根据施工工程的经验以及现场调查表明:软土地基是指含水量大压缩模量小,承载能力低的地基。软土地基在使用中容易造成变形,造成铺筑路面无法定型,长期使用就使得路面失去了稳定性和平整性,影响正常的交通运输。因此为了提高高速公路建设的质量,就应该加强对软土地基的处理,其主要方法有:桥梁跨越;减轻路堤荷载;地基处理;工后修补以及综合处理。
软土地基地质特征分析
软土地基是指压缩层主要由淤泥及淤泥质土、吹填土、杂填土或者是其他高压缩性土层组成的地基,本文所说的软土地基是在原软土地基的基础上,还包含部分压缩层主要由承载力较低、压缩性不太高的亚粘土、饱和粘土、细砂以及淤泥组成的地基。然而软土地及按照沉积环境以及形成特征大致可以分为:海滨沉积类型;湖泊沉积类型;河滩沉积类型以及谷地沉积或者残积土类型。然而软土地基在处理过程中需要注意的是硬壳层的作用。尽可能的避免破坏硬壳层的完整性。由于硬壳层对上部应力有扩散的作用,使得软土层受到的附加应力明显降低,这样就减小了软土地基的总沉降状况。当填土高度不大时,上部应力由硬壳承受,发生的沉降比较小;当填土高度较大时,即使填土速率不变,沉降速率也会加快,并且沉降量明显变大,沉降曲线出现了拐点。这时硬壳使得横向沉降均匀,差异沉降减小,但是硬壳不利于软土地基排水,减缓了软土地基的沉降速率,延迟了沉降的时间,因此在软土地基的处理过程中要特别重视对硬壳的处理。本文在研究高速公路软土地基中采用了注浆加固试验,扩大了注浆的范围,提高了注浆固结体的强度,在进行注浆将夜全部进入地层中,提高浆液利用率,并且施工操作简单,使用的工期短,一定程度上消除了主固结沉降,但是其缺点是:注浆浆液的可控性比较差,不能定向定位。
软土地基注浆研究
软土地基注浆加固地基机理研究
软土地基的注浆加固效应表现在:充填、渗透以及挤密劈裂等。加固过程中,浆液在压力的作用下充填和挤密地基,在压力提高的过程中相应的对周围增强了附加应力,促使土体发生剪切裂缝,然而当周 的土体属于非均匀质体时,浆液随着压力的不断增大,由开始劈入强度最低的土体向高强度的土体延伸,这就产
生了地层隆起抬高效应。具体工程过程中,由于受到地质影响,灌浆能够对渗入、劈裂以及压密三种效应同时作用。通常对于高速公路软土地基注浆过程采用的是花管式分段注浆,基本上类似于地下呈面扩散。为了提高注浆的效果,这就需要在施工过程保证封压层的存在,做好对硬壳层的处理,确保注浆在浆液作用下,可以顺利注入到地下受注层。根据工程实践研究,对于含粉土并且垂直向上分层多的软土层,一般扩散半径推荐值为2.0~3.0m,对于含粉土并且垂直向上分层比较少的软土层,其扩散半径推荐值为1.5~2.5m,而一般路段,扩散半径可取大值,对于有构造物路段,扩散半径可以取最小值。对软土地基进行注浆加固处理中,主要是提高软弱土层的物理力学性质和结构性能。在注浆作用下会对地表产生影响,地表抬升,以注浆区中心为圆点,逐步向四周扩散。注浆加固属于一个过程性变化,通过对不同注浆压力作用模拟判断注浆的效果,当注浆压力增大时,会影响浆液的扩散半径的变化以及地面隆起位移量,这种状况有利于注浆浆液的扩散,但是它会使得硬壳层产生裂缝或者是隆起现象,最终导致硬壳层物理力学性质指标不断下降,不能起到硬壳本身应产生的作用。试验表明,注浆加固过程中,一般采用0.5MPa以下的注浆压力最为合理。
软土地基注浆加固试验分析
通过分析高速公路软土地基试验段的注浆效果,来体现注浆工程的质量。软土地基注浆工程是一种隐蔽性工程,因此在注浆施工中要严格按照相关的标准以及设计要求进行,避免产生对公路工程危害。注浆工程质量包含两个方面:注浆工程自身的施工质量;该工程是达到的效果是否进行了综合评价。高速公路软土地基的注浆效果,一般在结束注浆后28天左右进行,常用的试验检验方法有:开挖法;统计计算灌浆量;静力触探和标准贯入试验;抽水试验;载荷试验;钻探;物探方法以及变形观测方法。最为简单的方法是动力触探试验和静力触探试验。注浆试验的具体工艺流程:首先根据该路段软土层的地质、水文条件以及工程标准,确定出注浆参数,并且选择注浆施工的具体设备,进行注浆加固,具体试验步骤是:(1)测量放样,准确测量出注浆的范围之后,根据设计好的孔位布置图,采用钢尺进行测量,确定定点位置,之间的误差必须控制在20cm之内。(2)注浆孔成孔,注浆加固的第一道工序是注浆孔的施工,在具体施工过程中需要控制的参数是:注浆花管直径在43~50mm长度在1.5~2.0m左右,花管前端要呈椎状,采用冲击锤直接将花管打入注层位,在选择好适当的钻具以及花管之后,进行具体施工操作。钻机必须要到位,按照施工工序依次进行,在操作中尽可能避免减少注浆孔的斜度,不能超过15度。(3)制浆。根据施工要求以及
材料试验来确定制浆方案,在制浆环节中要按照设计水灰比来加料,通常采用的是比重称准确计量,这样才能够确保浆液的性能。浆液在制造过程中要充分进行搅拌,边出现沉淀现象,影响整个浆液的质量加固效果。(4)注浆加固。在进行注浆之前要进行具体的注浆试验,确定出单孔注浆量,按照具体加固注浆工艺进行,当注浆量达到设计要求时即可终止注浆。做好边缘帷幕孔的处理,保证注浆质量。当排水孔周围注浆孔出现了注浆浆液时,可以将排水孔用注浆浆液灌实,并且做好封孔处理。注浆加固试验完成之后要进行试验检查。整个注浆过程中,出现了地面隆起或者是跑浆现象时,需要停止注浆,这样才能对下一个注浆段做出正确的注浆操作,减少注浆量,做好封孔装置的检查工作,保证注浆加固的效果。
总结
通过分析高速公路软土地基注浆加固处理,在不破坏硬壳层的前提下,采用注浆技术处理其下伏软土地基,有效的解决了高速公路软土地基加固应急工程,注浆中要结合工程现状具体进行,压力注浆时,为了进一步加强注浆质量,因此注浆段上应该保证一个封压层,这样确保压力使浆液能够扩散到一定范围内,提高注浆加固的效果。试验表明:注浆地段与周围软土层相比,其物理力学的性质有了很大的提高,其抗变形能力不断增强,这就提高了应力在注浆过程中的集中现象。但是在注浆时容易产生体积膨胀,其上覆土层是物理力学性质和结构性能都比较好的硬壳层,其产生的拉应力提高了注浆加固的效果。本文对软土地基进行注浆加固研究,能够快速解决高速公路路况,有利于交通及运输业,并且带动了经济的发展。
【参考文献】
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