淺談不良地基處理與加固方法及施工工藝

       摘要:路基基底穩(wěn)定性問題一直在橋梁公路建設(shè)中的一項難題,地基常見病害情況有滑移,擠出和塌陷這幾種,對這些情況的處理通常采取諸如放緩路堤邊坡,擴大基底面積,使基底壓力小于巖土體的容許承載力;在通過淤泥軟土地區(qū)時路堤兩側(cè)修筑反壓護道;把基底軟弱土層部分換填或在其上加墊層;采用砂井(樁)排除軟土中的水分,提高其強度;以及架橋通過或改線繞避等。本文試述了常見不良地基形式,以及如何處理與加固不良地基,保障人民的生命財產(chǎn)安全。

  關(guān)鍵詞:不良地基;地基處理;加固;施工工藝

  一、不良地基土質(zhì)分類

 。ㄒ唬┡蛎浲恋鼗

  膨脹土是由親水性強的粘土礦物成分組成的,具有吸水膨脹,失水收縮的性能,主要分布在我國中南、西南地區(qū)。另外,橋梁墩臺及其他結(jié)構(gòu)應(yīng)加強整體剛度,盡量采用對地基變形不敏感的結(jié)構(gòu)形式,選用適宜的基礎(chǔ)形式,加大基礎(chǔ)埋深,加大基礎(chǔ)底面壓力。最后,還可以采用地基處理方式減小或消除地基脹縮對建筑物的危害等等。

 。ǘ┸浲恋鼗

  所謂軟弱土地基指主要由淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、雜質(zhì)土或其他高壓縮性土層構(gòu)成的地基,也稱軟弱地基。軟土地基地基處理方法有:機械壓實法、強夯法、換土墊層法、預(yù)壓固結(jié)法、擠密法、振沖法、化學(xué)加固法等。

 。ㄈ┒嗄陜鐾

  溫度攝氏零度以下且含有冰的土叫凍土。凍土可分為多年凍土和季節(jié)性凍土(冬季凍結(jié),夏季融化)。多年凍土主要分布在東北大、小興安嶺,青藏高原以及西部高山區(qū)(天山、阿樂泰山、祁連山等),占國土面積的22.3%,凍深在2m以上,有的可達幾十米。季節(jié)凍土主要分布于東北、華北和西北地區(qū),其凍結(jié)深度隨氣候條件而不同,一般為0.5~2.0m。

 。ㄋ模⿴r溶與土洞

  地表巖溶有溶槽、石芽、漏斗等,造成基巖面起伏較大,并且在凹面處往往有軟土層分布,因而使地基不均勻。在地基主要受力層范圍內(nèi)有溶洞或土洞等洞穴,當施加附加荷載或振動荷載后,洞頂坍塌,使地基突然下沉。對洞穴頂板穩(wěn)定性評價可根據(jù)洞穴空間是否填滿而定。

  (五)斜坡巖土體移動情況

  在山區(qū)建筑中,建(構(gòu))筑物經(jīng)常選在斜坡上或斜坡頂、或斜坡腳或鄰近斜坡地區(qū),斜坡的穩(wěn)定性將會影響建(構(gòu))物的地基穩(wěn)定和建(構(gòu))筑物的安全與營用。斜坡的穩(wěn)定性是基礎(chǔ)選址的關(guān)鍵。工程地質(zhì)工作應(yīng)予對斜坡的穩(wěn)定性做出評價。

  (1)粘性土類斜坡:

  均一的粘性土類斜坡的穩(wěn)定性,主要決定于粘性土的性質(zhì)(密度、濕化性、抗剪強度)、地下水及地表水的活動。當為雙層或多層結(jié)構(gòu)時,還決定于層面的性質(zhì)和軟弱夾層的分布。當有裂隙存在時,裂隙的分布規(guī)律和發(fā)育程度,對斜坡穩(wěn)定也有影響。

 。2)碎石類斜坡:

  其穩(wěn)定性取決于碎石粒徑的大小和形狀,膠結(jié)情況和密實程度。在山區(qū)碎石類土一般均含有粘性土或粘性土夾層,其穩(wěn)定性主要取決于粘性土的性質(zhì)與地下水活動情況。

  當粘性土或碎石類土與基巖接觸構(gòu)成斜坡時,其穩(wěn)定性取決于接觸面的形狀、坡度的大小、地下水在接觸面的活動以及基巖面的風(fēng)化情況。

 。3)黃土類斜坡:

  其穩(wěn)定性取決于土層的密實程度和地層年代、成因,不同時期黃土的接觸情況,地形地貌和水文地質(zhì)條件,黃土本身陷穴、裂隙發(fā)育程度,主要力學(xué)指標的變化幅度、氣候條件,地震影響以及河流沖刷等因素。

 。4)巖石類斜坡:

  其穩(wěn)定性主要取決于:結(jié)構(gòu)面的性質(zhì)及其空間的組合;結(jié)構(gòu)體的性質(zhì)及其立體形式。

  二、不良地基土處理與加固方法

  (一)置換法

  1、換填法

  就是將表層不良地基土挖除,然后回填有較好壓密特性的土進行壓實或夯實,形成良好的持力層。施工要點摘要:將要轉(zhuǎn)換的土層挖盡、注重坑邊穩(wěn)定;保證填料的質(zhì)量;填料應(yīng)分層夯實。

  2、振沖置換法

  利用專門的振沖機具,在高壓水射流下邊振邊沖,在地基中成孔,再在孔中分批填入碎石或卵石等粗粒料形成樁體。該樁體和原地基土組成復(fù)合地基,達到提高地基承載力減小壓縮性的目的。

  施工注重事項摘要:碎石樁的承載力和沉降量很大程度取決于原地基土對其的側(cè)向約束功能,該約束功能越弱,碎石樁的功能效果越差,因而該方法用于強度很低的軟粘土地基時必須慎重行事。

 。ǘ〾簩嵑秃粚嵎

  1、表層壓實法

  采用人工夯,低能夯實機械、碾壓或振動碾壓機械對比較疏松的表層土進行壓實。也可對分層填筑土進行壓實。當表層土含水量較高時或填筑土層含水量較高時可分層鋪墊石灰、水泥進行壓實,使土體得到加固。

  2、強夯

  強夯是強力夯實的簡稱。一般在大型強夯施土前,都應(yīng)選擇面積不大于400m2的場地進行典型試驗,以便取得數(shù)據(jù),指導(dǎo)設(shè)計和施工。

 。ㄈ┕酀{法

  是利用氣壓、液壓或電化學(xué)原理將能夠固化的某些漿液注入地基介質(zhì)中或建筑物和地基的縫隙部位。灌漿的漿液可以是水泥漿、水泥砂漿、粘土水泥漿、粘土漿、石灰漿及各種化學(xué)漿材如聚氨酯類、木質(zhì)素類、硅酸鹽類等。根據(jù)灌漿的目的可分為防滲灌漿、堵漏灌漿、加固灌漿和結(jié)構(gòu)糾傾灌漿等。按灌漿方法可分為壓密灌漿、滲入灌漿、劈裂灌漿和電化學(xué)灌漿。

  三、結(jié)語

  在修筑橋梁、高速公路時,對路基的變形和穩(wěn)定的判斷是一直是前期考察中最重要的環(huán)節(jié)。橋梁、高速公路的設(shè)計車速高,路面平整性要求也高,因此,巖溶土洞的存在、斜坡巖土體移動以及軟土地基及路堤問題應(yīng)注意監(jiān)測施工過程及工后的地基變形的動態(tài),設(shè)計有效方案及時處理。

  參考文獻:

  [1]張愛忠;粉噴樁加固軟土地基施工技術(shù)[J];山西交通科技;1997年04期

  [2]李寧,韓明;單樁復(fù)合地基加固機理數(shù)值試驗研究[J];巖土力學(xué);1999年04期

  [3]王向陽,張謝東;強夯法加固軟土地基及其在高速公路中的應(yīng)用[J];武漢交通科技大學(xué)學(xué)報;2000年06期

  [4]張勇;粉噴樁在莆田500kV變電站的運用[J];福建電力與電工;2000年04期

  [5]張戈;水泥土攪拌法加固軟基的應(yīng)用與控制[J];公路與汽運;2001年01期