李善學(xué)

摘要:本文闡述了軟土地基公路建設(shè)的基本要求,對(duì)軟土地基普遍存在的問題進(jìn)行了介紹,從幾個(gè)方面探討了軟土地基的處理方法。

關(guān)鍵詞:軟土地基處理深層密實(shí)法

中圖分類號(hào):TU99 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2012)06(c)-0094-01

1 軟土地基公路建設(shè)的基本要求

交通部對(duì)不同等級(jí)的公路制定了與其相匹配的公路標(biāo)準(zhǔn)。這些技術(shù)性的標(biāo)準(zhǔn)以及數(shù)據(jù)都是由國(guó)家交通部門所規(guī)定的數(shù)據(jù)來(lái)執(zhí)行的,包括公路構(gòu)造物、路線等的施工要求,以及在結(jié)構(gòu)、技術(shù)、性能、尺寸等方面做出了詳細(xì)的規(guī)定與要求。而對(duì)于高速公路來(lái)說,目前主要以變形設(shè)計(jì)進(jìn)行控制,對(duì)高速公路后期沉降問題進(jìn)行了周全的考慮,路堤施工階段,每個(gè)月沉降程度應(yīng)當(dāng)小于30cm,路面施工期則應(yīng)當(dāng)每月沉降不超過3mm,預(yù)壓期每月控制在5mm的范圍之內(nèi)。

2 軟土地基普遍存在的問題

我國(guó)地幅遼闊,土質(zhì)情況千差萬(wàn)別,軟土在各個(gè)地方也不盡相同,具體說來(lái),主要有泥炭質(zhì)土、軟粘性土、泥炭、淤泥質(zhì)土、淤泥等五種類型。雖然其物理性質(zhì)不盡相同,但是它們卻存在著一些共性:一是壓縮性高。二是天然含水量高,孔隙比相當(dāng)大。四是觸變性。五是滲水性較差。

正是因?yàn)樗械能浲恋鼗加猩鲜鐾ú?因此,在施工中必須充分考慮其特性,對(duì)其處理要格外留意,若稍有疏忽,則在日后通車完工之時(shí),可能容易造成路基塌陷等問題,導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)層的破壞,不僅給居民帶來(lái)的諸多不便,也加大了維修費(fèi)用。因此,在施工過程中,對(duì)軟土地基要采取合理的方法來(lái)處理,最大限度的揚(yáng)長(zhǎng)避短,保證道路的質(zhì)量。

3 軟土地基處理方法探究

3.1 熱學(xué)法

熱學(xué)法包括熱加固法以及冷凍法。熱加固法即通過燃燒以及熱空氣來(lái)升高溫度,從而將這些熱量傳遞到土的細(xì)顆粒之中去,讓其溫度達(dá)到100℃。用這種方法來(lái)提升軟土地基的強(qiáng)度,使其可壓縮性降低。這種方法能否得以使用取決于施工現(xiàn)場(chǎng)是否有原來(lái)加熱的材料以及條件。冷凍法即通過人工冷凍技術(shù),讓軟土中的水分結(jié)冰,讓松散含水量高的巖土轉(zhuǎn)變成凍土,從而使其穩(wěn)定性以及強(qiáng)度得到提高。一般說來(lái),受到冷凍后的土層強(qiáng)度極高,可與巖石相媲美,這種方法也相當(dāng)于一種臨時(shí)的加固方法。

3.2 排水固結(jié)法

這種方法是目前處理軟粘土地方比較成功而被廣泛使用的方法之一。設(shè)計(jì)合理的排水系統(tǒng)之后,優(yōu)化排水條件,加大固結(jié)壓力,形成飽和的軟粘土地基,減小其空隙比,增大其承載力,相當(dāng)于提高外界的方法讓沉降提前到來(lái),以改善地基性能。這種方法主要包括降水降壓法、真空預(yù)壓法以及堆載法。第一,降水降壓法。充分利用地下水水壓低的優(yōu)勢(shì),讓軟土地基承受這樣的水位下降,這樣不但能夠預(yù)壓,也能夠極大的改善土的質(zhì)量。這種方法的效果和降水降壓法十分類似,因而得名,但是卻不會(huì)破壞地基。第二,真空預(yù)壓法。設(shè)置好軟土地基后,將密封膜或者砂層鋪設(shè)在地面,吸收管道中的水分,抽氣,讓其形成真空。第三,堆載法。此種方法主要依靠逐層填筑、加大載荷的方式來(lái)強(qiáng)化地基對(duì)重量的承受能力,同時(shí),可以降低施工過程中對(duì)固結(jié)沉降。

3.3 深層密實(shí)法

以擠壓、夯擊、振動(dòng)、爆破等方法對(duì)軟土地基進(jìn)行處理的方法叫深層密實(shí)法。這個(gè)方法不同于淺層加固法,這些不同之處體現(xiàn)在施工器械的不同,也體現(xiàn)在其效果上,深層密實(shí)法能夠讓較大范圍的軟土地基得以壓實(shí),增強(qiáng)其強(qiáng)度。深層密實(shí)法的目前施工中用得很普遍的方法,主要有水泥粉煤灰碎石樁、擠密法以及強(qiáng)夯法等。第一,水泥粉煤灰碎石樁。這是一種全新的方法,主要是以粉煤灰、石屑等,用水調(diào)和,摻雜一些碎石樁,從而構(gòu)成一種強(qiáng)度極高的膠狀物,增加地基的堅(jiān)硬程度。第二,擠密法。所謂擠密法,即以帶套管、沖擊或者振動(dòng)等方法將軟土地基弄成孔狀,然后將二灰、灰土、礫石、雜填土等材料填充到這些孔里面,形成雜土樁、砂樁等。在用樁沖擊地基之時(shí),產(chǎn)生了很大的沖擊力,讓大量小的顆粒進(jìn)入到了大顆粒的空隙之中,從而在很大程度上減少了土顆粒相互之間的空隙。這樣一來(lái),軟土地基的可壓縮性自然降低了,隨之其抗剪能力也加強(qiáng)了,樁與土基的組合,也提升了地基的承載能力。第三,強(qiáng)夯法。這種方法常常由于處理低飽和度的砂土和碎石土、濕陷性黃土、黏性土以及碎石土等。施工過程中,常常以10～40t的重錘來(lái)夯擊地基,其落距在10～20m之間。當(dāng)?shù)鼗艿骄薮蟮臎_擊力之時(shí),會(huì)有沖擊波以及動(dòng)應(yīng)力隨之產(chǎn)生。隨著地基的壓密,讓地基變得更加穩(wěn)定,提高了砂石的抗液化能力,增強(qiáng)了其強(qiáng)度。

3.4 化學(xué)加固法

首先,水泥土攪拌法。用石灰漿或者水泥漿當(dāng)做固化劑,用相應(yīng)的機(jī)械對(duì)軟土地基深處的軟土以及固化劑進(jìn)行強(qiáng)行的攪拌,讓軟土發(fā)生一系列物理以及化學(xué)變化,固結(jié)為一個(gè)密不可分的整體。進(jìn)而提高軟土地基的強(qiáng)度,形成膠結(jié)物粘土樁、石灰粘土樁或者水泥粘土樁。

其次,高壓噴射注漿法。待工程鉆機(jī)已經(jīng)達(dá)到了預(yù)定的深度之后,以特殊噴嘴(安裝在鉆桿機(jī)端),通過高壓泥漿泵等向預(yù)定的土地基噴射化學(xué)漿液,待完成一層之后,逐漸升高鉆桿的位置。隨著高壓液體對(duì)土體結(jié)構(gòu)的破壞,化學(xué)漿液也進(jìn)入到地基中并且硬化,最終形成所需要的形狀,如圓柱體。根據(jù)工程實(shí)際的需要,可以對(duì)上升的速度、噴射壓力、噴嘴直徑等進(jìn)行合理的相應(yīng)的設(shè)定,使其達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。

再次,灌漿法。利用液氣壓原理以及電化學(xué)原理,讓漿液進(jìn)入到軟土地基中,以擠密法或者填充法排除巖石以及土?？障吨械臍怏w以及水分。通過一定的時(shí)間,漿液則會(huì)讓空隙逐漸粘合在一起,成為防水性能好、強(qiáng)度高的整體。

3.5 換填法

所謂換填法,即用別的物質(zhì)來(lái)替代軟土地基的下層部分,提高軟土地基的承載力以及強(qiáng)度。這種方法常常用于那些承載力不合格、厚度不大的軟土地基,具體說來(lái),有以下幾種。一是平板振動(dòng)法。對(duì)那些粘粒少、透水性好的地基,這種方法十分適合。二是爆破擠淤法。主要有先填后爆、先爆后填兩種方法。用爆破的方法除去軟土地基中的淤泥,然后用性能優(yōu)良的滲水性土填入其中。這種方法適合于泥沼、軟土等。三是機(jī)械換土法。在面對(duì)濕陷性黃土地基、非飽和軟弱地基、季節(jié)性凍土地基、雜填土地基之時(shí),可以應(yīng)用這種方法。可以用重錘夯實(shí)法、機(jī)械碾壓法等來(lái)完成。這種方法對(duì)于回填方較大的施工很適用,也能夠挖掘面積大的基坑。

4 結(jié)語(yǔ)

軟土地基由于自身的一些特點(diǎn),使得在施工過程中必須對(duì)其予以充分的重視。施工單位應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮智慧,不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),在操作實(shí)際中不斷發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,通過各種合理的方法來(lái)處理好軟土地基,保障道路工程的質(zhì)量,為人們提供交通上的便利與保障。

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