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1、精品名师归纳总结高速大路软土路基处治技术摘要：分析软土的特点、特点、成因类型以及不同的区软土的物理特点，介绍不同成因的软土的基处治技术，结合工程实际， 介绍了高速大路软土路基处治技术水泥深层搅拌桩（粉喷桩） 的施工特点、工艺原理和检测方法，供高速大路软土路基处治时参考。关键词：软土路基。水泥粉喷桩。工艺。要点。检测前言软土在我国沿海一带分布很广，如渤海湾、长江三角洲、珠江三角洲以及浙、闽沿海的区等都存在海相或湖相沉积的软土，它们是在咸水或淡水中沉积形成的细粒土，含有机质和矿物质的综合物。对软土按沉积环境及成因分为：（ 1）滨海沉积滨海相、泻湖相、溺谷相及三角洲相。（ 2）湖泊沉积湖相、三角洲相
2、。（3） ）河滩沉积河漫滩相、牛扼湖相。（ 4）沼泽沉积沼泽相。依据我们施工的的区软土成因特点，主要争论滨海相、溺谷相、河漫滩相和牛轭湖相沉积软土。滨海相软土的主要成因及特点 是：由于滨海环境的水动力状况比较复杂，主要受波浪和潮汐作用，形成沉积砂土，包括粗、中、细粉砂。粗砂在近海岸处沉 积，而细粒物质向海方向搬运，形成不对称的波浪，并在海滩边缘形成一系列平行海岸的连续的砂脊或沙丘。从而使滨海相软土可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结在沿岸与垂直岸边方向有较大的变化，交叉层理是其沉积特点。溺谷相软土的特点是：分布范畴略窄，结构疏松，在其边缘表层常有泥炭积累。丹（东） - 庄（河）高速
3、大路的处大连湾，符合上述两种软土特点，大部分更符合溺谷相软土。河漫滩相和牛轭湖相软土均属于河滩沉积软土，其主要成因及特点是：成层情形较为复杂，其成分不均一，走向和厚度变化大，平面分布不规 就，软土常呈带状或透镜状，间或与砂或与泥炭互层，其厚度不大。长（垣）至封（丘）高速大路其次合同段的处河南新乡市， 属于中部平原的带，属于该类型软土。依据我们对丹庄高速大路第九合同段和长封高速大路其次合同段的软土进行的试验，确定上述两的区的软土性质如下表1：通过上述两的区土的物化指标性质分析 , 可以看出 , 必需对原土路基进行适当的固结加固 , 削减路基工后沉降量 , 以保证高速大路路基的相对稳固。1 高速大
4、路软土路基处治技术1.1 高速大路软土路基处治种类高速大路软土路基处治技术分如干种方法，主要是针对不同工程部位，不同软土物化性质指标而确定。大致有以下几种：软土的基浅层处治技术，软土的基排水固结法，强夯法，振冲法，砂石桩、石灰桩、土桩和灰土桩，人工排降水法，高压喷射注浆法， 深层搅拌桩，土工合成材料应用，桩基，灌浆法，灌浆锚固技 术，的下连续墙，沉井基础，冷冻法等。各种技术都有其自身的可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结适用特点和优势，我们在这里主要争论深层搅拌桩技术。1.2 深层搅拌法技术特点深层搅拌法属于胶结法类。通过搅拌机械将胶结材料与的基的软土搅拌成桩柱体，这种桩柱体称为水
5、泥粘土桩、石灰粘土桩或某胶结物粘土桩，它具有肯定的强度和水稳性。由搅拌桩柱体与四周软土组成复合的基，可以提高的基承载力，提高的基的强度， 增大的基变形模量。因此经搅拌法加固的脆弱的基能提高的基的承载力，削减的基沉降，阻挡水体流淌，增强的基的稳固性。深层搅拌法在我国的胶结材料目前绝大部分用水泥，因此我们这里主要争论水泥深层搅拌桩。1.3 水泥深层搅拌法的加固原理水泥粘土固化的物理化学机理与混凝土的硬化机理有所不同。混凝土的硬化作用主要由砂石等骨料在水泥的水介和水化作用下进行固化，由于水泥用量多，所以它的凝结速度快，凝结强度高。而水泥粘土在固化过程中由于水泥掺入量少，它是由粘土包围水泥，与混凝土不
6、同，水泥粘土的固化速度慢，强度也低，并随含水量的变化而转变。当水泥的各种水化物生成后，有的自身连续硬化，形成水泥骨架，有的就与其四周的粘土颗粒发生一系列的反应，这些反应包括：离子交换和团粒化作用，硬化反应，碳酸化作用等。从水泥粘土的加固机理分析可知，由于搅拌机械在切割搅拌过程中不行防止会造成一些粘土没有被粉碎，留下一部分土团，这些土团被拌入的水泥粉所包裹，成为外包水泥浆，内部可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结加固后的水泥粘土会留有一些微小的水泥浆粘土团，而这种土团内部没有水泥，性质转变就很缓慢。由此可见，搅拌机械的搅拌功能和搅拌是否充分对水泥搅拌加固法的加固成效起着重要的作用。2
7、 现场实践2.1 概述阿深线国家重点大路濮阳至开封高速大路新乡段长（垣）封（丘）高速大路 no.2 标段，位于河南省境内新乡市长垣县常村乡太子屯东 350M处，全长 8.233km，设计路面宽度为 24.5m，设计时速 100kmh，设计荷载汽车超 20 级，挂车 120 级。2.1.1 工程的质本标段属黄河及其支流的河谷漫滩及低阶的孔隙潜水发育区，水量丰富，水位埋深 1.38 18.0m，施工的路基段落处于河谷漫滩的，属软土的基，软土路段一般的质分层 由上而下 为：1 低液限粘土：灰黄色，厚度小于 11.5m，呈硬塑状，为硬壳层且有湿陷性，的下水位埋深多小于2.1m，容许承载力 80120k
8、pa，极限摩阻力 0 30 kpa 。2 灰黑色污泥：流塑一般厚度 4 6m，含水量 49.6 92.1 ， 0 60kpa， 0 25kpa，孔隙比 e 0.396 0.688 ，压缩系数： 0.11 0.19mpa ，内摩擦角 4，快剪凝结力： 13kpa。3 砂砾石：中密，含水量饱和，答应承载力 280kpa，极限摩阻可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2.1.2 方案比选(1) 采纳塑料排板及铺砂砾垫层的排水固结方案，经做试验观测， 承载力达不到设计要求，沉降量大。(2) 采纳土工布及铺砂垫层，经做试验观测，承载力达不到设计要求，且沉降量较大。(3) 选用粉喷桩固结处理，桩
9、尖坐在砂砾石层上，经试验观测，承载力大于 340kpa，沉降量较小，且经济，施工速度快。2.1.3 水泥粉喷桩的设计要求桩径： 50cm。桩长：要求打穿污泥层，在砂砾石层上，一般6.5 9.5m。桩距： 1.5m 1.3m 排距 ，等腰三角形布置。桥头 20m内及涵洞 基础： 1.5m 0.75m排距 。水泥掺入量：桩喷粉量 71kg m425# 一般硅酸盐水泥，掺入比 17 。桩身强度： 90d 龄期无侧限抗压强度 1900kpa，复合的基承载力：280kpa。2.2 粉喷桩施工粉喷桩处理软土均通过 ph-5a 机械将粉体水泥喷出后在的基深处就的与软土强制搅拌，利用水泥和软土之间所发生的一系
10、列物理 化学反应，在原的基中形成强度、刚度较大的桩体，同时也使桩 周土体性质得到改善，桩体与桩间土形成复合的基共同承担外荷 载。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结在粉喷桩施工中，必需抓以下施工环节：2.2.1.1 严格按粉喷桩施工规范施工按设计桩距，排距测量放样，施工工序如下：(1) 钻机就位：吊钻机对准位后，使钻杆垂直，倾斜度小于1， 桩位偏差小于 5cm。(2) 钻进：启动钻机，钻头边旋转边钻进、 喷入压缩空气而不喷入粉体 边搅拌。(3) 停钻：当钻进到达设计标高后停钻。(4) 提升：启动钻机，钻头是反向边旋转边提升，同时通过粉体发送器将水泥喷入土中，使土体与粉体进行拌和。(
11、5) 停喷：当钻头升至距原的面 50cm时停止喷料。(6) 复拌：重复搅拌至桩长三分之一提升钻头，搅拌至第一次停喷的位置，成桩终止。2.2.1.2 粉喷桩的质量掌握粉喷桩处理软基属隐藏工程，且通常是昼夜连续施工。为了在施工过程中加强对施工工艺、水泥用量、桩长、施工速度的掌握， 我们特的派两名施工员，同时有两名监理工程师旁站监督，由监理工程师逐桩签字，做到每桩都有完整的记录，主要监理内容 为：1 检查桩距、桩位是否符合设计要求。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结泥先送入罐内，然后通过自动计量电子称掌握每M喷粉量，电子称屏幕上可以显示每 M喷粉量。(3) 桩长掌握。依据设计桩长及试验
12、桩确定的长度，在钻杆上标明桩长，并依据钻进时桩机的负载电流数据突变，直至桩杆不再进尺 说明桩尖已座在砂砾石层上 ，现场丈量，测定实际桩长。(4) 施工单位对成桩单位负完全责任。我们明确规定对成桩按5 随机进行质量检测，对不合格的桩责令其自费加桩进行返工，并对有关责任人进行经济惩罚，这一措施促使施工单位自觉把关， 不敢偷工减料以确保质量。2.3 粉喷的质量检验为了确保工程质量，粉喷桩施工满意龄期要求后，我们实行如下检验方法验收桩体的质量。2.3.1 钻芯取样本工程实行对于 28 天龄期进行桩体任一部位钻芯取样来验收桩体的强度（为增加试验的可信度，由河南省大路设计院出具试验结 果报告），即达到 9
13、0 天龄期的 75以上 大于 1.9 75 1.43mpa，抽样频率为 5，对于显现类、类桩的部位，加大抽检密度。部分试验结果见表 2、表 3。组 取 2 3 桩体处组 取 1 3 桩体处2.3.2 低应变动态质量检测可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结定桩身是否完好，喷粉是否匀称等等，最终给定综合判定结果。2.3.2.1 检测方法原理桩基无损动态检测是依据弹性波理论，当施工于的下的粉喷达到 肯定强度后，且桩长 l 远大于桩径 d 时，在理论上可将桩身视为一维弹性杆件体，当在桩顶施加一鼓励信号ft时其激发的弹性波将沿桩身 纵向 向下传播，传播过程满意波动方程：由于桩端和持力层之间存
14、在一明显的波阻抗界面，弹性波传播至 桩底将产生反射，并被布置于桩顶的拾振器接收。如粉喷桩体均匀、完整、规章，就只存在桩底一个波阻抗界面，这样反映在时间域波形上的能量集中，波形圆滑，桩底反射时间t 清楚，就纵波速度：v0 2l t式中 l 为桩长， t 为反射波初至。如桩身存在喷粉不匀称、断裂、夹泥、断桩等缺陷，都易形成波的置前反射，因此，在弹性波的传播过程中，能量分散，反映在时间域波形上就多个波组迭加的复合波形，且缺陷深度l1 、l2 满意：l1 12v0t1l2 12v0t2 依据弹性波理论，通过实测的桩身时间域波形，经室内运算机对资料的处理，即可对桩的完整性及施工质量进行全面评判。可编辑资
15、料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结质量检测是利用单质点反射法，将拾振器耦合于桩顶，用小锤激 发，使之产生一鼓励信号作用于桩顶，通过拾振器接收弹性波沿 桩反射的全过程，送至数据采集库采集，运算机储备、分析、计 算 图 1 。本次检测工作使用中国科学院岩土力学所制的rsm 24fd 型工程检测仪。2.3.2.3资料分析与结果依据现场测试的原始记录，本工区低应变曲线波形较为完整，经室内分析运算，现依据桩身的完整程度分类描述如下：(1) 完好桩：桩身连续性好，桩身规章，喷粉匀称，无缺陷存在。反映在时域波形上规章、圆滑、无反常信息迭加，桩底反射信号清楚。该工程共测试桩 2800 根，其中完好桩共
16、2510 根，占抽测总桩数的 90。检测桩长介于 7.2 8 .0m 之间。(2) 一般桩：桩身连续性尚好，但存在有桩头破旧，桩头强度偏低，局部喷粉不均等。反映在时域波形上：曲线基本规章，局部有稍微反常信息迭加，桩底反射信号基本清楚。通过对该工程抽检的 2800 根桩中，一般桩共有 290 根，基本上全部表现为桩头的局部破旧和浅部的喷粉不匀称现象，占抽测总桩数 10。检测桩长介于 5.8 9.0m 之间。2.3.3 复合的基静载荷试验采纳接近于复合的基实际工作条件的试验方法，依据建筑的基可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结计供应基础设计的校核依据，确保工程质量和复合的的使用安全。2
17、.3.3.1 试验装置试验装置如图 2 所示。采纳“堆载法”，即采纳平行放置的横梁 钢梁 作为堆载平台，平台由试验基坑四周的土层支撑，平台上堆放的配重块 钢锭 通过平台下的主梁测力传感器千斤顶 压板，把垂直荷载用力施加到压板面积之上。2.3.3.2 试验设备试验采纳 jcq 503 型静力载荷测试仪，配以 700kn 液压千斤顶， 由 dyb 1a 电动高压油泵供油，压力测量采纳 gyl 2a2kn 测力传感器，沉降观测采纳中国航空精密机械争论所生产的电子数显位移传感器 量程 50mm，辨论率 0.01mm。压板面积 1.0 1.0m2。以上设备调试安装完毕即可进行桩基静荷载的自动测试、自动测
18、读、判稳、自动补载、自动记忆、自动输出打印等等。2.3.3.3 试验方法依据建筑的基处理技术规范jgj7991 ，采纳接近于复合的基实际工作条件的试验方法进行试验。(1) 加荷分级：依据规范要求，试验最大加荷为设计荷载的两倍， 或达到的基极限承载力。依据规范要求，加荷分级表4 所示：(2) 沉降观测：按规范要求“每加一级荷载，在加载前后各读记压板沉降一次，以后每半小时读记一次”直至达到相对稳固可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结15min 各读一次，以后每隔15min 测读一次，累计 1h 后每隔30min 测读一次，直至达到相对稳固后施加下一级荷载。(3) 沉降相对稳固标准：每一
19、小时的沉降观测不超过0.1mm。认为已达到相对稳固，即可加下一级荷载。(4) 终止加载条件：当显现如下条件之一时，即可终止加载：a) 沉降量急剧增大，土被挤出或压板四周显现明显的裂缝。b) 累计的沉降量已大于压板宽度的10。c) 总加载量已为设计要求的两倍。2.3.3.4 试验过程试验桩号 7 5。于试验当天晚 9 点开头加压，每一级60kn，稳固后逐级累加，至第七级420kn，每级稳固时间短，沉降累计19.50mm，未显现沉降急剧增大、土被挤出或压板四周显现明显的 裂缝现象，卸荷观测，总回弹量为2.36mm，残余沉降量为 16.90mm。2.3.3.5 资料整理与分析结果为确定复合的基的承载
20、力，将试验资料整理成表 5“数据汇总表”。按规范 jgj79 91 复合的基承载力的基本值确定“深层搅拌或旋喷桩复合的基，可取 s b 或 sd0.004 0.010 所对应的荷载b 和 d 分别为压板宽度和直径 ” 。依据现场测试和试验的结果，依据规范 jgj79 91 复合的基可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结0.0093 所对应的荷载，其承载力基本值为300kn，满意设计的基承载力要求。3 结论在完成丹庄高速大路第九合同段和长封高速大路其次合同段 310000 多延 M的粉喷桩施工任务，综合提前工期1 个多月，经过省质监站、业主及监理单位的质量检查，各项检测数据说明，这 种
21、方案的确行之有效，为路基以致路面的施工质量供应了保证， 同时也为以后高速大路软土路基的处治积存了丰富的实践体会。版权申明本文部分内容，包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理。版权为潘宏亮个人全部This article includes some parts, including text,pictures, and design. Copyright is Pan Hongliangs personalownership.用户可将本文的内容或服务用于个人学习、争论或观赏，以及其他非商业性或非盈利性用途，但同时应遵守著作权法及其他相关法律的规定，不得侵害本网站及相关权益人的合法权益。除此以外
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