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小胖爱旅游
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飞毛腿0615

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多年冻土地区铁路工程施工技术 摘要: 分析了多年冻土的特性以及多年冻土地区路基工程和桥涵基础工程所采取的设计原则,指出了施工工艺的正确选择是解决路基施工的技术关键,以及桥涵基础中的明挖基础施工技术进行了研究和总结,另外也对多年冻土地区的混凝土的施工工艺作了详细论述。 关键词: 多年冻土 铁路 施工技术 Abstract: In this thesis, it is discussed such as the characteristics of permafrost, primary engineering geology questions, design's principle, style of the roadbed and foundation under bridge engneering. The practice proves that it is important to choose of construction technics in the roadbed engineering. it is made study of conventional excavation of cutting, in addition, concrete construction is mentioned. Keywords: Permafrost Roadbed; Railway ; Construction Technology 多年来国内外在多年冻土地区修筑铁路有成功的经验,也有失败的教训,但都在不同程度上推动了人们对冻土问题的研究,加深了人们对冻土性质的认识。在我国有很多地区都是冻土地区,西藏自治区地处我国西南边疆,面积占全国国土的八分之一,是我国唯一一个不通铁路的省区,青藏铁路作为沟通西藏、青海与内地联系的重要通道,对加强北京和内地与西藏的联系、促进西藏各民族与内地各兄弟民族间的交往、增进各民族的团结、促进社会的发展、提高人民的生活水平、保持社会稳定、维护祖国统一、实施国家西部大开发战略具有极其主要的政治和经济意义。本文分析了多年冻土的特性以及多年冻土地区路基工程和桥涵基础工程所采取的设计原则,指出了施工工艺的正确选择是解决路基施工的技术关键,以及桥涵基础中的明挖基础施工技术进行了研究和总结,另外也对多年冻土地区的混凝土的施工工艺作了详细论述。 1 多年冻土的特性及其对铁路施工的影响 冻土是一种有其特殊性的土体,冻土的特殊性在于冻土的物理特性与稳定密切相关,对温度变化极为敏感且性质不稳定。冻土还与土中含冰量有关,而含冰量又直接与温度有关,它随着温度的升高而减少,造成冻土的力学特性发生巨大变化。冻土在正负温度交替变化过程中水分产生剧烈的相变,伴随产生土体体积的变化,表现在工程建设中就是冻胀和融沉变形。多年冻土具有的流变性、融沉性和冻胀性对铁路建设影响严重。 由多年冻土引起的特殊工程地质问题,主要有融沉、冻胀和冰椎、冻胀丘、融冻泥流、热融滑坍、热融湖塘、沼泽湿地、厚层地下冰等不良地质现象。融沉是指多年冻土融化,使建在多年冻土区的建筑物地基变形和破坏,主要表现为路基下沉、路基向阳侧边坡和路肩开裂及下滑、路堑边坡溜塌等。冻胀是土体冻结时产生的最重要的物理一力学过程,是因为水由液体变成了固体,体积膨胀增大而产生的,表现为地表的不均匀升高变形。伴随土的冻胀,在建筑基础表面将作用冻胀力,从而产生冻胀变形,严重时将引起建筑物的破坏。在诸多不良冻土地质现象中,对温度变化最为敏感且对铁路路基的修筑影响最大而且不容易绕避的主要是厚层地下冰,其融化时产生大的下沉量会引起工程建筑物的严重变形和破坏。 2 多年冻土地区路基工程施工原则 对于路基施工而言,保护冻土,控制融化,破坏冻土原则是路基施工应该遵从的原则。 (1)保护冻土原则指应用该原则设计、施工的路基在规定的使用年限内,能保持其热稳定性。即人为上限始终控制在指定的深度范围内,保持其下卧多年冻土的冻结状态。 (2)控制融化原则是指在设计使用年限内允许所设计的路基基底(或边坡)多年冻土逐渐完全融化或产生局部融化,而且经融化下沉变形量计算,可以将融化速率和深度控制在路基稳定性所允许的变形范围之内。 (3)破坏冻土原则是指在设计文件中规定在施工过程中将基底(或边坡)多年冻土融化或清除(全部或达到设计深度),并将融化后的水份疏干。 3 多年冻土地区的桥涵基础施工技术研究 多年冻土地区桥涵地基的设计主要要注意保持冻结,允许融化两大原则。桥涵基础施工的重点是拼装式基础施工和现浇基础施工。基础拼装是工序中的一项重点与难点,为了有效的控制基础拼装的正确就位与平整度要求,施工中应着重从以下方面着手: (1)采用人工配合汽车吊拼装,从入口端开始依次拼装成型; (2)拼装前放出基础的轮廓尺寸,并在构件上标出中心线及吊装顺序的编号,以确保基础的正确就位; (3)垫层顶面严格找平,以确保基础均匀受力,同时做到基础的顶面高差满足设计要求; (4)拼装过程中,为了精确控制基础块的正确就位,技术人员采用经纬仪现场控制每一基础块的就位; (5)为了保证涵节拼装的顺利进行,在基础拼装完成后立即按设计与规范要求进行沉降缝的施工。 高原多年冻土区现浇涵洞基础施工与内地普通涵洞的施工方法基本类似,我项目队施工时采用在搅拌站集中拌合,利用运输罐车运至现场,主要不同点表现在以下几个方面: (1)多年冻土区明挖勘姻赌然溅吐觉佣的剧田显早强耐久吐混凝土。 (2)在水泥方面则选用了水化热较小的水泥。 (3)对混凝土拌合物的入模温度控制较严。为了有效控制其入模温度,要求现场有试验人员进行旁站,并对混凝土拌合物的温度进行严格测量。对拌合物温度达不到要求的,则要求调节水温重新拌合。为了保证砂石料拌合前的温度要求,在寒季施工时,混凝土拌合站搭设有暖棚,并在暖棚内生有火炉,对暖棚内的温度做到严格控制,并及时做好记录。 (4)对混凝土的养护要求较严格。当混凝土浇注完毕后,便及时采取防风防冻措施,采用蓄热法养护,待混凝土达到一定的抗冻强度后(七天左右)才能拆除模板。 另外,在涵洞基础沉降缝施工完成并检查合格后进行基坑回填,填料采用粗颗粒土,回填前对基础四周侧壁混凝土面按设计要求涂上防冻胀渣油,并采用平板振动夯进行分层夯实。 4 多年冻土地区混凝土施工技术研究. 多年冻土地区铁路施工多是在一些高原地带,这些地方的一些地段的河流中存在有害离子的侵蚀,部分路段还面临着强烈的风沙磨蚀。在这样特殊的环境下,对混凝土的低温硬化能力和耐久性能提出了更高的要求。低温早强耐久混凝土就是在这种特殊的环境下应运而生的一种高性能混凝土。它具有低温早强、耐腐蚀、高抗冻、高抗渗等高耐久性能,另一特点是早期强度高,后期强度不损失。负温达到极限时,混凝土也基本冻结,强度停止增长,但气温回升时,水泥颗粒继续水化,混凝土强度继续增长。混凝土灌注后,采取适当的加热和保温覆盖措施,较适用于低温环境下的施工。 (1)原料的选用 拌制低温早强耐久混凝土所用的原材料应符合寒季施工的要求。水泥优先采用普通硅酸盐水泥和硅酸盐水泥。硫铝酸盐水泥不得与硅酸盐水泥或石灰等碱性材料混和使用。硫(铁)铝酸盐水泥适用于钢筋混凝土现浇细薄截面结构、装配式结构的接头和孔道灌浆。不得使用矾土水泥(高铝水泥)。拌制混凝土用骨料应清洁,不得含有冰、雪、冻块及其它易冻裂物质。 (2)试配 对低温早强耐久混凝土来说,耐久性要求是其设计的依据。因而需要根据混凝土使用部位及地质条件、原材料情况、最小胶凝材料用量、使用环境温度、最大水胶比、拌合物和易性要求等具体情况选定。 (3)拌制过程控制 耐久混凝土应集中拌和、集中供应,禁止分散拌和。试验室在每次开盘前应提供当次的施工配合比,搅拌站工作人员应严格执行。拌制设备宜设在温度不低于10℃的暖棚内,拌制混凝土前及停止拌制后应用热水冲洗拌和机。 用于低温早强耐久混凝土的外加剂大都是引气剂,掺量过多会大幅降低混凝土的强度引起工程事故,掺量过少则不能发挥外加剂应有的性能。因此,在外加剂的计量上我们设专人负责,在混凝土拌制前事先称量配制并分袋装好。如果使用液体外加剂应随时测定溶液温度,并根据温度变化测定溶液浓度,这样既能保证称量准确又提高了混凝土拌制的工作效率。 (4)混凝土浇注 在浇注混凝土前,地基基础表面应予清理,并应采取防、排水措施,将模板内的杂物和钢筋上的油污等清除干净,模板应设置稳固,能够满足混凝土侧压力的要求,当模板有缝隙和孔洞时,应予堵塞,不得漏浆。 浇注混凝土应分层进行。其分层厚度(指捣实后厚度)应根据混凝土拌制能力、运输条件、浇注速度、振捣能力和结构要求等条件决定。浇注对冻土层有直接影响的混凝土结构时,混凝土的入模温度宜控制在2-5℃,浇注在低温或负温下养护且不与冻土层直接接触的混凝土结构时,混凝土的入模温度宜控制在5-10℃。 混凝土浇注应连续进行,当因故间隔时,其间隔时间应根据环境温度、水泥性能、水灰比和外加剂类型等条件通过试验确定。当允许时间己超过时,应按浇注中断处理,同时应留置施工缝,并作记录。施工缝的平面与结构的轴线相垂直,施工缝的处理应满足规范要求。 结论 多年冻土地区修建铁路工程技术难度大,意义深远。本文进行了多年冻土地区的铁路施工技术研究:要在施工中严格按规范和设计图施工,严格执行环境保护措施。多年冻土地区施工有效工期短,多年冻土非常娇贵,稍有破坏后果很难设想,因此要快速施工,保护冻土上限不被改变是路基施工的关键。另外也对多年冻土地区的混凝土的施工工艺作了详细论述。冻土路基的稳定问题仍需要进一步进行研究和探讨。 参考文献 [1]张旭芝,王星华.冻土铁路涵洞施工对地基土地温的影响[J].中国铁道科学,2007,28(4):19-24 [2]李成.青藏铁路冻土工程有关问题的探讨[J].铁道勘察,2007,(3):84-86 [3]吴青柏,刘永智,于晖.青藏铁路普通路基下部冻土变化分析[J].冰川冻土,2007,29(6):960-968 [4]张贵生,梁波,刘德仁.青藏铁路典型工点多年冻土力学特性研究[J].岩土工程界,2007,10(4):27-29 [5]冉理.青藏铁路多年冻土工程的探索与实践[J].铁道工程学报,2007,(1):32-39 参考资料: 记得采纳啊

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PolarBella

In the modern traffic and transportation, railway bearing main transport work. The rapid development of national economy in China on railway speed and quality put forward higher request, in this case high-speed railway arises at the historic moment and rapid development has become China's important part of transportation engineering. High-speed train needs a smooth, stable, and the rail foundation under embankment as track structure and embankment foundation, must be in operation conditions will keep post-construction settlement in standards to research, embankment in train loads and roadbed ontology in the settlement of the influence of weight is limited, the roadbed subsidence caused by the roadbed post-construction settlement decision can meet the standard. But the restrictions by geographical conditions, many high-speed railway ?

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往昔岁月

软土路基处理技术探究

软土路基不能简单的只按路基条件确定,因填方形状及施工状况,有必要在充分研究填方及构造物的种类、形式、规模、路基特性的基础上,判断是否应按软土路基处理。下面是我为您整理的软土路基处理技术探究论文,希望能对您有所帮助。

摘要: 近年来,在道路工程建设中软基处理问题也日益成为影响工程造价和道路施工质量的主要因素,并且越来越受到人们的关注。因此,对道理软土路基处理技术的研究也具有重大意义,本文首先对软土路基的概念及特性进行了说明,并详细探讨了几种软土路基常见的处理技术。

关键词: 公路;软土路基;加筋土;水泥搅拌桩;排水固结

一、软土路基的概念及其特性

(一)软土路基的概念

主要有粘土和粉土等细微颗粒含量多的松软土、空隙大的有机质土、泥炭土以及松散砂等土层构成,他们的成员结构和形态虽然不同,但都有含水量大、压缩性高、强度低和透水性差的特点。软土路基不能简单的只按路基条件确定,因填方形状及施工状况,有必要在充分研究填方及构造物的种类、形式、规模、路基特性的基础上,判断是否应按软土路基处理。

在道路建设过程中,有些软土地基填筑过程中就因路基变形,无法定型铺筑路面;有的勉强铺出了路面,但软基变形,未待交工验收,路面就开始失稳;有时在运行中变形,不但要年年整治,耗费大量人力、物力和财力,而且影响行车安全,中断交通。在软土地基上修建道路,首先要进行加固处理;因此,加强对软基处理效果的研究,对于确保道路工程质量意义重大。

(二)软土路基的特性

我国各地不同成因的软土都具有近于相同的共性,主要表现为:1.天然含水量高,孔隙比大。含水量在34%~72%之间,空隙比在~之间,饱和度一般大于95%,液限一般为35%~62%,2.透水性差。大部分软土的渗透系数为10-8~10-7㎝/s。3.压缩性高。压缩系数~,属高压缩性土。4.抗剪强度低。我国软土天然不排水,抗剪强度小于20kpa,有效内摩擦角20~350。在荷载的作用下,如果软土路基能够排水固结,软土抗剪强度将产生显著变化。软土排水固结速度越快,则其强度改善效果越明显。5.具又能变性。一旦受到扰动,土的强度明显下降,甚至成流动状态。6.流变性显著。在剪应力的作用下,软土承受剪应力的作用产生缓慢了剪切变形,并可能导致抗剪强度的衰减,在固结沉降完成后,软土还可能产生可观的次结沉降。

二、公路工程软土路基的处理技术要点

(一)软土路基浅层的处理方法软土地基浅层处理是指对路床处理深度不超过5m,处理的方法主要包括加筋土法、强夯法、换填法和抛石挤淤法等,下面一一作详细阐述。

1.加筋土法。

加筋土法是将土工织物或者是土工栅格等植入地基土中,两者形成一个整体,增大压力扩散角,从而提高地基的承载能力,减少其沉降。加筋土法一般适用于回填土形成的路堤,适用于软土、砂土和粘性土。土工栅格通常可与砂垫层共同作为一层,通过这一层将堤身荷载传递到软土地基中去,这一层具有与路堤本身与软土地基不同的刚度,它既是路堤的柔性基础,又是软土固结时的排水面。通过这一垫层的处理后,地基变得均匀,施工速度快、路基中心最终沉降量比不铺土工合成的材料要小,路堤的侧向变形也将由于设置土工格栅而得以减小,能够较为迅速的达到提高地基承载力和稳定性的目的。

2.强夯法。

强夯法是使用起重设备,将大重量(80~300KN)和一定外形结构规格的夯锤起吊至某一高度(一般为6~30m)后,自由下落,给地基土以强大的冲击能量的夯击,是地基土产生强烈的震动和很高的动应力,将夯面以下一定深度地土层夯实,以增大地基的承载力和稳固性,降低压缩性的一种软土地基处理方法。由于夯击能力大,加固深度也大,对于一般的软土地基加固有着良好的效果。它是一种快速加固软基的方法,施工设备简单,施工工艺操作简单,不需要加固材料,费用低、周期短,适用土质范围广,加固效果显著,可取得较高的承载力,一般地基强度可提高2~5倍;变形沉降量小、压缩性可降低2~10 倍;加固影响深度可达6~10m,土粒结合紧密,有较高的结构强度,是一种常用的软土地基处理方法。

3.清淤换填法。

这是最常用的.方法,这种方法是全部或部分挖去软弱土,用良好土换掉软土、淤泥土的方法。取材方便时尽量换填渗水性土,目的为保证填筑的稳定和减少沉降量。它适用于表层淤泥质、泥炭土、无硬壳、厚度不超过3m和地区排水施工的情况.开挖时深度在2m内,用人工或机械直接清除至路基范围以外堆放或运至取土坑还田;深度超过2m时,要由端部向中央分层挖除,并修筑临时便道,由汽车运载出坑;换填的深度要根据承载力确定。

4.抛石挤淤法。

在湖塘、河流或积水洼地、常年积水且不易抽干,软土厚度较薄,采用抛填片石,片石不宜小于30cm。抛填时,自中线向两侧展开,横坡陡于1:10时,自高向低展开抛填,使淤泥向两边挤出,片石抛出水面后应用小石块填塞垫平,以重型压路机碾压,其上铺反滤层,再进行填土。

(二)软土路基深层的处理技术

1.水泥搅拌桩加固。

(1)加固原理。水泥搅拌桩加固的基本原理是基于水泥加固土的物理化学反应过程,利用机械设备将水泥喷入待处理的道路软土路基内,并不断上下搅拌均匀,促使水泥与土发生水解和水化反应并形成凝胶体,最终形成一种稳定的结构整体,从而提高土地的整体强度,满足路基使用承载力的要求。

(2)加固方法。水泥搅拌桩根据施工方法可分为湿法和干法两种。湿法搅拌桩是利用水泥作为固化剂,通过机械进行持续的深层搅拌,在路基深处将软土和固化剂强力搅拌,形成有足够的强度的复合地基。水泥搅拌桩加固分为浆喷法和粉喷法,当土质的天然含水量大于30%,塑性指数大于10时,一般采取粉喷法。因为一般情况下,相同的搅拌时间内,粉喷法比浆喷法处理的软基强度要高,但是浆喷法施工便利,容易控制施工质量。

(3)施工中应注意的问题。水泥搅拌桩必须根据试验确定的技术参数进行施工,施工应控制钻机下钻深度、喷粉高程以及停灰面以确保搅拌桩有足够的长度。在喷粉接桩时,须保证喷粉重叠长度大于1m。搅拌桩施工时,水泥的泵送过程必须连续,固化剂的用量误差应控制在1%之内。完成搅拌施工后,将钻头提离地面,开启空压机清除管道及喷咀中的残余粉体和附着泥土,然后桩机移向下一桩位。

2.排水固结法

在软土地基上加压并配合内部排水,加速软土地基的排水,加快软土基固结的处理方法称为排水固结法。适用于处理各类淤泥、淤泥质粘土及充填等饱和黏性土地基,主要有以下几种加固方法:

(1)加载预压法和超载预压法,该方法是一处理软黏土、粉土、有机质沉淀物和杂填土,简易可行、效果显著,有成熟理论,处理土质较均匀;但需要时间长,且需搬运大量土石方。

(2)砂井(各种塑料排水板):该方法适用于无机质软粘土,该方法有成熟的设计和施工经验及计算理论,常和加载预压结合,效果可行,但是施工和预压需数月时间。

(3)真空预压法:适用于处理软黏土,可避免搬运土石方的麻烦,但预压力有限,处理深度不大。

3.高压喷射注浆法。

高压喷射注浆法是将带有特殊喷嘴的注浆管置于土层预定深度,以高压喷射流使固化浆液与土体混合,凝固硬化加固地基土体的方法。它适用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、黄土、砂土、人工填土和碎石土等地基。高压喷射注浆法在意大利、日本和联邦德国得到较快的发展,意大利和Radio公司还开发了可同时在钻进中检测地层土质、机器控制和自动调节设计浆量并收集反馈信息的机械,国内也很重视并已进行过一些探索性试验。

参考文献

[1]许志军.软土地基和预压法地基处理[M].北京机械工业出版社,2010.

[2]韩莹莹.软土地基处理方法综述及其应用[J].中国水运,.

[3]张晓青.浅谈几种软土地基处理方法[J].计算机建筑.

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