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文檔簡(jiǎn)介

PAGEIVPAGE摘要隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,我國(guó)對(duì)于道路工程的需求量也不斷攀升,目前公路的建設(shè)已經(jīng)成為一種最基本和實(shí)用的工程項(xiàng)目。公路建設(shè)的完善一方面推動(dòng)了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng),同時(shí)也給人們的生活帶來(lái)了更多的便利。但是在以往的公路建設(shè)過程當(dāng)中,往往會(huì)遇到路基比較軟弱的情況,這是由于這部分地基的土質(zhì)較為疏松,間隙過大并且水分含量也過高。因此,一旦遇到這樣的情況,就必須要在公路施工之前對(duì)路基進(jìn)行全方位的處理。否則在建設(shè)完成之后,就會(huì)造成更加嚴(yán)重的破壞,甚至對(duì)建設(shè)完善的公路造成安全方面的隱患。公路建設(shè)完成之后,如果之前沒有對(duì)土質(zhì)地基進(jìn)行妥善的處理,后續(xù)也會(huì)有更加嚴(yán)重的問題產(chǎn)生,例如公路路面的沉降所帶來(lái)的路面開裂和坍塌等后果。一旦發(fā)生了這樣的問題,會(huì)嚴(yán)重的阻礙公路后續(xù)的使用以及壽命。因此,軟土路基的前期處理會(huì)直接關(guān)系到城市道路的質(zhì)量,多以就需要對(duì)道路的施工提出更加規(guī)范化的要求,必須要保障路基的穩(wěn)定性,從而保障公路能夠正常使用。本文介紹了東通道前莊鐵路軟土地基段的基本概況,指出了路基施工中出現(xiàn)的沉陷問題。針對(duì)此工程問題,并分析產(chǎn)生路基塌陷下滑的原因,根據(jù)工程實(shí)際制定軟土地基處理措施,將該路堤地段水泥砂漿樁變更為預(yù)應(yīng)力混凝土管樁,經(jīng)過計(jì)算驗(yàn)證和工后監(jiān)測(cè),處理效果良好。關(guān)鍵詞:軟土地基地基處理處理措施AbstractOurcountrysocialandconstantlyimprovetheleveloftoday'smostbasic,themostpracticalengineeringconstructionprojectinconstantgrowth,andoneofthemostcommonlyusedisveryimportantforhighwayconstruction,highwayconstructionnotonlycanimprovetheeconomiclevelandatthesametimealsocanbetterforpeopletotravelmoreconvenientconditions.However,intheconstructionofhighway,itismorenormaltoencountersoftsoilsubgrade.Thesoiloftheweakfoundationisverylargeandthemoisturecontentisveryhigh.Becauseofthis,mustbeintheconstructiontoproperlyhandle,oritwillcauseseriousdamagethestabilityoftheroadbed,roadsurfacecausedbycracks,sothatthesafetycoefficientofroaduseisgreatlyreduced.Aftercompletionofthehighwayconstruction,thehiddenbeforeleavingwillgraduallyappear,suchasthatcausedbydifferentialsettlementoftheroadbedroadsurfacecrack,collapse,etc.,theseriousinfluencetheusefunctionofhighway.Thesoftsoilsubgradetreatmentqualityurbanroadpavementhasacloserelationshipwiththeoverallquality,iftheroadconstructiononsoftsoilfoundationisnotinappropriatehandlingorprocessingmethod,cancauseroadstabilityweakenedatthegrass-rootslevel,thusaffectingtheservicelifeofroad.Thisrequiresstudentstoimprovethesoftsoilfoundationwiththemostsuitableconstructiontechnology,toensuretheoverallstabilityoftheroadbed,toensuretheuseoftheroad.Thispaperintroducesthebasicgeneralsituationofthesoftsoilfoundationsectionoftheeastcorridorandpointsoutthesubsidenceproblemintheconstructionofsubgrade.Accordingtotheprojectproblem,andanalyzesthereasonsofthedeclineinroadbedsubsidence,formulatedaccordingtotheengineeringpracticeofsoftsoilfoundationtreatmentmeasures,willtheembankmentsectionchangeforprestressedconcretepipepile,cementmortarpileaftercomputingverificationandmonitoring,treatmenteffectisgood.Keywords:SoftsoilfoundationFoundationtreatmentTreatmentmeasures

目錄1緒論 11.1研究目的和意義 11.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 11.2.1國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀 11.2.2國(guó)外研究現(xiàn)狀 21.2.3發(fā)展趨勢(shì) 31.3本文主要研究?jī)?nèi)容及方法 32工程概況 52.1場(chǎng)地概況 52.2軟土區(qū)工程地質(zhì) 52.2.1地形地貌 52.2.2地層巖性 52.2.3水文地質(zhì)條件 72.2.4工程地質(zhì)條件 72.2.5地震 83路基問題概況 83.1路基邊坡產(chǎn)生大量縱向裂縫 83.2路基坍滑下陷 94路基坍塌原因及處理措施分析 104.1事故原因分析 104.2軟基處理思路 114.3軟基施工組織設(shè)計(jì) 134.3.1排水清淤 134.3.2片石填筑 134.3.3換填改良土 144.4地基承載力驗(yàn)證 154.4.1開挖水渠前地基承載力驗(yàn)證 154.4.2開挖水渠后地基承載力驗(yàn)證 184.4.3采用預(yù)應(yīng)力管樁后地基承載力驗(yàn)證 214.5本工程軟基施工技術(shù) 224.5.1施工前準(zhǔn)備 224.5.2施工過程 235結(jié)論及建議 275.1結(jié)論 275.2建議 27致謝 29參考文獻(xiàn) 29PAGE331緒論1.1研究目的和意義軟土路基處理質(zhì)量直接關(guān)系著城市道路路面整體質(zhì)量,倘若道路在建設(shè)的過程當(dāng)中,沒有采取合理的方法來(lái)進(jìn)行土質(zhì)地基的處理?;蛘咴谔幚磉^程中選擇的方法不合適。這就容易導(dǎo)致道路建設(shè)過程完善之后,道路本身穩(wěn)定性降低,最終減少道路的使用壽命。本文介紹了東通道前莊鐵路軟土地基段的基本概況,指出了路基施工中出現(xiàn)的沉陷問題。針對(duì)此工程問題,本文運(yùn)用ANSYS6.0模擬土基破壞前和破壞后土的應(yīng)力狀態(tài)。在本工程軟土地基施工中,DK92+244-DK92+366段路基DK91+213-DK91+290.4段路基出現(xiàn)了表面裂縫、路基塌陷問題,部分路基右側(cè)灌渠內(nèi)涌入淤泥。在本次有限元計(jì)算中,由于地基上部荷載相同,地基下部土層的數(shù)量、各土層的深度和性質(zhì)相差不大,為減少計(jì)算量,選取DK92+320處橫截面為代表截面,樁直徑為0.45m,樁間距為1.5m,建立有限元模型,然后縱向延伸到整個(gè)出現(xiàn)問題的路段。針對(duì)此工程問題,采用了文獻(xiàn)綜述法、案例分析法等研究方法分析產(chǎn)生路基塌陷下滑的原因,根據(jù)工程實(shí)際制定軟土地基處理措施,將該路堤地段水泥砂漿樁變更為預(yù)應(yīng)力混凝土管樁,經(jīng)過計(jì)算驗(yàn)證和工后監(jiān)測(cè),處理效果良好。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)1.2.1國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀我國(guó)對(duì)于道路建設(shè)方面的研究最開始起源于1950年代的中期。這一時(shí)期在道路建設(shè)過程當(dāng)中首次引入了土樁擠密法。這一方法能夠有效的緩解在道路建設(shè)過程當(dāng)中對(duì)于較軟的土質(zhì)地基處理,特別是我國(guó)在西北地區(qū)的黃土土質(zhì)的處理過程當(dāng)中,該方法也取得了較為顯著的效果。接著到了1950年代的中后期,我國(guó)部分城市也開展了城市道路公路的建設(shè)。而這一階段內(nèi)應(yīng)用較為廣泛的是換填土層法來(lái)對(duì)軟地基進(jìn)行的處理。并且在當(dāng)時(shí)該技術(shù)對(duì)城市公路的建設(shè)起到了卓越的貢獻(xiàn)。從1950年末期。隨著我國(guó)國(guó)家在道路方面的建設(shè)工程不斷增多。各學(xué)者也開展了在土質(zhì)地基方面的研究工作。例如真空排水預(yù)壓法能夠在土質(zhì)地基含水量較高的情況下,對(duì)這部分地基進(jìn)行加固。并且這一方法在1980年是取得良好效果的。同時(shí)從那以后,在相似的情況之下,也有許多工程開始采用此方法來(lái)進(jìn)行處理。另外在1973年首次發(fā)明了高壓旋噴法。這一方法也取得了較好的成果,在未來(lái)也被廣泛應(yīng)用在道路建設(shè)過程當(dāng)中。從1977年開始,對(duì)土質(zhì)地基處理的方法,又產(chǎn)生了一種更加科學(xué)的處理,該方法是采用振沖碎石樁來(lái)對(duì)軟弱的土質(zhì)地基進(jìn)行處理,并且在后面也取得了更加良好的效果。此外,在我國(guó)研究進(jìn)程當(dāng)中,還有另一種方法也是被廣泛應(yīng)用的。這個(gè)方法被稱為水泥粉煤灰碎石樁,它是一種復(fù)合的地基處理方式,并且由于具有方便的施工和較好的效果,因此也在未來(lái)的道路建設(shè)過程當(dāng)中得到了廣泛的應(yīng)用,目前已經(jīng)成為了一種比較普遍的地基處理方式。此方法最開始產(chǎn)生的時(shí)期是在1980年左右,當(dāng)時(shí)由我國(guó)的建設(shè)院來(lái)牽頭進(jìn)行研究,并且經(jīng)過了較長(zhǎng)時(shí)間的摸索和實(shí)驗(yàn),最終確立了以水泥粉、煤灰混合處理技術(shù)為一體的處理地基的較為方便的一種方式。此方法能夠適用多種土質(zhì),能夠顯著的起到加固的作用。總體而言,我國(guó)對(duì)于土質(zhì)地基處理方法的研究方面一共經(jīng)歷了三個(gè)重要的階段:第一個(gè)階段是在1970年以前,在當(dāng)時(shí)由于經(jīng)濟(jì)條件和技術(shù)條件的限制,在許多道路工程建設(shè)過程當(dāng)中都下意識(shí)的避開了部分地基較為軟弱的地段,目的是為了降低工程的投入;第二個(gè)階段是1980年到1990年期間,這一階段我國(guó)人口快速增加,土地資源也迅速緊張。因此對(duì)于道路建設(shè)工程方面的要求也更高,不僅需要在道路建設(shè)過程當(dāng)中對(duì)建設(shè)資源進(jìn)行有效利用,同時(shí)還要對(duì)要求的土地路段資源進(jìn)行有效利用。而這時(shí),在我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面也取得了相應(yīng)的進(jìn)步,并且土質(zhì)地基的處理技術(shù)方面也有一定的發(fā)展。道路施工有更多的方法來(lái)進(jìn)行處理。施工隊(duì)伍也有多種處理方案應(yīng)對(duì)不同地質(zhì)的地基;第三階段是在1990年以后。這個(gè)階段我國(guó)經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步發(fā)展,并且對(duì)于軟土質(zhì)地基的處理技術(shù)方面發(fā)展已經(jīng)趨于成熟。而且各種方法在多年的應(yīng)用和實(shí)踐過程當(dāng)中已經(jīng)得到證實(shí),所以有更多的方案會(huì)被應(yīng)用在軟土質(zhì)地基的處理上。1.2.2國(guó)外研究現(xiàn)狀在1925年,Moran提出了砂井排水固結(jié)法。該方法能夠通過對(duì)深層次的軟土地基處理,通過垂直的沙井來(lái)進(jìn)行加固。在之后又出現(xiàn)了袋裝的砂井,而這種施工方式的出現(xiàn),解決了在普通垂直砂井施工方面的一些難點(diǎn),提升了工程施工的效率。1934年,蘇聯(lián)發(fā)明了土樁擠密法。目前該方法首次應(yīng)用到工程的實(shí)踐方面是在1948年,這一方法應(yīng)用最為廣泛的是對(duì)于部分黃土地基位置較為深的部分。1936年德國(guó)的Steuerman提出了振沖碎石樁法。這一方法的應(yīng)用已經(jīng)有廣泛的歷史,并且在外國(guó)最開始應(yīng)用的時(shí)間是在1950年代。首先對(duì)砂石地基進(jìn)行振沖,后面再用連續(xù)性的土質(zhì)地基進(jìn)行穩(wěn)定。此方法可以解決在地基過程中部分的潛在砂石問題所造成的后續(xù)建設(shè)完工道路地面的開裂情況。在1952年,瑞典Kjellman提出了真空排水預(yù)壓法。這一方法的核心關(guān)鍵是在于排水的真空設(shè)備,同時(shí)對(duì)于密封的技術(shù)等各方面要求也比較高。因此受限于相關(guān)的設(shè)備和條件,該方法的應(yīng)用也受到了一定的限制。在1960年。法國(guó)的Menard公司提出了強(qiáng)夯法。該方法能夠?qū)Χ喾N土質(zhì)地基進(jìn)行處理,包括砂土地基、雜土地基、粘土和碎石土等多種地基軟弱的地形。此外,在近幾年國(guó)外還發(fā)展了一種深層攪拌法,這一方法是通過借助于在地基上噴射化學(xué)漿液,該漿液能夠與土質(zhì)地基進(jìn)行混合之后能夠起到加固的作用,而此方法在日本也演變?yōu)榱诵龂姺āA硗膺€有一種在國(guó)外應(yīng)用比較廣泛的地基加固方法被稱為水泥攪拌樁。該方法借助于特制的攪拌機(jī)械,以水泥作為主要的化學(xué)原料,在與土質(zhì)地基進(jìn)行攪拌混合之后,能夠?qū)Φ鼗M(jìn)行加固。但是該方法對(duì)于機(jī)械的要求較高,同時(shí)也需要對(duì)道路路基地址進(jìn)行詳細(xì)全面的考量。國(guó)外在道路土質(zhì)地基處理方面,除了有以上這些方法之外,還發(fā)明了例如熱加固法、凍結(jié)法和爆破等多種方法,這些方案也是在實(shí)際施工過程當(dāng)中得到發(fā)展和演變的,進(jìn)一步的為土質(zhì)地基的處理作出了貢獻(xiàn)。1.2.3發(fā)展趨勢(shì)在建筑工程的構(gòu)建過程中地基是十分重要的一個(gè)環(huán)節(jié),它的質(zhì)量關(guān)系到整個(gè)建筑的生命。由于道路在建設(shè)完工后需要投入使用較長(zhǎng)的一段時(shí)間,并且道路也會(huì)受到各個(gè)地區(qū)地質(zhì)條件的影響。由于我國(guó)地域較為寬泛,并且地質(zhì)情況復(fù)雜多變,當(dāng)前在道路建設(shè)過程當(dāng)中,施工應(yīng)用到的土質(zhì)地基處理方法也比較多樣化。所以為了保證道路建設(shè)能夠在土質(zhì)地基方面滿足要求,就必須要選取多種方案來(lái)對(duì)地基進(jìn)行有效的處理。地基質(zhì)量則與地基處理技術(shù)密不可分。在計(jì)算機(jī)技術(shù)以及建模技術(shù)不斷發(fā)展的過程中給予了地基技術(shù)極大的發(fā)展空間,同時(shí)在新工藝的作用下帶給了地基技術(shù)一個(gè)新的發(fā)展方向。當(dāng)然在利用這些新技術(shù)的過程中必然還是要以先考慮建筑的穩(wěn)定性為主,同時(shí)也結(jié)合實(shí)際施工環(huán)境加強(qiáng)安全防范措施,為施工工藝提供良好的發(fā)展空間??傊鼗幚砑夹g(shù)的不斷深化為建筑行業(yè)的發(fā)展提供了巨大的推動(dòng)力,同時(shí)該技術(shù)也將朝著節(jié)能、環(huán)保的方向進(jìn)一步深入發(fā)展,這將使得我國(guó)建筑行業(yè)整體達(dá)到一個(gè)新的高度。1.3本文主要研究?jī)?nèi)容及方法本文通過大量查閱軟土處理的相關(guān)概念和特性的文獻(xiàn),以東通道前莊鐵路軟土地基段工程為案例,指出了路基施工中出現(xiàn)的沉陷問題。針對(duì)此工程問題,并分析產(chǎn)生路基塌陷下滑的原因,為了證明土基塌陷的原因是路基坡腳開挖的水渠所致,要進(jìn)行三方面的工作:第一,須驗(yàn)證在水渠開挖通水前,采用水泥砂漿樁處理的軟土地基的正應(yīng)力和剪應(yīng)力是滿足設(shè)計(jì)要求的;第二,在路基一側(cè)開挖水渠后,驗(yàn)證地基土的正應(yīng)力和剪應(yīng)力不再滿足要求;第三,在改用預(yù)應(yīng)力管樁后,驗(yàn)證地基土的正應(yīng)力和剪應(yīng)力滿足要求。根據(jù)工程實(shí)際制定軟土地基處理措施,將該路堤地段水泥砂漿樁變更為預(yù)應(yīng)力混凝土管樁,經(jīng)過計(jì)算驗(yàn)證和工后監(jiān)測(cè),處理效果良好。2工程概況2.1場(chǎng)地概況東北東部鐵路通道前陽(yáng)至莊河段新建鐵路工程路基標(biāo)段DK91+213-DK92+366總長(zhǎng)1.265km,以填方通過丘間谷地,地形略有起伏,己辟為水稻地。部分地段地勢(shì)低洼,為小型濕地,水草茂密,地下水位較高。本段路基為軟土路基,路基中心最大填高8.2m,軟基處理方式有:換填DK91+455-DK91+585、水泥砂漿樁DK91+213-DK91+455,DK91+585~DK91+750-DK92+244,DK92+366.35、預(yù)應(yīng)力管樁DK91+105.6-DK91+213,DK91+750-DK92+244。水泥砂漿樁樁間距1.5m,正方形布置,樁長(zhǎng)3.6m-12.63m。預(yù)應(yīng)力管樁樁間距2m,正方形布置,樁長(zhǎng)12m-21m。樁頂設(shè)0.6m厚碎石墊層,墊層內(nèi)夾鋪兩層土工格柵;路基填土采用B組土填筑,基床表層填筑0.6m厚的級(jí)配碎石。2.2軟土區(qū)工程地質(zhì)該工程是遼寧省重點(diǎn)工程。西起莊河市,沿丹大高速公路經(jīng)過東港市、丹東市,東至前陽(yáng)。大致走向近東西向。該段軟土路基位于東港市椅圈鎮(zhèn)和北井子鎮(zhèn)之間,地表己辟為稻田,全長(zhǎng)1268.75m??碧焦ぷ鲿r(shí)間為2009年7月20日至2009年7月28日,該段軟土路基共布設(shè)鉆探18孔、450m,靜力觸探21孔、525m,實(shí)際完成鉆探26孔411.1m(包括3個(gè)驗(yàn)證孔),靜力觸探28孔308.7米,取原樣149個(gè),擾動(dòng)樣15件,標(biāo)貫192次,同時(shí)利用鉆孔一個(gè)。2.2.1地形地貌該段位于濱海平原上,地形較平坦,地表己辟為稻田地,橫跨多個(gè)水渠,渠寬一般10-12m,渠內(nèi)水深一般0.6-1.0m,局部低洼積水,地表松軟,地面高程一般為3.40-4.60m。2.2.2地層巖性工點(diǎn)處地層表覆第四系全新統(tǒng)人工堆積層()素填土,第四系全新統(tǒng)沖海積層()土、粉質(zhì)勤土、粉土、淤泥質(zhì)黏土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土、淤泥質(zhì)粉土、淤泥、粗砂、礫砂,下伏太古界混合巖(M),現(xiàn)從新到老分述如下:(1)第四系全新統(tǒng)人工填土層()素填土(1-2):黑褐色為主,主要由黏性土組成,含少量砂土,厚度0.50-l.l0m。主要分布在莊河方向DK91+065-DK91+175附近地表及水渠壩址處。(2)第四系全新統(tǒng)沖海積層()黏土(2-1):黑灰色,灰色,流塑,厚度為1.8-2.2m,呈透鏡體狀少量分布。黏土(2-2):黃褐色,灰黃色,軟塑,厚度為0.6-4.0m。主要分布于地表。黏土(2-3):黃褐色,硬塑,厚度為1.8-2.2m。呈透鏡體狀少量分布于基巖之上。粉質(zhì)翻土(2-6):黃褐色,軟塑,厚度為0.5-3.0m。主要分布于地表。粉質(zhì)黏土(2-7):黃褐色,硬塑,鉆孔未穿透該層。呈透鏡體狀少量分布。淤泥質(zhì)黏土(2-9):灰色~灰黑色,流塑,含貝殼及有機(jī)質(zhì),厚度為1.2-12.3m,呈層狀大面積分布。,C=11.3kPa,。淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土(2-10):灰黑色~灰褐色,流塑,含貝殼及有機(jī)質(zhì),厚度為0.90-19.0m,呈層狀大面積分布。,C=10.1kPa,。淤泥(2-11):灰褐色,飽和,稍密,含貝殼及有機(jī)質(zhì),厚度為1.1-2.7m,呈透鏡體狀少量分布。,C=6.4kPa,。淤泥質(zhì)粉土((2-12):灰褐色,飽和,稍密,含貝殼及有機(jī)質(zhì),厚度為1.5-3.4m,呈透鏡體狀少量分布。,C=7.7kPa,。粉土(3-4):黃褐色,飽和,密實(shí)。呈透鏡體狀少量分布,主要分布地表。粗砂(7-2):灰褐色,稍密,飽和,成分以石英、長(zhǎng)石為主,含5-10%左右黏性土,呈透鏡體狀分布。粗砂(7-3):灰褐色,中密,飽和,成分以石英、長(zhǎng)石為主,含5-10%左右黏性土,呈透鏡體狀分布。(3)太古界混合巖(M)混合巖:黃褐色,結(jié)構(gòu)構(gòu)造已破壞,全風(fēng)化,巖芯呈砂土狀。混合巖:灰褐色,中細(xì)粒變晶結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,強(qiáng)風(fēng)化,節(jié)理很發(fā)育?;旌蠋r:淺灰色-灰褐色,中細(xì)粒變晶結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,弱風(fēng)化,節(jié)理發(fā)育。2.2.3水文地質(zhì)條件這部分路段的地下水主要的類型為第四系孔隙潛水及基巖裂隙滲水,水資源的總量比較大,同時(shí)地下水的深度也比較深,達(dá)到了1.3m。地下水的主要來(lái)源是雨水和附近地表的水,一般而言,這個(gè)地段的地下水變化幅度在1m-3m之間,地表水主要為沿線水稻田灌溉用渠水,水深0.3-1.0m。根據(jù)ZD-9010、ZD-9117鉆孔水質(zhì)分析成果,地下水化學(xué)侵蝕環(huán)境及地下水氯鹽環(huán)境對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)不具侵蝕性。2.2.4工程地質(zhì)條件結(jié)合本次勘探情況,各巖土層的承載力基本值、土石施工工程分級(jí)詳見表1。表2-1土層承載力巖土名稱狀態(tài)基本承載力(kPa)巖土施工工程分級(jí)素填土=2\*ROMANII黏土軟塑-硬塑80-150=2\*ROMANII粉質(zhì)粘土軟塑-硬塑120-150=2\*ROMANII粉土密實(shí)150=2\*ROMANII淤泥質(zhì)黏土流塑80=2\*ROMANII淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土流塑80=2\*ROMANII淤泥流塑60=2\*ROMANII淤泥質(zhì)粉土流塑80=2\*ROMANII粗砂稍密-中密370-430=1\*ROMANI礫砂稍密370=1\*ROMANI混合巖W4200-300=3\*ROMANIIIW3600=4\*ROMANIVW21200=5\*ROMANV工點(diǎn)處的黏土、粉質(zhì)黏土、淤泥質(zhì)黏土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土、淤泥及淤泥質(zhì)粉土軟土層,巖性工程力學(xué)性質(zhì)差,表現(xiàn)為抗剪強(qiáng)度低,壓縮性高等特性。其天然密度()、凝聚力(C)、內(nèi)摩擦角()、UU、壓縮性等物理力學(xué)指標(biāo)見表2:表2-2土層物理力學(xué)指標(biāo)UU巖性及代號(hào)C壓縮性有機(jī)物含(%)黏土2-218.09.53.1高黏土2-2-117.520.86.112.64.1高5.2粉質(zhì)黏土2-618.49.66.6中~高淤泥質(zhì)黏土2-917.28.33.383.2高5.9淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土2-1017.58.13.17.43.3高5淤泥2-1116.45.42.38.12.3高6.9淤泥質(zhì)粉土2-1218.14.85.5高3.8土壤最大凍結(jié)深度:1.2m。2.2.5地震地震動(dòng)峰值加速度0.10g,地震基本烈度為Ⅶ度。經(jīng)過液化判定,ZD-9203孔7.7-8.55m范圍內(nèi)地層液化,ZD-9201孔3.5-5.0m、8.0-10.15m范圍內(nèi)地層液化。3路基問題概況3.1路基邊坡產(chǎn)生大量縱向裂縫本區(qū)段路基由XX作業(yè)隊(duì)于2010年8月4日開始進(jìn)行大面積水泥砂漿樁施工,2011年5月27日開始進(jìn)行路基填筑。其中DK92+244-DK92+366段路基(全長(zhǎng)122m)在2011年8月18日填筑至第20層,于2011年8月19日7:00分發(fā)現(xiàn)裂縫,同時(shí)裂縫有明顯變寬趨勢(shì),7:10左右,于DK92+320位置發(fā)生路基坍滑下陷,路基邊坡產(chǎn)生大量縱向裂縫,隨即引起該段路基縱向斷裂,斷裂處最大高差約2m,路基右側(cè)便道產(chǎn)生大量裂縫,灌渠內(nèi)涌入大量淤泥,涌入淤泥高度3m,將灌渠全部涌滿。3.2路基坍滑下陷路基右側(cè)坡腳外3m處,產(chǎn)生兩處縱向裂縫,分別位于DK92+296.8,DK92+304.4和DK92+311-DK92+326.5里程處。主要坍滑下陷位置位于DK92+265--DK92+343.2區(qū)段(全長(zhǎng)78m)內(nèi)線路右側(cè),左側(cè)未坍滑下陷路基頂面最窄處達(dá)6m。DK91+213-DK91+290.4段路基(全長(zhǎng)85m)在2011年8月20日填筑至第23層,于2011年8月21日6:10分發(fā)生路基坍滑下陷,路基邊坡產(chǎn)生大量縱向裂縫,路基左側(cè)坡腳和溝渠向外凸出變形,左側(cè)溝渠內(nèi)涌入大量淤泥,溝渠涌入淤泥高度約為2.5m,將灌渠全部涌滿,溝渠中流水己全部被淤泥阻斷。路基右側(cè)便道也產(chǎn)生了裂縫,水渠涌入淤泥較少,隆起高度0.3-0.4m。路基坍滑下陷主要位置位于DK91+235-DK91+250區(qū)段(全長(zhǎng)15m)內(nèi)線路左側(cè),路基面下陷左右兩側(cè)頂面高差最大處達(dá)3m,右側(cè)未下陷路基頂面最窄處達(dá)3.7m。路基出現(xiàn)的問題見圖3-1所示。圖3-1沉陷4路基坍塌原因及處理措施分析4.1事故原因分析施工現(xiàn)場(chǎng)土基發(fā)生坍塌后,施工單位及時(shí)上報(bào)建設(shè)單位、監(jiān)理單位、設(shè)計(jì)單位、咨詢單位,并在第一時(shí)間趕到現(xiàn)場(chǎng)。各單位在現(xiàn)場(chǎng)勘察、了解情況后,為查明原因,做出如下安排:(1)清運(yùn)土方首先將塌方段的土方運(yùn)到其他區(qū)段,以防止路基受力繼續(xù)下沉同時(shí)方便下步工作開展。將土方運(yùn)至DK91+585-DK91+750,同時(shí)檢驗(yàn)這段采用砂漿樁處理的軟基在受力后,是否有變形。(2)檢查相關(guān)內(nèi)業(yè)資料由建設(shè)單位負(fù)責(zé)組織監(jiān)理等對(duì)砂漿樁的施工過程及內(nèi)業(yè)資料進(jìn)行檢查,經(jīng)檢查,砂漿樁嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)文件要求進(jìn)行施工的,先進(jìn)行試樁,試樁經(jīng)抽芯取樣及復(fù)合地基承載力檢驗(yàn)合格后,上報(bào)工藝成果報(bào)告及作業(yè)指導(dǎo)書,在審批完成后,進(jìn)行大面積施工。相關(guān)的內(nèi)業(yè)資料包括原材進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)、施工、記錄均滿足施工要求。(3)地質(zhì)勘查在土方清理完成后,分別由設(shè)計(jì)院和建設(shè)單位兩家委托第三方進(jìn)行地質(zhì)勘察,其中,建設(shè)單位委托的大勘院在鉆完幾處后,未留下結(jié)論先行撤場(chǎng)。(4)確定樁頭在填方清除完成后,勘察單位進(jìn)行了樁頭挖驗(yàn),經(jīng)挖驗(yàn)證明,砂漿樁均按設(shè)計(jì)要求的1.5m進(jìn)行布樁施工。(5)檢查成樁質(zhì)量建設(shè)單位委托第三方在各單位的共同見證下,對(duì)三個(gè)區(qū)段分別進(jìn)行抽芯取樣,結(jié)果基本滿足設(shè)計(jì)要求。(6)現(xiàn)場(chǎng)挖驗(yàn)在抽芯取樣完成后,建設(shè)單位又對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行挖驗(yàn),由于地質(zhì)原因,只能挖至地表下5m,經(jīng)挖驗(yàn),樁體完整,數(shù)量滿足設(shè)計(jì)要求。根據(jù)建設(shè)單位、監(jiān)理單位、設(shè)計(jì)單位、咨詢單位、施工單位在現(xiàn)場(chǎng)的共同調(diào)查取證,證明水泥砂漿樁施工按照設(shè)計(jì)及規(guī)范要求施工,內(nèi)外業(yè)均不存在問題;地質(zhì)情況與原設(shè)計(jì)基本一致。后經(jīng)細(xì)致的原因分析及現(xiàn)場(chǎng)查看,塌方路基區(qū)段兩側(cè)均有水溝,且塌方后水溝內(nèi)涌入大量淤泥。經(jīng)確認(rèn),水溝是施工所在地東港市地方政府根據(jù)《中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于加強(qiáng)水利改革發(fā)展的決定》(中發(fā)[2011]1號(hào))文件精神,改造農(nóng)田水利灌溉系統(tǒng),在與本項(xiàng)目建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位協(xié)商未果的情況下,自行于2011年4月在本鐵路工程正線DK91+213-DK92+366.35路基坡腳紅線外開挖上寬3m-8m、深2m-4m的灌溉渠。經(jīng)設(shè)計(jì)單位檢算確認(rèn)因上述灌溉溝渠影響,該段路堤范圍內(nèi)采用水泥砂漿樁進(jìn)行地基處理后抗壓強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度不滿足相關(guān)規(guī)范要求,填土過程中因土壓力影響,地表下淤泥沿樁位空隙向水渠方向滑移,導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)坍塌下陷。4.2軟基處理思路為了證明土基塌陷的原因是路基坡腳開挖的水渠所致,要進(jìn)行三方面的工作:第一,須驗(yàn)證在水渠開挖通水前,采用水泥砂漿樁處理的軟土地基的正應(yīng)力和剪應(yīng)力是滿足設(shè)計(jì)要求的;第二,在路基一側(cè)開挖水渠后,驗(yàn)證地基土的正應(yīng)力和剪應(yīng)力不再滿足要求;第三,在改用預(yù)應(yīng)力管樁后,驗(yàn)證地基土的正應(yīng)力和剪應(yīng)力滿足要求。本文運(yùn)用ANSYS6.0模擬土基破壞前和破壞后土的應(yīng)力狀態(tài)。在本工程軟土地基施工中,DK92+244-DK92+366段路基DK91+213-DK91+290.4段路基出現(xiàn)了表面裂縫、路基塌陷問題,部分路基右側(cè)灌渠內(nèi)涌入淤泥。在本次有限元計(jì)算中,由于地基上部荷載相同,地基下部土層的數(shù)量、各土層的深度和性質(zhì)相差不大,為減少計(jì)算量,選取DK92+320處橫截面為代表截面,樁直徑為0.45m,樁間距為1.5m,建立有限元模型,然后縱向延伸到整個(gè)出現(xiàn)問題的路段。根據(jù)工程實(shí)際,本文所研究的截面問題是平面應(yīng)變問題。DK92+320處橫截面的示意圖如圖4-1所示。圖4-1橫截面示意圖4.3軟基施工組織設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)的道路當(dāng)中,涉及到了一個(gè)地段的土質(zhì)地基為淤泥質(zhì)的,結(jié)合我國(guó)在工程方面的要求,需要在建設(shè)過程當(dāng)中綜合考慮到排水、填筑、鋪設(shè)土工格柵、換改良土等多個(gè)過程,這樣才能夠有效的對(duì)工程地基進(jìn)行處理,并且有利于將來(lái)建設(shè)道路的穩(wěn)定。4.3.1排水清淤對(duì)于那部分積水含量比較少的地段,可以通過直接的排水設(shè)備來(lái)進(jìn)行積水的清除。這樣在積水首先得到清理之后,借助于挖掘機(jī)以及其他相關(guān)的設(shè)備清理底部的淤泥。清理的標(biāo)準(zhǔn)主要是看最后的地基部分不含淤泥為主。在淤泥清除之后需要按照相關(guān)部門的要求將其運(yùn)到指定的場(chǎng)所處理。在清理工作完善以后,工程師需要當(dāng)場(chǎng)進(jìn)行驗(yàn)收,只有驗(yàn)收合格才能夠進(jìn)行下一步的工作。首先利用石灰碎石來(lái)對(duì)底層的土質(zhì)進(jìn)行鋪設(shè),并且每一步驟的施工需要得到總工程師的同意。4.3.2片石填筑(1)材料在道路建設(shè)過程中,對(duì)于填筑的片石也有規(guī)定的要求,在本次建設(shè)過程中,應(yīng)用到的規(guī)格為:抗壓強(qiáng)度在30Mpa以上,直徑在300mm以上。(2)試驗(yàn)段為了保障施工實(shí)際的工藝和流程能夠符合實(shí)際狀況,并且在施工完成的過程當(dāng)中對(duì)于機(jī)械的數(shù)量以及器械的協(xié)調(diào)方面有一個(gè)詳細(xì)的安排,為此本次選擇了長(zhǎng)度為400米的路段來(lái)作為試驗(yàn)路段。在正式開始施工之前,先采用該路段來(lái)進(jìn)行石料的用量、鋪設(shè)厚度、碾壓的方式和次數(shù)等各個(gè)方面的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行全面的實(shí)驗(yàn)。試驗(yàn)完成之后出具監(jiān)理報(bào)告,這樣可以根據(jù)在試驗(yàn)階段對(duì)整體用料、施工進(jìn)度的情況來(lái)對(duì)整個(gè)路段的施工有一個(gè)全面的把控。(3)片石填筑的方法在施工開始之前需要對(duì)路段進(jìn)行測(cè)量,并且借助于石灰線來(lái)彈出該道路的各個(gè)邊際線。整個(gè)施工過程當(dāng)中,嚴(yán)格對(duì)相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行控制,包括片石填筑最終的高度以及壓實(shí)完成之后道路的地基平整度。為了保證片石壓實(shí)之后強(qiáng)度能夠達(dá)標(biāo),因此器械的選擇都是部分大噸位的壓路機(jī)。1.在片石的選擇方面是符合國(guó)家對(duì)于環(huán)保要求的,利用挖掘機(jī)將道路的片石進(jìn)行卸車,攤平的過程是利用推土機(jī)來(lái)完成的。最后在攤平過后利用刮地機(jī)來(lái)對(duì)片時(shí)進(jìn)一步的進(jìn)行精平。為了使得各路段在片石的厚度和平整度方面都能夠符合要求。本次選擇了25噸以上的壓路機(jī),來(lái)按照規(guī)定的技術(shù)步驟進(jìn)行碾壓。這樣能夠保證在完成平整度施工之后,片石的壓實(shí)度可以達(dá)到規(guī)定的要求。2.其次,還要根據(jù)實(shí)際的片石材料情況進(jìn)行分層次、分步驟的填筑。需要結(jié)合實(shí)際的地基,從低到高的進(jìn)行片石的攤鋪。另外還要根據(jù)計(jì)算的量在路的中央進(jìn)行卸貨,并且讓推土機(jī)進(jìn)行推平,這樣才有利于節(jié)省人力和物力,并且有利于最終地基的厚度和片石的厚度能夠符合要求,否則一旦中間有任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)錯(cuò)誤都很難進(jìn)行修補(bǔ)。3.在完成了片石的填筑之后,需要利用碎石或者石粉來(lái)對(duì)道路進(jìn)行路面的找平。因此需要借助于50噸以上的噸位壓路機(jī)進(jìn)行碾壓工作。碾壓完成評(píng)判的標(biāo)準(zhǔn)是在輪跡小于8毫米。4.另外在完成了片石的鋪填、碾壓、找平之后,還需要進(jìn)一步的對(duì)道路路邊的邊坡進(jìn)行整理。4.3.3換填改良土(1)施工方法改良土擬現(xiàn)場(chǎng)攪拌。(2)材料1.石灰對(duì)于石灰的選擇方面,本次施工選擇的是等級(jí)在三級(jí)以上的消解石灰。石灰原料提前進(jìn)場(chǎng),并且經(jīng)過充分的消解形成符合規(guī)定要求的粉末狀。另外在實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)施工過程當(dāng)中將石灰按照規(guī)定的要求對(duì)放在指定位置,不能進(jìn)行零散的隨意處理。另外在實(shí)際的使用過程當(dāng)中,使用之前石灰的自身狀態(tài)也必須要經(jīng)過工程師的檢驗(yàn)才能開始使用。2.對(duì)土質(zhì)要求方面,本次對(duì)于地基土質(zhì)指數(shù)的要求必須要符合土壤屬性在12到18以內(nèi),而且土壤中一定要包括一定含量的粘土和粗粒土,施工之前也是需要經(jīng)過工程師的檢驗(yàn),在合格之后才能夠進(jìn)一步的動(dòng)工。為了使項(xiàng)目進(jìn)展更為科學(xué),因此本次項(xiàng)目也選擇了200米長(zhǎng)度的路段作為試驗(yàn)。正式開始施工之前,借助于預(yù)先規(guī)定的方案來(lái)進(jìn)行項(xiàng)目施工,并且演練施工方法和工藝流程進(jìn)展,排演在施工過程當(dāng)中所需要用到的機(jī)械數(shù)量以及機(jī)械的調(diào)用頻率。并且估算石片所應(yīng)用的總量和每一次鋪設(shè)的總體厚度。另外對(duì)于道路地基石層的厚度和鋪設(shè)的時(shí)機(jī)等都經(jīng)過了詳細(xì)的測(cè)試。對(duì)于軟地基的處理方面,需要測(cè)定地表的土體縱向和橫向的位移。另外對(duì)于路面的試驗(yàn)地段,在施工完成之后,首先施工單位需要進(jìn)行質(zhì)檢,質(zhì)檢完成之后還需要對(duì)地基以下的軟土層路基進(jìn)行質(zhì)量的檢驗(yàn)。質(zhì)檢合格之后才能上報(bào)上級(jí)的監(jiān)理單位進(jìn)行檢測(cè),最終結(jié)合試驗(yàn)路段的施工經(jīng)驗(yàn)對(duì)整條道路進(jìn)行施工和處理。(3)路基施工方法簡(jiǎn)述對(duì)于路基的施工而言,原則上本次施工整體采用的是分層攤鋪和夯實(shí)的原則。在實(shí)際操作過程當(dāng)中,應(yīng)該結(jié)合具體的地基情況合理的進(jìn)行道路攤鋪,厚度和寬度也要根據(jù)具體情況定。避免在個(gè)別路段出現(xiàn)鋪設(shè)過薄或者厚層消除的情況發(fā)生。攤鋪的時(shí)候應(yīng)該要結(jié)合具體的寬度,原則上要超過道路的實(shí)際寬度三米以內(nèi)。另外也需要嚴(yán)格的控制好厚度和連接處的物理結(jié)構(gòu)。4.4地基承載力驗(yàn)證4.4.1開挖水渠前地基承載力驗(yàn)證(1)建立橫截面實(shí)體模型。其中X方向?yàn)闄M截面方向,網(wǎng)格模型及縱向總模型,分別如圖4-2、4-3、4-4所示。Y方向?yàn)樨Q直方向,Z方向?yàn)槠叫杏诘缆分芯€的方向。圖4-2實(shí)體模型圖4-3網(wǎng)格模型圖4-4縱向總模型(2)截面應(yīng)力分析。截面Y方向的應(yīng)力,XOY平面內(nèi)的切應(yīng)力分布狀濕如圖4-5、4-6所示。圖4-5土層正應(yīng)力云圖圖4-6截面切應(yīng)力云圖從分析處理結(jié)果看,在沒有開挖水渠前,土體的正應(yīng)力及切應(yīng)力都滿足設(shè)計(jì)要求。土體的最大正應(yīng)力在粉土層,大小為7.5kPa,小于基本承載力I50kPa,其它各層土體的最大正應(yīng)力也均小于設(shè)計(jì)強(qiáng)度;最大切應(yīng)力在淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土層,大小為1.1kPa,小于該層的剪切強(qiáng)度12.4kPa,其它各層土體的最大切應(yīng)力也均小于設(shè)計(jì)強(qiáng)度。因此,在未開挖水渠前,土體有足夠的安全性和穩(wěn)定性。4.4.2開挖水渠后地基承載力驗(yàn)證(1)本工程在路基小樁號(hào)至大樁號(hào)方向右側(cè)坡腳外0.5m處挖出一道上寬5m,下寬3.5m,深3m的灌溉渠,并在水渠內(nèi)灌滿水。建立橫截面實(shí)體模型、網(wǎng)格模型,分別如圖4-7、4-8所示。其中X方向?yàn)闄M截面方向,Y方向?yàn)樨Q直方向,Z方向?yàn)槠叫杏诘缆分芯€的方向。圖4-7實(shí)體模型圖4-8網(wǎng)絡(luò)模型(2)截面應(yīng)力分析。截面Y方同的應(yīng)力及X0Y平面內(nèi)的切應(yīng)力分布情況如圖4-9、4-10所示。圖4-9土層正應(yīng)力云圖圖4-10截截面切應(yīng)力云圖開挖水渠并通水后,水分滲透進(jìn)土體內(nèi),使土的含水率增大。高含水率會(huì)使土體出現(xiàn)軟化效應(yīng),當(dāng)超過飽和含水率時(shí),土體的抗壓強(qiáng)度、黏聚力c和內(nèi)摩擦角不會(huì)急劇降低。采用有限元建模時(shí),由于土體的壓縮模量和內(nèi)摩擦角已經(jīng)很小,故忽略含水率增加對(duì)E和的影響。取土體滲水后的黏聚力C=0,粉質(zhì)粘土=50kPa,淤泥質(zhì)茹土和淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土=20kPa,粉土=50kPa,建立模型。從分析處理結(jié)果看,開挖水渠后,土體的正應(yīng)力、切應(yīng)力不再滿足要求。淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土層內(nèi)土體所受的最大正應(yīng)力為23.2kPa,大于基本承載力20kPa,土體受壓失衡,這層內(nèi)的淤泥土?xí)刂鴺段豢障断蛩较蚧?;淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土土體受到的最大切應(yīng)力大小為2.6kPa,大于該層的剪切強(qiáng)度1.08kPa,土體剪切強(qiáng)度不足,會(huì)發(fā)生裂縫和斷裂。4.4.3采用預(yù)應(yīng)力管樁后地基承載力驗(yàn)證土層發(fā)生塌陷后,設(shè)計(jì)單位分析了塌陷的原因,并進(jìn)行了設(shè)計(jì)變更,將發(fā)生問題路段的水泥砂漿裝地基變更為預(yù)應(yīng)力混凝土管樁。本文在進(jìn)行有限元計(jì)算時(shí),在原有模型的基礎(chǔ)上,將水泥樁的彈性模量、密度、泊松比等參數(shù)修改為預(yù)應(yīng)力混凝土樁的參數(shù),再進(jìn)行計(jì)算。截面Y方向的應(yīng)力,XOY平面內(nèi)的切應(yīng)力及土體的沉降情況如圖4-11、4-12所示。圖4-11土層正應(yīng)力云圖圖4-12截截面切應(yīng)力云圖水泥樁變更為預(yù)應(yīng)力混凝土管樁后,樁體的壓縮模量變大,承載能力增大。從分析處理結(jié)果看,在變更為預(yù)應(yīng)力混凝土管樁后,土體的正應(yīng)力及切應(yīng)力都滿足要求。土體的最大正應(yīng)力在淤泥質(zhì)粉質(zhì)勁土層,大小為l.8kPa,小于基本承載力20kPa,其它各層土體受到的最大正應(yīng)力也滿足要求;最大切應(yīng)力在灌溉渠坡腳處,填筑土下部土體的最大切應(yīng)力在淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土層內(nèi),大小為0.9kPa,小于該層的剪切強(qiáng)度1.08kPa。因此,在變更為預(yù)應(yīng)力管樁后,土體有足夠的安全性和穩(wěn)定性。4.5本工程軟基施工技術(shù)4.5.1施工前準(zhǔn)備在施工前需要有以下準(zhǔn)備工作:第一,查找研究有關(guān)的施工圖紙,了解規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)待工程的地質(zhì)特性進(jìn)行調(diào)查和分析。對(duì)土壤的性質(zhì)進(jìn)行檢測(cè),并了解該工程施工區(qū)域管道工難的鋪設(shè)狀況。第二,注重施工大綱的編制,安排施工組織設(shè)計(jì)。第三,對(duì)該工程需要涉及到的施工機(jī)械設(shè)備進(jìn)行調(diào)試,確保設(shè)備的正常運(yùn)行。第四,對(duì)該工程需要用到的原材料、成品、半成品進(jìn)行檢查,確定材料質(zhì)量符合施工的規(guī)范。第五,在施工的過程中,必須嚴(yán)格按照施工圖紙的規(guī)范開展施工。并且不斷的總結(jié)施工中遇到的問題,做到施工的安全性和經(jīng)濟(jì)最優(yōu)化。4.5.2施工過程圖4-13施工路段斷面示意圖施工的過程包括以下幾點(diǎn):第一,清表。清表指的是在施工之前需要將項(xiàng)目涉及到的區(qū)域進(jìn)行地面雜草、垃圾等的清除,把地面填充平整。第二,測(cè)量放線。在清表工作完成以后就可以確定紅綠線。通過原始基準(zhǔn)點(diǎn)可以推算出施工道路中心的樁號(hào)坐標(biāo)并吧,推算出的樁號(hào)坐標(biāo)在道路中進(jìn)行標(biāo)記。緊接著是放線道路中線。通過已完成的道路中線和原施工圖紙,利用水準(zhǔn)儀等儀器可以準(zhǔn)確的測(cè)量出路基坡腳、兩側(cè)邊溝、路基邊緣線等數(shù)據(jù),并在實(shí)際的道路中對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)記。第三,機(jī)械清淤。機(jī)械清淤指的是利用大型的挖掘機(jī)在原地面進(jìn)行淤泥層的清理,并用排廢運(yùn)輸車運(yùn)出這些淤泥。其中挖掘機(jī)對(duì)與淤泥層清理的厚度大約為0.5到0.6厘米。下圖為機(jī)械清淤的現(xiàn)場(chǎng)施工圖。圖4-14機(jī)械清淤現(xiàn)場(chǎng)施工圖第四,拋石擠淤。拋石擠淤處理的步驟較為繁雜,其中包括以下幾點(diǎn):1、由于路段中淤泥較厚且含水量較多,其存在排水困難的安全隱患。因此我們采用的是拋填石片的方式。拋填的石片直徑大于等于0.3厘米。在拋填石片的過程中,必須按照相應(yīng)的規(guī)范,從中間向兩邊逐漸開始拋填。石片需要均勻且平坦。如果橫坡陡的比為1:10時(shí),就需要從最低處開始拋填。拋填先用大的石片擠出淤泥,再用小的石塊進(jìn)行空隙的填充,之后用重型壓路機(jī)反復(fù)壓實(shí),再鋪上反濾層,之后就是填土工作。下圖為拋石擠淤的施工現(xiàn)場(chǎng)圖。2、根據(jù)設(shè)計(jì)的拋石底腳,依據(jù)竹竿,確定坡角所在的位置。從原有的路往東用,挖掘機(jī)和濕地推土機(jī)從淤泥的邊緣向淤泥的中間進(jìn)行逐級(jí)的填筑。在填筑的過程中,石塊需要控制在30厘米大小,不能出現(xiàn)體積過大的石塊或者腐殖石塊。等待拋石頂高出淤泥頂面20厘米后,可以開始填筑石屑進(jìn)行初步的填平。之后再利用50t振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行反復(fù)的碾壓,其目的在于擠出淤泥。3、當(dāng)填筑工作完成后,還需要對(duì)填筑的高度進(jìn)行檢測(cè),也需要對(duì)鋪設(shè)的寬度和壓實(shí)的程度進(jìn)行審核。如果填筑的高度和鋪設(shè)的寬度,以及壓實(shí)的程度都符合了項(xiàng)目要求,則可以開始下一道的施工。4、我們還需要盡可能的減少路基內(nèi)部的含水量。如果周圍有水流入,土體會(huì)長(zhǎng)時(shí)間的浸泡在水中,會(huì)導(dǎo)致軟土地基的問題。因此,在整個(gè)施工的過程中,路面反復(fù)碾壓夯實(shí)是非常重要的步驟。反復(fù)的碾壓夯實(shí),會(huì)降低土壤的水分,提高負(fù)重的性能,這對(duì)本就是軟土地基的土地具有非常明顯的改善的作用。圖4-15拋石擠淤施工圖第五、鋪設(shè)土工格柵鋪設(shè)土工格柵步驟較多,主要包括下列幾步:1、放出路基邊坡線,為了確保加寬路基寬度每側(cè)增加0.5米,需要等待土壤干燥后,用12t的振動(dòng)壓路機(jī)、25t的輪胎壓路機(jī)以及2.5t的錘夯,進(jìn)行反復(fù)碾壓。此外,工人還需要人工找平。2、通過人工與機(jī)械的配合,先在路中鋪設(shè)0.3厘米厚的中沙或粗沙,然后進(jìn)行工程機(jī)械找平。等待路面平整后,可以用25t及其以上的振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行反復(fù)碾壓夯實(shí)。3、土工格柵的鋪設(shè)如下圖所示。在進(jìn)行鋪設(shè)的過程中,需要注重地面的平整性。土工格柵都事實(shí)不能出現(xiàn)擰亂的狀況。兩副土工格柵連接的長(zhǎng)度需大于等于0.2厘米。前鋪設(shè)的方向必須順著路基,在土工格珊的連接處間隔一米用8號(hào)鐵絲綁緊。且每間隔達(dá)到兩米就需要用特有的釘子,把土工格柵固定在地面上。4、當(dāng)?shù)谝粚愉佋O(shè)完成后,就可以填充厚砂。用車把厚砂運(yùn)送至路基邊,用推土機(jī)進(jìn)行攤鋪。等待路基兩側(cè)填筑高度達(dá)到0.1米后,對(duì)土工格柵的第一層進(jìn)行疊加。然后從兩邊向中間進(jìn)行逐步的填充。此時(shí)不允許機(jī)械在沒有填充時(shí)進(jìn)行土工格珊的安裝,這是為了確保土工格珊的平整性,避免出現(xiàn)起鼓和起皺的現(xiàn)象。鋪設(shè)工作完成后需要對(duì)地面的平整度進(jìn)行嚴(yán)格的觀測(cè)。目的是為了避免不均勻的填充現(xiàn)象。如果平整度測(cè)量順利完成,則可以采用25t及其以上的振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行夯實(shí)。5、用相同的方法對(duì)土工格柵的施工進(jìn)行第二層的鋪設(shè),然后用25t機(jī)器上的振動(dòng)壓路機(jī)碾壓兩次,加固地基。6、在第三層鋪設(shè)完成后,可以沿著線上的土工格珊,在其兩側(cè)搭接0.16米,并用相同的方法進(jìn)行邊坡的防護(hù)的鋪設(shè)。7.完成填埋之后,及時(shí)的對(duì)路邊的路基進(jìn)行處理,要對(duì)路邊進(jìn)行加寬,同時(shí)還要預(yù)留1.5%以上的沉降量位置。圖4-16土工格柵施工圖8.注意事項(xiàng)土工格珊在鋪設(shè)過程當(dāng)中,應(yīng)該最后以平整度驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)。這樣有效的保障路面的平整度,防止最終出現(xiàn)在縱向上的歪斜程度發(fā)生。鋪裝過程當(dāng)中應(yīng)該根據(jù)具體的情況劃線,然后再進(jìn)行鋪設(shè),最后的結(jié)束點(diǎn)也要做好固定。在攤鋪的過程當(dāng)中,攤鋪機(jī)應(yīng)該根據(jù)格柵來(lái)緩緩前進(jìn),經(jīng)過十米之后,進(jìn)行手動(dòng)的調(diào)整,直到完成了一組格柵的鋪設(shè)之后才進(jìn)入下一階段。另外在格柵鋪售完畢之后,還應(yīng)該利用十噸左右的滾輪進(jìn)行壓實(shí)。使得路面具有一定的平整度。在道路上可以利用滾筒來(lái)進(jìn)行平整度的修整。

5結(jié)論及建議5.1結(jié)論軟土地基的設(shè)計(jì)和施工一直是工程界的熱點(diǎn)。本文介紹了軟土地基的處理方法,并以某工程為例,針對(duì)工程中出現(xiàn)的問題,運(yùn)用有限元分析法找出塌陷的原因,是因?yàn)樵谑┕み^程中,當(dāng)?shù)卣诼坊吰缕履_外開挖灌水渠所致。開挖水渠后,水渠中的水滲入到地基土內(nèi),使土體的抗壓強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度下降,低于了設(shè)計(jì)強(qiáng)度,土體發(fā)生了破壞。找出原因后,需要對(duì)發(fā)生問題的軟基路段進(jìn)行處理。為了減小土體所受的正應(yīng)力和切應(yīng)力,設(shè)計(jì)單位進(jìn)行了設(shè)計(jì)變更,將發(fā)生問題路段的水泥砂漿樁變更為預(yù)應(yīng)力混凝土管樁。變更后,再運(yùn)用有限元分析法對(duì)地基土進(jìn)行建模分析,驗(yàn)證各層土體的正應(yīng)力和剪應(yīng)力滿足設(shè)計(jì)要求。5.2建議為了避免在實(shí)際實(shí)際施工過程當(dāng)中地基處理方法過于盲目,因此就需要綜合的了解各種地基處理方法它的使用特點(diǎn)以及優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)等,這樣才能夠從實(shí)際情況出發(fā),采取先進(jìn)的技術(shù),保證工程質(zhì)量,同時(shí)最大限度的提升該路段建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性。如果出現(xiàn)爭(zhēng)議的情況,要結(jié)合科學(xué)的方法,綜合的開展調(diào)查和研究。地基方案選擇過程中,應(yīng)該進(jìn)行預(yù)先的試驗(yàn),確保方案的慎重性,最終才能使得地基處理的方案更為科學(xué)合理。針對(duì)于軟土質(zhì)地基的處理過程,要特別重視地基的變形和穩(wěn)定性這兩個(gè)方面的問題。在設(shè)計(jì)過程當(dāng)中,應(yīng)該考慮到道路上層的結(jié)構(gòu)與地基

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