簡(jiǎn)析地基加固處理技術(shù)在道路工程施工中應(yīng)用

唐澤華

(四川省達(dá)州市達(dá)川區(qū)公路水運(yùn)質(zhì)量監(jiān)督站，四川 達(dá)州 635006)

簡(jiǎn)析地基加固處理技術(shù)在道路工程施工中應(yīng)用

唐澤華

(四川省達(dá)州市達(dá)川區(qū)公路水運(yùn)質(zhì)量監(jiān)督站，四川 達(dá)州 635006)

地基是道路工程施工的基礎(chǔ)與重點(diǎn)環(huán)節(jié)，對(duì)路基的合理處理，是保證道路上部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與質(zhì)量安全的關(guān)鍵。本文主要對(duì)幾種地基加固處理技術(shù)在道路工程施工中應(yīng)用進(jìn)行了探討與分析，旨在為促進(jìn)地基加固處理技術(shù)的發(fā)展，保障地基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，以及道路的安全與舒適提供參考。

道路工程施工 地基 加固技術(shù)

在道路工程施工中，遇到軟弱土地基是最為常見的一種情況，軟土地基的存在對(duì)工程的順利進(jìn)行會(huì)造成較多的困難，若不能及時(shí)有效地進(jìn)行處理，對(duì)路基的穩(wěn)定性、道路的安全與舒適都會(huì)造成極大的負(fù)面影響。如今，道路工程施工中地基加固處理技術(shù)有很多，筆者就幾種主要的處理技術(shù)進(jìn)行探討與總結(jié)。

一、道路工程中軟弱土地基的工程特點(diǎn)以及對(duì)施工造成的影響

（一）軟弱土地基的工程特點(diǎn)

軟弱土地基的工程特點(diǎn)主要表現(xiàn)在三個(gè)方面：第一，不均勻沉降性。在環(huán)境變化的影響下，軟土在沉積過程中普遍存在微層理結(jié)構(gòu)，夾雜著粉土與砂層，在一定程度上這些夾層有利于軟土的凝固與沉降，但比軟土的沉降量小，因此會(huì)造成路基的不均勻沉降。第二，變形性。由于道路施工中軟弱土地基的抗剪強(qiáng)度低，在受到外界的擾動(dòng)與振動(dòng)后，土體極易遭到破壞，抗剪強(qiáng)度很大程度降低，導(dǎo)致路基不同程度沉降，發(fā)生側(cè)滑，基礎(chǔ)下土體被擠出等。第三，透水性低。軟弱土的含水量通常較高，在50%～70%，甚至可高達(dá)200%，但軟弱土的透水性很差，尤其是垂直相透水性，這對(duì)地基固結(jié)排水十分不利。

（二）軟弱土地基對(duì)道路施工造成的影響

軟弱土本身的性質(zhì)較為特別，在形成路基后，需要承擔(dān)很大的外力，包括道路交通承載與地表構(gòu)件的重力等，而軟弱土地基很難滿足路基設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性、強(qiáng)度，以及對(duì)抗變形水平等方面的要求，因此道路極易發(fā)生如路面坑洼、裂縫、滑坡、傾斜和沉降等病害，使路基路面無法滿足綜合服務(wù)的要求，對(duì)道路今后的使用造成嚴(yán)重影響。

二、地基加固處理技術(shù)

地基加固處理技術(shù)是根據(jù)軟弱土的特點(diǎn)與處理的目的發(fā)展起來的，目前在理論、方法、材料以及技術(shù)設(shè)備上獲得了一定的發(fā)展。地基加固處理根據(jù)作用機(jī)理分為土補(bǔ)強(qiáng)、土置換與土質(zhì)改良三種類型。土補(bǔ)強(qiáng)主要是采用板樁、薄膜與繩網(wǎng)等達(dá)到約束地基土的目的，或者采用抗拉強(qiáng)度高的補(bǔ)強(qiáng)材料將軟弱土地基轉(zhuǎn)化為符合地基；土置換是對(duì)軟弱土層進(jìn)行換填，轉(zhuǎn)換為良質(zhì)砂墊層等；土質(zhì)改良則是通過物理化學(xué)手段，如電、機(jī)械、熱、化學(xué)方法、固結(jié)方法等密實(shí)原有的地基土。三種類型處理方法可分為加強(qiáng)補(bǔ)筋法、碾壓夯實(shí)法、排水固結(jié)法、換土墊層法、置換拌入法、振密擠密法，以及復(fù)合地基等。

（一）加強(qiáng)補(bǔ)筋法

常見的加強(qiáng)補(bǔ)筋法包括有樹根樁、加筋土、土工聚合物與錨固等。加強(qiáng)補(bǔ)筋法主要是在土體與地基中，埋設(shè)入高強(qiáng)度的加筋材料，如土工聚合物、鋼片等，從而提高土體與地基的承受抗拉力和剛度，保證其整體性，防止斷裂；同時(shí)也使土體與地基中的應(yīng)力場(chǎng)、應(yīng)變場(chǎng)發(fā)生改變，改善和提高了地基的變形特征與承載力。該方法在陡坡填土、沙土與軟土地基的處理中較為常用。

（二）碾壓夯實(shí)法

碾壓夯實(shí)法主要是利用重錘與接卸碾壓達(dá)到夯實(shí)地基的效果。利用機(jī)械碾壓夯實(shí)，是對(duì)表層地基土進(jìn)行壓實(shí)，形成強(qiáng)夯。強(qiáng)夯通過氣高夯，對(duì)地基發(fā)揮沖擊波與動(dòng)應(yīng)力，使地基固結(jié)密實(shí)。該加固處理方法主要應(yīng)用于雜填土、砂土、粉土、碎石土與黏性土中。需要注意的是，在飽和黏性土中應(yīng)謹(jǐn)慎使用。

（三）排水固結(jié)法

排水固結(jié)法是在地基中添加豎向排水體，再在排水體下方加設(shè)墊層，然后對(duì)地基施壓或者減小孔隙壓力，從而盡量排出土體與地基孔隙中的水，增強(qiáng)地基的固結(jié)與強(qiáng)度，提升穩(wěn)定性，其主要預(yù)壓形式包括真空、降水、砂井、塑料排水管與天然地基等。該方法能夠使沉降加速，基礎(chǔ)沉降提前完成，通常適用于飽和軟弱土層的加固處理，在滲透性較低的泥炭土中應(yīng)謹(jǐn)慎使用。

（四）換土墊層法

換土墊層主要包括灰土墊層、素土墊層、礦渣墊層與砂石墊層，通過灰土、素土、礦渣與砂石等具有高強(qiáng)度的材料，置換地基表層軟弱土，該方法能夠有效的提高持力層的承載力與擴(kuò)散應(yīng)力，減少沉降量。多用于暗溝與暗塘等軟弱土地基的加固處理。在換土?xí)r，需要注意基坑開挖過程中以及施工結(jié)束后避免對(duì)下層軟土層的擾動(dòng)，例如凍結(jié)、踐踏與浸泡等，這些現(xiàn)象一旦發(fā)生，坑底土結(jié)構(gòu)就會(huì)遭到破壞，導(dǎo)致強(qiáng)度降低。因此在開挖時(shí)應(yīng)在坑底預(yù)留20cm的原圖，墊層后再繼續(xù)開挖。

（五）置換拌入法

置換拌入法包括高壓噴射灌漿、石灰樁、振沖置換與深層攪拌等，采用砂、灰土、碎石等材料置換軟弱土地基，或者在軟弱土地基中摻入水泥、石灰、砂漿等材料，達(dá)到對(duì)地基加固的目的。該加固處理技術(shù)主要在粉砂、細(xì)砂、沖填土與粘性土處理中應(yīng)用。在置換拌入法加固處理后，需要對(duì)加固基層進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，駐澳采用動(dòng)力與靜力方法進(jìn)行檢驗(yàn)，包括測(cè)驗(yàn)樁體外觀、強(qiáng)度、承載力等。

（六）振密擠密法

振密擠密法主要包括爆破擠密、振沖擠密，以及砂樁、石灰樁、灰土樁擠密等，通過震動(dòng)與擠密土體的空隙將減少，從而提升土體與地基的強(qiáng)度。在振密擠密的過程中，還可采用灰土、素土、砂和砂石進(jìn)行回填，從而減少沉降，增加承載力。該加固處理技術(shù)主要適用于濕陷性的雜填土、黃土、松砂與粉土中。

（七）復(fù)合地基

復(fù)合地基由兩種剛度材料構(gòu)成，這兩種剛度材料主要對(duì)地基上部的荷載進(jìn)行分擔(dān)，并對(duì)地基變形進(jìn)行協(xié)調(diào)。該復(fù)合技術(shù)較適合于非剛性體構(gòu)成的石灰樁、擠密樁等加固樁，同時(shí)也適用于松散材料構(gòu)成的旋噴樁、石灰樁、深層攪拌樁等。復(fù)合地基能夠?qū)Φ鼗膹?qiáng)度與沉降進(jìn)行計(jì)算，這類研究在國外較多，但運(yùn)用模式與方法還處于測(cè)驗(yàn)階段，通過計(jì)算能夠確認(rèn)樁體與樁柱間的承載力，進(jìn)而計(jì)算出復(fù)合承載力。

例如，某高速公路的某一標(biāo)段為軟弱土地基路段，包括漁民養(yǎng)蝦池地段、水稻田地段等，其淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土分布在地表，深度在0～3.2m，局部最深處為5.1m，軟弱土層下層為角礫層或者粉質(zhì)黏土層，有著較差的物理學(xué)性質(zhì)，因此在該段道路施工中采用強(qiáng)夯置換碎石樁進(jìn)行加固處理。強(qiáng)夯置換碎石樁是在夯坑內(nèi)進(jìn)行碎石的回填，經(jīng)巨大夯擊力使碎石夯穿需要加固的土層形成樁體，并最終形成符合地基。該加固處理方式下樁體起到了加密的作用，由于地基應(yīng)力集中于樁體，因此而樁體也就分擔(dān)了大部分的基地荷載，同時(shí)使土地與地基中的超孔隙水壓力迅速地消散，加快了土體的固結(jié)，并提高了抗剪強(qiáng)度。強(qiáng)夯置換碎石樁對(duì)地基進(jìn)行加固處理，使用設(shè)備、處理工藝簡(jiǎn)單，加固效果優(yōu)良，因此應(yīng)用范圍較廣，但是該處理技術(shù)存在著較大的振動(dòng)與噪音，因此在市區(qū)運(yùn)用有較大的限制，需要根據(jù)城市道路特點(diǎn)，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試夯來確定強(qiáng)夯參數(shù)。

結(jié)束語

道路工程施工中，地基加固處理屬于漫長(zhǎng)又具有綜合性質(zhì)的問題，需要對(duì)施工與加固設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，結(jié)合道路施工所處的具體環(huán)境，尋求科學(xué)合適的處理方法，進(jìn)而達(dá)到處理目的。隨著道路工程施工技術(shù)的發(fā)展，加強(qiáng)對(duì)地基加固處理技術(shù)的研究，才能使道路工程施工中地基加固方式變得更加有效，從而提升道路的建設(shè)質(zhì)量，提高經(jīng)濟(jì)效益。

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1007-6344（2015）03-0159-01