陳光
摘 要:在新建市政道路或改擴(kuò)建施工過程中,經(jīng)常會遇到軟弱地基或軟厚的雜填土地基,對軟土地基的處理既重要又有一定難度?,F(xiàn)結(jié)合多年軟基處理施工經(jīng)驗(yàn),簡要闡述市政道路施工過程中軟基的處理方法,以供參考。
關(guān)鍵詞:市政道路;軟基;處理技術(shù)
1 軟基施工中常見工程問題
1.1? 地基承載力、穩(wěn)定性問題
在動力荷載和靜力荷載的作用下,當(dāng)?shù)缆返鼗某休d力滿足不了設(shè)計(jì)要求時,地基將會隨著時間的推移出現(xiàn)局部或整體剪切破壞,造成道路破壞,影響正常使用。
1.2? 沉降、水平位移及不均勻沉降問題
隨著時間推移,地基在環(huán)境的變化和荷載的作用下將會產(chǎn)生不同程度的沉降變形。當(dāng)?shù)缆凡痪鶆虺两党^設(shè)計(jì)允許的臨界值時,道路將受到破壞,影響正常使用。根據(jù)多年的實(shí)踐和總結(jié)經(jīng)驗(yàn),不均勻沉降的危害將會更大。
2 軟土地基處理的目的
地基處理的最終目的是提高地基的穩(wěn)定性和承載能力。
3 軟土地基處理方法分類、技術(shù)原理及適用范圍
3.1 置換處理分類、技術(shù)原理及適用范圍
置換處理包括以下方法:換土墊層法、擠淤置換法、強(qiáng)夯置換法、石灰樁法。
3.1.1 換土墊層法
簡要原理:挖除地基雜土及軟土,分層回填砂石、碎石等壓縮性小、強(qiáng)度高的材料,分層碾壓、分層夯實(shí)。更換墊層可以有效的提高地基承載力、減少地基的沉降量,達(dá)到加固地基的目的。適用范圍:各類軟土地基。
3.1.2 擠淤置換法
簡要原理:在基底從中間向兩側(cè)拋投碎石,將淤泥置換出路基的范圍,以此提高地基的承載力、減小沉降量,提高路基強(qiáng)度。適用范圍:淤泥、淤泥質(zhì)粘土等。
3.1.3 強(qiáng)夯置換法
簡要原理:采用人工或?qū)S脵C(jī)械的方法把塊石、碎石、砂礫等質(zhì)地堅(jiān)硬的材料夯入地基,擠密地基土,形成密實(shí)的柱狀體,與柱間土形成復(fù)合地基,從而提高地基的承載能力、減少地基的沉降。適用范圍:粉砂土、軟粘土等地基。
3.1.4 石灰樁法
簡要原理:采用人工或?qū)S脵C(jī)械的方法在地基中成孔,隨后按一定比例摻加粉煤灰、火山灰或者生石灰,并進(jìn)行振密或夯實(shí)而形成的密實(shí)樁體,樁體與樁間土之間形成復(fù)合地基,一起承擔(dān)上部荷載。適用范圍:雜填土及軟粘土等地基。
3.2? 排水固結(jié)(預(yù)壓)處理分類、技術(shù)原理及適用范圍
排水固結(jié)(預(yù)壓)處理包括以下方法:加載預(yù)壓法、超載預(yù)壓法、真空預(yù)壓法、降低地下水位法。
3.2.1 加載預(yù)壓法
簡要原理:在軟土地基上施加荷載后,孔隙水隨著排水系統(tǒng)被排出土體,土體的體積隨之縮小,地基固結(jié),強(qiáng)度增長,達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)后卸載,使地基土承載力達(dá)到設(shè)計(jì)要求。適用范圍:軟粘土及雜填土等地基。
3.2.2 超載預(yù)壓法
簡要原理:工作原理與加載預(yù)壓基本相同,在被加固的地基上采用堆載達(dá)到施加預(yù)壓目的的排水固結(jié)方法,當(dāng)預(yù)壓荷載大于使用荷載時,稱為超載預(yù)壓法。適用范圍:軟粘土及雜填土等地基。
3.2.3 真空預(yù)壓法
簡要原理:在軟土地基中設(shè)置排水系統(tǒng),上部覆蓋不透氣的封閉土工膜使其與大氣隔絕,土工膜四周壓實(shí)不漏氣,然后通過真空泵抽真空,使覆蓋膜下形成負(fù)壓,從而將孔隙水通過排水系統(tǒng)排出土體,達(dá)到提高地基承載力的目的。適用范圍:軟粘土等地基。
3.2.4 降低地下水位法
簡要原理:采用排出地基土壤水,達(dá)到加固地基的目的。適用范圍:透水性好的軟土地基。
3.3? 灌入固化物處理分類、技術(shù)原理及適用范圍
灌入固化物處理包括以下方法:深層攪拌法、高壓噴射注漿法、擠密灌漿法。
3.3.1 深層攪拌法
簡要原理:采用深層攪拌機(jī)將水泥或石灰等與軟土攪拌,達(dá)到一定的時間后形成圓柱狀加固體,形成復(fù)合地基,提高地基的承載能力。適用范圍:淤泥等地基。
3.3.2 高壓噴射注漿法
簡要原理:高壓泥漿泵通過噴嘴向土壤中噴射水泥漿,沖擊和破壞土壤。邊提升噴嘴邊噴射漿液,使?jié){液與土體攪拌混合形成凝結(jié)體,提高地基承載力。高壓噴射注漿按作用半徑分為單管法、二管法、三管法等。適用范圍:淤泥等地基。
3.3.3 擠密灌漿法
簡要原理:將漿液材料通過高壓壓入地基,對周圍松散的土體進(jìn)行擠密,填充土體的孔洞,凝結(jié)成均質(zhì)而密實(shí)的加固體,改良地基土,提高地基的承載能力。適用范圍:可壓縮性好的地基,排水條件好的粘性土地基等。
3.4? 振密、擠密處理分類、技術(shù)原理及適用范圍
振密、擠密處理包括以下方法:強(qiáng)夯法、擠密砂石樁法。
3.4.1 強(qiáng)夯法
簡要原理:采用“30~100t履帶式起重機(jī)+夯錘”的方式對土體進(jìn)行夯擊處理,土體在夯錘的作用下而被錘擊、壓縮,以此提高地基土強(qiáng)度。適用范圍:回填土、雜填土、素填土等地基。
3.4.2 擠密砂石樁法
簡要原理:采用專用機(jī)械將砂、碎石通過振動、沖擊的方式擠入土體,在此過程中,將對周邊的土壤進(jìn)行壓實(shí)和擠密,并排出土壤水,以提高基礎(chǔ)的承載力。目的是減少基礎(chǔ)沉降量和不均勻沉降量。適用范圍:砂土等地基。
3.5? 加筋處理分類、技術(shù)原理及適用范圍
加筋處理包括以下方法:加筋墊層法、低強(qiáng)度混凝土樁、鋼筋混凝土樁、長、短樁復(fù)合地基。
3.5.1 加筋墊層法
簡要原理:在軟土地基上加鋪土工合成材料作為加筋材料,在路基基礎(chǔ)上形成復(fù)合土,提高整個地基的穩(wěn)定性,減少沉降。適用范圍:淤泥、淤泥質(zhì)土、濕陷性黃土、雜填土等地基。
3.5.2 低強(qiáng)度混凝土樁
簡要原理:采用成樁機(jī)械在地基中制成低強(qiáng)度混凝土樁,并與樁間土形成為復(fù)合地基,提高地基整體穩(wěn)定性,減少沉降量。適用范圍:深度較大的各類軟弱地基。
3.5.3 鋼筋混凝土樁
簡要原理:采用成樁機(jī)在地基中打入低強(qiáng)度混凝土樁,與樁間土形成復(fù)合地基,提高了地基的整體穩(wěn)定性,減小了地基的沉降。適用范圍:深度較大的各類軟弱地基。
3.5.4 長、短樁復(fù)合地基
簡要原理:長樁主要是轉(zhuǎn)移荷載,控制沉降,提高承載能力;短樁主要用于減小應(yīng)力、減少不均勻沉降,提高承載力。復(fù)合地基由長樁,短樁和樁之間的土壤共同組成,共同承擔(dān)較高的荷載。CFG樁和混凝土樁通常用于長樁,碎石樁和攪拌樁通常用于短樁。適用范圍:深度較大的各類軟弱地基。
4 結(jié)語
市政道路工程地基處理方法較多,各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)亦存在差異,在現(xiàn)場施工過程中,應(yīng)針對具體項(xiàng)目的實(shí)際情況及現(xiàn)場試驗(yàn)的加固效果,選擇經(jīng)濟(jì)合理的軟基處理方法,并且在施工過程中根據(jù)處理效果持續(xù)改進(jìn)和優(yōu)化軟基處理施工措施,更好的解決軟土地基問題。
參考文獻(xiàn):
[1]JGJ79-2002《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》[S].
[2]GB50202-2002《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》[S].
[3]《城市道路軟土地基處理》中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究院[S].
[4]JTG D30-2004《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》[S].
[5]JTG F10-2006《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》[S].