地基處理方式論文
1軟弱地基處理的一般原則
1.1自然沉降法:即盡早用堆載預壓不作深層處理軟基的方法,這種以自然沉降逐漸達到路基穩定,是一種最經(jīng)濟也簡(jiǎn)單的方法。但目前基本建設的程序不能盡早拔款、征地、從容施工,而一旦工程項目付諸實(shí)施時(shí),又往往限于工期,一般情況用自然沉降法將難以實(shí)現。
1.2工程技術(shù)處理:即在施工工期緊迫,時(shí)間有限的情況下,針對軟土采用不同工程技術(shù)方法進(jìn)行處理。
2設計原則
應結合當地道路地基基處理的成功經(jīng)驗,采用適用、快速、有效的處理方法,確保工程質(zhì)量和地基處理施工進(jìn)度,最大限度地減輕環(huán)境污染,減少對沿線(xiàn)居民的影響。
3地基處理工藝比較
廣東省目前較常采用的地基處理工藝有:換填墊層、塑料排水板(袋裝砂井)堆載預壓、塑料排水板(袋裝砂井)真空預壓、水泥噴粉樁(攪拌樁)、碎石樁、擠密砂樁、CFG樁(水泥粉煤灰碎石樁)、動(dòng)力排水固結法等。
各種地基處理工藝的優(yōu)缺點(diǎn)比較如下:
換填墊層(加固深度3-4米)
優(yōu)點(diǎn):施工工藝成熟,方法簡(jiǎn)便快捷,造價(jià)較低,可迅速提高地基承載力。
缺點(diǎn):換填厚度越大,造價(jià)越高;不適合處理軟土層較厚、埋深大的地基,地下水位高、易滲水路段抽排水費用高。
塑料排水板(袋裝砂井)堆載或超載預壓(加固深度小于20米)
優(yōu)點(diǎn):施工工藝成熟,方法簡(jiǎn)便,造價(jià)低,可有效消除主固結沉降。
缺點(diǎn):工期長(cháng),若堆載高度太大則會(huì )顯著(zhù)增加造價(jià);難以有效解決地基次固結沉降。
塑料排水板(袋裝砂井)真空預壓(加固深度小于15米)
優(yōu)點(diǎn):可一次加載,省去分級加載和卸載的時(shí)間,預壓時(shí)間少于堆載預壓,可有效消除主固結沉降,適合大面積區域(道路、堆場(chǎng)、碼頭、機場(chǎng)等)軟基處理,不存在棄土問(wèn)題。
缺點(diǎn):工序要求高,尤其是止水帷幕和真空封膜要保證密封,造價(jià)稍高于堆載預壓;難以有效解決地基次固結沉降。
水泥噴粉樁(加固深度小于18米)
優(yōu)點(diǎn):工藝成熟,進(jìn)度快,工期較短,可有效消除主、次固結沉降。
缺點(diǎn):淤泥有機質(zhì)含量、塑性指數較大時(shí),處理效果不好;處理深度通常小于18米;造價(jià)較高。
釘形水泥土雙向攪拌樁(加固深度25米)
優(yōu)點(diǎn):工期短,水泥土拌和效果優(yōu)于普通攪拌樁,處理深度較大,對于提高承載力和減少工后沉降效果優(yōu)于普通水泥攪拌樁。
缺點(diǎn):造價(jià)高于普通水泥攪拌樁,屬于新專(zhuān)利技術(shù),目前沒(méi)有寫(xiě)入國家規范,且掌握此項工藝的施工單位不多,不易操作。
動(dòng)力排水固結(加固深度8-10米)
優(yōu)點(diǎn):地基土在較短時(shí)間內完成大部分固結沉降,成為超固結土,大大降低工后沉降并迅速提高承載力;此外,還可實(shí)現對地基的預震作用,有效地消除砂土液化;該法還有利于地下管線(xiàn)的開(kāi)挖。
缺點(diǎn):施工程序復雜;降水和排水措施必須得到保障;水塘路段須采取額外措施以保證處理效果;處理深度一般不大于10米;對周邊環(huán)境影響較大。
碎石樁(加固深度20-25米)
優(yōu)點(diǎn):工期短,工藝成熟,有較好的.抗液化性能;利于孔隙水消散。
缺點(diǎn):造價(jià)昂貴;對于十字板剪切強度很低的淤泥質(zhì)土,成樁困難,樁徑較難控制,承載力提高幅度小。工后沉降不易控制。
擠密砂樁(加固深度約為20米)
優(yōu)點(diǎn):兼有擠密、置換和排水固結的作用;可有效處理易液化地基;造價(jià)比碎石樁低;工期較排水固結法短。
缺點(diǎn):處理淤泥質(zhì)地基需結合堆載預壓,且需控制好置換率;不適合高承載力要求地基。
CFG樁(水泥粉煤灰碎石樁,加固深度25-30米)
優(yōu)點(diǎn):進(jìn)度快,可達到較大的加固深度(大于20m)顯著(zhù)提高軟基承載力和減少沉降。
缺點(diǎn):造價(jià)較高,淤泥質(zhì)地基采用何種成樁工藝(排土或擠土)有爭議;淤泥質(zhì)地基慎用。
4地基處理工藝造價(jià)及工期比較
地基處理工藝按照一定規格進(jìn)行比選,估算造價(jià)及工期比較如下:
換填墊層:?jiǎn)蝺r(jià):150-210元/平方米,工期根據施工組織確定;塑料排水板真空預壓:排水板間距1.2米,單價(jià):130-140元/平方米,預壓期3到4個(gè)月;塑料排水板堆載預壓:排水板間距1.2米,根據堆載高度,單價(jià):80-120元/平方米,預壓期6到8個(gè)月;水泥噴粉樁:樁徑50cm,間距1.5m,單價(jià):220元/平方米,間距1.8m單價(jià):190元/平方米。齡期30到60天;動(dòng)力排水固結:袋裝砂井間距1.2米,直徑0.07米,單價(jià):150元/平方米,強夯期60-90天;碎石樁:樁徑0.8米,間距1.6-2.0米,單價(jià):530元/平方米,排水期15-20天;擠密砂樁:樁徑0.4米,間距1-1.5米,單價(jià):200-280元/平方米,排水期15-30天;CFG樁:樁徑0.4米,間距1.8-2米,有砂樁單價(jià):274元/平方米,齡期30-60天;無(wú)砂樁,單價(jià):212元/平方米。
注:加固深度統一按10米計。
5工程實(shí)例
以梅州市東山教育基地學(xué)子大道為例。學(xué)子大道南接秀蘭大橋,終點(diǎn)于東山大道,道路全長(cháng)2112.2米,路幅寬度為40米。兩側建筑后退紅線(xiàn)各5米,總寬度為50米。它既是東山片教育基地的交通主要干道,又是城區亮麗的一條景觀(guān)干道。
5.1場(chǎng)地地貌和工程地質(zhì)條件
現狀地貌為臺地、丘陵和平原,地表為沖積紅粘土和細砂質(zhì)亞砂土,地基承載力分別為12-15kPa/平方米、200kPa/平方米。地下水位約為2-5米。場(chǎng)地表層主要出露雜填土、素填土和耕植土,厚度不等。場(chǎng)地地基無(wú)軟弱土層。場(chǎng)地土類(lèi)型為軟弱土~堅硬土,建筑場(chǎng)地類(lèi)型為II類(lèi)。魚(yú)塘、農用地區域,表土層為淤泥和耕植土,厚度。ㄍǔ2怀^(guò)2米),承載力低,壓縮性大,工程性質(zhì)差。下臥層承載力高,工程性質(zhì)較好。場(chǎng)地土地下水對路基施工影響較小。
5.2場(chǎng)地工程特征
道路沿線(xiàn)用地現狀主要為建筑場(chǎng)地、村莊和農田,需要拆遷大量房屋。沿線(xiàn)民居密集,地基處理施工過(guò)程中需注意控制噪音、振動(dòng)和粉塵污染等,因此強夯、石灰樁、水泥噴粉樁等軟基處理工藝不適用。道路沿線(xiàn)經(jīng)過(guò)多個(gè)村莊,村道密集,在施工過(guò)程中,可作為施工通道,便于材料運進(jìn)和土方外運。道路沿線(xiàn)經(jīng)過(guò)一些魚(yú)塘,但魚(yú)塘征地范圍有限,因此路基施工之前要先做好圍堰,并做好抽排水措施。沿線(xiàn)溝渠予以保留或改位,并設置過(guò)路涵洞連通道路兩側溝渠,溝渠填埋時(shí)要控制好路基填筑質(zhì)量。
5.3地基處理方案
結合場(chǎng)地工程地質(zhì)條件、工程特征及建設工期短的情況,本工程擬采用換填墊層法處理道路路基,換填深度控制在2.5米以?xún),具體措施如下:
房屋拆遷場(chǎng)地,地表為松散雜填土和房屋基礎結構,對路基填筑質(zhì)量影響很大,須將其挖除,開(kāi)挖深度控制在1.5米以?xún),因需拆遷房屋大多位于臺地,地勢較高,地下水位低,可直接換填粘性土至路床面標高,然后施工路面結構。碾壓回填過(guò)程中須滿(mǎn)足壓實(shí)度要求。
農田路段及魚(yú)塘,將表層耕植土或浮淤清除,清除厚度為0.8-1.8米,先換填粗砂或砂夾石(砂、石重量比為7:3~6:4)至地下水位以上,再換填粘性土至路床面標高,然后施工路面結構。
為避免新舊路基、路面的不均勻沉降,采用在擴建路面范圍增設同樣厚度的水泥砼板和拉桿、傳力桿,結合縱橫向鋪設土工格柵的方法,可有效減少差異沉降。
為了避免不同的地基處理方式對路基造成的不均勻沉降,對于不同的處理方式交接處前后各15m的范圍內沿縱向鋪設一層雙向拉伸土工格柵。
為了避免填挖交界處地基承載力差異對路堤造成的不均勻沉降,對于填挖交界面沿縱、橫向鋪設長(cháng)10-20m的雙向拉伸土工格柵。
只有對存在軟土地基的沿海場(chǎng)地地質(zhì)詳細勘察,查清場(chǎng)地地形、地貌以及水文地質(zhì)情況,精心設計,反復研究,根據不同的工程性質(zhì)和地質(zhì)特征,比對方案,采取最佳處置辦法,才能設計出安全、合理、經(jīng)濟的建筑物和構筑物基礎。
參考文獻
[1]《建筑地基基礎設計規范》GBJ-7-89.
[2]《建筑地基基礎勘察設計規范》DBJ13-17-91.
[3]《軟土地基與地下工程》孫更生、鄭大同.
[4]《公路軟土地基路堤設計與施工技規范》.JTJ017-96.
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