巖土輔導(dǎo)：公路軟基鑒別、處治及檢測(cè)方法(2)

　　六、高速公路軟基處理常用方法

　　1、淺層軟基處理技術(shù)

　　(1)墊層法

　　通常用于路基填方較低的地段，要求在使用中軟基的沉降值不影響設(shè)計(jì)預(yù)期目的。設(shè)置墊層時(shí)，可以根據(jù)具體情況采用不同的材料，常用的材料有砂或砂礫及灰土，也可用土工格柵、片石擠淤、砂礫墊層綜合使用處理。

　　(2)換填法

　　在高速公路施工中遇到含水量較高，軟弱層較淺，且易于挖除不適宜材料時(shí)，一般采取挖除換填法，包括受壓沉降較大，甚至出現(xiàn)變形的軟基和泥沼地帶。處理這種地基，開挖前要做好排水防護(hù)工作，將開挖出的不適宜材料運(yùn)走或做處理，然后按要求分層回填，回填材料可視具體情況用砂、砂礫、灰土或其他適宜材料。

　　(3)排擠法

　　當(dāng)高速公路經(jīng)過水溏、魚池和較深的流動(dòng)性強(qiáng)的淤泥地段時(shí)，常遇到含水量高、淤泥壓縮性大、淤泥質(zhì)粘土軟基以及水下軟基等，對(duì)這類軟基可采用排擠法來處理。排擠法又可分為兩種：一種是拋石排擠，另一種是爆炸排擠。

　　(4)表層排水法

　　對(duì)土質(zhì)較好因含水量過大而導(dǎo)致的軟土地基，在填土之前，地表面開挖溝槽，排除地表水，同時(shí)降低地基表層部分的含水率，以保障施工機(jī)械通行。為了發(fā)揮開挖出的溝槽在施工中達(dá)到盲溝的效果，應(yīng)回填透水性好的砂礫或碎石。

　　(5)添加劑法

　　對(duì)于表層為粘性土?xí)r，在表層粘性土內(nèi)摻人添加劑，改善地基的壓縮性能和強(qiáng)度特性，以保施工機(jī)械的行駛。同時(shí)也可達(dá)到提高填土穩(wěn)定及固結(jié)的效果。添加材料通常使用的是生石灰、熟石灰和水泥。石灰類添加材料通過現(xiàn)場拌和或廠拌，除了降低土壤含水量、產(chǎn)生團(tuán)粒效果外，對(duì)被固結(jié)的土隨著時(shí)間的推移會(huì)發(fā)生化學(xué)性固結(jié)，使粘土成分發(fā)生質(zhì)的變化，從而促進(jìn)土體穩(wěn)定。

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　　(1)袋裝砂井法

　　袋裝砂井排水固結(jié)措施，其施工簡便，費(fèi)用較低，加固效果較好。施工時(shí)將袋裝砂放入套管井內(nèi)，填塞密實(shí)，逐節(jié)拔出套管，頂面鋪設(shè)水平砂墊層或排水砂溝。軟基中的水分在上部路基填土載荷的作用下，通過砂與水平砂墊層或縱橫相連通的排水砂溝相通，形成排水通道，使軟基中的水分排走，從而達(dá)到排水固結(jié)軟基的目的。

　　(2)擠密砂樁法

　　采用類似沉管灌注樁的機(jī)械和方法，通過沖擊和振動(dòng)，把砂擠入土中而形成的。擠密砂樁的主要作用是將地基擠實(shí)排水固結(jié)，從而提高地基的整體抗剪強(qiáng)度與承載力，減少地基的沉降量和不均勻沉降。這種方法一般能較好地適用于砂性土，不適用于飽和的軟粘土地基處理。擠密砂樁用砂標(biāo)準(zhǔn)要求與袋裝砂井的砂基本相同，不同的是擠密砂樁也可使用砂和角礫的混合料，含泥量不得大于5%。

　　(3)振沖碎石樁法

　　碎石樁是一種與周圍土共同組成復(fù)合地基的樁體。碎石樁處理軟基過程就是用振沖器產(chǎn)生水平向振動(dòng)，在高壓水流作用下邊振邊沖，在軟弱地基中成孔，再在孔內(nèi)分批填入碎石料，這時(shí)振沖器邊振動(dòng)邊上拔，使得碎石料振擠密實(shí)。碎石樁樁體是一種散粒體的粗顆粒料，它具有良好的排水通道，有利于地基土的排水固結(jié)。在軟基處理中，特別是具有高填土橋頭等過渡路段，為了減少地基土的變形，提高地基土的承載力，增強(qiáng)地基土的抗滑穩(wěn)定能力，采用碎石樁加固處理是較理想的方法之一。

　　(4)粉噴樁

　　粉噴樁是利用粉體噴射攪拌機(jī)械在鉆成孔后，借助壓縮空氣，將水泥粉等固體材料以霧狀噴入需加固的軟土中，經(jīng)原位攪拌、壓縮并吸收水分，產(chǎn)生一系列物理化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)，形成整體性強(qiáng)、水穩(wěn)定性好、強(qiáng)度較高的樁體，與樁間土一起形成復(fù)合地基，從而提高路基強(qiáng)度。其特點(diǎn)是強(qiáng)度形成快、預(yù)壓時(shí)間短、地基沉降量小。粉噴樁加固軟基主要適用于高含水量、高壓縮性的淤泥、淤泥質(zhì)粘土及橋頭軟基的處理。有關(guān)試驗(yàn)表明，一般含水量大于35% 的軟基宜選用粉噴樁。

　　(5)塑料排水板

　　塑料排水板是一種能夠加速軟土地基排水固結(jié)的垂直排水材料。當(dāng)它在機(jī)械力作用下被插入軟土地基后，能以較低的進(jìn)水阻力聚集從周圍土體中排出的孔隙水，并沿垂直排水通道排出，使土體固結(jié)，從而提高地基的承載力。塑料排水板具有良好的力學(xué)性能、足夠的縱向通水能力、較強(qiáng)的濾膜滲透性和隔土性。

　　(6)加筋土工布

　　加筋土工布一般被鋪設(shè)在路堤底部，以調(diào)整上部荷載對(duì)地基的應(yīng)力分布。通過加筋土工布的縱橫向抗拉力，來提高地基的局部抗剪強(qiáng)度和整體抗滑穩(wěn)定性，并減少地基的側(cè)向擠出量，一般適用于強(qiáng)度不均勻的軟基地段、路基高填土、填挖結(jié)合處或橋頭填土的軟基處理。加筋土工布的材料不僅強(qiáng)度要符合設(shè)計(jì)要求，而且斷裂時(shí)的應(yīng)變，在填料為砂礫、土石混合料時(shí)還須滿足一定的頂破強(qiáng)度，施工中加筋土工布應(yīng)拉平緊貼下承層，其重疊、縫合和錨固應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。

　　(7)鋼渣樁法

　　鋼渣樁法處理軟基是利用工業(yè)廢料的轉(zhuǎn)爐鋼渣作為加固材料，灌入事先形成的樁孔中，經(jīng)振動(dòng)密實(shí)、吸水固結(jié)而形成的樁體，加固機(jī)理是轉(zhuǎn)爐鋼渣吸收軟基中的水分，樁體膨脹形成與周圍土體擠密的主體，與地基形成整體受力結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)爐鋼渣氧化鈣含量40%以上，其主要成分與水泥接近，具有高堿性和高活性，篩分后可作低標(biāo)號(hào)水泥使用，因此鋼渣樁具有較高的樁體強(qiáng)度。

　　(8)混凝土樁轉(zhuǎn)自環(huán) 球 網(wǎng) 校edu24ol.com

　　低強(qiáng)度混凝土樁是近年來發(fā)展起來的一種新型樁，以低強(qiáng)度混凝土樁為豎向增強(qiáng)體所形成的復(fù)合地基一般稱為低強(qiáng)度混凝土樁復(fù)合地基。由于采用低強(qiáng)度混凝土樁復(fù)合地基方法可有效提高地基承載力，減小地基沉降，能處理粘性土、粉砂土及淤泥質(zhì)土等各種土性地基，適用的基礎(chǔ)形式也多樣，近年來在一般民用住宅、高層建筑、堆場等土木工程地基處理中得到了廣泛的應(yīng)用。

　　(9)深層攪拌

　　利用水泥或石灰等其它材料作為固化劑的主劑，通過特別的深層攪拌機(jī)械，在地基深處將軟土和固化劑強(qiáng)制攪拌，利用固化劑和軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理一化學(xué)反應(yīng)，形成堅(jiān)硬拌和柱體，與原土層一起起到復(fù)合地基的作用。其優(yōu)點(diǎn)是：能有效減少總沉降量、地基加固后無附加荷載、能適用于高含水量地基等;但造價(jià)較高且施工質(zhì)量難以檢測(cè)，在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)具體情況具體分析，根據(jù)不同的地質(zhì)條件和荷載條件調(diào)整配合比、置換率、樁長等，以滿足承載力及沉降的要求。

　　七、軟基檢測(cè)

　　換填質(zhì)量檢測(cè)包括：分層施工質(zhì)量檢查和工程質(zhì)量驗(yàn)收，主要是檢驗(yàn)墊層是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求的密實(shí)度。墊層的分層施工質(zhì)量檢測(cè)可采用環(huán)刀壓入、灌砂法等。換填結(jié)束后，可按工程的要求進(jìn)行工程質(zhì)量驗(yàn)收，驗(yàn)收方式可通過荷載試驗(yàn)或者靜力觸探試驗(yàn)等。

　　樁體質(zhì)量檢測(cè)方法主要有載荷試驗(yàn)、靜(動(dòng))力觸探試驗(yàn)以及波速試驗(yàn)等，載荷試驗(yàn)主要檢驗(yàn)復(fù)合地基的承載能力，靜(動(dòng))力觸探試驗(yàn)主要檢驗(yàn)樁間土的加固效果，波速法主要是通過測(cè)定地基處理前后基地中波速的變化來判斷處理的效果。靜力觸探主要功能是評(píng)價(jià)地基處理前后土的容許承載力，但不適用于大塊碎石類地層和基巖。動(dòng)力觸探是一種較為粗略的定性方法。

　　強(qiáng)夯等表層處理的檢測(cè)方法分為原位測(cè)試和室內(nèi)土工試驗(yàn)。原位測(cè)試可采用靜(動(dòng))力觸探、旁壓試驗(yàn)、十字板剪切試驗(yàn)以及平板載荷試驗(yàn)等等，質(zhì)量檢驗(yàn)的數(shù)量應(yīng)根據(jù)場地條件和公路等級(jí)確定。

　　深層攪拌法的質(zhì)量檢測(cè)方法包括取樣檢驗(yàn)、現(xiàn)場載荷試驗(yàn)、開挖檢驗(yàn)等多種檢測(cè)手段。在施工期間應(yīng)及時(shí)檢查施工記錄，確保工程質(zhì)量。

　　另外，在地基處理施工以及運(yùn)營過程中進(jìn)行變形觀測(cè)也是常用的質(zhì)量監(jiān)控及檢測(cè)手段。觀測(cè)內(nèi)容包括：孔隙水壓力觀測(cè)、沉降觀測(cè)、側(cè)向位移觀測(cè)等，在施工期間可根據(jù)觀測(cè)結(jié)果控制施工進(jìn)度。在實(shí)際工程中，各種檢測(cè)手段往往是綜合運(yùn)用的，一種地基處理方法也有多種檢測(cè)手段，在選取檢測(cè)方法時(shí)，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場條件確定。

　　八、結(jié)語

　　軟基處理一直是公路建設(shè)中的技術(shù)難題，地形的復(fù)雜多樣決定了不同的地質(zhì)狀況應(yīng)采用不同的軟基處理方法，即使相同的地質(zhì)情況，采用不同的軟基處理方法也會(huì)有不同的效果，在高速公路軟基鑒別、處治及檢測(cè)問題上常涉及建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位及試驗(yàn)檢測(cè)單位，涉及到資金投入、施工方法、工程變更等一系列的領(lǐng)域，有關(guān)單位應(yīng)協(xié)調(diào)處理、認(rèn)真對(duì)待軟基問題，綜合各種技術(shù)處理措施，才能真正處理好高速公路軟基問題。隨著科技的進(jìn)步，在科研人員、技術(shù)人員、施工人員等相關(guān)人員的共同努力下，新的技術(shù)將不斷涌現(xiàn)，將不斷地推動(dòng)高速公路建設(shè)技術(shù)向前推進(jìn)。

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