王躍文
(黑龍江省公路橋梁勘測(cè)設(shè)計(jì)院有限公司,黑龍江 哈爾濱 150076)
軟地基主要是由雜填土、沖填土、淤泥質(zhì)土、淤泥或者是高壓縮性土層構(gòu)成的地基,屬于一種不良地基。由于軟土透水性很小、壓縮性較高、強(qiáng)度較低等特性,因此道路橋梁如果在軟弱地基上進(jìn)行施工,就需要對(duì)地基的穩(wěn)定和變性問題引起重視。道路橋梁施工在軟弱的地基上施工就很容易引起地基變性和強(qiáng)度不能滿足道路橋梁施工設(shè)計(jì)需要,因此很有必要對(duì)軟弱地基采取一定的措施進(jìn)行處理。道路橋梁軟弱地基處理的好壞對(duì)施工質(zhì)量以及施工的速度都有著非常大的影響,同時(shí)也會(huì)對(duì)工程交付使用后的安全與車輛行車效果都有著非常大的影響。為了使道路橋梁施工更好地進(jìn)行,就需要對(duì)軟弱地基進(jìn)行處理,以保證道路橋梁地基的穩(wěn)定性,控制工后沉降差和工后沉降。文章結(jié)合道路橋梁施工中軟地基的特點(diǎn),闡述了道路橋梁施工中的軟地基處理措施。
道路橋梁施工中軟地基處理的目的就是改善地基的滲透性質(zhì)或者變性性質(zhì),從而提高地基的承載力,減少不均勻沉降和基礎(chǔ)的沉降,降低軟弱地基的壓縮性,保證地基的穩(wěn)定。對(duì)于軟弱地基的處理通常采取人工的方法進(jìn)行處理,主要從以下幾個(gè)方面對(duì)軟弱地基的性質(zhì)進(jìn)行改善:(1)減少或者消除膨脹土的漲縮性和黃土的濕陷性。(2)地基的振動(dòng)特性得到改善,使抗震性能得到提高。(3)要對(duì)地基的透水特性得到改善。(4)要使地基的抗變形特性得到提高。(5)通過提高土體強(qiáng)度來改善剪切特性。
排水固結(jié)法也就是通過外荷載力作用使飽和軟弱土體排水固結(jié),使抗剪強(qiáng)度得到提高,孔隙比能夠減小,從而達(dá)到減少工后沉降、提高地基承載力的目的。堆載預(yù)壓法也就是為了使土壤含水量減少,密實(shí)度得到增大,土壤顆粒更加靠攏,就應(yīng)當(dāng)采取路基材料堆填軟弱地基表面,在重力的作用下使軟土中的空氣和水分能夠被擠壓出來。
水泥粉煤灰碎石樁法也就是少量水泥、粉煤灰、碎石,加水進(jìn)行拌合,利用長(zhǎng)螺旋鉆管內(nèi)泵或者振動(dòng)沉管打樁機(jī)具制成粘結(jié)度較高的樁,通過褥墊層使樁和樁間的土形成復(fù)合地基。目前,很多工程在施工的過程中通常采取粉煤灰由水泥進(jìn)行代替,也就是素混凝土樁,強(qiáng)度等級(jí)一般是C10-C20最為合適,不能過高。通過大量的實(shí)踐證明,保證CFG樁質(zhì)量的前提下,要注意選取合適的施工工藝,能夠使工程的需要得到滿足,能夠得到很高的承載力。
孔內(nèi)深層強(qiáng)夯法是我國(guó)地基處理技術(shù)在國(guó)際上拿到了尤里卡金獎(jiǎng),也是在國(guó)際上拿到的唯一金獎(jiǎng)。這種方法就是采取首先在地基內(nèi)成空,然后在孔內(nèi)放入重錘,分層填料后強(qiáng)夯或者邊加料邊強(qiáng)夯。
孔內(nèi)深層強(qiáng)夯法與其他技術(shù)相比存在著不同的地方:孔內(nèi)深層強(qiáng)夯法也就是地基深處的強(qiáng)夯是通過孔道進(jìn)入的,自下而上利用異型重錘對(duì)填料進(jìn)行強(qiáng)擠密、超壓強(qiáng)、高動(dòng)能的進(jìn)行強(qiáng)夯作業(yè)在孔內(nèi)深層進(jìn)行,使孔內(nèi)的填料對(duì)樁周土進(jìn)行加固擠密同時(shí)沿豎向深層壓密固結(jié),對(duì)于不同的土質(zhì),要選取合適的工藝使樁體獲得托盤狀、擴(kuò)大頭、串珠狀,有利于樁與樁之間增大摩阻力,樁間土的緊密咬合程度增加,承載力得到提高,地基通過處理剛度較為均勻;地基處理深度能夠到達(dá)30米以上,不受地下水的影響,沉降變形小,變形模量高。
孔內(nèi)深層強(qiáng)夯法保護(hù)了環(huán)境,減少了污染,節(jié)省了工程投資,不用水泥、鋼筋,變廢為寶,通常選用建筑垃圾處理地基,用料比較廣泛突破了多年的傳統(tǒng)觀念,是一種專利新技術(shù)。這種技術(shù)主要用于紅粘土、膨脹土、風(fēng)化巖、液化土、軟弱土、濕陷性黃土、大厚度雜填土以及具有巖溶土洞、古墓、地下人防工事、硬夾層軟硬不均等各種復(fù)雜疑難的地基處理。這種技術(shù)可以根據(jù)設(shè)計(jì)要求和地質(zhì)情況,就地取材,例如混凝土、灰土、土夾石、粉煤灰、砂卵石、毛石、砂、素土、工業(yè)無毒廢料、建筑碴土等材料都可以做成各種DDC樁。施工速度快,施工噪聲低、地面振動(dòng)小、施工質(zhì)量比較容易得到控制,工程造價(jià)大幅度得到下降。單樁處理面積1.0m2~14.0m2,成樁直徑0.6m~3.0m,可在危房改造居民區(qū)施工或者城區(qū)施工,不受季節(jié)限制,大量建筑垃圾很容易得到消耗等特點(diǎn)。
1969年法國(guó)首先把強(qiáng)夯法應(yīng)用于建筑的地基加固。強(qiáng)夯法和強(qiáng)夯置換法也就是將重錘吊到一定的高度,使其自由落下,是利用沖擊進(jìn)行強(qiáng)力夯實(shí),降低其壓縮性,提高其強(qiáng)度的一種對(duì)地基進(jìn)行加固的方法。通過大量實(shí)踐證明,地基通過強(qiáng)夯處理后,飽和砂土地基的液化得到了消除,加固的深度可以達(dá)到5m~15m,地基的壓縮性可以減小2~10倍,承載力也得到了提高。這種方法廣泛應(yīng)用于道路橋梁施工加固。我國(guó)首次使用是在塘沽新港工程,使用以后取得理想的效果,以后發(fā)展很快。
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