常用处理技术

常用处理技术（精选十篇）

常用处理技术 篇1

在高速光纤通信系统中, 传输的数据流需要进行格式转换, 即在光纤传输时的串行格式及在电子处理时的并行格式之间转换。串行器———解串器 (一般被称作串并行转换器) 就是用来实现这种转换的。串并行转换器与光电传感器间的接口通常为高速串行数据流, 利用一种编码方案实现不同信令, 这样可从数据恢复嵌入时钟。根据所支持的通信标准, 该串行流可在1.25Gb/s (千兆以太网) 、2.488Gb/s (OC-48/STM-16) 、9.953Gb/s (OC-192/STM-64) 或10.3Gb/s (10千兆以太网) 条件下传输。

2 串并行转换器至成帧器接口

在Sonet/SDH的世界中, 光纤中的数据传输往往采用帧的形式。每帧包括附加信息 (用于同步、误差监视、保护切换等) 和有效载荷数据。传输设备必须在输出数据中加入帧的附加信息, 接收设备则必须从帧中提取有效载荷数据, 并用帧的附加信息进行系统管理。这些操作都会在成帧器中完成。

由于成帧器需要实现某些复杂的数字逻辑, 因而决定了串并行转换器与成帧器间所用的接口技术, 采用标准CMOS工艺制造的高集成度IC。目前的CMOS工艺不能支持10Gb/s串行数据流, 因此串并行转换器与成帧器间需要并行接口。目前最流行的选择是由光网络互联论坛 (Optical Internetworking Forum) 开发的SFI-4, 该接口使用两个速度达622Mb/s的16位并行数据流 (每个方向一个) 。SFI-4与目前很多新型接口一样, 使用源同步时钟, 即时钟信号与数据信号共同由传输器件传输。源同步时钟可显著降低时钟信号与数据信号间的偏移, 但它不能完全消除不匹配PCB线路长度引起的偏移效应。16个数据信号和时钟信号均使用IEEE-1593.6标准LVDS信令。该接口仅需在串并行转换器与成帧器间来回传输数据, 距离较短, 因此无须具备复杂的流控制或误差检测功能。

以太网中也存在类似接口。在10千兆以太网PHY的物理编码子层 (PCS) 与物理介质连接 (PMA) 层之间, IEEE-802.3ae规范提供了一种被称作XSBI的接口。这种10千兆16位接口在每个方向都具有16位并行数据流及源同步时钟。数据和时钟均使用IEEE-1593.6标准LVDS信令。数据通道使用64b/66b编码方案, 其时钟频率为644MHz。

该10千兆以太网规范使用串行接口连接MAC (介质访问控制) 层和PHY (物理) 层。这个被称作XAUI的接口, 也被称为10千兆连接单元接口, 这是一种使用四通道的串行接口, 每个通道传输2.5Gb/s有效载荷数据, 8b/10b编码使每个通道比特率高达3.125Gb/s。该接口一般用于连接MAC和包含PHY及光器件的独立模块。根据几家制造商的多源协议开发的Xenpak光模块使用XAUI接口。后文还将提到XAUI也用于系统背板。

3 成帧器与网络处理器及其他元件间的接口

成帧器与网络处理器间传输的数据可代表很多不同的数据流。Sonet/SDH帧中包含的附加数据表明数据有效载荷中每个数据流的位置, 该信息需要在成帧器与网络处理器及相关器件间传输, 如分类引擎和流量管理器。此外, 网络处理器和相关器件还实现各种复杂的任务, 如数据包传向交换芯片的时序安排, 管理数据包内容以确保没有非法数据进入网络, 以及测量带宽以便特定应用或用户享有优先权。由于这些任务很复杂, 因此需要在成帧器与网络处理器间实施流控制方案。

成帧器、网络处理器与相关器件间通常使用的接口包括Utopia接口、POS-PHY接口、SPI接口和Flexbus接口。每个接口的后缀为level X, 其级别表明标称数据速率。Level2即指每个方向的数据速率为622Mb/s, Level3为2.488Gb/s, level 4为9.953Gb/s, Level 5为39.8Gb/s。因此POS-PHY Level 4的标称带宽为9.953Gb/s。Utopia接口是为包含固定长度ATM单元的数据流而设计的。

POS-PHY接口 (Sonet物理层上的包) 由PMC-Sierra和Saturn开发, 很多特性与U-topia接口相同, 有一项改进功能值得注意, 即POS-PHY能满足不同长度数据包的需要, 而Utopia只适用于固定单元长度。这表明POS-PHY接口是为无须ATM层, 即可在Sonet/SDH传输层上直接传输长度变化的IP包的应用而设计的, 因此被称作Sonet上的数据包。

Flexbus接口由AMCC开发, 可处理Sonet传输层上的变长度IP包。AMCC的Flexbus Level 4已获光网络互联论坛采纳, 作为SPI Level 4 Phase 1 (一般缩写为SPI-4.1) , 并已经作为业界标准规范发布。该规范在每个方向上提供64位并行点至点数据通道, 它使用HSTL class 1 I/O, 源同步时钟频率为200MHz, 还提供四分之一速率接口和16位并行数据通道。

POS-PHY Level 4也已经被光网络互联论坛采纳, 命名为SPI Level 4 Phase 2 (通常缩写为SPI-4.2) 。该接口具有采用IEEE-1593.6标准LVDS的16位并行数据通道, 源同步双数据速率时钟频率最小为311MHz。SPI-4.2的许多应用则使用频率更高的时钟, 因为该接口除了传输数据有效载荷外, 还传送包标签和路由信息。因此, 设计者常常采用SPI-4.2, 每个信号对的数据速率高达840Mb/s, 每个方向的累计带宽可达13.4Gb/s。

尽管SPI-4.2是为Sonet上数据包而开发, 它已被通信业的其他应用所采纳。作为能支持多数据流而且每个数据流中都具有流控制的灵活接口, 它可用作10千兆以太网的有效接口, 还可用于存储区域网络 (SAN) 。目前市场上有各种采用SPI-4.2接口的新产品, 还有一些产品正在开发之中, 除了Sonet/SDH成帧器和网络处理器, 还包括TCP卸载引擎 (TOE) 和10千兆以太网MAC。

4 网络处理器与交换架构间的接口

网络处理器与相关器件及交换架构间的接口有两种类型:一类为不需要在背板传输数据的接口, 另一类为需要在背板传输数据的接口。

对于第一种接口, 位于同一块电路板的网络处理器芯片组和交换架构间的接口可用CSIX Level 1接口实现。该接口采用CSIX Level 1包格式, 包括为交换架构提供路由指令的报头, 以及用于误差检测及纠正的报尾, 还包括数据载荷本身。控制CSIX规范的网络处理器论坛将进一步完善该规范, 增加从一个NPU芯片组通过交换芯片传至另一个NPU芯片的额外指令。这将成为CSIX Level2规范的最主要推进力。该规范还定义了每个方向中使用至多128个HSTL一类I/O的电气互连, 其源同步时钟频率高达250MHz。CSIX Level 1协议与CSIX Level 1电气规范无关, 无论NPU芯片组和交换架构间的经由背板的通信采用何种电气标准, 仍可使用CSIX Level 1协议。

对于第二种接口, 即NPU芯片组与交换架构间需要在通过背板通信, 仍然可以使用CSIX Level 1协议, 但这种电气接口并不合适。信号将穿过连接器, 从端口卡到达系统背板, 经过数英寸到达另一个连接器, 然后进入交换卡。有诸多原因使得越来越多的设计者选择具有嵌入式时钟的串行接口来实现这些连接。首先, 串行接口可最大限度地减少电路板与背板连接器的引脚数, 从而可减小插拔力及对操作系统中电路板的可能损害。其二, 在信号中嵌入时钟和数据的串行接口可完全避免时钟偏移问题。时钟偏移是PCB中数英寸长的并口所面临的主要问题。其三, 串行信号的背板设计者还可提高传输速率, 因为不存在时钟偏移, 也就没有对未来性能的限制。

被成功用作串行背板标准的接口是XAUI, 它是为10千兆以太网开发的。该规范适用于通道排列电路, 无论四通道轨线长度是否匹配, 符合XAUI的器件均能接收无误差数据。该接口使用差分电流模式逻辑信令, 它还采用交流耦合模式, 允许电路板间的参考电压不同。

参考文献

常用的几种养猪场污泥处理技术 篇2

猪场排出去的污染物属有机物，经厌氧发酵效果最佳，但经处理过的污水还未达到最佳标准，不能直接排放，适量用于农田、鱼塘是极佳的营养液。因此猪场的污泥处理必须从生物学及生态学相结合来考虑，才是最经济、最有效的种养业相互促进发展的最佳方式。

猪场养殖废水无论采取何种工艺及措施来进行处理，都应该采取一定的预处理。技术有：沉淀、过滤及离心等固液分离技术来实现预处理。沉淀是废水预处理应用最广泛的方法之一，可在重力作用下悬浮物自然沉淀并且与水分离的处理工艺。猪厂污水是粪尿的结合在做处理之前经过沉淀分离处理。产出有机污泥和有机污水。分离开处理使在之后的处理过程中降低负荷。污泥处理方法主要采取措施如下：

（一）有机微生物发酵讲解方法

有机微生物发酵讲解已经是现在处理有机污染物的有效方法措施，基本原理是利用微生物发酵剂在一定条件下分解无用有机物，产生有用有机物重新利用。有机污泥经过微生物发酵菌剂处理分解后的生成有用的有机物，可以直接施撒到农田、果园作为相当好的有机肥使用，实现处理达标后循环使用，有效改善养殖环境，减少对周边环境的威胁。

（二）有机污水处理方法

1、自然处理法。利用大自然对污水进行自我净化的原理来发挥作用。

2、人工厌氧处理法。也称沼气工程主要是提高污泥浓度和改善废水与污泥混合效果为基础的一系列高负荷反应器生物发展来处理废水。

3、人工好氧处理法。基本原理是利用微生物在好氧条件下分解有机物，同时合成自身细胞，可生物讲解的有机物最终可被完全氧化为简单有机物。

4、厌氧-好氧处理法。

菜鸟处理照片的常用武器 篇3

1去背景

案例：MM的造型还不错，但由于取景时机不佳，照片背景显得有些杂，比如MM身后的游客，MM要求把她的造型取出，其他的一概不要。

方法：用“轻松换背景”软件（下载地址：http://search.greendown.cn/soft/2830.html）可以很简单地做到。软件为绿色软件，直接运行RecomposIt.exe文件即可。

2美容

案例：MM的嘴唇上有一颗痣，按理说应该是颗“美人痣”，但MM非要把它去掉，面部有些地方光线不行……

方法：非常Face（下载地址：http://soft.iface.com.cn/）是一款极易上手的美容软件，不但可以去痣、去皱，还可以隆鼻、小嘴、双眼皮……

美容

好了，单击“照片前后对比”，可以比较美化后的效果，如果觉得不错，单击“保存”即可。

3照片变清晰

案例：拍摄出的照片好像有一层雾的感觉，模糊不清。

方法：有一款小软件叫“图片自动变清晰”（下载地址：http://nbbbs.ccw.com.cn/thread-10142-1-1.html），只要一步，即可让照片神奇地清晰起来。该软件为绿色软件，直接运行即可。

4给图片加马赛克

案例：拍摄的照片有多余的背景或人物在里面。

方法：用抠图方法虽然可以去除，但抠图后会留下明显的痕迹，遇到这种情况，可以给多余的背景或人物加上马赛克效果。“给图片加马赛克”软件（下载地址：http://www.xuexi86.com/xuexi86_article/d3/2045.html）是一款专门给图片加马赛克的小软件。

5图片合成

案例：MM要把自己的照片加到风景画中。

方法：用“图片合成”（下载地址：http://www.skycn.com/soft/25549.html）只需三步即可轻松做到。

有了这几款软件，还怕MM对你的拍摄技术不满意么？

自来水厂常用的几种水处理消毒技术 篇4

城镇供水所用的水源, 一般为地面水或地下水。任何地面水或多或少都受到生活污水和工业废水的污染, 就是已经通过混凝沉淀、过滤等净化处理, 但也不能把有害的细菌、病原菌及其它微生物完全去除。水源是地下水时, 水质虽然较好, 但也会受到不同程度的污染, 尤其是浅层地下水, 容易受到周围环境、特别是生活污水的影响和污染, 这些有害的细菌, 成为人体有害的传播介质。同时, 自来水在输送和贮存过程中, 可能会受到细菌污染, 为了保障人民的身体健康, 防止水致疾病的的传播, 使供水水质达到GB5749-2006《生活饮用水卫生标准》, 必须采用消毒来保证水质, 通过消毒处理后的自来水可以控制消除水中的病原菌、病毒和其他致病性病菌传播的问题, 《生活饮用水卫生标准》中要求消毒液与水的接触时间不少于30分钟后, 出厂水及给水管道的管网末梢水维持一定的余氯就可以保证饮用水的安全。

(二) 氯消毒技术的应用

到目前为止, 自来水厂主要以氯为消毒剂, 可用来消除水中的细菌和有机物, 氯加到水中后生成的次氯酸HOCL和次氯酸根OCL-, 而氯能起到消毒作用的主要成分是次氯酸HOCL, 次氯酸HOCL是很小的中性分子, 容易扩散到带负电的细菌表面, 并通过细菌壁到细菌内部, 因氧化作用破坏了细菌的酶系统, 因酶是促进葡萄糖吸收和新陈代谢作用的催化剂, 从而使细菌死亡;次氯酸根OCL-也具有杀菌能力, 但因带有负电, 不容易接近带负电的细菌表面, 杀菌能力比HOCL差得多。氯消毒主要受到加氯量、氯与水的接触时间、水的浑浊度、水的PH值、水温、氨氮含量等因素的影响。

1. 液氯消毒

采用氯瓶贮存液氯进行消毒, 在常温下, 当按规定打开氯阀时, 液态氯变成气态氯, 氯气是一种氧化能力很强的黄绿色有毒气体, 是一种具有特殊强烈刺鼻味的窒息性气体。加氯气消毒的原理:

(1) 当水中无氨氮存在时, 反应式是:

氯消毒的作用主要是次氯酸HOCL, 并不是氯气本身。

(2) 当水中存在氨氮, 则产生如下反应:

从上述三个反应式中可见, 在含氨氮的原水中, 随着加氯量的不断增加, 氯胺的性质产生变化, 分别生成一氯胺NH3CL、二氯胺NHCL2、三氯胺NCL3, 氯胺的消毒作用比次氯酸要慢的多。

2. 次氯酸钠消毒

次氯酸钠内的有效氯, 因容易受日光、温度的影响而分解, 所以采用次氯酸钠发生器就地制造、应用。次氯酸钠发生器利用钛阳极电解食盐水而产生次氯酸钠, 起反应式为:

次氯酸钠在水溶液中的反应式为:

由发生器生产出的次氯酸钠, 是淡黄色透明液体, 次氯酸钠的灭菌原理主要是通过它的水解形成次氯酸HOCL, 次氯酸进行消毒。

3. 氯胺消毒

当原水有机物较多, 含氨量高, 给水管网中藻类和细菌有再生长的可能, 要达到出厂水全部都是游离氯确实有困难, 或者需要减轻或避免自来水中的氯酚臭味时, 可以考虑使用氯胺消毒。氯胺消毒是同时向水中加氯和加氨, 氨可以是液氨、硫酸铵或氯化铵溶液;一般重量比控制在氨∶氯=1∶3或1∶6, 在水位高时可取1∶3, 在水温低时1∶6;除了控制加氯量和加氨量外, 还要注意投药的顺序, 一般是“先氯后氨”。氯和氨作用后生成氯胺, 如果天然水中含有氨氮, 也可和氯反应生成氯胺。氯胺消毒的杀菌持续时间长, 所以当给水管和给水管网很长时, 可防止细菌在管网中再度生长, 但氯胺是逐渐放出次氯酸, 其杀菌能力远比游离氯差, 所以需要有2小时以上的接触时间。

4. 漂白粉消毒

漂白粉是氯气和石灰加工而成, 其组织复杂, 分子式一般可写成Ca (OCl) 2, 含氯量为25%~30%, 漂白精的分子式为Ca (OCl) 2, 含氯量为50%~60%, 易受光、热和潮气作用而分解, 含氯量随之降低, 贮藏在干燥和通风处。漂白粉与水作用的反应式为:

消毒原理与氯相同。

(三) 二氧化氯消毒技术的应用

近年来, 自来水厂陆续采用了二氧化氯发生器, 由发生器生产出的二氧化氯溶液对自来水进行消毒, 二氧化氯是黄绿色气体, 有一种辛辣的气味, 在水溶液中相当稳定, 可作为消毒剂安全使用。它的水溶液颜色和浓度有关, 低浓度时为黄绿色, 高浓度时为桔红色。是一种高效氧化剂, 有强大的去色和漂白能力。

二氧化氯发生器, 是一种运行成本很低、药物投加准确、消毒效果极佳的设备, 不含制氯厂出品的那些复杂甚至有害的成份, 使用氯酸钠与盐酸定量滴定, 控制反应生成量的办法来实现, 其总反应表达如下:

对经水传播的病原微生物, 包括病毒、牙孢及水路系统中的异氧菌、硫酸盐还原菌和真菌均有很好的消毒效果。它主要的作用是对细胞壁有较好的吸附和透过性, 可有效地氧化细胞内含基的酶, 并可快速地控制微生物蛋白质的合成。二氧化氯先同水发生反应产生亚氯酸HCl O2, 亚氯酸是一种相当弱的弱酸, 具有氧化漂白作用。

二氧化氯被认为是氯消毒剂的理想替代品。二氧化氯的消毒机理主要是通过吸附、渗透作用, 进入细胞体, 氧化细胞内酶系统和生物大分子, 较好地杀灭细菌、病毒, 且不对动、植物产生损伤, 杀菌作用持续时间长, 受PH影响不敏感。二氧化氯与水中有机物的反应为氧化作用, 而氯则以取代反应为主。

(四) 臭氧消毒技术的应用

臭氧一种强氧化剂、消毒剂和杀病毒剂, 化学分子式是O3, 它是淡蓝色、强烈刺激性有毒气体, 具强氧化性, 可自动分解为氧气, 属易燃易爆品。臭氧常用空气作为原料制备, 空气须先经过净化和干燥处理以提高臭氧生产率, 防止设备积垢, 和降低能量消耗, 经过净化和干燥过的空气, 进入臭氧发生系统, 制备臭氧, 臭氧在水中的溶解度有限, 必须有臭氧和水的接触室, 以及尾气回收利用和处置设备, 才能提高使用效率。但由于臭氧制取设备复杂, 投资大, 运行费用高, 一直没有得到普遍推广。

臭氧的消毒机理包括直接氧化和产生自由基的间接氧化, 与氯和二氧化氯一样, 通过氧化来破坏微生物的结构, 达到消毒的目的。因此消毒效果与其氧化还原电位直接相关。

由于臭氧分子不稳定, 易自行分解, 在水中保留时间很短, 小于30分钟, 因此不能维持管网持续的消毒效率, 而且臭氧消毒产生溴酸盐、醛、酮等副产物, 其中溴酸盐在水质标准中有规定, 醛、酮等副产物部分是有害健康的化合物, 部分使管网水生物稳定性下降, 因此臭氧消毒在使用中受到一定的限制。对于大、中型管网系统, 采用臭氧消毒时必须依靠氯来维持管网中持续的消毒效果。

(五) 紫外线消毒技术的应用

氯消毒、二氧化氯消毒、臭氧消毒是化学法消毒, 而紫外线则是物理消毒, 紫外线是指电磁波波长处于200~380nm的光波, 紫外线消毒机理与其它氧化剂不同, 是利用波长254nm及其附近波长区域对微生物DNA的破坏, 阻止蛋白质合成而使细菌不能繁殖。由于紫外线对隐孢子虫的高效杀灭作用和不产生副产物, 紫外线消毒在给水处理中显示了很好的市场潜力。因为氯消毒不能有效杀灭隐孢子虫卵囊, 而紫外线对隐孢子虫卵囊有很好杀灭效果。而且在常规消毒剂量范围内紫外线消毒不产生有害副产物, 但紫外线消毒不能维持管网内持续的消毒效果, 在大型水厂的应用必须跟氯结合, 其使用目前还受到一定限制。

(六) 各种消毒技术的优缺点及其适用条件见下表

(七) 结语

在氯、二氧化氯、臭氧和紫外线等主流消毒技术中, 紫外线及其组合消毒技术由于其消毒效率高, 不产生消毒副产物或产生的消毒副产物少在给水处理中将有很好的前途。为综合利用不同消毒技术的优点, 采用由不同消毒技术的优点, 采用由不同消毒技术结合的组合工艺和多级屏障消毒技术将是未来发展趋势。

摘要：不论采用地面水或地下水作为水源, 为保证水质安全都必须进行消毒, 而自来水厂常用的几种水处理消毒技术分别是氯消毒、二氧化氯消毒、臭氧消毒、紫外线消毒, 消毒的目的是去除水中对人体有害的微生物, 达到安全饮用的目的。

关键词：次氯酸,二氧化氯,臭氧,紫外线

参考文献

水处理常用换算公式 篇5

丈 1丈=10尺=3.3333...m，1m=0.3丈 中国 尺 1尺=10寸=0.3333...m，1m=3尺 中国 寸 1寸=10分=0.0333...m，1m=30寸 中国 分（市）1分=0.00333...m，1m=300分 中国 米 m 基本单位 名称 符号 换算关系 备注 千克平方米 kg·m2 1kg·m2 盎司平方英寸 oz·in2 1oz·in2=1.8290*10-5kg·m2 磅平方英寸 lb·in2 1lb·in2=2.92640*10-4kg·m2 磅平方英尺 lb·ft2 1lb·ft2=0.0421401kg·m2 质量流量;名称 符号 换算关系 备注

磅每秒 lb/s 1lb/s=0.453592kg/s 磅每分 lb/min 1lb/min=7.55987*10-3kg/s 磅每小时 lb/h 1lb/h=1.25998*10-4kg/s 磅勒格每秒 slug/s 1slug/s=14.5939kg/s 磅勒格每分 slug/min 1slug/min=0.243232kg/s 磅勒格每小时 slug/h 1slug/h=0.00405386kg/s 英吨每小时 Ukton/h 1Ukton/h=0.282235kg/s 美吨每小时 Uston/h 1Uston/h=0.251996kg/s

运动粘度,热扩散率;名称 符号 换算关系 备注 斯托克斯 St 1St=10-4m2/s 厘斯 cSt 1cSt=10-6m2/s 二次方英寸每秒 in2/s 1in2/s=6.4516*10-4m2/s 二次方英寸每小时 in2/h 1in2/h=1.79211*10-7m2/s 二次方英尺每秒 ft2/s 1ft2/s=9.2903*10-2m2/s 二次方英尺每小时 ft2/h 1ft2/h=2.58064*10-5m2/s

应力、压强、压力； 名称 符号 换算关系 备注

磅达每平方英尺 pdl/ft2 1pdl/ft2=1.48816Pa 磅力每平方英寸 lbf/in2 1 lbf/in2=144 lbf/ft2=6894.76Pa 磅力每平方英尺 lbf/ft2 1 lbf/ft2=47.3880 kPa 英吨力每平方英寸 tonf/in2 1tonf/in2=2240 lbf/in2=1.54443*107Pa 英吨力每平方英尺 tonf/ft2 1tonf/ft2=2240 lbf/ft2=1.07252*105Pa 短吨力每平方英尺 sh tonf/ft2 1sh tonf/ft2=2000 lbf/ft2=95760.5Pa

名称 符号 换算关系 备注

毫米汞柱 mmHg 1mmHg=133.322Pa 在0℃时 毫米水柱 mmH2O 1mmH2O=9.80665Pa 英寸汞柱 inHg 1inHg=3386.39Pa 在0℃时 英寸水柱 inH2O 1inH2O=249.082Pa 在3.98℃时 英尺水柱 ftH2O 1ftH2O=2988.98Pa 在3.98℃时 托 Torr，mmHg 1Torr=1mmHg=133.322Pa 工程大气压 at，kgf/cm2 1at=98066.5Pa 标准大气压 atm 1atm=760mmHg=101325Pa 盎司力每平方英尺 ozf/ft2 1ozf/ft2=2.99252Pa 磅达每平方英寸 pdl/in2 1pdl/in2=214.296Pa

名称 符号 换算关系 备注

帕（斯卡）Pa，N/m2 基本导出单位 兆帕 MPa 1MPa=106Pa =N/mm2 吉帕 GPa 1GPa=1000 MPa=109Pa 千帕 kPa 1kPa=1000Pa 达因每平方厘米 dyn/cm2 1dyn/cm2=0.1Pa 皮兹 pz 1pz=1000Pa 巴 bar 1bar=0.1MPa=106dyn/cm2 千克力每平方厘米 lat,kgf/cm2 1kgf/cm2=98066.5Pa 千克力每平方米 kgf/m2 1kgf/m2=9.80665Pa 吨力每平方米 tf/m2 1tf/m2=9806.65Pa

线密度； 名称 符号 换算关系 备注 千克每米 kg/m 基本导出单位

旦、旦尼尔 den 1den=0.111112*10-6kg/m 磅每英寸 lb/in 1lb/in=17.8580kg/m 磅每英尺 lb/ft 1lb/ft=1.48816kg/m 磅每码 lb/yd 1lb/yd=0.496055kg/m 磅每英里 lb/mile 1lb/mile=2.81849*10-4kg/m 英吨每英里 ton/mile 1ton/mile=0.631342kg/m 英吨每码 ton/yd 1ton/yd=0.00111116kg/m

温度； 名称 符号 换算关系 备注 华氏度 °F 5/9K 兰氏度 °R 5/9K 开氏度 °K 1K 度 deg 1K

体积容积；

名称 符号 换算关系 备注

美配克 pk 1pk=8dry qt=8.80976L 美蒲式耳 bu 1bu=4pk=35.2391L 美干品脱 US dry pint 1US dry pint=0.550610L 美干夸脱 dry qt 1dry qt=1.10122L 美干桶 bbl(dry)1bbl(dry)=7056in3=115.627L 板英尺 board foot 1board foot=128ft3=3.62456m3 考得 cord 1cord=128ft3=3.62456m3 美干加仑 US dry gallon 1US dry gallon=0.125bu=4.40488L 小桶 firkin 1ferkin=34.0687L=72 liq pt 升（立方分米）L、l、dm3 1L=0.001m3 基本导出单位

名称 符号 换算关系 备注

美米宁 US minim 1USminim=0.0616115cm3 英加仑 UK gal 1UKgal=4UKqt=4.54609L 配克 peck 1peck=2UKgal=9.09218L 蒲式耳 bushel 1bushel=4pecks=36.3687L 美液打兰 UK fl dr 1UK fl dr=60UK min=3.55163cm3 美液盎司 US fl oz 1Us fl oz=8fl dr=0.0295735L 美及耳 gi 1gi=4US fl oz=0.118294L 美液品脱 liq pt 1liq pt=4gi=0.473176L 美液夸脱 liq qt 1liq qt=1liq pt=0.946353L 美加仑 US gal 1USgal=4liq pt=3.78541 dm3

名称 符号 换算关系 备注

立方米 m3 1m3=0.0015亩=0.0069444...in2 基本导出单位 立方英尺 ft3 1ft3=1728in3=0.0283168m3 立方码 yd3 1yd3=27ft3=0.764555m3 立方英寸 in3 1in3=1.63871*10-5m3 英米宁 UK min 1UKmin=0.0591939cm3 英液打兰 UK fl dr 1UK fl dr=60UKmin=0.00355163L 英液盎司 UK fl oz 1UK fl oz=8UK fl dr=0.0284131L 及耳 gi 1gi=5UK fl oz=0.142065L 英品脱 UK pt 1UKpt=4gi=0.568261L 英夸脱 UK qt 1UKqt=2UKpt=1.13652L

体积流量； 名称 符号 换算关系 备注 石油桶每秒 158.987*10-3m3/s 石油桶每分 2.64979*10-3m3/s 石油桶每小时 0.0441631*10-3m3/s 立方英寸每秒 in3/s 1in3/s=16.38710*10-6m3/s 立方英寸每分 in3/min 1in3/min=0.273118*10-6m3/s 立方英寸每小时 in3/h 1in3/h=4.55196*10-9m3/s 立方英尺每秒 ft3/s 1ft3/s=0.0283168*m3/s 立方英尺每分 ft3/min 1ft3/min=0.471947*10-3m3/s 立方英尺每小时 ft3/h 1ft3/h=7.86579*10-6m3/s 立方码每秒 yd3/s 1yd3/s=7.64.555*10-3m3/s

名称 符号 换算关系 备注

立方码每分 yd3/min 1yd3/min=12.7426*10-3m3/s 立方码每小时 yd3/h 1yd3/h=0.212376*10-3m3/s 英加仑每秒 Ukgal/s 1Ukgal/s=4.54609*10-3m3/s 英加仑每分 Ukgal/min 1Ukgal/min=7.57682*10-5m3/s 英加仑每小时 Ukgal/h 1Ukgal/h=1.26280*10-6m3/s 美加仑每秒 Usgal/s 1Usgal/s=3.78541*10-3m3/s 美加仑每分 Usgal/min 1Usgal/min=0.0630902*10-3m3/s 美加仑每小时 Usgal/h 1Usgal/h=1.05150*10-6m3/s 质量；

名称 符号 换算关系 备注 克 g 1g=0.001kg 千克（公斤）kg 基本计量单位 毫克 mg 1mg=10-6kg 吨 t、T 1t=1000kg 生活中，质量常称为重量。原子质量单位 u 1u=1.6605655*10-27kg 克拉（米制）metric carat 1metric carat=2*10-4kg 公担 q 1q=100kg 磅 lb 1lb=16oz=0.45359237kg 盎司 oz 1oz=16dr=28.3495g 打兰 dr 1dr=1.77185 g

名称 符号 换算关系 备注 格令 gr 1gr=0.06479891 g 英石 st 1st=14 lb=6.35029kg 夸特 qr、qtr 1qr=28 lb=12.7006kg 英担 cwt 1cwt=112 lb=50.8023kg 短担 sh cwt 1sh cwt=100 lb=45.3592kg 长担 1长担=112 lb=50.8023kg 英吨 ton 1ton=2240 lb=1016.05kg 短吨 sh ton 1sh ton=2000 lb=907.185kg 长吨 long ton 1long ton=2240 lb=1016.05kg 斯克鲁普尔 scr 1scr=20gr=1.29598g 名称 符号 换算关系 备注

盎司（药衡）ap oz 1ap oz=480gr=31.1035g 盎司（金衡）oz tr(英)、oz t(美)1oz tr==480gr=31.1035g 磅(金衡)pound troy 1pound troy=5760gr=0.373242kg 打兰(药衡)ap dr 1ap dr=3scr=3.88793g 英化验吨 UK assay ton 1UK assay ton=32.667g 美化验吨 US assay ton 1US assay ton=29.166g 斯勒格 slug 1slug=14.5939kg 国际谷物蒲式耳 inter.Corn bushel 1international lb=27.2155kg 道尔登 dalton 1dalton=1u=1.66057*10-27kg 本尼威特、辩士重 dwt 1dwt=24gr=1.55517g 名称 符号 换算关系 备注

吉磅 geepound、slug 1geepound=14.5939kg 担（市）1担=100斤=50kg 斤 1斤=10两=0.5kg 两 1两=10钱=0.05kg

Corn bushel=60 钱 1钱=10分=0.005kg 分（市）1分=0.001斤=0.0005kg 磅每秒 lb/s 1lb/s=0.453592kg/s 磅每分 lb/min 1lb/min=7.55987*10-3kg/s 磅每小时 lb/h 1lb/h=1.25998*10-4kg/s 磅勒格每秒 slug/s 1slug/s=14.5939kg/s 名称 符号 换算关系 备注

常用处理技术 篇6

关键词 城市道路；软土地基；处理方法

中图分类号 U4 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2010)121-0052-01

某地带软土分布较广，路线不可避免地穿过软土地段。由于软土天然含水量高，透水性差，抗剪强度低，压缩性高，流变性显著等特点，在软土上修筑的路基因不均匀沉降或剩余沉降过大会产生各种破坏和失稳现象。如施工期发生路基开裂、塌滑；施工期及运营期长期不断的路基下沉或突然的大量下沉、滑移等现象。这些现象最严重的是路基整体坍滑，滑弧切入地基软弱土层之中。乃至进而影响到道路结构，危害工程的安全。因此，要保证路基稳定首先要进行软土地基的加固处理，这就使得提高路基的稳定性和承载能力在施工中显得尤为重要。

1 表层处理法

表层处理法用于地表面极软弱的情况。该法是通过排水、敷设或增添材料等办法，提高地表强度，防止地基局部剪切变形，保证施工机械作业；同时尽可能把填土荷载均匀地分布于地基上。属于这类处理方法的有:表层排水法，砂垫层法，敷设材料法，添加剂法等等。

1.1 表层排水法

对土质较好因含水量过大而导致的软土地基，在填土之前，地表面开挖沟槽，排除地表水，同时降低地基表层部分的含水率，以保障施工机械通行。为了发挥开挖出的沟槽在施工中达到盲沟的效果，应回填透水性好的砂砾或碎石。

1.2 砂垫层法

对于地基上部软土层极薄且含水量大时，在软土地基上敷垫0.5ｍ～1.2ｍ左右厚的砂垫层。这样可达到固结软土层，使砂垫层起到上部排水层作用；同时，砂垫层又成为填土内的地下排水层，以降低填土内的水位；在进行填土及地基处理施工时，为施工机械提供良好的通行条件。

1）设计。如采用机械施工，在确定砂垫层厚度时，应考虑机械的重量，轮胎对地面接触压力，偏心程度及软土地基表层强度等。在极软地基上，仅用砂垫层来确保大型施工机械的通行，往往需要较厚的砂垫层，是不经济的，所以常与表层排水或敷垫材料等法并用。填土面积大且排水距离长，预计有多处地下水渗出时，若仅用山砂作砂垫层，不能获得充分排水效果，应采用设置盲沟，砂垫层内的排水距离宜短不宜长。2）施工。砂垫层施工时应设放样板。摊铺作业一般采用自卸汽车与推土机联合操作。要尽量做到均匀一致。用透水性差的粉土作填料时，其坡脚附近的砂垫层一旦被土覆盖，就有可能妨碍侧向排水，因此对砂垫层的端部要妥善处理。

1.3 敷垫材料法

对于地基土层不均匀，可能发生局部不均匀沉降和侧向变位，可利用所敷垫材料的抗剪和拉抗力，来增强施工机械的通行，均匀地支承填土荷载、减少地基局部沉降和侧向变位，以提高地基的支承能力。敷垫材料主要有化纤无纺布、土工布、玻璃纤维格栅等被广为采用。

设计、施工注意事项：1）应注意地基表层强度，施工机械重量，以及填土荷载大小和宽度等，据以选用合适的敷垫材料。2）施工机械通过区域，使局部地段产生较大的拉压力，应作特别的补强。3）敷垫材料四周应超过填土边缘，端部卷入填土内，上面用填土压紧。4）在特别软的地基上进行第一层填土时，可使用放置干筏上的手摇传送带撒铺，有时也用皮带抛射式撒砂机撒铺。5）第一次撒布厚度应尽可能薄些，并要求用透水性好的河砂为材料。含砾石时，要注意不使其损坏敷垫物。

1.4 添加剂法

对于表层为粘性土时，在表层粘性土内渗入添加剂，改善地基的压缩性能和强度特性，以保施工机械的行驶。同时也可达到提高填土稳定及固结的效果。添加材料通常使用的是生石灰，熟石灰和水泥。石灰类添加材料通过现场拌和或厂拌，除了降低土壤含水量、产生团粒效果外，对被固结的土随着时间的推移会发生化学性固结，使粘土成分发生质的变化，从而促进土体稳定。

设计、施工注意事项：1）生石灰消解程度的判断。生石灰消解过程伴随体积膨胀，在此期间进行碾压，不可能获得预期效果。因此在固结时要掌握发热温度、准确判断消解结束时间。2）添加材料的配比设计。添加材料的适当剂量，要根据所处理的土质，施工方法和试验配比的结果来决定。一般有改良土、石灰土、水泥稳定土较为常用。改良土是利用现场地基土掺石灰（一般含灰6％）后再次利用，其施工方便、造价低；石灰土是用黄土掺石灰（一般含灰10％～12％）后使用，其造价较改良土要高；水泥稳定土是用黄土掺水泥（一般含水泥3％～5％）后使用，其造价较贵，在秋、冬季雨天施工时，工期短时不得已采用，其优点是不需太长的养生时间，就可使地基固化板结达到施工要求的强度。3）固结与养生。用水泥或熟石灰处理，在拌和一结束即产生固结。用生石灰处理，从拌和时的初步碾压到生石灰消解结束，要进行二次固结，若强度足够可不必养生。但因土质或施工条件不同，被处理过的土质强度增长也各不相同，大体上以养生一周后的强度为所要求的固结强度。

2 竖向排水法

在粘性土地基中设置垂直的排水柱，以缩短排水距离，促进地基排水固结，增加抗剪强度。由于垂直排水柱所用材料不同，分为砂井和纸板排水两种。下面主要讲述砂井排水法方面的一些问题。砂井排水法根据砂井的施工方法不同，可分为打入式、振动式、螺旋钻式、水射式及袋装式等。本法很少单独使用，多与加载法或缓速填土法并用，对层厚大，均质的粘土地质最为有效；对泥炭质地基效果稍差。粘性土层固结所需时间ｔ与垂直方向最大排水距离Ｄ的平方成正比。很清楚，粘土层越厚，所需固结时间就越长。

施工程序：1）铺砂。在砂井施工之前，地表面先铺一砂垫层。并设置排水沟，使填土内不致有较高的地下水位。2）打入排水砂井。其法有打入式、振动沉桩式、射水式、螺旋钻进式及袋装式等。无论何种方式一般的沉入深度为15ｍ～20ｍ，超过这一深度工程费用明显增大。①打入式和振动沉桩式。这是最常用的两种方式。使用履带式起重机时沉入深度为10ｍ左右；使用特制的钢打桩架，沉入深度可达30ｍ。桩径一般采用30cm～50cm，间距为1.5～3.0ｍ。②射水式。该法与别的方法相比对地基扰动最小，在水源丰富，排泥处理无困难时宜采用。③螺旋钻进式和袋装式。螺旋钻进式的直径为40cm～100cm，钻入深度15m左右，本法对地基扰动较小，但施工速度慢。袋装式是为了避免井内所填的砂被土壤切断，不能排水，而把砂装入直径12cm左右的柔韧透水袋内。

参考文献

[1]周利灌浆法在加固处理软路基中的应[J].公路交通科技,2006,08:25.

常用桥梁地基处理方法浅析 篇7

基础是桥梁和地基之间的连接体。基础把桥梁竖向体系传来的荷载传给地基。从平面上可见, 竖向结构体系将荷载集中于点, 或分布成线形, 但作为最终支承机构的地基, 提供的是一种分布的承载能力。

如果地基的承载能力足够, 则基础的分布方式可与竖向结构的分布方式相同。但有时由于土或荷载的条件, 需要采用满铺的伐形基础。伐形基础有扩大地基接触面的优点, 但与独立基础相比, 它的造价通常要高的多, 因此只在必要时才使用。不论哪一种情况, 基础的概念都是把集中荷载分散到地基上, 使荷载不超过地基的长期承载力。因此, 分散的程度与地基的承载能力成反比。

如果地基承载力不足, 就可以判定为软弱地基就必须采取措施对软弱地基进行处理。软弱地基系指主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性土层构成的地基。在建筑地基的局部范围内有高压缩性土层时, 应按局部软弱土层考虑。勘察时应查明软弱土层的均匀性、组成、分布范围和土质情况, 根据拟采用的地基处理方法提供相应参数。冲填土尚应了解排水固结条件。杂填土应查明堆积历史, 明确自重下稳定性、湿陷性等基本因素。

1 桥梁工程桩基施工混凝土中存在的几个技术问题

1.1 桩基施工中护壁混凝土强度等级应与桩

基混凝土的强度等级一样, 且护壁应高出地面至少30厘米, 另外应对护壁进行仔细检查有无漏水和渗水。

1.2 桩基混凝土配合比, 应在施工前选择取料

场对原材料进行检测合格后, 分人工挖孔桩和钻孔桩进行配合比设计, 一般情况下, 钻孔桩水下混凝土的坍落度比人工挖孔桩混凝土坍落度要大, 但无论何种混凝土都应满足施工工艺的具体要求, 如混凝土坍落度、初凝时间、终凝时间等, 其中最重要是混凝土粘聚性和保水性一定要好。

1.3 混凝土灌注前应仔细对孔底进行检查, 检查孔底有无积水和沉渣。

一般情况下, 沉渣较容易清除, 但由于地下水位比较高时, 积水就难清尽, 鉴于此一般有两种处理方法:一是地下水量较少时, 可在第一盘混凝土灌注前使用海绵、毛毡等物品尽量将孔底积水吸干净, 一旦吸干净就可以立即进行混凝土灌注;且第一盘混凝土的水泥用量应适大加大, 灌注高度应严格进行控制, 也利混凝土充分振捣;一是地下水量较大采用海绵、毛毡无法吸干净时, 可以考虑按钻孔桩进行水下混凝土灌注。

1.4 钻孔桩水下混凝土灌注应仔细对每盘混凝土下料量和导管拔管高度进行严格的计算。

否则极易出现导管拔出混凝土以造成断桩, 另外, 应将混凝土灌注超过桩顶设计标高至少0.8米, 也保证将桩头凿出浮浆后桩顶的混凝土质量。

1.5 人工挖桩混凝土灌注首先应将孔积水, 特

别是串筒润湿而流下的积水吸干净, 避免孔底混凝土由于积水而使混凝土局部水灰比增大而出现混凝土强度偏低, 严重时会造成混凝土离析, 另外灌注过程中, 应严格控制混凝土振捣高度, 保证混凝土振捣充分避免漏振和过振, 最后随着桩基混凝土的不断上升, 桩基表面由于混凝土振捣而产生的浮浆不断增加, 这时应用捉桶将表面的浮浆捉出倒掉, 特别是接近桩顶更是如此, 也避免由于混凝土配合比失真而造成桩顶出现低强度区。

2 常用的桥梁地基处理方法

常用的地基处理方法有:换填垫层法、强夯法、砂石桩法、振冲法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、预压法、夯实水泥土桩法、水泥粉煤灰碎石桩法、石灰桩法、灰土挤密桩法和土挤密桩法、柱锤冲扩桩法等。

2.1 换填垫层法适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理。

其主要作用是提高地基承载力, 减少沉降量, 加速软弱土层的排水固结, 防止冻胀和消除膨胀土的胀缩。

2.2 强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度

的粉土与粘性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。强夯置换法适用于高饱和度的粉土, 软-流塑的粘性土等地基上对变形控制不严的工程, 在设计前必须通过现场试验确定其适用性和处理效果。强夯法和强夯置换法主要用来提高土的强度, 减少压缩性, 改善土体抵抗振动液化能力和消除土的湿陷性。对饱和粘性土宜结合堆载预压法和垂直排水法使用。

2.3 砂石桩法适用于挤密松散砂土、粉土、粘性

土、素填土、杂填土等地基, 提高地基的承载力和降低压缩性, 也可用于处理可液化地基。对饱和粘土地基上变形控制不严的工程也可采用砂石桩置换处理, 使砂石桩与软粘土构成复合地基, 加速软土的排水固结, 提高地基承载力。

2.4 振冲法分加填料和不加填料两种。

加填料的通常称为振冲碎石桩法。振冲法适用于处理砂土、粉土、粉质粘土、素填土和杂填土等地基。对于处理不排水抗剪强度不小于20k Pa的粘性土和饱和黄土地基, 应在施工前通过现场试验确定其适用性。不加填料振冲加密适用于处理粘粒含量不大于10%的中、粗砂地基。振冲碎石桩主要用来提高地基承载力, 减少地基沉降量, 还可用来提高土坡的抗滑稳定性或提高土体的抗剪强度。

2.5 水泥土搅拌法分为浆液深层搅拌法 (简称湿法) 和粉体喷搅法 (简称干法) 。

水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粘性土、粉土、饱和黄土、素填土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。不宜用于处理泥炭土、塑性指数大于25的粘土、地下水具有腐蚀性以及有机质含量较高的地基。若需采用时必须通过试验确定其适用性。当地基的天然含水量小于30% (黄土含水量小于25%) 、大于70%或地下水的p H值小于4时不宜采用于法。连续搭接的水泥搅拌桩可作为基坑的止水帷幕, 受其搅拌能力的限制, 该法在地基承载力大于140k Pa的粘性土和粉土地基中的应用有一定难度。

2.6 高压喷射注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土地基。

当地基中含有较多的大粒径块石、大量植物根茎或较高的有机质时, 应根据现场试验结果确定其适用性。对地下水流速度过大、喷射浆液无法在注浆套管周围凝固等情况不宜采用。高压旋喷桩的处理深度较大, 除地基加固外, 也可作为深基坑或大坝的止水帷幕, 目前最大处理深度已超过30m。

2.7 预压法适用于处理淤泥、淤泥质土、冲填土等饱和粘性土地基。

按预压方法分为堆载预压法及真空预压法。堆载预压分塑料排水带或砂井地基堆载预压和天然地基堆载预压。当软土层厚度小于4m时, 可采用天然地基堆载预压法处理, 当软土层厚度超过4m时, 应采用塑料排水带、砂井等竖向排水预压法处理。对真空预压工程, 必须在地基内设置排水竖井。预压法主要用来解决地基的沉降及稳定问题。

2.8 夯实水泥土桩法适用于处理地下水位以上的粉土、素填土、杂填土、粘性土等地基。

该法施工周期短、造价低、施工文明、造价容易控制, 目前在北京、河北等地的旧城区危改小区工程中得到不少成功的应用。

2.9 水泥粉煤灰碎石桩 (CFG桩) 法适用于处理粘性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基。

对淤泥质土应根据地区经验或现场试验确定其适用性。基础和桩顶之间需设置一定厚度的褥垫层, 保证桩、土共同承担荷载形成复合地基。该法适用于条基、独立基础、箱基、筏基, 可用来提高地基承载力和减少变形。对可液化地基, 可采用碎石桩和水泥粉煤灰碎石桩多桩型复合地基, 达到消除地基土的液化和提高承载力的目的。

2.1 0 石灰桩法适用于处理饱和粘性土、淤泥、淤泥质土、杂填土和素填土等地基。

用于地下水位以上的土层时, 可采取减少生石灰用量和增加掺合料含水量的办法提高桩身强度。该法不适用于地下水下的砂类土。

2.1 1 土挤密桩法和土挤密桩法适用于处理地

下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基, 可处理的深度为5~15m。当用来消除地基土的湿陷性时, 宜采用土挤密桩法;当用来提高地基土的承载力或增强其水稳定性时, 宜采用灰土挤密桩法;当地基土的含水量大于24%、饱和度大于65%时, 不宜采用这种方法。灰土挤密桩法和土挤密桩法在消除土的湿陷性和减少渗透性方面效果基本相同, 土挤密桩法地基的承载力和水稳定性不及灰土挤密桩法。

刍议膨胀土路基常用处理方法 篇8

膨胀土是一种特殊土, 也是一类典型的非饱和土, 在我国20多个省、市、自治区内均有分布, 其主要分布在四川、湖北、陕西、云南、安徽、贵州、广西、广东、河南、河北、山西等省和自治区, 成因以残积或残坡积为主。膨胀土是指粘粒成分主要由亲水矿物组成、具有明显的吸水膨胀和失水收缩性能的高塑性粘土。

1 膨胀土对路基的危害

膨胀土有受水侵湿后膨胀, 失水后收缩的特性, 很容易引起公路路基的收缩和胀裂, 破坏路基的整体强度和稳定性, 造成公路的早期破坏, 影响行车安全, 造成很大的经济损失, 常见的病害有:基床翻浆冒泥、路肩鼓胀、路堑侧沟壁挤出等, 边坡浅层滑坍和深层滑动的比率也较大, 而且具有渐进性和长期性的特点。

2 膨胀土路基常用处理方法

2.1 换土

换土是膨胀土路基处理方法中最简单而且有效的方法。即挖除膨胀土, 换填非膨胀土或沙砾土, 换土浓度根据膨胀土的强度和当地的气候特点确定。在一定深度以下的膨胀土含水量基本不受外界气候的影响, 该深度称之为临界深度, 该含水量称之为该膨胀土在该地区的临界含水量。由于各地的气候不同, 各地膨胀土的临界深度和临界含水量也有所不同。换土深度要考虑受地面降水影响而使土体含水量急剧变化的深度, 基本上在1~2m, 即强膨胀土为2m, 中、弱膨胀土为1~1.5m, 具体换土深度要根据调查后的临界深度来确定。此方法施工简易, 但施工同吉期较长、造价高, 且开挖弃置会对生态环境造成一定的破坏, 适合小规模的膨胀土路基处理。

2.2 膨胀土边坡的刚性防护

膨胀土挖方坡传统的处置方案是采用全封闭的刚性防护, 以阻止降水被非饱和土吸收, 其主要方式如浆砌石满铺防治、混凝土六角块满铺防护、土钉墙加固边坡、抗滑桩、重力式挡墙等。此方法需要避开雨季施工, 路基开挖后各道工序要紧密衔接, 连续施工, 时间不宜间隔太久, 防止雨水浸泡。但是刚性防护没有从解决在大气风化作用影响深度范围内膨胀土体的胀缩问题, 并且耐久性较差。

2.3 石灰改良膨胀土处理工艺

石灰改良膨胀土施工方法是使含水量合适的膨胀土与掺入的石灰混合接触, 并产生物理化学反应, 以达到降低或消除膨胀土膨胀性, 增强其水稳性和耐久性的目的。其机理是硅酸盐与铝的水化物与颗粒相互间的胶结作用, 胶结物逐渐脱水和新生矿物的结晶作用, 降低了液限, 增大了土体的抗剪强度。因此该方法需要使石灰颗粒与膨胀土颗粒粒径尽可能小, 增加其比表面积, 并拌和均匀, 能充分接触并发生反应。这是石灰改良膨胀土填料质量控制的关键, 为了获得预期的效果, 尚需对含水量、含灰率、石灰颗粒粒径、松铺系数、碾压遍数这些工艺参数进行专项研究。

膨胀土体经过生石灰、熟石灰改良后, 膨胀土的物理力学性质主要在以下方面发生明显变化:粘粒含量大幅减少, 粉粒含量有所增加;膨胀土改良后塑性指数明显降低;自由膨胀率、收缩系数都有不同程度的降低;压缩系数减少、压缩模量增大等。但是石灰与土的反应速度较慢, 所生成的水化物强度较低, 耐久性较差, 而且掺量在8%以上才能达到一定的效果, 在施工时需要拌和均匀, 施工周期较长, 造价偏高。

2.4 膨胀土生态改性剂改良膨胀土技术

膨胀土生态改性剂是一种复合的化工产品, 具有电离和离子交换的作用, 有较强的渗透性, 能溶于水, 在水中离解出带正电荷的阳离子[X]n+和带副电荷的阴离子[Y]n-, 阳离子与膨胀土胶体表面的阳离子[M]n+产生交换作用, 将这些原本吸附在膨胀土颗粒表面、亲水性极高的阳离子赶走, 代之以亲水性较低、粘结力较强的铝离子及其水合物, 破坏膨胀土颗粒吸附水的化学键, 形成自由水, 自由水通过重力、蒸发压实排除。膨胀土生态改性剂改变了膨胀土颗粒的结构特征, 提高膨胀土的抗剪强度, 增加膨胀土的水稳性, 永久改变膨胀土的属性, 将膨胀土改性为非膨胀土。膨胀土生态改性剂自身与土粒并不结合, 它与膨胀土作用时其总量不减少, 而且只要膨胀土中有水分, 它的功效就会延续下去, 这种作用是永久的不可逆的。膨胀土生态改性剂改性膨胀土有以下特点:第一、改善膨胀土湿胀干缩的特性。膨胀土湿胀干缩特性是其所含的矿物与水作用的结果, 膨胀土生态改性剂离子交换作用于土壤颗粒表面的吸附水静电引力被打破, 吸附水变成自由水被排出, 这样就从根本上改善了膨胀土湿胀干缩的特性, 将膨胀土改性为非膨胀土, 其工程特性优于正常土。第二、改性后的土体具有人造沉积岩倾向。由于改性后的土体水分在膨胀土生态改性剂的作用下被排除, 改性土在重力的作用下被压实, 在石灰和离子反应中形成胶状晶体的粘和作用下被固化密实的板状结构, 而且具有良好的弹性, 不会发生断裂, 具有人造沉积岩的倾向。第三、水的渗透不会引起岩土工程的破坏。经过膨胀土生态改性剂处理的土体, 由于其排水作用而使大部分气孔也被压缩, 且气孔里大部分空间会被再结晶物质所填充, 虽然改性后的土体水还是能渗进去, 但由于这些水不会再被吸附而很快被排出。所以, 这些渗透水并不会引起岩土工程的破坏。

3 结束语

膨胀土是影响道路建设的一种特殊土质, 在实际工程中, 其破坏力是巨大的。解决膨胀土的问题, 应着重从影响其物理、力学性质变化的内在因素和外在因素上考虑, 从而通过改变土的力学达到处理的目的。在以前的施工中, 有的措施已经显示出良好的效果, 应进一步总结和借鉴, 最大限度地减少膨胀土对公路设施造成的危害。

参考文献

[1]张等.《干旱半干旱地区膨胀土路基处理技术研究》研究报告[R].

公路常用软基处理设计 篇9

S119线增江光辉村至正果中西村改建工程K36+40～K44+530,总长8.13 km。路基宽度23 m,采用水泥混凝土路面,双向4车道,按一级公路标准进行设计。本路段旧路两侧路基成型时间长,一般路段路基稳定。不良地质地段主要出现在路线经过的河沟、农田或鱼塘段。

本路线地处剥蚀低丘区及冲积阶地地貌单元,第四系沉积土层主要分布于冲积阶地及丘间谷地,冲积阶地广布软弱土,厚度较大,而丘间谷地仅局部可见软弱土,其厚度亦小。软弱土埋深浅,容许承载力低,抗剪强度弱、易触变,对公路工程稳定和沉降必然产生不利影响,应进行软基处理,提高地基强度,满足路基工程承载力和正常使用要求。山丘路段,路基土主要为基底岩石的风化残坡积土及全风化岩层,工程地质条件较好。

2 不同软基段应采用不同的处理方法及存在的问题

K37+000～K37+234等地段位于水塘中,软土为淤泥,并出露于地表,其埋深小于3 m。根据有关规范要求以及已建工程经验,均采用砂砾换填法进行处理。换填材料可采用碎石、中粗砂、碎石土、片石等水稳性好的材料。

K41+280～K41+360等软土地段,软土为淤泥质亚粘土,埋深为2 m～6 m,层厚为5 m～1 0 m。根据公路路基设计规范JTG D30-2004第7.6.4条规定,软土地基处治设计包括稳定处治设计和沉降处治设计,采用固结有效应力法计算稳定安全系数,不考虑固结时稳定安全系数不小于1.1。一般路段容许工后沉降不大于0.3 m,桥台与路堤相邻处不大于0.1 m。可对工点运用理正岩土计算软件对沉降和稳定进行计算,若计算结果达不到规范要求时,应对该工点进行地基加固。加固措施应根据软土厚度与性质、路堤高度、施工工期等,综合分析并确定软土路基采用何种处理方案。对于本工程一般路段软土为透水性低的软弱淤泥质亚粘土,路堤填土高度均小于5 m,施工工期为1年。根据已建工程的经验,本工程选择袋装砂井法进行软基处理。袋装砂井法无论是在理论上还是实践上,对处理软土地基都显得很成熟。具有施工简便、质量易保证、造价低等优点,其不足之处就是施工工期长。鉴于本工程的淤泥层深厚、土质软弱、沉降量大等特点,可选择袋装砂井法进行软基处理。袋装砂井法是在软粘土地基中,设置一系列小砂井,在砂井上铺设砂垫层,再铺设土工布。人为地增加土层固结排水通道,缩短排水距离,从而加速固结,并加速强度增长。铺设土工布主要是提高其稳定安全系数,使其不会沿滑动面向下滑移。桥台与路堤相邻处容许工后沉降不大于0.1 m,若也采用袋装砂井法进行处理,计算沉降时间过长,远大于施工工期,从而不能满足工程要求。

3 粉喷桩软基处理

根据已建工程的经验,对桥台与路堤相邻处,可采用粉喷桩软基处理。粉喷桩属于深层搅拌桩加固地基的一种形式,也叫加固土桩。在软基处理中,深层搅拌法是一种常用而且有效的方法。本法属于胶结法类,即通过搅拌机械将胶结材料与地基的软土搅拌成桩柱体,这种桩柱体称为水泥土桩、石灰土桩或某胶结物桩,具有一定的强度和水稳性。由搅拌桩柱体与四周软土组成复合地基,可以提高地基承载力和强度,增大地基变形模量,减少地基沉降。深层搅拌法具有施工工期短、无公害、施工过程无噪声、不排污、对相邻建筑物影响小等优点。粉喷桩处理法在公路软基加固中主要用于含结构物段、桥头过渡路段等的处理。本工程软土含水量大,在40%以上。根据以往的工程实践,粉喷桩处理法适用于高含水量的软土。本工程采用粉喷桩顶设60 cm砂垫层再铺设土工格栅处理。

4 软基处理计算实例

1)袋装砂井法处理K41+360～K41+560段路基段,采用理正软土地基路堤设计软件进行沉降和稳定性计算。

原始条件:计算目标:计算沉降和稳定;路堤设计高度:3.550 m;路堤设计顶宽:23.000 m;路堤边坡坡度:1∶1.500。工后沉降基准期结束时间:360 d(路基施工期为6个月,预压4个月)。地基土层数:3(地基土资料省略);砂垫层厚度:0.5 m;竖向排水体预压:排水体布置形式:等边三角形;竖向排水体间距:1.200 m;竖向排水体的长度:12.500 m;竖向排水体直径:0.070 m。沉降计算参数:地基总沉降计算方法:经验系数法;主固结沉降计算方法:e—p曲线法;基底压力计算方法:按多层土实际容重计算;计算时考虑弥补地基沉降引起的路堤增高量;稳定计算方法:有效固结应力法;稳定计算考虑超载;稳定计算考虑地震力;地震烈度:7度;地震作用综合系数:0.250;地震作用重要性系数:1.000。

a.路面竣工时及以后的沉降计算。

考虑沉降影响后,路堤的实际计算高度为4.076 m;路面竣工时,地基沉降为0.526 m;工后沉降基准期结束时,地基沉降为0.630 m;路面竣工后,基准期内的残余沉降为0.104 m;最终地基总沉降为1.200×0.733=0.880 m。

b.稳定计算。

最不利滑动面:滑动圆心为(0.000,4.076) m;滑动半径为16.557 m;滑动安全系数为2.156;总的下滑力为731.292 kN;总的抗滑力为1 577.000 kN;土体部分下滑力为656.086 kN;土体部分抗滑力为656.999 kN;筋带的抗滑力为920.000 kN;地震作用下滑力为75.206 kN;工后沉降为0.104 m<0.3 m;滑动安全系数为2.156<1.2,故满足要求。

2)粉喷桩处理桥头过渡路段进行承载力验算。工程要求地基承载力不小于150 kPa。原地质条件不能满足工程要求,采用粉喷桩加固处理。粉喷桩桩径500 mm,按梅花形布置,桩中心间距120 cm。

a.单桩承载力:水泥土单桩竖向承载力按桩材强度和桩侧摩

其中,RP,K为水泥土单桩承载力标准值,kN;fcu,k为90 d龄期无侧限抗压强度值,kPa,取1 920;AP为桩的截面积,m2,取0.196;η为强度折减系数,可取0.35~0.5,本例取0.4;UP为桩截面的周长,m,取1.57;lP为桩长,m,取20;qs为桩周摩阻力,kPa,取15;fb,k为桩端地基土承载力标准值,kPa,取100;ab为桩端地基土承载力折减系数,可取0.4~0.6,本例取0.6。

b.复合地基承载力。

其中,fsp,k为水泥土复合地基承载力标准值,kPa;fs,k为桩间天然地基土承载力标准值,kPa,取65;β为桩间土承载力折减系数,取0.75;m为面积置换率,取0.157。

fsp,k=0.157×(150.53/0.196)+0.75×(1-0.157)×65=161.7 kPa>150 kPa,故满足要求。

5结语

当结构物建在软弱土层不太厚(不超过3 m)且接近地面的软土地基上时,可采用砂砾换填法进行软基处理,此法简便又比较经济。袋装砂井处理法适用于加固厚度较大的饱和软土和冲击土地基,但需要预压的荷载和时间条件。粉喷桩软基处理适用于加固淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高且地基承载力不大于120 kPa的粘性土。粉喷桩主要用于施工工期短的含结构物段桥头过渡路段等的处理。

摘要：通过对S119线增江光辉村至正果中西村改建工程软土路基处理设计的论述,提出了在公路软土路基不同地段进行软基处理方法的选择及设计计算,以供参考借鉴。

关键词：软基处理,袋装砂井,粉喷桩

参考文献

[1]JTG D30-2004,公路路基设计规范[S].

[2]刘玉卓.公路工程软基处理[M].北京:人民交通出版社,40-41.

[3]陈冠雄.软基处理实用技术[M].北京:人民交通出版社,36-37.

膨胀土路基常用处理方法分析 篇10

关键词：膨胀土,公路路基,干缩湿胀,危害,自由膨胀率,处理方法

膨胀土是一类特殊土, 也是一类典型的非饱和土, 在我国20多个省、市、自治区内均有分布, 成因以残积或残坡积为主。

膨胀土是指粘粒成分主要由亲水矿物组成、具有明显的吸水膨胀和失水收缩性能的高塑性黏土。这种土强度较高, 压缩性很小, 并有强烈的胀缩和反复胀缩变形的特点, 性质极不稳定, 故也称胀缩性土。膨胀土作为一种具有裂隙性、胀缩性和超固结性的高塑性黏土, 其在天然状态下往往强度很高, 但其对气候变化特别敏感。另外, 膨胀土的应力历史和广义应力历史决定了膨胀土具有超固结性, 一旦开挖暴露, 由于其超固结应力释放而失去平衡, 裂隙就会发展, 使强度降低。这些特性对强度都有强烈的衰减影响, 使膨胀土的工程性能极差。其病害往往具有多发性、反复性和长期潜在性, 对其灾害防治十分困难, 长期以来一直困惑着岩土力学与工程的学术界和工程界。尤其是近年来, 随着我国高等级公路的大量兴建, 会不可避免地遇到各类膨胀土工程灾害, 工程建设对膨胀土工程力学特性的认识和处理提出一系列新的要求。

1 膨胀土的特征和辨别

根据GBJ 112-87膨胀土地区建筑技术规范[1]的判断指标自由膨胀率Fs≥40%时为膨胀土, Fs=40%～65%时为弱膨胀土。已有的研究表明当黏土矿物中蒙脱石含量达5%时, 土质的膨胀性和强度就会产生影响[2]。

一般根据野外特征, 结合室内试验指标及路基的破坏特点进行综合辨别的方法来确定, 其主要特征为:1) 多出现于二级及二级以上河谷阶地、垅岗、山梁、斜坡、山前丘陵和盆池边缘, 地形坡度平缓, 无明显自然陡坎。2) 在自然条件下, 土的结构致密, 多呈硬塑或坚硬状态。3) 自由膨胀率不小于40%;天然含水率接近塑性, 塑性指数大于17, 多数在22～35之间;液性指数小于零;天然孔隙比范围在0.5～0.8之间。4) 土中成分含有较多亲水性强的蒙脱石、多水高岭石、伊利石 (水云母) 和硫化铁、蛭石等, 有明显的湿胀干缩性, 暴露在空气中容易干缩龟裂。

2 膨胀土对路基的危害

膨胀土有受水浸湿后膨胀, 失水后收缩的特性, 很容易引起公路路基的收缩和胀裂, 破坏路基的整体强度和稳定性, 造成公路的早期破坏, 影响行车安全, 造成很大的经济损失。从以往常规公路的工程实践看, 膨胀土地区既有线的路基完好率仅为25%, 路基基床病害相当普遍。

常见的病害有:基床翻浆冒泥、路肩鼓胀、路堑侧沟壁挤出等, 边坡浅层滑坍和深层滑动的比率也较大, 而且具有渐进性和长期性的特点。

3 膨胀土路基常用处理方法

3.1 膨胀土边坡的刚性防护

膨胀土挖方边坡传统的处置方案是采用全封闭的刚性防护, 以阻止降水被非饱和土吸收, 其主要方式如浆砌石满铺防治、混凝土六角块满铺防护、土钉墙加固边坡、抗滑桩、重力式挡墙等。此方法需要避开雨季施工, 路基开挖后各道工序要紧密衔接, 连续施工, 时间不宜间隔太久, 防止雨水浸泡。

3.2 换土

换土是膨胀土路基处理方法中最简单而且有效的方法。即挖除膨胀土, 换填非膨胀土或砂砾土, 换土浓度根据膨胀土的强度和当地的气候特点确定。在一定深度以下的膨胀土含水量基本不受外界气候的影响, 该深度称之为临界深度, 该含水量称之为该膨胀土在该地区的临界含水量。由于各地的气候不同, 各地膨胀土的临界深度和临界含水量也有所不同。换土深度要考虑受地面降水影响而使土体含水量急剧变化的深度, 基本上在1 m～2 m, 即强膨胀土为2 m, 中、弱膨胀土为1 m～1.5 m, 具体换土深度要根据调查后的临界深度来确定。此方法施工简易, 但施工周期较长、造价高, 且开挖弃置会对生态环境造成一定的破坏, 适合小规模的膨胀土路基处理。

3.3 石灰改良膨胀土处理工艺

石灰改良膨胀土施工方法是使含水量合适的膨胀土与掺入的石灰混合接触, 并产生物理化学反应, 以达到降低或消除膨胀土膨胀性, 增强其水稳性和耐久性的目的。该方法需要使石灰颗粒与膨胀土颗粒粒径尽可能小, 增加其比表面积, 并拌和均匀, 能充分接触并发生反应。这是石灰改良膨胀土填料质量控制的关键, 为了获得预期的效果, 尚需对含水量、含灰率、石灰颗粒粒径、松铺系数、碾压遍数这些工艺参数进行专项研究。根据石灰土成型机理, 石灰土成型与土的性质、石灰的等级、剂量等有密切关系, 石灰稳定土使用的是熟石灰与黏土混合的方法。在早期, 主要的反应是氢氧化钙与CO2生成碳酸钙和水, 水则经过毛细现象通过泥土排除, 使得稳定土产生强度。但是碳酸钙也可与水和CO2反应生成可溶于水的碳酸氢钙, 由于石灰与土的化学反应随龄期增长, 离子交换与结晶的完成将趋于稳定, 从而石灰土的密度变化也将相对趋于稳定。

我国建设的西安南京铁路合肥—南京段采用石灰改良膨胀土工艺处理膨胀土体, 膨胀土改良前后胀缩性变化见图1[3]:

膨胀土体经过生石灰、熟石灰改良后, 膨胀土的物理力学性质主要在以下方面发生明显变化:粘粒含量大幅减少, 粉粒含量有所增加;膨胀土改良后塑性指数明显降低;自由膨胀率、收缩系数都有不同程度的降低;压缩系数减小、压缩模量增大等。但是石灰与土的反应速度较慢, 所生成的水化物强度较低, 耐久性较差, 而且掺量在8%以上才能达到一定的效果[4], 在施工时需要拌和均匀, 施工周期较长, 造价偏高。

3.4 膨胀土生态改性剂改良膨胀土技术

膨胀土生态改性剂是一种复合的化工产品, 具有电离和离子交换的作用, 有较强的渗透性, 能溶于水, 在水中离解出带正电荷的阳离子[X]n+和带负电荷的阴离子[Y]n-, 阳离子与膨胀土胶体表面的阳离子[M]n+产生交换作用, 将这些原本吸附在膨胀土颗粒表面、亲水性极高的阳离子赶走, 代之以亲水性较低、粘结力较强的铝离子及其水合物, 破坏膨胀土颗粒吸附水的化学键, 形成自由水, 自由水通过重力、蒸发压实排除。膨胀土生态改性剂改变了膨胀土颗粒的结构特征, 提高膨胀土的抗剪强度, 增强膨胀土的水稳性, 永久改变膨胀土的属性, 将膨胀土改性为非膨胀土。膨胀土生态改性剂自身与土粒并不结合, 它与膨胀土作用时其总量不减少, 而且只要膨胀土中有水分, 它的功效就会延续下去, 这种作用是永久的、不可逆的。

膨胀土生态改性剂改性膨胀土有以下特点:1) 改善膨胀土湿胀干缩的特性。2) 改性后的土体具有人造沉积岩倾向。3) 水的渗透不会引起岩土工程的破坏。

铜陵—九江新建铁路在安徽省境内DK0+000～DK164+586部分路段采用膨胀土生态改性剂对该路段的膨胀土路堑边坡和路基基层进行改性处理。

经膨胀土生态改性剂改性后的土体可塑性指标相对于膨胀土有明显的改善, 粘粒和胶粒的含量明显下降, 膨胀力、自由膨胀率明显减小, 各项强度指标大幅度提高, 具有较好的水稳性效果。改性土能基本达到非膨胀土的标准。

4 结语

膨胀土是影响道路建设的一种特殊土质, 在实际工程中, 其破坏力是巨大的。解决膨胀土的问题, 应着重从影响其物理、力学性质变化的内在因素和外在因素上考虑, 从而通过改变土的力学性质达到处理的目的。

参考文献

[1]GBJ112-87, 膨胀土地区建筑技术规范[S].

[2]刘特洪.工程建设中膨胀土问题[M].北京:中国建筑工业出版社, 1997.

[3]秦建卫.膨胀土填料改良试验研究[J].山西建筑, 2006, 32 (13) :69-70.