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軟土地基處理施工方案(軟土)

導(dǎo)讀 關(guān)于軟土地基處理施工方案,軟土這個(gè)問(wèn)題很多朋友還不知道,今天小六來(lái)為大家解答以上的問(wèn)題,現(xiàn)在讓我們一起來(lái)看看吧!1、軟土【soft soi

關(guān)于軟土地基處理施工方案,軟土這個(gè)問(wèn)題很多朋友還不知道,今天小六來(lái)為大家解答以上的問(wèn)題,現(xiàn)在讓我們一起來(lái)看看吧!

1、軟土【soft soil】是淤泥(muck)和淤泥質(zhì)土(mucky soil)的總稱。

2、主要是由天然含水量大、壓縮性高、承載能力低的淤泥沉積物及少量腐殖質(zhì)所組成的土。

3、軟土是指濱海、湖沼、谷地、河灘沉積的天然含水量高、孔隙 比大、壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低的細(xì)粒土。

4、具有天然含水量高、天 然孔隙比大、壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低、固結(jié)系數(shù)小、固結(jié)時(shí)間長(zhǎng)、 靈敏度高、擾動(dòng)性大、透水性差、土層層狀分布復(fù)雜、各層之間物 理力學(xué)性質(zhì)相差較大等特點(diǎn)。

5、 一、概述[1]   軟土主要是由天然含水量大、壓縮性高、承載能力低的淤泥沉積物及少量腐殖質(zhì)所組成的土。

6、對(duì)淤泥的解釋是,在靜水或緩慢的流水環(huán)境中沉積并含有機(jī)質(zhì)的細(xì)粒土,其天然含水量大于液限,天然孔隙比大于1.5;當(dāng)天然孔隙比小于1.5而大于1.0時(shí)稱為淤泥質(zhì)土。

7、對(duì)于泥碳的解釋是,喜水植物遺體在缺氧條件下,經(jīng)緩慢分解而形成的泥沼覆蓋層。

8、其特點(diǎn)是持水性大,密度較小。

9、   二、軟土的組成和狀態(tài)特征[1]   軟土泛指淤泥及淤泥質(zhì)土,是第四紀(jì)后期于沿海地區(qū)的濱海相、瀉湖相、三角洲相和溺谷相,內(nèi)陸平原或山區(qū)的湖相和沖擊洪積沼澤相等靜水或非常緩慢的流水環(huán)境中沉積,并經(jīng)生物化學(xué)作用形成的飽和軟粘性土。

10、軟土的組成和狀態(tài)特征是由其生成環(huán)境決定的。

11、由于它形成于上述水流不通暢、飽和缺氧的靜水盆地,這類土主要由粘粒和粉粒等細(xì)小顆粒組成。

12、淤泥的粘粒含量較高,一般達(dá)30%~60%。

13、粘粒的粘土礦物成分以水云母和蒙德石為主,含大量的有機(jī)質(zhì)。

14、有機(jī)質(zhì)含量一般達(dá) 5%~15%,最大達(dá)17%~25%。

15、這些粘土礦物和有機(jī)質(zhì)顆粒表面帶有大量負(fù)電荷,與水分子作用非常強(qiáng)烈,因而在其顆粒外圍形成很厚的結(jié)合水膜,且在沉積過(guò)程中由于粒間靜電荷引力和分子引力作用,形成絮狀和蜂窩狀結(jié)構(gòu)。

16、所以,軟土含大量的結(jié)合水,并由于存在一定強(qiáng)度的粒間連結(jié)而具有顯著的結(jié)構(gòu)性。

17、   由于軟土的生成環(huán)境及粒度、礦物組成和結(jié)構(gòu)特征,結(jié)構(gòu)性顯著且處于形成初期,呈飽和狀態(tài),這都使軟土在其自重作用下難于壓密,而且來(lái)不及壓密。

18、因此,不僅使之必然具有高孔隙性和高含水量,而且使淤泥一般呈欠壓密狀態(tài),以致其孔隙比和天然含水量隨埋藏深度很小變化,因而土質(zhì)特別松軟。

19、淤泥質(zhì)土一般則呈稍欠壓密或正常壓密狀態(tài),其強(qiáng)度有所增大。

20、   淤泥和淤泥質(zhì)土一般呈軟塑狀態(tài),但當(dāng)其結(jié)構(gòu)一經(jīng)擾動(dòng)破壞,就會(huì)使其強(qiáng)度劇烈降低甚至呈流動(dòng)狀態(tài)。

21、因此,淤泥和淤泥質(zhì)土的稠度實(shí)際上通常處于潛流狀態(tài)。

22、   三、軟土的物理力學(xué)特性[1]   高含水量和高孔隙性   軟土的天然含水量一般為50%~70%,最大甚至超過(guò)200%。

23、液限一般為40%~60%,天然含水量隨液限的增大成正比增加。

24、天然孔隙比在1~2之間,最大達(dá)3~4。

25、其飽和度一般大于95%,因而天然含水量與其天然孔隙比呈直線變化關(guān)系。

26、軟土的如此高含水量和高孔隙性特征是決定其壓縮性和抗剪強(qiáng)度的重要因素。

27、   2、滲透性弱   軟土的滲透系數(shù)一般在i×10-4~i×10-8cm/s之間,而大部分濱海相和三角洲相軟土地區(qū),由于該土層中夾有數(shù)量不等的薄層或極薄層粉、細(xì)砂、粉土等,故在水平方向的滲透性較垂直方向要大得多。

28、   由于該類土滲透系數(shù)小、含水量大且飽和狀態(tài),這不但延緩其土體的固結(jié)過(guò)程,而且在加荷初期,常易出現(xiàn)較高的孔隙水壓力,對(duì)地基強(qiáng)度有顯著影響。

29、   3、壓縮性高   軟土均屬高壓縮性土,其壓縮系數(shù)a0.1~0.2一般為0.7~1.5MPa-1,最大達(dá)4.5MPa-1(例如渤海海淤),它隨著土的液限和天然含水量的增大而增高。

30、由于土質(zhì)本身的因素而言,該類土的建筑荷載作用下的變形有如下特征:   (1)變形大而不均勻   (2)變形穩(wěn)定歷時(shí)長(zhǎng)   4、抗剪強(qiáng)度低   軟土的抗剪強(qiáng)度小且與加荷速度及排水固結(jié)條件密切相關(guān),不排水三軸快剪所得抗剪強(qiáng)度值很小,且與其側(cè)壓力大小無(wú)關(guān)。

31、排水條件下的抗剪強(qiáng)度隨固結(jié)程度的增加而增大。

32、   5、較顯著的觸變性和蠕變形。

33、   四、軟土的鑒別   建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn)《軟土地區(qū)工程地質(zhì)勘查規(guī)范》(JGJ83-91)規(guī)定凡符合以下三項(xiàng)特征即為軟土:   (1)外觀以灰色為主的細(xì)粒土;  ?。?)天然含水量大于或等于液限;  ?。?)天然孔隙比大于或等于1.01。

34、   2、交通部標(biāo)準(zhǔn)《公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ017-96)中規(guī)定軟土鑒別見表1   1)天然含水量的測(cè)定   天然含水量是土的基本物理性指標(biāo)之一,它反映的土的狀態(tài),含水量的變化將使得土的稠度、飽和程度、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度隨之而變化,其測(cè)定可采用公路土工試驗(yàn)規(guī)程規(guī)定試驗(yàn)方法測(cè)定,并將試驗(yàn)數(shù)據(jù)與35%、液限進(jìn)行比較。

35、  ?。?)天然孔隙比   孔隙比,是土中孔隙體積與土粒體積之比,天然狀態(tài)下土的孔隙比稱之為天然孔隙比,是一個(gè)重要的物理性指標(biāo),可用來(lái)評(píng)價(jià)天然土層的密實(shí)程度。

36、其測(cè)定方法可測(cè)定土粒比重、土的干密度、土的天然密度、土的含水量等指標(biāo)通過(guò)計(jì)算而得。

37、  ?。?)   式中ds —土粒比重;   ρd—土的干密度;   ρ —土的天然密度;   w —土的含水量;   ρw—水的密度,近似等于1g/cm3。

38、   天然狀態(tài)下土的孔隙比稱為天然孔隙比,它是一個(gè)重要的物理性指標(biāo),可以用來(lái)評(píng)價(jià)天然土層的密度程度。

39、一般e<0.6的土是密實(shí)的低壓縮性土,e>1.0的土是疏松的高壓縮性土。

40、  ?。?)十字板剪切強(qiáng)度[3]   十字板剪切試驗(yàn)是原位測(cè)試技術(shù)中一種發(fā)展較早、技術(shù)比較成熟得方法。

41、試驗(yàn)時(shí)將十字板頭插入土中,以規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速率對(duì)側(cè)頭施加扭力,直到將土剪損,測(cè)出十字板旋轉(zhuǎn)時(shí)所形成的圓柱體表面處土的抵抗扭矩,從而可算出土對(duì)十字板的不排水抗剪強(qiáng)度。

42、   五、軟基處理的常用材料質(zhì)量要求[4]   砂礫料   用作墊層的砂礫料應(yīng)具有良好的透水性,不含有機(jī)質(zhì)、粘土塊和其它有害物質(zhì)。

43、砂礫的最大粒徑不得大于53mm,含泥量不得大于5%。

44、   2、砂及砂袋   袋裝砂井所用砂,應(yīng)采用滲水率較高的中、粗砂、大于0.5mm的砂料含量應(yīng)占總重量的50%以上,含泥量應(yīng)小于3%,滲透系數(shù)應(yīng)大于5×10-2mm/s,砂袋采用聚丙烯、聚乙烯、聚酯等編制布制作,應(yīng)具有足夠的抗拉強(qiáng)度,使能夠承受袋內(nèi)砂自重及彎曲所產(chǎn)生的拉力,具有較好的抗老化性能和耐環(huán)境水腐蝕性能,其抗?jié)B系數(shù)應(yīng)不小于所用砂的滲透系數(shù)。

45、   3、碎石   碎石由巖石和礫石軋制而成,應(yīng)潔凈、干燥,并具有足夠的強(qiáng)度和耐磨耗性,其顆粒形狀應(yīng)具有棱角,不得摻有軟質(zhì)石和其它雜質(zhì),粒徑宜為20~50mm,含泥量不應(yīng)大于10%。

46、   4、土工合成材料   土工合成材料的選用應(yīng)符合《公路土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定。

47、應(yīng)具有足夠的抗拉強(qiáng)度,對(duì)土工織物,還應(yīng)具有較高的刺破強(qiáng)度和握持強(qiáng)度等。

48、土工合成材料試驗(yàn)項(xiàng)目和試驗(yàn)方法應(yīng)符合《公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》和《公路土工合成試驗(yàn)規(guī)程》的規(guī)定。

49、   5、塑料排水板   塑料排水板是由芯體和包圍芯體的合成纖維透水膜構(gòu)成的復(fù)合體,應(yīng)具有較好的耐腐蝕性和足夠的柔度,其性能指標(biāo)應(yīng)符合《塑料排水板施工規(guī)程》的規(guī)定。

50、   6、片石   拋石擠淤應(yīng)采用不易風(fēng)化的片石,其尺寸應(yīng)小于300mm。

51、   7、水泥   水泥各項(xiàng)性能指標(biāo)應(yīng)符合圖紙要求,嚴(yán)禁使用過(guò)期、受潮、結(jié)塊、變質(zhì)的劣質(zhì)水泥。

52、所用水泥指標(biāo)還應(yīng)符合水泥相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

53、   8、石灰   石灰應(yīng)符合《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》表4.2.2所規(guī)定的Ⅲ級(jí)以上的要求。

54、按《公路工程無(wú)機(jī)結(jié)合穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程》規(guī)定的試驗(yàn)方法進(jìn)行檢驗(yàn)。

55、   9、粉煤灰   粉煤灰應(yīng)符合《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》有關(guān)規(guī)定。

56、   10、材料的采購(gòu)和保管   用于軟土地基處理的塑料排水板、土工合成材料、砂袋及石灰、水泥、砂等材料,都必須按施工圖紙和規(guī)范的要求的質(zhì)量指標(biāo)采購(gòu)進(jìn)購(gòu)、堆放,嚴(yán)禁材料被污染或混合堆放,過(guò)期產(chǎn)品嚴(yán)禁使用。

57、塑料排水板、土工合成材料和砂袋等材料應(yīng)貯存在不被日光直接照射和被雨水淋泡處,應(yīng)根據(jù)工程進(jìn)度和日用量按日取用。

58、   六、高速公路軟基處理常用方法[5][6][7]   淺層軟基處理技術(shù)  ?。?)墊層法   通常用于路基填方較低的地段,要求在使用中軟基的沉降值不影響設(shè)計(jì)預(yù)期目的。

59、設(shè)置墊層時(shí),可以根據(jù)具體情況采用不同的材料,常用的材料有砂或砂礫及灰土,也可用土工格柵、片石擠淤、砂礫墊層綜合使用處理。

60、  ?。?)換填法   在高速公路施工中遇到含水量較高,軟弱層較淺,且易于挖除不適宜材料時(shí),一般采取挖除換填法,包括受壓沉降較大,甚至出現(xiàn)變形的軟基和泥沼地帶。

61、處理這種地基,開挖前要做好排水防護(hù)工作,將開挖出的不適宜材料運(yùn)走或做處理,然后按要求分層回填,回填材料可視具體情況用砂、砂礫、灰土或其他適宜材料。

62、  ?。?)排擠法   當(dāng)高速公路經(jīng)過(guò)水溏、魚池和較深的流動(dòng)性強(qiáng)的淤泥地段時(shí),常遇到含水量高、淤泥壓縮性大、淤泥質(zhì)粘土軟基以及水下軟基等,對(duì)這類軟基可采用排擠法來(lái)處理。

63、排擠法又可分為兩種:一種是拋石排擠,另一種是爆炸排擠。

64、   (4)表層排水法   對(duì)土質(zhì)較好因含水量過(guò)大而導(dǎo)致的軟土地基,在填土之前,地表面開挖溝槽,排除地表水,同時(shí)降低地基表層部分的含水率,以保障施工機(jī)械通行。

65、為了發(fā)揮開挖出的溝槽在施工中達(dá)到盲溝的效果,   應(yīng)回填透水性好的砂礫或碎石。

66、  ?。?)添加劑法   對(duì)于表層為粘性土?xí)r,在表層粘性土內(nèi)摻人添加劑,改善地基的壓縮性能和強(qiáng)度特性,以保施工機(jī)械的行駛。

67、同時(shí)也可達(dá)到提高填土穩(wěn)定及固結(jié)的效果。

68、添加材料通常使用的是生石灰、熟石灰和水泥。

69、石灰類添加材料通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)拌和或廠拌,除了降低土壤含水量、產(chǎn)生團(tuán)粒效果外,對(duì)被固結(jié)的土隨著時(shí)間的推移會(huì)發(fā)生化學(xué)性固結(jié),使粘土成分發(fā)生質(zhì)的變化,從而促進(jìn)土體穩(wěn)定。

本文分享完畢,希望對(duì)大家有所幫助。

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