軟土地基條件下施工技術(shù)的應(yīng)用

鄧曉光

(黑龍江省公路勘察設(shè)計(jì)院)

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軟土地基條件下施工技術(shù)的應(yīng)用

鄧曉光

(黑龍江省公路勘察設(shè)計(jì)院)

在簡(jiǎn)單介紹軟土地基施工技術(shù)的前提下，提出幾種常用的施工技術(shù)，為公路施工建設(shè)過(guò)程中軟土地基治理工作提供合理化參考。

軟土路基；施工技術(shù)；應(yīng)用

1 軟土地基處理技術(shù)在公路施工中的應(yīng)用

1.1 換土墊層法

該方法的原理為：首先，挖出基層以下一定深度內(nèi)的不良土質(zhì)，然后向開挖處分層填入具有更高強(qiáng)度、穩(wěn)定性的混合材料，并對(duì)其進(jìn)行壓實(shí)，使混合材料充分壓實(shí)，從而形成穩(wěn)定的地基。通過(guò)這種方式所形成的墊層能夠很好的擴(kuò)散來(lái)源于基底的壓力，間接提升地基的承載能力，控制沉降，同時(shí)還會(huì)加快土層當(dāng)中的排水固結(jié)作用，最終有效防治土體膨脹及收縮。該方法適用于深度較淺的軟土地基當(dāng)中，軟土的類型及周圍地質(zhì)條件不會(huì)對(duì)該方法造成影響，至于可處治軟土的深度界定，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況綜合施工條件及造價(jià)等因素確定。施工所需材料有：砂石、礫石、粉煤灰以及礦渣等；施工所需機(jī)械設(shè)備有：挖土設(shè)備、運(yùn)輸設(shè)備以及碾壓設(shè)備。

1.2 擠淤置換法

該方法的原理為：依靠實(shí)施置換的材料自身重量，加上高強(qiáng)度卸荷等外力，破壞軟土地基中的土層結(jié)構(gòu)，使不穩(wěn)定的軟土被強(qiáng)行擠出地基之外，然后向地基中填入準(zhǔn)備好的混合材料，完成換填處理。該方法適用于深度、面積均較小且主要軟土類型為淤泥的地基當(dāng)中。

1.3 強(qiáng)夯置換法

該方法較為常用，其原理為：在向地基中填入碎石的同時(shí)運(yùn)用強(qiáng)夯的方法制成碎石墩體，從而由該墩體和碎石構(gòu)成復(fù)合型地基，達(dá)到置換軟土地基的目的。得到處理的地基具有良好的承載能力，滿足后續(xù)施工要求。該處理方法適用于多種類型的軟土地基，比如粘性土與黃土、淤泥等。施工所需材料有：碎石或礦渣；施工所需機(jī)械設(shè)備有：夯機(jī)、吊車、運(yùn)輸設(shè)備。

1.4 碎石樁法

該方法的原理為：運(yùn)用沉管法在軟土地基上設(shè)置碎石樁，同時(shí)需確保碎石樁的穩(wěn)定性與壓實(shí)度，用碎石樁置換掉相同體積的軟土，從而達(dá)到提升地基承載能力的目的。此外，碎石樁還能與砂井共同作用產(chǎn)生更好的排水效果，以此促進(jìn)地基土完成固結(jié)。該方法適用于粘性土地基。施工所需材料有：碎石、礦渣；施工所需機(jī)械設(shè)備有：打樁機(jī)。

1.5 振沖置換法

振沖即振動(dòng)沖刷，實(shí)際上就是運(yùn)用振動(dòng)裝備，在高壓水槍持續(xù)沖刷的基礎(chǔ)上進(jìn)行振動(dòng)施工，直至地基成孔，成孔以后在孔中填入粗粒材料并通過(guò)擠壓形成樁體。依靠樁與土之間的壓力制成復(fù)合地基，從而顯著改善軟土地基的承載能力，減少發(fā)生不均勻沉降的幾率。該方法適用于未進(jìn)行排水實(shí)際抗剪強(qiáng)度在20 kPa以上的多種(粉土、黃土等)軟土地基，施工所需材料有：碎石、礦渣；施工所需機(jī)械設(shè)備有：振動(dòng)裝備、高壓水槍、吊車等。

1.6 降地下水位法

該方法的原理為：采取相應(yīng)的措施降低地下水位的高度，從而改善地基土所處的環(huán)境，使其受力狀態(tài)發(fā)生改變，運(yùn)用該方法所取得的實(shí)際效果與使用堆載預(yù)壓方法基本相同，可以使地基土能夠在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行排水固結(jié)，而且施工方法簡(jiǎn)單，耗材極少。此外，運(yùn)用該方法還可以在對(duì)基坑開挖防護(hù)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中大幅減小施加在圍擋結(jié)構(gòu)上的土體壓力。該方法適用于透水情況良好的軟土地基，比如砂性土等。

1.7 石灰樁法

該方法的原理為：采用人工或機(jī)械的方法對(duì)地基進(jìn)行成孔，然后向地基當(dāng)中填入生石灰等材料，借助石灰特有的吸水放熱與離子交換特性，達(dá)到改善軟體各項(xiàng)物理性質(zhì)的目的，通過(guò)樁體的進(jìn)一步形成，更好的提升地基的承載能力，有效控制不均勻沉降情況的發(fā)生。該方法適用于富含軟粘土的軟土地基。施工所需材料有：生石灰；施工所需機(jī)械設(shè)備有：打樁機(jī)及成孔機(jī)械。

1.8 深層攪拌法

該方法的原理為：運(yùn)用大型攪拌裝置，將水泥等材料與地基土進(jìn)行攪拌，使其形成柱狀、格柵狀等規(guī)則形狀，或直接制成連續(xù)的增強(qiáng)體，通過(guò)這種方式形成的復(fù)合地基，具有較高的載荷承載能力，減小沉降量。此外，該方法還可以分為噴漿法以及粉噴法，運(yùn)用該方法還可以制作具有一定防滲能力的帷幕。該方法適用于含水量較大且承載能力極小(一般低于120 kPa)的淤泥型軟土地基。如地基中含有一定量的泥炭土或者是地下水具有較強(qiáng)的侵蝕性時(shí)，在運(yùn)用該方法進(jìn)行處理之前應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果滿足施工要求方可進(jìn)行處理。施工所需材料有：水泥；施工所需機(jī)械設(shè)備：攪拌裝置。攪拌裝置按照攪拌軸個(gè)數(shù)可以分為單軸攪拌機(jī)和雙軸攪拌機(jī)，按照水泥的噴射方式還可以分為漿液噴射型與粉體噴射型。與攪拌機(jī)配合使用的設(shè)備有：水泥攪拌機(jī)、噴射器、壓縮機(jī)和計(jì)量裝置等。

1.9 高壓旋噴注漿法

該方法的原理為：使用鉆機(jī)對(duì)地基進(jìn)行鉆進(jìn)，鉆進(jìn)的過(guò)程中同步伸入注漿管，注漿管頂端需設(shè)置噴嘴，注漿管到達(dá)指定位置以后，使用約為20 MPa的壓力對(duì)內(nèi)部土體進(jìn)行持續(xù)沖刷，借助水泥的固結(jié)能力構(gòu)成增強(qiáng)體。注漿管的個(gè)數(shù)為1～3不等，可根據(jù)具體情況與要求確定。在注漿的過(guò)程中，通過(guò)調(diào)整噴頭的方向和位置達(dá)到旋噴的效果。運(yùn)用該方法制成的符合地基具有較強(qiáng)的承載能力，可顯著較小發(fā)生沉降的可能，此外還可形成穩(wěn)定的防滲帷幕。該方法可適用于多種類型的軟土地基，包括粉土、粘土與沙土。如果軟土中含有大量的石塊，在施工之前應(yīng)對(duì)土體進(jìn)行針對(duì)性試驗(yàn)，從而驗(yàn)證該方法的實(shí)際適用性。施工所需材料有：水泥；施工所需機(jī)械設(shè)備有：鉆機(jī)、壓力泵、壓縮機(jī)、噴嘴、水泥攪拌機(jī)以及流量計(jì)等。

2 總 結(jié)

以上提到的施工方法在處理軟土地基的工作中較為常見(jiàn)，而且每一種方法都具有一定代表性。在實(shí)際的公路施工中，工作人員應(yīng)充分考慮現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)情況，并結(jié)合現(xiàn)有的技術(shù)與設(shè)備，在遵循因地制宜、就地取材等基本原則的基礎(chǔ)上，制定一套最為經(jīng)濟(jì)且有效的施工方案，確保軟土地基的處理質(zhì)量，為后續(xù)施工建設(shè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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2015-07-08

U416.1

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1008-3383(2015)09-0054-01