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软基础换填
.垫层材料的选择
(1)砂和砂石垫层材料
用砂和砂石料作为垫层材料时,应选用颗粒级配良好、质地坚硬的中、粗砂为佳,可掺入一定数量的碎(卵)石,但要分布均匀,颗粒的不均匀系数(Cu)最好不小于10。
砂垫层的用料虽然不是很严格,但含泥量一般不超过5%,也不得含有植物残体、垃圾等有机杂质。
如用作排水固结地基的砂、石材料,含泥量不应大于3%,并且不应夹有过大的石块或碎石(<50mm),因为碎石过大会导致垫层本身的不均匀沉降。
(2)素土垫层材料
素土可采用施工过程中挖出的黏性土,土料中有机质含量不得超过5%,也不得含有冻土或膨胀土。
当含有碎石时,其粒径不宜大于50mm。
素土垫层材料不应采用地表耕植土、淤泥及淤泥质土、杂填土等。
(3)灰土垫层材料
灰土垫层是将路基底面下一定范围内的软弱土层挖去,用按一定体积配合比的灰土在最佳含水量条件下分层回填夯实或压实,适用于处理厚1-4m的软弱土层。
①石灰
在施工现场用作灰土的熟石灰应过筛,其粒径不得大于5mm。
熟石灰中不得夹有未熟化的生石灰,也不得含有过多的水分。
石灰的性质取决于其活性物质(氧化钙、氧化镁)的含量,石灰中氧化钙、氧化镁含量越高,其活性越大,胶结力越强。
一般常用的熟石灰粉末质量应符合Ⅲ级以上的标准,活性氧化钙、氧化镁含量不得低于50%;如拌制强度较高的灰土,应选用Ⅰ、Ⅱ级石灰。
当括性氧化物含量不高时,应增加石灰的用量。
石灰储藏时间不宜超过三个月,长期存放将会使其活性降低。
②土料
灰土中的土料不仅作为填料,而且参与化学反应,尤其是土中的黏粒具有一定的活性和胶结性,含量越多,则灰土的强度也越高。
工程施工时常采用施工中挖出的不含有机质的黏性土或塑性指数大于4的粉土拌制灰土,不得使用表面耕植土、冻土、膨胀土以及有机质含量超过8%的土料。
土料应过筛,其粒径不得大于15mm。
③石灰用量对灰土强度的影响
灰土中石灰用量在一定范围内,其强度随用灰量的增加而提高;但石灰用量超过一定限值后,灰土强度就增加很小,并有逐渐降低的趋势。
如体积配合比为1:
9的灰土,强度很低,只能改善土的压实性能;而体积配合比为2:
8和3:
7的灰土,一般为最佳含灰率,但与石灰的等级有直接关系,通常应以氧化物含量8%左右为最佳。
采用石灰、粉煤灰按适当比例加水拌和、分层夯实的垫层,称为二灰垫层。
它和灰土垫层相似,但强度比灰土垫层高。
其最佳含水量比灰土大,干密度比灰土小。
压实系数为0.94-0.97,干密度为940-970kg/m3,施工最佳含水量为50%左右,石灰掺入量以15%-20%为宜。
(4)碎石和矿渣垫层材料
碎石垫层用的碎石粒径,一般为5-40mm的自然级配碎石,含泥量不大于5%。
矿渣垫层应根据工程的具体条件选用矿渣垫层材料。
大面积填铺时,多采用不经筛分的不分级高炉混合矿渣,最大粒径不大于200mm或不大于碾压分层虚铺层厚的2/3;小面积垫层采用20-60mm分级矿渣,采用的矿渣应符合下列技术条件:
①质地坚硬,稳定性合格,无侵蚀性;②松散密度不小于1.1t/m3,压碎指标不大于13%,含硫量不大于1.5%,铁矿含量不大于1%;③泥土与有机杂质含量不大于5%。
在碎石和钢渣垫层的底部,为防止基坑表层软弱土发生局部破坏而产生过量沉降,一般应设置一层15-30mm厚的砂垫层,砂料应采用中、粗砂,然后再铺筑碎石或钢渣垫层。
二、抛石挤淤法
抛石挤淤法是借助换填材料的自重或利用其他外力,如压载、振动、爆炸、强夯等,使软弱层遭受破坏后被强制挤出而进行的换填处理。
采用这种施工方法,不用抽水、挖淤,施工简单,一般用于厚度小于3.0m,其软层位于水下,表层无硬壳,软土液性指数大,呈流动状态的泥沼及软土。
一般来说,抛石挤淤比较经济,但技术上缺少把握,当淤泥较厚时须慎重使用。
抛石挤淤应采用不易风化的石料,片石大小随软土稠度而定,对于容易流动的泥炭或淤泥,片石宜稍小些,但不宜小于30cm,且小于30cm的粒料含量不得超过20%。
三、爆破挤淤法
适用于换填深度超过3m,需要快速施工且允许爆破的场合。
对于稠度较大的软土采用先爆后填,对于稠度小的软土,可以先填后爆破,如图6-5。
2.2.4挤压法设计
一、碾压法
土是三相体,通过碾压机械,夯击或碾压填土、疏松土层,使其孔隙体积减少、密实程度提高,这种作用称为压实。
压实能降低土的压缩性、提高其抗剪强度、减弱土的透水性,使经过处理的表层弱土成为能承担较大荷载的地基持力层。
大量工程实践和试验研究表明,影响土的压实效果的主要因素是:
土的含水量,土层厚度、压实机械及其压实功能等。
土的压实效果常用压实度来衡量。
二、强夯法
强夯法是20世纪60年代末、70年代初首先在法国发展起来的,国外称之为动力固结法,以区别于静力固结法。
它一般是通过10-40t的重锤采用10-20m的落距(最高可达40m)夯击地基,对地基土雄加强大的冲击能,在地基土中形成冲击波和动应力,使地基土压密和振密,以加固地基土,达到提高强度、降低压缩性、改善砂土的抗液化条件、消除湿陷性黄土的湿陷性的目的。
强夯法主要适用于加固砂土和碎石土、低饱和度粉土与黏性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。
对于饱和黏性土地基,近年来发展了强夯置换法,这是利用夯击能将碎石、矿渣等材料强力挤入地基,在地基中形成碎石墩,并与墩间土形成碎石墩复合地基,提高地基承载力和减小沉降。
强夯法以其适应性广、效果好、造价低、工期短等特点,成为我国地基处理的一项重要技术。
1.施工机械
在国外,西欧国家所用的起重设备大多为大吨位(100t)的履带式起重机,稳定性好,行走方便。
最近日本采用轮胎式起重机进行强夯作业,亦取得了满意的结果。
国外除使用现成的履带吊外,还制造了常用的三足架和轮胎式强夯机,用于起吊40t夯锤,落距可达40m。
我国绝大多数强夯工程只具备小吨位起重机的施工条件,所以只能使用滑轮组起吊夯锤,利用自动脱钩装置,使锤形成自由落体,见图6-6。
拉动脱钩装置的钢丝绳,其一端固定在吊机上,以钢丝绳的长短控制夯锤的落距,夯锤挂在脱钩器的钩上,当吊钩提升到要求高度时,张紧的钢丝绳将脱钩器的伸臂拉转一个角度,致使夯锤突然下落,如图6-7所示。
有时为防止起重臂在较大的仰角下突然释重而有可能发生后倾,可在履带起重机的臂杆端部设置辅助门架,或采取其他安全措施,防止落锤时机架倾覆。
自动脱钩装置应具有足够的强度,且施工时要求灵活。
三、砂桩、碎石桩(振冲桩)
砂桩和碎石桩又称粗颗粒土桩,是指用振动、冲击或水冲等方式在软弱地基中成孔后,再将碎石或砂挤压入桩孔中,形成大直径的碎(砂)石所构成的密实桩体。
1.砂桩
砂桩适用于松散砂土、人工填土、粉土或杂填土等地基,可以提高地基的强度,减少地基的压缩性,或提高地基的抗震能力,防止饱和软弱土地基液化。
目前国内外砂桩常用的成桩方法有振动沉管法和锤击成桩法。
振动沉管法是使用振动打桩机将桩管沉入土层中,并振动挤密砂填料。
锤击成桩法是使用蒸汽或柴油打桩机将桩管引入土层中,并用内管夯击密实砂填料,实际上这也就是碎石桩的沉管法。
1)材料选择
砂桩的填料宜用级配较好的中粗砂,也可用砾砂。
对于饱和软黏土,因为原地基较软弱,侧限不大,为了利于成桩应选用级配好、强度高的砂砾混合料;填料中最大颗粒尺寸由桩管直径和桩尖的构造决定,以能顺利出料为宜,但最大不应超过50cm。
关于材料的含水量:
在饱和土中施工时,砂的含水量宜采用饱和状态;在非饱和且能形成直立桩孔孔壁的土层中用捣实法施工时,含水量采用7%一9%。
2)施工机械
砂桩机械通常包括桩机架、桩管及桩尖、提升装置、挤密装置(振动锤或冲击锤)、上料设备及检测装置等。
高能量的振动砂石桩机配有高压空气或水的喷射装置,同时还配有自动记录桩管贯入深度、提升量、压入量、管内砂石位置及变化以及电机电流变化等的检测装置。
2.碎石桩
碎石桩适用于挤密松散的砂土、粉土、素填土和杂填土地基。
在复合地基的各类桩体中,碎石桩与砂桩同属散体材料桩,加固机理相似。
随被加固土质不同机理有所差别:
对砂土、粉土和碎石土具有置换和挤密作用;对黏性土和填土,以置换作用为主,兼有不同程度的挤密和促进排水固结的作用。
碎石桩在工程中主要应用于软弱地基加固、堤坝边坡加固、消除可液化砂土的液化性、消除湿陷性黄土的湿陷性等方面。
碎石桩按其制桩工艺分为振冲(湿法)碎石桩和干法碎石桩两大类。
利用振动水冲法施工的碎石桩称为湿法碎石桩;干振碎石桩和锤击碎石桩统称为干法碎石桩。
1)材料选择
碎石或卵石可选用自然级配,含泥量不宜超过10%,材料的最大粒径不宜大于80mm,对碎石常用的粒径为20-50mm,粒径太大不仅容易卡孔,而且能使振冲大外壳强烈磨损。
作为桩体材料,碎石比卵石好,碎石之间咬合力比卵石大,形成的碎石桩强度高;而卵石作料下料容易。
3)施工机具
(1)振冲碎石桩施工
振冲法施工的主要机具有振冲器、起吊机械、水泵、泥浆泵、填料机械、电控系统等。
(2)干振碎石桩施工
干振碎石桩适用于加固松散的非饱和黏性土(含水量小于25%)、素填土、杂填土和二级以上非自重湿陷性黄土,加固深度6m左右;不适宜加固砂土和孔隙比小于0.85的饱和黏性土。
干振碎石桩是对振冲碎石桩的一种改进,它可克服施工过程中及其后一段时间内桩间土含水量增加,导致强度降低及施工过程中大量排泥浆、污染环境的缺点。
施工机具:
干振碎石桩的主要设备是干法振动成孔器,如图6-11所示。
四、CFG桩
CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩(Ccment Flyash Gravel Pile)的简称,由碎石、石屑、粉煤灰掺加适量水泥加水拌和,用振动沉管打桩机或其他成桩机具制成的一种具有一定黏结强度的桩。
桩体主体材料碎石、石屑为中等粒径骨料,可改善级配;粉煤灰作为细骨料,可以和低强度水泥作用。
通过调整水泥掺量和配合比,桩体强度可在C5-C20之间变化,一般为C5-C10。
CFG桩由于桩身具有一定的黏结性,故可在全长范围内受力,能充分发挥桩周摩阻力和端承力,桩土应力比一般为10-40,复合地基承载力的提高幅度较大,有沉降小、稳定快的特点。
CFG桩可用于加固填土、饱和及非饱和黏性土、松散的砂土、粉土等;对塑性指数高的饱和软黏土使用应慎重。
五、石灰桩
利用打桩机成孔过程中,沉管对土体的挤密作用和新鲜的生石灰成桩时对桩周土体的脱水挤密作用使周围土休固结;同时由于一系列的物理-化学反应、桩身与桩同土硬壳层组成变形模量较大的桩体,以置换部分软土,同原地基土形成复合地基,从而提高了地基的承载力,适用于含砂量低,没有滞水砂层的软土。
2.3步骤3:
《软土路基病害整治设计》
2.3.1授课要点
教学目标
知识目标
掌握排水法、换填法、挤密桩法的施工要点。
技能目标
1.能根据工程条件和相关规范编制用排水法处治软土路基病害整治的施工组织设计、阶段性施工成果总结或竣工验收报告;
2.能根据工程条件和相关规范编制用换填法处治软土路基病害整治的施工组织设计、阶段性施工成果总结或竣工验收报告;
3.能根据工程条件和相关规范编制用挤密桩法处治软土路基病害整治的施工组织设计、阶段性施工成果总结或竣工验收报告。
其它能力目标
具备独立工作能力;协作工作能力;表达能力;吃苦耐劳,不怕脏累等职业精神和素质;组织协调与沟通能力。
教学重点与难点
编制用排水法、换填法、挤密桩法处治软土路基病害的施工组织设计、阶段性施工成果总结或竣工验收报告;
教学方法手段
1.引导教学、项目教学;
2.运用以往实训的照片、录像进行教学;
3.网络课程辅助教学。
现场完成作业:
每个小组完成一种软土路基病害整治方法的施工组织设计、阶段性施工成果总结或竣工验收报告,制作汇报材料
参考资料
见网络课程中课程资源和校本教材第六章第八节软土路基病害防治案例
课后小结:
排水法、换填法或挤密桩法处治软土路基病害施工组织设计与施工要点;
教师指导内容
学生实训内容
任务七:
排水法、换填法、挤密桩法处治软土路基病害施工组织设计、阶段性施工成果总结或竣工验收报告(星期五上午工地现场实训135分钟)
1.教师布置设计任务、引导同学进行设计。
2.教师提供包含设计要求和设计样本等的引导文。
1.各组同学自己选定设计任务,完成组内分工。
2.学生现场收集材料
3.学生根据现场收集的材料和引导文,合作完成设计并制作汇报材料。
任务八:
成果评比(星期五下午在工地现场或实训室,实训75分钟,汇报评比40分钟,教师总结20分钟)
1.教师就设计中的关键问题进行提问;
2.教师做课程小结(排水法、换填法、挤密桩法处治软土路基病害整治施工组织设计与整治工程施工要点)
3.本次实训涉及的哪些课程还没有学到?
自己如何进行探究性学习;
4.引导同学互相指导与学习
1.学生主持汇报评比工作,各小组汇报成果并回答问题;
2.学生回顾已学过的内容,做课后小结;
3.学生回顾学习过程中存在的问题;
4.组间互相指点和学习;
2.3.2排水固结法施工要点
排水固结法处理软基是在路基施工前,对天然路基或已设置竖向排水体的路基上加载预压,使土体固结沉降基本完成或大部分完成,从而提高地基土强度,减少地基工后沉降的一种地基加固方法。
排水固结法由排水系统和加压系统两部分共同组成,见图6-13所示。
排水固结系统由竖向排水体和水平排水体构成,主要作用是改变地基的排水边界条件,缩短排水距离和增加孔隙水排出的途径。
当软土层靠近地表且较薄、或土的渗透性好且施工周期较长时,可在地面铺设一定厚度的砂垫层,不设竖向排水通道。
土中的孔隙水在外荷载作用下排至砂垫层,从而产生固结。
若软土层较厚时,为加快排水固结,应在地基中设置砂井等竖向排水体,与水平砂垫层一起构成排水系统。
加压系统是指对地基施加的荷载布置。
排水系统与加压系统总是联合使用的。
如果只设置排水系统,不施加固结压力,土中的孔隙水没有压差,不会发生渗透固结,强度不会提高。
如果只施加固结压力,不设置排水体,孔隙水就很难排出来,地基土的固结沉降就需要较长的时间。
因此,要保证排水固结法的加固效果,从施工角度考虑,主要做好以下三个环节:
铺设水平垫层、设置竖向排水体和施加固结压力。
排水固结法一般适用于饱和软黏土、吹填土、松散粉土、新近沉积土、有机质土及泥炭土地基。
一、水平排水垫层施工
水平排水砂垫层的施工与换填土法中的砂垫层施工方法相同,目前有四种施工方法:
(1)当地基表层有一定厚度的硬壳层,其承载力较好,能承载通常的运输机械时,一般采用机械分堆摊铺法,即先堆成若干砂堆,然后用机械或人工摊平。
(2)当硬壳层承载力不足时,一般采用顺序推进摊铺法,即从一端向另一端摊铺。
(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,使其能承载施工人员或轻型运输工具。
处理措施一般采用:
地基表面铺荆笆;表层铺设塑料编织网或尼龙编织网,编织网上再铺砂垫层;表面铺设土工聚合物,土工聚合物上再铺排水垫层。
(4)尽管对超软地基表面采取了加强措施,但持力条件仍然很差,一般对不能承载轻型机械的情况下,通常要用人工或轻便机械顺序推进铺设。
不论采用何种施工方法,都应避免对软土表层的过大扰动,以免造成砂和淤泥混合,影响垫层的排水效果。
二、竖向排水体施工
1.普通砂井的施工
普通砂井的施工应当满足以下要求:
保持砂井连续和密实,并且不出现缩颈现象;尽量减小对周围土的扰动;砂井的长度、直径和间距应满足设计要求。
(1)施工方法
普通砂井施工一般先在地基中成孔,再在孔内灌砂形成砂井。
施工时应尽量选用对周围土扰动小且施工效率高的方法。
普通砂井施工成孔的典型方法有套管法、射水法、螺旋钻成孔法和爆破法4种。
①套管法
将带有活瓣管尖或套有混凝土管靴的套管沉到预定深度,然后在管内灌砂,拔出套管形成砂井。
根据施工工艺的不同,又分为静压沉管法、锤击沉管法、锤击静压联合沉管法和振动沉管法,其中振动沉管法是目前最为常用的方法。
②射水法
射水法是指利用高压水通过射水管形成高速水流的冲击和环刀的机械切削,使土体破坏,并形成一定直径和深度的砂井孔,清孔后再向孔内灌砂而成砂井。
采用该法施工时,有两个环节需特别注意。
一是控制好冲孔时水压力大小和冲水时间,这和土层性质有关,当分层土的性质不同而用相同水压时,会出现成孔直径不同的现象;二是孔内灌砂质量,如孔内泥浆未清洗干净,砂中含泥量增加,会使砂井渗透系数降低,这对土层的排水固结是不利的,并且如果泥浆排放疏导不好,也会对水平排水垫层带来不利影响。
射水成孔工艺,对土质较好且均匀的黏性土地基是较适用的,但对土质很软的淤泥,因成孔和灌砂过程中容易缩孔,很难保证砂井的直径和连续性;对夹有粉砂薄层的软土地基,若压力控制不严,易在冲水成孔时出现串孔,对地基扰动较大。
射水法成井的设备比较简单,对土的扰动较小,但在泥浆排放、坍孔、缩颈、串孔、灌砂等方面都还存在一定的问题,如图6-14所示。
③螺旋钻成孔法
该法以动力螺旋钻钻孔,属于干钻法施工,提钻后孔内灌砂成形。
此法适用于陆地工程,砂井长度在10m以内,土质较好,且不会出现缩颈和坍孔现象的软弱地基。
该工艺所用设备简单而机动,成孔比较规整,但灌砂质量较难掌握,对很软弱的地基也不太适用。
④爆破法
此法是先用直径73mm的螺纹钻钻成一个砂井所要求设计深度的孔,在孔中放置由引爆线和炸药组成的条形药包,爆破后将孔扩大,然后往孔内灌砂形成砂井。
这种方法施工简易,不需要复杂的机具,适用于深度6-7m的浅砂井。
2.袋装砂井的施工
①施工准备。
此工序包括平整场地,机具、砂料和砂袋、成孔用的套管、桩尖等备料工作的完成,并对桩孔定位放样复核,以确保无误。
②沉入套管。
将带有可开闭底盖的套管或带有预制桩尖的套管(内径略大于砂袋直径)按井孔定位沉入到要求的深度。
③沉放砂袋。
扎好砂袋(袋长比井深长约2m)下口后,在其下端放入20cm左右高的砂子作为压重,将袋子放入套管中沉入到要求的深度。
如不能沉到要求深度,会有一部分拖留在地面上,此时需作排泥处理,直至砂袋沉到预定深度。
④就地填砂入袋成井。
将袋口固定在装砂用的砂口上,通过振动将砂填满袋中,然后卸下砂袋,拧紧套管上盖,接着把压缩空气边送进套管,边提升套管至地面。
⑤用预制砂袋沉放。
预先在袋内装满砂料,扎好上口,成为预制砂袋。
将砂袋运往现场,弯成圆形,成圆堆放。
成孔后将砂袋立即放入孔内。
3.塑料排水带的施工
塑料排水板施工前要对软基处进行预先处理,与袋装砂井处理方法一样,具体工艺如下:
平整场地、挖排水沟→铺下层砂垫层→稳压→放样→机具就位→塑料排水板穿靴→插入套管→拔出套管→割断排水板→检查并记录板位等情况→机具移位→铺设上层砂垫层。
其中的关键工序控制如下:
①场地准备。
塑料排水板施工前,要对场地进行清表、整平和初步碾压,做好土拱坡,铺设好砂垫层(砂垫层的质量要求同袋装砂井法),为了保持工作面的整洁,根据地形要挖好排水沟,以利排水。
②放样。
放样时要根据设计情况准确定位,并在每个孔位都插好标记,所用的标记通常有石灰、油布、细条塑料板芯等,做到明显且不易被损坏为宜。
③机具就位。
施工机具定位要准确。
④穿靴。
将塑料排水板端部穿过预制靴头固定架,对折带子长约10cm,固定联结。
一般预制靴头可采用铁质或混凝土靴头。
将靴头套在空心套管端部,固定塑料排水板,并使其在下沉过程中能阻止泥砂进入套管。
三、预压荷载施工
施工工艺流程见图6-16所示,其施工顺序如下:
①设置排水通道:
在软基表面铺设砂垫层和在土体中埋设袋装砂井或塑料排水板。
②铺设膜下管道:
将真空滤管埋入软基表面的砂垫层中。
③铺设封闭薄膜:
在加固区四周开挖深达0.8-0.9m的沟槽,铺上塑料薄膜,薄膜四周放入沟槽,将挖出的黏性土填回沟槽,封闭薄膜。
④连接膜上管道及抽真空装置:
膜上管道的一端与串膜装置相连,另一端连接真空装置。
主管与薄膜连接处必须处理好,保证密封,以保持气密性。
⑤打开真空泵正式抽气,施加真空荷载,测读真空度和沉降值,进行加载预压。
⑥沉降记录达到设计值,即可停止抽气,加载预压结束。
第五节 深层密实法处理技术
深层密实法是指采用爆破、夯击、挤压和振动等方法,对松软地基土进行振密和挤密,它可使地基土在较大深度范围内得以密实。
爆破法是将炸药放在地面深处,引爆后在地基土内产生了高速压力波,在爆炸源附近的区域内,冲击波使土的疏松结构液化,形成密实的结构,以达到地基土加固的目的。
如在水下土面以上较小高度处设置炸药起爆,则对水下土层亦能起到加固作用。
爆破法独特的优点是:
①除了一般钻进或水冲机械外,不需要重大设备;②在小范围内处理比较经济;②处理深度可达20m,相对密实度可达70%-80%。
爆破法由于国内使用不多,此处不再讲述。
强夯法是一种将几十吨的重锤,从几十米的高处自由落下,对土进行强力夯击,使其达到密实的方法。
它是一种地基处理的新方法。
挤密法是以振动、冲击或沉管等方法成孔,然后向孔中填入砂石、碎石或其他材料,再加以振实而成为直径较大桩体的方法。
按填入材料的不同,可分为砂桩、碎石桩等。
挤密桩属于柔性桩,它主要靠桩管打入地基时对地基土的横向挤密作用,使土粒彼此移动,小颗粒填入大颗粒的空隙,颗粒间彼此紧靠,孔隙减小,此时土的骨架作用随之增强,从而使土的压缩性减小和抗剪强度提高。
由于桩身本身具有较高的承载能力和较大的变形模量,且桩体断面较大,约占松软土加固面积的20%-30%,故在黏性土地基加固时,桩体与桩周土组成复合地基,可共同承担上部荷载。
水泥粉煤灰碎石桩简称CFG桩,是在碎石桩的基础上掺入适量的石屑、粉煤灰和少量的水泥加水拌和后制成的一种具有一定胶结强度的桩体。
由于碎石桩是由松散的碎石组成,在荷载作用下将会产生鼓胀变形,当桩周土为强度较低的软黏土时,桩体易产生鼓胀破坏。
碎石桩加固软土地基仅可提高地基承载力约一倍左右;而CFG桩是一种低强度混凝土桩,因而它可较大幅度地提高地基承载力。
深层振密法是以振动杆(振动翼)作为振动器加固土的一种方法。
该方法是以静压、振动等方法先将带振动翼的钢杆下到所需深度的土层中,然后产生垂直或水平振动并慢慢拔出,使土得到加密。
该方法在砂土中应用效果较好,在国外有一定的应用,我国应用较少。
2.3.3换填法施工要点
一、开挖换填
1.垫层施工方法
(1)当地基表层具有一定厚度的硬壳层,其承载力较好,能上一般采用机械时,一般采用分堆摊铺法,即先堆成若干砂堆,然后用机械或人工摊平。
(2)当硬壳层承载力不足时,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。
工程上常采用如下措施:
①地基表面铺荆笆。
搭接处用铅丝绑扎,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,错开距离以搭缝之间间距的一半为宜,荆笆搭接
②表面铺设塑料编织网或尼龙纺织网,纺织网上再作砂垫层,如图6-2所示。
③表面铺设土工合成材料,土工合成材料上再铺排水垫层,如图6-3所示。
以上软地基的常用施工方法,可单一使用,也可方织网混合使用,还可根据当地材料来源,选择具有一定抗拉强度、断面小的材料。
但应注意:
a.饱水后材料要有足够的抗拉强度;b.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。
④尽管对超软地基表面采取了加强措施,但持力条件仍然很差,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,常用的有两种方式:
用人力手推车运砂铺设和用轻型小翻斗车铺垫。
也可以将砂料运送到施工沿线两侧,用轻型推土机或皮带输送机运至路基,辅以人工找平。
应该注意的是,无论采用何种施工方法,在排水垫层的施工过
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