La subrasante de suelo blando no puede determinarse simplemente por las condiciones de la subrasante. Debido a la forma y condiciones de construcción del relleno, es necesario estudiar completamente el tipo, la forma, la escala y las características de la subrasante del relleno y las estructuras para determinar si debe tratarse como subrasante de suelo blando. El siguiente es un trabajo de investigación sobre la tecnología de tratamiento de subrasantes de suelos blandos que he preparado para usted. Espero que le resulte útil.
Resumen: En los últimos años, el problema del tratamiento de cimientos blandos en la construcción de ingeniería de carreteras se ha convertido cada vez más en el principal factor que afecta el costo del proyecto y la calidad de la construcción de carreteras, y ha atraído cada vez más atención de la gente. Por lo tanto, también es de gran importancia estudiar la tecnología de tratamiento de firmes de suelos blandos. Este artículo primero explica el concepto y las características de los lechos de carreteras de suelo blando y analiza en detalle varias tecnologías comunes de tratamiento de lechos de carreteras de suelo blando.
Palabras clave: autopista; subrasante de suelo blando; suelo reforzado; pilote de mezcla de cemento; consolidación de drenaje
1. El concepto de calzada de suelo blando
Se compone principalmente de suelo blando con partículas más finas como arcilla y limo, suelo orgánico con grandes huecos, suelo de turba y arena suelta. Aunque las estructuras y formas de sus componentes son diferentes, todos tienen las características de alto contenido de agua, alta compresibilidad, baja resistencia y mala permeabilidad al agua. La subrasante de suelo blando no puede determinarse simplemente por las condiciones de la subrasante. Debido a la forma y condiciones de construcción del relleno, es necesario estudiar completamente el tipo, la forma, la escala y las características de la subrasante del relleno y las estructuras para determinar si debe tratarse como subrasante de suelo blando.
Durante el proceso de construcción de la carretera, algunas subrasantes de suelo blando se deformaron y no pudieron pavimentarse; algunos caminos apenas estaban pavimentados, pero la subrasante blanda se deformó y el camino comenzó a perder estabilidad antes de ser entregado para su aceptación. A veces se deforma durante la operación, no solo requiere rectificación cada año, sino que también consume mucha mano de obra, recursos materiales y financieros, afecta la seguridad del tráfico e interrumpe el tráfico. Al construir carreteras sobre cimientos de suelo blando, primero se debe realizar el refuerzo, por lo que fortalecer la investigación sobre los efectos del tratamiento de cimientos blandos es de gran importancia para garantizar la calidad de los proyectos de carreteras;
(2) Características del firme de suelo blando
Las * * * características del suelo blando de diferentes orígenes en varias partes de China son casi las mismas, y las principales manifestaciones son: 1 . El contenido de agua natural es alto y la proporción de huecos es grande. El contenido de agua es del 34% al 72%, la relación de porosidad es del 1,0 al 1,9, la saturación es generalmente superior al 95% y el límite líquido es generalmente del 35% al 62%. 2. Mala permeabilidad al agua. El coeficiente de permeabilidad de la mayoría de los suelos blandos es de 10-8 ~ 10-7 cm/s. Alta compresibilidad. El coeficiente de compresión es 0,005 ~ 0,02, que es un suelo altamente compresible. 4. Baja resistencia al corte. El suelo blando de mi país no tiene drenaje natural, tiene una resistencia al corte de menos de 20 kpa y un ángulo de fricción interna efectivo de 20 a 350°. Bajo carga, la resistencia al corte del suelo blando cambiará significativamente si la subrasante del suelo blando se puede consolidar mediante drenaje. Cuanto más rápida sea la velocidad de drenaje y consolidación del suelo blando, más evidente será el efecto de mejora de la resistencia. 5. Es cambiante. Una vez perturbado, la resistencia del suelo disminuye significativamente e incluso puede estar en un estado fluido. 6. La reología es notable. Bajo la acción del esfuerzo cortante, el suelo blando se deforma lentamente bajo la acción del esfuerzo cortante, lo que puede conducir a una disminución de la resistencia al corte. Una vez que se completan la consolidación y el asentamiento, el suelo blando también puede producir un asentamiento secundario considerable.
II. Puntos técnicos del tratamiento de subrasante de suelo blando en ingeniería de carreteras
(1) Método de tratamiento superficial de subrasante de suelo blando El tratamiento superficial de subrasante de suelo blando significa que la profundidad del tratamiento de subrasante no lo hace. No exceda los 5 m, los métodos de tratamiento incluyen principalmente el método de suelo reforzado, el método de compactación dinámica, el método de relleno de reemplazo, el método de relleno de limo de escollera, etc. Introducción detallada a continuación.
1. Método de suelo reforzado.
El método de suelo reforzado consiste en incrustar geotextil o geomalla en el suelo de cimentación para formar un todo y aumentar el ángulo de difusión de presión, aumentando así la capacidad de carga de la cimentación y reduciendo su asentamiento. El método de suelo reforzado es generalmente adecuado para terraplenes formados por suelo de relleno, suelo blando, suelo arenoso y suelo cohesivo. Las geomallas a menudo sirven como cojines de arena a través de los cuales las cargas del terraplén se transfieren a cimientos de suelo blando. Esta capa tiene una rigidez diferente a la del propio terraplén y a la base de suelo blando. Es a la vez la base flexible del terraplén y la superficie de drenaje cuando se consolida el suelo blando. Después de este tipo de tratamiento de amortiguación, la base se vuelve uniforme y la velocidad de construcción es rápida. El asentamiento final del centro de la calzada es menor que el de los materiales no geosintéticos. La deformación lateral del terraplén también se reducirá. instalación de geomallas, que pueden mejorar rápidamente la resistencia y la estabilidad de la base.
2. Método de compactación fuerte.
El método de compactación dinámica es un método de tratamiento de cimientos de suelo blando que utiliza equipos de elevación para levantar un apisonador con un peso pesado (80 ~ 300 kn), una determinada forma y especificaciones estructurales a una determinada altura (generalmente 6 ~ 30 m) y luego cae libremente, dando al suelo de cimentación una fuerte energía de impacto. Es un método de tratamiento de cimientos de suelo blando que provoca una fuerte vibración y una alta tensión dinámica en el suelo de cimientos y lo compacta a una cierta profundidad debajo de la superficie de compactación para aumentar la capacidad de carga y la estabilidad de los cimientos y reducir la compresibilidad. Debido a su gran capacidad de apisonamiento y su profunda profundidad de refuerzo, tiene un buen efecto de refuerzo en cimientos de suelos blandos en general. Es un método para reforzar rápidamente cimientos blandos. El equipo de construcción es simple, el proceso de construcción es fácil de operar, no se necesitan materiales de refuerzo, el costo es bajo, el ciclo es corto y es aplicable a una amplia gama de suelos. el efecto de refuerzo es obvio, la capacidad de carga es alta y la resistencia general de la base se puede aumentar de 2 a 5 veces, la deformación y el asentamiento son pequeños y la compresibilidad se puede reducir de 2 a 10 veces la profundidad de la influencia del refuerzo; Puede alcanzar de 6 a 10 m, y las partículas del suelo están estrechamente combinadas, con alta resistencia estructural. Este es un método común para tratar cimientos de suelos blandos.
3. Método de corte y relleno.
Este es el método más utilizado. Este método consiste en excavar total o parcialmente la tierra blanda y reemplazar la tierra blanda y el limo con tierra buena. Cuando haya materiales disponibles, intente reemplazar el suelo permeable para asegurar la estabilidad del relleno y reducir el asentamiento. Es adecuado para limo superficial, suelo de turba, sin costra dura, espesor no superior a 3 m y construcción de drenaje regional. Cuando la profundidad de excavación esté dentro de los 2 m, utilice medios manuales o mecánicos para transportarlo directamente a la plataforma para apilarlo o transportarlo al pozo de préstamo y devolverlo al campo. Cuando la profundidad supera los 2 m, se debe excavar en capas desde un extremo hacia el centro y se debe construir un camino de acceso temporal, que se puede realizar en automóvil. La profundidad de llenado debe determinarse según la capacidad de carga.
4. Método de dumping.
En lugares como lagos, ríos o depresiones inundadas, donde el agua se acumula durante todo el año y es difícil de drenar, y el espesor del suelo blando es fino, se debe utilizar escollera, y la escollera no ser inferior a 30 cm. Al rellenar se extenderá desde la línea central hacia ambos lados. Cuando la pendiente transversal es superior a 1:10, se extiende de mayor a menor, de modo que el limo se expulsa hacia ambos lados. Después de sacar los escombros del agua, se llenarán con piedras pequeñas, se enrollarán con un rodillo resistente, se cubrirán con una capa de filtro y luego se volverán a llenar.
(2) Tecnología de tratamiento profundo de subrasante de suelo blando
1. Refuerzo de pilotes de mezcla de cemento.
(1) Principio de refuerzo. El principio básico del refuerzo de pilotes con mezcla de cemento se basa en el proceso de reacción física y química del suelo reforzado con cemento. Utilice equipo mecánico para rociar cemento en la subrasante de suelo blando de la carretera a tratar, y revuélvalo uniformemente hacia arriba y hacia abajo para promover la hidrólisis e hidratación del cemento y el suelo y formar un gel, y finalmente formar un conjunto estructural estable, así mejorando la resistencia general del terreno y satisfaciendo las necesidades de capacidad de carga de la carretera.
(2) Métodos de fortalecimiento. Las pilas de mezcla de cemento se pueden dividir en método húmedo y método seco según el método de construcción. El pilote de mezcla húmeda es una base compuesta con suficiente resistencia que utiliza cemento como agente de curado y remueve continuamente la tierra blanda y el agente de curado en lo profundo de la carretera a través de maquinaria. El refuerzo de pilotes de mezcla de cemento se puede dividir en dos métodos: método de hormigón proyectado y método de pulverización de polvo. Cuando el contenido de humedad natural del suelo es superior al 30% y el índice de plasticidad es superior a 10, generalmente se utiliza el método de espolvoreado. Porque en términos generales, dentro del mismo tiempo de mezclado, la resistencia de la base blanda tratada con el método de pulverización de polvo es mayor que la del método de hormigón proyectado, pero el método de hormigón proyectado es conveniente de construir y la calidad de la construcción es fácil de controlar.
(3) Cuestiones a las que se debe prestar atención durante la construcción. Las pilas de mezcla de cemento deben construirse de acuerdo con los parámetros técnicos determinados por la prueba. Se debe controlar la profundidad de perforación de la plataforma de perforación, la elevación de pulverización de polvo y la superficie de parada de cenizas para garantizar que las pilas de mezcla tengan una longitud suficiente. Cuando se utiliza pulverización de polvo para conectar pilotes, se debe garantizar que la longitud de la superposición de pulverización de polvo sea superior a 1 m. Durante la construcción de la pila de mezcla, el proceso de bombeo de cemento debe ser continuo y el error de dosificación del agente de curado debe controlarse dentro de 65438 ± 0%. Una vez completada la construcción de mezcla, levante la broca del suelo, encienda el compresor de aire, retire el polvo residual y la tierra adherida a las tuberías y boquillas, y luego mueva el martinete a la siguiente posición del pilote.
2. Método de consolidación del drenaje
El método de utilizar drenaje interno para presurizar la base del suelo blando para acelerar el drenaje y la consolidación de la base del suelo blando se denomina método de consolidación del drenaje. Es adecuado para el tratamiento de diversos limos, arcillas limosas y cimientos de suelos cohesivos saturados rellenos. Existen principalmente los siguientes métodos de refuerzo:
(1) Método de precarga de carga y método de precarga de sobrecarga. Este método es simple y factible para tratar arcilla blanda, limo, sedimentos orgánicos y suelos de relleno diversos. El efecto es obvio, la teoría está madura y el tratamiento del suelo es uniforme. Pero lleva mucho tiempo y requiere mover mucha tierra y piedra.
(2) Lijar bien (varias tablas de drenaje de plástico): este método es adecuado para arcilla blanda inorgánica. Este método tiene una experiencia madura en diseño y construcción y teoría de cálculo y, a menudo, se combina con carga y precarga.
El efecto es factible, pero la construcción y la precarga llevarán varios meses.
(3) Método de prepresión al vacío: es adecuado para procesar arcilla blanda y puede evitar el problema de mover la tierra. Sin embargo, la presión previa es limitada y la profundidad de procesamiento no es grande.
3. Método de inyección por chorro de alta presión.
El método de inyección por chorro de alta presión es un método en el que se coloca un tubo de inyección con una boquilla especial en la capa de suelo a una profundidad predeterminada, y la lechada solidificada se mezcla con el suelo a través de alta presión. chorro para solidificar y endurecer el suelo de la base. Adecuado para limo, suelo limoso, suelo arcilloso, limo, loess, suelo arenoso, suelo de relleno artificial y suelo de grava. El método de inyección por chorro de alta presión se ha desarrollado rápidamente en Italia, Japón y la República Federal de Alemania. Italia y Radio también han desarrollado máquinas que pueden detectar simultáneamente la calidad del suelo de la formación, controlar y ajustar automáticamente el volumen de lodo diseñado y recopilar información de retroalimentación durante el proceso de perforación. Esta máquina también ha recibido gran atención en China y ha realizado algunas pruebas exploratorias.
Referencia
Xu Zhijun. Cimentación de suelo blando y tratamiento de cimentación precargada[M]. Prensa de la industria de maquinaria de Beijing, 2010.
Han Yingying. Resumen y aplicación de métodos de tratamiento de cimientos de suelos blandos [J China Waterway, 2012.5].
[3]Zhang Xiaoqing. Una breve discusión sobre varios métodos de tratamiento de cimientos de suelos blandos [J]. Arquitectura informática 2014.6.
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