公路小橋涵軟土地基加固處理
發布時間:2014-08-05
公路跨越溝穀、溪溝、河he流liu渠qu道dao以yi及ji排pai除chu路lu基ji內nei側ce邊bian溝gou水shui流liu時shi,常chang常chang需xu要yao修xiu建jian各ge種zhong橫heng向xiang排pai水shui構gou造zao物wu。小xiao橋qiao涵han是shi最zui常chang見jian的de小xiao型xing排pai水shui構gou造zao物wu。有you時shi跨kua越yue其qi他ta路lu線xian或huo障zhang礙ai時shi,也ye需xu修xiu建jian小xiao橋qiao涵han。就jiu單dan個ge而er言yan,小xiao橋qiao涵han工gong程cheng量liang較jiao小xiao,費fei用yong低di。但dan對dui一yi條tiao公gong路lu來lai說shuo,因yin小xiao橋qiao涵han遍bian布bu全quan線xian,數shu量liang多duo,其qi工gong程cheng量liang占zhan很hen大da的de比bi重zhong。一yi般ban平ping原yuan區qu每mei千qian米mi有you1 道~3 道,山區有3 道~5 道。據已建成公路統計,小橋涵的工程投資約占公路總投資的15 %~20 % ,其投資總額為大、中橋的2 倍~4 beizuoyou。youcikejian,xiaoqiaohandeshejishifouheli,dijichulishifouqiadang,duiyuzhengtiaogongludezaojiaheshiyongzhiliangdouyouhendadeyingxiang,qizheshifenzhongyaodezuoyong。
1 軟土地基常用的
加固方法
軟土地基是指由天然含水量大、孔隙比大、壓縮性高、承載力低的淤泥沉積物及少量腐殖質所組成的土。目前國內外加固的常用方法有:夯實、擠密、換土、片石擠淤、砂土墊層以及化學、加熱處理等。現將常用的公路小橋涵
地基加固方法介紹如下:
1. 1 夯實法
對含水量在一定範圍的軟弱粘土地基,可用夯實來提高密實度和強度。此方法也適用於加固雜填土和黃土等。通常用於涵洞
地基加固的方法有重錘夯實法和強夯法。重錘夯實法是利用起重機將重達數10 t 的重錘提高到一定高度(2. 5 m~4. 5 m) ,底麵直徑0. 7 m~1. 2 m ,然後自由落下,如此重複夯實使土表層密實而提高地基強度的方法。此法適用於水位0. 8 m 以上,稍濕的粘性土、砂類土、濕陷性黃土和雜填土等地基。強夯法是將較大的重錘(一般80 kN~400 kN ,個別可達2 000 kN) 從6 m~40 m高處自由下落對較厚的鬆散土層進行強力夯實的地基處理方法。
由(you)於(yu)地(di)基(ji)在(zai)強(qiang)大(da)的(de)衝(chong)擊(ji)振(zhen)動(dong)作(zuo)用(yong)下(xia)產(chan)生(sheng)很(hen)高(gao)的(de)超(chao)靜(jing)孔(kong)隙(xi)水(shui)壓(ya)力(li),而(er)軟(ruan)土(tu)地(di)基(ji)的(de)透(tou)水(shui)性(xing)又(you)很(hen)差(cha)。所(suo)以(yi),通(tong)常(chang)情(qing)況(kuang)下(xia)采(cai)用(yong)強(qiang)夯(hang)法(fa)處(chu)理(li)軟(ruan)土(tu)地(di)基(ji)需(xu)要(yao)在(zai)地(di)基(ji)中(zhong)設(she)豎(shu)向(xiang)排(pai)水(shui)體(ti)配(pei)合(he),以(yi)提(ti)高(gao)處(chu)理(li)效(xiao)果(guo)。
1. 2 砂(土) 樁擠密法
砂(土) 樁zhuang擠ji密mi法fa,就jiu是shi在zai軟ruan土tu地di基ji內nei打da入ru帶dai活huo動dong樁zhuang靴xue的de鋼gang管guan,灌guan以yi砂sha或huo土tu後hou,把ba附fu近jin地di基ji土tu擠ji向xiang四si周zhou使shi地di基ji土tu變bian密mi,然ran後hou將jiang管guan拔ba出chu而er在zai地di基ji內nei形xing成cheng“樁”,qizhuyaozuoyongshijimidijiruantu。zhezhongfangfayushajingzuoyongbutong,shajingzhuyaoshiliyongqipaishuizuoyongjiasuruantugujie,congertigaodijiqiangdu。yinci,shazhuangjimifadejisuanhebuzhifangfayebutongyushajing。shazhuangkeyiyonglaijiagufensha、細砂、砂質粘土、淤泥及軟粘土等。在飽和軟粘土中有時也采用。濕陷性黃土地區,宜用土樁或石灰樁來加固。
1. 3 小木樁擠密法
在取得小木樁不太困難的地區,用小木樁擠密法加固軟土地基是一種簡單易行、效果較好的方法。特別是在缺砂地區,比采用砂墊層更經濟適用。小木樁擠密加固地基的基本做法是在地基土中打入一定數量的直徑10 cm 以上的小木樁,以減小地基土的孔隙率,增加其密實度,從而提高地基的承載能力。其計算方法與砂(土) 樁擠密法相同,僅施工方法有所區別。
1. 4 深層振密法
橋梁的地基如為深厚的飽水鬆砂時,如不進行處理,不但在行車荷載的作用下,會產生很大的沉降量,影響正常的使用功能, 並|考試-大|且還會在受到外力(如地震力、爆炸力等) 作用時,可能因砂土發生液化(砂粒瞬時間內成為懸液狀態) 橋梁突然倒塌。深層振密法能引起飽水砂層液化,以加大砂土密度。
1. 5 砂墊層法(換土法)
用砂墊層加固地基,就是挖除基底下一部分原有軟土,而換填分層夯實的強度較高、穩定性較好的中砂、粗砂和砂礫等,以滿足地基穩定和變形的要求。在經濟與技術可行的條件下,由於施工可不用機械,而具有一定的實用價值。
1. 6 旋噴法
旋噴法是用鑽機鑽至設計標高後,以高壓射流(20 000 kPa~ 50000 kPa) 通tong過guo鑽zuan杆gan下xia端duan的de旋xuan轉zhuan噴pen射she裝zhuang置zhi向xiang周zhou圍wei土tu體ti噴pen射she加jia固gu漿jiang液ye,強qiang使shi漿jiang液ye與yu土tu切qie割ge攪jiao拌ban。鑽zuan杆gan邊bian噴pen邊bian提ti升sheng,在zai噴pen射she有you效xiao範fan圍wei內nei土tu和he漿jiang液ye凝ning固gu成cheng圓yuan柱zhu體ti(懸噴樁) .加固直徑0. 5 m~1. 5 m , 樁的極限強度可達500 kPa~8 000 kPa ,它ta適shi用yong於yu各ge種zhong較jiao軟ruan弱ruo土tu層ceng。懸xuan噴pen法fa費fei用yong較jiao高gao,僅jin在zai個ge別bie情qing況kuang下xia采cai用yong。與yu此ci相xiang仿fang的de還hai有you一yi種zhong深shen層ceng攪jiao拌ban法fa是shi用yong於yu加jia固gu飽bao和he軟ruan土tu基ji的de一yi種zhong新xin方fang法fa,該gai法fa利li用yong水shui泥ni、石灰等材料作為固化劑,通過特製的深層攪拌機械,將軟土和固化劑(漿液或粉體) 強行攪拌,經一係列物理―化學反應使軟土硬結而加固地基。
2 選擇處理方法時應考慮的因素
2. 1 地基狀況
1) 土質。砂性土:對可能發生液化的砂性土采用擠實砂樁法或振動壓實法進行改善;粘性土:除了壓實法外,其他方法均適用。但采取的處理方法對土基的擾動須盡量小。因為粘土一經擾動,強度降低很多。
2) 地基構成。在軟土層淺而薄的情況下,常用簡單的表層處理法;重要的構造物基礎常用開挖換填法;若軟土層較厚,應使用其他方法配合表層處理法;夾有砂層且厚度較薄(3 m~4 m 以下) 的軟土層,一般采用表層處理法、荷載壓重法等方法;因為即使是5 cm 的砂層也是有效排水層,在土質調查中不能遺漏。軟土層厚且無砂層的情況,因排水距離長,固結沉降需很長時間,強 度也不增長,因此,沉降處理常用垂直排水法,穩定措施常采用反壓護道法、擠實砂樁法和石灰樁法。在淺層部位堆積有4 m 以上砂層,以下為軟弱粘土層的情況,一般穩定不成問題,隻需沉降處理,常用垂直排水、荷載壓重等方法。
2. 2 道路性質
1) 道dao路lu等deng級ji愈yu高gao,平ping整zheng度du愈yu重zhong要yao,愈yu需xu要yao采cai取qu有you效xiao的de沉chen降jiang處chu理li措cuo施shi。等deng級ji較jiao低di時shi,可ke先xian鋪pu簡jian易yi路lu麵mian,待dai沉chen降jiang結jie束shu後hou,再zai鋪pu正zheng式shi路lu麵mian以yi節jie約yue資zi金jin。
2) 道路形狀。路堤的設計高度與寬度也是選擇處理方法時要考慮的重要因素。如采用換填法時,寬而低的路堤易發生局部破壞;反fan之zhi窄zhai而er高gao的de路lu堤di,下xia麵mian易yi被bei換huan填tian。在zai設she計ji高gao度du大da而er穩wen定ding有you危wei險xian的de情qing況kuang下xia,采cai用yong壓ya重zhong法fa將jiang受shou到dao限xian製zhi。還hai有you路lu堤di越yue寬kuan越yue高gao,則ze地di基ji產chan生sheng壓ya力li的de根gen部bu越yue深shen而er引yin起qi深shen處chu粘zhan土tu層ceng沉chen 降。
3) 道路所在地段。一般地段上,剩餘沉降即使大到一定程度,隻要不均勻沉降不大,路麵基本上不會喪失其平整度|考試-大|。但與構造物相連地段,剩餘沉降將造成錯台,路麵形成對行等非常危險的狀況;而且若路基穩定性不夠,橋台將受到大的土壓力作用而引起側向位移的事故屢見不鮮。因此,構造物鄰接地段的處理措施非常重要。
2. 3 施工條件
不同的施工條件選用的處理方法不同,經濟性也不同。主要有工期、材料、機械的作業條件等。
2. 4 周圍環境
1) 施工中對周圍環境的影響,如噪音、振動地基及地下水的變化和排出的泥水等,在選擇施工方法時必須考慮。
2) 在(zai)路(lu)堤(di)高(gao)度(du)較(jiao)高(gao)而(er)地(di)基(ji)特(te)別(bie)軟(ruan)弱(ruo)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia),周(zhou)圍(wei)地(di)基(ji)經(jing)常(chang)出(chu)現(xian)大(da)的(de)隆(long)起(qi)或(huo)沉(chen)降(jiang)。這(zhe)樣(yang),在(zai)路(lu)堤(di)坡(po)腳(jiao)附(fu)近(jin)有(you)民(min)房(fang)和(he)重(zhong)要(yao)構(gou)造(zao)物(wu)時(shi),應(ying)考(kao)慮(lv)以(yi)減(jian)小(xiao)總(zong)沉(chen)降(jiang)量(liang)且(qie)控(kong)製(zhi)剪(jian)切(qie)變(bian)形(xing)的(de)方(fang)法(fa)為(wei)主(zhu)要(yao)措(cuo)施(shi)。不(bu)能(neng)采(cai)用(yong)這(zhe)類(lei)方(fang)法(fa)時(shi),應(ying)考(kao)慮(lv)事(shi)先(xian)對(dui)可(ke)能(neng)受(shou)影(ying)響(xiang)的(de)構(gou)造(zao)物(wu)加(jia)以(yi)保(bao)護(hu),否(fou)則(ze)應(ying)考(kao)慮(lv)以(yi)高(gao)架(jia)構(gou)造(zao)物(wu)代(dai)替(ti)路(lu)堤(di)。
3 結語
近幾年來,小橋涵地基處理技術以其應用麵廣、投資少、效果好、施工簡便而受到建設單位和施工單位的普遍歡迎。實際工程中采用何種方法進行地基處理,還要以因地製宜、就地取材為原則,並考慮施工簡便,節約資源。