胡垚坤

【摘 要】在對(duì)軟土地基進(jìn)行加固處理的過(guò)程當(dāng)中，能夠有效地提高市政工程道路建設(shè)的質(zhì)量，同時(shí)還可以提升駕駛?cè)藛T在駕駛過(guò)程當(dāng)中的安全性以及舒適性，有效提高我國(guó)城市道路運(yùn)行效率，因此，必須加強(qiáng)對(duì)軟土地基加固處理技術(shù)的推廣以及應(yīng)用。本文提出了幾種常用的軟基處理方法，研究其加固原理及適用范圍，為市政道路軟基處理設(shè)計(jì)提供了可以借鑒的依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】市政道路;軟土;軟基處理

引文

在市政工程道路建設(shè)的過(guò)程當(dāng)中，通過(guò)加強(qiáng)對(duì)軟土地基的作用以及機(jī)理的分析，可以從工程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)之上有效提高軟土地基等性能指標(biāo)。而且在對(duì)軟土地基進(jìn)行處理的過(guò)程中，為了能夠更好地保障工程建設(shè)的作用，可以結(jié)合樁基礎(chǔ)處理保護(hù)裝置，對(duì)軟土地基進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚恚⑶壹訌?qiáng)對(duì)工程基礎(chǔ)施工質(zhì)量的控制。

1軟土與軟土地基

軟土因?yàn)榫哂蟹浅８叩暮恳约氨容^強(qiáng)的壓縮性能，所以軟土地基的承載能力比較弱，大部分為飽和性黏土。軟土層在我國(guó)的分布非常廣泛，不管是在我國(guó)的內(nèi)陸還是沿海地區(qū)都有著非常廣泛的分布。因?yàn)檐浲恋刭|(zhì)在處理的過(guò)程當(dāng)中與淤泥有著很多相似之處，所以也經(jīng)常將軟土稱為泥質(zhì)土。鑒于上述原因，在市政公路建設(shè)的過(guò)程當(dāng)中，如果需要對(duì)軟土層進(jìn)行處理，為了能夠更好的保證市政公路工程建設(shè)的質(zhì)量，首先需要對(duì)軟土層的地質(zhì)進(jìn)行合理的分析，然后再選擇具有針對(duì)性的措施對(duì)其進(jìn)行處理。

2軟土地基處理目的

在我國(guó)市政道路建設(shè)過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)遇到軟土地基，它們的存在常影響道路工程質(zhì)量，往往是市政道路設(shè)計(jì)、施工的關(guān)鍵問(wèn)題。總結(jié)起來(lái)主要有以下兩個(gè)方面：（1）強(qiáng)度及穩(wěn)定性問(wèn)題。當(dāng)?shù)鼗目辜魪?qiáng)度不足以承受路基及路面?zhèn)鱽?lái)的荷載時(shí)，地基可能會(huì)產(chǎn)生局部或整體剪切破壞，造成路堤失穩(wěn)、塌方，橋臺(tái)破壞。（2）沉降變形問(wèn)題。當(dāng)?shù)鼗谏喜亢奢d作用下產(chǎn)生過(guò)大的不均勻沉降時(shí)，可能導(dǎo)致以下情況發(fā)生：①路面開裂破壞;②橋梁與路堤銜接處差異沉降，引起橋頭跳車;③涵身及通道凹陷、沉降縫拉寬而漏水;④路面橫坡變緩、積水。軟土地基處理的目的是利用夯實(shí)、置換、排水固結(jié)、加筋和熱力學(xué)等方法對(duì)地基土進(jìn)行加固，以改善地基土的剪切性、壓縮性、振動(dòng)性和特殊地基的特性，使其能夠滿足市政道路的要求。顯然，對(duì)于交通量大、養(yǎng)護(hù)時(shí)間難的高等級(jí)道路，地基處理的恰當(dāng)與否直接影響到工程質(zhì)量、投資及工程進(jìn)度等。因此，軟土地基處理對(duì)節(jié)約建設(shè)投資，保證車輛安全正常運(yùn)營(yíng)具有重要意義。

3軟土地基處理技術(shù)

地基處理的目的是利用置換、擠密、加筋、排水、固化等方法，加固不良地基土，改善地基土的強(qiáng)度、動(dòng)力特性、壓縮性、滲透性等，達(dá)到加速固結(jié)沉降、減小總沉降量、控制剪切變形、阻止強(qiáng)度降低、增加抗滑阻力的效果。常用的軟基處理技術(shù)有換土墊層法、強(qiáng)夯法、排水固結(jié)法、振沖碎石樁法、深層攪拌法、水泥粉煤灰碎石樁（CFG樁）法等。

3.1換土墊層法

換土墊層法是將路基下一定范圍內(nèi)的軟弱土層利用人工、機(jī)械或其他方法清楚，分層置換強(qiáng)度較高的砂、碎石或其他性能穩(wěn)定、無(wú)腐蝕性的材料，并壓實(shí)或振實(shí)（夯實(shí)），直至達(dá)到規(guī)定的密實(shí)度。采用換土墊層法或換土加筋墊層法處理軟土地基時(shí)，考慮到成本及施工難易程度等因素，換填層厚度一般不大于3米，最小層厚一般為0.5米。換土墊層法適用于軟土厚度較小、深度不大的情況，一般不適用于墊層下地基持力層土的壓縮模量低于2.5MPa的地基。換土加筋墊層法的加筋材料宜選用抗拉強(qiáng)度高、耐久性好、抗腐蝕的土工格柵等土工合成材料。

3.2強(qiáng)夯法

強(qiáng)夯法又稱為動(dòng)力固結(jié)法，通過(guò)重錘自高處下落，以沖擊荷載夯實(shí)軟弱土層，在地基土中產(chǎn)生沖擊力和振動(dòng)，強(qiáng)制壓密地基土，從而提高地基強(qiáng)度，降低土層壓縮性，改善砂土的抗液化條件，以達(dá)到地基加固的目的。強(qiáng)夯法具有機(jī)械設(shè)備簡(jiǎn)單、施工組織管理方便、加固效果顯著、造價(jià)較低等優(yōu)點(diǎn)，在大連地區(qū)應(yīng)用廣泛。強(qiáng)夯法已廣泛的應(yīng)用于道路、鐵路、碼頭堆場(chǎng)、工民建等各種工程中，需要注意的是強(qiáng)夯法有嚴(yán)格的土質(zhì)適用范圍，其主要適合處理素填土、雜填土、沙土、粉土地基等低飽和度軟土。

3.3排水固結(jié)法

排水固結(jié)法指給地基預(yù)先施加荷載，通過(guò)在地基中設(shè)置豎向和橫向的排水通道，使得土中的孔隙水排出，孔隙水壓力消散，土體產(chǎn)生固結(jié)，地基預(yù)先產(chǎn)生沉降，強(qiáng)度提高的方法。排水固結(jié)法根據(jù)施加荷載的方式不同可分為堆載預(yù)壓法、真空預(yù)壓法和真空-堆載預(yù)壓法。近年來(lái)，豎向排水通道通常使用塑料排水板。

排水固結(jié)法適用于含水量較大的淤泥、淤泥質(zhì)土、吹填土等飽和軟粘土地基，通過(guò)施加荷載排出土體中的孔隙水，在施加荷載期間可以大部分完成土體的沉降，一定程度上提高地基承載力。對(duì)于含水量大的吹填土等極軟土，使用此法處理后的地基承載力可能仍不滿足構(gòu)筑物要求，但可滿足施工機(jī)械荷載要求，為下一步選用其他方法進(jìn)行二次地基處理創(chuàng)造了條件。

3.4振沖碎石樁法

振沖碎石樁法是用振沖器以端部高壓水流沖擊成孔，在孔內(nèi)分批填入碎石，振動(dòng)貫入形成大直徑、較密實(shí)的碎石樁體，對(duì)土體產(chǎn)生置換和擠密作用，與周圍軟土形成復(fù)合地基的方法。由于碎石樁是直徑較大的柔性樁體，能產(chǎn)生一定的變形量，故可以很好的協(xié)調(diào)樁身與周圍土體分擔(dān)的應(yīng)力，使樁、土的變形一致。由于樁身剛度大，分擔(dān)的荷載較多，減小了土體承受的荷載，從而減少了土體的沉降。同時(shí)碎石樁又在土體中構(gòu)成了良好的排水通道，可加快土體孔隙水壓力消散速度。振沖碎石樁法的實(shí)質(zhì)是一種人工置換法，使用力學(xué)性能良好的碎石等材料替代不良地基土，可廣泛用于加固砂土或粘性土地基。

3.5深層攪拌法

深層攪拌法以水泥或石灰作為固化材料，利用帶有噴粉或噴漿功能的深層攪拌機(jī)械將固化材料注入原位軟土中進(jìn)行強(qiáng)制攪拌，經(jīng)過(guò)物理化學(xué)作用形成一種強(qiáng)度較高、變形量較小、透水性小的混合土樁體。攪拌樁體與四周軟土組成復(fù)合地基，可以提高地基承載力、提高地基的強(qiáng)度、增大地基變形模量，還能阻止地下水的滲透。根據(jù)固化材料的形態(tài)不同，又可分為漿噴法和粉噴法兩大類。深層攪拌法強(qiáng)度高、速度快、施工中噪音低、污染小，加固效果明顯，可用于處理正常固結(jié)的淤泥、淤泥質(zhì)土、飽和粘性土地基。

3.6水泥粉煤灰碎石樁（CFG樁）

水泥粉煤灰碎石樁（CFG樁）是由碎石和適量的石屑、粉煤灰、水泥與水拌和后用振動(dòng)沉管打樁機(jī)制成的具有高粘結(jié)強(qiáng)度的半剛性樁。具有承載力提高幅度大、適用范圍廣、樁體的剛度及變形模量遠(yuǎn)大于樁間土的等特點(diǎn)。褥墊層是CFG樁技術(shù)的關(guān)鍵，通過(guò)褥墊層協(xié)調(diào)樁體與土的變形，調(diào)整樁與土荷載分擔(dān)比，減小應(yīng)力集中。CFG樁適用于粘性土、砂土、粉土或正常固結(jié)的素填土地基。不宜用于地基承載力小于50KPa，靈敏度大于4的淤泥和淤泥質(zhì)土。

4結(jié)論

城鎮(zhèn)地區(qū)工程環(huán)境復(fù)雜多樣，軟基處理的設(shè)計(jì)必須綜合考慮諸如地質(zhì)條件、工程造價(jià)、工期、對(duì)居民的影響等各項(xiàng)因素，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)對(duì)比分析擬定最佳處理方法，以保證工程質(zhì)量。市政道路施工過(guò)程中，經(jīng)常遇到軟土地基處理的問(wèn)題，一旦軟基處理不當(dāng)，不但使得地基產(chǎn)生沉降或者變形，同時(shí)也影響著道路的安全及穩(wěn)定性。軟基處理的方法有很多，應(yīng)結(jié)合具體工程的實(shí)際情況，在工程中不斷探索，達(dá)到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)適用、安全可靠的目標(biāo)。

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