1. 城鎮道路凍土路基的處理方法是什麼
城鎮道路凍土路基的處理方法:
凍土分為季節性凍土和多年性凍土兩大類。凍土在凍結狀態強度較高、壓縮性較低。融化後承載力急劇下降,壓縮性提高,地基容易產生融沉。而凍土中產生的凍脹對地基不利。一般土顆粒愈細,含水量愈大,土的凍脹和融沉性愈大,反之愈小。在城市道路中,土基凍脹量與凍土層厚度成正比。不同土質與壓實度不均勻也容易發生不均勻沉降。對於季節性凍土,為了防止路面因路基凍脹發生變形而破壞,在路基施工中應注意以下幾點:
1.應盡量減少和防止道路兩側地表水或地下水在凍結前或凍結過程中滲入到路基頂部,可增加路基總高度,使其滿足最小填土高度要求。
2.選用不發生凍脹的路面結構層材料。了解不同路面材料、土基及路面下的冰凍深度與溫度之間的關系,使土基凍層厚度不超過一定限度。控制土基的凍脹量不超過允許值。
3.對於不滿足防凍脹要求的結構,可採用調整結構層的厚度或採用隔溫性能好的材料等措施來滿足防凍脹要求。多孔礦渣是較好的隔溫材料。
4.為防止不均勻凍脹,防凍層厚度(包括路面結構層)應不低於標準的規定。
以上內容均根據學員實際工作中遇到的問題整理而成,供參考,如有問題請及時溝通、指正。
2. 冬天挖凍土有什麼好辦法
1、使用鋼釺破土法進行開挖。
2、鐵器劈圖法開發適用於70公分厚度以內的動作層,然後順水平方向橫向打碎動土。
3、頂高破土法一般在動土層下面掏出一個槽安置田金頂,然後向上頂,這樣就可以把動土開裂。
4、挖掘機破除法,當凍土的厚度在25公分到40公分的時候,可以直接使用挖掘機進行開挖。
5、當動土層厚度非常厚的時候,而且非常堅硬的時候,可以使用爆破法進行開挖,這樣可以提高施工的速度。
冬季施工土方開挖注意下事項:
1、防治土壤凍脹。
在低溫時間較長、土粒較細、補給水較充裕地區,其土壤在凍結期間,由於土粒周圍薄膜水和毛細水的作用,土中水分不斷地向凍結線積聚,形成冰層,體積增大,以致土粒間的空隙無法容納而向上隆起,造成凍脹,其張力可大至0.5~1.0兆帕。
如不做妥善處理,基礎會被抬起,使建築物開裂、傾斜、抬高乃至倒坍。所以在凍脹土上建造建築物時,要考慮基礎形式,盡量減少底面及側面面積,合理確定其埋置深度,加強土壤保溫,做好地表排水。此外,鋪設砂墊層可以切斷土壤的毛細水作用,回填多孔材料也可防止凍脹影響
2、土方開挖。
一般宜在入冬前挖好,覆蓋保溫。必須在冬季開挖的部位,可在土表面覆蓋保溫材料或在冰凍前翻鬆表土。翻鬆厚度須視土質和負溫情況而定,一般不得小於0.5米。覆蓋材料必須保持乾燥,其厚度應按各種材料的保溫性能和土壤可能達到的凍結深度計算決定。
開挖凍土通常採用機械和爆破兩種方法。機械開挖凍土,可按土壤凍深用鏟運機或正鏟挖土機挖掘,也可用錘擊鬆土裝置砸擊凍土外殼,再用機械挖除。
3、土方回填。
凍土塊堅硬不易壓實,解凍融化後易導致塌陷,故回填盡量採用不凍土,如用凍土應限制其粒徑與摻用量。
3. 公路設計時對永久凍土應採用哪些措施
目前有多種解決的辦法與技術,一是適當提高路基填土高度,用天然土保溫,這種方法價廉,可普遍採用。二是在路基埋設工業保溫層(PU、EPS等),埋設5~10厘米保溫板,在工程實踐中均取得極佳工程效果。三是埋設通風管,就是在路堤中埋設直徑30厘米左右的金屬或混凝土橫向通風管,可以有效降低路基溫度。四是採用拋石路基,即用碎塊石填築路基,利用填石路基的通風透氣性,隔阻熱空氣下移,同時吸入冷量,起到保護凍土的作用。五是在少數極不穩定凍土地段修建低架旱橋,工程效果有保證,但造價高。青藏高原溫度對凍土的影響非常大,一般情況地面溫度比氣溫高3℃~4℃,沒有太陽的直接照射,設置保溫層地基或者通風地基可降低原地面溫度2℃~3℃。而修築這樣的保溫地基和通風地基,每公里增加造價為60~200多萬元。 多年凍土地區的具體工程措施 (1)合理控制路基高度,是保護凍土最有效、最經濟的方法。 (2)鋪設保溫層,1993年在昆侖山等地推廣使用,效果良好。 (3)通風路基,能起到通風保溫和保護凍土的作用。 (4)以橋代路,保證工程的可靠性。 (5)橋涵工程採用樁基礎,滿足防凍的要求。 (6)建立完善的排水設施,防止地下冰融化導致的路基下沉。
4. 冬季施工該採取什麼具體措施
土方工程
防治土壤凍脹
在低溫時間較長、土粒較細、補給水較充裕地區,其土壤在凍結期間,由於土粒周圍薄膜水和毛細水的作用,土中水分不斷地向凍結線積聚,形成冰層,體積增大,以致土粒間的空隙無法容納而向上隆起,造成凍脹,其脹力可大至0.5~1.0兆帕。如不做妥善處理,基礎會被抬起,使建築物開裂、傾斜、抬高乃至倒坍。所以在凍脹土上建造建築物時,要考慮基礎形式,盡量減少底面及側面面積,合理確定其埋置深度,加強土壤保溫,做好地表排水。此外,鋪設砂墊層可以切斷土壤的毛細水作用,回填多孔材料也可防止凍脹影響。
土方開挖
一般宜在入冬前挖好,覆蓋保溫。必須在冬季開挖的部位,可在土表面覆蓋保溫材料或在冰凍前翻鬆表土。翻鬆厚度須視土質和負溫情況而定,一般不得小於0.5米。 覆蓋材料必須保持乾燥,其厚度應按各種材料的保溫性能和土壤可能達到的凍結深度計算決定。開挖凍土通常採用機械和爆破兩種方法。機械開挖凍土,可按土壤凍深用鏟運機或正鏟挖土機挖掘,也可用錘擊鬆土裝置砸擊凍土外殼,再用機械挖除。當凍土深度超過0.7米時,機械挖土已不經濟,可用爆破。爆破凍土宜用硝銨炸葯,以雷管引爆。其炮眼位置、孔徑、孔深及炸葯用量經計算確定,操作時要注意人身安全。此外,為了減輕挖掘困難,可用蒸汽循環針或電氣加熱融化凍土的方法。但耗用熱能甚巨,只在電力熱源充沛、經濟合理等條件下採用。
土方回填
凍土塊堅硬不易壓實,解凍融化後易導致塌陷,故回填盡量採用不凍土,如用凍土應限制其粒徑與摻用量。
3混凝土工程
混凝土在凝結過程中如受到負溫侵襲,水泥的水化作用受到阻礙,其中游離水分開始結冰,體積增大9%,有使混凝土凍裂而嚴重影響混凝土質量的危險;混凝土初期受凍後再置於常溫下養護,其強度雖仍能增長,但已不能恢復到未遭凍害的水平;而且遭凍愈早,後期強度的恢復就愈困難。為了探索新澆混凝土在受凍前達到多大強度才能基本上避免凍害,各國都做過大量試驗。中國現行規范規定,這一臨界強度值為28天正常養護強度的40%,並不小於5兆帕。混凝土的冬季施工措施就是以此為基點的。
採用妥善的養護方法,防止早期受凍是保證混凝土冬季施工質量的關鍵。一般應根據氣溫情況、結構特點和現場能源條件抉擇。①當最低氣溫不低於-15°C,結構的表面系數(表面積和體積之比)不大於 5的地面或地下工程,宜採用蓄熱法;②結構的表面系數在5以上,要求獲得早強,且電力供應條件較好者,可採用電熱法;③結構的表面系數較大,如柱、梁、板等且有充裕蒸汽可資利用時,可採用蒸汽法。此外,對於預制混凝土構件接頭、牆板拼縫以及現澆圈樑等,也可採用遠紅外線或電磁感應的加熱方法取得早強的效果。不論採取何種養護方法,都要注意所用水泥的適應性,進行熱工計算,加強保溫防風,並控制人工加熱的升溫、恆溫、降溫速度,以免混凝土受凍或乾裂。
為了防止遭受早期凍害,通常要求開始養護時的混凝土溫度不低於 5°C。由於蓄熱法是依靠水泥水化熱和混凝土拌合物本身的熱量,在保溫的條件下達到預定的溫度,其養護溫度需提高到10°C以上。為此混凝土在拌制、運輸、灌築、搗實等過程中,必須採取措施,不使熱量散發過快。負溫下制備混凝土時,可適當將水和砂石加熱,但水和砂石混合物的溫度應不超過40°C,否則投入水泥時易發生假凝。除加熱養護外,冬季混凝土也可摻用早強劑、防凍劑等拌制,以降低其冰點,使混凝土在負溫下硬化。在混凝土中摻用氯鹽時,其摻入量要嚴加控制。氯鹽對鋼筋有銹蝕作用,並要增大混凝土的導電率,故一般只能用於無筋混凝土。對於預應力混凝土結構,或經常處於潮濕狀態或靠近高壓電源的建築物,不能摻氯鹽。
在冬季制配混凝土時可摻入引氣劑(見混凝土外加劑),其目的是利用混凝土含有大量分布均勻的微孔,以減緩游離水的凍結壓力對混凝土中毛細孔結構的破壞,從而提高其抗凍能力,但含氣量增大會影響混凝土的密實度和強度,應加以控制。
抹灰工程
冬季抹灰有熱作和冷作兩種方法:
①熱作法。通過提高操作時的室內溫度,使抹灰砂漿在正溫條件下凝固的方法。提高環境溫度可用加熱爐或蒸汽排管,也可用遠紅外線烘烤。②冷作法。抹灰是在不作加熱保溫的狀態下,用摻有抗凍劑的砂漿進行。此法常用於室外牆面抹灰。但不能用於靠近電源、經常處於潮濕狀態及外觀要求較高的工程。不論採取何種方法,冬季抹灰必須待建築物已沉降穩定,砌體強度已達到設計強度的20%以上,混凝土強度達到40%以上時才能進行,以免日後抹灰層開裂剝落。
4砌築工程
《砌體工程施工質量驗收規范·》冬期施工規定(為便於讀者查證條文序號未作變動):
10.0.1 當室外日平均氣溫連續5d 穩定低於5℃時,砌體工程應採取冬期施工措施。
注:①氣溫根據當地氣象資料確定。
②冬期施工期限以外,當日最低氣溫低於0℃時,也應按本章的規定執行。
10.0.2 冬期施工的砌體工程質量驗收除應符合本章要求外,尚應符合本規范前面各章的要求及國家現行標准《建築工程冬期施工規程》JGJ104 的規定。
10.0.3 砌體工程冬期施工應有完整的冬期施工方案。
10.0.4 冬期施工所用材料應符合下列規定:
1 石灰膏、電石膏等應防止受凍,如遭凍結,應經融化後使用;
2 拌制砂漿用砂,不得含有冰塊和大於10mm 的凍結塊;
3 砌體用磚或其他塊材不得遭水浸凍。
10.0.5 冬期施工砂漿試塊的留置,除應按常溫規定要求外,尚應增留不少於1 組與砌體同條件養護的試塊,測試檢驗28d 強度。
10.0.6 地基土有凍脹性時,應在未凍的地基上砌築。在施工期間和回填土前,均應防止地基遭受凍結。
10.0.7冬期施工中磚、小砌塊澆水濕潤應符合下列規定:
1. 燒結 普通磚、燒結多孔磚、蒸壓灰砂磚、蒸壓粉煤灰磚、燒結空心磚、吸水率較大的輕骨料混凝土小型砌塊在氣溫高於0℃條件下砌築時,應澆水濕潤;在氣溫低於、等於0℃條件下砌築時,可不澆水,但必須增大砂漿稠度;
2.抗震設防烈度為 度的建築物,普通混凝土小型空心砌塊、混凝土多孔磚、混凝土實心磚及採用薄灰砌築法的蒸壓加氣混凝土砌塊施工時,不應對其澆水濕潤;
3.抗震設防烈度為 9度的建築物,當燒結 普通磚、燒結多孔磚、蒸壓粉煤灰磚、燒結空心磚無法澆水濕潤時,如無特殊措施,不得砌築。
10.0.8 拌合砂漿宜採用兩步投料法。水的溫度不得超過80℃;砂的溫度不得超過40℃。
10.0.9 採用砂漿摻外加劑法、暖棚法施工時砂漿使用溫度不應低於+5℃;
10.0.10 採用暖棚法施工,塊材在砌築時的溫度不應低於+5℃,距離所砌的結構底面0.5m 處的棚內溫度也不應低於+5℃。
10.0.11 在暖棚內的砌體養護時間,應根據暖棚內溫度,按表10.0.11 確定。
表10.0.11 暖棚內的砌體養護時間(d)
暖棚的溫度(℃)
5101520
養護時間(d)
≥6≥5≥4≥3
10.0.12 採用外加劑法配置的砂漿施工時,當設計無要求,且最低溫度等於或低於-15°C時,宜將砂漿強度等級按常溫施工的強度等級提高一級。
10.0.13 配筋砌體不得採用摻鹽砂漿法施工。[1]
5施工安全
冬雨季施工一直是項目施工的重點,在冬雨季施工存在重大安全隱患,為了保證雨季施工順利進行,保質、保量、保安全,按期完成施工生產任務,做好冬雨季施工安全准備,以及冬雨季施工技術支持顯得尤為重要。
冬雨季安全准備
1、職工思想准備
有生產上組織對全體職工及外埠施工隊伍人員進行冬雨季施工安全教育,提高每個職工的安全意識和質量意識,防止發生工程事故和人員的防電擊、觸電、高空墜物、物體打擊及淹亡等安全事故發生。由生產上組織貫徹落實冬雨期施工技術、安全措施,落實勞動力、材料、機具計劃。冬雨季施工領導小組成員應加強氣象預報的收集工作,以便根據天氣氣候變化情況及時調整施工部署。對測溫保溫人員,參加外加劑人員應專門組織技術業務培訓,學習本工作范圍內的有關業務知識,明確職責,經考試合格後方可上崗工作。
2、冬季施工現場准備
當氣溫低於0℃或連續5天平均氣溫低於5℃時即進入冬期施工,進入冬期施工時應根據實物工程量提前組織有關機具、外加劑和保溫材料進場。對現場電源開關、控制箱等設施要加鎖,並設專人負責管理,進入冬期施工時,施工現場要採取防滑措施。工地的臨時供水管道等材料做好保溫防凍工作。做好冬期施工砼、砂漿及摻外加劑的試配試驗工作,提出施工配合比。
3、技術准備
冬雨季施工前要進行一次控制樁及水準點校核,雨季施工期間要定期校核,防止發生沉降、位移並做好記錄。冬雨季施工前,由項目部及時負責人對相關人員做冬雨季施工方案技術交底,工長對班組做各種安全技術交底工作。由工長根據實際情況編制冬雨期材料機具需用量計劃報材料組。
4、材料機具准備
按照材料機具計劃組織料具進場、分類保管並設置標識,以備急需使用。現場堆放材料場地要平整、堅實,料下應加墊木碼放,離地高度300mm,數量符合規定,防止下沉和倒塌,損壞材料,造成浪費。水泥、白灰、方木、面板等怕濕怕潮材料要及時入庫,防止受潮變形。水泥嚴格執行「先進先用」原則,防止水泥過期受潮結塊。保溫材料、冬季施工措施材料應安排專人負責管理。
5、職工生活准備
對辦公室、宿舍、食堂等現場暫設工程進行一次檢查維修,做到不滲不漏,周圍不積水,防止雨期地基下沉和房屋倒塌。做好開水供應工作,杜絕食物中毒,減少疾病。生活區要同一管理,做到整齊、清潔、衛生。及時做好辦公區、生活區的保溫採暖設備設施的安放,做好員工的取暖准備工作。
冬雨季技術支持
1. 冬季施工技術支持
進入冬季施工前應先編制冬期施工方案,並及時對測溫人員及外加劑摻加人員進行培訓。項目部要有專人負責冬期施工的准備工作,協同業務科室做好施工材料、機具設備的計劃、采購等工作。遇六級以上的大風、大霧天氣應停止室外施工。
1.1 冬季施工安排
⑴.統籌安排。針對本工程特點和進度,按工藝或工序要求,妥善安排工序(分項工程)的先後順序。必要時,可以在有關部門指導監督下,調整工序,確實保證質量和進度。根據冬施方案和技術措施做好防寒器材物資的准備工作。如草簾、外加劑、保溫用塑料薄膜、溫度計等等。
⑵.對冬季緊缺的材料要抓緊采購入場儲備,盡量推廣使用新材料。及時做好機具設備的防凍工作。
⑶.對施工現場進行一次檢查,及時整修施工道路,疏通排水溝,及時加固臨時工棚、水管、水龍頭、滅火器要及時保溫。
⑷.及時派人負責收聽氣象預報及測量工作,及時採取措施防止因大風、寒流和霜凍襲擊而導致安全事故和質量凍害。做好氣象記錄,以便指導施工,長期積累數據,總結經驗以利後期施工。
1.2 砌築工程
⑴.砌塊不宜冬期施工,根據工期要求必須在冬期施工的,砌塊在砌築前應清除表面污物、冰雪等,不得使用遭水浸和受凍後的砌塊。
⑵.拌制砂漿所用的砂,不得含有直徑大於25px的凍結塊或冰塊。
⑶.熱水拌合砂漿時,水的溫度不得超過80℃,砂的溫度不得超過40℃,砂漿稠度宜較常溫適當增大。
⑷.冬期施工中,每日砌築後,應及時在砌築表面進行保護性覆蓋,砌築表面不得留有砂漿。在繼續砌築前,應掃凈砌築表面。
⑸.砌築工程的冬期施工選用外加劑法,外加劑宜採用復合防凍劑,且應對砼及結構無損害。
⑹.冬期砌築工程應進行質量控制,在施工日記中除應按常規要求外,尚應記錄室外空氣溫度、暖棚溫度、砌築時砂漿溫度、外加濟摻量以及其他有關資料。
⑺.砂漿試塊的留置,除應按常溫規定要求外,尚應增設不少於兩組與砌體同條件養護的試塊,分別用於檢驗各齡期強度和轉入常溫28d的砂漿強度。
1.3 鋼筋工程
⑴.在負溫條件下使用的鋼筋,施工時應加強檢驗。鋼筋在運輸和加工過程中應防止撞擊和刻痕。
⑵.鋼筋負溫焊接
a.鋼筋負溫焊接,可採用閃光對焊、電弧焊等焊接方法。當環境溫度低於-20℃時,不宜進行施焊。
b.雪天或施焊現場風速超過5.4m/s(3級風)焊接時,應採取遮蔽措施,焊接後冷卻的接頭應避免碰到冰雪。
c.熱軋鋼筋負溫閃光對焊,宜採用預熱閃光焊或閃光一預熱一閃光焊工藝。鋼筋端比較平整時,宜採用預熱閃光焊;端面不平整時,宜採用閃光一預熱一閃光焊。
d.鋼筋負溫閃光對焊工藝應控制熱影響區長度。熱影響區長度隨鋼筋級別、直徑的增加而適當增加。焊接參數應根據當地氣溫按常溫參數調整。
e.當鋼筋負溫電弧焊時,可根據鋼筋級別、直徑、接頭形式和焊接位置,選擇焊條和焊接電流。焊接時應採取防止產生過熱、燒傷、咬肉和裂等措施。在構造上應防止在接頭處產生偏心受力狀態。
1.4 砼工程
⑴.冬期澆築的混凝土,其受凍臨界強度應符合下列規定:
普通混凝土採用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥配製時,應為設計的混凝土強度標准值的30%.採用礦渣硅酸鹽水泥配製的混凝土,應為設計的混凝土強度標准值的40%.
⑵.混凝土冬期施工應根據實際情況按規范的要求,進行混凝土的熱工計算。
⑶.混凝土冬期施工應優先選用硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥,水泥標號不應低於425號。最小水泥用量不應少於300kg/m3,水灰比不應大於0.6.
⑷.模板外和混凝土表面覆蓋的保溫區,不應採用潮濕狀態的材料,也不應將保溫材料直接鋪蓋在潮濕的混凝土表面,新澆混凝土表面應鋪一層塑料薄膜。
⑸.混凝土原材料加熱應優先採用加熱水的方法,當加熱水仍不能滿足要求時,再對骨料進行加熱。水、骨料加熱的最高溫度分別為60℃、40℃。
⑹.砂加熱應在開盤前進行,並應掌握各處加熱均勻。
⑺.拌制摻用防凍劑的混凝土
⑻.配製與加入防凍劑,應設專人負責並做好記錄,應嚴格按劑量要求摻入。使用液體外加濟時應隨時測定溶液溫度,並根據溫度變化用比重計測定溶液的濃度。當發現濃度有變化時,應加強攪拌直至濃度保持均勻為止。
⑼.水泥不得直接加熱,使用前宜運入暖棚內存放。
⑽.攪拌混凝土時,骨料中不得帶有冰、雪及凍團。拌制混凝土的最短時間不應少於3分鍾。
⑾.混凝土在澆築前,應清除模板和鋼筋上的冰雪和污垢。
⑿.冬期施工測溫的項目與次數應符合下表規定:
混凝土冬期施工測溫項目和次數
測溫項目測溫次數
室外氣溫及環境溫度每晝夜不少於4次,此外還需測最高。
攪拌機棚溫度每一工作班不少於4次
水、水泥、砂、石及外加濟溶液溫度每一工作班不少於4次
混凝土出罐、澆築、入模溫度每一工作班不少於4次
⒀.混凝土養護期間溫度測量應符合下列規定:
a.摻防凍劑的混凝土在強度未達到受凍臨界強度之前應每隔2h測量一次,達到受凍臨界強度以後每隔6h測量一次。
b.全部測溫孔均應編號,並繪制布置圖。測溫孔應為板厚的1/2.測溫時,測溫儀表應採取與外界氣溫隔離措施,並留置在測溫孔內不少於3min.
c.模板和保溫層在混凝土達到要求強度並冷卻到5℃後方可拆除。
拆模時混凝土溫度與環境溫度差大於20℃時,拆模後的混凝土表面應及時覆蓋,使其緩慢冷卻。
2. 雨季施工技術支持
2.1 雨季施工措施
⑴.規劃整個施工現場排水,場地內外的排水溝,以及潛水泵到排出場外的污水整個系統要在雨季到來之前完成,並將現場雨水管線接至市政排水系統。
⑵.保證場內交通道路的完好,專人負責排水溝道的通暢,保證雨後能及時排除場內積水。
⑶.土方開挖時基坑四周墊高,以防雨水灌入造成塌方,基坑內設排水溝、積水井不少於三個,現場備至少三台潛水泵。
⑷.塔吊、提升架、腳手架等高聳設施要設避雷裝置
⑸.大雨過後要及時對各種用電設備進行檢查,無誤後方可投入使用。
(6).外牆粉刷遇雨停工,雨後及時修補沖壞的牆面,牆面基層含水量超過20%時,應待牆面乾燥後再刷塗料。
2.2 雨季施工基坑的排水措施
⑴.在基坑四周設置擋水壩和排水溝,防止基坑四周的雨水流入基坑內。
⑵.在基坑內沿基坑四周每隔20m左右設一集水坑,下雨時用水泵將坑內集水及時抽出,防止雨水浸泡基坑。
⑶.雨季在基坑四周禁止堆放大宗物料,以避免基壁受荷坍塌。加快施工進度盡可能提前工期減少風險。
⑷.雨季應派專人對基坑四周的變形情況進行測量觀察,以便能及時發現問題,盡早處理解決。
為了更好的保證工程施工人員的安全,同時能更好的實現工程保質准時完工,在冬雨季施工是必須要面對的。在冬雨季施工中能遵照以上意見能確保工程的順利實施同時能很好的規避危險。
5. 路基冬雨季施工的主要施工措施有哪些
路基填築過程中的雨季施工的措施:
1、 加強與氣象部門的溝通,提前掌握住長期天氣變化趨勢,根據雨季天氣情況,結合工程不同特點,統籌安排,均衡考慮,科學制定並隨時調整相應的施工計劃。雨季期,儲備足夠的工程物質和生活物質保證施工需求。
2、 完善排水防護設施。排水防護工程施工尚未真正展開的,要設立臨時排水設施,如挖築臨時急流槽、排水溝、擋水碾等,民時加快排水防護工程的施工進展。
3、 完善防雨覆蓋措施。對於路基土方、白灰土底基層,要採取防雨材料對路基、取土場、石灰等進行覆蓋,保證雨後可以迅速開展施工,保證施工連續性。
4、 加快水毀處理速度。雨季發生水毀後,反應要迅速,處理要及時,修復要到位。對水毀路段要制訂科學完善的處理方案,以最塊的速度恢復工程原貌,修復質量要完全滿足設計標准和規范要求,不留任何質量隱患。
5、 邊坡特別是高填方段及土質較差的路段的邊坡,往往受雨水沖刷後易形成較大沖溝或發生坍塌缺口。整修時應自下而上分層挖台階,每層的高度不宜超過15cm,應用與原路面相同的填築材料,寬度應為原寬增加30~50cm,或應滿足夯壓機具寬度加30cm,以保證邊坡的壓實度和穩定性。為了加強兩層間的結合,在每層填料開始施工前,適量灑水,潤濕層面,再按設計坡度削坡;若路基工程施工完後不及時進行路面施工,則在彎道內路肩邊緣應修築擋水帶,並臨時修築急流槽,減少水害發生。
6、 雨季施工中,除施工車輛外,應嚴格控制其他車輛在施工現場通行,做好施工便道、便橋的維護。暴雨前後要檢查現場臨時設施是否安全可靠,有不安全因素時,要及時修理、加固或立即排除,並提前做好施工人員安全撤離的准備工作,保證人員安全,便道通暢。
6. 凍土處理技術
凍土是指溫度在0℃以下,其中含有冰的各種土。季節性凍土是指該凍土在冬季凍結、夏季融化的土層。多年凍土或永凍土是指凍結狀態持續3年以上的土層。在我國,季節凍土遍布全國,而多年凍土主要分布在大、小興安嶺,青藏高原及西部高山等地,約占國土面積的22%。
凍土處理技術是隨著凍土地區經濟發展的需要而發展起來的,其目的是為了確保凍土地區工程建築物的安全和正常使用。一般來說,凍土地基問題主要包括以下兩方面的內容。
1)凍脹引起的破壞問題:凍脹是指土體凍結過程中,土中水分凍結成冰,並形成冰層、冰透鏡體、多晶體冰晶等形式的冰侵入體,引起土顆粒的相對移動,使土體產生不同程度的擴張現象。凍脹的外觀表現是土體表面不均勻的升高,凍脹變形常常可以形成凍脹丘及隆起等地形。在季節性凍土區和多年凍土區,由凍脹引起破壞的事例屢見不鮮。
2)融沉引起的地基穩定性問題:融沉又稱熱融沉陷,是指由於自然或人為因素改變了地面的溫度狀況,引起季節融化層的深度加大,導致地下冰或多年凍土層發生局部融化,上部土層在自重和外部營力作用下產生沉陷。此外,還可出現熱融滑坍、融凍泥流等,造成邊坡破壞,這些都是不利於工程建築物安全和正常運營的條件。
在凍土區修建建築物,除要滿足非凍土區建築物所要滿足的強度與變形條件外,還要考慮以凍土作為建築物地基時,其強度隨溫度和時間而變化的情況。所以,採取什麼樣的防凍脹和融沉措施來保證凍土區建築物地基的穩定,是關繫到凍土區工程建設成敗的關鍵。
1.多年凍土區的地基處理措施
在我國多年凍土地區,多年凍土的分布一般不具連續性,所以建築物的平面布置具有一定的靈活性。一般來說,在堅硬凍土地區和高震級地區,採用保持凍結狀態進行設計是經濟合理的。如果地基土融化時,其變形不超過建築物的容許值,且採用保持凍結狀態又不經濟時,應採用逐漸融化狀態進行設計。但是,當地基土的年平均氣溫較高(不低於-0.5℃),且處於塑性凍結狀態,採用保持凍結和逐漸融化的設計方案都不經濟時,宜採用預先融化狀態進行設計。對一棟建築面積很小、基礎相連或很近的正常建築物來說,是沒有辦法將地基土分成凍結與不凍兩個穩定部分,所以此時應採用同一種設計狀態。
在下列情況之一時,可採用保持凍結狀態原則進行設計:
1)多年凍土的年平均氣溫低於-1.0℃的場地;
2)持力層范圍內的地基土處於堅硬凍結狀態;
3)最大融化深度范圍內,存在融沉、強融沉、溶陷性土及其夾層的地基;
4)非採暖建築或採暖溫度偏低、佔地面積不大的建築物地基。
在下列情況下應採用逐漸融化狀態進行設計:
1)多年凍土的年平均地溫為-0.5~1.0℃的場地;
2)持力層范圍內的地基土處於塑性凍結狀態;
3)在最大融化深度范圍內,地基為不融沉或弱融沉性土;
4)室溫較高、佔地面積較大的建築或熱載體管道及給排水系統等對凍層產生熱影響的地基。
為控制地基土的變形,可根據需要採用不同的地基處理措施和結構設計方法。多年凍土區常用的地基加固方法見表4-5。在選用地基處理方法時,應力求做到安全實用、確保質量、經濟合理、技術先進。同時,由於我國地域遼闊,多年凍土區的水文地質、工程地質條件千差萬別,各地的施工機械條件、技術水平、經驗積累都不盡相同,所以在選用地基處理方法時還要因地制宜,有效利用當地條件,充分發揮各地的優勢。
表4-5 多年凍土區常用的地基加固方法
續表
2.季節性凍土區的地基處理措施
季節性凍土區的鐵路、公路、工業與民用建築等都普遍存在嚴重的凍害問題。例如,鐵路、公路的路基常由於不均勻凍脹及融沉作用而不平坦,路面產生裂縫,凍結層春季融化,產生翻漿、冒泥等現象,有時中斷交通。季節性凍土區的地基處理措施可歸納為兩類:以清除或削減凍融為目的的地基處理措施和以增強建築物抵抗和適應凍融變形能力為主的結構措施。
(1)地基處理措施
通過對凍融產生的基本條件及影響因素的分析認為,凍土的土質、水分(包括外界補給水)和土中負溫值是產生凍融的基本要素,因此,只要消除其中一個因素,就可清除或削弱土體的凍融,實際工作中常採用換填法、保溫法和排水隔水法等措施。
1)換填法:採用粗砂、礫石等非(弱)凍脹性材料置換天然地基的季節性凍土,以削弱或基本消除地基土的凍融,其效果與換填深度、換填料的粉粘粒含量、換填料的排水條件、地基土質、地下水位以及建築物適應不均勻凍脹變形的能力等因素有關。在採取換填法處理時,應根據建築物的具體情況、地基土質及地下水位情況,確定合適的換填深度和控制粉粘粒的含量。在有條件的情況下,還應做好換填層的排水。
2)保溫法:在建築物基礎底部或四周設置隔熱層,增大熱阻,以推遲地基土的凍結、提高土中溫度、減少凍結深度,進而起到防凍脹的一種方法。可以用來隔熱的材料相當多,例如草皮、樹皮、爐渣、土塊、混凝土、玻璃纖維、聚苯乙烯泡沫等,在某些條件下,土、冰、雪、柴草等也可作為隔熱材料。近年來,由於各種人造材料的發明,保溫法的應用范圍越來越廣,涉及道路、工業與民用建築及水利工程等領域。
3)排水隔水法:通過隔斷補給水源和排除地表水等措施,降低地下水位及季節凍層范圍內土體的含水量,從而降低土的凍脹。但是,排水和隔水的方法應結合工程運用條件、工程地點的土質及水文地質條件進行選擇,否則,不但起不到防凍害的效果,反而會給工程造成危害。
(2)結構措施
除上述地基處理措施外,還可根據建築物的重要程度、運行年限及結構特點等採用不同的設計原則和防凍害的結構措施。對於以墩、樁為基礎的橋梁、渡槽及其他重要建築物,應保證建築物在凍脹或融沉作用下不產生變形,所以常採用深基礎或各種形式的錨固基礎。對於工業與民用建築中的平房、低層樓房和農田水利工程中的小型涵洞、小型水閘、引水渠道等建築物來說,為了節省投資,可採用淺埋基礎,並採取一定的結構措施,增強其適應不均勻凍脹變形的能力。目前,在寒冷地區,主要採用柔性結構、增加結構的剛度和整體性及合理分割結構、設置變形縫等3種措施增強建築物適應不均勻變形的能力。此外,還可採用迴避性的結構措施,即在建築物的形式選擇、總體布置及結構形式等方面採取措施,避開不利的凍脹條件。迴避性的結構措施主要有架空法、埋入法和隔離法3種。
在實際工程中,需要結合建築物的等級、要求、地基條件及當地材料等具體情況確定宜採取的防凍脹措施。比如,建在弱凍脹或中等凍脹土地基上允許凍脹變形的小型建築物,可考慮採用單一的消除、削減凍脹的處理措施,將凍脹引起的建築物變形控制在允許范圍之內。但在強凍脹土地基上修建不允許變形或允許凍脹變形很小的建築物時,只採用單一的消除、削弱凍脹的處理措施,可能難以達到防治凍害的目的,而且在經濟上也往往是不合理的,在這種情況下,宜採取綜合防治措施,即以一種措施為主,同時配合其他一種或幾種措施。
小 結
本章的學習重點是岩溶塌陷、地面沉降、地裂縫、采空塌陷、礦井突水、瓦斯爆炸和岩爆等地質災害防治工程的設計與施工,以及濕陷性黃土、軟土、膨脹土、鹽漬土、紅粘土、凍土等特殊土的處理技術,難點是岩溶塌陷、地面沉降、地裂縫、采礦塌陷、礦井突水等災害的防治工程設計。岩溶地區因岩溶發育的不均一性,使得防治岩溶塌陷災害的難度較大、成本較高,對於一般工程可以考慮採用強夯、跨越等方法處理,但對於重要工程,應採取樁基、灌注填充等方法處理;在地面沉降區,除採取必要的措施控制地面沉降發展外,擬建工程一般應有適度的沉降量預留;地裂縫災害的防治多以避讓為主,或採取一定的結構措施減輕災害損失;礦山與地下工程地質災害重在預防,在編制開發利用方案或施工方案時,應針對可能出現的地質災害,採取合理的開采方式或施工方法,圍岩支護、留足保安(或防水)礦柱;在工程實踐中,特殊土如濕陷性黃土地區出現的地基沉陷、地面開裂,軟土地區的過量沉降、側向滑移,凍土地區的凍脹、融沉以及邊坡滑坍等災害危及工程建設的案例很多,工程建設時對特殊土地基加固的設計和施工顯得尤為重要。
復習思考題
1.岩溶災害的處理措施有哪些?
2.強夯加固的原理是什麼?具體如何實施?
3.灌注填充法如何設計?
4.岩溶地區樁基如何設計?
5.地面沉降有哪些防治措施?
6.什麼條件下可以採用人工回灌對地面沉降進行治理?人工回灌治理方法有哪些?
7.人工回灌中應該注意的問題有哪些?如何解決?
8.人工回灌地下水設計及實施步驟有哪些?
9.在地面沉降地區為什麼要進行防洪排澇?如何實施?
10.地裂縫的防治措施有哪些?
11.針對地裂縫上已有建築物,如何布設減災工程?
12.生命線工程如何避免地裂縫災害?
13.如何確定塌陷盆地的最大塌陷深度?
14.防治采礦塌陷的井下技術措施有哪些?
15.礦井突水前有哪些「徵兆」?如何識別礦井突水水源?
16.礦井突水的防治措施有哪些?
17.如何確定安全防水岩柱厚度?
18.簡述礦井注漿堵水的工作程序。
19.防止瓦斯爆炸和岩爆的措施有哪些?
20.濕陷性黃土、軟土、凍土地基的處理方法有哪些?
7. 凍土開挖有什麼好的方法
1、用挖掘機
2、定向爆破
3、熱棒
熱棒是一根密封的管,裡面充以工質(如氨、氟利昂、丙烷、CO2等),管的上端為冷凝器(由散熱片組成),下端為蒸發器。當冷凝器溫度低於蒸發器的溫度時,蒸發器中的液體工質吸收熱量,蒸發成汽體工質,在壓差作用下,蒸汽上升至冷凝端,放出汽化潛熱,再通過冷凝器散熱片散出。同時蒸汽工質遇冷冷凝成液體,在重力作用下,液體沿管壁迴流至蒸發段,再蒸發。如此往復循環,將熱量傳出。
8. 公路路基處理有什麼辦法
公路軟基處理的有:換填、強夯、水泥攪拌樁、CFG樁、砂袋井等,普通路基主要是達到設計要求的壓實度即可。不良土質路基的處理方法特別是土路基、土石基,使用土壤固化劑是非常不錯的選擇,使用土壤固化劑做路基施工材料時可以不必挖除、運棄設計路面的現有土壤不需要鋪設大量的砂石料,表層不受霜凍、濕熱等自然條件的影響,使用道路現場的土壤就可以處理成堅實耐久的公路路基,其抗壓強度等各項性能指標是用傳統施工材料施工的數倍,大大的超過了國家標准。更重要的是延長了公路的使用壽命,縮短了大量工程,節省了將近一半左右的 建設成本,保護了環境,減少了以後的重復建設。
國內已使用土壤固化劑作為路基處理的新材料有數十年的歷史,但是目前市場上的固化劑均是呈酸性的,施工不是很安全,鹼性的土壤固化劑僅僅只有土固精牌土壤固化劑,其安全性、板結效果都比酸性強很多,同時具有萬能兼容、高斥水性、五冊限抗壓等指標遠超國標等獨有的優勢。