软土地基施工的具体处理方法有哪些?

1.施工案例:某高速公路软土地基处理设计方案。

1.这条高速公路位于河北省。已经对整个线路进行了详细的调查和测试。查明了线路穿越区特殊土(包括盐渍土、软土、软土)的分布规律,查明了线路穿越区不良地质(砂土液化)的分布特征和液化等级类型。

通过勘察、土工试验成果、标准贯入试验、综合分析、井固结结合静力触探试验,统计表明路线穿越区软土和软土分两种类型分布。一种是连续段分布,另一种是透镜形状不连续段分布。对于软土层和软土,总的指导思想是:首先分析硬壳层厚度和地层岩性以及各段软土层和软土的厚度和特性后,根据硬壳层、软土和软土的地层特性进行地基沉降和稳定性验算;根据验算结果和《软土地基路堤设计规范》允许沉降值,沉降超限段可依次采取以下处理措施:

(1)、砂垫层+土工格室(土工格室)+堆载预压(超载预压)(主要针对一般控制段)。砂垫层+土工格栅(土工格室)+超载预压主要针对低路基(填土小于2.5m)。如果表层暴露为软土、软土,则设置砂垫层(2.5米以下的低路基段采用土工格室)。硬壳层1.5m以上无砂垫层..

(2)砂垫层+土工格栅+竖向排水体(袋装砂井)+堆载预压的处理方法(主要针对一般控制段)。

(3)土工格栅+深层水泥土搅拌桩的处理方法(主要针对桩基两侧、箱形基础下部及两侧沉降的主控段和二级控制段)。

(4)强夯置换法的处理方法(主要针对桩基两侧、箱形基础下部和非饱和软土地段两侧沉降的主控断面和二级控制断面)。

2.设计标准根据全线软土及软土分布地段桥涵结构物基础类型的不同,划分为三类控制段,用于控制工后沉降。

桩基结构桥台两侧30m断面作为沉降主控断面的箱形通道,涵洞两侧20m断面作为沉降次级控制断面,其余作为一般控制断面:

(1)控制段工后沉降允许值不太大(10cm)。

(2)二级控制断面允许工后沉降不大于20cm。

(3)一般控制段允许工后沉降不大于30cm。

3、软基处理方案

(1)砂垫层的设计标准以上地质单元模型中砂垫层的设计标准为:砂垫层的材质为中砂和粗砂,含泥量不要太大,3%,砂垫层的宽度应适当与堤底同宽,以防止施工时施工机械损坏影响垫层的有效作用(两侧宽约0.5m砂垫层厚度为0.5m,同时为了增加地基土的抗剪强度,提高路堤的整体稳定性,并达到排水和隔离的作用,通常在砂垫层中铺设土工格栅。

(2)袋装沙井设计标准根据工作区软土及软土分布地段的地层结构特征,采用袋装沙井作为堆载预压的竖向排水体是适宜的。袋装人孔呈等边三角形排列。袋装砂井的直径为7厘米。沙袋由透水性好的土工布(丙纶织物)制成。人孔间距为1.2m,人孔深度一般应穿透软土和软土。有条件时,人孔底部应达到透水层。

(3)深层水泥土搅拌桩的设计标准:

深层水泥土搅拌桩用于桩基两侧、箱型基础下部和两侧。搅拌桩呈正三角形布置,桩径为0.5m,桩距为1.0-1.4m,桩距由密到疏逐渐变化,水泥含量为加固土质量的15%。水灰比为0.5。桩的28天无侧限抗压强度不小于1.5Mpa,90天单桩承载力不小于150KN。单位复合地基承载力不小于150Kpa,水泥为425 #矿渣水泥。结构的下部处理段应考虑基础的埋深。在基础埋深范围内,可以停止喷浆和搅拌。

(4)强夯置换法的设计标准是根据工程区软土和软土的分布和发育特征。根据这部分土的特点,我们采用强夯置换法提高地基承载力,减少沉降。强夯置换料为级配碎石,大于300mm的颗粒含量不应超过30%,含泥量应小于10%。减少投资。填料可用建筑垃圾代替,要求为质地坚硬、级配良好的粗粒材料,大于300ram的颗粒含量不应超过30%。要求泥浆含量小于10%,不影响环境和地下水资源的保护。夯锤重量5 ~ 10t,下落距离10m,夯锤底部为圆形,直径2m。夯坑呈等边三角形布置,间距4m。处理后单位复合地基承载力不小于150Kpa。强夯置换墩的深度由土质情况和上部荷载决定,一般为3米,处理范围至路基边坡坡脚。各处理段强夯施工前应进行试夯。确定夯击能量和夯击次数,调整设计参数。结构的下部处理段应考虑基础的埋深。强夯置换墩施工前应开挖至基础埋深。

(5)土工合成材料的作用机理在砂垫层中间铺设一层具有一定强度的土工合成材料,增加了地基土的抗剪强度,提高了路堤的稳定性。同时,复合材料具有一定的刚度。有效调整上部荷载,减小差异沉降,均匀性好。由于复合材料能承受较大的拉力,地基上的应力变小,路堤中心的沉降明显减小。由于土工合成材料和砂垫层的整体作用,不仅减小了不均匀沉降,而且减小了地基的总沉降,适用于路堤的快速填筑和荷载的快速增加。加速了软土的固结。以便加速解决问题。减少后期结算,形成良性循环。

(6)预压路堤工程;对于软土地区的天然地基或竖向排水地基,路堤填筑预压不需要取土和预压。主要体现在分级加载上,每次加载的稳定性取决于前一次预压后强度的提高。在这种情况下,软土地基的总沉降量并没有减少。只有在施工期间完成大部分沉降,才能有效减少工后沉降。

排水系统是一种手段,如果没有加压系统,孔隙中的水在没有压力差的情况下无法自然排出,地基得不到加固。相反,如果只增加固结压力,并不会缩短土层的排水距离。在预压期内不可能尽快完成设计要求的沉降。

质量、投资和进度,所以它的重要性已经越来越被人们所认识。

二、地基处理的目的

地基处理的目的是通过换填、夯实、压实、排水、胶结、加固和加热等手段对地基土进行加固,以改善地基土的工程特性。

(1)提高地基抗剪强度。

(2)降低地基的压缩性

(3)改善地基的透水性。

(4)改善地基的动力特性。

(5)改善特殊土的不良地质特性地基处理的对象是软土地基和特殊土地基。

三、软土路基处理遵循的施工原则

施工季节:优先安排在非雨季施工,根据天气预报资料选择持续降雨较少的时间。软土地基处理包括以下几种方法:换砂垫层、干碎石垫层、预压和超载预压、土工织物、单向土工格栅、双向土工格栅、土工格室和搅拌桩。

工序安排:采用机械化快速施工,开挖、换填、防护加固、防排水设施等工序一气呵成,尽可能缩短工作面暴露时间。严格按照各种处理方法的工艺要求进行施工。软基段涵洞工程应在路基预压期满、沉降基本完成后开槽。

三、地基处理方法

地基处理的方法可以根据地基处理的原理、目的、性质、时机和动机进行分类。

1.一般路堤浅层处理施工

采用排水砂垫层,排水垫层顶部设置土工格栅,干砌石护坡坡角,护坡后方设置土工织物反滤层。

1.1.更换砾石土垫层。

1.2砂垫层施工。

砂应选用中粗砂。施工前应对砂场进行调查,并及时取样分析。主要测定细度模数、含泥量和有害物质含量。只有符合设计标准的沙子才能使用。施工时,首先清除加固范围内地面的草皮和杂物,并用相同土质的土填成坡度为3-4%的横坡,并夯实。

分层填筑:砂垫层分两层填筑,每层压实25cm厚。根据试验确定的合格填料和试验确定的工艺参数,分层填筑并压实砂垫层。

摊铺整平:为保证路堤压实均匀,填料层厚度符合要求,填料采用推土机初平,刮板两次整平,使填料摊铺面的平整度符合要求。

洒水或晾晒:砂的含水量直接影响压实密度。在相同碾压条件下,达到最佳含水量时压实度最大,填料含水量波动范围控制在最佳含水量的+2% ~-3%范围内。当超过最佳含水量2%时,将其烘干,当含水量低于最佳含水量时,将其喷洒。用洒水车洒水,自然晾干,必要时用旋耕机翻晒。

机械碾压:碾压是保证砂垫层达到密实度要求的关键工序。碾压应按“先静压,后振动碾压”进行;“先轻后重”;“先慢后快”;“先两边,后中间”的原则。

检验签证:K30载荷仪检测地基系数,核子密度仪检测压实系数。

施工防排水:砂垫层施工完成后,在两侧挖临时排水沟,以便排入砂垫层的水及时排出。严格管理施工用水和生活用水,以免冲刷路基各部和借土处。

1.3.单向单层土工格栅处理软土地基的施工

施工时,首先清除加固范围内地面的草皮和杂物,并用相同土质的土填成坡度为3-4%的横坡,并夯实。用30cm厚的中粗砂填实,压实至设计要求,整平表面,清除表面的石块,将石块清除后形成的凹坑填平,然后在上面铺一层单向土工格栅。土工格栅的铺设要求两腹板之间的垂直接缝应紧密贴合,水平接缝应用连杆或搭接连接。连接强度不应低于设计强度,水平缝应错开不小于1m。铺设时,使网格与土层紧密贴合,每隔一定距离用U型钉将网格固定在土层上。网格铺设完毕后,及时用沙子或其他透水材料覆盖,厚度为20cm,并按设计要求将折叠部分的沙子铺回,一条一条向外折回2m,用沙子压住。然后整平、压实至符合设计要求后再进行路基填筑。路基填筑碾压过程中,施工机械不得直接在未填筑的格栅上使用,以免碾压格栅。

1.4.干毛石和土工织物反滤层在坡角的施工

路堤浅层处理排水垫层一般采用干砌石保护。排水垫层和土工格栅施工完成后,进行干砌石护坡角施工。

(1),干砌片石施工前测量放线,每隔10m设置干砌片石坡角的水平和高程控制桩,设置控制桩后做好保护。

(2)干毛石底标高比排水垫层底标高低20cm,护坡角基础开挖时尽量少碰排水碎石垫层。护坡角基础开挖至设计标高后,测量挂线,进行护坡角干砌。

(3)、砌体所用的毛石必须符合规范要求。

(4)、干砌片石护坡角采用分层砌筑,砌筑时石块面朝下,注意上下石块之间的错缝,砌缝宽度为2 ~ 4cm;建筑时,在接缝之间用沙子和小石屑填满接缝。铺设时要避免直缝、空缝、盲缝。

(5)、根据设计要求设置排水孔。排水孔采用硬塑料管,直径15cm,间距1.5m,与地面坡度2%。反滤层的厚度为护坡的角度高度,反滤层由土工布包裹砾石而成。

2.一般路基搅拌桩预压处理施工

采用排水碎石垫层,采用双层双向土工格栅。排水垫层底部和顶部布置土工格栅,通过预压土方进行预压。反压护道用于穿越沟渠和池塘部分的预压。

2.1.砾石垫层的施工

应选用级配良好的碎石,最大粒径不超过8cm,碎石的含泥量和石粉含量应符合规范要求。施工时,首先清除加固范围内地面的草皮和杂物,并用相同土质的土填成坡度为3-4%的横坡,并夯实。

分层填筑:碎石垫层分两层填筑,每层压实厚度为25cm,按照试验确定的合格填料和工艺参数分层填筑压实。

摊铺整平:为保证路堤压实均匀,填筑层厚度符合要求,填料采用推土机初步整平,人工挂线进行二次整平,使填筑的表面平整度符合要求。

振动压实:振动是保证碎石垫层达到密实度要求的关键工序。采用蛙式打夯机和平板打夯机夯实。压实应遵循“先两侧,后中间”的原则。

检验签证:用K30载荷仪检测碎石垫层的地基系数。

2.2.双向双层土工格栅施工

施工时,首先清除加固范围内地面的草皮和杂物,并用相同土质的土填成坡度为2%的横坡,并夯实。土工格栅的铺设要求两腹板之间的垂直接缝应紧密贴合,水平接缝应用连杆或搭接连接。连接强度不应低于设计强度,水平缝应错开不小于1m。铺设时,使网格与土层紧密贴合,每隔一定距离用U型钉将网格固定在土层上。上面填碎石垫层。碎石垫层施工压实达到设计要求后,整平表面,清除表面的石块,将石块清除后形成的凹坑填平,然后在上面铺上层土工格栅。格栅铺设完毕后,应及时用沙子或其他透水材料覆盖,折叠的沙子应按设计要求向后铺设,外侧逐格向后折叠2m,并用沙子压住。然后进行整平压实,达到设计要求。路基填筑过程中,每层厚度为25cm,上下土工格栅间距为50cm。相邻网格卷的纵向搭接应搭接或绑扎,搭接长度不小于30cm,绑扎搭接长度不小于10cm。绑扎方法是用聚乙烯绳将上下网格条螺旋绑扎在一起。铺设网格时,使网格沿基础方向平滑地粘在土层上,网格不应起皱。重叠的地方要用U型钉固定在土层上,每隔一定距离用U型钉固定,使网格与土壤紧密贴合,保证网格的铺设质量。铺设好网格后,按设计要求分层填压网格,直至铺设一层网格。碾压过程中,施工机械不得直接在未填筑的网格上使用,以免碾压网格。上下网格的搭接位置应错开不小于1m。

2.3.搅拌桩施工

(1),材料①,固化剂选用42.5级及以上的普通硅酸盐水泥,水泥掺量一般按加固强度为加固土重量的15%,以保证水泥土90天后的无侧限抗压强度不小于1.5 MPa(2)为了改善水泥土的性能和桩的强度,根据试验并经监理工程师批准, 可适当选用木质素磺酸钙、石膏、氯化钠、氯化钙等添加剂,也可加入不同比例的粉煤灰。 ③配合比为水泥:砂= 1: 1 ~ 1: 2。为了改善水泥砂浆的和易性和便于泵送,可加入减水剂,其用量为水泥用量的0.2 ~ 0.25%,加入硫酸钠,其用量为水泥用量的1%。

(2)场地清理前,查明地下障碍物的埋深和位置,挖出深坑,做好明显标志;清理施工区域的杂物,然后用推土机推平压实。

(3)、测量定位复核施工现场的基准点、轴线和水准点;对校准后的基准点进行清晰的标记和编号,并妥善保护;使用全站仪、经纬仪等。,用坐标法确定桩位区边界线;对施工区域内的所有桩进行测量定位,并做出明显可靠的桩位标记。同时做好测量记录,以备复核。

(4)、桩机就位①、专人负责桩机就位的统一指挥,移动桩机前,先查明桩机上下、左右、前后各方是否无障碍,如有阻力及时排除。移动完毕后,检查打桩机的定位,如有较大偏差,及时纠正。(2)、桩机就位后平稳几何,其动力头、搅拌头与桩位中心在同一垂直线上,搅拌头定位偏差不大于5cm。

(5)预拌下沉①。用钢丝绳将搅拌机挂在吊车上,用输浆软管将砂浆泵与深层搅拌机连接,待搅拌机冷却水循环正常后,启动搅拌机电机,松开吊车钢丝绳,使搅拌机依靠设备自重沿导向架搅拌切土。(2)、施工时,下沉速度由电机的电流监控表严格控制,取0.38 ~ 0.75 m/min。(3)、密切观察动力头的工作负荷,控制工作电流指标不大于额定值,以防烧毁电机。(4)下沉速度过慢时,通过中心管压入少量泥浆,使土壤湿润,从而加快下沉速度。

(6)配制水泥浆。在搅拌机预拌下沉的同时,用砂浆搅拌机按照设计搅拌水泥浆。当深层搅拌机下沉到一定深度后,在灌浆前将水泥浆倒入料斗中。

(7)搅拌机下沉到设计深度后,将搅拌头提升0.2m左右,然后启动灰浆泵,从搅拌机的中心管不断将水泥浆压入地基。当浆液到达喷嘴时,喷射浆液,以0.3 ~ 0.5m/min的匀速提升深层搅拌机。当深层搅拌机喷射混凝土提升至设计桩顶标高以上0.5m时,关闭灰浆泵,完成第一次灌浆提升搅拌。(8)反复上下搅拌(二次灌浆提升搅拌)当搅拌机提升到设计加固深度的顶标高时,将料斗内的水泥浆全部排出。为了使软土和水泥浆搅拌均匀,再次旋转的同时将搅拌机沉入土中,待设计加固深度后再将搅拌机提离地面。在第二次提升搅拌机的同时,水泥浆继续压入地层。完成第二次灌浆、提升、搅拌,从而完成一个柱状实体,呈“8”字形,一个一个叠加,即墙形实体。

(9)清洗:向料斗中注入适量的水,启动灰浆泵,清洗所有管道中残留的水泥浆,直至基本干净,并清洗粘附在搅拌头上的软土。

(10).移动打桩机。搅拌机提离地面后,关闭电机,然后将打桩机移动到新的桩位,重复上述步骤进行下一桩的施工。

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