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路基加固

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路基加固范文第1篇

关键词:湿软路基地基处理、换土、打桩、加固与处理。

湿软地基有含水量大、承载能力低、难以压制等特点,给地基加固带来了困难,但随着各种高等级的公路以及土建工程都得到了快速的发展,使得对湿软地基的加固技术不断的完善,专业技术人员也对此进行了大量的探索和研究,总结出了许多有效的加固湿软地基的方法。

一、砂垫层法:

砂垫层设置于路堤填土与软土地基之间的透水性垫层,可起排水的作用,从而保证了填土荷载作用下地基中孔隙水的顺利排出,既加快了地基的固结,还可以保护路堤免受孔隙水浸泡。设置砂垫层要注意防止被细粒污染而造成排水孔隙堵塞,在砂垫层的上下应设反滤层。砂垫层适于施工期限不紧、路堤高度为极限高度的二倍以内,砂源丰富、软土地基表面无隔水层的情况。当软土层较薄,或软土垫层底层又有透水层时,效果更好。

轻质路堤及加筋路堤,达到减轻路堤自重,以减少路堤沉降及提高路堤稳定安全系数的目的。加筋路堤指用变形小、老化慢的土工格栅、土工织物等抗拉的柔性材料作为路堤的加筋体,可以减少路堤填筑后的地基不均匀沉降,又可以提高地基承载能力,同时也不影响排水,大大增强路堤的整体性和稳定性。

二、浅层处治:

表层分布厚度小于3m的软土时,可采用浅层拌和、换填、抛石等方法进行处治。浅层拌和添料可用石灰等无机结合料,换填材料宜用水稳性好的材料。换土能根本改善地基,不留后患,效果较好,适用于软土层不厚且易于排水的情况。但因软土地区地下水位较高,挖掘困难,换土深度一般不宜超过2m。抛石挤淤是强迫换土的一种形式,它不必抽水挖淤,施工简便。爆破挤淤也是一种浅层处治的换土方式。利用炸药爆破时的能量将软土扬弃或压缩,然后填以强度较高的渗水土或一般粘性土,达到换土的目的。爆破挤淤法的换填深度较深,工效较高,适用于软土层相对较厚、稠度大、路堤较高、施工期紧迫的情况

三、竖向排水体:

软土地基中设置竖向排水体,可大幅度缩短排水距离,再配合预压,可加速地基的固结,明显地提高预压效果,所以当超载预压高度受到稳定性制约时,多应用竖向排水体与预压结合的处治措施。常用的地下排水体有砂井、袋装砂井、塑料排水板等。排水体深度依土层厚度而定,对软薄软土层宜贯通,对较厚软土层,排水体深度据计算确定。

四、加固土桩:

用某种深层拌和的专用机械,将软土地基的局部范围用固化材料以改善、加固,形成加固桩,使加固桩与桩间土形成复合地基。设计加固土桩只考虑其置换与应力集中效应,不考虑其固结排水与挤密作用。加固土桩的深度、直径、间距应经稳定性计算,并应满足工后沉降的要求。桩的直径与深度除受地址条件的制约,还受机械设备能力的限制。

五、粒料桩:

粒料桩是为提高软土低级的承载力,在需要进行地基处理的范围内,由碎石、沙砾、矿渣、砂等松散粒料做桩料,采用专用机械设置成交大直径的桩体。专用机械一般为振动沉管机、水振冲器等。设置粒料桩后桩与桩间土形成复合地基。粒料桩是通过置换软土、加速地基排水固结作用、桩的应力集中作用共同来提高稳定系数的,通常不考虑它对地基土的挤密作用。

(1)粒料桩复合地基的稳定计算

①设有粒料桩的复合地基的路堤整体抗剪稳定系数按有关公式计算,且当第i土条的滑裂面处于地面线以下复合地基区域深度内时,应考虑桩体对土的置换率、桩土应力比。复合地基的抗剪强度按以下公式计算:

式中: 、 ――分别为在第i土条中路堤部分的高度zm{及容重z {;

、 ――分别为在第i土条中桩料部分的高度及容重;

――桩对土的置换率,桩在平面上宜为等边三角形布置,三角形分布时:

当桩在平面上为正方形布置时:

D――桩的直径;

B――桩位布置正方形或三角形的边长;

――桩间土的应力折减系数,其值为: ;

――桩的应力增加系数,其值为: ;

――桩土应力比,宜为当地或类似实验工程的试验资料确定。无资料时

可取2~5。当桩底土质好、桩间土质差时取高值。

――第i土条滑裂面以下时,该滑裂面所处土层的天然不排水抗剪强度;

――桩料的内摩擦角,当桩料为碎石时可取38°,当桩料为沙卵石时

取35°,当桩料为砂时可取28°;

――土条底部滑裂面对水平面的夹角。

②若按公式 计算设有粒料桩的复合地基上路堤整体抗剪稳定安全系数,且当第i土条的滑裂面处于地面线以下的复合地基区域深度时,上式中的 、 应按下式计算:

=

=

式中 ,其他符号意义同前。

③若按公式 计算设有粒料桩的复合地基上路堤整体抗剪稳定安全系数,且当第i土条的滑裂面处于地面线以下的复合地基区域深度时上式中的 应该按下式计算:

其中:

(2)一般要求

为了能较好的排除地基内的水分,设有料粒桩的路堤底面应按照垫层与浅层处治的方法设置排水垫层。料粒桩的桩料不应使用单一尺寸的粒料,其最大粒径不应超过5M;对十字板剪切强度低于20 kPa的软土地基的桩料,最大粒径可放宽到10M,且5~10M的粒料质量应占总质量的50%~60%。料桩的含泥量z小于0.074L{不得超过5%。

六、预压:

在软土地基上修筑路堤,如果工期不紧,可以先填一部分或全部,使地基经过一段时间固结沉降,然后在填足或铺筑路面;拟建桥涵等构造物处,先填土预压,待地基强度提高到一定程度后,挖去填土,再建造构造物,称之为预压。预压分等载预压和超载预压,目的在于减少工后沉降,提高地基固结度。预压效果与预压期及预压体高度有着重要关系。

七、反压护道:

反压护道是在路堤一侧或二侧填筑一定宽度和高度的护道,运用力学平衡原理,平衡路堤自重作用而产生的滑动力矩,以提高路基的稳定性。反压护道虽然简易,但占地过多,在路堤填料来源困难地段也难于应用。况且,反压护道只能解决软土地基上路堤的稳定问题,对于沉降问题非但无益,往往还加大沉降量。

八、强夯法:

就是将几十吨的重锤从几十米的高处自由落下,对湿软地基进行强力夯实,以提高其强度,它是在重锤夯击法的基础上发展起来又与之截然不同的一种新技术。用强夯法加固的土基,承载力会明显提高,沉降量也会降低,这种方法如采用大的单击夯击能量,可使地基的加固深度达10~20m,甚至更深。

总结:

综上所述,对湿软地基进行加固的方法有很多种,不局限于以上提到的方法,还有很多其他的方式方法。要根据公路工程的实际情况对这些加固方法进行择优选

择。以做到更好的对湿软地基进行加固,保证公路的质量。

参考文献:

[1]林峰.公路路基施工问题探讨[J].四川建材,2007,6.

[2]朱梅生.软土地基[M].北京:中国铁道出版社,1989.

[3]李萍.浅谈公路路基施工技术要点[J].青海交通科技,2007,5.

[4]铁道第一勘察设计院.《铁路工程地质手册》[M].北京:中国铁道出版社,1999.

路基加固范文第2篇

【关键词】路基;边坡防护;边坡加固

1.影响边坡稳定性的主要因素及其主要破坏形式

1.1 影响边坡稳定性的因素

一般情况下,边坡的稳定性主要取决于当地的地质水文条件及地貌因素、气候因素、风化作用,但随着社会的发展人类的工程活动对边坡的稳定性影响越来越显著。

1.2 路基边坡的主要破坏形式

1)滑坡:边坡上的土体或岩体,受雨水冲刷或震动等因素的影响,在重力的作用下沿某个滑动面发生剪切破坏的现象,称为滑坡

2)碎落:路堑边坡土层或岩石表面,在大气的干湿冷热作用下,表面发生胀缩,使部分岩石、土屑从坡面剥落下来的风化现象,而且老的碎落物脱落后,新碎落物的又不断产生的现象,即为碎落。

3)滑坍与崩塌:滑坍是指路基边坡土体或岩石沿一定滑落面整体向下滑动,其规模较碎落严重,而坍塌则是整块岩石在重力的作用下倾倒、崩落,最后沉积在边坡底部的现象。

2.边坡稳定性的防护措施

2.1 坡面防护

2.1.1 植物防护:植物防护的方法一般采用种树、种草、铺草皮。采用植物覆盖对边坡进行防护,既可以保护水土流失又可以调节土体的温湿状况,同时又美化环境、减缓司机因单调环境而造成的视觉疲劳。植物防护适宜于边坡比较平缓的土质坡面。

种草防护,适宜于边坡坡度小于1:1,不浸水或短期浸水但地表径流速度小于0.6m/s的土质边坡。草的品种应选择生命力强,根系发达,根茎低矮,叶繁,春秋都能播种的多年生品种;铺草防护,其作用与种草防护相同,但在边坡高陡和坡面冲刷较严重的地方,铺草皮较种草防护效果更好,可采用平铺、水平叠置、垂直坡面或先用片石砌成方格等形状再铺设草皮;植树防护,植树防护多用于边坡坡度不大于1:1.5河岸或沙漠地区,可以用来降低河水流速保护水土流失或阻止风沙的侵袭。树木种类的选择要适应当地的自然环境与气候条件且根系发达生长迅速。

2.1.2 矿料防护:矿料防护主要用于无法种植植物的易于风化的岩石坡面,可用混凝土对坡面进行坡面防护主要包括:抹面、喷浆、勾缝、灌浆。

(1)抹面防护:适用于表面完整但易于风化的岩石,使用材料主要采用三合土、四合土或石灰炉渣混合浆,操作前应先将坡面浮土、风化岩层清理干净后进行抹面工作,但在实际施工中这种方法使用还不够广泛。如果在进行抹面防护的同时合理的加入一些草籽,不仅起到坡面防护的作用还可以美化环境,因此在以后的实际工作中可以推广应用。

(2)喷浆防护:适用于易于风化平整度较差、裂隙较多、节理发育度较低的岩石表面。喷浆防护水泥用量较大,多用于重点防护工程地段,水泥浆厚度一般为2cm。进行防护的主要目的是尽量封闭边坡岩体存在的空隙,进而阻止水分进入岩层,对防止边坡在以后由于岩体风化作用而造成岩体碎落和崩塌的发生,起着积极的作用。目前该技术广泛运用于公路、铁路边坡防护工程。对于坡面较陡易于风化的坡面还可以再喷浆之前加设钢筋网,并通过锚杆将其锚固于边坡深层岩石内,保证了混凝土与岩石的整体性并防止了混凝土因收缩而产生裂缝或整块剥落。

(3)勾缝和灌浆防护:勾缝与灌浆防护主要应用于坚硬岩石边坡,都是借助水泥砂浆的胶结力,使岩石面层形成一个整体,防止水分的进入岩体造成风化等病害。

2.2 冲刷防护

冲刷防护是为了防止水流对路基边坡的冲刷,必须采取的一项防护措施。经常采用的一是采用直接防护对路基边坡的加固,二是采取改变水流间接防护。

1)直接防护,主要针对河流堤岸及滨海路堤的防护措施,包括植物防护、抛石防护、石笼防护必要时可以设置一驳岸。其中植物防护与坡面防护基本相同。抛石防护主要用于防护受水流冲刷的边坡和坡脚,适用于流速大于3m/s的季节和长期浸水工程,抛石类似于设置边坡护角称抛石垛,抛石垛的边坡坡度应大于浸水后的天然休止角;石笼防护易用于水流速大于5.0m/s。石笼防护是用铁丝编制框架,内填石料,置在坡脚处,防止急流和大浪破坏堤岸。2)间接防护:其主要是设置导治物改变水流的方向,消减水流对堤岸的侵蚀,常见的形式有丁坝、顺坝及格坝。丁坝的断面形式为梯形主要作用是挑流,把水流引向远离河岸间接保护路基边坡;顺坝和格坝经常联合使用,基本不改变水流方向,但在消减水流对路基边坡侵蚀方面起着积极作用。

2.3 支挡工程

支挡工程中常用的是抗滑桩和抗滑挡土墙。抗滑桩主要是在边坡滑床土层中钻孔,然后在孔中放入钢筋笼,再将混凝土灌入而形成的混凝土灌注桩。混凝土中的水泥砂浆渗入到抗滑桩周围的土体中并与周围土体很好的胶结在一起形成一个整体,其作用是利用抗滑桩插入滑动面以下的稳定地层对桩的抗力(锚固力)平衡滑动体的推力,增加边坡的稳定性,适用于浅层和中厚层的滑坡。抗滑挡土墙是一般中小型边坡加固中最常见的工程,一般建在边坡前缘,阻挡边坡滑动。挡土墙的设计应根据滑坡的实际推力大小进行设计,确保滑坡面不与挡土墙一起滑动。抗滑挡土墙最常用的是重力式挡土墙,但普通的挡土墙不适于滑动面较深的石质边坡加固,因此在工程上针对此类状况常用预应力锚杆、锚索抗滑挡土墙进行边坡加固,锚杆深入基岩中增加了岩石的整体性,因此其适用范围更广。

3.结束语

在边坡防护工程中可以根据实际情况,采用适当的防护措施,但有时采用多种防护相结合的综合治理效果会更加。例抹面防护与植物防护相结合、抗滑桩与矿料防护相结合等。路基被水浸泡很可能因抗剪强度不足而引起滑坡,因此在边坡的防护中边坡的排水也是十份重要的。

参考文献

[1]吉晋荣.浅谈路基边坡稳定性分析及防治措施[J].科技传播,2010,8

[2]何兆益,杨锡武.路基路面工程[M].人民交通出版社,2006,8

路基加固范文第3篇

关键词:铁路路基,加固方式,排水,加固措施,粘土固化

中图分类号:S276 文献标识码:A 文章编号:

一、前言

铁路路基又称为铁路线路的下部结构,它是支撑铁轨与火车承载能力的建筑结构。铁路路基是整个铁路工程施工过程中最为基础的环节,对整个铁路工程的安全有着深远的影响,它是铁路整体工程的关键,铁路路基质量好坏对铁路后期的运转是否安全和稳定有着直接的影响。铁路路基工程大体包括建筑铁路路基本体,路基加固工程,路基的基本维护工程,路基排水工程以及路基支挡建筑工程等等。铁路路基工程是比较复杂的,它涉及的面比较广,比如强度、安全性和牢固性,而这些属性又受到很多因素的制约。

二、铁路路基工程加固的必要性和重要性

随着我国铁路事业的日益发展,近几年来,高速铁路的投产与应用越来越广泛。在我国六次火车大提速的过程中,在线路平面、轨道结构、桥梁、机车车辆和信号系统等方面进行了大量的有关研究和改造工作。但路基方面的研究和改造一直处于次要地位,同时在高速铁路的使用中发现了一些较为棘手问题。比如在火车与铁轨接触过程中,伴随着火车速度的不断提升,制定了一些基础设施的新标准,如:机械设施和铁轨路基等。这些标准大致可以归纳为两个方面,第一是随着火车行驶速度的不断提升(速度达到甚至超过了300千米/小时后),空气动力性能已经发生了较大的改变,对火车的设计结构和铁轨路基等基础设施提出了更高的要求,同时由于行车速度的提高,列车对路基产生的动应力增加,特别是原有的路基病害处,动应力加大致使病害加重,病害加重又致使轨道状态恶化,造成线路的恶性循环,影响行车安全。第二,随着列车速度提高,对列车乘座的舒适度有了进一步的要求。对列车平稳性指标和车体震动加速度指标提出很高的要求,要求全部要达到优的标准。这就要求路基具有更好的均匀性,并保持良好状态,对路基的强度、刚度和稳定性提出了更高的要求。

综上我们可以看到,在铁路建设中,铁路路基工程是最为重要的环节,只有扎扎实实的做好路基工程的质量,才能确保铁路运转的正常,更好的推动国民经济的快速发展。

三、影响铁路路基的因素

铁路建设过程中铁路路基的强度、安全性和牢固性等重要属性受到很多因素的干扰和制约,给工程的施工造成很大的困难,那么铁路路基工程都会受到哪些具体因素的影响呢,以下进行详细的介绍:

3.1 水分因素的影响

在铁路路基建设中,经常会受到水分因素的一些影响,例如在地质岩性比较明显的地段,由于土壤本身排水能力比较好,这时一旦出现大面积降水,则对铁路路基的排水影响是非常小的。但是如果铁路的周边土壤的地质条件岩性较弱,土壤过于松软,湿润性较强,则会直接影响到铁路路基的稳定性和安全性,对路基的沉降起到决定性的作用,对于水分较多土壤松软的地质,一旦发生强降雨,则十分容易将铁路路基两侧的土质冲刷掉,引发路基下沉,或者使路基的承载能力和牢固性受到较为明显的下降。

3.2 土壤性质因素的影响

铁路建设有如下的特点,覆盖面积广泛,规模庞大,路线长,因此在铁路施工建设过程中,会遇到不同类型的土壤地质,这些土壤地质类型情况各异,是造成铁路路基沉降的主要原因。例如,在黄土高原地区,因为黄土的湿润性比较好,且较为松软,所以很容易引发铁路路基的塌陷。

3.3 边坡因素的影响

铁路周边环境如:边坡的毁坏对铁路路基的安全性有着直接影响,如果边坡毁坏,那么很难保证路基的稳固性。影响边坡的因素很多,大体归结为两个方面,主要是降水降雨和风沙侵蚀等等。因此,在铁路路基施工中,工程设计人员一定要从科学性和合理性来设计边坡的结构,维护人员做好日常的维护保养工作,确保铁路路基不受损坏,同时还能够起到美化环境的作用。

3.4 路基工程的质量因素影响

路基工程建设施工质量因素属于人为因素,施工质量好坏能够反映出路基的实际情况。因此在路基施工过程中,要做好路基材料的选取,填筑的厚度以及受压能力等等,最大程度的确保铁路运转的安全性。

四、铁路路基加固技术的探讨

为了确保列车的正常运行,在铁路建设过程中路基的稳定性和安全性显得尤为重要,因此必须对铁路路基采取必要的加固和防护措施。下面探讨了几种常见的铁路路基加固技术和措施,具体描述如下:

4.1 加固的方式

铁路路基在建设中加固的方式主要有两个方面,一方面为路基预加宽,另一方面为路基预加高。路基加宽的方式一般是从铁路下部开始,即和地面接触的部位。铁路下部路基的加宽过程,一般要求一次完成,并且按照层次分割明确。路基的预加高方式,一般是根据铁路边坡的稳定程度,由低处向高处,逐渐成收缩形状,在预加高的过程中,要求路基之间要搭接牢固,同时对铁路的界限要严格注意。

4.2 排水系统

排水系统是铁路路基加固措施中非常关键的一个环节,保证铁路四周排水系统的通畅,才算是合格的路基工程。在路基加固中,应先建好延长涵洞,同时将沉降缝留出。可以采取如下具体的措施:路堤地段在天然护道外,单侧或双侧设置排水沟;路堑地段应于路肩两侧设置侧沟,堑顶以外单侧或双侧设置天沟;年降水量大于等于400mm地区,路堑边坡平台宜设置边坡平台截水沟;地面横坡明显地段的排水沟、天沟可在横坡上方一侧设置。当地面横坡不明显时,宜在路基两侧设置;地面排水设施的纵坡不应小于2‰。排水沟沟顶应高出设计水位不小于0.2m。

4.3 粘土固化浆液注浆加固技术

铁路地基处理的基本方法按作用机理可以分为置换、夯实、挤密、排水、粘土胶结、加筋和热学等方法,由于每种加固方法都有它的适用范围,因此,不可能采用一种加固方法而覆盖所有的路基加固,因此应根据路基的具体情况选择合适的加固方法。粘土固化浆液注浆加固技术是目前铁路路基加固工程中使用较为常见的一种新技术,这种技术可以发挥其强大的防渗堵漏的特点,为土质松软的地区,进行铁路路基改良和加固。粘土固化浆液具有较强的吸水性和抗流变能力,它能够在地下水流动较快的情况下完成注浆过程。根据实验表明,粘土固化技术具有较强的抗震性能,很好的保证了铁路路基的稳定性和抗干扰能力。加固完成后基床内沿深度形成纵向连续的树根桩,基床表面形成柔性封闭层,以达到提高基床承载力和防止地表水渗入的目的。此外粘土固化浆液主要由十分细致的粘土颗粒组合而成,因此具有较好的渗透性,能够深入到铁路路基的岩层中去,起到良好的加固作用。

五、结语

铁路工程是我国交通运输业中重要的环节之一,直接关系到我国交通网络的完善和运行的安全,在铁路建设中,铁路路基工程是最为基础的环节,铁路路基的建筑牢固性、稳定性以及可行性,直接关系到整个铁路工程的质量和安全。在铁路地基建设过程中,必须保证牢固性和安全性。只有确保施工的质量,同时继续进行路基加固新技术的研究,如抗滑支挡工程中,黏性土抗滑桩中桩上荷载的研究;软土地基加固措施及设计计算方法的研究等,如此可以保证整个工程的稳定和质量,促进我国铁路工程行业的健康发展。

参考文献

路基加固范文第4篇

关键词:注浆技术;铁路路基;加固应用

一、引言

随着近年来我国铁路工程尤其是高速铁路工程的跨越式发展,铁路的施工技术也随之产生了翻天覆地的变化。因此为了能够在当今的新形势下对铁路工程的施工质量进行更科学的控制,尤其是对我国铁路路基工程的施工质量进行更科学的控制,就必须解放思想、实事求是地摸索出一套有针对性的施工管理体系和方法,以此来适应铁路路基工程的施工材料、施工工艺的不断发展。本文通过对注浆技术的铁路路基加固原理以及铁路路基的质量病害原因进行分析,提出了铁路路基加固中注浆技术应用的实用有效的技术措施。

二、注浆技术在加固铁路路基中的应用原理

注浆技术在加固铁路路基中的应用,其原理就是在路基的土石界面处通过水泥浆液或者水泥与水玻璃的混合浆液等等这类型的水硬性胶凝材料,来对诸如裂隙、孔隙、溶洞、土洞以及软土地基等铁路路基的不良地质情况进行注浆封堵和固化反应,从而使得注浆浆液与铁路路基下的原始土石进行结合,并由此形成稳定土石结核,及将其固化成为一个受力整体。而且还能够消除位于基岩面附近发育的岩溶裂隙水在受地下水位季节性变化及由列车震动影响易诱发的地表变化,避免在运营后出现局部塌陷,消除铁路路基的工程隐患。

三、铁路路基质量病害原因分析

1、铁路路基中的软土地基处理不完善

通过对大量铁路工程的调查发现,软土地基路段因为地基沉降而引起的跳车现象主要是因为在施工图设计过程中,地质钻探布孔过少,钻探深度不够,未能及时发现软土地基存在,或者未能准确探明软土地基的范围和深度及其物理力学性质等等,导致该路段的软土地基没有进行应有的加固处理,或者是选择的处理方法不完善。此外,雨水侵蚀造成路基填料的流失与强度降低,也是造成铁路工程路基沉降的一个最主要的原因。

2、铁路路基中的填料压实度不达标

铁路工程中的桥台台背大都要求对其台背的填料进行处理。然而,由于桥台台背的填料压实度受到工程施工工艺、施工材料、施工机具、施工环境以及施工操作等多方面的影响,从而导致桥台台背的填料土压实度往往难以满足规范的标准以及设计的要求,这可以说是铁路工程路基出现不均匀沉降的一个最基本的原因。另外,在铁路工程的运营阶段,由于列车荷载与天气、环境等因素长期不断的作用影响,会导致其路基的土基塑性变形逐渐累积,最终导致铁路工程路基产生差异沉降,并以此来破坏铁路工程路基的平顺度。

四、注浆技术在加固铁路路基中的应用措施

1、注浆技术在加固铁路路基中的施工技术措施

要想配制合格的注浆浆液,首先应根据先导孔芯样岩体的破碎程度、裂隙发育情况、地质构造和注水试验渗透系数的大小、施工环境等因素综合考虑。一般采用纯水泥单液注浆,水泥浆的水灰比为0.8:l~0.8:l.1。如果需要采用双液注浆时,水泥与水玻璃混合浆液中水泥与水玻璃的体积比为1:0.5~1:0.4。其注浆工艺采取全孔分层注浆法。注浆浆液浓度由稀到浓,注浆压力由低到高,分节加人止水塞,逐级加压,在灰岩中采用0.1~0.3兆帕,至岩土界面附近逐步加大至0.3~0.5兆帕。

2、注浆技术在加固铁路路基中的质量控制措施

首先,对于开孔垂直度的控制,其钻孔一般采用干钻,若采用湿法钻孔时则必须进行清孔处理,对于钻孔的芯样情况应进行详细记录,检查确认岩面成分、岩土分界位置、钻孔深度和终孔条件。其次,对于注浆方式的选择,在基岩裂隙部位选用分段下行式注浆,由上向下分段注浆后,还应自下而上复注一次,当岩层稳定且垂直节理不发育或在含水层间又有隔水层时,宜用分段上行式,当地质遇到沟、槽、暗河且孔深时可采用混合式,对于浅层宜全孔一次注浆,对破碎裂隙发育、渗透性的地层,段可加大。最后,对于注浆结束的判定,主要是按照设计要求的注浆结束标准结束注浆,即满足以下条件当中的任意一个时即可结束注浆: 第一,冒浆点已出注浆范围外三到五米时;第二,注浆钻孔基岩完整,或多次注浆,孔口压力超过1.5兆帕时;第三,注浆孔口压力维持在0.2~0.5兆帕左右,吸浆量达到或超过每分钟四十升,并能够维持半小时;第四,单孔注浆量达到平均注浆量两倍,且进浆量明显减少时。.

五、结语

综上所述,随着近年来我国经济的飞速发展和科技的不断进步,铁路工程的现代化建设也在如火如荼地展开,其建设速度和工程质量都被社会各界所密切关注。而如何避免铁路路基工程在其建成通车之后出现一定程度的病害,就需要我们根据以往铁路路基施工中得出的经验和教训,通过深入地分析和总结,从而能够在其施工过程当中每个阶段和每个环节,通过一系列科学合理的施工措施来对工程质量加以控制,从而确保铁路路基施工中的工程质量。另外,对于铁路路基工程中注浆技术的施工质量进行有效控制,还能够大大减少铁路工程在其通车之后的维护和养护费用,可谓是一举多得,功在当代,利在千秋。

参考文献:

[1] 刘国伟. 铁路顶涵工程路基注浆固化技术质量控制 [J].科技风,2011(02).

[2] 邓自兵. 铁路路基岩溶注浆施工技术措施探讨 [J].科技资讯,2010(36).

[3] 朱雷. 注浆法加固岩溶地区铁路路基基底施工技术 [J]. 铁道建筑技术,2009(01).

[4] 韦研. 钻孔注浆技术在岩溶洞穴铁路路基工程施工中的应用 [J].企业科技与发展,2009(08).

路基加固范文第5篇

关键词:粉喷桩;公路路基;技术应用

1粉喷桩加固软土路基的作用

该法以粉体作加固料,不需向地基中注入附加水分,可以充分吸取地下水,因此,加固后地基柱体承载力与相似的浆喷柱比要高,其固结效果要好,且不需预压即可获得较高的复合地基承载力及复合变形模量,加固土柱体的压缩量仅为0.6%左右,下卧层的沉降量一般情况也能减少地基总沉降量的1/3~2/3。

本方法可以增加软土地基承载力,减少软土地基沉降量,加快软土地基的沉降速率(石灰系列),使沉降在工前完成,从而减少工后沉降量。粉喷桩加固软土路基工程,具体来说有四个方面的作用:

(1)桩体作用:由于粉喷桩的刚度较桩周围土体大,在路堤填筑荷载作用下,地基中的应力将按材料模量进行分布。因此:产生应力集中现象,大部分填土荷载由桩体承担,作用在桩间土的应力相应减少。这样就使得复合地基承载力较原地基有所提高,沉降量有所减少。

(2)垫层作用:粉喷桩通过喷注水泥粉与地基土原位均匀搅拌硬结成桩体,并与桩间土复合形成一个复合地基或称复合层。显然这一层的力学特性优于天然地基软土,起着均匀应力和增大应力扩散角的作用。

(3)挤密作用:粉喷桩在喷注水泥粉与地基土形成桩体过程中,不再向地基中注入附加水,反而桩体中的水泥粉对周围软土具有吸水、发热和膨胀作用,对桩周围土同样可起挤密效果。因此加固后的地基初期强度高,对含水量高的软土加固效果尤为显著。

(4)加筋作用:粉喷桩除了可以提高地基承载力,还可起提高土体的抗剪强度,增加软基路堤填筑的稳定性。

2粉喷桩的设计在工程中的应用

(1)工程地质特征

某高等级公路k95+105~k95+280段路基下有4. 0m厚的淤泥层,软硬不一,沉降不均,可能对公路产生不良影响.根据工程地质勘察资料及实地勘察,场地地层情况如下:

①人工填土:主要为素填土,黄黄褐色,含少量的树根等杂质,稍湿;

②淤泥~淤泥质粉质粘土:灰褐灰黑、浅灰色,湿、软塑,1.5m厚;

③粉质粘土:黄褐色、灰绿色,具网纹状结构,稍湿,可一硬塑,1.0m厚;

④粉砂层:黄黄褐色,湿饱和,稍密中密,0.8m厚;

⑤粉质粘土:灰灰绿色,具网状结构,可塑,近砂层改为软塑,0.7m厚;

⑥卵石层:黄褐色,湿饱和,中密,颗粒不均匀,局部含有较大粘土,卵石粒径最大可达8cm。

(2)路基加固措施及技术经济比较

1)换土法:如果该段采取清淤换填措施,则平均深度达3. 5m,工程量大,须换填达3.2万m3,工程造价近70万元。且工期长,地下水丰富,难以保证工程质量,一时又找不到如此大的弃土场。

2)基底生石灰桩加固:由于本段软弱层埋深达4. 0m,因而理论上采取生石灰桩加固的技术是可行的,但由于地下水位高、地层软、缩孔严重,再加人力操作,工程进展慢,满足不了工期要求。

3)粉喷桩加固:由于粉喷桩特别适用于对软弱地层加固,工程造价低,只需40多万元,能够满足设计及工期要求,因而本段加固措施采取粉喷桩。

(3)粉喷桩设计与计算

设计中应确定基本参数为桩径、桩距、桩长、桩的布置形式、固化剂掺入比等。

1)粉喷桩的桩径通常按粉喷钻机确定,目前常用的粉喷钻机钻径是0.5m。

2)固化剂掺入量通常为被搅拌土重量的7%~15%,可根据具体土质通过试验确定。本例中,固化剂为水泥和石膏,水泥掺入量为60kg/m,石膏掺入量为2.4kg/m。

3)粉喷桩桩径一般为1.0~1.5m,本例取桩中心纵向距(顺线路方向)为1.25m,横向距为1.5m,呈梅花状布置。

4)确定桩长可采用以下几种方法:

①因地质条件及施工因素限制桩长,或根据土层结构情况可以定出桩底标高时,应先按实际情况定出桩长;

②当搅拌桩加固深度不受限制时,应先通过室内试验选定固化剂掺入比和试验的无侧限抗压强度,求出单桩承载力,计算出桩长;

③根据总荷载和总桩数,先选定单桩承载力,然后求出桩长。本例中桩长取4.5m。

5)单桩竖向承载力设计值计算

单桩竖向承载力设计值可按下式计算取小值,或根据荷载试验确定

式中: ―粉喷桩单桩竖向承载力设计值,kN;

―桩周土的平均摩擦力标准值,由地质资料获得,取15kPa;

―搅拌桩桩周周长,经计算为1.57m;

L―粉喷桩桩长,取4.5m;

Ap―粉喷桩的截面积,经计算取0.2m2 ;

?k―桩端地基承载力标准值,由地质资料获得,无资料时可根据经验或其它类似工程资料选用,取150 kPa ;

―桩端土支承力的折减系数,可取0.4~0.6,本例取0.50。

将上述各量代入式中得: =121kN。

6)复合地基承载力设计值计算

式中:

―复合地基承载力设计值,kPa;

―粉喷桩的面积置换率,取11%;

―桩间土地基承载力标准值,取120 kPa;

―桩间土承载力折减系数,桩端为软土时取0.5 ~1.0:当桩端为硬土时,可取0. 1 ~0. 4;当不能考虑桩间软土的作用时,取零。本例取0. 75。

将各量代入式中得:?ap =150kPa 。

7)地基沉降计算

式中: ―桩土复合体的变形模量,Mpa;

―粉喷桩的变形模量,取60Mpa;

―桩间土的变形模量,取5 Mpa 。

将各量代入式中得: =11MPa。

8)群桩压缩变形计算

S1=(PC+P0)gL/(2gE0)

式中: ―群桩体顶面的平均压力,取150kPa;

―群桩体附加应力,经计算取值30kPa;

―实际桩长,取6m;

―桩土复合体的变形模量,Mpa。

将各量代入式中得: = 5cm,即复合地基沉降计算值为5cm。

3结语

粉喷桩是一种快速处理高等级公路软土地基,减少工后沉降较为合理的方法,工期比排水固结法短4~6个月,而且处理后的软基沉降量小。目前,高等级公路运营几年,该段情况良好。通过论述粉喷桩处理路基基础的试验、设计及施工,从而证实了粉喷桩是高等级公路处理软基基础的一种快速、实用、合理、行之有效的方法。但由于软基处理的复杂性,公路系统目前尚未制定统一的粉喷桩复合地基的设计、施工及质检规范,因此,在设计理论、机械及施工工艺、检测手段等方面有待于进一步研究和完善。

参考文献:

[1]王晓谋,袁怀宇.高等级公路软土地基设计与施工技术[M].北京:人民交通出版社.2001.