工程上的实际应用。
关键词:格栅碎石桩软基加固分析
1 引言
碎石桩加固法源自德国工程师发明的振动水冲法,在该法的基础上发展而来。
从最初仅应用于加固砂基,发展到如今广泛应用于各种软基的加固,应用范围越来越广,也在工程施工中发挥着重要的作用。
碎石桩的加固机理因具体的施工情况而有所差异,发挥的主要作用是挤密、置换与排水固结,采用碎石桩法加固地基既可以提高地基的承载力降低压缩量,也可以配合砂垫层等其他措施加快软土地基的固结沉降速度,从而达到加固地基的目的。
本文针对格栅碎石桩加固机理与计算方法展开探讨,并对格栅碎石桩在工程应用中的案例展开分析。
图1 格栅碎石桩示意图
fig 1 sketch of geogrid gravel pile
2 碎石桩处理软基的原理
2.1碎石桩加固软基机理简介
碎石桩属于粗颗粒土桩,具有和砂桩同样的效果,在加固软基这方面,有着相似的机理。
用碎石桩加固软基,主要起到了以下两种作用。
置换作用:铺设碎石桩并成型后,密度高且桩距大,与周围的土体构成了复合地基,碎石桩的硬度较大,在变形协调的作用下,地基中的应力大部分分布在碎石桩上,因此碎石桩将承受大部分的荷载。
这样的情况下,硬度较高的碎石桩将会提高复合地基的承载力,同时,抗剪强度也会得到大幅度的提升,直接提高了路基的抗滑稳定性。
排水固结作用:碎石桩的透水性较好,成桩后在软土地基中形成排水管道,能起到排水砂井的效果,排走水分,固结软基。
2.2碎石桩的计算
碎石桩的计算过程与其它地基类似,差别不大,主要集中在某些具体的方面。
主要的计算有:
2.2.1 桩极限承载力计算
式(1)是单桩极限承载力的精确计算公式。
(1)
式中:
:单桩极限承载力,kn;
:被动土压力系数;
:桩体侧向极限应力,kpa。
实际操作中,为了简化计算步骤,也可以采用式(2)来计算。
(2)
式中:
地基土不排水抗剪强度,kpa。
2.2.2 复合地基承载力计算
碎石桩在软基中成形后,由碎石桩和土体承担地基荷载,计算承载力之前要计算不同材料承担的荷载应力比,这与材料的弹性模量之比有关。
计算过程可由式(3)表达。
(3)
式中:
p:复合地基的承载力,kpa;
ps:作用于桩间土体上的应力,kpa;
m:面积置换比,m=ap/a,a为一根桩所分担面积,m2;
n:桩土应力比,n=pp/ps,pp为碎石桩的应力,kpa。
2.2.3 软基变形计算
经过碎石桩加固后的软基,在计算变形的时候要用分层综合法来计算,按标准来计算复合土层的压缩模量ep,计算过程如下:esp=[1+m(n-1)] x es
(4)
式中:
esp:复合土层的压缩模量,mpa
es:桩间土的压缩模量,mpa
2.3格栅在格栅碎石桩中的作用
碎石桩的组成材料都是散体,因此承载能力不仅与材料本身的强度有关,而且也取决于周围原性粘土的径向支持力的大小。
承载
负荷后,碎石桩将会产生径向变形,如果周围的土体不能提供足够的侧向约束力,桩体受到荷载的影响,就会发生膨胀,引起桩体的破坏。
在碎石桩桩体加上一圈格栅之后,桩体周围将具有一定的侧向约束力,并且格栅的强度较大,能够承载碎石桩的径向压力,并将压力分散到周围土体中,同时围束散体材料,增强桩体的强度以及竖向稳定性。
另外,采用格栅,还能在土基中建立良好的排水管道,迅速排出软基水分,达到排水固化的效果。
3 工程实例
3.1 工程背景
广湛高速公路官渡至源水段起于官渡,途中经过石门大桥与源水高架桥,在源水终止,全长18.323 千米,为广东省“九五”期间重点建设项目计划。
它直接贯通了湛江地区与珠三角,形成了湛江经济发展的大动脉之一,对于改善湛江的投资环境具有重要的意义,同时,随着广湛高速的建设,公路网得到了完善与发展,加强了粤西经济发达地区之间的联系。
3.2气候情况
广湛高速公路官渡至源水段地处湛江北郊,属南亚热带季风海洋性气候,常年温暖,潮湿,雨量充沛,初夏的暴雨常引起强劲的地表径流,对路基的破坏作用较明显。
3.3地质情况
广湛高速公路沿线地质情况良好,沿线软土不发育。
大部分软基厚度小、分布范围小,采用换土法就可以处理这些软基。
在
k391+804-865处软基厚底较大,因此只采用换土法无法解决土基不稳的问题,只有对软基进行综合整治,才能保证软基具有较高的抗剪强度和稳定性,同时保证路堤的强度与稳定性。
3.4软基处理方案的选定
地基是承托路堤的基础,软基的低强度和易变形的特性无法满足路基的使用要求,因此要采取恰当的措施进行人工加固与处理,才能保证公路的稳定性。
根据长期以来的施工经验,当路堤填土高度大于软基的极限填土高度,一般都需要采取措施对地基进行处理。
在本工程案例中,该处软基无硬壳层,且地基比较均匀,因此在计算故路堤的极限填土高时可参照式(5)来计算。
hc=(ns x ck)/r
(5)
式中,hc:极限高度,m;
ns:稳定因数;
ck:软土的快剪粘聚力,kpa;
r:填土容重,kn/m3。
对该工程的软基进行计算与分析,按式(5)可计算得出的路堤极限高度的变化范围,在4.2~5.3 m之间浮动,而该处路堤高度为8~10m,理论极限高度与该处路堤高度相对比,已经大大超出了理论高度的范围。
因此,该处软基需要经过处理后才能进行下一步的施工。
稳定和沉降(包括差异沉降)是在软基上施工必须考虑的因素,可采用多种方法处理该处地基。
在处理该处地基的过程中,
施工单位提出了两个处理方案,一个是利用袋装砂井,同时配合砂垫层来综合处置;另一个方案是则是引入格栅碎石桩对软基进行综合化处理。
袋装砂井法的优点是成本造价低,作用的原理是提高软基排水固结的速度,缺点也是显而易见的,就是工期较长,工后沉降比较大。
而格栅碎石桩的成本较高,但能较大程度上提高软基的承载能力,同时,工期较短。
经过综合比较,本工程选择了格栅碎石桩来对软基进行加固。
同时还将土工格栅铺设在路堤底部,解决路基不均匀沉降的问题。
4 结论
在施工中对软基进行恰当的处理,是提高工程施工质量、如期完成施工、不降低项目使用功能的重要保障。
因此要选择合适的软基处理方案对其进行处理。
在实际应用中,格栅碎石桩综合处理软基的设计方案具有的高可靠性、快固结速度以及高承载能力,有着独特的优势,能缩短工期,直接产生经济效益,同时也能保证施工后的使用效果,因此在广湛高速公路源水至官渡段软基处理设计中,选用了这种方法,并收到了良好的效果。
引用:
[1]崔溦,碎石桩联合土工格栅复合地基处理湿地软基的机制研究, 《岩土力学》[j],2009,30(6)
[2]刘润,格栅碎石桩加固软基的机理及计算方法, 《天津大学学报》[j], 2009,42(9)
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