淺談場區軟基處理方案選擇

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)公路建設的飛速發展,負責公路管護的服務區的建設也隨之迅速發展,根據公路服務區的規模、功能、地理位置、布設地段的地形地貌、工程地質和水文地質等特征,通過地基處理達到合理布設服務區,減少占用農田和林地,合理利用土地等資源,達到節約利用自然資源、降低工程造價的目的。

公路服務區的位置選擇首要考慮選擇地理位置優越、便于發揮區間管護等功能的路段。就場地條件方面,應避開不良地質可能發育的地段,一般選擇地形地貌、工程地質和水文地質條件較好地段。有些服務區雖然其他條件都較好,但常常因為地基承載力不足等地質條件不佳而不得不重新選址,會給服務區的建設在和發揮作用方面帶來不利影響,同時可能對節約、環保和造價等產生不利影響。因此,對于必需選擇的地段,如存在軟土等不良地基的場區,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,經過技術經濟論證,選擇技術可行、經濟合理的軟基處理方案,達到為節約利用自然資源、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、三角洲等地質沉積環境下沉積形成的,還有部分沖填土和雜填土。這類土的大部分處于飽和狀態,含有機質,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時則稱為淤泥質土。

淤泥和淤泥質土的工程特性如下:

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:滲透系數為 10-5～10-8cm/s,固結過程很慢。

(2)根據土中有機質含量的多少,也可將土劃分為無機土、有機土、泥炭、泥炭質土。有機土包括淤泥、淤泥質土,其有機質含量為:5%＜Wu≤10%;泥炭質土有機質含量為: 10%＜Wu≤60%;泥炭土是在潮濕和缺氧環境中未經充分分解的植物遺體堆積而成的一種有機質土,有機質含量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驗和理論分析,而擬建公路服務區又具有其特殊性和地質條件的復雜性,因此,要確定技術經濟效果理想的地基處理方案,需要考慮場區地理位置、氣候條件、水文與工程地質條件,還應結合當地的技術經濟水平及施工條件,通過細致的調查研究和分析對比,提出技術可靠、經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范(JGJ79-2002)[M].中國建筑工業出版社,2002.

[2] 常士驟,張蘇民.工程地質手冊(第三版)[M].中國建筑工業出版社,1994.

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