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公路施工中軟土地基處理技術(shù)分析及其應用
尹志鋼
摘 要:首先分析了公路軟土地基的發(fā)展歷程,隨后重點分析了現(xiàn)階段應用的軟地基處理方法的特點和適用性,最后結(jié)合實際工程中的軟地基加固處理技術(shù)的應用情況,分析了在對軟地基進行處理時,需要著重注意和加以考慮的因素,分析過程和結(jié)果對于實際工程軟地基的處理方法應用具有重要的指導意義。
關(guān)鍵詞:公路建設(shè),軟地基處理,加固處理技術(shù)
中圖分類號:U416.1文獻標識碼:A
隨著經(jīng)濟和社會生活各個方面的快速發(fā)展,國內(nèi)高等級公路的建設(shè)也處在飛速發(fā)展的階段。隨著公路等級設(shè)計要求的提高,對路況指標的選用也隨之提高,從而不可避免地帶來公路路基穿過軟土地區(qū)的情況。因此,在軟地基上修筑路基已非常普通[1-4]。對公路軟地基的成功處理,往往也成為提高建設(shè)速度、確保工程質(zhì)量、降低工程造價十分重要的措施之一。軟路基由于其強度低、固結(jié)慢、變形大,因此在軟地基未能很好處理就修筑路基,由地基沉降或差異沉降過大將產(chǎn)生如下問題[1-6]:
1)路堤產(chǎn)生側(cè)向整體滑動,邊坡外側(cè)發(fā)生土體隆起。
2)路堤銜接處經(jīng)常發(fā)生沉降。
3)如果路堤變形,會使得路面破壞。
因此,在軟土地基上建造建筑物或是進行路基施工,都要求對軟地基進行處理。其處理的目的主要是改善地基土的工程性質(zhì),達到滿足建筑物對地基穩(wěn)定和變形的要求,包括改善地基土的變形特性和滲透性,提高其抗剪強度和抗液化能力,消除其他不利的影響[3,5]。基于此研究背景,本文提出并進行公路軟地基處理方法及技術(shù)分析,旨在綜合分析已有的公路軟地基處理方法及其技術(shù),并結(jié)合實際施工中的地基處理施工技術(shù)及過程,對軟地基處理的注意事項進行深入分析,研究過程將為相關(guān)方法和技術(shù)的工程應用提供必要的理論指導。
1 公路軟地基處理方法的發(fā)展及應用現(xiàn)狀的綜合分析
1.1 軟地基處理方法的發(fā)展
各種軟地基處理技術(shù)的發(fā)展是伴隨著土木工程的各個方面的發(fā)展而發(fā)展,由此也帶來了巨大的社會和經(jīng)濟效益。近些年來,我國逐步發(fā)展了符合國內(nèi)地質(zhì)狀況的具體工程地質(zhì)條件的軟土地基處理方法,同時加大了對國外先進的軟土地基處理方法及其技術(shù)的引進。例如,從國外引進和發(fā)展了強夯置換法、深層攪拌法、振沖法、高壓噴射注漿法、土工合成材料、強夯法、EPS超輕質(zhì)填料法等許多地基處理技術(shù)[1-6]。其中的很多方法和技術(shù)已經(jīng)在國內(nèi)的某些地區(qū)得到具體的應用,如砂樁法、土樁和灰土樁法、排水固結(jié)法等,同時也得到長足的發(fā)展和提高;此外在工程實踐中也不斷發(fā)展了許多新的地基處理技術(shù),如真空預壓法、剛性樁復合地基法、孔內(nèi)夯擴碎石樁法、低強度樁復合地基法、錨桿靜壓樁法等等。
1.2 軟地基處理技術(shù)的應用現(xiàn)狀綜合分析
1)強夯法和強夯置換法。我國于20世紀60年代引進強夯法,首先由法國Menard技術(shù)公司提出并使用。我國于20世紀80年代引進,交通部第一航務工程局科研所及協(xié)作單位在天津首先開展試驗研究。由于設(shè)備簡單、效果顯著、經(jīng)濟和施工快,很快得到推廣[1]。除強夯擠密外,近年來,強夯置換得到不少應用。強夯置換和強夯擠密在加固機理上是不同的,應用范圍也不相同,強夯擠密法一般用來加固碎石土、砂土、低飽和度的雜填土、黏性土、濕陷性黃土、素填土等各類地基。對于飽和度較高的黏性土等地基,如有工程經(jīng)驗或試驗證明采用強夯法有加固效果的也可采用。通常認為強夯擠密法只適用于塑性指數(shù)Ip≤10的土。對于設(shè)置有豎向排水系統(tǒng)的軟黏土地基,是否適用強夯法處理目前尚有不同看法。對于厚度小于6m的軟黏土層采用強夯置換法處理,邊夯邊填碎石等粗粒形成深度為3m~6m,直徑2m左右的碎石樁體與周圍土體形成復合地基,也已取得較好的加固效果。強夯造成的振動、噪聲等公害也應引起足夠的重視。
2)排水固結(jié)法(靜力排水固結(jié)法)。排水固結(jié)法又稱預壓法,適用于淤泥質(zhì)土、淤泥、沖填土等飽和黏性土地基。飽和軟黏土在荷載作用下,土的孔隙比減小,孔隙中水逐漸被擠出,當超靜孔隙水壓力消散,有效應力將會提高,土的強度隨之增加。袋裝砂井和塑料排水帶的長細比大,井阻影響得到人們的重視。近些年來非理想井的固結(jié)理論及其工程技術(shù)已經(jīng)得到長足的發(fā)展,真空—堆聯(lián)合預壓法先后在上海、廣州、福州和天津等地得到應用。到目前為止,學術(shù)界對真空預壓法的有效加固深度看法不一[3,6]。有的學者認為真正的有效深度在6m以內(nèi),有的則認為可達20m,甚至更深。真空預壓的有效深度需進一步研究。
