1、淺層軟基處理技術(shù)
。1)墊層法
通常用于路基填方較低的地段,要求在使用中軟基的沉降值不影響設(shè)計預(yù)期目的。設(shè)置墊層時,可以根據(jù)具體情況采用不同的材料,常用的材料有砂或砂礫及灰土,也可用土工格柵、片石擠淤、砂礫墊層綜合使用處理。
(2)換填法
在高速公路施工中遇到含水量較高,軟弱層較淺,且易于挖除不適宜材料時,一般采取挖除換填法,包括受壓沉降較大,甚至出現(xiàn)變形的軟基和泥沼地帶。處理這種地基,開挖前要做好排水防護工作,將開挖出的不適宜材料運走或做處理,然后按要求分層回填,回填材料可視具體情況用砂、砂礫、灰土或其他適宜材料。
。3)排擠法
當高速公路經(jīng)過水溏、魚池和較深的流動性強的淤泥地段時,常遇到含水量高、淤泥壓縮性大、淤泥質(zhì)粘土軟基以及水下軟基等,對這類軟基可采用排擠法來處理。排擠法又可分為兩種:一種是拋石排擠,另一種是爆炸排擠。
。4)表層排水法
對土質(zhì)較好因含水量過大而導致的軟土地基,在填土之前,地表面開挖溝槽,排除地表水,同時降低地基表層部分的含水率,以保障施工機械通行。為了發(fā)揮開挖出的溝槽在施工中達到盲溝的效果,應(yīng)回填透水性好的砂礫或碎石。
。5)添加劑法
對于表層為粘性土時,在表層粘性土內(nèi)摻人添加劑,改善地基的壓縮性能和強度特性,以保施工機械的行駛。同時也可達到提高填土穩(wěn)定及固結(jié)的效果。添加材料通常使用的是生石灰、熟石灰和水泥。石灰類添加材料通過現(xiàn)場拌和或廠拌,除了降低土壤含水量、產(chǎn)生團粒效果外,對被固結(jié)的土隨著時間的推移會發(fā)生化學性固結(jié),使粘土成分發(fā)生質(zhì)的變化,從而促進土體穩(wěn)定。
2、深層軟基處理技術(shù)
。1)袋裝砂井法
袋裝砂井排水固結(jié)措施,其施工簡便,費用較低,加固效果較好。施工時將袋裝砂放入套管井內(nèi),填塞密實,逐節(jié)拔出套管,頂面鋪設(shè)水平砂墊層或排水砂溝。軟基中的水分在上部路基填土載荷的作用下,通過砂與水平砂墊層或縱橫相連通的排水砂溝相通,形成排水通道,使軟基中的水分排走,從而達到排水固結(jié)軟基的目的。
。2)擠密砂樁法
采用類似沉管灌注樁的機械和方法,通過沖擊和振動,把砂擠入土中而形成的。擠密砂樁的主要作用是將地基擠實排水固結(jié),從而提高地基的整體抗剪強度與承載力,減少地基的沉降量和不均勻沉降。這種方法一般能較好地適用于砂性土,不適用于飽和的軟粘土地基處理。擠密砂樁用砂標準要求與袋裝砂井的砂基本相同,不同的是擠密砂樁也可使用砂和角礫的混合料,含泥量不得大于5%。
。3)振沖碎石樁法
碎石樁是一種與周圍土共同組成復(fù)合地基的樁體。碎石樁處理軟基過程就是用振沖器產(chǎn)生水平向振動,在高壓水流作用下邊振邊沖,在軟弱地基中成孔,再在孔內(nèi)分批填入碎石料,這時振沖器邊振動邊上拔,使得碎石料振擠密實。碎石樁樁體是一種散粒體的粗顆粒料,它具有良好的排水通道,有利于地基土的排水固結(jié)。在軟基處理中,特別是具有高填土橋頭等過渡路段,為了減少地基土的變形,提高地基土的承載力,增強地基土的抗滑穩(wěn)定能力,采用碎石樁加固處理是較理想的方法之一。
。4)粉噴樁
粉噴樁是利用粉體噴射攪拌機械在鉆成孔后,借助壓縮空氣,將水泥粉等固體材料以霧狀噴入需加固的軟土中,經(jīng)原位攪拌、壓縮并吸收水分,產(chǎn)生一系列物理化學反應(yīng),使軟土硬結(jié),形成整體性強、水穩(wěn)定性好、強度較高的樁體,與樁間土一起形成復(fù)合地基,從而提高路基強度。其特點是強度形成快、預(yù)壓時間短、地基沉降量小。粉噴樁加固軟基主要適用于高含水量、高壓縮性的淤泥、淤泥質(zhì)粘土及橋頭軟基的處理。有關(guān)試驗表明,一般含水量大于35%的軟基宜選用粉噴樁。
。5)塑料排水板
塑料排水板是一種能夠加速軟土地基排水固結(jié)的垂直排水材料。當它在機械力作用下被插入軟土地基后,能以較低的進水阻力聚集從周圍土體中排出的孔隙水,并沿垂直排水通道排出,使土體固結(jié),從而提高地基的承載力。塑料排水板具有良好的力學性能、足夠的縱向通水能力、較強的濾膜滲透性和隔土性。
。6)加筋土工布
加筋土工布一般被鋪設(shè)在路堤底部,以調(diào)整上部荷載對地基的應(yīng)力分布。通過加筋土工布的縱橫向抗拉力,來提高地基的局部抗剪強度和整體抗滑穩(wěn)定性,并減少地基的側(cè)向擠出量,一般適用于強度不均勻的軟基地段、路基高填土、填挖結(jié)合處或橋頭填土的軟基處理。加筋土工布的材料不僅強度要符合設(shè)計要求,而且斷裂時的應(yīng)變,在填料為砂礫、土石混合料時還須滿足一定的頂破強度,施工中加筋土工布應(yīng)拉平緊貼下承層,其重疊、縫合和錨固應(yīng)符合設(shè)計要求。
。7)鋼渣樁法
鋼渣樁法處理軟基是利用工業(yè)廢料的轉(zhuǎn)爐鋼渣作為加固材料,灌入事先形成的樁孔中,經(jīng)振動密實、吸水固結(jié)而形成的樁體,加固機理是轉(zhuǎn)爐鋼渣吸收軟基中的水分,樁體膨脹形成與周圍土體擠密的主體,與地基形成整體受力結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)爐鋼渣氧化鈣含量40%以上,其主要成分與水泥接近,具有高堿性和高活性,篩分后可作低標號水泥使用,因此鋼渣樁具有較高的樁體強度。
(8)混凝土樁
低強度混凝土樁是近年來發(fā)展起來的一種新型樁,以低強度混凝土樁為豎向增強體所形成的復(fù)合地基一般稱為低強度混凝土樁復(fù)合地基。由于采用低強度混凝土樁復(fù)合地基方法可有效提高地基承載力,減小地基沉降,能處理粘性土、粉砂土及淤泥質(zhì)土等各種土性地基,適用的基礎(chǔ)形式也多樣,近年來在一般民用住宅、高層建筑、堆場等土木工程地基處理中得到了廣泛的應(yīng)用。
。9)深層攪拌
利用水泥或石灰等其它材料作為固化劑的主劑,通過特別的深層攪拌機械,在地基深處將軟土和固化劑強制攪拌,利用固化劑和軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理一化學反應(yīng),形成堅硬拌和柱體,與原土層一起起到復(fù)合地基的作用。其優(yōu)點是:能有效減少總沉降量、地基加固后無附加荷載、能適用于高含水量地基等;但造價較高且施工質(zhì)量難以檢測,在設(shè)計時,應(yīng)具體情況具體分析,根據(jù)不同的地質(zhì)條件和荷載條件調(diào)整配合比、置換率、樁長等,以滿足承載力及沉降的要求。