軟土地基處理方法

李善學

摘要:本文闡述了軟土地基公路建設的基本要求,對軟土地基普遍存在的問題進行了介紹,從幾個方面探討了軟土地基的處理方法。

關鍵詞:軟土地基處理深層密實法

中圖分類號:TU99 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)06(c)-0094-01

1 軟土地基公路建設的基本要求

交通部對不同等級的公路制定了與其相匹配的公路標準。這些技術性的標準以及數(shù)據(jù)都是由國家交通部門所規(guī)定的數(shù)據(jù)來執(zhí)行的,包括公路構造物、路線等的施工要求,以及在結構、技術、性能、尺寸等方面做出了詳細的規(guī)定與要求。而對于高速公路來說,目前主要以變形設計進行控制,對高速公路后期沉降問題進行了周全的考慮,路堤施工階段,每個月沉降程度應當小于30cm,路面施工期則應當每月沉降不超過3mm,預壓期每月控制在5mm的范圍之內。

2 軟土地基普遍存在的問題

我國地幅遼闊,土質情況千差萬別,軟土在各個地方也不盡相同,具體說來,主要有泥炭質土、軟粘性土、泥炭、淤泥質土、淤泥等五種類型。雖然其物理性質不盡相同,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,孔隙比相當大。四是觸變性。五是滲水性較差。

正是因為所有的軟土地基都有上述通病,因此,在施工中必須充分考慮其特性,對其處理要格外留意,若稍有疏忽,則在日后通車完工之時,可能容易造成路基塌陷等問題,導致路面結構層的破壞,不僅給居民帶來的諸多不便,也加大了維修費用。因此,在施工過程中,對軟土地基要采取合理的方法來處理,最大限度的揚長避短,保證道路的質量。

3 軟土地基處理方法探究

3.1 熱學法

熱學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升高溫度,從而將這些熱量傳遞到土的細顆粒之中去,讓其溫度達到100℃。用這種方法來提升軟土地基的強度,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)場是否有原來加熱的材料以及條件。冷凍法即通過人工冷凍技術,讓軟土中的水分結冰,讓松散含水量高的巖土轉變成凍土,從而使其穩(wěn)定性以及強度得到提高。一般說來,受到冷凍后的土層強度極高,可與巖石相媲美,這種方法也相當于一種臨時的加固方法。

3.2 排水固結法

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。設計合理的排水系統(tǒng)之后,優(yōu)化排水條件,加大固結壓力,形成飽和的軟粘土地基,減小其空隙比,增大其承載力,相當于提高外界的方法讓沉降提前到來,以改善地基性能。這種方法主要包括降水降壓法、真空預壓法以及堆載法。第一,降水降壓法。充分利用地下水水壓低的優(yōu)勢,讓軟土地基承受這樣的水位下降,這樣不但能夠預壓,也能夠極大的改善土的質量。這種方法的效果和降水降壓法十分類似,因而得名,但是卻不會破壞地基。第二,真空預壓法。設置好軟土地基后,將密封膜或者砂層鋪設在地面,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、加大載荷的方式來強化地基對重量的承受能力,同時,可以降低施工過程中對固結沉降。

3.3 深層密實法

以擠壓、夯擊、振動、爆破等方法對軟土地基進行處理的方法叫深層密實法。這個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,深層密實法能夠讓較大范圍的軟土地基得以壓實,增強其強度。深層密實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,用水調和,摻雜一些碎石樁,從而構成一種強度極高的膠狀物,增加地基的堅硬程度。第二,擠密法。所謂擠密法,即以帶套管、沖擊或者振動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,產生了很大的沖擊力,讓大量小的顆粒進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,軟土地基的可壓縮性自然降低了,隨之其抗剪能力也加強了,樁與土基的組合,也提升了地基的承載能力。第三,強夯法。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的重錘來夯擊地基,其落距在10～20m之間。當?shù)鼗艿骄薮蟮臎_擊力之時,會有沖擊波以及動應力隨之產生。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,增強了其強度。

3.4 化學加固法

首先,水泥土攪拌法。用石灰漿或者水泥漿當做固化劑,用相應的機械對軟土地基深處的軟土以及固化劑進行強行的攪拌,讓軟土發(fā)生一系列物理以及化學變化,固結為一個密不可分的整體。進而提高軟土地基的強度,形成膠結物粘土樁、石灰粘土樁或者水泥粘土樁。

其次,高壓噴射注漿法。待工程鉆機已經(jīng)達到了預定的深度之后,以特殊噴嘴(安裝在鉆桿機端),通過高壓泥漿泵等向預定的土地基噴射化學漿液,待完成一層之后,逐漸升高鉆桿的位置。隨著高壓液體對土體結構的破壞,化學漿液也進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)工程實際的需要,可以對上升的速度、噴射壓力、噴嘴直徑等進行合理的相應的設定,使其達到預期的目標。

再次,灌漿法。利用液氣壓原理以及電化學原理,讓漿液進入到軟土地基中,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。通過一定的時間,漿液則會讓空隙逐漸粘合在一起,成為防水性能好、強度高的整體。

3.5 換填法

所謂換填法,即用別的物質來替代軟土地基的下層部分,提高軟土地基的承載力以及強度。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,有以下幾種。一是平板振動法。對那些粘粒少、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。三是機械換土法。在面對濕陷性黃土地基、非飽和軟弱地基、季節(jié)性凍土地基、雜填土地基之時,可以應用這種方法?？梢杂弥劐N夯實法、機械碾壓法等來完成。這種方法對于回填方較大的施工很適用,也能夠挖掘面積大的基坑。

4 結語

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

參考文獻

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