軟土地基處理方法研究論文
摘要：軟土地基的處理質(zhì)量是保證道路建成后安全、高效運(yùn)營(yíng)的關(guān)鍵，也直接影響到地基的基礎(chǔ)承栽力。在分析現(xiàn)有軟土地基處理方法存在的問(wèn)題基礎(chǔ)上，提出了表層處理法、強(qiáng)夯法、靜力排水固結(jié)法、反壓護(hù)道法等。希望研究能為軟土地基處理方法的發(fā)展起到拋磚引玉的作用。
關(guān)鍵詞：軟土；地基；方法
1 現(xiàn)有軟土地基處理方法存在的問(wèn)題
(1)未能因地制宜合理選用處理方法。
在合理選用地基處理方法方面有時(shí)存在一定的盲目性。例如飽和軟粘土地基不適宜采用振密、擠密法加固。根據(jù)工程地質(zhì)條件和地基加固原理，因地制宜合理選用處理方法特別重要。在這方面，現(xiàn)在的問(wèn)題是對(duì)幾個(gè)技術(shù)上可行方案進(jìn)行比較、優(yōu)化不夠。采用的不是較好的方法，更不是最好的方法。有時(shí)工程問(wèn)題是解決了，但造價(jià)高和工期長(zhǎng)。
(2)不能正確評(píng)價(jià)每種地基處理方法的適用性。
人人都承認(rèn)每種地基處理方法都有一定的適用范圍，但遇到具體問(wèn)題就會(huì)盲目擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，對(duì)這種情況施工單位更應(yīng)注意。
(3)施工單位素質(zhì)差影響地基處理質(zhì)量。
這方面最典型的例子是攪拌樁施工。幾年前上海市建委發(fā)文禁用粉噴深層攪拌法，接著不少地區(qū)也采取類(lèi)似措施。深層攪拌法不能滿(mǎn)足地基處理要求并不是深層攪拌法工法本身不成熟，也不是深層攪拌法加固地基設(shè)計(jì)方法不對(duì)。影響施工質(zhì)量主要是施工單位素質(zhì)和施工機(jī)械兩方面問(wèn)題。先分析施工單位素質(zhì)存在的問(wèn)題。前些年，地基處理施工隊(duì)伍的快速膨脹，造成絕大多數(shù)施工隊(duì)伍缺乏必要的技術(shù)培訓(xùn)，熟練技術(shù)工人缺乏是普遍現(xiàn)象。除此之外，還存在偷工減料現(xiàn)象。其它地基處理方或輕或重也存在類(lèi)似問(wèn)題。
(4)施工機(jī)械簡(jiǎn)陋影響地基處理水平和質(zhì)量。
近二十幾年來(lái)，我國(guó)地基處理施工機(jī)械發(fā)展很快，許多已形成系列化產(chǎn)品。但應(yīng)看到與我國(guó)工程建設(shè)需要相比較，差距還很大。還以深層攪拌法為例，不能很好保證施工質(zhì)量不僅與施工單位素質(zhì)有關(guān)，也與目前應(yīng)用的施工機(jī)械水平有關(guān)。簡(jiǎn)陋的機(jī)械要保持穩(wěn)定良好的施工質(zhì)量是困難的。
(5)地基處理理論落后于實(shí)踐。
從實(shí)踐一理論一再實(shí)踐的角度看，實(shí)踐先于理論是一般規(guī)律，對(duì)土木工程更是如此。但重視理論研究，用理論指導(dǎo)實(shí)踐也是很重要的。對(duì)地基處理各種工法及一般理論缺乏深入系統(tǒng)的研究也是發(fā)展中存在的問(wèn)題之一。
(6)不少工法缺乏完善的質(zhì)量檢驗(yàn)手段。
完善的質(zhì)量檢驗(yàn)手段是保證施工質(zhì)量的重要措施。目前不少工法缺乏完善的質(zhì)量檢驗(yàn)手段。前面多次提到的深層攪拌法也是如此。
2 表層處理法
(1)表層排水法。
表層排水法是在路基填筑前，在地面開(kāi)挖水溝，以排除地表水，同時(shí)降低地基表層的含水量，確保施工機(jī)械的作業(yè)條件，為了使開(kāi)挖水溝在施工中發(fā)揮盲溝作用，常用透水性良好的砂礫回填。
水溝布設(shè)應(yīng)全面考慮地形與土質(zhì)情況，使排水暢通。水溝斷面尺寸一般取寬0.5m，深0.5m—1.0m。路堤填筑前，宜用砂礫回填成盲溝，若埋設(shè)孔管，必須用良好的過(guò)濾材料保護(hù)。
(2)墊層法。
墊層法是在軟土地基頂面鋪設(shè)厚度為0.6m—1.0m的砂墊層或土工布等化學(xué)物質(zhì)(具體厚度視路堤高度、軟土層厚度及壓縮性而定，太厚施工困難，太薄效果差)作為軟土層固結(jié)所需要的上部排水層，以加速沉降的發(fā)展，縮短固結(jié)過(guò)程的方法。砂墊層可作為路堤內(nèi)的地下排水層，以降低堤內(nèi)水位，改善施工時(shí)重型機(jī)械的作業(yè)條件。
采用砂墊層，砂宜采用中砂及粗砂，要求級(jí)配良好。顆粒的不均勻系數(shù)不大于5，且含量不宜超過(guò)3％—5％。砂墊層一般用自卸汽車(chē)及推土機(jī)配合攤鋪，攤鋪應(yīng)均勻，注意不要有很大的集中載荷作用。當(dāng)路堤為粉土類(lèi)土，透水性不好時(shí)，路堤坡腳附近砂墊層被路堤覆蓋，可能會(huì)阻礙側(cè)向排水，必須注意做好砂墊層端部的處理。
(3)穩(wěn)固劑表層處治法。
穩(wěn)固劑表層處治法是用生石灰、熟石灰、水泥及土壤離子穩(wěn)固劑等穩(wěn)定材料，摻人軟弱的表層地基土中，改善地基的壓縮性和強(qiáng)度特性，保證機(jī)械作業(yè)條件，提高路堤填土的穩(wěn)定及壓實(shí)效果。
3 強(qiáng)夯法
強(qiáng)夯法處理軟土地基是利用重錘自山落下產(chǎn)生的沖擊波使地基密實(shí)，這種沖擊引起的振動(dòng)在土中是以波的形式向地下傳播的。J.K.米切爾在1981年召開(kāi)的第十屆國(guó)際土力學(xué)和基礎(chǔ)工程學(xué)會(huì)上所作的“土質(zhì)改良——技術(shù)狀態(tài)”報(bào)告中，曾對(duì)強(qiáng)夯法的加固機(jī)理進(jìn)行了概括：當(dāng)強(qiáng)夯法應(yīng)用于非飽和土?xí)r，壓密過(guò)程基本上同實(shí)驗(yàn)室中擊實(shí)法(普羅克特?fù)魧?shí)法)相同；對(duì)于飽和無(wú)粘性土，夯擊過(guò)程中，土體可能會(huì)產(chǎn)生液化，其致密過(guò)程與爆破和振動(dòng)壓密過(guò)程相似；對(duì)于飽和細(xì)粒粘土的效果尚不明確，成功和失敗的例子均有報(bào)道，對(duì)于這類(lèi)飽和的細(xì)顆粒土，要求破壞土的結(jié)構(gòu)、產(chǎn)生超孔隙水壓力、山裂隙形成排水通道。
強(qiáng)夯理論認(rèn)為：壓縮波大部分通過(guò)液相運(yùn)動(dòng)，使孔隙水壓力增大，同時(shí)使土顆粒錯(cuò)位，土體骨架解體。而隨后到的剪切波使土顆粒處于更密實(shí)的狀態(tài)。
4預(yù)壓排水固結(jié)法
預(yù)壓排水固結(jié)法地對(duì)天然地基，或先在地基中設(shè)置砂井、排水板等豎向排水體，然后利用建筑物本身重量分級(jí)逐漸加載，或是在建筑物建造以前，在場(chǎng)地先行加載預(yù)壓，使土整體的`孔隙水排出，逐漸固結(jié)，地基發(fā)生沉降，同時(shí)強(qiáng)度逐步提高的方法。
預(yù)壓排水固結(jié)法可以解決以下兩個(gè)問(wèn)題：
(1)沉降問(wèn)題：使地基沉降在加載預(yù)壓期間，即修筑路面之前沉降大部分或基本完成，路面在使用期間不致產(chǎn)生不利的沉降和沉降差。
(2)穩(wěn)定問(wèn)題：排水固結(jié)法加速地基土的抗剪強(qiáng)度的增長(zhǎng)，從而提高地基的承載力和穩(wěn)定性，公路是條帶狀荷載，在橫斷方向受力面積較小，穩(wěn)定問(wèn)題尤為重要。
5 反壓護(hù)道法
反壓護(hù)道法是在路提兩側(cè)真筑一定寬度的護(hù)道，使路堤下的淤泥或泥炭向兩側(cè)隆起的趨勢(shì)得到平衡，以提高路堤在施工中的滑動(dòng)破壞安全系數(shù)，達(dá)到路堤穩(wěn)定的目的。
反壓護(hù)道法加固路基的特點(diǎn)是不需要特殊的機(jī)具設(shè)備和材料，施工簡(jiǎn)易，但占地較多、用土量較，后期沉降大，養(yǎng)護(hù)工作量大。一般適用于非耕作區(qū)、取土方便的地區(qū)和路堤高度不大于(5／3—2)倍極限高度路段的軟土處理，對(duì)泥沼不宜采用。
6 碎石(砂樁)樁
對(duì)地基承載力和變形要求比較高的建筑先可以采用碎石樁(砂樁)進(jìn)行處理，碎石樁(砂樁)增加了地基密實(shí)度和抗剪強(qiáng)度，使地基土密室均勻，在軟土中使用碎石樁(砂樁)，一般擠密作用不明顯，主要是靠置換。對(duì)于飽和的軟塑——流塑的地基土，經(jīng)過(guò)處理后，必須經(jīng)過(guò)預(yù)壓后才能達(dá)到良好的效果。
在施工工藝選擇上，采用振沖法施工(濕法)，設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮場(chǎng)地因素和泥漿排放因素。
對(duì)軟土地基的處理對(duì)策很多，但不管采用何種方法，處理后的地基必須滿(mǎn)足強(qiáng)度、變形、動(dòng)力穩(wěn)定性和透水性要求，從而達(dá)到減小道路路基在荷載作用下引起的沉降或不均勻沉降的目的。
參考文獻(xiàn)
[1]李彰明，軟土地基加固的理論、設(shè)計(jì)與施工[M]，北京：中國(guó)電力出版社，2006
[2]陳桿義，公路工程中軟土地基處理[J]，黑龍江交通科技，1999
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