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摘要:文章简要探讨了才用堆载预压法处理高速公路软基施工质量问题,针对其存在的问题,在结合了相关工程实践以及理论研究后,分析、总结出防治措施。
关键词:堆载预压法;软基;防治;施工质量
在进行建筑物施工之前,在地基表面分级堆土或者堆载其他荷载,当满足预定标准后,再将其卸载,使地基土固结、沉降、压实,从而叨叨建设建筑物建成后沉降量和提高地基轻度,这就是堆载预压法。在高速公路施工中,高速公路修建于软土地基上,往往采用预压法,结合路堤填筑,将工后沉降等问题有效处理,但是不管采用什么方法进行处理软土地,为了使路基工后沉降在规定的指标范围内,通常要联合使用堆载预压法,预压时间以及不同的设计荷载量要根据不同的技术要求进行设计。因此,我们可以看出,路基预压的预压时间和荷载量是两个关键的施工控制指标,工程的造价和质量直接受到该控制指标的决定。根据荷载量的不同,可将堆载预压分为欠载预压、等载、超载,通过分析对载预压使用性以及原理,在工程的过程中,有助于对合理的预压方式进行选择。
1、堆载预压法原理
预先利用堆载作用将软土地基进行充分固结、压缩,已达到沉降的目的,该目的为基本上将涉及永久荷载长期作用消除。通过该工序,不会造成正在使用中的建筑物产生过大的变形、沉降。与其他建筑物不同,在施工的过程中,由于不断发生的沉降,路基也会发生相应的动态变化,尤其在不同的地点、不同的时间都会产生不同的荷载数量。预压发又被称为排水固结法,实际上就是采用不同的排水槽和不同的加荷载的方式对软粘土进行处理的一种方法。排水系统和加压系统两部分共同组成了排水预压法,要是按照加压方法的不同,可以分为联合预压发、电渗预压法、降水预压法、真空预压法、堆载预压法。
2、分析堆载预压法
在施工中,可以根据路基高度的不同、地质条件、路基对象等不同的条件,采用欠载、等载、超载不同的预压方式来开展施工,因作用机理各有区别,所以不同的预压方式对工程有着不同的适用性。
2.1欠载预压
路基填筑时的预压高程保持不变,其仅达到路槽底的高程,为了达到路面荷载施加后所发生的沉降不超过工后沉降限定的指标时,应将沉降土方及时补充,并至地基固结。不发生卸载土方是欠载预压的优势所在,但是,因为在进行预压的过程中,路基竣工后的荷载要大于进行预压过程中的荷载,因此,为了能够满足预期目的需求,长久的预压时间是不可缺少的。但是随着工况条件的改变,这种方式也会发生变化,分析观测资料具有较大的难度,高级荷载情况的结果可采用低级荷载情况的数据来进行预测,估计工后沉降精度会受到很大影响,要想可靠、安全控制工后沉降,就必须采取这种方案。对于软土层薄、埋藏浅的软基,因具有较小的总沉降量,预压以及施工的过程应对一部分沉降进行处理,这样,就只有有限的沉降量了,尽管全部发送也不会大于工后沉降数据指标,要达到工后沉降要求、标准,可采用欠载预压即可。
2.2超载预压
待路基沉降稳定之后,路基设计填筑的高程若小于路基表面高程,路面竣工后路基长期运行的荷载小于路基预压期完成时的荷载,这针对地基土层在竣工后,表示处于超固结状态。超载预压对于降低工后沉降个效果较为显著,而且其还可以消除部分次固结沉降和加速主固结沉降。路基设计填筑高程小于超载模式路堤工作面的最终高程,而大于等载预压模式的卸载工作量存在于路面施工时,就会产生较大工程成本。安全、稳定性最差的阶段是超载过程的初期阶段,应特别加强施工过程中现场监控。超载预压方案适用于路基高度不大、软土层性质较差、软土层厚度大、工期短的情况。
2.3等载预压
应及时对沉降进行补充,确保路基填筑高程不发生改变,直到工后沉降限定值大于估计的参与沉降、以及路基沉降稳定时,方可将补方预压循环停止。在进行填筑的过程中,若地基具有一定的强度,可一次性增大路基填筑高程,并对填筑高度进行控制,能够达到工后沉降标准、要求,促使预压完成时正好沉降到。虽然不需要随时待命施工机具,因此在实际工程中获得较多应用,且便于分析、利用资料,对资料工况观测的条件简单,但是,该方法却具有较大的控制难度。路面施工采用等载预压控制模式,预压期的荷载与施工后的荷载水平相同,这相当于路面竣工后延续的预压期,从理论上而言,预压期的残余沉降相等于工后沉降。等载预压控制模式路面施工的优点包括:后期情况可预见性强、控制工后沉降的把握性极大。但是,与优点对应,等载预压方法自身也存在着不足,例如:增加了工程成本、卸载土方也是劣势所在。等载预压方案较适用于路基高度大、软土层性质差、软土层厚度大、工期较长的情况下使用。
3、采用堆载预压法施工处理的质量问题
堆载预压法是在工程建设之前用大于或等于设计荷载的填土荷载,促使地基提前固结沉降以提高地基的强度。当强度指标达到设计要求数值后,修筑公路路面,缺陷去荷载。高速公路软基在经过堆压预处理后,地基通常不会再产生大的固结沉降。堆载物通常用砂石或填土等散粒材料。在进行施工填筑时,采用分层分级施加荷载,从而避免地基发生破壞,控制加荷速率、达到地基强度慢慢提高的效果。堆载预压法施工相对简单,不需要特殊的材料和施工机械,但是,软土的排水固结时间较长,所以工期通常较长。高速公路工程上经常早期对路基进行堆载预压,之后再利用修筑桥梁的时间促使其慢慢进行固结。在施工时间允许的情况下,可单位使用。若工期时间较紧,可结合其它方法一起使用。高速公路在软土厚度大于十三米时,均采用超载预压,以消减固结沉降。
4、防治措施
4.1设计预压荷载
砂井的间距与直径应确保井周围渗径足够短和井内排水顺利,这关键取决于施工方法、土的灵敏度、固结压力、是哦概念股期限要求、土的固结特性等因素。根据工程实践和理论我们可以获知,与增大井径相比,将井距缩小对更有利于固结的加速。但是砂井间距和直径若过大,则不能确保灌砂的连续和密实,若太过密则会从很大程度上扰动周围土。
4.2预压荷载的加载速率与大小
应按照要求来设计堆载量,预压荷载是堆置砂石等建筑材料。堆载能够超过超载预压,这可以加速固结过程,将工期缩短,但是通常不用超过设计荷载的一倍。建筑物荷载的分布应与堆载的分布基本相同。大于建筑物底面积一般为堆载面积,这样能够更好确保建筑地基加固、均匀。加强稳定性不仅仅是为了增加地基强度,预压荷载还可以利用建筑物本身的重量。预压荷载往往采用充水,作为水池、油罐等的预压荷载。
结束语
对于高速公路工后沉降,其标准和要求较为严格,利用堆载作用将软土地基充分固结压缩,来稳定沉降的有效方法则为堆载预压法。施工中,预压时间和荷载量是路基预压的重要控制指标,工程的造价和质量受到该指标的直接影响。通常情况下,可调整预压时间的范围较小,实现不同的工程目标则为主要调整荷载量的目的。荷载太小会不能很好解决沉降问题,因此,路基高度、地基处理方法、工程对象、工期、地质条件、预压荷载量等是设计预压方案的核心所在。
参考文献:
[1]沈建东. 塑料排水板堆载预压法处理软土地基的工后沉降控制研究[J]. 华南理工大学,2012(1).
[2]刘吉福. 堆载预压法处理高速公路路基的卸载时机研究[J]. 华南理工大学,2010(7).
[3]郑国. 浅谈高速公路软路基的施工处理措施[J].2013(2).
[4]赵国祥. 开封地区湿软路基对路面的影响分析[J]. 城市道桥与防洪,2011(3).
关键词:堆载预压法;软基;防治;施工质量
在进行建筑物施工之前,在地基表面分级堆土或者堆载其他荷载,当满足预定标准后,再将其卸载,使地基土固结、沉降、压实,从而叨叨建设建筑物建成后沉降量和提高地基轻度,这就是堆载预压法。在高速公路施工中,高速公路修建于软土地基上,往往采用预压法,结合路堤填筑,将工后沉降等问题有效处理,但是不管采用什么方法进行处理软土地,为了使路基工后沉降在规定的指标范围内,通常要联合使用堆载预压法,预压时间以及不同的设计荷载量要根据不同的技术要求进行设计。因此,我们可以看出,路基预压的预压时间和荷载量是两个关键的施工控制指标,工程的造价和质量直接受到该控制指标的决定。根据荷载量的不同,可将堆载预压分为欠载预压、等载、超载,通过分析对载预压使用性以及原理,在工程的过程中,有助于对合理的预压方式进行选择。
1、堆载预压法原理
预先利用堆载作用将软土地基进行充分固结、压缩,已达到沉降的目的,该目的为基本上将涉及永久荷载长期作用消除。通过该工序,不会造成正在使用中的建筑物产生过大的变形、沉降。与其他建筑物不同,在施工的过程中,由于不断发生的沉降,路基也会发生相应的动态变化,尤其在不同的地点、不同的时间都会产生不同的荷载数量。预压发又被称为排水固结法,实际上就是采用不同的排水槽和不同的加荷载的方式对软粘土进行处理的一种方法。排水系统和加压系统两部分共同组成了排水预压法,要是按照加压方法的不同,可以分为联合预压发、电渗预压法、降水预压法、真空预压法、堆载预压法。
2、分析堆载预压法
在施工中,可以根据路基高度的不同、地质条件、路基对象等不同的条件,采用欠载、等载、超载不同的预压方式来开展施工,因作用机理各有区别,所以不同的预压方式对工程有着不同的适用性。
2.1欠载预压
路基填筑时的预压高程保持不变,其仅达到路槽底的高程,为了达到路面荷载施加后所发生的沉降不超过工后沉降限定的指标时,应将沉降土方及时补充,并至地基固结。不发生卸载土方是欠载预压的优势所在,但是,因为在进行预压的过程中,路基竣工后的荷载要大于进行预压过程中的荷载,因此,为了能够满足预期目的需求,长久的预压时间是不可缺少的。但是随着工况条件的改变,这种方式也会发生变化,分析观测资料具有较大的难度,高级荷载情况的结果可采用低级荷载情况的数据来进行预测,估计工后沉降精度会受到很大影响,要想可靠、安全控制工后沉降,就必须采取这种方案。对于软土层薄、埋藏浅的软基,因具有较小的总沉降量,预压以及施工的过程应对一部分沉降进行处理,这样,就只有有限的沉降量了,尽管全部发送也不会大于工后沉降数据指标,要达到工后沉降要求、标准,可采用欠载预压即可。
2.2超载预压
待路基沉降稳定之后,路基设计填筑的高程若小于路基表面高程,路面竣工后路基长期运行的荷载小于路基预压期完成时的荷载,这针对地基土层在竣工后,表示处于超固结状态。超载预压对于降低工后沉降个效果较为显著,而且其还可以消除部分次固结沉降和加速主固结沉降。路基设计填筑高程小于超载模式路堤工作面的最终高程,而大于等载预压模式的卸载工作量存在于路面施工时,就会产生较大工程成本。安全、稳定性最差的阶段是超载过程的初期阶段,应特别加强施工过程中现场监控。超载预压方案适用于路基高度不大、软土层性质较差、软土层厚度大、工期短的情况。
2.3等载预压
应及时对沉降进行补充,确保路基填筑高程不发生改变,直到工后沉降限定值大于估计的参与沉降、以及路基沉降稳定时,方可将补方预压循环停止。在进行填筑的过程中,若地基具有一定的强度,可一次性增大路基填筑高程,并对填筑高度进行控制,能够达到工后沉降标准、要求,促使预压完成时正好沉降到。虽然不需要随时待命施工机具,因此在实际工程中获得较多应用,且便于分析、利用资料,对资料工况观测的条件简单,但是,该方法却具有较大的控制难度。路面施工采用等载预压控制模式,预压期的荷载与施工后的荷载水平相同,这相当于路面竣工后延续的预压期,从理论上而言,预压期的残余沉降相等于工后沉降。等载预压控制模式路面施工的优点包括:后期情况可预见性强、控制工后沉降的把握性极大。但是,与优点对应,等载预压方法自身也存在着不足,例如:增加了工程成本、卸载土方也是劣势所在。等载预压方案较适用于路基高度大、软土层性质差、软土层厚度大、工期较长的情况下使用。
3、采用堆载预压法施工处理的质量问题
堆载预压法是在工程建设之前用大于或等于设计荷载的填土荷载,促使地基提前固结沉降以提高地基的强度。当强度指标达到设计要求数值后,修筑公路路面,缺陷去荷载。高速公路软基在经过堆压预处理后,地基通常不会再产生大的固结沉降。堆载物通常用砂石或填土等散粒材料。在进行施工填筑时,采用分层分级施加荷载,从而避免地基发生破壞,控制加荷速率、达到地基强度慢慢提高的效果。堆载预压法施工相对简单,不需要特殊的材料和施工机械,但是,软土的排水固结时间较长,所以工期通常较长。高速公路工程上经常早期对路基进行堆载预压,之后再利用修筑桥梁的时间促使其慢慢进行固结。在施工时间允许的情况下,可单位使用。若工期时间较紧,可结合其它方法一起使用。高速公路在软土厚度大于十三米时,均采用超载预压,以消减固结沉降。
4、防治措施
4.1设计预压荷载
砂井的间距与直径应确保井周围渗径足够短和井内排水顺利,这关键取决于施工方法、土的灵敏度、固结压力、是哦概念股期限要求、土的固结特性等因素。根据工程实践和理论我们可以获知,与增大井径相比,将井距缩小对更有利于固结的加速。但是砂井间距和直径若过大,则不能确保灌砂的连续和密实,若太过密则会从很大程度上扰动周围土。
4.2预压荷载的加载速率与大小
应按照要求来设计堆载量,预压荷载是堆置砂石等建筑材料。堆载能够超过超载预压,这可以加速固结过程,将工期缩短,但是通常不用超过设计荷载的一倍。建筑物荷载的分布应与堆载的分布基本相同。大于建筑物底面积一般为堆载面积,这样能够更好确保建筑地基加固、均匀。加强稳定性不仅仅是为了增加地基强度,预压荷载还可以利用建筑物本身的重量。预压荷载往往采用充水,作为水池、油罐等的预压荷载。
结束语
对于高速公路工后沉降,其标准和要求较为严格,利用堆载作用将软土地基充分固结压缩,来稳定沉降的有效方法则为堆载预压法。施工中,预压时间和荷载量是路基预压的重要控制指标,工程的造价和质量受到该指标的直接影响。通常情况下,可调整预压时间的范围较小,实现不同的工程目标则为主要调整荷载量的目的。荷载太小会不能很好解决沉降问题,因此,路基高度、地基处理方法、工程对象、工期、地质条件、预压荷载量等是设计预压方案的核心所在。
参考文献:
[1]沈建东. 塑料排水板堆载预压法处理软土地基的工后沉降控制研究[J]. 华南理工大学,2012(1).
[2]刘吉福. 堆载预压法处理高速公路路基的卸载时机研究[J]. 华南理工大学,2010(7).
[3]郑国. 浅谈高速公路软路基的施工处理措施[J].2013(2).
[4]赵国祥. 开封地区湿软路基对路面的影响分析[J]. 城市道桥与防洪,2011(3).