路堤沉降与处理

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2. 要注意超载对工后沉降的影响
一般为了减少工后沉降,缩短预压时间,加快施工进度,设 计中常常采用超载。但是,加了超载以后如何考虑它的影响,确 定卸载设计,一般设计单位,都把它作为一件困难的事情,而加 以回避,采用超载状态下的工后沉降进行施工控制,当超载较大 时会出现非常不合理的现象:超载越大,沉降越不容易稳定,也 越难满足工后沉降要求,反而延长的施工时间,与预期目的完全 相反。因此必须考虑超载对沉降的影响。
计算中参数的合理选用
1. 计算参数的代表性、地下水位与自重应力的计算 计算参数的代表性、
(粘性土是否为透水?)
2. 地基中的剪应力水平的合理控制(滑动稳定系数) 地基中的剪应力水平的合理控制(滑动稳定系数)
(剪应变产生的长期沉降。路堤的滑动稳定系数一般在1:1.15以 下,也即是说,土中滑动面上的平均剪应力在抗剪强度的85%左右。 土的蠕变特性研究说明,在这样高的剪应力比条件下,土的后期蠕 变是比较大的。 )
F=
∑S l ∑T
i
ui i
Sui 第i层的平均抗剪强度(kPa)
li 分条的弧长; Ti 分条在圆弧上的切向力。
沉降、 沉降、稳定计算中的铁路荷载
铁路活荷载: 铁路活荷载:采用换算土柱代替。它包括:列车、钢轨、轨枕、 扣件、道床等部分的重量。 换算土柱的高度与宽度: 换算土柱的高度与宽度:
沉降计算考虑单线荷载
(强夯与碎石桩不适合客运专线路基的地基处理,可控性 强夯百度文库碎石桩不适合客运专线路基的地基处理, 较差) 较差)
水泥深层搅拌桩存在的问题
1.搅拌桩的施工质量 (令人担忧) 搅拌桩的施工质量; 搅拌桩的施工质量 2.搅拌桩的沉降计算;(尚无满意的方法) 搅拌桩的沉降计算; 搅拌桩的沉降计算 3.搅拌桩的间距;(间距按建筑地基的要求,过密) 搅拌桩的间距; 搅拌桩的间距 4.搅拌桩复合地基的造价偏高。 搅拌桩复合地基的造价偏高。 搅拌桩复合地基的造价偏高
强度与减少沉降的目的。 强度与减少沉降的目的。
原理:通过重力作用将软土中的水份挤出,增加土的密度, 原理:通过重力作用将软土中的水份挤出,增加土的密度,从而达到提高
施工注意事项: )插塑板质量; )长度与跟带; ) 施工注意事项:1)插塑板质量;2)长度与跟带;3)砂垫层的厚 度
排水固结软基处理中 路堤填筑施工注意事项
1.提高软基沉降计算的准确性
1)提高软基沉降计算的准确性,对于客运专线具有重 )提高软基沉降计算的准确性, 要意义。目前,软基沉降计算的精度不高, 要意义。目前,软基沉降计算的精度不高,在20%以 % 内就算正常。但在设计实践中,误差达到100%以上也 内就算正常。但在设计实践中,误差达到 % 是常有的事。 是常有的事。 2)需要从以下几方面着手: )需要从以下几方面着手: (1)提高取样技术,减少对试样的扰动; )提高取样技术,减少对试样的扰动; (2)提高实验室的计算参数试验的精度; )提高实验室的计算参数试验的精度; (3)选择合理的计算方法。 )选择合理的计算方法。
客运专线地基处理的特点

由于客运专线对路基允许工后沉降提出了近乎刻苦的要求,
使铁路路基的地基处理工作难度增加。为了达到暂规的有关要求, 地基处理工作需要从以下几方面进行努力: 1)提高沉降(预测)计算的精度; 2)选择合理有效的处理措施; 3)提高施工期间沉降观测的精度; 4)提高工后沉降推算的可靠性。
搅拌桩的施工要点与质量检验
为了保证施工质量,施工指南对搅拌桩施工方法,提出了指导性的意见, 为了保证施工质量,施工指南对搅拌桩施工方法,提出了指导性的意见, 主要有: 主要有:
1. 施工前应进行成桩工艺试验,确定各项技术参数,检验成桩效果。试桩数量不 得少于2根。2. 在施工现场取样按设计要求进行室内配比试验,确定试桩配合比。3. 搅拌机械应配置灰量或浆量自动记录仪;4. 坚持四搅两喷或四搅四喷工艺。
客运专线 路堤、 路堤、地基的沉降与控制
路堤沉降
路堤的沉降由两部分组成 1. 路堤填土的沉降 2. 地基的沉降
路堤的沉降量取决于 路堤的高度与填料的性质。 以往的实测表明,堤身的 沉降量是路堤高度的0.5~ 1.5%。稳定时间大多在1 年左右。由于秦沈线的填 料好、压实度高,基床的 沉降比在0.2%以下,路堤 本体在1%以下。
2 1.8 1.6 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0 200 400 600 800 1000 时间(天)
沉降比(%)
暂规中有关路堤地基要求的有关规定
• 当路堤基底以下压缩层范围内(一般不小于25m)的地基土不符 合路堤地基条件(表)要求时,应作工后沉降分析。
• 路基工后沉降量不应大于5cm,年沉降速率应小于2cm/年。桥台 台尾过渡段路基工后沉降量不应大于3cm。 • 软土路堤的稳定安全系数考虑列车荷载作用时不应小于1.15。 • 软土地基沉降计算见本暂行规定附录D,由计算公式求得的总沉 降量应经实际工程观测资料检验修正。
质量检验: 质量检验:
检验桩身完整性、均匀性、无侧限抗压强度; 数量:施工单位抽样检验桩总数的2‰,且不少于3根。监理单位按施工单位抽样数 量的20%见证检验。 检验方法:粉喷桩完工后28d,在每根检测桩桩径方向1/4处、桩长范围内垂直钻孔 取芯,观察其完整性、均匀性,拍摄取出芯样的照片.取不同深度的三个试样作无侧 限抗压强度试验。复合地基承载力采用平板载荷试验,桩总数的2‰,且不少于3根。
有关规定:1)施工中应保护好观测基桩及观测装置; 施工中应保护好观测基桩及观测装置;
2)沉降观测应采用二等几何水准测量。 沉降观测应采用二等几何水准测量。 观测频度,边桩及沉降板在施工期间每天应进行一次观测。 施工期间每天应进行一次观测 3)观测频度,边桩及沉降板在施工期间每天应进行一次观测。在 沉降量突变的情况下,每天应观测2 当两次填筑间隔时间较长时, 沉降量突变的情况下 , 每天应观测 2 ~ 3 次 。 当两次填筑间隔时间较长时 , 至少 观测一次 一次。 预压期的前2 个月内 观测一次 三个月后7 15天 一次; 每3天观测一次。在预压期的前2~3个月内,每5天观测一次;三个月后7~15天 观测一次;半年后一个月观测一次,一直观测到预压期末。 观测一次 ; 半年后一个月观测一次 , 一直观测到预压期末 。 预压期后每三个月 观测一次直至移交,当沉降速率变化大时,增加观测频率。 观测一次直至移交,当沉降速率变化大时,增加观测频率。
换 填 法
1. 适用条件:薄层淤泥、路堑基底土质不良 适用条件:薄层淤泥、 2. 可靠性:高 可靠性: 3. 施工方法:简单 施工方法:
挖换、 有两种方法:挖换、挤换
(勿用抛石挤淤 勿用抛石挤淤) 勿用抛石挤淤
排水固结方法
排水固结方法经常采用、 排水固结方法经常采用、经济技术可靠的地基处理方法 • 地表砂垫层 • 砂井(塑料插板、砂袋)+预压排水固结 砂井(塑料插板、砂袋)+预压排水固结 )+ • 砂井(塑料插板、砂袋)+超载预压排水固结 砂井(塑料插板、砂袋)+ )+超载预压排水固结 • 砂井(塑料插板、砂袋)+真空预压排水固结 砂井(塑料插板、砂袋)+ )+真空预压排水固结 • 砂井(塑料插板、砂袋)+真空、堆载联合超载预压排水固结 砂井(塑料插板、砂袋)+真空、 )+真空 它的特点是:处理费用低,但是施工工期长, 它的特点是:处理费用低,但是施工工期长,工后沉降要求高时难 度比较大。 度比较大。
1.注意填筑安全: .注意填筑安全: 软土及松软地基上填筑路堤时,应与边坡坡角外设置边桩 进行水平位移观测,于路堤基底面设置沉降观测设备进行沉降 观测。 填筑过程中变形控制填土速率。控制标准:路堤中心地面 沉降速率≤ 1.0cm/天,坡角水平位移速率≤ 0.5cm/天。 2.注意堆载数量 . 3.多种方法合理推算工后沉降 . 4.有条件时,选择有代表性地段提前修筑实验路堤 修筑实验路堤,以指导 修筑实验路堤 设计与施工。

∆hi p0i + ∆pi ) C si lg( 1 + e0i pci i =1
n
(对于厚层、复杂地层推荐e-lop方法)
推荐e-lop方法
1.e-p曲线与e-logp曲线的差别 e 曲线与e logp曲线的差别
e-logp曲线的优点:1) 可以考虑土层的应力历史条件:欠固结、正 常固结、超固结;2) 厚层软土中,一个试样的试验结果可以上下层 共用,而e--p曲线不行;(初始孔隙比问题)
3.提高施工观测可靠性与精度 .
作用:软基填筑施工中,观测工作有重要作用。特别是沉降观测。
它是预测工后沉降趋势、确定卸载时间、计算填土工程量、保证 施工期间工程安全的基础。客运专线的工后沉降趋势的预测是非常重要 的工作。
常用的观测手段:
沉降板、分层沉降仪、孔隙压力计、测斜孔与测斜仪和边桩。 沉降板、分层沉降仪、孔隙压力计、测斜孔与测斜仪和边桩。
软基处理的工程实例
1. 深圳机场 2. 深圳西部通道 3.创业路
复合地基
浆喷、 水泥深层搅拌桩 (浆喷、粉喷与旋喷 ; 浆喷 粉喷与旋喷)
CFG桩(定义与问题) ; 桩 定义与问题) 强夯块石墩(适用条件) ; 适用条件)
适用条件及存在问题) 碎石桩(适用条件及存在问题) ; 实际作用) 砂桩(实际作用) 。
2.选择合适的地基处理方法
应该根据技术、经济多方面的综合考虑选择。 常用的地基处理方法: 1.换土 2.排水固结方法(砂垫层、插塑板、袋装砂井、砂井、超 排水固结方法(砂垫层、插塑板、袋装砂井、砂井、 方法 载预压、真空预压、动力固结) 载预压、真空预压、动力固结) 3.复合地基方法(水泥搅拌桩、分喷桩、旋喷桩、CFG桩、 复合地基方法(水泥搅拌桩、分喷桩、旋喷桩、 方法 桩 碎石桩) 碎石桩) 4.强夯置换(高能量强夯、强夯块石墩) 强夯置换(高能量强夯、强夯块石墩) 5.刚性桩基础+网垫 刚性桩基础+ 桩基础 6.化学加固(高压注浆、电渗) 化学加固(高压注浆、电渗)
SC =
SC =
SC =
n
∑ 1+ e
i =1
0i
n
e0i − e1i
0i
∆hi
∑ 1+ e
i =1
∆hi
Cci lg(
p0i + ∆pi ) pci
∑ 1+ e
i =1
n
pci p + ∆pi ∆hi ) + Cci lg( 0i ) C si lg( p 0i pci 0i
SC =
采用合理软基沉降计算的方法
客运暂规要求:地基总沉降量S一般可由瞬时沉降Sd与主固结沉降Sc之和 计算,对泥炭土、富含有机质的黏土或高塑性粘性土地层视情况考虑计算次固 结沉降Sa。即,
S = SC + S d + S a
主固结沉降Sc,采用分层总和法计算,压缩 资料可用e-p曲线或e-logp曲线。 1) 用e-p曲线计算时: 2)用e-logP曲线计算时: 正常固结、欠固结土层 超固结土层: 对于 ∆p > pc − p0 的土层 对于 ∆p ≤ pc − p0 的土层
SC =

∆hi p + ∆p i ) Cci lg( 0i 1 + e0 i pci i =1
n
无碴轨道路基的沉降观测
无碴轨道由于轨道调节高度的限制,工后沉降, 无碴轨道由于轨道调节高度的限制,工后沉降,特别是差异 沉降要求更高。 沉降要求更高。 我国暂规规定,路基工后沉降控制在3cm以内。 我国暂规规定,路基工后沉降控制在3cm以内。 3cm以内 德国规定,20m范围内差异沉降为20mm。较大范围的均 德国规定,20m范围内差异沉降为20mm。 范围内差异沉降为20mm 匀沉降不大于30mm 30mm。 匀沉降不大于30mm。 由于路基沉降预测有较大的误差, 由于路基沉降预测有较大的误差,基本上是不允许产生沉 即需按0沉降控制。 降,即需按0沉降控制。 路基沉降观测可在路基成形后,在路基面上设置观测标志。 路基沉降观测可在路基成形后,在路基面上设置观测标志。 一般地段宜每50m设置一点,桥头等过渡段宜加密。 50m设置一点 一般地段宜每50m设置一点,桥头等过渡段宜加密。 观测时间不应少于6 12个月。 观测时间不应少于6~12个月。 个月 对预测的沉降结果应进行稳定性检验。 对预测的沉降结果应进行稳定性检验。
日本最新深层搅拌工艺介绍
桩网结构地基处理方法简介
优点: 1.工后沉降小;2.结构可靠性高 3.桩间距大,较经济;
Installation at Bidor Rawang
碎石桩复合地基 碎石桩复合地基
碎石桩复合地基适用于非饱和土地层,对挤密松散填土、砂性土比 碎石桩复合地基 较有效。因为碎石桩的承载力需要依靠桩侧土压力的作用才能发挥。 在软土中,由于强度低,不能提供足够大的侧压力,有效桩长较短, 承载力不高,而且沉降不易控制。
确定沉降趋势的主要方法
双曲线法,三点法, 双曲线法,三点法,Asaoka法,对数指数法, 法 对数指数法, 速率法 等等。 等等。 用Excel进行的简易推算方法 进行的简易推算方法
沉降推算工程中应注意的问题
1. 需检验推算结果的稳定性
ASAOKA法 ASAOKA法
双曲线法
三点法
沉降推算工程中应注意的问题
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