膨脹土的工程地質問題及防止措施有哪些
⑴ 隧道在膨脹性岩土中的施工措施有哪些
隧道在膨脹性岩土中的施工措施有:
(1)加強對圍岩壓力及流變調查和在施工過程中,除認真實施設計 文件所提出的技術要求外,還應對圍岩
壓力及其流變情況進行充分的調查和量測,分析變化規律。對地下水應探明其 分布范圍及規律,了解地下水對隧道施 工的影響程度,以便根據圍岩動態採取
相應的施工措施。
(2)選擇合理施工方法① 宜採用短台階法或中央導坑法開挖,但開挖部分不宜過多。應緊跟開
挖盡快對圍岩施加約束,可用錨噴構築法施工及鋼拱架式格柵聯合支護。膨脹 壓力很大時,可在隧道底部打設錨桿, 也可在隧道頂部一定范圍內打入斜向超
前錨桿或小導管,形成閉合環。斜向錨 桿的外斜角度、桿長、間距、范圍均應符合《公路隧道施工技術規范》的有關 規定。② 噴射混凝土層宜採用鋼纖維混凝
土,以提高噴層的抗拉和抗剪能力。襯棚 的拱部和側牆宜同時施工,仰拱與側牆連接處盡可能做成圓弧狀,襯砌與圍岩應密 貼。當圍岩壓力極大,其變形速率難以收
斂時,應在上台階或中央導坑底部先修築 臨時混凝土仰拱,待變形基本收斂後,開 挖下部台階。在施工開挖中應盡量減少對圍岩產生擾動和防止水的浸濕為原則,所
以宜採用無爆破掘進法,如採用掘進機、 風鎬、液壓鎬等進行開挖。在開挖過程中 盡可能縮短圍岩暴露時間,及時襯砌以減少圍岩膨脹變形。③ 鋼架支撐宜採用可縮性結構。
鋼支撐的製作和安裝應符合下列規定:鋼支撐的可縮接頭,應根據位移量 確定,可設2個~3個。接頭的伸縮量
應根據隧道最大控制位移計算確定,每個接頭最大伸縮量不宜大於10cm,可 縮接頭的滑動阻力,可按鋼架支撐承受
軸向力的1/2進行計算。當採用鋼管製作支撐時,應設灌漿孔,可縮接頭收縮 合攏後,管內應灌滿C15混凝土或10
號砂漿。可縮接頭處的噴射混凝土應設置縱向伸縮縫,待可縮接頭合櫳後用噴 射混凝土封閉。
(3)加強支護① 膨脹土地段隧道,除開挖後需 立即噴射混凝土外,應及早進行支護。② 在膨脹壓力較大時,可採用不同 類型的型鋼支撐(如H、U、I型鋼等)
或鋼管環箍支撐、鋼筋格柵支撐等,採用哪一種好,應根據工程實際情況及圍 岩變形狀態而定。③ 當採用木支撐或鋼木混合支撐
時,應加密其間距,支撐與圍岩間用木板或鋼板和楔子填塞密實。上導坑與拱部擴大的支撐,應預留足夠的沉落量。④
拱圈灌注後,拱腳部位應立即設置足夠強度的橫撐,以抵擋兩側圍岩 向內擠壓變形。⑤ 根據監控量測資料來確定二次襯砌的施作時間,一般在圍岩變形基本穩
定、變形速率小於0.2mm/d~ 0.5mm/ d後施作二次襯砌為好。
(4)其他施工注意事項① 在膨脹性岩層中施工,要特別 注意防排水工作,避免水漫流。應設置 排水管道或漿砌片石水溝,及時排出拱腳及邊牆處的積水。②
混凝土全部灌抵岩壁,對拱頂部位應特別注意搗實。③ 不要向開挖面灑水,以保持圍岩乾燥。④ 要加強通風,以降低洞內溫度和濕度。⑤
膨脹性圍岩隧道不管採用什麼類型、形狀的支護,如果處於非閉合狀態,則難以產生足夠的承載力,所以採用噴射混凝土、錨噴混凝土、鋼拱架聯
合支護均應盡可能使其在開挖面周壁上 迅速閉合,以約束圍岩變形。⑥ 膨脹性圍岩隧道開挖後,圍岩
向內擠壓變形一般是在四周同時發生,所以除應充分發揮支撐作用外,還要求隧道支護襯砌盡早形成封閉式結構(由拱部、邊牆及仰拱形成整體結構),以改善受力結構。
⑵ 膨脹土為減少其危害可以採用哪些工程措施
在道路工程設計中,針對膨脹土的物理性質及力學性質,根據地質勘測的詳實報告及有關處理膨脹土的經驗,設計中採用了綜合處理的思想,並進行了針對性的研究,提出如下措施:
(1)填高不足1米的路堤,必須換填非膨脹土,並按規定壓實。
(2)使用膨脹土作填料時,為增加其穩定性,採用石灰處治,石灰劑量范圍10%∽12%,要求摻灰處理後的膨脹土,其脹縮總率接近零為佳。
(3)路堤兩邊邊坡部分及路堤頂面要用非膨脹土作封層,必要時須鋪一層土工布,從而形成包心填方。
(4)路塹邊坡不要一次挖到設計線,沿邊坡予留厚度30∽50cm一層,待路塹挖完後,再削去予留部分,並以漿砌花格網護坡封閉。
(5)路堤與路塹分界處,即填挖交界處,兩者土內的含水量不一定相同,原有的密實度也不禁相同,壓實時應使其壓實的均勻.緊密,避免發生不均勻沉陷。因此,填挖交界處2米范圍內的挖方地基表面上的土應挖成台階,翻鬆,並檢查其含水量是否與填土含水量相近,同時採用適宜的壓實機具,將其壓實到規定的壓實度。
(6)施工時應避開雨季作業,加強現場排水。路基開挖後各道工序要緊密銜接,連續施工,時間不宜間隔太久。路堤.路塹邊坡按設計修整後,應立即漿砌護牆.護坡,防止雨水直接侵蝕。
(7)膨脹土地區路床的強度及壓實標准應嚴格遵守國家有關規定.規范。
⑶ 工程地質知識:膨脹土的特徵有哪些
脹縮性、崩解性、多裂隙性、超固結性、強度衰減性、風化特性
⑷ 膨脹土的工程特徵有哪些
膨脹土的主要工程特徵表現是遇水迅速膨脹、乾旱劇烈收縮,埋藏較淺的越是敏感,無所謂固結。是不良的、極有害的地基土層。而且難於處理,難於改良,難於控制。
⑸ 在土木工程中,容易遇到的不良工程地質問題有哪些,並舉例說明
其實所謂的不良地質問題在工程前期地勘報告中都會提到,主要的就是膨脹土、濕陷性黃土、橡皮土等。就說膨脹土吧,以前做過一個項目碰到過,由於回填時沒處理到位,導致雨季土壤遇水膨脹,地坪全部漲裂。
⑹ 膨脹土的工程特性及處理方法有哪些
膨脹土的這種遇水膨脹、失水收縮開裂且反復變形的特殊工程性質,給工程帶了較大的危害,准確地了解膨脹土的特性及變化的條件,就能夠知道地基將會產生怎樣的變形,從而採取相應的地基處理措施。膨脹土地基常用的處理方法有5個:(1)換土可採用非膨脹性材料或灰土,換土厚度可通過變形計算確定。平坦場地上I、II級膨脹土的地基處理,宜採用砂、碎石墊層,墊層厚度≥300 mm,墊層寬度應大於基底寬度,兩側宜採用與墊層相同的材料回填,並做好防水處理。換土法能夠得到比其他處理方法更大的地基承載力,從根本上改變地基土的性質,工期也比較短。
(2)改良土質
在膨脹土中添加石灰、水泥等非膨脹材料或添加化學劑使膨脹土失去膨脹性的材料。在膨脹土中拌合一定量的石灰或水泥可降低或消除膨脹土的膨脹性;同時,有機和無機的化學劑也已經在膨脹土改良中得到應用,可以降低膨脹土的塑性指數和膨脹潛勢。
(3)採用樁基
膨脹土層較厚時,應採用樁基,樁尖支承在非膨脹土層上,或支承在大氣影響層以下的穩定層上。
(4)預濕膨脹
施工前使土加水變濕而膨脹,並在土中維持高含水率,則土將基本上保持體積不變,因而不會導致結構破壞。
(5)隔水法根據膨脹土的特性,土體的含水率的變化是膨脹土產生危害的根本條件,採用綜合措施切斷基底下外界滲水條件,就可以保證地基的穩定性。各種處理措施,有時單獨採用,有時需綜合採用。
⑺ 如何理解黃土,膨脹土,軟土和凍土在工程地質中的排水問題
在黃土、膨脹土、軟土和凍士等特殊士中,在其工程性質和工程地質問題所表現出來的特殊性均與水的作用有關。如黃土遇水產生濕陷性,由黃土自重濕陷和地下水沅蝕形成的黃土陷穴常引起工程建築物的破壞及上覆土層或工程建築物突然陷落等問題;.
膨脹土遇水膨脹失水收縮的脹縮性問題,如果多次脹縮使建築物強度很快衰減,導致修建在膨脹土上的工程建築物開裂下沉、失穩等問題,因此只要膨脹土中水分發生變化就能引起脹縮變形;軟士自身由於天然含水量高,透水性差、壓縮性高,其承載力和抗剪強度很低呈軟塑-流塑狀態,修建在軟土地基上的建築物因軟土的變形大,透水性差,承載力低而引起破壞;凍土的形成必須有水的參與,凍土地區病害主要是凍脹融沉,使凍土工程性質變化較大,性質不良,例如多年凍土區開挖路塹,使多年凍土上限下降,則可產生基底下沉,邊坡滑塌等問題。
以上特殊土的工程地質問題均與水的因素有關。因此作為對這些特殊土的工程地質問題的有效解決措施之一就 是排水。通過排水可以有效地緩解或抑制黃土的濕陷性和黃土陷穴的發生;通過排水或保持水分可以有效緩解或抑制膨脹土的脹縮性質;通過排水可以提高軟土的固結強度,提高承載力,改善軟土的不良性質;通過排水可以抑制凍士的發生,改善凍土地區岩土的工程質。
總之,特殊士的工程性質及工程地質問題與水的因素有著密切的直接的關系,而解決這些工程地質問題,提高改善特殊土的工程性質,排除水的因素是至關重要的。.
⑻ 膨脹土地基上基礎工程設計與施工應採取哪些措施
膨脹土地基上基礎工程設計與施工應採取的措施一般有:換填、深挖、基礎加寬、做防水處理等。
⑼ 膨脹土的防治
(1)所有排水設施均應精心設計,以使危害路基穩定的地面水、地下水能順暢排走,防止積水浸泡路基、地下水侵入路基為目的。
(2)邊溝應比一般地區適當加寬、加深。路塹的邊溝深度不得小於80cm,外側應設平台,以保護坡腳免遭水浸,並且防止邊坡剝落物堵塞邊溝。
(3)塹頂設截水溝,以防水流沖蝕坡面和滲入坡體。
(4)台階式高邊坡,應在每一級平台內側設截水溝,以截排上部坡面水,並宜在截水溝與坡腳之間設一定寬度的平台,以利坡腳穩定。
3、膨脹土路堤施工要點
(1)膨脹土路基施工應避免在雨季施工,並同時加強現場排水,以保證地基和填築的土方工程不被水浸泡。
(2)膨脹土路基開挖後,各道工序必須緊密銜接,連續作業,分段完成,路基填築後,其邊坡防護等不能間隔時間過久以免邊坡長期暴露,或越冬再做路面,做好膨脹土路基的防水、保濕、防風化工作。
(3)膨脹土路堤施工前,應就地按規定做試驗路段。
4、膨脹土路堤填築與壓實要點:
(1)路堤、零填、路堤基底均應進行壓實,壓實標准按《公路路基施工技術規范》(JTJ 033- 95)處理。
(2)最佳含水量與最大幹密度標准值的修正。
(3)路堤填築要求連續施工,每一段施工段(長度視實際情況酌定)中間施工不暫停。
(4)填挖交界處2m范圍內的挖方地基表面應挖台階翻鬆,並檢查其含水量是否與填土接近,採用適當的壓路機具,壓實到規定的密實度。
(5)施工機械與壓實工藝。一般以重型履帶式鏟運機或推土機,清除表層膨脹土,推土機可帶鬆土器,進行翻鬆、晾曬,平地機整平。採用三輪靜力式壓路機(18-21t)先進行碾壓基底,達到規定壓實度。
為使土塊中水分易於蒸發,減少土塊本身的膨脹率,有利於提高壓實效率,土塊應打碎至粒徑5mm以下,壓實土層松鋪厚度不大於30cm。
(6)壓實度不足路段的補強。