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內(nèi)陸地區(qū)水泥攪拌樁復(fù)合地基應(yīng)用問(wèn)題探討

2020-05-31 11:45:52余潛四川省建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司市政工程設(shè)計(jì)所
消費(fèi)導(dǎo)刊 2020年9期
關(guān)鍵詞:軟土泥土碎石

余潛 四川省建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司市政工程設(shè)計(jì)所

周波 中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司路基設(shè)計(jì)所

一、概述

由于我國(guó)海岸線綿長(zhǎng),江河湖泊眾多,因此軟土分布廣泛。城市道路工程建設(shè)中,軟土也是最常見(jiàn)的不良工程地質(zhì)之一,水泥攪拌樁復(fù)合地基作為不良地質(zhì)地基處理的常用手段,在沿海地區(qū)已經(jīng)得到了較為廣泛的應(yīng)用,但在內(nèi)陸地區(qū),尤其是內(nèi)陸市政道路工程中應(yīng)用還較少。究其原因,一是軟土大量分布于沿海省份,內(nèi)陸地區(qū)相對(duì)較少;二是內(nèi)陸地區(qū)的軟土其工程地質(zhì)性質(zhì)要好于沿海地區(qū)軟土;第三,也是最主要的原因,當(dāng)前我國(guó)的水泥攪拌樁施工機(jī)具尚無(wú)法較為精確地控制施工質(zhì)量,并且目前對(duì)于成樁質(zhì)量還沒(méi)有廣泛統(tǒng)一的檢測(cè)理論和方法。以上三點(diǎn)原因是制約水泥攪拌樁復(fù)合地基在內(nèi)陸地區(qū)廣泛應(yīng)用的主要限制因素。因此,本文旨在技術(shù)層面探討如何將這種比較好的軟土地基處理方法在內(nèi)陸城市道路工程建設(shè)中更好地應(yīng)用。

二、水泥攪拌樁復(fù)合地基理論

(一)復(fù)合地基理論

軟土,根據(jù)我國(guó)各主要規(guī)范的定義,應(yīng)滿足以下幾項(xiàng)主要指標(biāo):1.天然含水量大于等于液限;2.孔隙比不小于1.0;3.細(xì)粒土,即為黏性土或粉土。其特性,主要表現(xiàn)為高含水量、高壓縮性、低滲透性和低強(qiáng)度低承載力。

復(fù)合地基的概念最初是由日本學(xué)者在20世紀(jì)60年代初提出的。隨著地基處理技術(shù)的發(fā)展,復(fù)合地基處理技術(shù)也得到了不斷地進(jìn)步,如今已有三大類(lèi)多種樁型的復(fù)合地基?,F(xiàn)在,復(fù)合地基一般指天然地基的一部分被人工置換或加強(qiáng),增強(qiáng)體與原地基共同承擔(dān)荷載的人工地基,增強(qiáng)體一般指多種類(lèi)型的樁。按樁的不同類(lèi)型,復(fù)合地基也分為三大類(lèi),即散體樁復(fù)合地基;柔體樁復(fù)合地基;剛體樁復(fù)合地基[1]。

散體樁復(fù)合地基主要指碎石樁、砂樁及灰土樁等樁身材料沒(méi)有內(nèi)聚力或內(nèi)聚力很小的復(fù)合地基。散體樁復(fù)合地基對(duì)地基的加固作用主要有三點(diǎn):1.擠密作用。施工成樁過(guò)程中,樁周土被擠密從而使地基承載力提高;2.置換作用。原地基軟弱土被樁體材料置換而使地基承載力提高;3.增加豎向排水通道的作用。對(duì)于軟土地基而言,由于其排水固結(jié)過(guò)程很緩慢,因此天然地基受荷后很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)強(qiáng)度都在緩慢地增長(zhǎng),地基沉降過(guò)程也會(huì)持續(xù)很久,成樁后,樁身也起到了加速排水固結(jié)的作用。柔體樁復(fù)合地基主要指高壓旋噴樁、水泥攪拌樁、CFG樁復(fù)合地基等。柔體樁的樁身材料可以粘接在一起,其具有一定的強(qiáng)度,這點(diǎn)與散體樁不同。樁體承載力主要來(lái)自于樁周的側(cè)阻力和樁端的端阻力。該類(lèi)復(fù)合地基對(duì)地基的加固作用主要源于樁體材料的置換作用,由于樁身具有較高的強(qiáng)度和承載力,所以置換后復(fù)合地基承載力較高,要明顯高于散體樁復(fù)合地基。剛體樁復(fù)合地基主要指疏樁基礎(chǔ)、復(fù)合樁基等,具有代表性的是鋼筋混凝土樁網(wǎng)和樁板結(jié)構(gòu)。這種類(lèi)型的復(fù)合地基一般是在地基承載力滿足要求的情況下使地基沉降盡可能減小的要求下出現(xiàn)的,它不在本文討論的范圍之內(nèi)。

如前所述,水泥攪拌樁復(fù)合地基是樁身具有一定強(qiáng)度和剛度的柔體樁復(fù)合地基,但在外荷載作用下,樁身仍然會(huì)發(fā)生一定的壓縮變形,它的破壞形式主要是壓曲破壞(發(fā)生在樁端以下有硬土層的情況下)和刺入破壞(一般情況)。

(二)水泥攪拌樁復(fù)合地基作用機(jī)理

水泥攪拌樁是把水泥作為固化劑,通過(guò)施工機(jī)具注入到深層地基,使之與周?chē)能浲脸浞只旌蠑嚢瑁袒瘎┡c軟土發(fā)生一系列的物理化學(xué)反應(yīng),從而生成具有一定強(qiáng)度和剛度的水泥土固化體,達(dá)到加固地基的目的。從所使用的水泥固化劑狀態(tài)和施工工藝來(lái)分,水泥攪拌樁分為干法和濕法兩類(lèi)。

干法,也叫做粉體噴射攪拌法,所形成的攪拌樁即為粉噴樁。該法是使攜帶著水泥粉或石灰粉的壓縮空氣通過(guò)高壓軟管和攪拌軸從噴嘴噴出,經(jīng)過(guò)攪拌裝置的旋轉(zhuǎn),將粉體與周?chē)能浲翑嚢杌旌显谝黄?,?shí)現(xiàn)攪拌樁的化學(xué)加固作用。經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)外多年的使用經(jīng)驗(yàn)得知,噴粉攪拌樁一般使用在天然含水量50%以上的軟土地基,當(dāng)天然含水量低于30%時(shí),加固效果會(huì)下降。

濕法,又稱(chēng)作漿液攪拌法,該法是以水泥漿作為固化劑,通過(guò)專(zhuān)門(mén)的施工機(jī)具,將水泥漿與軟土在地基深處充分?jǐn)嚢?,從而形成具有較高強(qiáng)度和剛度的水泥土,實(shí)現(xiàn)對(duì)地基的加固。

干法與濕法的區(qū)別在于固化劑狀態(tài)不同,施工機(jī)具和施工工藝不同。干法相比濕法有如下特點(diǎn):1.固化劑粉體相比于漿液流動(dòng)性較小,被攪拌裝置噴射到土體中并強(qiáng)制攪拌,因此其固化劑的均勻性較好,成樁后的樁體質(zhì)量分布更均勻;2.干法更適用于含水量極高的軟土及其含有機(jī)質(zhì)的軟土,相比于噴漿攪拌樁,噴射粉體成樁后水泥濃度更高,因此其對(duì)于高含水量的軟土地基加固效果更好。

(三)水泥攪拌樁復(fù)合地基理論計(jì)算

復(fù)合地基是由兩種強(qiáng)度和剛度不同的材料,即豎向增強(qiáng)體和原狀土組成的地基,它們共同承擔(dān)上部荷載并協(xié)調(diào)變形,由于樁的強(qiáng)度和剛度比樁間土大,因此樁土應(yīng)力比很高,這也就使得復(fù)合地基承載力比原地基有較大提高,變形比原地基顯著減少。

復(fù)合地基承載力需要根據(jù)原位試驗(yàn)的方法得到,比較準(zhǔn)確的是采用靜載荷試驗(yàn)。但在方案比選和初步設(shè)計(jì)階段,還是需要根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行估算。目前,比較統(tǒng)一一致采用的計(jì)算理論是認(rèn)為復(fù)合地基承載力由樁和樁間土的承載力組合構(gòu)成。根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行的《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》(JGJ 79-2012)的要求,對(duì)于有粘接強(qiáng)度的豎向增強(qiáng)體的復(fù)合地基承載力特征值應(yīng)按下式確定[2]:

式中,λ―單樁承載力發(fā)揮系數(shù),可按地區(qū)經(jīng)驗(yàn)取值;

Ra―單樁豎向承載力特征值(kN);

Ap―樁的截面積(m2);

β―樁間土承載力發(fā)揮系數(shù),可按地區(qū)經(jīng)驗(yàn)取值;

單樁豎向承載力特征值可按下式估算:

式中,up―樁的周長(zhǎng);

αp―樁端端阻力發(fā)揮系數(shù),應(yīng)按地區(qū)經(jīng)驗(yàn)確定;

qp―樁端端阻力特征值(kPa),可按地區(qū)經(jīng)驗(yàn)確定;對(duì)于水泥攪拌樁、旋噴樁應(yīng)取未經(jīng)修正的樁端地基土承載力特征值。

復(fù)合地基變形計(jì)算應(yīng)采用現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50007-2011)的規(guī)定,地基變形計(jì)算深度應(yīng)大于復(fù)合土層的深度。地基最終變形量應(yīng)按下式估算[3]:

式中,s'―按分層總和法計(jì)算的地基變形量( mm);

φs―沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù);

p0―基礎(chǔ)底面按荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合計(jì)算的附加應(yīng)力值(kPa);

Ei―基礎(chǔ)底面以下第i層土的壓縮模量(MPa),應(yīng)按土的自重應(yīng)力到自重應(yīng)力加附加應(yīng)力段計(jì)算;

zi,zi-1―基礎(chǔ)底面以下第i層土、第i-1層土的底面深度(m)。

從以上的變形計(jì)算公式可以看出,復(fù)合地基變形模量是計(jì)算地基變形的重要參數(shù),其可以按這一原則進(jìn)行計(jì)算,即復(fù)合土層的壓縮模量是原天然地基壓縮模量的ξ倍,ξ值可按如下公式確定:

其含義是ξ值為復(fù)合地基承載力與原天然地基承載力的比值。

(四)水泥攪拌樁復(fù)合地基承載力影響因素

根據(jù)國(guó)內(nèi)外眾多的研究和工程經(jīng)驗(yàn)表明,水泥攪拌樁復(fù)合地基的承載力主要受水泥土自身強(qiáng)度和地基土的性質(zhì)影響,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

1.水泥土強(qiáng)度

由試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),水泥土強(qiáng)度與水泥摻量、水泥土齡期、水泥類(lèi)型有關(guān)。一般而言,隨著水泥摻量的增大,水泥土強(qiáng)度隨之增大;隨著齡期增長(zhǎng),水泥土強(qiáng)度也增大,據(jù)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),水泥土強(qiáng)度在齡期達(dá)到30天以后仍在增長(zhǎng);據(jù)使用經(jīng)驗(yàn)得出,使用礦渣水泥比使用普通硅酸鹽水泥加固的水泥土強(qiáng)度要高。

2.軟土有機(jī)質(zhì)含量

根據(jù)不少學(xué)者的研究發(fā)現(xiàn),隨著軟土中有機(jī)質(zhì)含量的增加,水泥土的強(qiáng)度也在不斷下降,這個(gè)影響主要存在于沿海地區(qū),相比較而言,內(nèi)陸地區(qū)軟土有機(jī)質(zhì)含量更低。其原因主要是有機(jī)質(zhì)的存在延緩了水泥水化的進(jìn)程,并且使得水泥的水化產(chǎn)物解體,破壞了水泥土的結(jié)構(gòu)的形成,而水泥土強(qiáng)度主要來(lái)源于水泥水化產(chǎn)物對(duì)土顆粒的加強(qiáng)作用。

3.樁長(zhǎng)

一般情況下,水泥攪拌樁復(fù)合地基的承載力隨水泥土樁長(zhǎng)的加長(zhǎng)而增大,但是,水泥土樁長(zhǎng)存在一個(gè)臨界樁長(zhǎng),在達(dá)到臨界樁長(zhǎng)以前,水泥攪拌樁復(fù)合地基承載力與樁長(zhǎng)呈正相關(guān)關(guān)系,超過(guò)臨界樁長(zhǎng)以后,復(fù)合地基承載力不再有顯著變化。

4.置換率

水泥攪拌樁復(fù)合地基的承載力隨著面積置換率的提高而提高,當(dāng)設(shè)計(jì)樁徑太小而樁間距太大時(shí),置換率不夠,地基加固的程度不夠,復(fù)合地基承載力就偏低。

三、水泥攪拌樁復(fù)合地基應(yīng)用現(xiàn)狀及建議

世界上是美國(guó)首先在工程中使用水泥深層攪拌樁加固地基。我國(guó)早在1977年就引進(jìn)和研究了水泥攪拌樁復(fù)合地基工法,并在1980年開(kāi)始應(yīng)用于工程實(shí)踐。經(jīng)過(guò)幾十年的不斷使用和改進(jìn),目前在我國(guó)的軟土分布較多的省份,如福建、廣東、廣西、浙江、江蘇和上海以及部分內(nèi)陸省份如湖南湖北等已經(jīng)得到了比較廣泛的應(yīng)用。從行業(yè)來(lái)區(qū)分,工業(yè)與民用建筑行業(yè)、公路建設(shè)行業(yè)比市政道路建設(shè)行業(yè)應(yīng)用多。就作者所在的內(nèi)陸地區(qū)西南某省會(huì)城市而言,在城市道路的工程建設(shè)中,從業(yè)主到設(shè)計(jì)、施工和監(jiān)理單位,普遍不首選水泥攪拌樁加固地基,而喜歡使用碎石樁復(fù)合地基或者直接用碎礫石換填,即使是在理論論證中水泥攪拌樁具有明顯的適用性的情況下。作者對(duì)此進(jìn)行了分析,主要?dú)w納了以下幾個(gè)原因:

1.建設(shè)單位更青睞施工簡(jiǎn)便、工期易于保證的碎石樁復(fù)合地基。根據(jù)《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》的要求,對(duì)于沉降變形要求不太高的飽和軟黏土地基,也可以采用碎石樁等散體樁來(lái)加固。碎石樁具有材料質(zhì)量有保證,施工簡(jiǎn)便、施工質(zhì)量容易保證的優(yōu)點(diǎn)。在作者所在的城市,地基中碎石和砂卵石資源豐富,取材非常容易,因此在建設(shè)工程中,設(shè)計(jì)方也非常自然地首選碎石樁,同時(shí),內(nèi)陸地區(qū)的軟土含水量一般不是太高,使用碎石樁復(fù)合地基加固也勉強(qiáng)能滿足工后沉降的要求。但是,近年來(lái),隨著碎礫石資源的大量開(kāi)采和使用,城市已經(jīng)開(kāi)始出現(xiàn)碎礫石不足,價(jià)格不斷上漲的趨勢(shì),因此,為保護(hù)環(huán)境資源、為可持續(xù)發(fā)展考慮,擴(kuò)大水泥攪拌樁的使用面和范圍也是一種不錯(cuò)的選擇。

2.目前水泥攪拌樁應(yīng)用不多,施工機(jī)具利用率太低。由于現(xiàn)在城市道路工程中水泥攪拌樁使用不多,施工單位不愿意為了小片區(qū)域動(dòng)用施工機(jī)具進(jìn)場(chǎng),這樣將增大施工單位的設(shè)備和人力成本。長(zhǎng)期以來(lái),建設(shè)各方單位習(xí)慣于使用換填法和碎石樁處理軟土地基,因此,水泥攪拌樁的使用不多,所以容易出現(xiàn)施工經(jīng)驗(yàn)和準(zhǔn)備不足的問(wèn)題。

3.水泥攪拌樁施工質(zhì)量難以保證。這是影響水泥攪拌樁復(fù)合地基廣泛使用最主要的一個(gè)問(wèn)題。根據(jù)不少設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)反饋,現(xiàn)場(chǎng)施工的水泥攪拌樁成樁質(zhì)量普遍不盡如人意,甚至出現(xiàn)抽檢樁身開(kāi)挖出來(lái)基本看不到水泥土的情況,因此,為了保證工程質(zhì)量,廣大設(shè)計(jì)人員都不愿意在軟土地基處理中首先選擇水泥攪拌樁。造成這種情況的原因,固然可能有施工單位追求利潤(rùn),刻意偷工減料的因素,但是也說(shuō)明了目前水泥攪拌樁施工上存在的一些共性問(wèn)題。首先,現(xiàn)有的施工機(jī)具無(wú)法在地基深處自動(dòng)、準(zhǔn)確地控制固化劑噴料的施工質(zhì)量。這往往造成深層局部無(wú)料、少料或者攪拌不均勻;其次,水泥攪拌樁施工對(duì)施工人員的操作熟練度和精細(xì)度要求較高,在目前應(yīng)用不太廣泛的情況下,熟練施工人員的儲(chǔ)備不夠,這容易造成施工質(zhì)量差;最后,現(xiàn)有的施工質(zhì)量檢測(cè)指標(biāo)和檢測(cè)體系不完備,難以為成樁的地基處理隱蔽工程整體質(zhì)量把好最后一道關(guān)。根據(jù)封其堅(jiān)在其碩士學(xué)位論文研究中的建議[4],水泥攪拌樁的質(zhì)量檢測(cè)評(píng)價(jià),主要反映在三個(gè)方面:樁體強(qiáng)度、均勻性和樁長(zhǎng)。他認(rèn)為,現(xiàn)行規(guī)范選用的檢測(cè)指標(biāo)對(duì)成樁整體質(zhì)量的反映有局限性。在現(xiàn)有的超過(guò)10種以上的檢測(cè)方法中,他推薦的檢測(cè)方法是:現(xiàn)場(chǎng)采用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)和鉆芯取樣法,結(jié)合室內(nèi)水泥土無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)的組合檢測(cè)方法。本文作者認(rèn)為,可以嘗試使用他推薦的檢測(cè)方法。

四、工程實(shí)例分析

本文所研究的工程項(xiàng)目實(shí)例位于西南某省會(huì)城市國(guó)家級(jí)新區(qū),是新區(qū)的一條起集散作用的交通性城市道路。該道路設(shè)計(jì)車(chē)速30km/h,車(chē)道寬度3.5m,按中等交通等級(jí)進(jìn)行設(shè)計(jì)。道路沿線與三條道路平面交叉,設(shè)計(jì)范圍全長(zhǎng)712.106m,道路紅線寬度16m,兩側(cè)再各加4m的規(guī)劃管線控制帶。按照路基橫斷面設(shè)計(jì)的結(jié)果,該條道路最大填方高度約1.3左右,最大挖方高度約13m左右。本條道路全線進(jìn)行了地勘,根據(jù)地勘報(bào)告顯示,道路沿線地質(zhì)情況如下:

勘察的路段區(qū)全線多為低山淺丘地貌,部分地段為農(nóng)田、魚(yú)塘及拆遷區(qū)。在鉆孔深度范圍內(nèi)所揭露地層為第四系全新統(tǒng)人工填土層(Q4ml)、第四系中下更新統(tǒng)冰水沉積層(Q1+2fgl)、侏羅系蓬萊鎮(zhèn)組(J3p)基巖層。

(一)第四系全新統(tǒng)人工填土層(Q4ml)

1.雜填土:雜色。由粘性土、巖塊、碎屑及少量生活垃圾組成,硬雜質(zhì)含量約45~50%;為附近工程棄土堆填,主要由巖塊巖屑及粘性土組成,堆填時(shí)間約1年左右,結(jié)構(gòu)相對(duì)雜亂,欠固結(jié)。松散。濕。部分場(chǎng)地分布。

2.素填土:灰色;松散;主要由粘性土混約5%~20%左右磚瓦碎屑?jí)K等硬雜質(zhì)組成;頂部0.3-0.5m含大量植物根系等有機(jī)質(zhì),可塑為主;濕。部分場(chǎng)地分布。

場(chǎng)地內(nèi)人工填土分布連續(xù),厚度變化較大約0.3~9.0m。

(二)第四系中下更新統(tǒng)冰水沉積層(Q1+2fgl)

在本次勘察路段區(qū)內(nèi)第四系中下更新統(tǒng)冰水沉積層(Q1+2fgl),主要為粉質(zhì)粘土及粘土。

1.粉質(zhì)粘土:灰黃、棕紅色。軟塑。濕。含鐵錳質(zhì)氧化物斑痕及其結(jié)核。分布不連續(xù)(主要分布于K3+00~K3+80段)。

2.粘土:褐黃色。含鐵、錳質(zhì)氧化物及其斑痕,硬塑為主,局部為可塑;稍濕。分布不連續(xù)(主要分布于K3+80~K7+12.106段),為膨脹土。

(三)侏羅系蓬萊鎮(zhèn)組(J3p)基巖

1.強(qiáng)風(fēng)化砂質(zhì)泥巖:主要礦物成分為粘土礦物,泥質(zhì)結(jié)構(gòu),薄層狀構(gòu)造。風(fēng)化裂隙發(fā)育,結(jié)構(gòu)面不清晰,巖體完整程度為破碎,呈碎塊狀,手捏易碎,干鉆可鉆進(jìn)。錘擊聲啞,無(wú)回彈,有凹痕,浸水后可掰開(kāi),屬軟巖。巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅴ級(jí),局部夾一定厚度的中風(fēng)化砂質(zhì)泥巖。

2.中風(fēng)化砂質(zhì)泥巖:主要礦物成分為粘土礦物,泥質(zhì)結(jié)構(gòu),薄層~中厚層狀構(gòu)造,節(jié)理裂隙一般發(fā)育,巖芯較破碎,呈短柱狀或長(zhǎng)柱狀,部分巖石被節(jié)理、裂隙分割,呈塊狀。巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅴ級(jí)。局部夾一定厚度的微風(fēng)化砂質(zhì)泥巖。該層本次勘察未揭穿。

地基土各項(xiàng)物理力學(xué)指標(biāo)建議值如下表:

土體與錨固體極限摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值(kpa)雜填土 19.0 5 10 15素填土 18.5 80 15 5 3.0 0.20 20粉質(zhì)粘土 17.5 60 8 3 2.5 10粘土 19.5 180 30 10 6.0 0.25 60土名容重γ(kN/m3)地基土承載力基本容許值[fao](kPa)內(nèi)聚力Ck(kPa)內(nèi)摩擦角φk(0)壓縮模量Es(Mpa)基底摩擦系數(shù)μ天然單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值frk(MPa)

按地勘報(bào)告的建議,軟弱土主要是分布于地勢(shì)低洼地段的軟塑粘性土,局部含有機(jī)質(zhì),含水量高,碾壓彈性過(guò)大,不易壓實(shí),不能用于路基持力層,應(yīng)排干積水、清除換填,當(dāng)用于下臥層時(shí)應(yīng)對(duì)其進(jìn)行軟弱下臥層驗(yàn)算。若不滿足設(shè)計(jì)要求,應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)處理。

初步設(shè)計(jì)階段,本條道路對(duì)軟塑粉質(zhì)黏土層按常規(guī)進(jìn)行的碎石樁復(fù)合地基設(shè)計(jì)處理,但在初步設(shè)計(jì)專(zhuān)家評(píng)審會(huì)上,與會(huì)專(zhuān)家建議對(duì)該層軟弱土進(jìn)行方案設(shè)計(jì)比選。因此,對(duì)該段軟土,作者進(jìn)行了碎石樁和水泥攪拌樁復(fù)合地基的方案設(shè)計(jì)比選。

根據(jù)地勘報(bào)告的試驗(yàn)數(shù)據(jù),軟塑粉質(zhì)黏土的含水量基本等于其液限,土中有機(jī)質(zhì)含量不高,符合進(jìn)行水泥攪拌樁處理的條件。設(shè)計(jì)過(guò)程中分別按碎石樁和水泥攪拌樁計(jì)算了復(fù)合地基承載力、工后沉降及經(jīng)濟(jì)和環(huán)境比較,其中樁間距取為1.2m,樁徑0.5m,施工工期取為6個(gè)月,工后沉降計(jì)算工后1年,計(jì)算結(jié)果如下:

樁型 復(fù)合地基承載力(kPa) 工后沉降(cm)碎石樁 110 23水泥攪拌樁 160 13

從上表明顯可以看出,采用水泥攪拌樁復(fù)合地基承載力和工后沉降明顯優(yōu)于碎石樁復(fù)合地基,這為需要保證質(zhì)量和工期的重要項(xiàng)目提供了保證。并且,本項(xiàng)目經(jīng)過(guò)經(jīng)濟(jì)比較,發(fā)現(xiàn)采用水泥攪拌樁的總造價(jià)與采用碎石樁相比,并沒(méi)有明顯的不可接受地提高。同時(shí),使用水泥攪拌樁還可以避免開(kāi)采大量的碎石資源,有利于環(huán)境保護(hù)。最終,經(jīng)專(zhuān)家評(píng)審會(huì)評(píng)審,施工圖設(shè)計(jì)時(shí)采用了水泥攪拌樁復(fù)合地基的方案,經(jīng)過(guò)施工,竣工驗(yàn)收,到目前為止,本道路運(yùn)行情況良好。

五、結(jié)語(yǔ)

前文對(duì)水泥攪拌樁復(fù)合地基理論的闡述和其在內(nèi)陸地區(qū)應(yīng)用情況的進(jìn)行了分析并給出了建議,值得一提的是,本文的技術(shù)研究還依托于國(guó)家鐵路局重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目―鐵路路基復(fù)合地基承載特性及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)(編號(hào):2017JS014),本文的成果也將輔助該課題的研究,對(duì)課題研究也有著一定的借鑒意義。文中,結(jié)合作者親身設(shè)計(jì)的西南某省會(huì)城市國(guó)家級(jí)新區(qū)的一條道路的軟土地基處理項(xiàng)目,本文作者認(rèn)為,水泥攪拌樁復(fù)合地基作為一種處理軟土地基的有效手段,只要能更好地控制其施工質(zhì)量和形成統(tǒng)一的全面的質(zhì)量檢測(cè)指標(biāo)體系,與碎石樁相比,處理效果更優(yōu),并且節(jié)約資源,有利于環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展,具有在內(nèi)陸地區(qū)的城市道路建設(shè)中更廣泛應(yīng)用的前景。

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