论文《高强混凝土配合比设计》.doc

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1、专 科 生 毕 业 论 文（设 计）题 目： 高强混凝土配合比设计 施工要点 学习中心： 层 次： 高起专 专 业： 土木工程（道桥方向）年 级： 2009年 秋 季 学 号： 091345204055 学 生： 指导教师： 屈威 完成日期： 2011 年 7 月 18 日内容摘要本文主要对不良地质产生沉降和失稳及其影响因素定性分析，并针对各种影响因素加强施工过程控制，减少工后沉降和不均匀沉降。从路基排水技术，不良地质软基施工技术，高边坡、易风化岩石边坡、土质不稳定边坡防护施工技术展开讨论。关键词：软基边坡；沉降；稳定；滑移；施工与防护技术目 录内容摘要I引 言11 路基沉降与失稳产生的原因2

2、2 路基排水施工技术32.1 地面排水32.2 路面排水32.3 地下排水33 不良地质软基施工技术43.1 换填法4 抛石挤淤法43.3 强夯法43.4 砂垫层法43.5 塑料排水板法43.6 搌动碎石桩挤密法43.7 土工布软基处理法43.8 反压护道法53.9 复合土钉墙支护法53.10 排水固结法53.11 石灰桩法54 不良地质边坡防护技术64.1 植物防护64.1.1 种草64.1.2 铺草皮64.1.3 植树64.2 框格防护64.3 工程类型的防护74.3.1 抹面或捶面74.3.2 喷浆及喷射混凝土74.3.3 护面墙74.3.4 浆砌片石护坡74.3.5 抗滑桩边坡防护74

3、.3.6 预应力锚索框架梁边坡防护84.3.7 柱列式灌注桩和排桩支护84.3.8 搅拌桩支护84.3.9 钢板桩支护8结束语9参考文献10引 言近年来，随着公路建设的发展和路网完善的需求，公路建设逐步进入山区，由于建设施工的影响，从而对自然环境的破坏也非常严重，特别是地质不良地段，破坏性尤为突出。不良地质地段，一般地质复杂，地质环境脆弱，地质灾难易发。如果不加强不良地质公路建设与防护质量要求，势必造成严重破坏，从而增加投资，影响工期，同时也会带来严重的安全隐患。为了防止雨水、风力、水流、波浪等不良地质与自然因素对路基及边坡的危害，也为了改善公路路容，保护生态环境。因此，在施工中通过加强过程控

4、制，尽量减少工后沉降和不均匀沉降，加强对易风化岩石、软弱土质及高边坡的防护与绿化，对防止路基失稳和美化公路自然环境，提高公路建设使用寿命具有重要意义。本文对不良地质条件下公路建设与防护技术展开论述。1 路基沉降与失稳产生的原因路基沉降是因为地基底层处理没有达到稳定层或路基填料选择不当，填筑方法不合理，压实度不足，在路基堤身内部形成过湿的夹层等因素，在荷载和水温综合作用下，引起路基本身的压缩沉降。本质是由于地基或者路基本身土层的固结压缩排出空隙中的水分或者空气导致整体积减少造成的。路基边坡稳定的实质就是控制边坡滑动。当由重力产生的滑动力等于土体抗剪强度产生的抗滑力的时候土体就处在临界稳定状态。当

5、滑动力大于土体的抗剪强度的时候土体就失去稳定。路基边坡滑塌是公路边坡主要的病害。2 路基排水施工技术 地面排水一般不良地质公路采用的地面排水设施是修筑边沟，截水沟，跌水，急流槽以及地表的排水管。对于排水沟渠，一般要求铺砌防护，目前普遍采用浆砌片石加固，而水泥混凝土预制板块也开始广泛应用。这对于过去的做法有了改进，从而提高了路基的工程质量。 路面排水它的作用是迅速排除路面范围降水，减少从路面渗入路基层，使不冲刷路基边坡。路基横坡度应做成2%。在路基两侧的硬路肩每隔2m-5m设置横向排水管，排水管一般采用PV水管，同时在硬路肩外侧设置水泥混凝土预制块或者现浇沥青混凝土拦水带，以其与硬路肩路面构成三

6、角形集水槽流水，每隔20m-50m间距设置泄水口与路堤边坡急流槽衔接起来，将雨水排到排水沟中。在降水量低的地区大多采用在中央分隔带设过水槽排水。2.3 地下排水路基地下排水设施有明沟、暗沟、渗沟、检查井等应根据工程地质和水文地质条件，施工时严格按设计文件与技术规范确定其类型，位置及几何尺寸。3 不良地质软基施工技术软基是最常见的不良地质体现，软基处理不当，最容而产生压缩变形，沉降，滑坡。控制这种不均匀沉降通常是将软基进行规范处理和通过加强路基施工质量来控制的。软基施工处理的一般方法分为：换填法、抛石淤法、强夯法、砂垫层法、塑料排水板法、搌动碎石桩挤密法、土工布软基处理法、反压护道法、复合土钉墙

7、支护法、排水固结法、石灰桩法。3.1 换填法淤泥及软土厚度小于2m时，可以将淤泥软土全部挖除，使路堤填筑于稳定的基底或将换填渗水强的砂土层上。3.2 抛石挤淤法厚度小于3m，表面较湿软，呈流动状态，不易排水，石料方便时，可以从路基中部向两侧抛投一定数量的石料将淤泥挤出，提高路基强度，所用石料不易风化的大块石，尺寸一般不得小于0.3m。3.3 强夯法近年来相继采用在夯坑内回填块石，碎石，砂或其他颗粒材料，通过夯击排开软土，从而在地基中形成块（碎）石墩,称为强夯置换法。但对于饱和度较高的粘土或淤泥质土路基，强夯法处理的效果不明显，因此，要因地制宜选择处理方法。3.4 砂垫层法软土地区路堤高度小于2

8、倍极限高度时，可在软土顶面层铺设-1m厚砂垫层，形成一个排水面，促进路面底部的排水，提高路基强度与稳定性。3.5 塑料排水板法用打设的塑料排水板作为软土的排水距离，从而加快软土的固结，加快沉降，提高路基强度，这种方法比较适用于饱和度较大的淤泥或软土地带。3.6 搌动碎石桩挤密法在软土路基中，通过碎石在沉桩过程和成桩以后，对桩周的土体产生较大的挤密，使土中原有的一级蜂窜状结构（或团块结构）遭到破坏，挤密或二级蜂窝结构即絮状结构或团体结构，以至均匀结构。大大提高了土的密实度，土颗粒的排布更趋稳定，提高了地基土的强度，同时还具有垫层、加筋、排水和置换作用。3.7 土工布软基处理法路基地下水位高时，土

9、体松软，土壤潮湿，以土工布摊铺底层，并拉向边坡作防护，有利于排水，使荷载分布均匀，从而加强路基的稳定。当填土路堤较高时，可适当分层使用土工布，提高路堤刚度。与砂垫层配合使用效果会更好。3.8 反压护道法路堤高度超过极限高的1.5-2倍时，通过反压护道路堤下的淤泥或软土趋于稳定，护道一般采用单级形式，其高度为路堤高度0.3-0.5倍。3.9 复合土钉墙支护法复合土钉墙是20世纪90年代研究开发成功的一项深基坑支护新技术，它是由普遍土钉墙与一种或若干种单项轻型支护技术（如预应力锚杆、木桩、竖向钢管、微型桩等）或截水技术（深层搅拦法、旋喷桩等）有机组合成的支护截水体系。复合土钉墙克服了土钉支护没有插

10、入深度，在软弱土层中不能提供有效的抗拔力，不能解决基坑底部的隆起、渗流问题，不能应用于软弱、饱和硫砂地层中等缺点。具有支护能力强，适用范围广，可作超前支护，并兼备支护、截水等性能是一项技术先进、施工简便、经济合理、综合性能突出的工地深基坑支护新技术。日益显现出巨大的潜力和广阔前景。3.10 排水固结法排水固结由排水系统和加压系统两部分组成，排水系统主要在于缩短排水距离，加快排水速度。该系统有水平排水垫层和竖向排水系统，当软土层较薄，或者土的渗透性较好而工期较长时，可以专门设置竖向排水系统。加压系统即起固结作用的荷载。排水固结法施工中应注意的问题：保证排水系统的施工质量，其中包括竖向排水系统的深

11、度与材料质量，确保排水系统畅通。加压系统：加压是固结排水的必要条件，分为超载预压、等载预压和欠载预压等。在路基稳定、沉降量不大的路段采用预压处理可降低土的压缩性及提高抗剪强度。沉降和稳定的监控，采用固结排水处理软土路基的时候要密切监控路基的沉降和路基的横向偏移。3.11 石灰桩法在软弱地基中用机械成孔，填入作为固化剂的生石灰前压实形成桩体，利用生石灰的吸水、膨胀、放热作用吸土与石灰的物理化学作用，改善桩体周围土体的物理力学性质，同时桩与土形成复合路基，达到路基加固的目的。4 不良地质边坡防护技术4.1 植物防护植物防护是在边坡上种植草皮，灌木等植物，覆盖裸露的表土以防止雨水冲刷，调节土的湿度以

12、防止产生裂缝。经过植物种植后能控制易被冲蚀的边坡在雨水与风力作用下产生冲沟、坍方等变形和破坏。这种防护适宜于植物生长的土质边坡上。 种草在边坡上种草适用于草类能够生长的土质边坡，种草时将草籽均匀撒在已清理好的土质边坡上，长出的草将覆盖于坡面。一般宣选用易成活、生长快、根系发达、叶茎低矮或有匍匐茎的多年生草地。高且陡的土质路堑边坡，可能过试验用草籽与含有肥料的机泥浆混合，均匀喷射在需防护的边坡上。 铺草皮铺草皮适宜于坡度不陡于1：1的土质边坡，特别适宜于需要迅速绿化的路段，施工时采用带状或块状草皮，规格大小视施工条件而定，草皮厚度宜为10cm左右。铺设时由坡脚向上铺钉，用尖木（竹）桩固定在土质边

13、坡上。铺设形式可为平铺、叠铺或方格状铺等。 植树植树适用于各种土质边坡和风化严重的岩石边坡，坡度不陡于1：1.5。树种应选用根系发达、枝叶茂盛，能迅速生长分蘖的低矮灌木。高速公路和一级公路边坡严禁种乔木。4.2 框格防护框架方格防护是用混凝土，浆砌片（块）石，卵（砾）石等做成框格状骨架。框格主要有衬砌拱、“人”字形骨架、菱形方格网、矩形方格网等结构形式。框格内种植物或采用其他辅助措施以保护路基边坡。对于土质边坡和风化岩石边坡，可采用预制混凝土砌块或栽砌卵石、干砌片石等做骨架。骨架宽度20cm30cm，嵌入边坡深度15cm20cm。根据边坡坡度、土质情况来确定框格大小，方形框形框格尺寸宜为（1m

14、1m）（3m3m），也可做拱形骨架。边坡坡顶与坡脚采用与骨架相同的材料加固，加固条带的宽度宜为40cm50cm。4.3 工程类型的防护 抹面或捶面抹面是用人工将水泥砂浆或多合土等材料抹露在坡面上以封闭边坡，从而对坡面起保护作用。捶面是将多合土等材料经捶击，拍打后紧贴于坡面上，形成紧密的保护层以保护路基边坡。捶面适用于易风化剥落的岩石边坡，边坡坡度不陡于1：0.5。 喷浆及喷射混凝土喷浆及喷射混凝土是用喷射设备将水泥砂浆或混凝土喷射在边坡上形成砂浆或混凝土保护层，防止边坡风化。目前公路边坡防护趋向于采用挂钢筋或金属网，并配合锚杆或锚钉将其固定在边坡上。这样更能提高混凝土防护层的整体强度，增强喷射

15、混凝土与边坡之间的联接，改善防护效率。将锚杆插入岩孔后，然后灌注水泥砂浆，金属网片及钢筋不得外露，喷射后进行7d10d的养护。 护面墙护面墙能防治较重的坡面变形，适用于易受侵蚀的土层及易风化的软质岩石挖方边坡，护面墙可用混凝土预制构件、浆砌片（块）石砌筑，也可用现浇混凝土。砌筑砂浆强度不低于M5，寒冷地区不低于M7.5，混凝土不低于C15。 浆砌片石护坡浆砌片石护坡常用于石料丰富，劳动力价格较低的地区，砌筑厚度宜为25cm50cm，每隔10m15m设置一道2cm宽伸缩缝间隔2m3m设置10cm10cm矩形泄水孔或孔径10cm的圆形泄水孔，孔后设置反滤层。 抗滑桩边坡防护抗滑桩是穿过滑坡体不良地

16、质滑床的桩柱，用以支档滑体的滑动，起稳定边坡的作，适用于浅层或中厚层有滑坡主要针对抗滑处理的防护措施。根据滑体的厚薄、推动力大小、防水要求及施工条件等选用桩的类型。目前常用的是钢桩和混凝土及钢筋混凝土桩。 预应力锚索框架梁边坡防护锚索框架梁主要用于高边坡防护工程，是目前较为普遍使用的方法。锚索就是高挖方路段为了减少对原状土的挖方数量，保护生态环境而设计的一种特殊的挡防结构，其作用原理是依靠对锚索的张拉预知力，用锚具锁定在桩身上，锚索产生的反作用通过桩身传递到裂土体。使破裂土体在外力作用下稳定。然后在框架梁方格框内种植草皮，草皮不但防止土体受雨水冲蚀，而且可以美化环境、改善路容。 柱列式灌注桩和

17、排桩支护柱列式间隔布置包括：桩与桩之间有一定净距的疏排布置形式和桩与桩相切的密排布置形式。为减低工程造价和施工方便，柱列式灌注桩作为挡土围护结构有很好的刚度，但各桩之间，必须在桩顶浇注较大截面的钢筋混凝土帽梁（冠梁）加以可靠连结。为防止地下水并夹带土体颗粒从桩间空隙流入坑内，应同时在桩间或桩背采用高压注浆，设置深层搅拌桩或在桩后专门构筑防水帷幕。灌注桩施工时无振动，对周围邻近建筑物、道路和地下管线影响危害比较少。 搅拌桩支护由喷浆型深层搅拌桩组成的重力式水泥土挡墙，可为实体式或格栅式。该挡墙具有挡土和止水双重功能，一般用于开挖深度不大于6m的软土地区基坑支护。当基坑深度超过6m时，可在水泥土中

18、插入加筋杆件，形成加筋水泥土挡墙，必要时还可铺以内支撑或锚杆支护加筋水泥土挡墙，以加大基坑的支护深度。 钢板桩支护钢板桩（如SMW法）应用于建筑深基坑的支护，是一种施工简单、投资经济的支护方法。在软土地区过去应用较多，但由于钢板桩本身柔性大，如支撑或锚拉系统设置不当，其变形会很大。因此对基坑支护深度达7m以上软土地层，基坑支护不宜采用钢板支护，除非设置多层支撑或锚拉杆，但应考虑到地下室施工结束后钢板桩拔除时对周围地基和地表变形的影响。结束语实践证明，在施工中通过对软土地基、高边坡、滑层边坡等不良地质条件质量处理控制，施工环境控制（主要是地表水、地下水），加强排水防护工程，加强边坡稳定，防护工程的施工质量控制，使公路建设处于严格而完善的质量体系之中，对公路的使用寿命和使用品质具有重要的意义。参考文献1 黄晓明，张晓冰编著，公路建设质量通病分析与防治M.北京：人民交通出版社.2 公路路基施工技术规范JTGF10-2006S.北京：人民交通出版社2006.3 顾祖炎，土钉支护在扩建工程软土基坑中的应用，施工技术，2002，31（1）.4 钱劲松，新老路基不协调变形及控制技术研究D.上海：同济大学，2004.