楊仲泉
(綏濱縣恒廈建筑有限公司,黑龍江 綏濱156200)
目前,我國基于技術(shù)的處理系統(tǒng)的開發(fā)是巖土工程領(lǐng)域中最活躍的領(lǐng)域之一。近年來,地基處理發(fā)展的典型趨勢是在現(xiàn)有地基處理方法的基礎(chǔ)上不斷發(fā)展新的地基處理方法,特別是綜合利用各種地基處理方法,形成了獨特的復(fù)合加固技術(shù)。
1.1 地基處理方法。根據(jù)設(shè)計理論,施工方法和檢測方法,我國地基處理積累了較為成熟的經(jīng)驗。在各種方法的基礎(chǔ)上,也形成了在大量的復(fù)合材料加固方法和在傳統(tǒng)方法基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新方法。就分別拿真空預(yù)壓和復(fù)合地基作為例子,開發(fā)了更多基于真空預(yù)壓的復(fù)合材料加固方法。真空預(yù)壓技術(shù)已得到顯著發(fā)展和升級。它已被應(yīng)用。
對于復(fù)合地基,其發(fā)展主要體現(xiàn)在多種固體材料結(jié)合使用的發(fā)展中,同時,非復(fù)合地基的加固和復(fù)合地基的加固也是復(fù)合地基發(fā)展的特征,如:復(fù)合底座和排水板。當(dāng)然,新技術(shù)的一些增強機制還有待深入研究。不能在工程中積累足夠的經(jīng)驗,特別是對于長期的工程觀測。在應(yīng)用中,主要原因應(yīng)以加固為主,使用要求和工程地質(zhì)條件進行認真選擇。
1.2 復(fù)合地基發(fā)展。在土壤質(zhì)量較弱的地區(qū),復(fù)合地基處理已逐漸成為基礎(chǔ)處理的主要形式,廣泛應(yīng)用于住宅建設(shè),鐵路和公路,碼頭和垃圾填埋場,燃料箱等基礎(chǔ)處理。在軟土地基中,常用在路堤加固方法中的添加固體包括碎石樁,沙樁,石灰樁,深層攪拌樁,旋風(fēng)樁,混凝土樁,預(yù)制樁,PCC 樁,大直徑薄壁管狀樁,Y 型現(xiàn)澆樁和其他復(fù)合固體。在上述列式加固方法中,通過縱向加入固體樁材料,粘著強度的有無,拉伸強度的差異可分為:散體類柔性添加固體,具有一定粘著強度的半剛性添加固體,肌肉剛度添加固體,鋼筋混凝土添加固體,復(fù)合添加固體等。
因為不同增強材料的固體強度特性和不同的破壞模式也不同。身體柔韌性加上堅固的無粘結(jié)強度,無拉伸和彎曲強度,有一定的壓縮和剪切強度;具有一定粘結(jié)強度的半剛性固體幾乎沒有抗拉強度和抗彎強度,具有一定的抗壓強度和抗剪強度。剛性非剛性固體具有較高的粘結(jié)強度,較高的抗壓強度和剪切強度,較低的抗拉強度和較低的抗彎承載力;更堅固的剛性鋼筋混凝土具有更高的粘結(jié)強度,更多的加固,具有較高的抗拉強度,抗彎強度,抗壓強度和抗剪強度。
當(dāng)然,一些工程中使用的柱狀復(fù)合固體存在支撐力分散,樁后質(zhì)量檢驗困難,樁技術(shù)不標(biāo)準,缺乏標(biāo)準化設(shè)計方法,固徑過大等問題。因此,要積累經(jīng)驗,經(jīng)過認真的驗證,進行標(biāo)準化設(shè)計,施工和檢驗,然后認真推廣使用。雖然地基處理技術(shù)取得了很大的進步,但目前對地基處理技術(shù)的研究仍然滯后于工程實踐,特別是一些新的表面處理技術(shù)。不可否認,在加固機理、設(shè)計方法、施工方法、試驗原理和方法等方面存在不足。因此,對我國現(xiàn)有的地基處理技術(shù)進行系統(tǒng)總結(jié)具有十分重要的意義。及時總結(jié)我國地基處理技術(shù)的經(jīng)驗,引領(lǐng)地基處理技術(shù)的發(fā)展方向,對我國地基處理技術(shù)的高水平發(fā)展具有十分重要的意義。
2.1 復(fù)合地基加固。自1962 以來,“復(fù)合地基”一詞首次應(yīng)用于世界各地,隨著各種地基處理技術(shù)的發(fā)展,復(fù)合地基在各種工業(yè)和民用建筑中得到了越來越廣泛的應(yīng)用,也被用于一些水利工程,如壩基處理等。公路和鐵路路基處理等,經(jīng)常采用復(fù)合地基。碎石樁,沙樁,水泥土攪拌樁,旋噴樁,石灰土樁,石灰土樁,礦渣土樁,CFG樁,各種鋼筋混凝土樁等加筋樁的種類越來越豐富。
傳統(tǒng)復(fù)合地基主要指柔性樁或水泥土樁復(fù)合地基。近年來,復(fù)合地基處理技術(shù)發(fā)展迅速。隨著剛性樁特別是不同材料的復(fù)合樁的引入,復(fù)合地基理論有了很大的發(fā)展。結(jié)合碎石樁的施工方法和注漿處理技術(shù),采用鉆孔機按設(shè)計直徑和設(shè)計深度鉆孔,然后放入導(dǎo)管和注漿管,再放入石材。在喂石時,用灌漿管中的水清洗孔。石材入樁后進行注漿加固。除在孔內(nèi)灌注樁外,漿體還可滲透到周圍土體中。
2.2 多元加固復(fù)合地基。作為我國地基處理研究的一個特征,由各種類型的固體組成的復(fù)合地基用于改善復(fù)合地基的性能。目前,常用的單個增強材料基本上只提供在位或在位置換的基本功能,因為在樁之間的土壤比在樁之間的土壤更強,壓縮性更低,所以,復(fù)合地基是基于應(yīng)力集中和土壤負荷與鋼共同承擔(dān)更大的荷載而形成的。當(dāng)然,散裝固體更有可能加速地基作為排水通道的固結(jié),但由于散裝固體的豎向承載力和變形,鋼筋周圍的地應(yīng)力非常有限。
因此,在提高復(fù)合地基性能的基礎(chǔ)上,摻加固體不僅具有原位加固和置換的功能,而且還具有排水體的功能,從而促進了地基的發(fā)展。排水和固定樁之間的土壤。水泥土樁施工剛剛完成,沒有形成強度的,必須迅速施加填土負荷,預(yù)先加壓土壤。這樣,總填土負荷幾乎首先轉(zhuǎn)移到樁間的土壤中。隨著樁強度的增加,樁之間的土載荷將逐漸傳遞到樁的主體。為了更堅固的垂直剛度,當(dāng)固體的下端仍支承在可壓縮土層中時,添加固體的下端基本上可以產(chǎn)生一定的穿透力,并且基礎(chǔ)在垂直方向上的可變剛度和可變強度增強也有助于降低具有高剛度的固體頂部的應(yīng)力集中,并且添加短固體(通常較低的剛性加固體)可以幫助提升樁的剛度。
2.3 多方法復(fù)合加固。多方法復(fù)合加固技術(shù)是指基礎(chǔ)處理。對于同一基礎(chǔ)處理站點上的兩種或多種基礎(chǔ)處理技術(shù),它可以提升基礎(chǔ)承載力和穩(wěn)定性,降低基礎(chǔ)可壓縮性并提升基礎(chǔ)耐久性。地面處理技術(shù)。以真空預(yù)壓為例,近年來開發(fā)了越來越多的基于真空預(yù)壓的復(fù)合增強技術(shù)。
真空預(yù)壓是大規(guī)模軟土地基處理的主要方法之一,得到了廣泛的應(yīng)用。同時,在真空預(yù)壓的基礎(chǔ)上,開發(fā)了更多的復(fù)合加固技術(shù)和新型真空預(yù)壓技術(shù),包括真空堆壓聯(lián)合預(yù)壓法,真空排水動態(tài)壓實聯(lián)合加固法(包括高真空壓實法),水下真空預(yù)壓法,低真空預(yù)壓法,三維真空預(yù)壓法,電滲- 真空沉淀聯(lián)合加固法,電滲- 真空沉淀- 低能動態(tài)固結(jié)法,真空注氣加固法,部分真空預(yù)壓法,真空沉淀聯(lián)合沖壓法,真空預(yù)壓法- 石灰穩(wěn)定聯(lián)合加固法等。
3.1 鹽漬土地基處理。對鹽漬土進行地面處理之前,有必要加強鹽漬土面積的道路調(diào)查,尤其要了解鹽漬土的分布,類型,程度,水文條件,氣象條件和道路施工材料。至于舊路,應(yīng)明確檢查舊路的狀況和問題。
鹽漬土地區(qū)的道路地基處理一般包括路堤處理和地基處理。堤防處理應(yīng)采取分區(qū)、更換和改善排水條件等措施。根據(jù)表層鹽漬化程度和軟弱土層的深度,下層、淺層和深度處理不同,需要進行基質(zhì)處理。上層通常采用上層處理,淺層采用替代措施或壓實,深層采用碎石樁。使用適當(dāng)?shù)穆坊叨群蜋M截面來預(yù)防和減輕問題也很重要。對于舊路改造,可根據(jù)鹽漬土的病害、水文地質(zhì)條件和舊路基的土質(zhì),采取置換舊路、改善舊路、強夯等措施。
3.2 冰漬土地基處理。凍結(jié)的土壤是由冰川作用形成的。它的特征是尺寸不同,孔隙大,角和角清晰,分離差,基礎(chǔ)承載力極不均勻。主要問題是地基沉降不均。目前對凍土地基處理措施的研究較少,主要處理方法主要是動力壓實。
3.3 凍土地基處理。保護永久凍土基礎(chǔ)的主要原因是阻滯永久凍土的自然狀態(tài)發(fā)生變化或消除其破壞原因,阻滯永久凍土破壞工程。主要防護方法有:采用空氣通風(fēng)基礎(chǔ),高粒重土基礎(chǔ),設(shè)置墊層及多種熱電堆,強制循環(huán)冷卻樁等。
針對凍土地基融化沉淀的對策,主要從土壤改良的角度來看,冷凍土壤是通過剝離土壤層或其他工業(yè)溶解方法來溶解的,預(yù)先凝固。將純粗粒土填充在富冰土或含土冰層中,直接除去或抑制了弱土層的融化堆積。此外,在工程中,采取了通過多個填土來減少挖掘的方針,盡可能避免因凍土的擾亂而造成的破壞。
對于多年凍土地基工程的防融沉淀,一般采用填充底土,填充采用溶解原則的基底,填充卵,砂石或粗砂等,填充深度可以達到季節(jié)溶解深度或壓縮層深度的方法。選擇基本形式,融化水槽,將輕腳平臺用于結(jié)實的水槽,適當(dāng)增大基礎(chǔ)面積,減小壓力,或結(jié)合具體情況,加深基礎(chǔ)填埋深度;注意隔熱對策,在以凍結(jié)為原則的施工中,考慮在上層覆蓋有植被,或者上層覆蓋有高隔熱性的材料以減少熱量的滲透。在施工和維護中,使建筑物周圍的排水順暢,以阻滯地表水流入基坑。
近年來,我國巖石工程行業(yè)一直在研究新的表面處理方法。雖然有些方法已經(jīng)積累了成熟的經(jīng)驗并與相關(guān)規(guī)范相結(jié)合,但有些方法在工程實踐中還沒有得到充分的驗證。所以,在研究和開發(fā)新的地勤方法的同時,系統(tǒng)地總結(jié)我國高水平地面處理技術(shù)的發(fā)展,及時總結(jié)地面處理技術(shù)的經(jīng)驗,指導(dǎo)我國地面處理的發(fā)展方向也很重要。