軟土地基處理方法

李善學

摘要:本文闡述了軟土地基公路建設的基本要求,對軟土地基普遍存在的問題進行了介紹,從幾個方面探討了軟土地基的處理方法。

關鍵詞:軟土地基處理深層密實法

中圖分類號:TU99 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)06(c)-0094-01

1 軟土地基公路建設的基本要求

交通部對不同等級的公路制定了與其相匹配的公路標準。這些技術性的標準以及數據都是由國家交通部門所規定的數據來執行的,包括公路構造物、路線等的施工要求,以及在結構、技術、性能、尺寸等方面做出了詳細的規定與要求。而對于高速公路來說,目前主要以變形設計進行控制,對高速公路后期沉降問題進行了周全的考慮,路堤施工階段,每個月沉降程度應當小于30cm,路面施工期則應當每月沉降不超過3mm,預壓期每月控制在5mm的范圍之內。

2 軟土地基普遍存在的問題

我國地幅遼闊,土質情況千差萬別,軟土在各個地方也不盡相同,具體說來,主要有泥炭質土、軟粘性土、泥炭、淤泥質土、淤泥等五種類型。雖然其物理性質不盡相同,但是它們卻存在著一些共性:一是壓縮性高。二是天然含水量高,孔隙比相當大。四是觸變性。五是滲水性較差。

正是因為所有的軟土地基都有上述通病,因此,在施工中必須充分考慮其特性,對其處理要格外留意,若稍有疏忽,則在日后通車完工之時,可能容易造成路基塌陷等問題,導致路面結構層的破壞,不僅給居民帶來的諸多不便,也加大了維修費用。因此,在施工過程中,對軟土地基要采取合理的方法來處理,最大限度的揚長避短,保證道路的質量。

3 軟土地基處理方法探究

3.1 熱學法

熱學法包括熱加固法以及冷凍法。熱加固法即通過燃燒以及熱空氣來升高溫度,從而將這些熱量傳遞到土的細顆粒之中去,讓其溫度達到100℃。用這種方法來提升軟土地基的強度,使其可壓縮性降低。這種方法能否得以使用取決于施工現場是否有原來加熱的材料以及條件。冷凍法即通過人工冷凍技術,讓軟土中的水分結冰,讓松散含水量高的巖土轉變成凍土,從而使其穩定性以及強度得到提高。一般說來,受到冷凍后的土層強度極高,可與巖石相媲美,這種方法也相當于一種臨時的加固方法。

3.2 排水固結法

這種方法是目前處理軟粘土地方比較成功而被廣泛使用的方法之一。設計合理的排水系統之后,優化排水條件,加大固結壓力,形成飽和的軟粘土地基,減小其空隙比,增大其承載力,相當于提高外界的方法讓沉降提前到來,以改善地基性能。這種方法主要包括降水降壓法、真空預壓法以及堆載法。第一,降水降壓法。充分利用地下水水壓低的優勢,讓軟土地基承受這樣的水位下降,這樣不但能夠預壓,也能夠極大的改善土的質量。這種方法的效果和降水降壓法十分類似,因而得名,但是卻不會破壞地基。第二,真空預壓法。設置好軟土地基后,將密封膜或者砂層鋪設在地面,吸收管道中的水分,抽氣,讓其形成真空。第三,堆載法。此種方法主要依靠逐層填筑、加大載荷的方式來強化地基對重量的承受能力,同時,可以降低施工過程中對固結沉降。

3.3 深層密實法

以擠壓、夯擊、振動、爆破等方法對軟土地基進行處理的方法叫深層密實法。這個方法不同于淺層加固法,這些不同之處體現在施工器械的不同,也體現在其效果上,深層密實法能夠讓較大范圍的軟土地基得以壓實,增強其強度。深層密實法的目前施工中用得很普遍的方法,主要有水泥粉煤灰碎石樁、擠密法以及強夯法等。第一,水泥粉煤灰碎石樁。這是一種全新的方法,主要是以粉煤灰、石屑等,用水調和,摻雜一些碎石樁,從而構成一種強度極高的膠狀物,增加地基的堅硬程度。第二,擠密法。所謂擠密法,即以帶套管、沖擊或者振動等方法將軟土地基弄成孔狀,然后將二灰、灰土、礫石、雜填土等材料填充到這些孔里面,形成雜土樁、砂樁等。在用樁沖擊地基之時,產生了很大的沖擊力,讓大量小的顆粒進入到了大顆粒的空隙之中,從而在很大程度上減少了土顆粒相互之間的空隙。這樣一來,軟土地基的可壓縮性自然降低了,隨之其抗剪能力也加強了,樁與土基的組合,也提升了地基的承載能力。第三,強夯法。這種方法常常由于處理低飽和度的砂土和碎石土、濕陷性黃土、黏性土以及碎石土等。施工過程中,常常以10～40t的重錘來夯擊地基,其落距在10～20m之間。當地基受到巨大的沖擊力之時,會有沖擊波以及動應力隨之產生。隨著地基的壓密,讓地基變得更加穩定,提高了砂石的抗液化能力,增強了其強度。

3.4 化學加固法

首先,水泥土攪拌法。用石灰漿或者水泥漿當做固化劑,用相應的機械對軟土地基深處的軟土以及固化劑進行強行的攪拌,讓軟土發生一系列物理以及化學變化,固結為一個密不可分的整體。進而提高軟土地基的強度,形成膠結物粘土樁、石灰粘土樁或者水泥粘土樁。

其次,高壓噴射注漿法。待工程鉆機已經達到了預定的深度之后,以特殊噴嘴(安裝在鉆桿機端),通過高壓泥漿泵等向預定的土地基噴射化學漿液,待完成一層之后,逐漸升高鉆桿的位置。隨著高壓液體對土體結構的破壞,化學漿液也進入到地基中并且硬化,最終形成所需要的形狀,如圓柱體。根據工程實際的需要,可以對上升的速度、噴射壓力、噴嘴直徑等進行合理的相應的設定,使其達到預期的目標。

再次,灌漿法。利用液氣壓原理以及電化學原理,讓漿液進入到軟土地基中,以擠密法或者填充法排除巖石以及土粒空隙中的氣體以及水分。通過一定的時間,漿液則會讓空隙逐漸粘合在一起,成為防水性能好、強度高的整體。

3.5 換填法

所謂換填法,即用別的物質來替代軟土地基的下層部分,提高軟土地基的承載力以及強度。這種方法常常用于那些承載力不合格、厚度不大的軟土地基,具體說來,有以下幾種。一是平板振動法。對那些粘粒少、透水性好的地基,這種方法十分適合。二是爆破擠淤法。主要有先填后爆、先爆后填兩種方法。用爆破的方法除去軟土地基中的淤泥,然后用性能優良的滲水性土填入其中。這種方法適合于泥沼、軟土等。三是機械換土法。在面對濕陷性黃土地基、非飽和軟弱地基、季節性凍土地基、雜填土地基之時,可以應用這種方法。可以用重錘夯實法、機械碾壓法等來完成。這種方法對于回填方較大的施工很適用,也能夠挖掘面積大的基坑。

4 結語

軟土地基由于自身的一些特點,使得在施工過程中必須對其予以充分的重視。施工單位應當充分發揮智慧,不斷總結經驗教訓,在操作實際中不斷發現問題、解決問題,通過各種合理的方法來處理好軟土地基,保障道路工程的質量,為人們提供交通上的便利與保障。

參考文獻

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