软弱地基处理方法措施

2023-03-25

第一篇:软弱地基处理方法措施

软弱地基处理方法

软弱地基是指由具有强度较低、压缩性较高及其他不良性质的软弱土(如淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性土)组成的地基,天然孔隙比大于或等于1.0,且天然含水量大于液限的细粒土称之为软土。它包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土。

地基处理的目的是采取切实有效的处理方法,改善地基土的工程性质,使其满足工程建设的要求。本文指出了软弱地基处理的基本方法、原理和适用范围,并提出了确定 地基处理方法的步骤。 1. 常用的软弱地基处理方法

根据地基处理方法的原理,目前常用的软弱地基处理方法基本上分为碾压及夯实、换填垫层、排水固结、振密挤密、置换及拌入、加筋及其他方法等七类:

1.1碾压及夯实。重碾压及夯实的地基处理具体有锤夯实、机械碾压、振动压实、强夯法(动力固结)等处理方法。(1)原理及作用:利用压实原理,通过机械碾压夯击,把表层地驻土压实,强夯则利用强大的夯击能,在地基中产生强烈的冲击波和动应力,迫使土动力固结密实。(2)适用范围:适用于碎石、砂土、粉土、低饱稠蔑的粘性土、杂填土等。

1.2换填垫层。换填垫层具体可分为:砂石垫层、素土垫层、灰土垫层、矿碴垫层等方法。(1)原理及作用:以砂石、素土、灰土和矿渣等强度较高的材料,置换地基表层软弱土提高持力层的承载力,扩散应力,减少沉降量。(2)适用范围:适用于处理暗沟、暗塘等软弱土地基。

1.3排水固结。具体可分为:天然地基预压、砂井预压、塑料排水带预压、真空预压、降水预压。(1)原理及作用:在地基中增设竖向排水体,加速地基的固结和强度增长,提高地基的稳定性,加速沉降发展,使地基沉降提前完成。(2)适用范围:适用于处理饱和软弱土层;对于渗透性极低的泥炭土,必须慎重对待。

1.4振密挤密。振密挤密具体可分为:振冲挤密、灰土挤密桩、砂石桩、石灰桩、爆破挤密。(1)原理及作用:采用一定的技术措施,通过振动或挤密,使土体的孔隙减少,强度提高,必要时,在振动挤密的过程中,回填砂、砾石、灰土、素土等,与地基土组成复合地基,从而提高地基的承载力,减少沉降量。(2)适用范围:适用于处理松砂、粉土、杂填土及湿陷性黄士。

1.5置换及拌入。置换及拌入具体可分为:振冲置换、深层搅拌、高压喷射注浆、石灰桩等。(1)原理及作用:采用专门的技术措施,以砂、碎石等置换软弱土地基中部分软弱土,或在部分软弱土地基中掺人水泥、石灰或砂浆等形成增强体,与未处理部分土组成复合地基,从而提高地基的承载力,减少沉降量。(2)适用范围: 粘性土、冲填土、粉砂、细砂等。振冲置换法对于排水剪强度 20KPa时慎用。 1.6加筋。加筋具体可分为:土工合成材料加筋、锚固、树根桩、加筋土。(1)原理及作用:在地基土中埋设强度较大的土工合成材料、钢片等加筋材料,使地基土能够承受抗拉力,防止断裂,保持整体性,提高刚度、改变地基土体的应力场和应变场,从而提高地基的承载力,改善地基的变形特性。 (2)适用范围:软弱上地基、填土及高填土、砂土。

1.7其他。其他还有灌浆、冻结、托换技术、纠偏技术等处理方法。(1)原理及作用:通过独特的技术措施处理软弱土地基。(2)适用范围:根据实际悄况确定。地基处理方法很多,各种处理方法部有它的适用范围、局限性和优缺点,没有一种方法是万能的。具体工(下转第58页) (上接第25页) 程情况很复杂,工程地质条件千变万化,各个工程间地基条件差别很大,具体工程对地基的要求也不同。而且机具材料等条件也会因工作部门不同、地区不同而有较大的差别。因此,在选择地基处理方法前,应完成下列工作:(1) 搜集详细的岩土工程勘察资料、上部结构及基础设计资料等;(2) 根据工程的要求和采用天然地基存在的主要问题,确定地基处理的目的、处理范围和处理后要求达到的各项技术经济指标等;(3) 结合工程情况,了解当地地基处理经验和施工条件,对于有特殊要求的工程,尚应了解其他地区相似场地上同类工程的地基处理经验和使用情况;(4) 调查邻近建筑、地下工程和有关管线等情况;(5) 了解建筑场地的环境情况。 2. 确定地基处理方法的步骤 确定地基处理方法宜按下列步骤进行:(1)根据结构类型、荷载大小及使用要求,结合地形地貌、地层结构、土质条件、地下水特征、环境情况和相邻近建筑的影响等因素进行综合分析,初步选出几种可供考虑的地基处理方案;(2)对初步选出的各种地基处理方案,分别从加固原理、适用范围、预期处理效果、耗用材料、施工机械、工期要求和对环境的影响等方面进行技术经济分析和对比,选择最佳的地基处理方法;(3)对已选定的地基处理方法,宜按建筑物地基基础设计等级和场地复杂程度,在有代表性的场地上进行相应的现场试验或试验性施工,并进行必要的测试,以检验设计参数和处理效果。如达不到设计要求时,应查明原因,修改设计参数或调整地基处理方法。

第二篇:浅析石灰桩加固软弱地基处理方法

浅 析 石 灰 桩 加 固 软 弱 地 基 处 理 方 法

校:河南城建学院

业:土木工程 目:地基处理技术

号:011210114

名:罗星

浅析石灰桩加固软弱地基处理方法

摘 要:石灰桩作为一种地基处理手段,其不仅应用于工业与民用建筑地基处理,还大量应用与公路路基,铁路路基以及港口软基处理。本文从桩间土和桩身两个方面详细分析了石灰桩加固软地基的机理,并介绍了该方法适宜的地质条件,结合工程实际,对施工工艺及施工过程中的注意事项进行了具体论述。 关键词:石灰桩、软地基、复合地基、加固、施工工艺、适用范围

1 石灰桩的加固原理

石灰搅拌桩是靠石灰与土之间发生一系列的物理化学反应而形成强度的,不同的土质会产生不同的加固效果。

深层搅拌石灰桩施工时通过机械搅拌,钻进时喷射压缩空气,使准备加固的土在原位受到扰动。钻进到设计标高后,钻机钻头反向旋转,边提升边由压缩空气输送生石灰,向着由钻头搅拌叶片旋转产生的空隙部位喷入被搅拌的土体中,使土体和石灰进行充分拌和,形成具有整体性、水稳性和一定强度的石灰土桩,加固深度可以达到20m。

生石灰在土壤中与水结合的反应式如下: CaO+H2O→Ca(OH)2+热量 Ca(OH)2+CO2→CaCO3

由分子式可知,石灰水化吸收了大量水分,并产生大量的热量,引起土中水分蒸发,使土壤含水量降低,有利于土壤的排水固结。

生石灰水化过程中,体积膨胀约为原来的2倍,在这个过程中桩周土颗粒受到挤压而使土壤密实度增大,这就是所谓的膨胀挤密作用,这使得非饱和土挤实,饱和土排水固结。Ca(OH)2与土中的CO2反应生成强度较高的CaCO3,使桩体承载力大大增加。上述化学反应主要发生在生石灰与土壤强制搅拌混合后的数小时内,是石灰对软粘土的早期基本作用。

熟石灰与粘土颗粒中的活性硅铝矿物进一步缓慢的发生化学作用,反应过程中又吸收熟石灰浆中的水分,形成一种复杂的不溶于水的、将土颗粒粘结在一起的硅酸盐及硅酸钙凝胶,改变了粘土的结构。硅酸钙凝胶起到包裹和联络的作用,形成网状结构,在土颗粒间相互穿插,使土颗粒联系得很牢固,大大改善了土的物理力学性质,进一步发挥石灰固化剂的强化作用。这一过程将持续数年,是石灰对软土的后期加固作用。

通过对一些施工过程中的石灰搅拌桩观测发现,施工期间桩体含水量总是很高,直观上表现为桩顶的垫层上有明显的圆形湿痕,表明桩体含水量及渗透系数大于桩间土。由于桩身材料拌和不均匀,以及配合比、掺和料不同,桩体的渗透系数一般在在4.07×10-3~10-5cm/s之间,相当于粉砂、细砂的渗透系数,比粘土、亚粘土的渗透系数大10倍至100倍,因此桩身排水固结作用较好。

地基的强度包括搅拌桩桩体的强度和桩周上粘聚力增强后的强度,搅拌桩与周围地基相比具有更高的抗剪强度。与搅拌桩相邻的桩周上,由于拌和时产生的高温和凝聚反应形成厚度达数厘米的高度硬壳,此硬壳的存在会阻碍搅拌桩的吸水和排水,尤其是后期排水,但在施工期内该硬壳尚未形成,排水作用可以发挥的。

石灰搅拌桩加固后的地基,桩体强度高于桩间土。因此,在工程结构载荷和车辆载荷作用下,土体被压缩,承载力主要靠桩体承担。由于土相对于桩有向下滑动的趋势,桩面对桩周土产生一向上的摩擦阻力,故靠近桩周土的压力值为向下的施工载荷值与向上的摩擦力两部分之和。因此,靠近桩边的土承担的压力最小,桩间地基土应力下降,而搅拌桩桩体产生应力集中现象。

2 施工工艺及注意事项

由于石灰桩的膨胀挤密效应和排水固结作用,石灰桩在设计过程中应采用小桩径、密布桩的原则。石灰桩常用桩径为250~400mm,最常用的桩径为300mm,石灰桩的加固深度、桩间距应经稳定验算、沉降验算确定,并满足工后沉降要求。相邻桩的净距应≤4.0倍桩径。用石灰桩处理软地基时,应进行稳定验算和沉降计算。

石灰桩施工工艺分管内成桩和管外成桩两种工艺,一般多采用管内成桩,在

此简述管内成桩工艺。管内成桩是指用人工或机械成孔后,再填料夯实、封顶、

自上而下成孔、自下而上填夯成桩。它包括人工挖孔成桩、冲击法成桩、螺旋钻成桩、沉管法成桩、爆扩法成桩等施工方法。工艺流程为:桩机就位-成孔至设计深度-填料-夯压实-封顶-完成-根桩的施工。石灰桩施工的要点主要有以下几个方面:

(1) 桩体材料的选择。构成桩体的主材是生石灰和粉煤灰,生石灰的活性CaO应大于85%,灰块直径以5cm左右为宜,粉灰含量应小于20%,矸石含量小于5%;粉煤灰为SiO

2、Al2O3活性元素含量较高的新鲜粉煤灰,含水量应小于40%。

(2) 按合适的比例对桩体材料进行配比。在孔底有余水残浆时,桩端0.5m灰 比为1:1,0.5m以上桩体为1:2,桩端增加灰比解决了桩身密实度和施工安全,但留下了人为的软弱桩段,因此,在桩端0.5m掺入5%~7%的水泥,亦可消除人为膏化段。

(3) 注意防止施工中地表水和临近水源渗透进入石灰桩身。

(4) 打桩顺序应该“先外排后内排,先周边后中间”的原则,对单排桩应采用

“先两端后中间”的施工方式。桩机行驶路线宜采用前进式,并采用两遍跳打方式。 (5) 对填料和桩身密实应注意:①填料量宜为桩孔体积的1.5~2.0倍,算料时按米计算;②如有掺合料时,应按设计配合比与生石灰拌匀;③填料前应消除桩孔内的杂物和积水,在软土中施工宜在孔中先灌入50cm厚的砂;④采用夯击时,应分段夯填,每段高度50~100cm,由成桩试验决定。

(6) 石灰桩填夯后必须立即用粘土等材料压实封顶,以增加上覆压力,防止地表水流入桩身和防止石灰桩因水化过分激烈而引起桩孔喷料现象。封顶长度一般≥1.0m,且必须夯实或压实。

(7) 实践表明,为避免生石灰在地下水比较丰富的地区产生弱心点,掺入适量(石灰用量的10%)的粗砂及少量(石灰用量的3%)的水泥可以避免这种问题。原因是掺入粗砂,可有效的填充生石灰块间空隙,增强生石灰体积膨胀对土体的挤密作用。

(8) 为了防止生石灰在地下水丰富地区消化速度过快,导致在施工成桩过程中冲出孔外,可选用过火生石灰。另外,施工时桩头应预留200mm左右的长度,填充烂泥,防止生石灰膨胀挤出桩孔。

(9) 浇灌基础应在石灰桩达到一定强度后进行,一般为一月。

3 桩体强度的影响因素

3.1 生石灰的剂量

不同的生石灰剂量对各种土的单轴抗压强度均有影响。在同一生石灰含量的条件下,不同的土类具有明显不同的抗压强度。室内试验表明:①当生石灰含量在6%~18%的范围内变化时,石灰搅拌桩仍保持原来土壤的特性;②不同土性的石灰粉渗入量各有最佳渗入量区间,大于或小于这一区间的渗入量,都得不到经济的加固效果。

生石灰的膨胀力与生石灰的含量成正比,但膨胀应力的大小,则与生石灰有效含钙量、约束力的大小和方向、熟化的快慢有关,如采用有效氧化钙含量为85%~89%的生石灰,让其在近似完全约束的条件下熟化,测得其轴向膨胀力最高可达11.6Mpa,随着周围约束的放松,轴向膨胀力急剧减小,膨胀力所做的功转化为周围土变形位能而趋于平衡。总之,对于一般的地基,特别是软土,当生石灰用量超过一定界限时,其约束能力绝对不可能阻止生石灰搅拌桩的膨胀,巨大的膨胀力必将在相当范围内传布,这就是石灰搅拌桩真经增大的原因。 3.2 软粘土的含水量

石灰搅拌桩的强度能否形成和强度高低,与软粘土的含水量有关。生石灰转变为熟石灰以及继续水化,都要吸收和蒸发软粘土中的水分。因此,必须要有足够的水供生石灰水化,否则无法形成强度。另一方面,水又不能太多,以使处于饱和状态的软粘土能因脱水而转变成三相状态,软土中的空气才能为碳酸化反应提供足够的二氧化碳,从而形成使灰土反应生成有一定强度的胶结物质条件,形成较高的强度。由于石灰搅拌桩中的水分在强度形成中得到消耗,灰土含水量会大幅度减少,甚至由流动状态转变为硬塑乃至坚硬状态,从而提高石灰土的强度。

3.3 施工方法

另外值得注意的是,施工过程中所采用的施工方法对桩体的强度也有很大的影响。实践表明,施工中采用复搅和不复搅方法相比,复搅的桩体强度比不复搅的桩体强度提高60%以上,而空搅不喷灰测试结果与原地基土区别不大。

4 石灰桩的适用范围

石灰桩法师用于处理板和粘性土、淤泥、淤泥质土、素填土和杂填土等地基。用于地下水位以上的土层时,以增加掺合料的含水量并减少生石灰的用量,或采取土层浸水等措施。加固深度从数米到十几米。但此法不适用于有地下水的砂类土。

石灰桩法可用于提高软土低级的承载力、减少沉降量、提高稳定性,适用于以下工程:

(1) 深厚软土地区7层以下,一般软土地区8层以下的住宅楼或相当的其他多层工业与民用建筑物。

(2) 如配合箱基、筏基,在某些情况下,也可用于12层左右的高层建筑物。 (3) 有工程经验时,也可用于软土地区大面积堆载场地或大跨度工业与民用建筑独立柱基下的软弱地基加固。

(4) 石灰桩法也可用于机器基础和高层建筑深基开挖的主动区和被动区加固。

(5) 适用于公路、铁路桥涵后填土,涵洞及路基软土加固。 (6) 使用与潍坊地基加固。

5 结束语

通过理论分析和工程实践,可见石灰搅拌桩处理软土地基的作用是十分明显的。用石灰搅拌桩处理后的软地基,渗透性增大,石灰搅拌桩有助于排水固结,

经处理后复合地基降低了软土含水量,增大了凝聚力,复合地基的强度得到提高,可以取得良好的经济效益,适宜于公路的挡土结构、桥涵、通道的软土地基处理。

目前,石灰桩的研究工作仍在进一步深入,研究重点是各种施工工艺的完善和实测总结设计所需的各种参数,式设计施工更加科学化,规范化。与此同时,各地正在努力扩大石灰桩的应用范围,以取得更好的经济效益和社会效益。

第三篇:特殊路基处理-软弱地基施工方法范文

特 殊 路 基 施 工

软 土 地 基 处 理 方 法

2012160201

刘知乐

特殊路基施工

软土地基处理方法

前言

路基在整个公路施工中是最为重要的一部分,在部分区位不同的地区,原地面的整体情况各不相同,在特殊路基中,软土路基是最为难处理的。这主要在于软土地基的组成成分——压缩层主要由淤泥及淤泥质土、吹填土、杂填土或其他高压缩性土层组成。一般认为,只要外荷载加在土基上,有可能出现有害的过大变形和强度不够问题,使建筑物(路基,桥涵的构造物)出现下沉、裂缝甚至破坏,这种地基都应该视为软土地基。 软土地基可能引起的问题

1.由于道路等级高,路堤填土高,引起路基的沉降,路堤失稳。 2.桥头路堤与桥台的沉降差,再高速行驶的情况下,引起跳车。 3.软基沉降量超出工后范围。 4.软基上结构物的沉降、涵管弯曲。

5.软基上各类路面结构类型的设计与施工存在的问题。 一.地基处理的目的

地基处理的目的在于利用换填、夯实、挤密、排水、胶结、加筋和热学的方式对软基进行加固,用以改善地基土的工程特性。

a.提高地基的抗剪强度 b.降低地基的压缩性 c.改善地基的透水特性 d.改善地基的动力特性

改善特殊土的不良地质特性地基处理的对象是软弱地基和特殊土地基。

从软基加固角度来说,一般砂类土地基承载力比黏质土地基承载力高,沉降也比黏质土小,并且由于砂类土较易透水,它在外荷载作用下产生的沉降能在短时间完成,不像黏质土那样有一个漫长的过程。但是砂类土,特别是松散的细砂或者粉砂,在的真理作用下会发生液化,所以砂类土加固如何防止液化是一项重要方面。 二.软土地基的处理方法

1)换填土法 2)抛石挤淤法 3)排水固结法 4)复合地基加固法 三.软土地基处理施工方法 A.换填土法

当软土地基的承载力和变形满足不了设计要求,而软土厚度不大,将基础的底面以下或全部软土挖出,然后分层换填强度较大的砂、碎石、素土、粉煤灰、灰土等性能稳定、无侵蚀性的材料,并压(夯,振)实至要求的密度,这种地基处理方法称之为换填土法。 适用范围

适合浅层软弱地基及不均匀地基处理(JGJ79-2002) a垫层压实方法

1.机械碾压、重锤夯实、振动压实法作为压(夯、振)实垫层的不同施工方法,不但可以处理分层回填垫层材料,同时又可以同地基表层土。

2.当地基表层具有一定厚度的硬壳层,其承载能力较好,能上一般的运输机械时,一般采用机械分堆铺法,及先堆成若干砂堆,然后用机械或人工摊平。 当硬壳承载力不足时,一般采用顺序推进摊铺法。

3.当软土地基表面很软,如新沉积或新吹填不久的超软地基,首先要改善地基表面的持力条件,使其能上施工人员和轻型运输工具。工程上常用如下措施:

Ⅰ.地基表面铺荆笆。搭接处用铅丝绑扎,用以承受垫层等荷载引起的拉力,搭接长度取决于地基土的性质,一般搭接长20cm。当采用两层荆笆时,应将搭接处错开,错开的距离以搭接的一般为宜。

Ⅱ.表面铺设塑料编织网或者尼龙纺织网,纺织网上作砂垫层。 表面铺设土工合成材料,土工合成材料上再铺排水垫层。

以上皆为超软地基处理方法,它们即可单独使用,亦可混合使用,因地适宜改变材料。但应注意:饱水后,材料要有足够的抗拉强度;当被加固地基处在边坡位置或将来有水平力作用时,由于材料腐烂而形成软弱夹层,给加固后地基的稳定性带来潜在影响。

Ⅲ.尽管对超软地基表面采取了加强措施,但持力条件任然很差,一般轻型机械上不去,在这种情况下,通常采用人工或轻便机械顺序推进铺设,如用人力推车或用轻型小翻斗车铺垫。

无论采用任何方式,在排水垫层的施工过程中都应该注意避免对软土表面的过大扰动,以免造成砂和淤泥混合,影响垫层排水效果。 具体方法

a.机械碾压法是采用各种压实机械,如压路机、羊足碾、振动碾等来压实地基土的一种压实方法。这种方法常用于大面积填土的压实、杂填土地基处理、道路工程基坑面积较大的换土垫层的分层压实。施工时,先按设计挖掉要处理的软弱土层,把基础底部土碾压密实后,再分层填土,逐层压密填土。

b.重锤夯实法是利用起重设备将夯锤提升到一定高度,然后自由落锤,利用重锤自由下落时的冲击能来夯实浅层土层,重复夯打,使浅部地基土或分层填土夯实。主要设备为起重机、夯锤、钢丝绳和吊钩等。重锤夯实法—般适用地下水位距地表0.8m以上非饱和的粘性土、砂土、杂填土和分层填土,用以提高其强度,减少其压缩性和不均匀性,也可用于消除或减少湿陷性黄土的表层湿陷性,但在有效夯实深度内存在软弱土时,或当夯击振动对邻近建筑物或设备有影响时,不得采用。因为饱和土在瞬间冲击力作用下水不易排出,很难夯实。

c.振动压实法是利用振动压实机将松散土振动密实。地基土的颗粒受振动而发生相对运动,移动至稳固位置,减小土的孔隙而压实。此法适用于处理无粘性土或粘粒含量少、透水性较好的松散杂填土以及矿渣、碎石、砾砂、砾石、砂砾石等地基。

总的来说,垫层施工应根据不同的换填材料选择施工机械。粉质粘土、灰土宜采用平碾、振动碾和羊足碾,中小型工程也可采用蛙式打夯机、柴油夯;砂石等宜采用振动碾;粉煤灰宜用平碾、振动碾、平板式振动器、蛙式夯;矿渣宜采用平碾、振动碾、平板式振动器。 B.抛石挤淤法

抛石挤淤为强迫换土的一种形式,通过在软粘土中抛入较大的片石、块石,使片石、块石强行挤出软粘土并占据其位置,以此来提高地基承载力、减小沉降量,提高土体的稳定性。

抛石挤淤法一般适用于厚为3~4m的软土层和常年积水且不易抽干的湖、塘、河流等积水洼地,以及表层无硬壳、软土的液性指数大、层厚较薄、片石能沉达下卧硬层的情况。由于抛石挤淤法施工简单,不用抽水、不用挖淤、施工迅速,所以现场乐于采用,特别是在路基工程中,当道路路基穿越或部分穿越河塘洼地时,更是常用此法来处理其下的软土地基。

抛石挤淤法施工时,抛石顺序应自路堤中部开始,然后逐次向两旁展开,使淤泥向两侧挤出。当抛入的片石露出水面后,用重锤夯实或用压路机等机械碾压密实,然后在其上铺设反滤层再行填土。当下卧岩层面具有明显的横向坡度时,抛石应从下卧层高的一侧向低的一侧扩展,并且在低的一侧适当高度范围内多填一些,以增加其稳定性。

在片石抛填出水面之后,宜用强力振实设备进行振实,是片石落位稳定。然后在已稳定的片石上铺垫一层碎石,再次进行强力振实和碾压,是碎石嵌入片石缝中,反复进行,以使填石密实。此层完成之后,按一般路堤施工方法进行路堤的填筑。抛石挤淤断面图如下:

其他施工方法 C.排水固结法

排水固结法是解决淤泥软粘土地基沉降和稳定问题有效措施,由排水系统和加压系统两部分组合而成。排水系统是在地基中设置排水体,利用地层本身的透水性由排水体集中排水的结构体系,根据排水体的不同可分为砂井排水和塑料排水带排水两种。 D.复合地基加固法

砂桩挤密法、碎石挤密法、CFG桩法、树根桩法、夯实扩底桩与混凝土薄壁管桩法、水泥搅拌桩法。、石灰搅拌桩法、高压旋喷桩法等。 四.质量检验 换填土法等质量检验、验收方法:

一般采用环刀法、贯入仪法、静力触弹、轻型动力触探或标贯试验法检验;砂石、矿渣垫层可用重型动力触探。 垫层压实系数检验方法:

环刀法、灌砂法、灌水法等。(分层检验) 竣工验收:

采用静载荷试验。

第四篇:DDC桩软弱不均地基的工程处理方法

一、DDC桩介绍

DDC桩(孔内深层强夯技术)是北京瑞力通地基基础工程有限责任公司的专有及专利技术,该技术已在数百项工程中得到应用,均满足计划需要。DDC桩经北京市建委断定为“技术水平属国表里开创”,国家建设部为DDC桩技术编制规程并断定DDC桩技术抵达国际先进水平。DDC桩技术在2001年、2005年、2008年和2011年先后被国家建设部列为全国重点推广技术。2003年11月DDC桩技术在比利时举行的第52届国际发明博览会上获得国际最高奖--金奖,这是我国地基处置技术到目前为止在国际上获得的仅有金奖。

DDC桩是概括了重锤夯实、强力夯实、碎石桩、灰土桩、双灰桩、钻孔灌注桩、钢筋混凝土预制桩等地基处置技术的基础上,吸收其利益,扔掉其缺陷,集高动能、高压强、强挤密各效应于一体,结束对地基土的处置。

DDC桩是经过对孔内填料自下而上分层进行高动能、超压强、强挤密的孔内深层强夯工作,使孔内的填料沿竖向深层压密固结的一同对桩周土进行横向的强力挤密加固,对于不一样的土质,DDC桩运用不必的桩体材料,选用不一样的施工办法,使桩体获得串珠状、扩大头和托盘状,有利于桩与桩间土的紧密咬合,增大相互之间的摩阻力,地基处置全体刚度均匀,承载力可前进2-9倍。对于回填土等软弱地基,DDC桩可以运用专用设备对孔内所填的材料进行冲、砸、压、劈的特种工作,使填料沿竖向深层压密的一同对桩间土进行横向强力挤密,桩体随土质松懈改动呈串珠状,有利于桩与桩间土的紧密咬合,增大了侧壁摩阻力,有用加固了桩间土。

DDC桩已做过的工程实例复合地基承载力已抵达800kPa;而且地基变形模量高,沉降变形小,不受地下水影响,地基处置深度可达几十米。

1、适用范围广泛,可用于各类地基处置;

在地基处置工程中,孔内深层强夯技术和别的技术对比,能适用于各种凌乱地层的地基加固处置,具有广泛的适用性。如用于大厚度的黄土、杂填土、液化土地基,各类软弱土、湿陷性土以及具有酸、碱、盐腐蚀的地基,具有硬夹层的不均匀地基、石料及废料回填废物地基以及地下人防工事等各种凌乱建筑场所的处置。经过钻孔、强力冲孔等方法成孔,只要能构成桩孔的地基,不管孔内有无地下水均可选用本法加固处置。总归,选用孔内深层强夯技术,既可消除地基土的湿陷性、液化性,也兼有承载桩的特征以及刚度均匀的复合地基的特征。不只承载力高,而且紧缩变形小。

2、用料规范低,量体裁衣;

该技术最大特色之一,便是能量体裁衣。凡是无机固体材料如土、砂、石、碎砖瓦、混凝土块、工业废料及其混合物等均可运用。而且用料不需严峻加工,凡能填入孔内的无机固体材料均可运用。用料不需长途运输。

3、具有高动能、高压强和强挤密效应;

该技术的主要特征便是因为孔内夯击的桩锤一般为100kN——180kN,根据需要可更大。在不断冲、砸动力作用下,使孔内填料不断遭到高动能、高压强和劈裂挤密。夯击能E可达2000kN·m/㎡——3000kN·m/㎡或更高,它是一般强夯击能的5——8倍,根据工程设计需要还可进行调高或降低。

1、适用范围广,工程实例数百项,处理过各类疑问地基;

2、具有高动能、超压强、强挤密的效果;

3、承载力高、变形模量大、紧缩变形小;

4、处理深度深;

5、地基处理后全体刚度均匀;

6、造价低可因地制宜;

7、工期速度快,全机械化施工,受季节影响小,出产效率高;

8、施工公害小(振荡、噪音、空气污染等)。

4、DDC桩与别的地基处理办法的比照 4.1 与强力夯实法的比照

强夯法在我国已广泛应用,但其缺陷是施工噪音大,公害显著,单位面积夯击能量小,夯击时仅是动力压密,因为存在有效区和影响区的不同,深层难于到达压密的效果,加固深度受到限制。关于有深层脆弱下卧层的地基,只要增大吊车起重才能和增大吊锤重,才可见效。因为上述各种因素,强夯法的推行使用在工程上受到限制。 DDC桩是以强夯重锤对孔内深层填料,进行分层强夯或边填料边强夯的孔内深层工作。其噪音小、公害小,在分量小、压强高的特制重锤效果下,能发生几千个kN•m/m2高压强的动能。因为桩锤直径小,在具有相同夯锤重和落距条件下,DDC桩的单位面积夯击能量比强夯法大许多。施工时由深及浅在孔

内分层填料,分层强夯击或边填边夯,因此本法具有高动能、高压强、强挤密效果。在深层直接加固脆弱下卧层,自下而上均匀加固地基,DDC桩的工程实例中处理深度最深已到达60m,而强夯法通常有效加固深度不到10m,这是DDC桩技术十分主要的特色之一。

DDC桩的桩锤构造很有立异。它不是平面形状,而是呈尖锥杆状或呈橄榄状,比平面锤优胜得多。夯击时,对下层填料是深层动力夯、砸、压密,对上层新填料是动力夯、砸、劈裂和强行侧向揉捏。经过桩锤的动力夯击,在锤侧面上,发生极大的动态被动土压力,锤推土迫使填料向周边强行挤出,桩间土也被强力挤密加固。这是DDC桩技术独具特色之二。

DDC桩处理的地基,自上而下都得到加固,呈均匀密实状况。而强夯加固的地基上强下弱,有脆弱下卧层时,则达不到地基加固的意图,这是DDC桩技术特色之三。

总归,用DDC桩处理地基的密实性和均匀性都好,加固深度大夯击能量高。而桩锤比强夯锤分量小,对机具请求条件低,所发生的公害也小,比强夯法有很大的优胜性。

二、DDC桩的特征:

1、适用计划广泛,可用于各类地基处置;

在地基处置工程中,孔内深层强夯技术和别的技术比照,能适用于各种杂乱地层的地基加固处置,具有广泛的适用性。如用于大厚度的黄土、杂填土、液化土地基,各类脆弱土、湿陷性土以及具有酸、碱、盐腐蚀的地基,具有硬夹层的不均匀地基、石料及废料回填废物地基以及地下人防工事等各种杂乱建筑场所的处置。经过钻孔、强力冲孔等办法成孔,只要能构成桩孔的地基,不管孔内有无地下水均可选用本法加固处置。总归,选用孔内深层强夯技术,既可消除地基土的湿陷性、液化性,也兼有承载桩的特征以及刚度均匀的复合地基的特征。不只承载力高,并且紧缩变形小。

2、用料规范低,因地制宜;

该技术最大特征之一,就是能因地制宜。但凡无机固体资料如土、砂、石、碎砖瓦、混凝土块、工业废料及其混合物等均可运用。并且用料不需严峻加工,凡能填入孔内的无机固体资料均可运用。用料不需远程运送。

3、具有高动能、高压强和强挤密效应;

该技术的主要特征就是因为孔内夯击的桩锤通常为100kN——180kN,依据需求可更大。在不断冲、砸动力效果下,使孔内填料不断遭到高动能、高压强和劈裂挤密。夯击能E可达2000kN·m/㎡——3000kN·m/㎡或更高,它是通常强夯击能的5——8倍,依据工程计划需求还可进行调高或下降。

4、地基承载力行进显着;

因为选用孔内深层强夯,具有高动能、高压强、高冲击能量,处置地基承载力行进的效果显着。碴土桩fk=1000kPa——1800kPa,复合地基fspk=200kPa——800kPa,为原天然地基的3倍——9倍。

孔内灌注混凝土强夯单桩承载力可比通常钻孔灌注桩的承载力行进2倍分配。

5、地基加固处置深度大;

通常处置深度为20m——30m,最深时可达50m以上。并且上下均匀。持力层计划内的地基土层都可以加固,深层的脆弱下卧层也可加固,可显着地改进土性。

6、成桩直径大,挤密加固计划大,桩呈串珠状;

在高动能冲击揉捏下,桩径通常可达500mm——2500mm分配,在松软土层中,具有更大的侧向挤密效应。在分层土中,桩体呈串珠状,桩间土呈“咬合”和“抱紧”的强挤密表象。选用粗粒料作加固资料时,桩体也是地基排水通道,有利于丰满土地基的排水固结。一起可将加固区计划内的土中水排挤到加固区以外的土体中去。改进地基土性,加固影响计划大。

7、复合地基紧缩模量高,沉降变形小,承载性状好; 桩与桩间土具有出色的一起工作特性。桩体资料在遭到高压强的强力冲击揉捏下,桩间土遭到显着的侧向揉捏密实,从而使处置后的复合地基上下均匀,分配“抱紧”,密实“咬合”,紧缩模量显着行进,承载性状显着改进,地基紧缩变形量大为下降。E0值可达30MPa——40MPa以上。

8、社会经济效益好。

因为该技术具有高动能、高压强,在孔内深层强夯的特征,故振荡小,噪音低,消除碴土污染,可广泛地应用于城市建设中地基的处置工程。能净化人类生存环境,将废物、碴土“变废为宝”,许多耗费废料。在近几年承当的近百项地基处置工程中,先后将一百多万吨废物用于地基处置,一起又削减了振荡、噪音、无机固体资料对人类社会的污染。可许多节省钢材、水泥,下降工程造价,削减开挖地基和用于地基处置的加固料往复运送费及运送进程对环境的污染等。

三、DDC桩在软弱不均地基中的应用

北京燕山石化公司4ⅹ10万m3油罐强风化花岗岩软硬不均DDC地基处理工程

一、工程概况及地质条件:

北京燕山石化公司牛口峪原油储运站位于北京房山区牛口峪村,工程包括4个10万立方米原油储油罐及附属建筑物,它是我国当前储油量最大、直径最大的大型甲类工程。这种大型薄弱钢结构工程,荷载大,刚度小,此工程受力特征好似塑料袋装水,随着地基沉降而变形。但该工程恰恰建在山地与平原接壤处,其地形起伏较大,岩性复杂,土层交错素有"地质博物馆"之称。场地内地层主要有:粉质粘土、红粘土、粉质粘土夹碎石、角砾、砂卵石层、花岗岩、奥陶系灰岩、矽卡岩等。岩性风化差异大,裂隙发育明显,并有"溶洞"、"裂缝"以及"泉眼"多处存在。天然地基承载力仅为140kPa,粘性土含水量普遍为20%-70%,土层厚度变化较大,部分花岗岩石已露出地表面,有的还在地下,深浅不一,约1m-15m,天然地基不均匀,无法满足10万立方米油罐这项甲类工程设计的要求,需要进行人工地基处理。采用哪种地基处理方法既可靠又省钱,给设计人员及建设单位出了个难题,设计人员做了大量的调研后,经专家论证会一致通过采用孔内深层超强夯(SDDC)石料混土桩。成桩数量3828根。

二、地基处理的目的和要求:

12、、压复缩合模

量地

变载形

力模

fk≥300kPaEo≥28Mpa

; ;

Es≥30Mpa,

3、地基处理后整体刚度均匀。

三、地基处理方法:

1、采用孔内深层超强夯(SDDC)石料混土桩;

2、成孔直径φ1400mm,平均成桩直径φ2600 mm,处理深度1-15m;

3、桩体填料为:石料混土(废弃石料、直径大小不均)。

四、处理效果:

经建设单位委托国家质量检测总站检测,其结论为:经孔内强夯处理后的复合地基承载力标准值fk≥300kPa,压缩模量Es≥30Mpa,变形模量Eo≥28Mpa,复合地基整体刚度均匀,满足设计各项要求。

五、结论:

燕山石化十万立方米油罐这种疑难地基,经国内10多个专家从《800吨米强夯》、《混凝土桩》、《振冲碎石桩》、《CFG桩》、《孔内深层超强夯法》等五个技术中,选定了司炳文高级工程师发明的《孔内深层超强夯法》即SDDC技术。通过以SDDC石料混土桩的“高动能”和“超压强”的处理这类世为罕见的疑难地基,取得了三倍以上的最佳技术效果,复合地基承载力fk=600kPa,孔隙比e=0.56,干重度Rd=1.7(平均值)在此它不但大大的超过了原设计的“高标准”、“严要求”,而且,在四个十万立方米油罐的地基处理中,为国家节约了600多万元的投资,同时也将六万多立方米的工业无毒废料,变废为宝,处理了地基,消除了污染。并以五台专用设备,每天以500-600立方米的施工高速度,完成了这一极为罕见的地基工程处理。同时具有绿色工程的这一特征,是当今国内外其他技术无法达到的。

四、总结

通过该工程证明,使用SDDC技术处理地基,其复合地基不但承载力高,整体高度均匀,且与其它方法处理的复合地基相比较,此工法还有处理范围广、造价较低、质量可靠、适应性强、变形模量高等优越特点,是一项具有技术效果、社会效益和环境保护等方面显著成效的过硬技术。尤其是消除无机固体污染物对环境的污染,其深远意义,更是其它地基处理技术所无法比拟的。

北京瑞力通地基基础工程有限责任公司是以高新技术开发、应用与传统技术

相结合的综合性的国家级资质的股份制施工企业。本公司在传统地基处理基础上,还拥有由董事长、高级工程师司炳文先生潜心研究的近十多项专利技术,其中DDC桩(孔内深层强夯技术)更是我公司的拳头产品。

公司自成立以来,先后完成了国内外大型工业厂房、十万立方米特大型储油罐、大型发电厂主厂房、冷却水塔、烟囱、高速公路、桥梁、国家直属储备粮库、高层建筑、污水处理厂、国防工程和火箭卫星发射架等数百项地基处理工程,工程质量全部达到或超过设计要求,多次受到行业主管部门和建设单位的嘉奖和好评,赢得了良好的社会信誉,是首都建筑市场上的一支骨干建筑施工企业。

目前公司在西安设有分公司,在山西、天津、河北、河南、甘肃、湖南、湖北、辽宁、贵州等省市设有工程项目部。多年来,我公司已在华北、华东、东北、华南、西北、中原等地区进行了大型建设工程的地基处理及技术开发业务。

公司一贯注重引进先进技术和对人才的培养,专业施工人员技术水平起点高,实际操作经验丰富,组织纪律性强。公司拥有专业施工人员500多人,中、高级技术人员80多人,各种大中型及专用施工设备300多台,具备处理大型、特大型疑难复杂地基的能力。

公司全面实行ISO9001质量管理体系认证,具有完整的质量管理和质量保证体系,并有灵活的机制和可靠的信誉,愿与各设计和建设单位诚信合作,携手共建未来。

第五篇:道路桥梁施工中对于软弱地基的处理措施

摘 要:在进行道路桥梁施工的过程中,要想全面提升道路桥梁自身质量,就需要在施工的时候,对其自身地基施工起到高度重视,这样对于保证道路桥梁整体质量提升起到非常重要的作用。但是在进行道路桥梁施工的时候还存在一些软弱地基,这种地基由于制材较软,在施工的过程中经常会出现一些问题,针对于这一点就需要对软弱地基施工和其中问题进行全面研究,并根据相应研究提出有效解决措施。

关键词:软弱地基;道路桥梁;公共基础设施

在对目前道路桥梁施工中的软弱地基进行全面研究中,了解到这种地基由于自身质量和强度等方面都符合社会发展需求,这就导致在进行道路桥梁施工的时候经常会因为软弱地基而出现整个工程质量下降。另外如果在道路桥梁施工中没有对这种地基进行有效处理,不仅仅会影响道路桥梁整体施工质量,而且对于道路桥梁周围的生态环境也会造成影响。因此在进行道路桥梁施工的时候就应该对这种地基进行有效处理,借以保证道路桥梁施工能够顺利进行。

1 软弱地基对道路桥梁工程的影响

随着社会的不断发展,人们对对道路桥梁施工的重视程度也有很大的提升,其根本原因在于进行有效的道路桥梁施工不仅仅能够提升我国交通运输的便利性,对于改善人们日常生活也起到不可忽视的作用。加上近些年来,我国车辆数量也呈现与日俱增的趋势,这对道路桥梁造成的压力也有很大的提升,针对于这一点就要对道路桥梁进行有效施工,从本质上提升道路桥梁自身质量。在这个过程中还应该通过有效的方法改善道路桥梁施工的软弱地基,减少软弱地基对道路桥梁施工造成的影响。在施工中对软弱地基进行改善的主要方法在于对其自身的渗透性进行合理改良,借以提升软弱地基自身质量和稳定性,降低道路桥梁施工中出现的断裂和变形现象。

1.1 桩侧泥皮的影响

在对软弱地基内部的桩基进行全面研究中,了解到软弱地基在施工的过程中经常会采取泥皮施工,并在这个过程中使用优质的泥浆对桩基护壁进行有效吸附,这样不仅仅能够提升桩基自身稳定性,对于促使道路桥梁顺利施工也起到不可忽视的作用。在进行这项施工的时候还要通过合理的手段改善软弱地基的现有状态,保证其自身不均匀指数能够在5以上。只有这样才能保证混凝土和周围土体全面结合,有效增加桩侧在施工过程中的摩阻力。

1.2 桩端沉渣影响

前面也清楚的说明在进行道路桥梁施工中,经常会采取泥浆清洗的措施改善软弱地基的特性,但是这种方法并不能够保证对桩端存在的沉渣进行全面清除。而且在桩基成孔的过程中,还会受到浆液侵蚀,这就导致桩端整体的摩阻力发生下降,其对于桩底混凝土强度也会产生非常严重的影响。在对桩基进行浇筑之后的一段时间里,还会因为外界气温和其他方面等导致桩基混凝土发生硬化,以此同时出现桩基混凝土和孔壁之间的空隙加大的现象,严重影响桩基自身承载能力。

2 软弱地基处理方案

在对道路桥梁施工过程中的软弱地基进行处理的时候,不仅仅需要对道路桥梁的结构和施工现场进行全面考虑,还要保证对软弱地基的处理方案能够合理,有效减少在处理这一事项时投入的成本。目前在对道路桥梁施工中的软弱地基采取的处理方式主要有三种,以下笔者就针对这三种处理方式进行全面分析。

2.1 换填土处理法

在对换填土处理法进行全面研究中,了解到这种方法主要是通过将软土替换成其他新型材料实现的,也就是说在这种情况下可以对状态不符合规定的地基进行剔除,更换,借以提升道路桥梁自身的承载力和稳定性。在对这些不良地基土进行挖除的过程中,还应该及时填补新型材料,并在这个过程中进行有效打压,保证地基自身密度得到有效提升。另外在进行这一过程的时候还经常会发生地基土质不均匀的现象,对于这种现象来说,采取换填土施工能够有效减少这个过程中出现的土质不均匀现象,减少道路桥梁施工成本。使得改造后的软弱地基能够符合道路桥梁工程的施工要求,进一步提升道路桥梁自身质量和安全性。

在进行换填土施工过程中,较大的施工量可能会影响到道路施工的进度,加大道路桥梁施工的成本。尽管目前使用这种方法较为普遍,但在具体的地区要根据实际情况来换填土层,材质不一样的土层在稳定性方面也会有不一样的效果,同时挖取的软土地基深度也要根据所在地区的实际情况来确定。在施工中要注意一个总体的方针,那就是夯实地基,提高地基的稳定性。

2.2 管桩加固法

在实践操作中利用管桩加固法又可以继续细分为碎石桩加固法、夯实水泥土桩法、动力固结法以及高压喷射注浆法。碎石桩加固法是在软弱地基范围内,按照设计计划进行打孔,通过对稳定性和固结性较好的砂石挤压并填充,使其形成直径较大密度较小的桩体。碎石桩与软土共同作用构成持力层,在提高地基的承载力方面发挥重要作用。这种方案对地基加固和软土的处理来说缺点是工程造价成本较大。同时由于它只适用于杂填土和粘土的地基,在使用时又限制了它的使用范围。夯实水泥桩法是将水泥等固结性较好的材料填充到软弱地基中形成水泥土桩,进而提高地基的承载力。相比其他方案,这种方案在施工周期上有较大的优势,在施工中得到了广泛的应用。但在夯实水泥桩时要注意将水泥粉和煤灰碎石的强度等级设置在一定的范围内,只有保证在这个范围内才能确保达到最佳的使用效果。

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