软土路基加固与监测技术研究毕业论文

2025-06-16

(2)沉降标制作:将Φ40mm的镀锌钢管焊接于500×500×8mm厚钢垫板上,竖管分段制作,两头制作螺纹接头,并用4条Φ10mm钢筋焊接牢固,钢管每条长度约为1m可随堆载高度变化而及时接长;

(3)铺设砂垫层后,按设计要求位置安放沉降盘,回填时一定要保持竖管的垂直度。放置完毕后,立即测量杆顶初始高程;

(4)在堆载施工期间,将沉降标内部观测管及外部保护管逐节升高,按长时接杆前测量一次,接杆后随即再次测量杆顶标高,并将上述测量数据记入记录表中;

(5)数据整理时,根据观测及计算结果,绘制沉降~荷载~时间关系曲线。以判断地基稳定状况,控制加荷速率,实现信息化施工。

4.观测频率

在加载期的观测频率为每天1次,满载后的观测频率为5天1次,后期观测频率可根据现场实际情况作适当调整。

5.控制标准:竖向沉降≤15mm/d(有超载预压土区); 竖向沉降≤10mm/d(无超载预压土区)。 c.分层沉降观测 1. 目的

由于沉降板观测结果是地基土的总沉降量,而地基各土层的固结压缩情况无法区分开来,为了了解各深度土层的固结、沉降情况,就必须用深层分层沉降仪来进行观测。

2. 布置

仪器布置平面位置及沉降磁环的埋设如设计图所示。 3. 实施方案

(1)首先检查监测仪器设备是否在质检有效期内,只有在有效期内的监测仪器方可在本工程中使用;

(2)施工开始时须在远离工地的地方设一个水准基点,作为测量参考点。水准点必须牢固可靠,并定期进行校核;

(3)仪器埋设前,按照沉降环设计标高或根据加固前加固土层的实际情况,将每一个沉降环的固定环固定在连接好的引导管上。引导管最下端管口封紧,胶带密封;

(4)钻机成孔至设计底标高,将连接好的引导管放入孔中,用粘土封孔; (5)沉降环埋设后,用测头、接收器、水准仪、钢尺进行观测,直至沉降环位置稳定,作为初读数,埋设完毕;

(6)在堆载施工期间沉降环引导管随着堆载厚度的增加而接高,接口处必须用管箍连接密封,防止泥沙和水进入管内;

(7)根据观测结果,以时间为横坐标,各磁环的沉降值为纵坐标,绘制成荷载~

时间~沉降曲线图。

4.观测频率

加载期观测频率为每天1次,满载后观测频率为5天1次。后期监测频率可根据现场情况调整。

4 孔隙水压力观测

a.目的

反映土体固结程度的指标是土体内孔隙水压力,因此必须用埋设在不同深度处的孔隙水压力测头来监测地基土中孔隙水压力的变化过程,从而计算出土层的固结程度,分析地基强度增长情况。

b.布置

仪器布置平面位置及孔隙水压力测头的埋设如图所示。 c.实施方案

(1)首先进行室内率定,将率定正常的孔隙水压力传感器滤水环在埋设前预先煮沸,以便充分排出滤水材料内的气泡,并在煮后应始终将其放置在水中直至现场埋设;

(2)钻机成孔,套管跟进,直钻至设计要求埋设深度以上0.5m,钻孔内充水至孔口;

(3)将经排气处理的传感器在饱水的情况下移入孔中,用钻杆送至预埋土层,并压入到设计深度;

(4)经检查已埋设的孔隙水传感器工作正常后,进行封孔。否则重埋。封孔后,将孔隙水压力导线集结成束;

(5)确定初始读数,传感器埋设完毕后应立即观测孔隙水压力的变化,直至读数稳定,此读数即为初始读数;

(6)根据观测结果,绘制孔隙水压力、超静水压力~荷载~时间过程线,计算分析孔隙水压力及固结度。

d.观测频率

在加载期的观测频率为每天1次,满载后的观测频率为5天1次,后期监测频率可根据现场情况调整。

e.控制标准:孔压增量/荷载增量<0.6

5 静力触探

a.目的

根据qc、fs贯入曲线的线型特征,参照临近钻孔的分层资料划分土层,从而确定该区排水板长度;确定淤泥、含砂淤泥处理前后的性状,评价砂垫层的密实程度,确定卸土时间,辅助确定孔隙水压力。

b.布置

参照勘察钻孔布置图,布置于钻孔之间,当钻孔较疏或土层较厚时,适当的进行加密。

c.实施方案

(1)第一次静力触探试验应在砂层施工完毕,插板前进行。首先要率定探头,求出地层阻力和仪表读数之间的关系,以得到探头率定系数,一般在室内进行。新探头或使用一个月后的探头都应及时进行率定。

(2)现场测试前应先平整场地,放平压入主机,以便使探头与地面垂直;下好地锚,以便固定压入主机,将电缆线穿入探杆,接通电路,调整好仪器。试验深度为穿过含砂淤泥进入下卧层不小于1m;

(3)采用LY-15双桥静力触探仪,边贯入,边测记,系数数据采集采用LMC310,贯入速率控制在10~20mm/s。

(4)反力装置采用堆载方式;

(5)第二次静力触探试验应在达到设计恒载时间后进行。

6 边桩位移观测

a.目的

边桩主要观测堆载时的边坡位置表层土的水平位移和隆起情况,确定表层地基的稳定状态。并结合深层水平位移分析土体表层的侧向位移方向、范围及变化规律,控制加荷速率。

b.布置

根据设计提供的监测点平面布置图进行布置。 c.实施方案

(1)先在加固区外的地方设置测量基点(基线),确定边桩位置; (2)位移边桩采用钢管埋设于设计要求位置;

(3)位移边桩的埋设采用打入方式,主管打入地基指定深度后其顶部焊接带十字丝车件,以十字丝的交点作为观测点;

(4)加荷过程中采用经纬仪测量出各观测点到测量基点连线(基线)的距离,从而推算出边桩位移量,用水准测量来推算边桩的隆起量。

d.观测频率

加载期观测频率为每天1次,满载前期观测频率为5天1次,满载后期观测频率可根据现场实际情况调整。

e.控制标准 水平位移<6mm/d。 f.深层水平位移观测

1. 目的

由于淤泥土抗剪强度低,随着荷载的施加,淤泥层有可能在荷载作用下发生剪切破坏而侧向挤出,从而导致地基失稳。埋设测斜管的目的就是为了监测软土层不同深度处的侧向变形情况,为加载过程和加载速率控制提供指导。

2. 布置

仪器布置平面位置及测斜管的埋设参见设计图纸。 3. 实施方案

(1)钻机成孔至所需标高,然后将逐根用管箍连接至设计要求长度导管放入孔内,导管连接部分用自攻螺丝固定,各管连接时导槽要相通,而且管端封紧,并将十字槽一轴对准变形测量方向,以减小侧向位移引起的测量误差;

(2)将导管底部埋入硬层(陆相沉降层),作为固定端。导管埋设后,用测斜仪对其进行2~3次观测,直至导管位置稳定,此测读数即为初始读数;

(3)经检查仪器工作正常后,将测头导轮卡置在预埋好的测斜管的导槽中,轻轻将测头放入测斜导管中,放松电缆使测头滑至孔底,记下深度标记,当触及孔底时,应避免激烈的冲击,测头在孔底放置5min,使测头温度与环境温度一致;

(4)将测头拉起至最深标志处作为测读起点,根据电缆标志,顺次500mm测读一次,直至导管顶端为止。沿位移方向正负方向各测读一遍。按照要求作好每次测试记录,记入记录表中;

(5)根据观测结果,绘制水平位移沿深度变化曲线,并对曲线进行分析,判定地基的稳定状态。

4.观测频率

加载期观测频率为每天1次,满载前期观测频率为5天1次,满载后期观测频率可根据实际情况调整。

5. 控制标准 水平位移<0.6cm/d。

7水位观测

a.目的

通过水位观测,确定地下水位的变化过程,配合孔隙水压力,分析地基的固结情况。

b.布置

仪器布置平面位置及水位管的埋设如设计图所示。 c.实施方案

(1)钻机成孔,套管跟进或泥浆护壁,直钻至设计要求埋设深度;

(2)将下端封口的水位管放入钻孔中,并逐根用管箍连接至设计要求长度。向

水位管内灌清水至与钻孔中水面一致,封闭水位管并拔出套管;

(3)水位管埋设后,用水位仪进行观测,当水位稳定后,才可正式施工,此读数即为初读数;

(4)进行水位测量时,应同时记录加荷历时、荷载大小以及降雨量、潮位和天气等情况。按照要求作好每次测试记录,记入记录表中;

(5)根据观测结构,绘制水位~荷载~时间过程线,联合孔隙水压力测试结果分析计算加固土层固结度。

d. 观测频率

在加载期的观测频率为每天1次,满载后的观测频率为5天1次,后期监测频率可根据现场情况调整。

8.十字板剪切

a. 目的

地基处理前后进行十字板剪切试验,测出土的抗剪力矩,以确定土体抗剪强度。 b.实施方案

(1)第一次十字板剪切试验应在砂层施工完毕,插板前进行,安装及调平电测式十字板剪切仪机架,用地锚固定,并安装好施加扭力的装置;

(2)将十字板头接在传感器上拧紧,然后将其所附电缆及插头与穿入钻杆内的电缆及插座连接,并进行放水处理。接通测量仪器;

(3)将十字板头垂直压入土中至预定深度,并用卡盘卡住钻杆,使十字板头固定在同一深度上进行扭剪。在扭剪前,应读取初始读数或将仪器调零;

(4)剪切开始,匀速转动手摇柄,摇柄每转一周,十字板头旋转一度。每10s使摇柄转动一周,每转动一圈测记应变读数一次。当读数出现峰值稳定值后,再继续测记1min。CB520021-94规范规定,十字板头插入预定深度后需静置2~5min后才能开始扭剪,并应在2min内测得峰值强度;

(5)松开钻杆夹具,用手或管钳快速将探杆顺时针方向旋转6圈,使十字板头周围的土充分扰动后,立即拧紧钻杆夹具,重复步骤(4),测记重塑土剪切破坏时的应变仪或测力仪的读数;

(6)完成一次试验后,松开钻杆夹具。根据需要,继续将十字板头压至下一个试验深度,重复(3)~(5)步骤。

9. 砂、土密实度

a. 目的

检测砂、土的密实程度,看是否达到设计要求。 b.要求

(1)每施工完一层砂或土后进行一次检测。

南昌工程学院

NanChang Institute Of Technology

专 科 生 毕 业 设 计 (论 文)

论文题目: 路软土地基加固与监测技术研究 学 生: 学 号: 指导老师: 专 业: 学 院:

二零一二年六月

南 昌 工 程 学 院 毕业设计(论文)任务书

一、毕业设计(论文)题目: 公路软土地基加固与监测技术研究 二、毕业设计(论文)使用的原始资料(数据)及技术要求: 1、课题原始资料 (1)工程名称:德昌高速公路D10标软土地基加固 (2)建设地点:上饶地区 (3)工程规模和技术方案:德兴至南昌高速公路全线采用双向四车道高速公路标准,路基宽26米,设计行车速度为100KM/h,沥青混凝土路面。汽车荷载等级为公路-I级,设计洪水频率:特大桥1/300,路基和其它桥涵1/100。 德昌高速公路软基D段软基试验段工点设计方案为:试验段里程共300m,其中150m为粉喷桩处理试验段,150m为CFG桩处理试验段。为了对比加固效果,试验段对梁种加固方式的地基进行了加固效果检测和过程监控。 2、技术要求 课题要求学生独立完成某高速公路软土地基的加固方案的编制,包括软基处理方案的措施、软基沉降的监测方法等。 通过该课题的研究,使同学们对软土地基的加固方法有所了解,知道每种软基加固方法的使用范围,每种加固方法的优缺点等;同学们通过研究应该知道软基监测的重要性,知道监测数据的处理方法和应用等。 三、毕业设计(论文)工作内容及完成时间: 1、工作内容 (1)通过查阅资料,了解目前国内外公路软基处理的方法,以及每种加固软基的方法适用范围,知道每种软基加固效果的优点和不足。了解软基处理和监测方法的发展动态和最新的研究方向。 (2)根据任务书给定的公路软基地质情况和公路的等级,合理选择软土地基的加固方法,如可以采用水泥搅拌桩加固软土、也可以选用水泥粉煤灰碎石桩加固(CFG桩)方法; (3)对加固的软基进行地表沉降观测和数据处理,沉降观测的方法有沉降板法、也有光纤传感器自动监测方法。同学们可以任选一种方法进行研究。 (4)对所采用的软基加固方法进行评价,主要是加固效果如地表沉降、孔隙水压力消散、桩土复合地基的承载力、以及桩与土的应力分担等。 2、进度及完成时间 本毕业设计可根据学生对专业知识掌握的熟练程度,可分为4个阶段进行(共10周),时间为2012年4月 9日——2012年6月22日,时间可根据实际情况进行调整。 (1)第一阶段(2周):时间为2012年4月 9日——2012年4月22日 结合毕业实习了解该课题项目所涉及的范围,在毕业实习期间注意收集相关资料。熟悉公路工程软土地基施工等方面的技术规范、标准等,了解该课题国内外研究的最新动态。 (2)第二阶段(2周):时间为2012年4月23日——2012年5月6日 根据课题项目的软土地质情况和工期要求,选定施工加固方案,也可以进行多方案比选,选择一种较为适合该项目的软土地基加固方案 。 (3)第三阶段(2周):时间为2012年5月7日——2012年5月20日 对所选的软土地基加固方案进行分析,从理论上解释其加固软土的机理,分析加固后的复合地基强度形成过程。 (4)第四阶段(2周):时间为2012年5月21日——2012年6月3日 加固软土地基过程中及施工完成后,采用何种监测方法来监测软土地基的变形,以确保路堤施工安全和确定路面加载时机,对监测数据进行加工处理和分析,预测工后沉降是否符合规范要求。 第五阶段(2周):时间为2012年6月4日——2012年6月22日 编制课题总说明,完善毕业设计有关内容,撰写毕业设计摘要,定稿及装订。 四、主 要参考资料: 1、交通部标准《公路工程质量检验评定标准》JTG F80/1-2004、人民交通出版社 2004年。 2、《建筑地基基础设计规范》(GB 5007-2002) 3、《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79-2002) 4、《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》(JTJ017-96)人民交通出版社、1996年 5、交通部《公路路面基层施工技术规范》人民交通出版社、2000年 6、交通部标准《公路路基施工技术规范》人民交通出版社、2000年 7、交通部标准《公路沥青路面施工技术规范》人民交通出版社、2000年 5、其他相关技术规范 土木与建筑工程学院 道路与桥梁工程 专业 09道桥 班

学生: 姜 淳 , 吴 楠 , 武 禄 禄 , 黎 海 建

日期: 自 2012 年 4 月 9 日 至 2012 年 6 月 22 日

指导教师: 张 鸿

助理指导教师(并指出所负责的部分):

教研室: 道路与桥梁工程 教研室主任:

目录

摘要 ................................................................................................................................................................... 5 ABSTRACT ...................................................................................................................................................... 6 第一章 绪论 ..................................................................................................................................................... 7 1.1软土的定义 ............................................................................................................................................. 7 1.2软土沉积的环境 ..................................................................................................................................... 8 1.3国内外研究现状 ..................................................................................................................................... 9 第二章 软土地基............................................................................................................................................ 12 2.1 软土地基的物理力学特性 ................................................................................................................. 12 2.2 软土处理的目的和意义 .................................................................................................................... 12 2.3 软土地基的危害 ................................................................................................................................ 13 2.4 软土处理的一般原则 ......................................................................................................................... 14 第三章 软土地基加固方法 .......................................................................................................................... 15 1、软土地基加固方法 ............................................................................................................................... 15 2、适用范围 ............................................................................................................................................... 17 第四章 路基沉降及验算 .............................................................................................................................. 19 4.1沉降的一般规律 ................................................................................................................................... 19 4.2 沉降计算 ............................................................................................................................................... 20 4.3 沉降系数的影响因素 ........................................................................................................................... 23 第五章 德昌高速公路加固方案 .................................................................................................................. 25 方案一:粉喷桩加固处理.......................................................................................................................... 25 方案二:CFG桩加固处理 ......................................................................................................................... 29 第六章 监测分析.......................................................................................................................................... 33 第七章 结论 ................................................................................................................................................. 42 参考文献 ......................................................................................................................................................... 43

公路软土地基加固与监测技术研究

摘要

所谓软土,是指强度低,压缩性较高的软弱土层。多数含有一定的有机物质。由于软土强度低,沉隐量大,往往给道路工程带来很大的危害,如处理不当,会给公路的施工和使用造成很大影响。软土根据特征,可划分为:软粘性土、淤泥质土、淤泥、泥炭质土及泥炭五种类型。路基中常见的软土,一般是指处于软朔或者流朔状态下的粘性土。其特点是天然含水量大、孔隙比大、压缩系数高、强度低,并具有蠕变性、触变性等特殊的工程地质性质,工程地质条件较差。选用软土作为路基应用,必须提采取出切实可行的技术措施。

一般软基加固方法有:表层处理法、置换法、加载法、竖向排水法等。 一般监测方法有:高程测量、表面沉降监测、分层沉降监测、孔隙水压力监测、静力触深、边桩移位监测、水位监测、十字板剪切、沙土密实度等。

关键词:软土地基; 加固方法; 监测方法。

3. 挤密作用

在粉土、砂土和塑性指数较低的粘性土地基中,采用非排土法施工时,施工对土体的振动或挤压使土体得到挤密,提高了桩间土的强度和桩侧法向应力,使得桩侧摩阻力得到增加,桩体的承载力得到加强,进而提高了复合地基的承载力。

c、CFG桩复合地基理论的研究现状

(一)桩土一体化作用性状

CFG桩是在碎石桩的基础上改进而成的,其侧摩阻力远远大于一般的混凝土预制桩和钢桩.由于在碎石中加入了粘性材料如水泥、粉煤灰等,使得整个桩成为一个整体.在桩体没有破坏之前,桩体荷载可以通过桩侧摩阻力和桩端端承力传递给桩间土和下卧层,并在桩和基础之间设置了一定厚度的褥垫层,在上部荷载作用下,桩顶出现应力集中,桩顶向上刺入褥垫层,基础和褥垫层也会产生向下位移压缩桩间土,这样就调动了桩间土的承载能力,使得桩土作用一体化,从而达到了桩土共同承担荷载的目的,还大大提高了复合地基的承载力.而对于一般的粘性土、粉土和砂土,桩端有好的持力层,经CFG桩处理后就可以作为多层或高层建筑地基。

(二)褥垫层的设置

为了保证桩土共同受力,减少基础底面应力集中,应设置褥垫层.根据CFG桩复合地基垫层的作用机理,研究者提出了一种CFG桩复合地基最佳桩间距、最佳垫层厚度、桩土应力比和实际置换率的解析表达式.褥垫层的粒径宜采用中粗砂、级配碎石,最大粒径不宜超过30 mm,而不宜采用卵石.如果褥垫层过小,CFG桩对基础冲切应力集中,导致基础设计尺寸加厚,需增加桩的数量和长度才能达到设计要求;而褥垫层厚度过大时,桩土沉降一致,桩承担的荷载比就太小,复合地基的承载力则不会有大幅度提高,桩的设置就失去了意义.因此褥垫层应取150~300 mm较为合适,当桩径大、桩间距大时取大值.

(三)CFG桩复合地基的负摩阻力的影响及研究

CFG桩复合地基在使用过程中,整个地基会固结沉降.如果桩向下位移量大,而土的沉降较少,会对桩有向上的相对位移,桩周土对桩周表面产生向上的摩阻力,称为正摩阻力.但是当桩周土的沉降超过桩身沉降时,将对桩产生向下作用的摩阻力即称为负摩阻力,相当于使桩身荷载加大,降低了桩的承载能力.由于地基土上部累计沉降小,下部沉降大,桩身上部受正摩阻力,下部受负摩阻力,桩身正负摩阻力分界点称为中性

点(图2).桩向褥垫层的上刺使桩发生相对于土的向上位移,将产生负摩阻力,中性点也相应上移.所以褥垫层的厚度对CFG桩复合地基的负摩阻力的大小有很大影响,当垫层厚度很薄时,桩的上刺入量很小,垫层的变形协调不明显;随着垫层厚度增加,在其他条件不变的情况下,桩体上刺量逐渐增大,相应的负摩阻力值也增大,中性点的位置也向下移动,会降低复合地基的承载力.负摩阻力也与褥垫层模量的大小有关,在上述条件不变的情况下,当垫层模量很大时,桩的上刺作用刺入量很小,负摩阻力也很小.

所以在CFG桩复合地基设计时,应充分考虑负摩擦阻力的存在,不可使褥垫层的设置过厚.根据CFG桩复合地基的作用机理和特性,通过对复合地基CFG桩负摩阻力大小的计算,基于桩土变形协调条件,求出复合地基CFG桩负摩阻力的作用长度.根据负摩阻力大小和作用长度分析在CFG桩复合地基中负摩阻力的危害和影响,并提出一些相应的结论和处理措施.

图2 正负摩阻力简图

第六章 监测分析

1 软基处理施工监测检测的意义

监测检测是软基处理工程的重要组成部分。在地基加固的施工过程中,需进行必要的监测检测工作,通过埋入地基土中的各种仪器,可反映出地基预压荷载大小、地基的固结、沉降和位移随时间和空间的变化。通过对这些观测数据进行处理、分析、计算,从而对地基加固的施工质量、地基的加固效果做出评估。这是实现对地基加固施工过程的动态监测、动态检测、指导施工的必要手段,可为后续工程的施工、场区的使用提供重要的依据。

1 监测检测项目及数量

加固区监测项目有:表层沉降观测、分层沉降观测、孔隙水压力观测、边桩位移观测、深层水平位移观测以及水位观测;检测项目有:静力触探、场地卸载前钻探、十字板剪切、标贯以及砂、土密实度。具体监测检测项目设置如表1所示。

表1 加固区主要监测检测项目一览表 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 度 目 高程测量 表层沉降 分层沉降 孔隙水压力 静力触探 边桩 深层水平位移 水位 十字板剪切 砂、土密实监测检测项单位 m2 组 组 组 组 个 组 组 组 点 数量 3点/1000m2?层 程 整个地基加固过程 整个地基加固过程 地基加固前后 上砂、上土过程 备注 整个地基加固过程 整个地基加固过程 整个地基加固过程 整个地基加固过程 地基加固前后 整个地基加固过11 12

钻探 标贯 个 组 54 卸载前 砂垫层完成后 2 监测检测总要求

a.现场观测仪器埋设要求 (1)沉降板

沉降板在铺设砂垫层设置排水板后进行,在埋设沉降板之前发生的沉降可根据原始地面标高、砂垫层厚度和沉降板埋设前的砂垫层标高等数据推算出。沉降板埋设后要注意保护,一旦被损坏应立即修复并补测标高。

(2)孔隙水压力计

孔隙水压力计布置在淤泥层中,要求自上而下淤泥底面布置一个,淤泥层中间隔3.0m布置,在插板完成后设置,要求每个钻孔埋设一个孔压测头,埋设应满足有关技术规程的要求。

(3)分层沉降仪

分层沉降仪布置在淤泥中,分层沉降磁环要求淤泥底面和顶面各布置一个,淤泥层中间隔3.0m布置,分层沉降管和磁环在插板完成后设置。

(4)测斜管

测斜管布置在预压土坡脚,要求测斜管渗入淤泥层下下卧层2.0m以上深度,在插板完成后设置。

(5)边桩

边桩在插板和水平排水系统完成后设置。

各监测检测仪器的埋设必须在指定的位置按有关操作规程进行。 b. 观测

所有测点均需在施工前准确地测定其初读数;各监测检测项目的观测必须认真、细致、准确,严格按照操作规程进行。

施工期加强观测,利用实测沉降速度、位移增量及孔隙水压力增量控制堆载速率。其控制标准要求如下:

①沉降板 竖向沉降≤15mm/d(有超载预压土区) 竖向沉降≤10mm/d(无超载预压土区) ②边 桩 侧向水平位移<6mm/d ③孔 压 孔压增量/荷载增量<0.6 监测检测频率见表2

表2 监测检测频率计划安排表 项目 高程测量 表层沉降 分层沉降 孔隙水压力 水位 边桩位移 深层水平位移 静力触探 十字板剪切 砂、土密实度 钻探 标贯 c.记录及资料整理

每一监测检测项目用标准的观测记录表记录,每次观测所得数据及时整理分析,并绘制成图表。在施工过程中若观测结果显示异常,及时向业主、设计、监理和施工单位等有关部门汇报,指导工程的施工。

监测检测频率 加载期间 1天1次 1天1次 1天1次 1天1次 1天1次 1天1次 满载期间 5天1次 5天1次 5天1次 5天1次 5天1次 5天1次 备注 地基加固前后 地基加固前后 地基加固后 注:后期监测检测频率根据现场情况可作调整。

3 监测检测实施方案

a. 高程测量

原始地面、砂垫层和预压层等填筑前后都需进行高程测量,填筑期间每天须详细记录填筑范围及厚度,从而确定填筑工作量。

b.表层沉降观测 1. 目的

观测地表沉降量及沉降过程,掌握土体在荷载作用下产生的变形,分析土体变形及控制地基加固质量,根据实测沉降曲线推算土体的固结度和残余沉降量,预测沉降趋势,评价地基加固效果,确定合理的卸载时间。

2. 布置

根据设计提供的监测检测平面布置图进行布置。 3.实施方案

(1)施工开始时必须在远离加固区的地方设一个水准基点,作为测量参考点。水准点必须牢固可靠,并定期进行校核;

(1)压缩系数

为了说明软土压缩性的高低,要有一个指标,最常用的压缩性指标为压缩系数,习惯上以小写字母a来表示,其意义是增加一个单位的竖向压力所产生的孔隙比的改变量(减小量),用数学式表示为:

??e a??p孔隙比e是随压力p的增加而减小,为了使参数为正数,上式右端有一负号。A实际就是e-p曲线上割线某一斜率的绝对值。A是右因此的,常用单位MPa?1,也可以为kPa?1,上式也可表示为:

e?e2 a?1p2?p1式中:p1—初始应力(MPa或kPa); ; p2—终了应力(MPa或kPa)

e1—p1所对应的孔隙比;

e2—p2所对应的孔隙比;

由于e-p关系是一条曲线,其割线斜率是变化的,故压缩系数不是一个常数,它随压力而变,压力愈大,压缩系数愈小。为了比较各种土压缩性的大小,就需要规定一个统一的压力范围。为了便于应用和比较,通常采用压力间隔有p1=100kPa增加到p2=200kPa时所得的压缩系数?1?2来评定土的压缩性。

(2)压缩指数

孔隙比e与压力p的试验关系也可以在半对数上点绘,e用普通坐标,p用对数坐标,则成为e?lgp曲线。研究表明,初始下弯段的范围与土体历史上曾经受到过的压力大小有关。如果历史上曾经受到过较大的压力,那么在试验压力小于该压力时,

e?lgp曲线都是下弯的,既初始曲线段范围大;如果是新沉积的土,历史上没有受

过任何压力,则开始的下弯段很短,整个试验曲线差不多就是一条直线。把历史上曾经受到过的最大有效压力称为前期固结压力,以pc表示。若当前有效压力p等于前期固结压力pc,则软土处于正常固结状态;若p﹤pc,则软土处于超固结状态。新沉积的土在试验加荷过程中处处都处在正常固结状态,属正常固结土。

软土的压缩性与土的密实程度有关。反应其密实度的物理性指标有孔隙比e、含水量?(饱和土)或液限含水量?l。饱和土(饱和度Sr?1.0)的孔隙比e和含水量?有如下的关系:

e??Gs

式中Gs为土粒比重,其值约为2.7。

不少学者研究压缩性与这些物理指标间的关系,得出了一些颇有实用价值的经验公式。其中太沙基和派克的经验公式应用最广,公式如下:

原状土:

Cc?0.009??l?10? 重塑土:

Cc?0.007??l?10?

其误差范围约为30%,在缺少压缩性试验资料时,可以用上式估计压缩指数。

4.2.3 沉降计算方法

地基沉降计算包括两个方面内容:一是最终沉降量;二是沉降的时间过程(固结理论)。长期以来,为地基沉降计算所广泛采用的应力—应变关系仍然是弹性力学中的虎克定律,即假定地基土是线弹性体。目前在沉降计算方法中应用最广泛的是分层总和法。

(1) 分层总和法计算最终沉降量

分层总和法是假定地基土为直线变形体,在外荷载作用下的变形只发生在有限厚度的范围内,将压缩层厚度内的地基土分层,分别求出各分层的应力,然后用途的盈利应变关系式求出各分层的变形量总和加起来即为地基的沉降量。

首先,计算各土层中的平均自重应力pi1、平均自重应力和附加应力pi2,可根据图,分别查出对应的孔隙比为ei1、ei2。由此求得该分层的压缩变形量?Si为:

e?e?Si?i1i2hi

1?ei1将计算范围内各分层的压缩变形量?Si叠加起来,既地基的最终沉降量S为:

S???Si??1nei1?ei2hi 1?ei?1i1n式中n为计算沉降范围内的范曾总数。关于地基压缩层厚度,一般根据附加应力与自重应力之比为0.1~0.2。对于软土地基,一般取0.1。

(2) 考虑不同变形阶段的沉降计算方法

该方法认为:地基土在外力作用下的变形经历三种不同的阶段,表现为三种不同

类型的变形特征:瞬时变形Si、固结变形Sc、以及次固结变形Ss,由此可知,地基的总沉降量应为:

S?Si?Sc?Ss

ⅰ.瞬时变形Si

在加载瞬间,土中孔隙水来不及排除,孔隙体积没有变化,即土不产生体积变化,但荷载使土产生剪切变形,在实际上可以用弹性理论的公式计算:

pb1??2Si??

Ei??式中:p—路基地面的平均压力;

b—路基宽度;

Ei—弹性模量,Ei=(500~1000)Cu,其中Cu为不排水抗剪强度;

?—沉降影响系数;

?—可取0.5。 ⅱ.固结变形Sc

即孔隙水排除,孔隙压力转换成有效压力,土体逐渐压密产生体积压缩变形,一般用分层总和法计算。

ⅲ.次固结变形Ss

这一变形阶段是在土中孔隙水完全排除,土固结已经结束以后发生的变形。目前认为这是土骨架粘滞蠕变所致。其变形可由下式计算:

n?t2?CSs??ailg??t??hi 1?e11i?1?式中:Cai—第i分层土的此固结系数;

t1、t2—分别为排水固结所需的时间以及计算次固结所需的时间。

4.3 沉降系数的影响因素

地基土在外力作用下的变形可分为瞬时变形、瞬时变形以及次固结变形。而分层总和法计算沉降是固结沉降。虽然分层总和法具有概念比较明确、计算过程及变形指标的选取比较简便、而且适宜结合地基土层的不同变化给以分层分别计算等优点,但是分层总和法也同样存在不可克服的问题。如采用弹性理论求算地基中的竖向应力,用单向压缩曲线求变形,这与实际地基受力情况有出入;对于变形指标其试验条件决定了指标的结果,而使用中的选择又影响到计算结果。为此,长期以来,土力学专家学者采用改进分层总和法,研究结果表明:单纯从理论上去解决这些问题是非常苦难的,而且也是不实际的。因此更多的是通过不同工程对象的实测资料积累和对比,采用合适的经验修正系数的办法,以满足工程上的精度要求。因此,根据统计分析提出了俄经验修正系数ms,将计算结果进行修正,公式如下:

S??ms??Si

i?1n式中ms为沉降计算经验系数。

4.3.1 荷载对沉降系数的影响

软土地基在路堤荷载作用下,会发生沉降与不均匀沉降,通常荷载集中而且大、沉降系数就大,这主要是由于软土地基的侧向变形较大、瞬时变形较大的原因造成的。反之,荷载分布较广,集度较小,那么侧向变形较小,沉降系数取小值。

另外,地基土的应力历史对沉降系数的影响较大。对于正常固结土与超固结土压缩性又很大差别,就是由于土受压历史的差别,前者在历史上没有受到比现在更高的

压力,后者历史上受到过高压力。为了说明超固结的程度提出了超固结比的概念,其定义为前期固结压力pc当前有效应力p之比,以OCR表示:

OCR?pcp

若OCR=1,为正常固结土;若OCR﹥1,为超固结土;OCR不会小于1。土的OCR值越高,其超固结的程度越高。

为了说明土层是否超固结以及超固结的程度,确定前期固结力p是必要的。根据土样做压缩试验所得出的e?lgp曲线,一般在压力较大时才呈直线,而在压力较小时呈曲线,因为土样在地基中受到自身应力的作用,取样做试验时应力释放,成了超固结土,在试验加载的初期阶段为再压曲线,故较平缓。随着荷载的逐步增加,曲线渐陡,当达到前期固结压力时成为正常固结土,e?lgp曲线才转为直线。试验曲线形状的变化是以前期固结压力为转折的,因此,可根据曲线的形状来确定前期固结压力p。

对于土层中的原状土来说,e?lgp曲线由再压转为原压的转折点处的压力,就是前期固结压力。然而试样在试验切削过程中受到扰动,实验所得的e?lgp曲线由再压转为原压不那么明显。而且曲线斜率变化最剧烈处所对应力往往小于前期固结压力。

一般来说,对于超固结土,沉降系数较小;对于欠固结土,沉降系数较大。

4.3.2 地基处理方法对沉降系数的影响

一般软土地基处理方法有两种类型:一种是提高软土本身的物理力学指标,如排水固结方法(包括堆载预压、真空预压、塑料排水板等);另一类是复合地基处理方法(如碎石桩、砂桩、石灰桩、土工布、土工格栅等)。

通常采用排水固结方法,运用分层总和法计算沉降时,主要是主固结沉降,而未考虑软土的侧向变形和次固结沉降,因此理论沉降值偏小,所以沉降影响系数取较大值。

对于采用复合地基处理方法,在荷载影响范围内,形成复合土层,相当于软土的硬壳层,减少了地基侧向变形,总沉降量较少,从而理论计算值要大于实际发生的沉降,所以沉降影响系数取较小直。

4.3.3 地质条件对沉降系数的影响

软土表面由于日晒蒸发,常常是非饱和的,较为坚硬,被称为硬壳层。其强度高,压缩性低,在多次干湿循环作用下密实也较高。这些土层靠近地表,历史上并未受到过较大的荷载,但表现了较强的超固结性,就是这种拟超固结的作用。在工程中,如果建筑物荷载不太大,而硬壳层又较厚时,应尽量利用它作为持力层。

对于原状土以及同一种土的扰动土样分别作压缩试验,点绘e?lgp曲线,可见它们的形态不一。原状土在前期固结压力附近转折明显,而扰动土转折不明显,曲线

的斜率自始至终逐渐变化,且曲线位置在原压曲线的下方。两者的差别主要是其结构性不同,原状土的结构就像一种构架,能承受一定的荷载,所引起的变形较小,此时压缩性较低,当荷载接近前期固结荷载时,结构逐渐破坏,因而压缩性逐渐增大,到超过前期固结压力是压缩性陡增;扰动土的结构已经受到破坏,抵抗外荷载的能力减弱,因而在同一荷载作用下孔隙比较小,荷载增加引起的孔隙比改变趋于平缓。

其实原状土样也已受到扰动,取土、切土等都会扰动土的结构,只是扰动的程度很小。天然土层中的土才真正保存了原状架构,当荷载超过前期固结压力时,e?lgp曲线基本是一条直线。

灵敏粘土在前期固结压力之前的再压曲线较为平缓,一旦达到前期固结压力,曲线急剧下滑,再略转平缓而接近直线。这种土往往是絮状或绒团状结构,颗粒接触点处有一定的胶结力,能随一定的压力而变形较小,使初期加载阶段曲线平缓;当荷载超过前期固结压力,土的结构破坏后,土粒排列改变,孔隙比就急剧降低而出现陡峭的曲线形状。这种土的含水量高,常超过其液限。由上可知,地质条件对软土沉降影响较大,如软土的沉积时间、软土结构性、软土固结状态等。

4.3.4 填土施工速率对沉降系数的影响

根据固结理论,软土沉降发生主要是土中孔隙压密,填土施工速率对沉降影响很大。通常,施工速率越快,沉降与侧向变形越大,也即沉降影响系数越大。反之,填土施工速率越慢,软土中水分慢慢排出,孔隙中超静水压力逐渐转化为有效压力,而且侧向变形较小,所以实测沉降较小,沉降系数取小值。

第五章 德昌高速公路加固方案

资料:德兴至南昌高速公路全线采用双向四车道高速公路标准,路基宽26米,

设计行车速度为:100KM/h,沥青混凝土路面。汽车荷载等级为公路-Ⅰ级,设计洪水频率为:特大桥1/300,路基和其他桥涵1/100.

方案一:粉喷桩加固处理

a、粉喷桩的基本原理

粉喷桩是粉体喷射深层搅拌桩加固软土技术的简称.国外定名为DJM工法( Dry Jet Mixing Method )其原理是通过喷射搅拌机将粉状加固料如水泥、石灰粉等,用压缩空气喷入地基深部,凭借搅拌机的

回转钻头叶片使加固料与原位软土混合,就地搅拌形成具有整体性、水稳性及一定强度的桩体。桩体中的加固料与软土产生一系列物理化学反应,使软土硬结,从而使桩体与桩间土一起组成复合地基,起到加固地基的目的。

1.水泥的水解和水化作用

水泥土搅拌法基本采用普通硅酸盐水泥作为固化剂。普通硅酸盐水泥主要由氧化钙、二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁及三氧化硫等组成,并由这些不同的氧化物分别组成不同的水泥矿物,用水泥加固软土时,水泥颗粒表面的矿物很快与软土中的水发生水解和水化反应,生成氢氧化钙、含水硅酸钙、含水铁酸钙及水泥杆菌等化合物。同时所生成的氢氧化钙、含水硅酸钙重新溶入水中,使水泥颗粒表面重新暴露出来并继续与水发生反应,至此周围的水溶液就逐渐达到饱和。当溶液达到饱和后,水分子继续深入颗粒内部,但新产生的物质只能悬浮于溶液中,形成胶体,从而使软土的强度有较为明显的增长。

2.粘土颗粒与水泥水化物的作用

当水泥的各种水化物生成后,有的自身继续硬化,形成水泥石骨架,有的则与周围具有一定活性的粘土颗粒发生反应。

(l)离子交换和团粒化作用

软土作为一个多相散布系,当它和水结合时就表现出一种的胶体特征,如二氧化硅遇水后,形成硅酸胶体微粒,其表面带有钠离子(Na+)或钾离子(K+),均能和水泥水化生成的氢氧化钙中的钙离子(Ca2+)进行当量吸附交换,使较小的土颗粒形成较大的土团粒,从而使土体强度提高。水泥水化生成的凝胶粒子的比表面积约比原水泥颗粒大1000倍,因而产生很大的表面能,有强烈的吸附活性,能使较大的土团粒进一步结合起来,形成水泥土团粒结构,并封闭各个土团的空隙,形成坚固的联结,从宏观上看也就使水泥土强度大大提高。

(2)硬凝反应

水泥水化反应使溶液中析出大量的钙离子,当达到一定的数量时,能与组成粘土矿物的二氧化硅及三氧化二铝的钙离子进行化学反应,逐渐生成不溶于水的稳定结晶化合物,这些新生成的化合物在水中和空气中逐渐硬化,增大了水泥土的强度。而且由于其结构比较致密,水分不易侵入,从而使水泥土具有足够的水稳定性。

(3)碳酸化作用

水泥水化物中游离的氢氧化钙能吸收水中和空气中的二氧化碳,发生碳酸化反应,生成不溶于水的碳酸钙,从而使水泥土增加强度,但增长的速度较慢,幅度也较小。从水泥土的加固机理分析,搅拌机械的切削搅拌作用,不可避免地会留下一些未被粉碎的大小土团。在拌入水泥后将出现水泥浆包裹土团的现象,而土团间的大孔隙基本上己经被水泥颗粒填满,会出现水泥较多的微区及没有水泥的大小土团。经过较长的时间,大小土团内的土颗粒才会在水泥水解产物的渗透作用下,逐渐改变其性质。因此,在水泥中不可避免地会产生强度较大和水稳定性较好的水泥石区和强度较低的土块区。可见,搅拌越充分,土体被粉碎

得越小,水泥在土中分布越均匀,水泥土结构强度的离散性越小,其宏观的总体强度也越高。

b、粉喷桩加固软土路基特点 工程实践证明,该方法具有以下优点:

(l)粉喷桩施工较为简单易行,由于桩身早期强度提高较快,施工效率高,因此特别适用于工期紧或要求快速提高强度等方面的工程;

(2)粉喷桩施工时振动小、噪音低,可以在市区内和密集建筑物群进行施工; (3)粉喷桩可以根据上部结构的需要,其加固形式和方式比较灵活; (4)相比钢筋混凝土桩基相比,可节约钢材并降低工程造价;

(5)土体加固后容重基本不变,不会因加固土体重量增加而引起下卧层的附加沉降,能够有效地减少和控制沉降量和工后沉降量。

c、施工工艺

采用粉喷桩专用机械设备,钻进深度不少于18m,成桩直径50cm。施工工艺:桩位放样—桩机就位—检验桩机整平机体—高压气打开喷粉孔—钻进到设计深度—反转提钻并喷水泥粉—至原地面以下30cm 停止喷粉—二次钻进,重复搅拌—反转提升至地表—成桩结束—施工下一根桩。

d、施工前的准备 (1)清理、平整场地; (2)桩位放样; (3)施工机械设备的检验

①每台桩机必须配置可以控制桩身每米喷粉量的记录器。 ②桩机上的气压表、转速表、电流表、电子秤要经过标定。

③每台桩机钻架相互垂直两面上分别设置2个质量0.5kg的吊线锤,并画上垂直线。

④在每台桩机的钻架上划上钻进刻度线。 (4)原材料

①粉喷桩所用水泥必须经过送检,满足规范的 要求。

②水泥的采购、储存及使用实行统一管理。 (5)掺灰量配比的确定

由于不同地段具有不同的地质条件,为了克服盲目性,确保粉喷桩加固地基收到预期的效果,在粉喷桩施工前一般要通过试桩来确定掺灰量,在既能保证质量又节约成本的前提下进行确定。通过室内45、50、55kg/m三种灰剂量的配比和试件抗压强度试验发现:随着水泥掺量的增加,试件的无侧限抗压强度明显增加;且不同掺灰量

的水泥随着龄期的增长,其无侧限抗压强度明显增加。项目部在保证质量、节约成本的前提下,取50kg/m的掺灰量。

(6)通过室内配合比进行试桩通过试桩来确定搅拌次数、喷灰量、下钻的速度、提升速度及水泥泵中水泥粉压力等参数。本段试桩20 根,试桩成功后进行大规模的施工

d、两个重要施工环节的质量控制措施 (1)粉体计量控制

粉喷桩的质量好坏与水泥掺入量的多少及喷粉的均匀性有直接的关系,因此,如何来计量粉体是控制的关键。目前,较为常用的是电子秤称重法与钻机深度相结合的计量装置,它能在记录上反映深度、相对应每延米喷粉量、总灰量等。粉体计量控制主要应注意以下两点。

①要保证喷粉的均匀性,关键是掌握好钻头的提升速度。因水泥喷入为人工控制,必须避免出现为满足每米喷粉量的要求,施工人员根据记录器显示凑数字,而导致的喷粉不均匀现象。

②从开始喷灰到钻头处出灰有一定时间,钻机钻至桩底后,必须预喷停留一段时间,方可提钻。停留时间由管道长度等确定。喷灰时,水泥在管道内的输送速度大约为1m/s,如管道长度为40m,钻至桩底后即喷粉提钻,则桩底实际少灰长度接近1m,反而搅动破坏了桩底原状软土,使沉降量加大。

(2)复搅控制

水泥与土搅拌均匀程度是关系到粉喷桩桩体强度的关键因素。大量的施工实践已充分证明粉喷桩复搅与不复搅的质量相差甚大。钻头喷出的粉体往往呈脉冲状,若不充分搅拌,粉体在桩中呈现层状形成一种“ 夹层”,这样的桩即使水泥再多也没有强度。复搅的作用在于通过充分的搅拌使粉体与土及水得到比较安全的接触与作用,促使桩体的形成。为了确保搅拌的均匀性,施工时要严格掌握好钻机提示速度、搅拌叶旋

转速度等,并应尽量采用全桩复搅以保证质量。当桩长较长、土体天然含水量较高、粘性重时,应采用“ 二喷二搅”的施工工艺,即:钻进—钻至桩底后慢档提升、喷灰、搅拌至停灰面—钻进、复搅复喷至桩底—提升、搅拌至停灰面—移位。防止出现“ 沉桩”现象。

e、质量检验与结果分析 1.对成桩7d的粉喷桩质量检测

(1)外观检测。破去桩头0.3~0.5表层水泥

土,进行外观检测,检测外观是否圆顺、水泥土是否密 实,搅拌是否均匀。

(2)用N10轻便触探进行强度检测。触探部位距桩头高程以下10、150、270cm开始触探,每10cm触探击数应大于30击,连续触探30cm累计不少于100cm,对达不到触探击数的粉喷桩,待28d 龄期进行钻芯取样检测。

2.对28d龄期的粉喷桩按5%频率钻芯取样检测

(1)通过钻取的芯样检测桩体喷粉和搅拌是否均匀、桩体有没有断粉现象,桩长是否达到设计要求。

(2)对芯样进行加工、磨制成等高制件做无侧限抗压强度,尽量在芯样上、中、下3 个部位各磨制1 组,1组3个试件,根据3个试件的代表值评定桩体强度。

3.单桩和复合地基承载力检验。

通过28d 钻芯取样检测不合格的施工面,采用静荷载实验,检验复合地基承载力或单桩承载力。静荷载实验每施工面不小于3点,取3点代表值确定其是否满足设计要求。经检测部门做28d的取芯检测,芯样光洁、连续、无断桩现象,桩长均满足设计要求,芯样磨制出的试件做抗压试验满足设计要求。路基施工完成后,经6个

月时间的加载预压,经过沉降观测,实际的工后沉降量均少于原理论计算的沉降量,满足设计要求。

方案二:CFG桩加固处理

a、复合地基的概述

CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩(Cement Fly-ash GravelPile)的简称,它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑和砂加水拌和,用各种成桩机械制成的高粘结强度桩。通过调整水泥掺员及配比,其强度等级在C5一C25之间变化,是介于刚性桩与柔性桩之间的一种桩型。CFG桩和桩间土、褥垫层一起形成复合地基。其作用机理为首先褥垫层将基础的基底压力通过变形以一定的比例分配给桩及桩间土,使二者共同受力。土体因受到桩的挤密作用,其承载力得到提高,同时桩由于周围土的侧应力的增加而改善了受力性能,二者共同作用,形成了一个复合地基受力整体,共同承担上部基础传来的荷载。

图1

b、CFG桩复合地基加固机理

CFG桩复合地基的加固机理可概括为桩体的置换作用&褥垫层的调整均化作用&对于砂性土=粉土和塑性指数较小的粉质粘土&采用不排土成桩工艺施工&还具有挤密作用。

1.桩体的置换作用

CFG桩中的水泥经水解和水化反应以及与粉煤灰的凝硬反应,生成了主要成分为铝酸钙水化物=硅酸钙水化物等不溶于水的纤维状结晶化合物&并不断延伸充填到碎石和石屑的孔隙中,将原来由点B点接触和点B面接触的骨料紧绕粘结在一起,使桩体的抗剪强度和变形模量均大大提高。理论分析和三轴压缩试验表明,碎石桩或石灰桩等低粘结强度桩相比,CFG桩具有更高的桩体模量、强度和承载能力;的置换作用显著,复合地基承载力提高幅度较大

2. 褥垫层的调整均化作用

在竖向荷载作用下,CFG地基由于褥垫层的作用&桩体逐渐向褥垫层中刺入,桩顶上部垫层材料在受压缩的同时,向周围发生流动;垫层材料的流动补偿,使桩间土的承载力得到充分发挥,桩体承担的荷载相对减少,从而使基底的接触压力得到了均化和调整,地基中的竖向应力分布得到均化,地基的变形状况得到明显改善,复合地基的承载力将大大提高.此外,作用在桩间土上竖向荷载的增大,提高了桩间土的压密程度,使桩侧法向应力增大,桩身侧摩阻力增加,桩体的承载能力得到提高,从而使复合地基的承载能力进一步得到提高.

(2)数量:3点/1000m?层。10.钻探取样 a. 目的

2

考察土层固结效果,看是否达到设计要求,从而确定具体卸载时间。 b.钻孔布置

地基处理范围内,钻孔纵向、横向间距均为50m。具体布置详见卸载前钻孔布置图。

11.监测检测仪器设备

所需的主要监测检测设备如表3所示: 表3 主要监测检测设备 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9

仪 静力触探仪 全站仪 十字板剪切仪 钻机 仪 孔隙水压力接收仪 深层水平位移接收仪器名称 水准仪 水位接收仪 深层分层沉降接收型号 数量 备注

第七章 结论

对粉喷桩有:

机械化程度高,质量易控制,对环境污染小,施工周期短,经济可靠。同时,粉喷桩在本工程的实践和一系列的试验为以后的应用积累了大量有益可借鉴的经验。

展望:粉喷桩的承载力不好,因为天然地基承载力已经较大,是边坡稳定需要

进行地基处理的话,分喷桩的性价比还是不错的,深度最好控制在8米以内,场施工下来 一般8米以下质量基本得不到控制了

对CFG桩有:

(1)通过CFG 桩在高速公路变更设计地段实际施工中的应用情况,认为该桩在处理深厚、含水量大的不良软弱地基时,具有施工进度快、施工过程中稳定性好、处理效果理想、投资较小的优点,值得大力推广。

(2)通过CFG 桩在该高速公路上的施工经验总结,认为在一般施工时,施工成桩控制标准为路基地段最后10 击下沉量不超过12 ~ 15 cm,结构物基底最后10 击下沉量不超过10 cm。

(3)CFG 桩的质量检测可采用抽芯检测和小应变检测相结合的方法,检测频率可考虑采用比例:抽芯1% ~ 3%,小应变15% ~ 30%。根据CFG 桩的施工总数量和检测成本最后确定检测频率。

展望:经过资料查看可知:CFG 桩适用的工区为:软土指标性能较差、软土深

度在10 m 以上的涵洞结构物基底、桥台台背和工期要求较短的路基基底以及抗滑处理。在处理路基基底或处理面积较大时,可隔行布置一些砂桩,以便桩体间的软土排水,加快土体固结,增长土体的承载能力,并设碎石垫层以加强整体性。用于桥台台背处理时,可将CFG 桩的打设深度由地面线延伸至桥头搭板底,桥头搭板直接铺设在CFG 群桩上,这样可减少搭板底台背填土因压实效果不佳和台背填料流失所产生的沉降,减轻桥头跳车现象。今后在选用CFG 桩处理软土地基时,应根据工区内软土的性能指标和深度,结合处理长度和工期以及投资造价,综合确定采用的CFG 桩的混凝土标号、处理长度、终孔控制标准,并适当与其他的处理方法如碎石垫层、土工格栅、砂桩等进行搭配。

参考文献

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[3]铁道第一勘察设计院.《铁路工程地质手册》[M].北京:中国铁道出版社,1999

[4]铁道第三勘察设计院.铁路工程设计手册:《桥梁地基和基础》[M].北京:中国铁道出版社,2002

[5]交通部第一公路勘察设计院.《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》.北京:人民交通出版社,1996

[6]建设部综合勘察研究设计院.《岩土工程勘察规范》.北京:中国建筑工业出版社,2001 [7] 江来清. 粉喷桩在软基处理中的应用. 铁道标准设计. 2006 [8] 文宏军.卜绿叶. 粉喷桩在高速公路软土地基加固中的应用. http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_zgszgc200801029.aspx [9] 闵实践. 粉喷桩软基加固技术在高速公路中的应用《公路与汽运》.2期

[10] 李兴成. CFG桩复合地基加固机理研究及工程实例分析. 中铁二局湖南分公司,湖南长沙 410011

[11]百度.www.http://m.njliaohua.com/

指导教师评语:

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评阅人评语:

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