在软土、沼泽地区,地基湿软,地下水位较高的情况下,宜采用( )处理基底法。
A 、垫隔、覆盖土工布
B 、垫隔土工布
C 、复合排水土工布
D 、土工垫
【正确答案:A】
(一)垫隔土工布加固地基法
以土工织物作为补强材料加固地基,起作用类似柔性柴排(用圆木或捆扎梢料做成柴排,铺在路堤底面,从而起到扩大基础分散荷载作用,保持路堤基底的稳定性)。
在地下水位较高、松软土基陆地中,采用垫隔土工布加固路基刚度,有利于排水。在高填路堤,可适当分层垫隔;在软基上垫隔土工布可使荷载分布均匀。
垫隔土工布加固地基应满足以下要求:
1、材料
土工合成材料应具有质量轻、整体连续性好、抗拉强度较高、耐腐蚀、抗微生物浸蚀好、施工方便等优点,非织型的土工纤维应具备空隙直径小、渗透性好、质地柔软、能与土很好结合的性能。
所选土工和合成材料的宽幅、质量、厚度、抗拉强度、顶破强度和渗透系数应满足设计要求。
2、施工
(1)在整平好的下承层上按路堤底宽全断面铺设,摊铺时拉直平顺,紧贴下承层,不得出现扭曲、折皱、重叠。在斜坡上摊铺时,应保持一定松紧度(可用U型钉控制)。
(2)铺设土工聚合物,应在路堤每边留足够的锚固长度,回折覆盖在压实的填料面上。
(3)为保证土工合成材料的整体性,应当采用搭接法连接,搭接长度宜为0.3~0.9m;采用缝接法时时粘结宽度不小于50mm,粘结强度不低于土工合成材料的抗拉强度。
(4)现场施工中,一方面注意土工合成材料破损时必须立即修补好,另一方面上下层接缝应交替错开,错开长度不小于0.5m。
(5)在土工合成材料堆放及铺设过程中,尽量避免长时间暴露和暴晒,以免性能恶化。
(6)铺设质量应符合规范要求。
(二)垫隔、覆盖土工布处理基底法
在软土、沼泽地区,地基湿软,地下水位较高的情况下,用垫隔、覆盖土工布处理会收到较好的效果。
施工用料与要求同(一)。
施工中,在基底铺垫土工布并沿边坡折起,以致覆盖堤身摊铺,既能提高基底刚度,又有利于排水,并有利于地基应力再分配,从而增加路基的稳定性。
根据地基土的工程特性,选用适当的处理措施。经过长期的实践,在公路、铁路中形成了多种形式的软土地基处理方法,结合很多的施工企业多年施工经验及有关专家学者的论述进行总结归纳如下:
1、 换填垫层法当软弱土层厚度不很大时,可将路基面以下处理范围内的软弱土层部分或全部挖除,然后换填强度较大的土或其它稳定性能好、无侵蚀性的材料(通常是渗水性好的中粗砂)称为换填或垫层法。此法处理的经济实用高度为2~3m,如果软弱土层厚度过大,则采用换填法会增加弃方与取土方量而增大工程成本。通过换填具有较高抗剪强度的地基土,从而达到增强地基承载力的目的,满足构筑物对地基的要求。主要加固方法有换填、抛石挤淤、垫层、强夯挤淤几种。垫层法根据材料的不同可分为砂(砾石)垫层、碎石垫层、粉煤灰垫层、干渣垫层、土(灰土、二灰)垫层。代表方法有砂垫层法及换填法。砂砾垫层:当路堤高度小于极限高度的2倍,软土层较薄,填筑材料比较困难,或雨季施工时,采用砂砾(砂)垫层,在填土与基底之间设一排水面,从而使地基在受到填土荷载后,迅速地将地基土中的孔隙水排出,加快固结速度,提高地基的承载力,减少沉降,防止地基局部剪切变形。要注意控制填土速度,所用的材料为含泥量不大于5%的洁净中粗砂,或最大粒径小于5cm的天然级配砂砾。换填法:在软土厚度不大于2m 时,利用渗水性材料(砂砾或碎石)进行置换填土,可以降低压缩性,提高承载力,提高抗剪强度,减少沉降量,改善动力特性,加速土层的排水固结。它的特点是施工工艺简单,但费用比较高。抛石挤淤:当软土或沼泽土位于水下,更换土施工困难,且厚度小于3m,表层无硬壳、基底含水量超过液限、路堤自重可以挤出的软土之上,排水比较困难时,采用抛片石(直径一般不小于 30cm)挤淤的方法。从中部开始抛石,逐渐向两边延伸,挤出淤泥,提高路基强度。2 深层密实法采用爆破、夯击、挤压和振动及加入抗剪强度高的材料等方法,对地基深层的软弱土体进行振密和挤密的地基加固方法称为深层密实法。适用于软土厚度>3m的中厚软土的加固,分布面积广的软基加固处理,其加固深度可达到30m。通过振动、挤压使地基中土体密实、固结,并利用加入的具有高抗剪强度的桩体材料置换部分软弱土体中的三相(气相、液相与固相)部分,形成复合地基,达到提高抗剪强度的目的。主要加固方法:强夯法、土(或灰土、粉煤灰加石灰)桩法、砂桩法、爆破法、碎石桩法(振冲置换法)、石灰桩法、水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩法)、粉喷桩法、旋喷桩法。代表方法有碎石桩法、强夯法、水泥粉煤灰碎石桩法、粉喷桩法。强夯法:对于砂土地基及含水量在一定范围内的软弱粘性土地基,可采用重锤夯实或强夯。它的基本原理是:土层在巨大的冲击能作用下,土中产生很大的压力和冲击波,致使土体局部压缩,夯击点周围一定深度内产生裂隙良好的排水通道,使土中的孔隙水(气)顺利排出,土体迅速固结。强夯后地基承载力可提高3~4倍,压缩性可降低200%~1000%。其佳夯击能:从理论上讲,在最佳夯击能作用下,地基土中出现的孔隙水压力达到土的自重压力,这样的夯击能称最佳夯击能。因此可根据孔隙水压力的叠加值来确定最佳夯击能。在砂性土中,孔隙水压力增长及消散过程仅为几分钟,因此孔隙水压力不能随夯击能增加而叠加,可根据最大孔隙水压力增量与夯击次数关系来确定最佳夯击能。 兰海高速公路某滑坡体的堆积破碎泥岩堆积物厚度4~12M.从土样的土工试验报告可知为低液限黏土含水量29.8~20.2,凝聚力13.8~12.2KPA,内摩擦角13.8~20.2.挤密砂桩、碎石桩加固法:属于复合地基的一种,当软土层较厚,换填处理比较困难,地基土属于非饱和粘性土或砂土时,采用挤密砂桩或碎石桩加固法,可以使地基土密实,容重增加,孔隙比减少,防止砂土在地震或受震动时液化,提高地基土的抗剪强度和水平抵抗力,减少固结沉降,使地基变均匀,起到置换、挤密、排水作用,防止地基产生滑动破坏,提前完成沉降,减少沉降差。3排水固结法在软土地基上加压并配合内部排水,加速软土地基的排水,加快软土固结的处理方法称为排水固结法。适用于处理各类淤泥、淤泥质粘土及冲填等饱和粘性土地基。软土地基在附加荷载的作用下,逐渐排出孔隙水,使孔隙比减小,产生固结变形。在这个过程中,随着土体超静孔隙水压力的逐渐扩散,土的有效应力增加,并使沉降提前完成或提高沉降速度。主要加固方法:堆载预压法、砂井法、袋装砂井、真空预压法、电渗排水法、降低地下水位法、塑料排水板法。预压处理:分为超载预压、等载预压和欠载预压等,其施工工艺简单,但工期较长,超载预压的时间一般为6个月,通常与排水处理地基相结合使用。广州市新窑南路道路工程就是利用堆载法加固软土路基的.新窑南路道路工程起点为广州大道K4+600,终点为北山村K11+700,全长约7KM.道路沿线地层结构自上而下分别为:地壳硬壳包括松散状杂填土,素填土和软塑状耕土,厚度为0.40~2.20软土层包括流塑状淤泥和淤泥质土,厚度为1.51~9.39,沿线厚度变化大下伏层包括粘性土和砂层.堆载预压时间从1995年到2003年,大约7~8年.袋装砂井:对于软土厚度大、路堤稳定、填土高的软土路基,采用袋装砂井,可增加软土竖直方向的排水能力,缩短水平方向的排水距离,加速软土的强度。砂袋灌入砂后,砂井可采用锤击法或振动法施工。它的施工工艺复杂,费用相对较高,所用的时间较长,可采用矩形或梅花形布桩。 珠江地区某市公路的地质勘探表明,地基土质分布比较均匀,除表层1。0m左右耕植土外,接着为8.6m厚的高含水量、高压缩性、低强度,高含粘性的超软弱淤泥。第三层为厚约1.0m的贝壳粉砂土;第四层又为7.6m厚的淤泥质粘土;以下分别是0.5m厚粘土和3.0m厚粉细砂。往下为击数(SPT)大于19击的含砾粗砂层,再往下土质更好。地基土质为20m左右深厚的淤泥,含水量高达85.7%,十字板剪切强度仅4Kpa,且淤泥分布深度大致由前方向后方陆域倾斜,前浅后深,前方相对有利。在这样大面积超软弱的淤泥地基上筑路需作软基深层处理,以防止施工期软基沉降缓慢,引起工程完工后仍有较大剩余沉降量,同时不致因加载引起地基失稳破坏。这一带因软基不当而出现工程质量或安全事故是较常见的,就设计采用Ф7cm袋装砂井加砂垫层堆载预压排水固结进行软基加固,目的是通过打设砂井使第二、四层淤泥土排水固结后,土质强度获得提高、减少工程投产后的沉降,保证工程的正常使用,满足工程设计要求。塑料排水板:排水原理与袋装砂井相同,由于是工厂制作,它的质量稳定、重量轻、运输保管方便,施工工艺比较简单,投入劳力少,费用相对较低,并且渗滤吸水性好,具有一定的强度和延伸率,对土的扰动小,预压时间较长,在工程中得到广泛应用,但对于提高土层的抗剪能力不如袋装砂井。
4.化学加固法通过在软土地基中加入水泥或其它化学材料,进行软土地基处理的方法称为化学加固法。适用于处理砂土、粉土、淤泥质粘土、粉质粘土、粘土和一般人工填土,也可以在处理裂隙岩体及已有构筑物地基加强中。水泥或其它化学材料注入土体后,与土体发生化学反应,吸收和挤出土中部分水与空气形成具有较高承载力的复合地基。主要加固方法:硅化法、粉喷桩、旋喷桩、注浆、水泥土搅拌法。硅化法:用水玻璃为主的混合溶液对软土进行化学加固的方法称为硅化法,借助于电的作用进行加固称为电硅化法。它的特点是加固作用快,工期短,但造价较高,不适用于渗透系数太小的土。旋喷桩:旋喷桩可分为粉体喷射桩、高压喷射注浆法等。对于强度低、压缩性高、排水性能较差的软土,采用灰土桩(水泥土桩、石灰土桩、二灰土桩等)与地基组成复合地基,大部分荷载由桩体承受,从而提高地基承载力,减少工后沉降。它的施工工艺比较复杂,需要配置专门的旋喷设备。利用粉喷桩施工造价较高,处理效果可靠,适用土层范围广。
5. 加固路基法通过在路基中埋入高强度、大韧性的土工聚合物、拉筋、受力杆件或柴(木)梢排等方法加强路基的自身强度,增加抵抗地基变形沉降的能力。适用于软弱岩体、土体中的路堤与路堑。主要加固方法:加筋土路基、土工聚合物、土钉墙、土层锚杆、土钉、树根桩法、柴(木)梢排法。加筋路基法(土工布或土工格栅法):对于沉降量不大的路堤,高路堤填土适当采用土工布垫隔,限制了软基和路基的侧向位移,增加了侧向约束,从而降低应力水平,加强了路基刚度与稳定性,提高了路基的水平横向排水,使荷载均布。采用土工布覆盖摊铺,既提高路基刚度,也使边坡受到维护,有利于排水,增加地基稳定性。桩架支挡法(柴木梢排):用柴木梢扎排,铺于路基底面,以扩大其承载作用,保持路基稳定,适用于交通量不大,且柴木梢丰富的地区,高等级公路中不宜采用。
6. 其它加固方法除了上述软土路基处理方法外,比较常用的还有桩基、沉井、侧向约束法、反压护道法。桩基与沉井常用于在软土地基中建设重要构筑物(桥梁、大型涵洞等)的基础中,根据软弱土层的厚度其下承层土质情况,桩基设计可分为柱桩与摩擦桩两种。常用的桩基有钻孔桩、挖孔桩、管桩、木桩。反压护道法:当软土和沼泽较厚,路堤高度不超过极限高度的2倍时,路堤两侧填筑适当厚度和宽度的护道,在护道附加荷载的作用下,保持地基的平衡,增加抗滑力矩,防止路堤的滑动破坏。施工时,护道尽量与路堤同时填筑,且压实度要达到90%以上。它的特点是施工工艺简单、费用较低,但施工用地增大。侧向约束与反压护道的加固机理均是限制软弱土体向旁挤出,以增加路堤的抗剪能力。侧向约束法适合软土层厚度较小,软土体面积较大的软土地基的加固。反压护道法适合软土体分布面狭窄而软土体厚度较大的软土地基的处理。
2k311030城市道路基层工程
2k311031掌握不同基层施工技术要求
不同基层的相同点:
1、施工期日最低气温的要求均在50C以上。
2、均应封闭交通。
区别点:石灰(水泥)稳定细粒土碾压时的含水量宜在最佳含水量±2%范围内,石灰工业废渣稳定砂砾(碎石)则要求混合料的含水量宜略大于最佳含水量。
一、石灰土稳定土基层
特点:石灰稳定土具有较高的抗压强度,一定的抗弯强度和抗冻性,稳定性较好,但干缩性较大。
适用范围:可用于各类种交通类别的底基层,可作次干路和支路的基层。但不应用作高级路面的基层。在冰冻地区的潮湿路段以及其他地区过分潮湿路段,不宜用石灰土作基层。如必须用,应采取防水措施。
(一)影响石灰土结构强度的主要因素
1.土质。塑性指数小于12的土不宜用石灰稳定,塑性指数小于15的土更宜用水泥石灰综合稳定。硫酸盐超0.8%或大机质含量超10%的土,不宜用石灰稳定。
2.灰质。磨细的生石灰的效果优于消石灰。
3.石灰剂量。是指石灰干重占干土重的百分率。石灰剂量较小时,石灰起主要稳定作用。
4.含水量。以达到最佳含水量为好。
5.密实度。强度随密实度的增加而增长。且密实的灰土,其抗冻性、水稳定性也好。
6.石灰土的龄期。强度随龄期增长。
7.养护条件(湿度和温度)
(二)石灰稳定土施工技术要求
1.粉碎土块,最大尺寸不应大于15mm。生石灰在使用前7~10d需要消解,并用10mm方孔筛筛除未消解灰块。工地上消解石灰的方法有:花管射水和坑槽注水消解法两种。为提高强度减少裂缝,可掺加最大粒径不超过0.6倍石灰土厚度的集料。
2.拌合应均匀,摊铺厚度虚厚不宜超过20cm,严格控制含水量。
3.应在混合料处于最佳含水量时碾压,先用8t稳压,后用12t以上压路机碾压。控制原则是:“宁高勿低,宁刨勿补”。
4.交接及养护:施工间断或分段施工时,交接处预留30~50cm不碾压,便于新旧料衔接。常温季节,灰土层上洒水湿润养生 7d,养生期内严禁车辆通行。
5.应严格控制基层厚度和高程、其路拱横坡与面层一致。
6.宜在春末和夏季组织施工。施工期间日最低气温应在5℃以上,并应在第一次重冰冻(-3℃~-5℃)到来前1~1.5个月完成。
二、水泥稳定土基层
概念类似于石灰稳定土
特点:良好的整体性,足够的力学强度,抗水性和耐冻性。
适用范围:适用于各种交通类别的基层和底基层,不应做高级沥青路面的基层,只能作底基层。在快速路和主干路的水泥砼面板下,水泥土也不应用作基层。
(一)影响水泥稳定土强度的主要因素
1.土质。用水泥稳定级配良好的碎石、砂砾效果最好,其次是砂性土。再次之是粉性土和黏性土。对有机质含量较多的土、硫酸盐超过0.255的土及重黏土,不宜用水泥稳定。
2.水泥成分和剂量。对于同一种土,硅酸盐水泥稳定效果较好,而铝酸盐水泥的稳定效果较差。
水泥土强度随水泥剂量增加而增长。水泥剂量以5~10%较为合理。规范为 6%。
3.含水量。在最佳含水量时最好。
4.施工工艺过程。水泥稳定土从开始加水拌合到完全压实的延迟时间一般不超过3~4h。
(二)水泥稳定土施工技术要求
1.必须采用流水作业法。一般情况下,每一作业段以200m为宜。
2.宜在春季和气温较高的季节施工。施工期日最低气温应在50C以上,在有冰冻地区,应在第一次重冰冻到来之前0.5~1个月前完成。
3.雨季施工,应注意天气变化,防止水泥和混合料遭雨淋,下雨时停止施工,已摊铺的水泥土结构层应尽快碾压密实。
4.配料应准确,洒水、拌合、摊铺应均匀。应在混合料处于最佳含水量+(1~2)%时碾压,碾压时先轻型后重型。
5.12~15t三轮压路机碾压时,厚度不超过15cm;,18~20t三轮压路机和震动压路机碾压时,层厚不超过 20cm。分层铺筑时,每层的最小压实厚度为0.1m。
6. 严禁用薄层贴补法进行找平。
7. 必须保湿养生,防止忽干忽湿
8. 养生期内允许施工车辆慢行(〈30km/h),禁止其他车辆通行。
三、石灰工业废渣稳定土(砂砾、碎石)基层
(一)石灰工业废渣稳定土
分为两大类:石灰粉煤灰类和石灰煤渣(煤渣、高炉矿渣、钢渣等)类
特点:良好的力学性能、板体性、水稳性和一定的抗冻性,其抗冻性比石灰土高得多,抗裂性能比石灰稳定土和水泥稳定土都好,
适用范围:适合各类交通类别的基层和底基层。但二灰土不应作高级沥青路面的基层。在快速路和主干路的水泥砼面板下,二灰土也不应做基层。
(二)石灰工业废渣稳定土施工技术要求
1. 宜在春末和夏季组织施工。施工期间日最低气温应在5℃以上,并应在第一次重冰冻(-3℃~-5℃)到来前1-1.5个月完成。
2.配料应准确。以石灰:粉煤灰:集料的质量比表示。
3.城市道路宜选用集中厂拌,运到现场摊铺。
4.二灰砂砾基层施工时,严禁用薄层贴补法进行找平,应适当挖补。
5.必须保湿养生,不使二灰砂砾层表面干燥,在蒲封层或者面层前,应封闭交通,临时开放交通时,应采取保护措施。
可总结为实、稳、匀、洁、干。
四、级配碎石和级配砾石基层(粒料基层)
(一)集配型集料
可分为级配碎石、级配砾石、级配碎砾石。
(二)级配碎石和级配砾石施工技术要求
1.级配碎石中的碎石颗粒组成曲线应是一根顺滑的曲线。
2.配料必须准确。混合料应拌合均匀,没有粗细颗粒离析现象。
3.在最佳含水量时进行碾压,
4.应用12t以上三轮压路机碾压,随压实厚度增加,碾重增加,压实厚度最大不应超过 20cm。
5.未洒透层沥青或未铺封层时,禁止开放交通,以保护表层不受破坏。
2k311032熟悉土工合成材料施工要求
一、 定义及功能
具有加筋、防护、过滤、排水、隔离等功能。
二、种类与用途
路堤加筋、台背路基填土加筋、过滤与排水、路基防护。
三、土工合成材料施工要求
(一)垫隔土工布加固地基法
1.材料。优点:质量轻、整体连续性好、抗拉强度较高、耐腐蚀、抗微生物侵蚀好、施工方便。
非织型土工纤维性能:孔隙直径小、渗透性好、质地柔软、与土结合很好。
2、施工。
(1)按路堤底宽全断面铺设。
(2)在路堤每边留足够的锚固长度。
(3)为保证整体性,当采用搭接法连续时,搭接长度宜为0.3~0.5m。缝接法时,粘结宽度不小于50mm。
(4)现场施工中,材料破损处必须立即修补好。上下层接缝应交替错开,错开长度不小于0.5m。
(5)尽量避免长时间暴露和曝晒。
(二)垫隔、覆盖土工布处理基底法。
在软土、沼泽地区,地基湿软、地下水位较高时可收到较好效果。