城市道路軟土地基處理設(shè)計(jì)探究

1、    城市道路軟土地基處理設(shè)計(jì)探究    王彥舉【摘要】在我國(guó)沿江、沿湖、沿海的城市廣泛分布著軟土，而這些城市一般又是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的城市，對(duì)城市道路網(wǎng)的完善有著迫切需要，對(duì)道路的功能要求越來越高；而軟土給這些城市的道路帶來不同程度的危害，如路基滑移、路面起伏不平、橋涵通道處跳車使這些城市的道路建設(shè)者感到非常棘手，要花大量人力、物力、財(cái)力和時(shí)間，去進(jìn)行勘察、測(cè)試、科研、處治。本文結(jié)合南京地區(qū)的工程實(shí)踐談?wù)劤鞘械缆奋浕幚矸椒?。【關(guān)鍵詞】表層處理；粉噴樁；排水固結(jié)所謂軟土，從廣義上講，就是強(qiáng)度低、壓縮性高的軟弱土層。習(xí)慣上常把淤泥、淤泥質(zhì)土、軟黏性土總稱為軟土

2、。軟土的特性主要表現(xiàn)為天然含水率高、孔隙比大。過去在一般城市道路通過軟土地區(qū)，由于道路等級(jí)不高，路基寬度窄，且多低路堤，故對(duì)軟基處理較少。但隨著城市交通量增大，對(duì)城市道路的要求增高，為了確保路基及其外側(cè)建筑物等的安全，必須對(duì)軟基進(jìn)行處理。軟土給城市道路工程建設(shè)帶來較大的影響和隱患。在軟土地區(qū)修建道路，常發(fā)生道路沉降變形，嚴(yán)重影響了道路的使用，由此造成的經(jīng)濟(jì)損失越來越大。近年來，在城市道路工程建沒中，軟基處治問題已成為影響工程造價(jià)和道路使用質(zhì)量的主要因素之一。1 軟土地基的危害1.1 軟土地基的定義軟土地基一般是指地基承載力達(dá)不到其上面的構(gòu)造物要求的承載力，也有一些情況是雖然工程在施工時(shí)地基承載

3、力能達(dá)到施工和使用要求，但在工程的后續(xù)使用中，由于地基的自身原因或者是水的原因，都會(huì)使建（ 構(gòu)） 筑物的地基失去穩(wěn)定，形成不良地基，最終造成建（ 構(gòu)） 筑物沉降過大或者產(chǎn)生不均勻沉降對(duì)建（ 構(gòu)） 筑物構(gòu)成徹底的破壞。1.2 軟土地基的現(xiàn)象及危害軟土地基在我國(guó)分布很廣，大部分都是天然形成，比如第四紀(jì)的沉積物。在我國(guó)的南方軟土地基多形成在江河、湖泊、稻田、沼澤等處。軟土地基多為低洼長(zhǎng)期受水侵蝕浸泡處，多表現(xiàn)為淤泥質(zhì)粘土。軟土地基有極大的危害性，它可以造成建（ 構(gòu)） 筑物的不同程度的破壞，不僅影響到建（ 構(gòu)） 筑物的正常使用，在破壞嚴(yán)重時(shí)甚至可以造成建（ 構(gòu)） 筑物的徹底報(bào)廢。2 軟土地基深層攪拌樁

4、施工控制深層攪拌加固軟土地基是利用水泥或石灰等材料作為固化劑 ，通過特別的深層攪拌機(jī)械在地基深部就地將軟土和固化劑（漿體或粉體 ）強(qiáng)制攪和 ，利用軟土和固化劑發(fā)生一系列物理化學(xué)反應(yīng) ，使軟土硬結(jié)而形成強(qiáng)度較高、水穩(wěn)定性好的水泥加固體 ，使其與天然地基共同組成承載力較高、壓縮性較低的復(fù)合地基。2.1 工程概況馬高路（鐘學(xué)路鐘學(xué)北路）位于南京市玄武區(qū)東部，東起鐘學(xué)北路，西至鐘學(xué)路，全長(zhǎng)123.082m，道路紅線寬度為 52m，是玄武區(qū)內(nèi)規(guī)劃的東西向城市主干路，設(shè)計(jì)速度 50km/h。2.2 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造南京地區(qū)位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)下?lián)P子褶皺帶中的次級(jí)構(gòu)造-寧蕪斷陷盆地的南京坳陷內(nèi)，屬寧鎮(zhèn)弧形構(gòu)造西段，表

5、部被第四系松散堆積物覆蓋。殘留有復(fù)雜的復(fù)式褶皺行跡近北東向依稀展布，主要斷裂有北東向、北北東向壓扭性斷裂和北西向張性斷裂等，彼此交匯切割，構(gòu)成本區(qū)基本構(gòu)造格局。2.3 施工工藝流程（1）深層攪拌法的施工程序?yàn)?：樁機(jī)就位預(yù)攪下沉制作水泥漿 （水泥粉或石灰粉 ）噴漿 （粉 ）攪拌 ，提升重復(fù)攪拌下沉重復(fù)攪拌提升直至孔口關(guān)閉攪拌機(jī) ，清洗移至下一根樁。（2）施工前期確定攪拌機(jī)械的灰漿泵輸送量 ，灰漿輸送到攪拌機(jī)噴漿口的時(shí)間和提升速度等施工工藝參數(shù) ，并根據(jù)設(shè)計(jì)要求 ，通過試驗(yàn)確定灰漿的配合比。（3）深層攪拌機(jī)的成孔速度控制在 0.57m/min 0.97m/min，隨土質(zhì)而定 ，到達(dá)設(shè)計(jì)樁底標(biāo)高后

6、 ，邊攪拌、邊噴漿、邊提升、提升速度為 0.97m/min ，用同樣的方法重復(fù)攪拌 ，應(yīng)有專人記錄時(shí)間。2.4 深層攪拌樁的特性和加固原理軟土與水泥攪拌后 ，基于水泥加固土的物理化學(xué)反應(yīng) ，表現(xiàn)為水泥的水解水化反應(yīng) ，分解出氫氧化鈣生成硅酸鹽三鈣 ，鋁酸三鈣 ，鐵鋁酸四鈣 ，硫酸鈣等水化物 ，有的自身硬化 ，形成水泥骨架 ，有的則與周圍具有一定活性的粘土進(jìn)行離子交換和硬凝反應(yīng)和碳化作用等 ，使土顆粒固結(jié) ，結(jié)團(tuán) ，顆粒間形成堅(jiān)固的連接 ，并具備一定的強(qiáng)度。根據(jù)深層攪拌提高地基承載力的原理 ，影響水泥土強(qiáng)度的主要因素如下 ：2.4.1 水泥摻入比水泥土的強(qiáng)度隨水泥摻和量增加而增大 ，摻入量過小

7、，固化反應(yīng)弱 ，達(dá)不到固化的目的 ，摻入量過大也不行 ，一般摻入比為 10% 15%，有時(shí)可達(dá) 18%，效果比較理想。2.4.2 地基土的含水量地基土的含水量在 25% 70%之內(nèi) ，是較為理想的加固效果 ，水泥土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度隨土樣含水量增加而降低 ，軟土層含水量過高時(shí) ，應(yīng)采用水泥粉噴直接與軟土攪拌效果理想一些。2.5 施工中常遇見的問題及控制方法2.5.1 分析地質(zhì)條件深層攪拌樁 ，樁身水泥土的強(qiáng)度及質(zhì)量好壞 ，取決于攪拌水泥土的均勻程度 ，所以施工攪拌樁前 ，首先分析場(chǎng)地、地質(zhì)條件。粉質(zhì)粘土、粘土的內(nèi)聚力相對(duì)較大 ，粘性較強(qiáng)。由于水泥、粘性土的分離現(xiàn)象 ，鉆頭上易產(chǎn)生土球 ，采取增加鉆

8、頭葉片或鉆頭加長(zhǎng)和上下葉片距離加大的處理措施。2.5.2 土質(zhì)不均勻及障礙樁的處理在以前施工區(qū)域 ，有建筑垃圾 ，老宅地基 ，河道等情況 ，根據(jù)地基報(bào)告 ，劃分區(qū)域 ，一般采用的處理方法是較淺時(shí) ，利用人工清除 ，素土回填 ，較深時(shí) ，通過設(shè)計(jì)單位同意 ，對(duì)鄰樁加強(qiáng)或在周邊補(bǔ)樁。在施工中遇硬土層 ，一般處理方法是改進(jìn)鉆頭工藝 ，對(duì)最下部葉片增加一定間距的排爪 ，增加鉆機(jī)的配重及鉆頭的壓力。也可適量沖水 ，但沖水會(huì)對(duì)樁身強(qiáng)度有影響 ，一般慎重采用。2.5.3 漏漿漏漿的產(chǎn)生 ，一般在原施工區(qū)域內(nèi) ，堆積大量的建筑垃圾 ，在建筑垃圾中粘性土的含量很少 ，因地下潛水層滲流影響 ，使噴漿液流失滲漏 ，

9、成樁效果很差 ，采用措施是在較淺部 ，可采取一定范圍內(nèi)換土回填。較深部 ，經(jīng)設(shè)計(jì)單位同意一般采用重復(fù)上下攪拌 ，使水泥漿液滲透到周邊的土層中 ，同時(shí)增加水泥漿液的濃度 ，或者可采用化學(xué)加固法等綜合施工方法 ，降低水泥漿的滲透性 ，達(dá)到加固效果。3 結(jié)語軟土地基的處理方法多種多樣，根據(jù)各個(gè)地區(qū)不同的地質(zhì)水文條件和施工技術(shù)及不同的當(dāng)?shù)厥┕ぴ牧蠜Q定采取何種適用的處理方法，這樣不僅可以取得較好的效果，同時(shí)也可減少經(jīng)濟(jì)投入。深層攪拌樁在處理軟弱地基 ，及結(jié)構(gòu)物基坑加固都有很好的效果 ，對(duì)周圍環(huán)境無影響 ，目前較為普遍采用。本文中的實(shí)例采取了在南京地區(qū)最為普遍處理軟土地基的方法，同時(shí)在施工過程中輔以其他相應(yīng)措施，合理組織施工，施工過程較為簡(jiǎn)單，處理用的原材料在當(dāng)?shù)匾子谌〉茫@大大減少了人力，物力的投入，并確保了工程工期。工程在后續(xù)使用過程中結(jié)構(gòu)完好，這說明采用合適的處理方法處理軟土地基是可以取得很好的效果的。參考文獻(xiàn)：1董劍，軟土地基上硬殼層效應(yīng)分析及其工程應(yīng)用j，路基工程，2006#（）2趙明華，土工格室+碎石墊層結(jié)構(gòu)體的穩(wěn)定性分析，湖南大學(xué)學(xué)報(bào)，2003，30（2）3葛折圣，公路橋涵臺(tái)背回填材料研究現(xiàn)狀綜述，交通運(yùn)輸工程學(xué)報(bào)，