¿Métodos de detección y tratamiento de bases blandas de carretera?
Suelo blando generalmente se refiere a suelos limosos y limosos. Debido a que se forma en las cuencas de aguas tranquilas mencionadas anteriormente con un flujo de agua lento y anoxia saturada, este tipo de suelo se compone principalmente de partículas finas como arcilla y limo. Las superficies de estas partículas de arcilla, minerales y materia orgánica llevan una gran cantidad de cargas negativas, que interactúan muy fuertemente con las moléculas de agua, formando así una película gruesa de agua unida en la periferia de las partículas durante el proceso de deposición, debido a la atracción. de cargas electrostáticas entre partículas y atracción de moléculas, formación de estructuras floculantes y alveolares.
1. Propiedades físicas y mecánicas del suelo blando
1. El contenido de humedad natural del suelo blando es generalmente del 50% al 70%, y el máximo es incluso superior al 200%. El límite líquido es generalmente del 40% al 60% y el contenido de agua natural aumenta en proporción al aumento del límite líquido. La proporción de vacíos naturales está entre 1 y 2, con un máximo de 3 y 4. Su saturación es generalmente superior al 95%, por lo que el contenido de agua natural tiene una relación lineal con su relación de vacíos natural.
2. La capa de suelo contiene cantidades variables de capas finas o extremadamente finas de polvo, arena fina, limo, etc., por lo que la permeabilidad en dirección horizontal es mucho mayor que en dirección vertical. Debido al pequeño coeficiente de permeabilidad, el gran contenido de agua y el estado saturado de este tipo de suelo, esto no sólo retrasa el proceso de consolidación del suelo, sino que también tiende a causar una mayor presión de agua intersticial en las primeras etapas de carga, lo que tiene un impacto significativo. impacto en la resistencia de la base.
3. El suelo blando es un suelo altamente compresible, que aumenta con el aumento del límite líquido y el contenido de humedad natural del suelo. Debido a la propia calidad del suelo, la deformación de este tipo de suelo bajo cargas de construcción tiene las siguientes características: (1) deformación grande y desigual (2) deformación estable durante mucho tiempo;
4. La resistencia al corte del suelo blando es pequeña y está estrechamente relacionada con la velocidad de carga y las condiciones de consolidación del drenaje. El valor de la resistencia al corte obtenido mediante corte rápido triaxial no drenado es muy pequeño y no tiene nada que ver con el tamaño. de su presión lateral. La resistencia al corte en condiciones drenadas aumenta con el grado de consolidación.
5. Tixotropía y deformación por fluencia significativas.
2. Métodos comúnmente utilizados para el tratamiento de base blanda para carreteras
1. Tecnología de tratamiento de base suave poco profunda
(1) Método de amortiguación. Por lo general, se usa en áreas con poco relleno de calzada y se requiere que el valor de asentamiento de la base blanda durante el uso no afecte el propósito previsto del diseño. Al instalar el cojín, se pueden usar diferentes materiales según las condiciones específicas. Los materiales comúnmente utilizados incluyen arena o grava y también se pueden usar geomallas, sedimentación de grava y cojines de grava.
(2) Método de sustitución. Cuando la construcción de carreteras encuentra un alto contenido de agua, capas débiles poco profundas y una fácil excavación de materiales inadecuados, generalmente se adopta el método de excavación y reemplazo, incluidos cimientos blandos y áreas pantanosas donde el asentamiento por presión es grande o incluso se produce deformación. Para hacer frente a este tipo de cimientos, se deben realizar trabajos de protección del drenaje antes de la excavación. Los materiales excavados inadecuados deben transportarse o procesarse y luego rellenarse en capas según sea necesario. El material de relleno puede ser arena, grava, tierra caliza u otros materiales. sobre la situación específica.
(3) Método de exclusión. Cuando las carreteras pasan a través de estanques de agua, estanques de peces y áreas profundas de limo con gran fluidez, a menudo encuentran un alto contenido de agua, alta compresibilidad del limo, cimientos blandos de arcilla limosa y cimientos blandos bajo el agua. Dichos cimientos blandos pueden tratarse. Utilice el método de exclusión para. lidiar con eso.
(4) Método de drenaje superficial. Para cimientos de suelo blando con buena calidad del suelo debido al contenido excesivo de agua, se deben excavar zanjas en la superficie del suelo para drenar el agua superficial antes del llenado y, al mismo tiempo, reducir el contenido de humedad de la parte superficial de los cimientos para asegurar el paso de maquinaria de construcción. Para lograr el efecto de la zanja excavada como zanja ciega durante la construcción, se debe rellenar con grava o grava con buena permeabilidad al agua.
(5) Método aditivo. Cuando la capa superficial del suelo arcilloso es pegajosa, se agregan aditivos a la capa superficial del suelo arcilloso para mejorar el rendimiento de compresión y las características de resistencia de la base para garantizar el movimiento de la maquinaria de construcción. Al mismo tiempo, también puede lograr el efecto de mejorar la estabilidad y consolidación del suelo de relleno. Los materiales aditivos comúnmente utilizados son la cal viva, la cal hidratada y el cemento.
2. Tecnología de tratamiento de base suave y profunda
(1) Método de pozo de arena en bolsas. Las medidas de drenaje y consolidación para pozos de arena en bolsas son fáciles de construir, de bajo costo y tienen buenos efectos de refuerzo. Durante la construcción, coloque la arena en bolsas en el pozo de la carcasa, empáquela bien, extraiga la carcasa sección por sección y coloque un cojín de arena horizontal o una zanja de drenaje de arena en la superficie superior. Bajo la acción de la carga de relleno de la subrasante superior, el agua de la base blanda se conecta a través de la arena y el cojín de arena horizontal o las zanjas de drenaje de arena verticales y horizontales, formando un canal de drenaje, de modo que el agua de la base blanda pueda drenarse. de distancia, logrando así la consolidación del drenaje. El propósito de una base blanda.
(2) Método del pilote de arena exprimida. Se forma mediante el uso de maquinaria y métodos similares a los pilotes de tubos hundidos moldeados in situ para exprimir la arena en el suelo mediante impacto y vibración. La función principal de los pilotes de arena compactada es compactar, drenar y consolidar los cimientos, mejorando así la resistencia general al corte y la capacidad de carga de los cimientos y reduciendo el asentamiento y el asentamiento desigual de los cimientos. Este método generalmente es más adecuado para suelos arenosos y no es adecuado para el tratamiento de bases de arcilla blanda saturada. Los requisitos estándar de arena para los montones de arena empaquetada son básicamente los mismos que los de los pozos de arena en bolsas. La diferencia es que también se puede utilizar una mezcla de arena y brecha para los montones de arena empaquetada y el contenido de lodo no debe exceder el 5%.
(3) Método del pilote de grava por vibración. Los pilotes de grava son pilotes que forman una base compuesta junto con el suelo circundante. El proceso de tratamiento de cimientos blandos con pilotes de grava consiste en utilizar un vibrador para generar vibración horizontal. Bajo la acción del flujo de agua a alta presión, vibra y perfora, formando agujeros en los cimientos blandos, y luego los llena con materiales de grava. lotes En este momento, el vibrador vibra y tira hacia arriba al mismo tiempo, de modo que el material de grava vibra y se compacta. En el tratamiento de cimientos blandos, especialmente en secciones de transición como cabezas de puentes con suelo de alto relleno, para reducir la deformación del suelo de cimientos, mejorar la capacidad de carga del suelo de cimientos y mejorar la estabilidad antideslizante del suelo de cimientos, es ideal utilizar refuerzo de pilotes de grava uno de los métodos.
(4) Pila de pulverización de polvo. Las pilas de pulverización de polvo utilizan una máquina mezcladora de chorro de polvo para perforar agujeros y utilizan aire comprimido para rociar materiales sólidos como cemento en polvo en el suelo blando que necesita ser reforzado. Después de la mezcla, compresión y absorción de humedad in situ, se forma una pila de pulverización de polvo. Se produce una serie de reacciones físicas y químicas que endurecen el suelo blando para formar un cuerpo de pilotes con gran integridad, buena estabilidad al agua y alta resistencia. Junto con el suelo entre los pilotes, forma una base compuesta, mejorando así la resistencia del suelo. firme. Se caracteriza por un rápido desarrollo de la resistencia, un corto tiempo de precarga y un pequeño asentamiento de la base.
(5) Tablero de drenaje de plástico. El tablero de drenaje de plástico es un material de drenaje vertical que puede acelerar la consolidación del drenaje de cimientos de suelo blando. Cuando se inserta en la base de suelo blando bajo la acción de fuerza mecánica, puede recolectar el agua de los poros descargada del suelo circundante con baja resistencia a la entrada de agua y descargarla a lo largo del canal de drenaje vertical para consolidar el suelo, mejorando así la resistencia de la base. Capacidad de carga. El tablero de drenaje de plástico tiene buenas propiedades mecánicas, suficiente capacidad de flujo de agua longitudinal, fuerte permeabilidad de la membrana filtrante y propiedades de barrera del suelo.
(6) Geotextil reforzado. Los geotextiles reforzados generalmente se colocan en el fondo de los terraplenes para ajustar la distribución de tensiones de la carga superior sobre los cimientos. A través de la resistencia a la tracción longitudinal y transversal del geotextil reforzado, se mejoran la resistencia al corte local y la estabilidad antideslizante general de la base, y se reduce la extrusión lateral de la base. El material del geotextil reforzado no sólo debe cumplir con los requisitos de diseño en cuanto a resistencia, sino que también debe cumplir con una cierta resistencia al estallido cuando el relleno es una mezcla de grava, tierra y piedra. Durante la construcción, el geotextil reforzado debe estar aplanado y cerca de la capa subyacente. , su traslape, sutura y anclaje deberán cumplir con los requisitos de diseño.
(7) Método del pilote de escoria siderúrgica. El método de pilotes de escoria de acero se utiliza para tratar cimientos blandos utilizando escoria de acero convertidor de desechos industriales como material de refuerzo, que se vierte en orificios de pilotes preformados, luego los pilotes se compactan mediante vibración y se consolidan mediante absorción de agua. Para que la escoria de acero del convertidor absorba la humedad en la base blanda, el cuerpo del pilote se expande para formar un cuerpo principal que está estrechamente empaquetado con el suelo circundante y forma una estructura general que soporta tensiones con la base.
(8) Pilotes de hormigón. Los pilotes de hormigón de baja resistencia son un nuevo tipo de pilote desarrollado en los últimos años. La cimentación compuesta formada por pilotes de hormigón de baja resistencia como refuerzos verticales se denomina generalmente cimentación compuesta de pilotes de hormigón de baja resistencia. Debido a que el método de cimentación compuesta de pilotes de hormigón de baja resistencia puede aumentar efectivamente la capacidad de carga de los cimientos y reducir el asentamiento de los cimientos, puede manejar varios cimientos de suelo, como suelo arcilloso, suelo limoso y suelo limoso, y es adecuado para diversas formas de cimientos.
(9) Agitar profundamente. Utilizando otros materiales como cemento o cal como agente principal del agente de curado, la tierra blanda y el agente de curado se agitan a la fuerza en lo profundo de la base a través de una máquina mezcladora profunda especial y una serie de interacciones físicas y químicas entre el agente de curado. y el suelo blando se utilizan para formar una columna de mezcla dura, que junto con la capa de suelo original funciona como una base compuesta. Durante el diseño, la situación específica debe analizarse en detalle y la proporción de mezcla, la tasa de reemplazo, la longitud del pilote, etc. deben ajustarse de acuerdo con las diferentes condiciones geológicas y condiciones de carga para cumplir con los requisitos de capacidad de carga y asentamiento.
3. Inspección de cimentaciones blandas
La inspección de calidad del reemplazo incluye: inspección de calidad de la construcción en capas y aceptación de la calidad del proyecto, principalmente para verificar si el cojín alcanza la densidad requerida por el diseño. La inspección de la calidad de la construcción en capas del cojín se puede llevar a cabo mediante prensado con cuchilla anular, método de relleno de arena, etc. Una vez completado el reemplazo y el llenado, la aceptación de la calidad del proyecto se puede llevar a cabo de acuerdo con los requisitos del proyecto. El método de aceptación puede ser mediante prueba de carga o prueba de penetración estática.
Los métodos de prueba de calidad del pilote incluyen principalmente prueba de carga, prueba de penetración de fuerza estática (dinámica) y prueba de velocidad de onda. La prueba de carga prueba principalmente la capacidad de carga de la base compuesta y la fuerza de penetración estática (dinámica). prueba principalmente pruebas Con respecto al efecto de refuerzo del suelo entre pilotes, el método de velocidad de onda determina principalmente el efecto del tratamiento midiendo el cambio en la velocidad de onda en la base antes y después del tratamiento de los cimientos. La función principal de la prueba de cono estático es evaluar la capacidad de carga permitida del suelo antes y después del tratamiento de los cimientos, pero no es adecuada para grandes estratos de grava y lecho de roca.
Los métodos de ensayo para tratamientos superficiales como la compactación dinámica se dividen en ensayos in situ y ensayos geotécnicos en interiores. Las pruebas in situ pueden utilizar prueba de penetración de fuerza estática (dinámica), prueba de presión lateral, prueba de corte de placa transversal, prueba de carga de placa plana, etc. El número de inspecciones de calidad debe determinarse de acuerdo con las condiciones del sitio y la pendiente de la carretera.
Los métodos de inspección de calidad del método de mezcla profunda incluyen inspección por muestreo, prueba de carga en el sitio, inspección de excavación y otros métodos de inspección. Los registros de construcción deben verificarse rápidamente durante la construcción para garantizar la calidad del proyecto.
En proyectos reales, a menudo se utilizan varios métodos de detección de manera integral. Un método de tratamiento de cimientos también tiene múltiples métodos de detección. Al seleccionar un método de detección, se debe determinar en función de las condiciones del sitio.
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