淺談場區(qū)軟基處理方案選擇

王銀波

(黑龍江省公路勘察設計院)

1 前 言

近年來,隨著黑龍江省(以下簡稱我省)公路建設的飛速發(fā)展,負責公路管護的服務區(qū)的建設也隨之迅速發(fā)展,根據(jù)公路服務區(qū)的規(guī)模、功能、地理位置、布設地段的地形地貌、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)等特征,通過地基處理達到合理布設服務區(qū),減少占用農(nóng)田和林地,合理利用土地等資源,達到節(jié)約利用自然資源、降低工程造價的目的。

公路服務區(qū)的位置選擇首要考慮選擇地理位置優(yōu)越、便于發(fā)揮區(qū)間管護等功能的路段。就場地條件方面,應避開不良地質(zhì)可能發(fā)育的地段,一般選擇地形地貌、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件較好地段。有些服務區(qū)雖然其他條件都較好,但常常因為地基承載力不足等地質(zhì)條件不佳而不得不重新選址,會給服務區(qū)的建設在和發(fā)揮作用方面帶來不利影響,同時可能對節(jié)約、環(huán)保和造價等產(chǎn)生不利影響。因此,對于必需選擇的地段,如存在軟土等不良地基的場區(qū),應考慮進行地基處理,通過對各種軟基處理方案的適用范圍和加固機理的分析,經(jīng)過技術經(jīng)濟論證,選擇技術可行、經(jīng)濟合理的軟基處理方案,達到為節(jié)約利用自然資源、降低工程造價的目的。

2 軟土地基處理方案選擇

2.1 軟土地基

通常將不能滿足建筑物要求的地基統(tǒng)稱為軟弱地基,主要包括:軟黏土、雜填土、沖填土、飽和粉細砂、泥炭土等。軟弱地基的種類很多,其工程性質(zhì)的差別也很大,因此對其進行加固處理的要求和方法也各不相同。

(1)軟黏土是軟弱黏性土的總稱,通常亦稱為軟土。主要是第四紀后期在濱海、湖泊、河灘、三角洲等地質(zhì)沉積環(huán)境下沉積形成的,還有部分沖填土和雜填土。這類土的大部分處于飽和狀態(tài),含有機質(zhì),天然含水量大于液限,孔隙比大于1。當天然孔隙比大于 1.5時,稱為淤泥;天然孔隙比大于 1而小于 1.5時則稱為淤泥質(zhì)土。

淤泥和淤泥質(zhì)土的工程特性如下:

①高含水量:w=40%～90%,有時w＞100%;

②高壓縮性:a＞0.5～3.0MPa-1;

③高流變性或蠕變:次固結隨時間增加;

④低強度:不排水強度,Cu=10～20kPa＜30kPaN＜5; fa＜100kPa;

⑤低滲透性:滲透系數(shù)為 10-5～10-8cm/s,固結過程很慢。

(2)根據(jù)土中有機質(zhì)含量的多少,也可將土劃分為無機土、有機土、泥炭、泥炭質(zhì)土。有機土包括淤泥、淤泥質(zhì)土,其有機質(zhì)含量為:5%＜Wu≤10%;泥炭質(zhì)土有機質(zhì)含量為: 10%＜Wu≤60%;泥炭土是在潮濕和缺氧環(huán)境中未經(jīng)充分分解的植物遺體堆積而成的一種有機質(zhì)土,有機質(zhì)含量Wu＞60%,其含水量極高,壓縮性很大,且不均勻,一般不宜作為天然地基,需進行處理。

泥炭及泥炭質(zhì)土的工程特性如下:

①高含水量:w=40%～90%甚至＞100%;②高壓縮性:快,不均勻;

③高流變性隨時間的次固結量大;

④低強度:Cu＜30kPa;

⑤滲透性好。

2.2 常用地基處理方法

(1)地基加固或處理,按其原理和做法的不同可分為以下四類。

①排水固結法。利用各種方法使軟黏土地基排水固結,從而提高土的強度和減小土的壓縮性。

②振密、擠密法。采用某種措施,如振動、擠密等,使地基土體增密,以提高土的強度,降低土的壓縮性。

③置換及拌入法。以砂、碎石等材料置換軟土地基中部分軟土,或在松軟地基中摻人膠結硬化材料,或向地基中注入化學藥液產(chǎn)生膠結作用,形成加固體,達到提高地基承載力、減小壓縮量的目的。

④加筋法。通過在地基中埋設強度較大的土工聚合物,以達到加固地基的目的。

選擇地基處理方案時,應根據(jù)工程和地基的實際情況,并考慮到施工速度和加固所需的設備等條件,對各種加固方案進行綜合比較,做到經(jīng)濟上合理,技術上可靠。

(2)常用的軟土地基處理方法有以下幾種,見表 1。

表1 常用的地基處理方法

續(xù)表1

3 結束語

雖然,地基的常用處理方法種類很多,就其原理、作用和適用范圍可以找到相應的軟基的處理方法,但這仍限于已有建筑經(jīng)驗和理論分析,而擬建公路服務區(qū)又具有其特殊性和地質(zhì)條件的復雜性,因此,要確定技術經(jīng)濟效果理想的地基處理方案,需要考慮場區(qū)地理位置、氣候條件、水文與工程地質(zhì)條件,還應結合當?shù)氐募夹g經(jīng)濟水平及施工條件,通過細致的調(diào)查研究和分析對比,提出技術可靠、經(jīng)濟合理的地基處理方案,對于重要工程和復雜地段還應考慮進行現(xiàn)場試驗確定其適用性。

[1] 中國建筑科學研究院 .建筑地基處理技術規(guī)范(JGJ79-2002)[M].中國建筑工業(yè)出版社,2002.

[2] 常士驟,張?zhí)K民.工程地質(zhì)手冊(第三版)[M].中國建筑工業(yè)出版社,1994.

[3] 地基處理手冊編委會.地基處理手冊(第二版)[M].中國建筑工業(yè)出版社,2000.