關(guān)于軟土地基加固方法的探討

   軟土地基加固在高速公路建設(shè)中是經(jīng)常遇到的課題，各地采取的方法不盡相同，但目的是一樣的就是防止路基下沉。從施工過的其它項目來看，由于施工環(huán)節(jié)的問題，造成地基處理失敗或未達(dá)到預(yù)期效果的工程也不少見，因此，軟土地基加固施工必須確保施工質(zhì)量，科學(xué)地做好施工組織設(shè)計，加強(qiáng)工地技術(shù)管理，嚴(yán)格按照有關(guān)操作規(guī)程實施，認(rèn)真做好工程質(zhì)量檢查和驗收工作。

　　1軟基加固方法的確定要解決以下四個環(huán)節(jié)的問題

　?。?）對地質(zhì)資料、土工試驗的詳細(xì)檢查，對設(shè)計圖和實踐經(jīng)驗的調(diào)查研究。

　　（2）室內(nèi)試驗和現(xiàn)場試驗。

　　（3）施工現(xiàn)場檢測和觀測數(shù)據(jù)收集。

　　（4）反復(fù)分析、驗證設(shè)計、監(jiān)測工程安全。

　　上述四個環(huán)節(jié)，也就是現(xiàn)在講的“邊觀察、邊分析”方法。在施工中如發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場地質(zhì)情況與設(shè)計提供資料不符或設(shè)計的處治方式不能實施，需改變設(shè)計時應(yīng)及時上報并根據(jù)有關(guān)程序進(jìn)行變更設(shè)計。

　　目前新技術(shù)、新工藝、機(jī)具、測試方法不斷涌現(xiàn)，當(dāng)開發(fā)、引進(jìn)新的軟基加固方法或進(jìn)行軟土地基加固處理時，應(yīng)在大規(guī)模施工前進(jìn)行現(xiàn)場試驗，以驗證該處治方法的準(zhǔn)確性、并驗證設(shè)計參數(shù)，作為施工時控制指標(biāo)，掌握施工工藝。

　　2軟土地基加固施工前，應(yīng)完成以下工作

　?。?）收集、熟悉有關(guān)圖紙、沿線工程地質(zhì)報告、土工試驗報告和地下管線或構(gòu)造物的布置資料。

　　（2）編制實用、操作性強(qiáng)的施工組織設(shè)計或施工大綱。

　?。?）對進(jìn)場的原材料、半成品、成品的檢驗。

　?。?）施工機(jī)械設(shè)備的調(diào)試。

　?。?）現(xiàn)場試驗及總結(jié)報告。

　　3通過軟土地區(qū)可采用以下幾種方法

　?。?）橋梁跨越：當(dāng)路堤較高，人多地少，軟土地基承載力很低的情況下，采用高架橋跨越具有一定的優(yōu)越性。

　?。?）減輕路基荷載：主要措施是采用輕質(zhì)填料，如采用粉煤灰、輕質(zhì)材料填筑路堤。粉煤灰的濕密度比一般土料低25％左右，減輕荷載降以低對地基承載力的要求，可以減少工后沉降。

　?。?）工后修補(bǔ)：在能夠滿足地基穩(wěn)定性要求的前提下，允許產(chǎn)生較大的工后沉降和不均

　?。?）地基處理：常采用方法可分為土性改善和復(fù)合地基兩類。

　?。?）綜合處理。

　　4商周高速周口段軟土地基加固的幾種方法

　?。?）石灰樁。由于生石灰對軟土地基的物理、化學(xué)作用，使軟土的特性產(chǎn)生有利于土壤強(qiáng)度增強(qiáng)，穩(wěn)定性增大。因其消解吸水反應(yīng)，從而降低土壤的含水量，在消解過程中體積膨脹，對樁周邊產(chǎn)生側(cè)壓力，擠壓軟土形成復(fù)合地基，使得地基承載力提高。在經(jīng)濟(jì)條件許可下，生石灰樁的樁徑宜小，樁根數(shù)宜多，用以發(fā)揮其吸水、擠密以及火山灰反應(yīng)。商周高速周口段K243+050-K243+500段，采用間距為50cm,深度為100cm，樁徑為15cm梅花型布置的石灰樁加固處理方案效果較好。施工時采用人工挖孔，填充粒徑為0-50mm的生石灰塊，振搗飽滿密實，樁口采用粘土封實。

　?。?）生石灰拌和表層軟土（淺層處理）。生石灰與軟土拌和后，使軟土的性質(zhì)起著根本性的變化，形成一個整體的板結(jié)層，增強(qiáng)其地基承載力。當(dāng)用生石灰做淺層處理時要對對象土的初期含水量進(jìn)行測定，生石灰混合料通過試驗確定，一般在5%-15%之間選擇。處理的步驟：第一，在待處理的道路邊線之外開挖排水溝。其深度一般在60㎝左右，以排除表層積水，整平表面坑洼，疏干其積水。第二，按要求處治的深度及生石灰混入率，在待處理的軟土地基上均勻鋪上生石灰。生石灰的粒徑以0-30㎜為宜。當(dāng)處治深度在20㎝左右時，一般采用后鏵犁配以圓盤耙進(jìn)行拌和，宜采用拖拉機(jī)后帶封閉罩的旋轉(zhuǎn)型灰土拌和機(jī)進(jìn)行攪拌。

　　在拌和中，對拌和深度及均勻性需加以檢查，對生石灰的含量宜采用酸堿試液或滴定法進(jìn)行判斷和檢測。外觀要求色澤均勻一致。當(dāng)拌和作業(yè)結(jié)束后，按照先輕后重的原則選擇碾壓機(jī)械，以提高混合料的密實度并增強(qiáng)其化學(xué)反應(yīng)。商周高速周口段K260+700－K262+000段路基處于沙河與潁河之間，清表后填前無法振動碾壓，采用生石灰拌和表層軟土法處理，處治深度為25cm，生石灰混入率為8%，用鏵犁配合小型寶馬路拌機(jī)進(jìn)行拌和。

　　（3）深層攪拌法。深層攪拌法是用于加固飽和軟粘土地基的一種新方法，它利用生石灰粉、水泥干粉等材料作為主要固化劑，通過深層攪拌機(jī)械，在地基深處將軟土和固化劑（漿液或粉體）強(qiáng)制攪拌，利用固化劑和軟土之間一系列的物理化學(xué)反應(yīng)使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的符合使用要求的地基。深度攪拌法分為濕噴和干噴兩大類。

　　濕噴：此法為從不間斷回轉(zhuǎn)的中空軸或葉片的端部向周圍已被攪松的土中噴射水泥漿、經(jīng)葉片攪拌而形成水泥土樁。

　　干噴：此法是利用壓縮空氣向軟土中噴射干粉，利用干粉與土拌和而發(fā)生化學(xué)反應(yīng)、改善土質(zhì)提高地基的強(qiáng)度。

　　兩種方法的特點如下：干噴法在軟土中能夠吸收較多的水分有利于地基土密實度的提高，對含水量較高的粘土特別適用。濕噴法要從漿液中帶進(jìn)較多的水份對地基加固不利。干噴法初期強(qiáng)度高，對快速填筑路堤有利。而濕噴法初期強(qiáng)度較低。干噴法因為以粉體直接在土中進(jìn)行攪拌不易攪拌均勻，而濕噴以漿液注入土中易攪拌均勻。干噴法因為涉及氣固兩相流體，粉量均勻性難以控制,濕噴法中漿液噴劑的液態(tài)容易控制，干噴法在施工中摻入另一種粉體比較困難。而濕噴法只要把外摻劑倒入攪拌池混合成漿液很容易摻入土中，不管是加粉體或液體都可以，拌比較均勻，而且方便，打到深部時擠壓泵能自動調(diào)整壓力，在一般情況下都能注漿于軟土中，所以下部樁質(zhì)量能與上部基本一致。兩種方法各有優(yōu)缺點，針對具體情況采用較為合理的。

　　完成一定工作范圍內(nèi)的深層攪拌樁后，要進(jìn)行質(zhì)量檢驗。檢驗項目包括：固化材料用量，樁體垂直度，樁位偏差，樁長，樁徑，樁身完整性及樁身抗壓強(qiáng)度。其檢驗允許偏差及頻率應(yīng)符合設(shè)計要求及有關(guān)施工技術(shù)規(guī)范。如商周高速周口段K244+100－K244+430段路基，填土高度低于80cm需對路基基礎(chǔ)做特殊處理，由于該路基基礎(chǔ)為軟塑至流塑狀的粉性土（粉細(xì)沙），采用干噴攪拌法進(jìn)行加固處理。