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地基加固处理方法、材料及设备
2011-9-18    来源:    作者:佚名
 

1.地基加固处理技术

地基加固处理技术根据软弱土特点和所需处理的目的发展起来,在多年实践中已形成了一定理论、方法,相应的应用材料技术、设备技术也得到了长足的发展。因此,在采用此项技术前应首先了解其主要方法、常用材料及设备。

2.地基加固处理技术作用机理及常用方法

21作用机理

地基处理的作用机理大致有土质改良、土的置换、土的补强等三类。土质改良是指用机械(力学)的、化学、电、热等手段增加地基土的密度,或是地基土固结,这一方法是尽可能地利用原有地基。土的置换是将软土层换填为良质土如砂垫层等。土的补强是采用薄膜、绳网、板桩等约束住地基土,或者在土中放入抗拉强度高的补强材料形成复合地基,以加强和改善地基土的剪切特性。

22地基处理的方法

根据其作用和原理大致分为六类,分述如下:

碾压及夯实法是采用重锤夯实,机械碾压,震动压实,强夯(动力固结)。此法利用压实原理,通过机械碾压夯击,把表层地基土压实;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。适用于碎石土、砂土、粉土、低饱和度的黏性土,杂填土等,对饱和黏性土应慎重采用。

换土垫层包括砂石垫层,素土垫层,灰土垫层,矿渣垫层。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,减小沉降量。适用于处理暗沟、暗塘等软弱土的浅层处理。

排水固结处理法有天然地基预压,砂井预压,塑料排水带预压,真空预压,降水预压等形式。它的作用原理是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,使基础沉降提前完成。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。

振密挤密法常见的有振冲挤密,灰土挤密桩,砂桩,石灰桩,爆破挤密等等。它的作用原理是采用一定的技术措施,通过震动或挤密,使土体的孔隙减少,强度提高;必要时,在震动挤密过程中,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。适用于处理松砂、粉土、杂填土及湿陷性黄土。

置换与拌入法有振冲置换,深层搅拌,高压喷射注浆,石灰桩等。此法采用专门的技术措施,以砂、碎石等置换软弱土地基中的部分软弱土,或在部分软弱土地基中掺入水泥、石灰或砂浆等形成加固体,与未处理部分土组成复合地基,从而提高地基承载力,减少沉降量。适用于黏性土、冲填土、粉砂、细砂等;振冲置换法对于不排水剪切强度Cu<20KPa时慎用。

土的加筋补强法常见有土工聚合物加筋,锚固,树根桩,加筋土等方法。在地基或土体中埋设强度较大的土工聚合物、钢片等加筋材料,使地基或土体能承受抗拉力,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,改善变形特性。适用于软弱土地基、填土及陡坡填土、砂土。

3.土工合成材料

土工合成材料是以人工合成的聚合物为原料制成的各类型产品,是道路岩土工程中应用的合成材料的总称。它可置于岩土或其他工程结构内部、表面或各结构层之间,具有加筋、防护、过滤、排水、隔离等功能。土工合成材料的种类有土工网、土工格栅、土工膜袋、土工织物、土工复合排水材料、玻纤网、土工垫等。

采用土工合成材料加筋可提高路堤的稳定性,台背路堤加筋能够减少路基与构筑物之间的不均匀沉降。土工合成材料还可用于坡面防护与冲刷防护。

4.经编增强土工格栅

本工程使用经编增强土工格栅。

经编增强土工格栅是土工合成材料的一种,是经编增强骨架织物经涂覆沥青混合物而成,较一般的机织类、无纺类、合成类等土工织物的性能更加优越,具有高强度、高模量、低蠕变、抗腐蚀、抗老化、抗脆裂及可预设计的等多种特性。在沥青路面的建造和修复上应用经编增强土工格栅可有效提高路面的承载能力,有效地控制车辙、反射裂缝,抗冷热收缩裂缝,延长路面使用,提高使用效率。在路基上应用经编增强土工格栅可大大减少路基的不均匀沉降,提高路基的承载能力,并可大大提高施工效率。

5.蓝派冲击压路机

本工程使用了蓝派冲击压路机。

蓝派冲击压路机依靠冲击力、振动力和静重力三者共同作用进行压实。它的冲击力可达250吨,振动采用振动作用较大的大振幅低频率振动方式。

蓝派冲击压路机的压实有效深度在1米以上,且有效深度范围内压实土密度比较均匀;而重型的振动压路机的压实有效深度仅在0.3米至0.5米之间,每层压实土的密度随深度增加而减小。

蓝派冲击压路机的工作效率与振动压路机相比也较高,每台班平均可完成10000平方米的碾压(按20遍计),是振动压路机的5倍。

蓝派冲击压路机随机配置的连续冲压反应测试系统利用土的动力刚度是土的密度的函数的原理,在土比较软时,在冲击作用下装在冲压机轮子上的仪器测到的减速度值比较低;如果土的密度加大,则土的刚度加大,在冲击作用时,测到的减速度值加大。这种测试仪器可以测到每次冲击的减速度峰值,同时,该系统装有全球定位系统,无论冲压机走到哪里,系统都会表现出这个位置,这样测得了每个位置的减速度的峰值,就可以得到一个图形,它表示了所有被冲压的部位的刚度,也就是对密度的一种反映。这一测试手段无须挖坑取样进行密度、压实度测试,无须配置专用大型设备进行回弹模量测试,比传统的压实度测试手段省时省力,而且能反映大面积的普遍情况(传统测试只能测试一些代表性的点来代表大面积的质量)。

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