六、高速公路软基处理常用方法
1、浅层软基处理技术
(1)垫层法
通常用于路基填方较低的地段,要求在使用中软基的沉降值不影响设计预期目的。设置垫层时,可以根据具体情况采用不同的材料,常用的材料有砂或砂砾及灰土,也可用土工格栅、片石挤淤、砂砾垫层综合使用处理。
(2)换填法
在高速公路施工中遇到含水量较高,软弱层较浅,且易于挖除不适宜材料时,一般采取挖除换填法,包括受压沉降较大,甚至出现变形的软基和泥沼地带。处理这种地基,开挖前要做好排水防护工作,将开挖出的不适宜材料运走或做处理,然后按要求分层回填,回填材料可视具体情况用砂、砂砾、灰土或其他适宜材料。
(3)排挤法
当高速公路经过水溏、鱼池和较深的流动性强的淤泥地段时,常遇到含水量高、淤泥压缩性大、淤泥质粘土软基以及水下软基等,对这类软基可采用排挤法来处理。排挤法又可分为两种:一种是抛石排挤,另一种是爆炸排挤。
(4)表层排水法
对土质较好因含水量过大而导致的软土地基,在填土之前,地表面开挖沟槽,排除地表水,同时降低地基表层部分的含水率,以保障施工机械通行。为了发挥开挖出的沟槽在施工中达到盲沟的效果,应回填透水性好的砂砾或碎石。
(5)添加剂法
对于表层为粘性土时,在表层粘性土内掺人添加剂,改善地基的压缩性能和强度特性,以保施工机械的行驶。同时也可达到提高填土稳定及固结的效果。添加材料通常使用的是生石灰、熟石灰和水泥。石灰类添加材料通过现场拌和或厂拌,除了降低土壤含水量、产生团粒效果外,对被固结的土随着时间的推移会发生化学性固结,使粘土成分发生质的变化,从而促进土体稳定。
2、深层软基处理技术
(1)袋装砂井法
袋装砂井排水固结措施,其施工简便,费用较低,加固效果较好。施工时将袋装砂放入套管井内,填塞密实,逐节拔出套管,顶面铺设水平砂垫层或排水砂沟。软基中的水分在上部路基填土载荷的作用下,通过砂与水平砂垫层或纵横相连通的排水砂沟相通,形成排水通道,使软基中的水分排走,从而达到排水固结软基的目的。
(2)挤密砂桩法
采用类似沉管灌注桩的机械和方法,通过冲击和振动,把砂挤入土中而形成的。挤密砂桩的主要作用是将地基挤实排水固结,从而提高地基的整体抗剪强度与承载力,减少地基的沉降量和不均匀沉降。这种方法一般能较好地适用于砂性土,不适用于饱和的软粘土地基处理。挤密砂桩用砂标准要求与袋装砂井的砂基本相同,不同的是挤密砂桩也可使用砂和角砾的混合料,含泥量不得大于5%.
(3)振冲碎石桩法
碎石桩是一种与周围土共同组成复合地基的桩体。碎石桩处理软基过程就是用振冲器产生水平向振动,在高压水流作用下边振边冲,在软弱地基中成孔,再在孔内分批填入碎石料,这时振冲器边振动边上拔,使得碎石料振挤密实。碎石桩桩体是一种散粒体的粗颗粒料,它具有良好的排水通道,有利于地基土的排水固结。在软基处理中,特别是具有高填土桥头等过渡路段,为了减少地基土的变形,提高地基土的承载力,增强地基土的抗滑稳定能力,采用碎石桩加固处理是较理想的方法之一。
(4)粉喷桩
粉喷桩是利用粉体喷射搅拌机械在钻成孔后,借助压缩空气,将水泥粉等固体材料以雾状喷入需加固的软土中,经原位搅拌、压缩并吸收水分,产生一系列物理化学反应,使软土硬结,形成整体性强、水稳定性好、强度较高的桩体,与桩间土一起形成复合地基,从而提高路基强度。其特点是强度形成快、预压时间短、地基沉降量小。粉喷桩加固软基主要适用于高含水量、高压缩性的淤泥、淤泥质粘土及桥头软基的处理。有关试验表明,一般含水量大于35% 的软基宜选用粉喷桩。
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