孫 明
(伊犁建設(shè)工程有限責(zé)任公司)
高速公路軟土地基的砂墊層要求砂為含泥量不大于3%的中粗砂,路基的墊層厚度應(yīng)為30 cm,且略向路基邊緣傾斜,滲透系數(shù)應(yīng)該在規(guī)定的范圍內(nèi),規(guī)定制定的范圍是6×10-2~6×10-3cm/s。對(duì)土工布、砂溝和砂墊層三者的處理效果進(jìn)行對(duì)比,砂溝之間的間距控制為40 cm,寬40 cm,深度控制在30 cm,土工布應(yīng)縱橫交錯(cuò)鋪設(shè)兩層。三者分別使用并處理地基后發(fā)現(xiàn)后二者效果相差不多,效果一般,土工布處理效果明顯比兩者強(qiáng)。
土工布方法處理軟基路段效果有以下幾方面特點(diǎn)。
(1)總沉降量明顯減小,減少量達(dá)30%,土工布和土形成的承載體由于土工布起到抗拉作用,能夠承受較大的拉力,使地基受力相應(yīng)減小。
(2)處理后路基的沉降影響深度較小。
(3)由于土工布的作用是路基沉降均勻,局部沉降相差縮小到1/3左右。
(4)經(jīng)過(guò)土工織物處理的路基在剛處理后沉降速度較慢,在預(yù)壓后期沉降速度降低緩慢,而砂墊層方案在填土期間沉降速度較大,預(yù)壓期沉降很慢;由于土工織物造價(jià)低,強(qiáng)度大、抗腐蝕且具有其他方法沒(méi)有的特點(diǎn)就是它有反慮排水的效果,目前,土工織物受到更多的施工管理人員、設(shè)計(jì)人員和投資單位所青睞,目前已廣泛應(yīng)用于高速公路建設(shè)中。
(1)漿噴法一般適用于天然含水量不高于30%的軟弱土層,例如一些粉?;姆弁梁蜕惩恋取?/p>
(2)粉噴法一般適用于天然含水量不小于30%且塑性指數(shù)較高或大于10的軟弱土層。
(3)漿噴法與粉噴法相比較在相同的攪拌時(shí)間作用下,前者的強(qiáng)度明顯低于后者且具有較大的強(qiáng)度離散性。
(4)漿噴法與粉噴法相比較,后者施工難度大,質(zhì)量不易控制,且水泥漿的用量不好控制。
深層攪拌法施工后形成的復(fù)合地基具有樁體的間距隨著時(shí)間的推移越來(lái)越小,效果越來(lái)也好的特點(diǎn)。
袋裝砂井排水法是實(shí)際施工過(guò)程中對(duì)普通砂井逐步進(jìn)行改進(jìn)和完善的基礎(chǔ)形成的一種較先進(jìn)的方法。具有施工快捷方便的有點(diǎn),能夠節(jié)省大量的砂,常用梅花的形狀進(jìn)行布置。通過(guò)大量工程實(shí)例觀察和總結(jié)發(fā)現(xiàn),固結(jié)速率受袋裝井的間距影響最大。在附加荷載一定的條件下,井距與固結(jié)速率成反比,即間距越小固結(jié)越快。然而在實(shí)際工程施工中由于各種條件的限制,我們不能使井距太小,一是施工機(jī)械工作受影響,二是井距太小容易削弱井周?chē)寥赖膹?qiáng)度,造成不應(yīng)有的地基沉降。井距一般控制1~1.5 m為最佳,但在實(shí)際工程施工中要根據(jù)當(dāng)時(shí)的具體情況作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
與袋裝砂井的作用原理相同,設(shè)計(jì)思路也基本相似的處理方法是塑料排水板法,顧名思義,二者最大的區(qū)別在于使用材料不同。當(dāng)前施工中常用的是帶有橫槽厚4 cm、寬10 cm的塑料板。二者施工方法類(lèi)似,但二者相比較,塑料排水板具有施工機(jī)械輕便、效率高、對(duì)軟土地基擾動(dòng)較小、可批量生產(chǎn)、韌性好等優(yōu)點(diǎn)。該法可單獨(dú)使用,但一般是結(jié)合砂墊層或其他方法一起使用。
從施工方法到原理、效果的對(duì)比后,我們發(fā)現(xiàn),軟基處理方法一般不單獨(dú)采用一種處理方法,多數(shù)采用兩種或兩種以上組合方法綜合處治軟基。(1)以提高地基強(qiáng)度為主的夯實(shí)法、預(yù)壓法、擠密樁法、土工織物法、振沖碎石樁法、電化學(xué)法等;(2)對(duì)飽和土地基加速地基固結(jié)的豎向(垂直)排水法有普通砂井、袋裝砂井、塑料排水板及毛細(xì)管干燥法等;(3)對(duì)飽和土起凝聚作用的有旋噴法、石灰樁加固法、深層石灰拌合法等;(4)減少外荷載的輕質(zhì)填料法。在選擇方案方法時(shí),一定要結(jié)合公路工程自身的待點(diǎn),因地制宜。深層攪拌法處理后形成的復(fù)合地基是加固高速公路軟基的理想方法,但當(dāng)前還無(wú)較好的方法檢測(cè)其施工質(zhì)量且資金投入量較高,建議應(yīng)論證后使用。但在特殊情況下,深層處理未必不是處理高速公路軟基的最佳選擇。粉噴法與漿噴法相比各有千秋,粉噴法一般適用于含水量大的軟基,漿噴法適用于含水量較小的砂性土和含水量較大(一般達(dá)到70%左右)的泥炭、淤泥和有機(jī)質(zhì)含量豐富的超軟土,施工時(shí)上下反復(fù)噴多次,能夠起到意想不到的加固效果,且形成強(qiáng)度所需時(shí)間短。袋裝砂井和塑料排水板均已在軟基加固工程中得以廣泛應(yīng)用,對(duì)于砂量?jī)?chǔ)藏豐富的地區(qū),使用袋裝砂井法,質(zhì)量能夠得到較好的控制,還能降低工程費(fèi)用。這兩種方法互有優(yōu)點(diǎn),但采用塑料排水板一般比袋裝砂井法可節(jié)省費(fèi)用10%以上。
通過(guò)對(duì)比和比較,我們已經(jīng)很明了的看到了各種軟基處理方法的優(yōu)勢(shì)和不足,在實(shí)際工程施工中可能會(huì)遇到各種復(fù)雜的地質(zhì)條件,甚至是多種地質(zhì)同時(shí)存在的地區(qū),這是就需要根據(jù)每種軟基處理方法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行論證后選擇處理方案,有時(shí)還需要對(duì)所確定的方法進(jìn)行試驗(yàn),以便保證選擇的方法的有效性和合理性,同時(shí)希望大家在工程中多多總結(jié)經(jīng)驗(yàn),更加完善現(xiàn)有的軟基處理方法。
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