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地基處理技術論文范文1
關鍵詞:地下室;防水;技術;處理;設計
1做好地下室防水設計
(1)進行防水設計應明確建筑地下室防水工程的目的:確保地下水和滯留水不滲入室內,給予室內正常的生產、工作、生活和儲藏環境。防水層保護好地下結構,不能讓地下水浸泡鋼筋混凝土結構。一旦結構滲水,會導致鋼筋銹蝕、斷截面減小、膨脹,混凝土裂縫增大、抗壓強度減弱,建筑基礎受損,建筑壽命降低,最終危及安全。(2)地下室防水設計必須遵循“防、排、截、堵相結合,剛柔相濟,因地制宜、綜合治理”的原則,努力達到防水可靠、經濟合理的目的。在設計前應充分掌握地下工程所在地及其附近地下水運動規律和狀況(近期和遠期),確定設計最高地下水位標高,同時結合地質、地形、地下工程結構、防水材料供應及當地施工條件等全面研究地下工程防水方案。地下鋼筋混凝土外墻、底板均應采用抗滲混凝土,抗滲等級應根據防水混凝土的設計壁厚和地下水的最大水頭比值。(3)獨立式全地下室工程應做全封閉,附建式全地下室或半地下室防水設置,則應高出室外地平標高至±0.000m以上,卷材防水和涂膜防水層可在室外平坦處改用防水漿完成設防高度。(4)地下室最高水位高于地下室地面時,地下室設計應考慮整體鋼筋混凝土結構,保證防水效果;在特殊要求下可采用架空地面和夾壁墻。(5)地下室外防水層宜采用軟保護層,如聚苯板或聚乙烯板等。
2質量保證措施
(1)聚氯酯防水涂料保證質量的關鍵是:配合比正確,攪拌充分,根據氣候條件隨拌隨用;薄涂多刷,確保厚度,涂刷均勻,養護充分。(2)嚴把材料關,防水材料的資料(包括產品合格證、防水材料準用證及防偽標志等)要齊全,材料進場后應現場進行抽樣復檢。(3)嚴格按照施工規范施工,施工前對全體操作人員進行技術交底,精心進行施工。(4)基層要滿足防水施工要求,經有關人員驗收合格后,方可進行防水涂料施工。(5)在澆注混凝土保護層過程中,不慎損壞的防水層要及時修補。
3地下室防水技術處理中若干問題
(1)混凝土的泌水處理。大體積大流動性混凝土在澆筑和振搗中,上涌的泌水和浮漿會跟著混凝土坡面流到坑底,并隨混凝土向前推進。在支模時,應在混凝土澆筑前進方向二側模底部留孔排出泌水和浮漿。當混凝土坡腳接近盡端模板時,要立即改變混凝土澆筑方向,由盡端往回澆,另外加強二側混凝土的澆筑,使最后混凝土的澆筑形成四面會合,這樣泌水和浮漿可以集中排除。(2)混凝土的表面處理。大體積泵送混凝土,排除泌水和浮漿后,表面仍有較厚的水泥漿,在澆完4~5h后,要用長括尺括平,在初凝前用滾筒來回碾壓數遍,待接近終凝前,用木蟹再打磨一遍,使收水裂縫閉合。(3)混凝土養護。大體積混凝土的內外溫差大,必須做好養護工作。本工程澆筑時氣溫高達35。,只進行保濕養護。采用澆水養護并覆蓋塑料薄膜,防止混凝土水份蒸發和表面脫水而產生干縮裂縫,養護時間不少于14d。4施工安全注意事項
(1)施工用的材料必須用密封的容器包裝,存放材料的庫房和施工現場應通風良好。(2)存料、配料和施工現場必須嚴禁煙火。(3)每次施工用完的機具要及時用有機溶劑清洗干凈。(4)材料庫房及施工現場應配備消防器材。
5工程實例分析
某通訊大廈地下室兩層,東西長74.8m,南北寬34.61m,主樓基礎底板厚900mm,反梁高1300mm,寬900mm。地下室底板抗滲等級C30/S8,其擋土墻及分隔墻混凝土強度等級為C30,剪力墻為C60,柱為C60,梁板為C30。混凝土為補償收縮混凝土,其中有C30/S8和C60/S8,加強帶C35/S8,底板混凝土澆筑宜在50h內完成。一級防水等級,防水混凝土抗滲等級為S8,防水達到不滲水,圍護結構無明顯濕漬標準。
(1)混凝土墻加強帶設置:南北外墻在底板加強帶對應位置設豎向加強帶,帶寬2000mm,筋長4000mm,增加水平溫度筋13%。
(2)外墻水平施工縫處理采用階梯縫加粘BW止水條。鋼筋保護層采用砂漿墊塊,板上皮鋼筋采用鋼筋馬凳,間距1.5m~1.8m,支腿上應纏繞BW止水條,外墻上預留的套管、穿膛螺絲等均要焊止水板。
(3)底板用24磚墻模便于鋪設卷材防水。支模一次性支到地梁上皮,外墻到1400高,混凝土一次澆筑。(4)模板采用15厚多層板,用100×50木方和腳手架管作楞。模板按縫寬大于0.5mm用海綿條嵌實,采用寬膠帶封縫處理。模板要確保不漏漿、不變形、不失穩,做到易加固、易拆除。
地基處理技術論文范文2
【關鍵詞】水利工程,軟地基,施工技術,綜述
中圖分類號:TV 文獻標識碼:A 文章編號:
一.前言
水利施工質量將直接關系到所有居民是切身利益,而整個水利質量管理過程中,地基的質量控制對整個水利的質量有著深遠的影響。在水利施工過程中,經常會遇到軟地基,也就是那些在承載力方面比較差的、需要在水利工藝方面進行特殊處理的、比較松軟的地基。這樣的地基是在進行水利設計和施工時應該特別注意的,施工過程中一定要進行技術方面的處理才能確保水利的安全。在水利工程的施工過程中,在地基工程的處理方面,一定要特別細心,因為地基將影響到整個水利工程的質量,不管是哪種結構的水利建筑物,其全部承重負荷都將由地基來承載。最容易因為地基方面出現水利安全問題的是軟地基,一旦軟地基沒有采取一定的措施進行處理, 就會出現水利設施倒塌、傾斜等質量問題,因而,加強對軟地基的施工技術探討,有著十分重要的意義。
二.水利工程中軟土地基的施工技術
1. 砂墊層和砂石墊層換填
在進行軟地基施工過程中,由于軟土地基是非常不穩固的一種地基,這給我們的水利工作帶來了極大的難度,因此,我們可以采用鋪設砂礫層的方式來避免這一過程,鋪設完成后再夯實,就可以做到穩固作用。
采用這種施工技術的好處是既可以滿足承載方面的要求,也可以優化地基表層的排水效果,不至于積水,使地基進一步軟化。我們可以根據設計方案選取顆粒比較大的沙礫石,必要時可以摻入鵝卵石,可以依據施工地點的具體情況而定。當選用的沙礫石確定以后,就要對地基的溝槽進行處理,如果溝槽中有積水,應該采取必要的排水措施,然后再將事先配好的沙礫石填入。填入時,要逐層進行夯實,控制好填充料中的含水量,一般控制在10%到20%之間。
2.深層石灰攪拌樁的施工
深層次的石灰攪拌樁的施工是整個水利軟地基施工過程中的中重要的環節。在水利施工中有一樣不可缺少的材料就是石灰,因而在軟土地基的施工中,就更該注意石灰的利用,并且要極其注重石灰攪拌樁的施工問題。在軟地基中,針對于粘度較高的軟粘土,可以采用深層石灰攪拌樁,實際上就是根據土壤的特性,強行將地基土和石灰按照一定的比例進行攪拌,讓他們進行化學反應,這樣處理以后,就會使地基達到設計中要求的承載力和耐壓強度。在特殊的地基土條件下,這樣處理的效果甚至要比水泥好得多。
(一)嚴格控制石灰原料的質量
我們所用的石灰是要經過處理的, 并且石灰的成分方面也有特殊的要求。石灰要磨碎到最大顆粒小于2 mm,氧化鈣、氧化鎂含量分別達到80%和8.5%以上。石灰中不能有太多的雜質,液性指標控制在70%左右。
(二)加強對軟土地基的關鍵施工環節的控制
在進行水利工程施工過程中,首先應當對地面進行處理, 使表層地基有一定的硬度和承載力, 確保機械的進入和移動, 配備合格的粉塵發射器、空氣壓縮機等設備,并認真檢查,是否符合施工要求。尤其是要取地基土進行化驗,根據地表土的物理和化學特性,確定石灰的配比,并設計確定樁長度、密度和粗細等。施工過程中的技術要點,施工過程中,應該控制好風力的大小,注意不要讓石灰粉塵過多散失,樁基的排列上也要按照一定的模式。最常見的兩種排列是等邊三角形和正方形,因為從力學角度來講這樣的排列是最佳的。
3.深層水泥攪拌樁的施工技術
在水利施工過程中為了加固水利設施,水泥的利用是必不可少的,也是極為重要的,尤其是在軟土地基的施工過程中,就更該注意水泥的利用,并且要加深其深度。深層水泥攪拌樁主要使用于非常松軟的淤積土質和粉塵土質等的地基,在水利施工過程中出現這樣的地質狀況時,我們應該運用深層鉆探灌注水泥的辦法來進行處理。
首先,精心籌劃,做好施工前的準備工作。施工前的準備工作是非常重要的,主要應該做好施工地點的平整工作,以保障機械的進入和正常施工。如果施工地點有障礙物,應該及時清除;如果施工地點是一片洼地,應該用合適的土質進行回填,一般采用粘土,直至場地平整均勻。其次是要采購合適的水泥,我們一般采用的是42.5 級的硅酸鹽水泥。再次就是要檢查施工過程中所用的機械,是否性能良好,是否能夠確保順利施工,應該指派專業的人員進行檢修。
其次,及時試樁,獲取必要的參數。我們在施工以前,一定要進行試樁,其主要目的是了解施工地點的具體地質情況,獲取施工過程中用以參考的必要參數。我們在試樁施工的過程中,可以了解到泵送速度、時間以及水泥的配比、攪拌的程度等方面具體的數據,可以為接下來的施工提供必要的依據。
再次,做好深層水泥攪拌樁的施工工藝控制。筆者結合多年的施工經驗,主要表現在以下幾個方面。
(一)檢驗堵塞:
在水泥攪拌樁開鉆前期,施工人員需要對整個管道用水清洗.檢查管道中有無堵塞現象,待確定水排盡后繼續下鉆。
(二)懸掛吊錘
為了使水泥攪拌樁樁體的垂直度能夠達到施工的要求,可將吊錘懸掛在主機上,按照吊錘與鉆桿上、下、左、右距離相等這一原則實施控制。
(三)質量檢查
這主要是針對成型的攪拌樁而言,質量檢查的主要方面是水泥用量、水泥漿罐數、斷漿現象、噴漿攪拌上升時間、及復攪次數等等。
(四)攪拌配合比
水泥配置時要對相關參數有效計算, 按照水利材料的標準進行, 具體為水灰比0.450.50、水泥摻量12%、每米摻灰量46-25kg、高效減水劑0.5%。
(五)二噴四攪:二噴四攪工藝在水泥攪拌樁的施工中常常被采用。第一次下鉆可帶漿下鉆,堵管噴漿量控制在總量的1/2以下,禁止帶水下鉆。保證在低檔操作下進行下鉆和提鉆,復攪需要適當提高~個檔位。正常成樁時間在40min左右.噴漿壓力0.4MPa。
最后,施工技術要點分析:整個施工工藝流程可以概括為:定、鉆、噴、提。定:就是放樣測量,定樁基的位置和鉆機的位置;鉆:就是用鉆機正循環鉆進到設計的深度;噴:就是當鉆進到一定深度的時候開始向樁機高壓噴入事先攪拌好的水泥漿;提:就是在灌注水泥漿的時候,鉆機反循環退出。檢查堵塞、懸掛吊錘為了確保樁基的質量,我們首先要檢查管道中有無堵塞現象,及時排放鉆探過程中的溢出物。為了確保整體達到施工設計方面垂直的要求,可以在主機上懸掛吊錘,依據吊錘的位置來判斷垂直度,進而達到質量控制的目的。水泥的配比及鉆進時的技術要領,水泥漿的配比為:水灰比例控制在0.5 左右,水泥的摻入量要達到12%以上,并添加0.5%左右的高效減水劑;鉆進過程中我們采用常用的二噴四攪的方法,第一次下鉆時可以帶水下鉆,當噴漿量達到一半時,禁止帶水。噴漿壓力應達到4個壓以上。
四.結語
總之,軟土地基在水利工程中是十分常見的且容易發生質量問題的施工環節,若在施工時遇到軟弱地基,需要及時采取相關的措施進行處理解決,避免給水利造成破壞。 通過嚴格的技術要求及施工規定進行操作,這樣才能保證較高的施工質量。
參考文獻:
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[2]劉含江 侯存亮 研究水利工程中軟土地基的施工技術 [期刊論文] 《城市建設理論研究(電子版)》 -2012年16期
[3]徐斌 王棟 淺談水利工程軟土地基施工技術 [期刊論文] 《河南建材》 -2011年2期
[4]鄭建軍 金亮 談水利整體傾斜矯正技術--深井法 [期刊論文] 《工程建設與設計》 -2005年6期
地基處理技術論文范文3
【關鍵詞】市政道路;軟體地基;加固技術
1.軟土地基簡介
隨著經濟的發展,市政道路的施工進行的如火如荼,市政道路的施工質量與人們的日常生活息息相關,我國的幅員遼闊,地質條件也較為復雜,尤其在內地的湖河沉積地區以及沿海地區軟土地基的分布情況十分廣泛,在市政道路的施工過程中也常常會遇到軟土地基的問題,這種地基的含水比大、承載力差、壓縮比高,空隙比約為1.0,容易受到外界因素的干擾變大,難以滿足現階段市政道路施工的要求。為了保證市政道路的施工質量,必須采用相關的方式加強軟土地基的穩定性,防止沉降問題的發生。目前,我國國內在處理市政道路軟地基的加固方面已經取得了良好的成效,下面就針對軟土地基的加固技術進行進一步的介紹。
2.市政道路軟土地基的處理原則
對于市政道路軟土地基的處理,首先要遵循經濟性的原則,即在條件允許的范圍內,要優先使用天然的材料進行加固,如工業廢料、建筑垃圾等符合加固標準的材料進行加固,但是在材料的選擇中要避免選擇具有腐蝕性或者有機含量較高的垃圾,防止地基的加固難以達到規定的標準;其次,要遵循目的性的原則,即軟土地基的處理必須要達到減小下滲、改善抗剪性、動力性的目的,防止地基出現變形以及液化的情況,將地基的壓縮性控制在標準范圍內,保證市政道路的后續使用質量。
3.市政道路施工中的軟土地基加固技術
3.1 換填法
換填法是軟土地基常用的加固方式,即在實地調查的基礎上,將固定深度和范圍內的軟土地基挖出,進行換填,換填的材料需要選擇穩定性高、強度好的材料,如石灰、砂石等等,在選擇的過程中要遵循三個標準:
3.1.1 因地制宜的原則
在選擇換填材料時,要根據施工場地的實際情況選擇適宜的材料,以保證材料可以滿足當地道路建設的需求,并做好材料中石頭含量、粒徑以及配級的檢驗,確定好材料之后,就可以將淤泥軟土使用挖掘機挖除,用天然的材料進行置換,一般,開挖深度宜控制在2m以內,使用分層填筑、壓實和檢測進行施工,以便提高地基的承載力。
3.1.2 逐層加固的原則
在進行換填的過程中,為了保證壓實的質量,必須對置換材料進行逐層壓實,在換填的前期,需要對換填的面積和深度進行計算,再進行下階段的換填和加固的工作,在第一層換填完成后,用機械碾壓法將其反復壓實,再進行逐層換填。
3.2 排水固結法
3.2.1 袋裝沙井固結法
排水固結法包括袋裝沙井固結法以及砂墊層處理法,袋裝沙井固結法就是將符合標準要求的砂裝入具有透水性的編織袋中,再利用輔助設備將沙袋侵入軟土地基之中,這種固結的方法比較適宜用在厚度大于5m的軟土層中、且地基承載力小于路堤建筑自重的情況中,具備施工效率高、施工費用低、用料少的特點,也是軟土地基加固的常用方法之一。
3.2.2 砂墊層處理法
砂墊層處理法就是在軟土地基的表面鋪設好砂層進行排水的方式,令軟土地基中的水分在上層荷載的影響下排水,從而達到地基加固的目的,使用這種加固方法時要注意,要保證排水固結的速度與路基填筑速度保持一致性,保證在填筑的過程中可以有效的實現排水,同時,避免上層荷載過大導致路基遭到破壞。
3.3 機械碾壓加固法
機械碾壓加固法是利用土壤中水分的特征來進行加固的一種方式,由于土壤中的水分是與以多種多樣的形式存在,但是不管何種形式的水分在外力的作用下,也會被排擠出來,使用機械碾壓就可以有效的排除地基中多余的水分,起到地基加固的作用。在進行加固的過程中,要根據實驗數據來決定碾壓的工藝,確定好碾壓的力度、次數以及范圍,在具體的工作過程中,要先使用小噸位碾壓機進行碾壓,進而使用大噸位碾壓機進行碾壓,碾壓完成后再使用光輪碾壓機進行碾壓,在碾壓過程中要遵循邊線大到中的碾壓原則,以1/3重疊的方式進行遞進式碾壓。
3.4 化學加固法
化學加固法就是利用化學材料對軟土地基進行固結的處理方法,目前常見的化學加固法包括深層水泥加固法、石灰攪拌樁法以及灌漿法三種。
3.4.1 深層水泥加固法
使用深層水泥加固法對軟土地基進行加固可以在短時間內得到需要的地基強度,使用該種方式加固后的地基具有變形小、無公害的優點,在北歐、日本、芬蘭等國家已經得到了廣泛的應用,在我國國內雖然應用時間較短,但是也取得了良好的社會效益和經濟效益。
3.4.2 石灰攪拌樁法
石灰攪拌樁加固法是依靠石灰和土之間的物理反應形成所需的強度,應用在不同的地基中會產生不同的加固效果,加固的深度可以達到20m。在加固的過程中要通過機械攪拌的方式,在機械鉆進時向地基內噴射壓縮空氣,在鉆進要適度的標高后,要將鉆頭進行反向旋轉,將生石灰輸送至地基內,讓土體和石灰進行充分的攪拌,形成具有水穩性、整體性以及一定強度的石灰樁。由于石灰樁具有膨脹擠密的作用,因此,在設計石灰樁是要遵循密布樁和小樁徑的原則,樁間距和加固的深度應該按照沉降驗算和穩定驗算來確定,在驗算完成后再進行施工。
3.4.3 灌漿法
灌漿法就是利用液壓、氣壓以及電化學的原理,將一些可以固化的漿液注入到軟土地基中,以便改善地基物理力學性質。在灌漿工程中,使用最廣泛的漿材就是水泥,水泥的力學強度好、無毒、使用壽命長、材料價格低,但是在沉淀析水的影響下具有穩定性差的弱點,為了克服這些缺點,可以在水泥漿中加入砂、粘土以及粉煤灰等材料,或者摻入附加劑來改善漿液的性質。
4 結語
軟土地基的加固是市政道路施工的關鍵性因素,關系著市政道路的施工質量以及使用壽命,目前,對軟土地基的加固技術較多,需要根據施工地的實際情況以及周圍環境進行綜合判斷和選擇,保證軟土地基加固的效果。
參考文獻:
[1]張紅梅.淺談市政道路施工中軟基加固技術[期刊論文],科學之友,2012(06)
地基處理技術論文范文4
論文摘要:灰巖地區地質條件較為復雜,溶洞、溶穴、溶槽、溶溝及構造帶等普遍發育,因此在灰巖地區進行基礎方案選型及施工確實存在較大困難,選擇不當會造成嚴重的安全隱患及質量安全事故。本文結合工程實例,在充分了解場地的地質和水文條件的基礎上,對某大型工業項目基礎方案進行了分析比較,最終選用了強夯法處理,并對其處理效果進行了論述
1、工程實例
1.1 工程概況
擬建工程為某大型鋁廠廠房建設,廠區位于河南安陽林州市,廠區占地面積1200余畝。廠區內擬建建筑物主要包括工業車間及其配套設施,最大單體荷重150000kN,原設計擬采用鉆孔灌注樁基礎。
1.2 工程地質條件
本場地地貌單元上屬于低山丘陵區,該區表層主要被耕土覆蓋,局部地段灰巖出露;其它地段埋深約1-6m以淺為第四系中更新統坡積地層,以粉質黏土、黏土為主;以下為奧陶系中統灰巖。從地質條件來看,本場地巖溶發育一般,多溶蝕溝槽、石芽,分布較多被粉質黏土充填的小溶洞、溶穴。地層巖性及特征見表1:
表1 地層巖性特征一覽表
地層 巖性 埋深(m) 特征描述 承載力(kPa)
1 粉質黏土 1-6 褐紅色,可塑-硬塑。見短條帶狀高嶺土,見大塊漂石。 200-250
2 強風化灰巖 2-10 以大塊孤石或灰巖石芽為主,組成極不規律,局部以碎石夾粉質黏土為主。巖芯呈碎塊、短柱狀,長度約8-15cm,裂隙較發育。 400
3 中-弱風化灰巖 - 厚層狀構造,結構部分或未破壞,局部含有被粉質黏土充填的溶穴。 1000-2000
1.3 水文地質條件
場地內地下水位埋深較深(大于30米),可不考慮對基礎設計施工的影響。
2、地基基礎方案選擇
本場地巖溶發育一般,未發現大的空洞式溶洞,但場地內基巖面埋藏深度和強風化灰巖、小溶穴、溶洞分布極不均勻,這對于有效控制擬建建筑物不均勻沉降極為不利,需要選擇合理的地基基礎型式和地基處理方案避免不均勻沉降的發生。
根據以往類似工程經驗,在灰巖地區基礎方案可采用鉆孔灌注樁基礎,但本場地基巖面起伏太大,局部出露,局部埋深達10米,且基巖面呈石牙狀分布,極不規律,樁端持力層不好控制,若采用鉆孔灌注樁,需每樁設置勘探孔進行勘察驗證,經濟、工期等因素上不盡合理,而且淺層地基土局部夾有大塊孤石,個別直徑大于5米,施工成孔有一定困難。
強夯法適用于處理碎石土、砂土、低飽和度粉土、黃土、雜填土等地基,特別是處理非均勻回填地基,具有地基加固明顯,施工工期短,節省工程投資等諸多優點。強夯處理后的地基密實性、均勻性、承載力均可得到顯著提高。在技術可行的前提下,綜合考慮工期、經濟等因素,對大面積填方區、覆蓋層厚度較大非填方區均可采用強夯法地基處理。
本工程場地面積較大,且場地地形起伏較大,最大高差約50m,存在較大面積的填方及挖方區,且本場地完整基巖面起伏較大,灰巖破碎帶分布不均,對于建筑物不均勻沉降不好控制。結合場地地質條件、建筑物荷載特征及各建筑物設計標高,以技術可行、經濟合理為原則,最終建議采用強夯法地基處理。強夯法不僅施工效果好、而且可以就近取材,保持場地本身的土石方挖填平衡,大幅度節約投資,還大大縮短了工期,為工業項目的投產運營爭取了寶貴的時間。
3、社會及經濟效益
1)本工程所建議的強夯法地基處理,在施工過程中未出現任何異常情況,經檢測,處理后的地基土均勻性、承載力等均能滿足設計要求,竣工后經過3年多的使用,業主反映良好,通過對建筑物沉降觀察,沉降及變形量均滿足規范要求,取得良好的效果。
2)本工程若采用鉆孔灌注樁,保守估計工期在8個月左右,而采用強夯法地基處理,施工周期較短,實際完成地基處理只用4個月,大大縮短了工期,施工完成后,從現場反饋回的信息表明,工期,質量等都得到了保證,取得了良好的社會效益。
3)本工程建議采用的強夯法地基處理,工程投入較小,保守估算,與鉆孔灌注樁比較,節約成本在40%以上,取得了良好的經濟效益。
4、結語
灰巖邊坡場地不能盲目的根據以往類似工程經驗而提供沒有針對性的地基基礎方案,而應該根據不同工程、不同場地地層條件,精勘細測、科學分析比較,最終得出既經濟又合理的方案。本工程針對灰巖山區邊坡場地的具體場地條件、工程地質條件,依據有關規范和已有資料、經驗的基礎上,建議采用強夯處理填土地基的地基處理方案,既可達到所需承載力要求,又能保持場地本身的土石方挖填平衡,可顯著的節約投資和縮短工期,該方案在類似的工程中具有較好的借鑒意義及推廣前景。
參考文獻
[1]中國建筑科學研究院,建筑地基處理技術規范,中國建筑工業出版社,2002
地基處理技術論文范文5
關鍵詞:高速公路 擴建 路基沉降 特性 影響因素
Abstract: With the development of society of our country economy, highway traffic volume to increase ceaselessly, gradually cannot meet society traffic demand, the extension becomes necessary. This paper adopted in expressway extension occurred in the process of new old roadbed settlement, to study the settlement characteristics, influence factors, and put forward a constructive suggestion, for future highway expansion project to provide reference.
Key words: expressway; extension; subgrade settlement; characteristics; influencing factors
中圖分類號:U412.36+6文獻標識碼:A 文章編號:
隨著我國市場經濟的的快速發展,人們駕車出行次數逐年增加,導致高速公路的交通量逐年遞增。由于早期修建高速公路時受當時各種條件制約,設計人員對對高速公路的交通量迅猛增長估計不足,一些營運量較大主要干道的高速公路呈現出交通量飽和態勢,經常出現嚴重的擁堵現象。對現有交通量過大的高速公路進行加寬擴建將成為今后公路發展的趨勢。對現有高速公路進行改擴建,在我國還是一個新生事物,國內對高速公路拓寬改建工程完成的較少,如何進行改建拓寬沒有可以參照的方案和成熟的理論,從設計到施工,沒有經驗可循,對公路拓寬工程設計、施工規范涉及也不多。
1. 高速公路擴建過程中的路基差異沉降及技術現狀
高速公路擴建工程中,由于地基處理不當引起的破壞形式主要表現在路堤的差異沉降。通常道路從建設到運營,再到拓寬,往往需要經過很長的時間,經過長時間各種荷載作用,路基下的地基土顆粒骨架之間的氣體和水分逐漸擴散排出被荷載作用的地基體系,土顆粒重新排列后形成新的土體骨架,使得地基土顆粒之間變得更加緊密。也就是說道路拓寬施工之前,老路路基的固結沉降、次固結沉降己基本結束,地基幾乎不再發生沉降變形。但是拓寬工程一般是雙向加寬,在施工時對老路路肩產生擾動,新路基的填筑又會對擾動后的老路路基產生新的附加應力,在應力作用下會產生新的沉降,而新老路基的豎向變形不能保持一致,這就產生了差異沉降。同時,新建路堤的施工對原有結構物的影響也不可忽視,新路基填土超載預壓可能會引起路堤兩側的軟土地面上升撓曲,這種現象嚴重時可能會造成現有結構物失穩坍塌;而且新搭接路基土體向老路堤方向的擠壓可能引起老路堤的水平移動或傾斜。因此,在對現有高速公路改擴建工程方案分析中,研究發現工程實踐中最大的技術難題就是解決新老路基不均勻沉降導致路面縱向開裂和反射裂縫的問題。
目前,在我國雖然對已完成的高速公路加寬工程中積累了一些經驗,但對在軟土地基上拼接新路基時,防止新舊路基不均勻沉降還是沒有探索出技術可靠,經濟合理的方法能夠較好地解決這一問題。很多高速公路改擴建工程因在軟土地基處的地基處治效果不佳,通車不久后就出現了沿新舊路基拼接處縱向開裂等病害;同時,對拓寬工程的相關成果大多數是建立在試驗的基礎之上,缺乏相應的理論支撐,所以,有必要結合實際工程對高速公路拓寬工程中地基變形特性!新老路基拼接處地基處治方法及新老路面銜接等技術問題進行研究,尋求比較合理的解決方法,以減少工后各種病害,為今后道路拓寬改造工程施工提供科學依據,確保工程的設計施工質量。
2. 差異沉降的特性分析及影響因素
建筑物基底在附加應力作用下,地基土內各點除了承受土自重引起的自重應力外,還要承受附加應力。在建筑物荷載作用下,基底地基土主要由于壓縮而引起的豎向方向的位移稱為沉降。一般拓寬路基的沉降分成兩個部分,即老路路基的沉降和拓寬路基的沉降。
(1)拓寬對差異沉降的影響
拓寬方式分為兩種,一種是單側加寬:差異沉降的增加和拓寬寬度的增加是不同步的。并且,當拓寬寬度較小時,最大沉降發生在新路基路肩邊緣處,隨著拓寬寬度的增加,路基最大沉降點越靠近道路內側,且在新路基出現反向橫坡,即在新路基出現凹陷,在雨季容易出現雨水積聚,使路面使用功能下降且造成路面水損害。另一種是雙側加寬:與單側加寬相比,新舊路基的最大差異沉降略有減小。若對于相同的拓寬寬度,雙側加寬能使得加寬路堤重量分配到舊路兩側,將極大地改善新舊路基沉降曲線形態,對路面結構的受力也是有利的。另外,雙側拓寬可以減少拓寬所需土石方量。但是,雙側拓寬也加大了工程的施工難度。
(2)土基壓縮模量對差異沉降的影響
土基壓縮模量對拓寬路基頂面沉降曲線影響極大。首先,土基強度提高速度和沉降減小的速度不成比例,而是存在減速性。當提高相同的強度時,土基越軟弱,則對降低沉降的效果越明顯,這也從一個側面反映出對于軟弱地基進行處理的必要性。其次,土基在不同強度條件下,拓寬路基最大差異沉降也不同,總體上土基強度越低,拓寬后最大差異沉降越大。再者,土基強度變化時,拓寬路基頂面越遠離舊路中心點,沉降變化越明顯。
(3)沉降計算對差異沉降的影響
高速公路對地基要求甚高,在公路施工過程中,為了控制施工進度,指導后期的施工組織與安排,同時保證路基的穩定與適用,需要對路基的最終沉降量進行計算預測。所以,沉降計算方法也是影響差異沉降的重要因素。不同的計算理論,有不同的衡量標準,由于現實條件的限制,我國還沒有相當科學的計算理論體系,只是盡可能科學的計算差異沉降。因此,會造成差異沉降的不同。
(4)路基高度對差異沉降的影響
對于拓寬公路,路堤越高,穩定性越差,所產生的不均勻沉降也越嚴重,填土高度越小,新路基對舊路基的影響越小,舊路基的沉降越小,故沉降曲線前段越平緩;而因為填土高度小,舊路基對新路基的沉降影響作用也較小,舊路基坡腳線與新路基路肩間有相當的距離,沉降曲線受舊路基邊坡影響發生漸變的效果不明顯,使得沉降曲線后段也比較緩和。
3.高速公路擴建路基工程建議
(1)路基穩定性檢測
高速公路軟土地基沉降量的變化相當復雜,它與設計總沉降量的大小、觀測頻率、地質條件、地基處理方式、填土速率、填土高度、沉降控制方法以及沉降穩定狀態等因素有關。因此需要對施工全過程分階段確定測量等級。首先,根據施工路段的具體情況,制定詳細的沉降觀測現場工作要點、工作程序,成立自上而下的沉降觀測工作管理體系。 其次,詳細制定各施工階段的沉降觀測方法、觀測精度標準,以及觀測數據匯總格式,確保沉降觀測數據的精確性和正確性。最后,基準點、工作基準點必須按規范要求制做和埋設,基準點、工作基點和沉降板觀測標的保護,要有一個具體措施,確保沉降觀測數據的連續性和完整性。
(2)確定土基壓縮模量
最大差異沉降的增加和土基壓縮模量的減小不成反比例。當土基壓縮模量減小到一定程度,路基最大差異沉降將急劇增大,工程中對軟弱土基進行處理是十分必要的;路基的差異沉降導致的路面應力是很大的,只要路基差異沉降超過臨界值,路面銜接部必然會發生開裂現象。因此拓寬工程中應主要針對加寬部分地基以及路基進行處理,而沒有必要對路面銜接部進行防裂處理,但應適當進行封水處理。
(3)科學的沉降計算理論
不同的計算方法有不同的優缺點,不同的適應范圍。在實際工程的沉降計算中,并不單純地依賴于某一種方法,只有對每一種計算方法的原理、優缺點和計算結果的質量都有了了解之后才能在實際運用的過程中靈活地選擇適合的計算方法。目前我們對拓寬后舊路基的差異沉降還沒有成熟的理論來計算,而新舊路基的沉降差異主要是對老路路肩開挖后的道路結構體系的平衡被破壞和新路堤填筑后新老路基固結的速度不協調所引起的,而新填路基的沉降有較為成熟的理論計算可以得到解析解基于這種情況的限制,我們將在今后的理論創新中進一步發展。
4 結論
隨著我國綜合實力的提升,針對當前交通業的不斷發展,我國立志于將交通建設事業推向一個新的階段。在不斷避免現實障礙的同時,努力學習外國的現今技術,借鑒與創新相結合,走出一條具有“中國特色”的交通建設道路。
參考文獻:
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[2]高捷婷.高速公路路基加寬方案的技術經濟比選分析.東北林業大學碩士學位論文,2009.
地基處理技術論文范文6
【關鍵字】鐵路橋涵建設 施工 基坑 鉆孔 技術
一、鐵路橋涵建設的步驟
在一座鐵路橋涵的建設過程中一般都要進行一下幾個步驟:一是前期的細致規劃,二是對工程的可行性進行評估,三是勘測地形等環境因素,四是施工。施工是最后要體現出來整個的設計過程中設計者的設計思想和設計意圖的的最終目的,建造出來一個既可以滿足運營目的又可以體現出其空間藝術感的工程實體,所以說施工中所運用的技術在整個的建設工程中占據著舉足輕重的地位。在當今這個科學技術高速發展的環境中,對于一些橋涵的建設來說,雖然在前期的規劃、和可行性評估等方面已經可以很好的完成了,但是能否更好的在施工過程中體現設計者的意圖,仍然是一個具有挑戰的問題。從另一個角度來講,完善橋涵施工技術同樣也可以為橋涵的設計帶來更多靈活多變的形式提供了條件,也為在橋涵建設上應用新的材料提供了有力的條件。設計和施工是相互依存的,設計可以促進施工技術的完善,施工同樣可以保證設計的完美實施,兩者相互促進,才可以推動橋涵建設事業的良好發展。
施工技術是一門復雜的技術,它包含如下幾個過程:一,施工設計計算;二,施工的方法;三,手段和工藝。在整個橋涵的施工過程中,施工技術的主導地位是毋庸置疑的。施工技術是否先進,是施工所需要采取怎樣的方法和手段的先決條件,它甚至可以決定工程的進展。對于一個結構相對復雜的橋涵設計,必須配合良好的施工技術,才能制定出良好的設計方案和可行的施工方法,起到知道施工的作用。
二、鐵路橋涵施工中幾種常見的缺陷及解決方法
在既有鐵路線路中的問題
施工組沒有和有關的單位部門簽訂相關的安全協議,在施工之前沒有對施工的路段進行好調查,事先不能發現施工路段存在的一系列問題,也無法及時的找出解決的方案。比如施工的路段是否有地下設施,對于地面上的設施沒有調查清楚其功能,用途,和是否在用,既有鐵路橋涵地基軟弱的問題。對于在既有線鐵路橋涵施工的過程中,往往會遇到地基軟弱的問題,這個問題直接影響到鐵路橋涵建設的質量,這不但不利于鐵路橋涵的建設,也大大的阻礙了施工的進程。
目前為止,解決這種現象的唯一方法,就是利用預埋反力粱來支撐整個框架頂板結構,這種方法可以使橋涵產生一些靜壓力,達到穩固的效果??墒?,因為軟土一般都會比較厚,在施工過程中,受到樁長度與間距的影響,使得接樁次數變得頻繁,使成本大大的增加,施工質量不能得到保證,對于凈空的橋涵尤甚。因而做好的解決辦法就是在施工之前要與有關的部門和單位取得聯系,簽訂好相關的建設協議。對既有鐵路橋涵路段是否有地下建筑、進行好勘察,對于地面上的設施沒有調查清楚其功能,用途,和是否在用,既有鐵路橋涵地基軟弱等問題都要做好統計,做好施工的運算與規劃,避免施工所帶來的風險。
基坑的開挖問題
在基坑的開挖階段,往往會遇到未在周邊設置護欄、遇到不穩定的邊坡、無法控制頂周邊的的壓載等等問題。
解決基坑開挖問題在鐵路橋涵的施工中應用的技術:
(1)注漿施工技術
所謂注漿施工,主要包括三種方式:一是為鉆孔注漿提供先決條件,即利用便梁架空,在這個狀態下挖除大約2.5m厚的土;二是如果不進行便梁架空,就省去了挖土的步驟,那么孔洞就不會產生,這時就只能從偏斜的方向進行注漿,等到注入的泥漿達到一定的強度的時候,就可以開始進行施工了;三是在預制箱身時,先在底板上預置一些注漿孔,之后讓箱身頂部到達一定的位置之后再進行注漿。就鐵路橋涵的施工而言,其中有以下幾個具體的注漿工藝,即對鐵路橋涵漿液以及配合比進行選擇、注漿孔的間距和和注漿深度、膠凝時間、注漿量以及注漿順序五個方面。
(2)水泥粉煤灰碎石樁
水泥粉煤灰碎石樁又可以簡稱CFC樁,是最近幾年發展起來的一種處理軟弱地基的新方法。它的主要原理是在碎石樁的基礎上摻入一定量的石膏,少量的水泥和一些煤灰粉,將這些原料加水攪拌、合成后,就可以制定出具有一定強度的的樁體。具體有深層攪拌法、震沖法、深層攪拌法等操作方法。
3、地基的承載力問題
地基的承載力不夠均勻,臺深不夠直順等等問題,都會給施工帶來困擾。在對鉆孔樁施工的過程中,沒有事先考慮到列車行駛中所造成的震動會增加護壁泥漿的比重,過近的泥漿池會浸泡路基,打入樁時使線路變形。
加強地基的承載力的辦法:判斷地基是否良好,一般需要兩個條件,一是要有較高的強度,另一個是要有較低的壓縮性,但在現實的施工當中,我們所遇到的的實際地基的性質大都不會令人滿意,這時候如何處理地基就變成了一個重要的問題,對地基的處理規劃,完全要根據上部的結構來選擇,根據上部結構的要求,對地基進行必要的加固或改良,提高地基土的承載力,保證地基穩定,減少地基的沉降或不均勻沉降,消除濕陷性黃土的濕陷性,提高抗液化能力等。常用的人工地基處理方法有換土墊層法、重錘表層夯實、強夯、振沖、砂樁、擠密、深層攪拌、堆載預壓、化學加固等方法。其中比較實用的是拼擠樁施工法,具體操作為灰土擠密和砂石裝。
4、基坑的排水問題
基坑的排水問題,是重點中的重點。
解決基坑排水的問題的方法:在對基坑排水的施工中,如果直接排水遇到了困難,那么可以適當的變換方法,例如采取井點法來降低地下水位。對于某些特殊的基坑,例如飽和粉沙土質,如果將水匯集在一起并抽水然后進行開挖,會使基坑中的粉細沙大量流淌,因此傳統的方法就不可行了,這時候就可以利用到井點法。同樣的我們也可以在基坑的四周利用無秒混凝土圓管,靠抽水來降低基坑水位。
5、施工人員的操作問題
在施工的過程中,施工人員往往會出現如下的操作問題,沒有制定與執行挖孔的專項施工方案,沒有對孔口做有效的防水措施和物體落入措施,孔上的作業人數過多,是用吊車移動鉆機和安裝導管時操作不當。
解決施工人員操作問題的方法:在整個施工操作的進程中,施工人員往往會出現沒有制定與執行挖孔的專項施工方案,沒有對孔口做有效的防水措施和物體落入措施,孔上的作業人數過多,是用吊車移動鉆機和安裝導管時操作不當等問題。要想解決這些問題,首先要制定好挖孔的施工方案;并嚴格按照施工方案來操作;其次要對孔口做一個有效的防水和物體落入措施,然后要嚴格控制好孔上操作人員的數量,不可以超過孔口的承載力;最后,在進行吊車移動鉆機和安裝導管等操作時,要嚴格按照施工計劃來進行。
三、小結:
鐵路橋涵建設是鐵路建設中的一個重要環節,如何科學合理的進行鐵路橋涵建設,是一個鐵路建設企業在堅持科學發展觀道路上,一個重要的步驟,只有合理施工,統籌規劃,才能搞好鐵路橋涵的建設。
參考文獻:
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