研究地基新技术在公路地基加固施工中运用
最后更新时间：2024-02-25
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论文导读：结构，使其强度显著降低，在荷载作用下便会产生极大的附加沉降。所以，基坑开挖时须在坑底保留厚200mm左右的原土，铺垫层时再将基坑挖至设计标高。若采用卵石或碎石作垫层，为避免基坑底部表面的软土因发生局部破坏而导致基础产生附加沉降，应在基坑的底部先辅一层厚150mm～300mm的砂垫层，用木夯夯实后再铺碎石垫层。换土垫层法
摘要:公路地基的加固是公路工程施工中很常见的对软土地基进行处理的方法。采取不同处理方法， 往往其加固的效果也不同。工程施工中须尽量做到在节约造价的基础上，取得事半功倍的效果。
关键词: 公路新技术；地基加固；施工；应用
Abstract: the highway subgrade reinforcement is very common in highway engineering construction on soft soil foundation treatment method. Take a different approach, often the reinforcement effect is also different. In the engineering construction must try to be on the basis of sing cost, get twice the result with half the effort.
Key words: road new technology; Foundation reinforcement; Construction; application.
2095-2104(2013)
在公路地基施工工程中，经常会遇到地基持力层是压缩性较高、渗透性偏小、抗剪强度低的淤泥、淤泥质土或某些杂填土和吹填土等松软土层的情况。为了使其达到路基设计所需的强度要求，必须对地基进行加固处理。地基加固处理新技术一般包括换土垫层法、挤密压实法、排水固结法、化学加固法、复合地基技术、树根桩法和其他处理方法。
1 换土垫层法
该方法是先挖去基础下特定范围内的松软土，然后分层回填夯实的砂、砾石或其它强度较高的填土材料，此法可有效处理中小桥涵、路堤等的松软地基问题。换填时，基坑开挖施工中及施工后均严禁扰动下卧的软土层，防止被浸泡或冻结。否则， 就会破坏坑底土的结构， 使其强度显著降低，在荷载作用下便会产生极大的附加沉降。所以， 基坑开挖时须在坑底保留厚200mm左右的原土，铺垫层时再将基坑挖至设计标高。若采用卵石或碎石作垫层，为避免基坑底部表面的软土因发生局部破坏而导致基础产生附加沉降， 应在基坑的底部先辅一层厚150mm～300mm的砂垫层，用木夯夯实后再铺碎石垫层。换土垫层法具有以下优势：(1)效果较好， 至今为止建筑物仍未出现任何异常；(2) 工期短， 成本低，施工工艺简单且施工时不受气候及地下水位影响， 在处理软土路基时应优先考虑该法；(3)在碎石土广泛分布的地区，应大力推广换土垫层法。
2 挤密压实法
该法属于深层密实法，主要处理方法包括强夯法和挤密法。挤密压实法是通过振动或挤密使深层土密实，在振动过程中回填灰土、砂、砾石或石灰等形成灰土桩、砂桩、碎石桩、或石灰桩等，并与桩间同构成复合地基， 减少地基的沉降量，提高承载力，部分消除甚至完全消除土的液化性或湿陷性。具体方法有强夯法、振动水冲法等。
(1)强夯法强夯法是一种速度快、效果好、施工简便、节省材料的地基加固法，强夯法又称动力固结法，该法采用8t～12t甚至重达200t的重锤，自由落体8m～20m(最高达40m)，以此强力夯击土基。与普通重锤夯实法相比，强夯法的夯击能量高，影响深度大，是一种深层的挤密方法。强夯处理后的地基， 压缩性降低2～10倍，地基承载力提高2～5倍，适用于砂类土、杂填土、沼泽土、泥岩和粘质土。经工程实践证明，强夯法是一种有效的地基加固法，但至今仍然没有成熟而完善的理论和设计计算的方法。一般认为强夯法有三种不同的加固地基机理:动力置换、动力固结和动力密实，这取决于强夯的施工工艺和地基土的类别。强夯施工所需设备和机具包括夯锤、起重机和自动脱钩等装置。施工步骤为：清理、平整场地——标出第一遍夯点的位置，测得场地的高程——起重机就位，夯锤对准夯点的位置——测量夯前锤顶的高程——将夯锤起吊至预定高度，夯锤脱钩后放下吊钩并再次测量锤顶高程。与此同时保证坑底平整，然后重复以上步骤。
(2)振动水冲法实践证明，在砂土中加水振动可使砂质土密实。就砂土地基而言，水冲使得松散土处于饱和的状态，砂土在强烈且高频的强迫下发生液化，进而重新排列致密，而且在大量粗骨料被填入桩孔中以后后，强大论文导读：
的水平振动力将其挤入周围的土中，从而大幅提高地基的承载力， 改善其抗液化性能等。利用这一原理加固软弱土的方法被称为振动水冲法。目前振动水冲法适用于砂土和粘粒含量小于5%～10%的路基。在振动水冲过程中，由于向振动孔内回填砂或碎石等材料形成的密实体被称为振冲桩。施工步骤为：首先用起重机吊起振冲器就位，启动潜水电机，带动偏心块，使振冲器产生高频振动，同时开动水泵，使其通过喷嘴喷射高压水流，在振和冲的联合作用下，将振冲器沉进土中直至设计深度。经成孔后，便可以从地面逐段向孔中填入粗骨料，每段填料均需在振动的作用下振挤密实，达到所要求的密实度后提升振冲器。
3 排水固结法
排水固结法是利用排水固结的原理，在天然地基中铺设水平的排水垫层，设置竖向的排水体系，对地基施加固结压力或者减小孔隙压力，加快土体孔隙水排出，使土体逐渐固结，地基发生沉降的同时强度得以逐步提高的方法。这种方法通常用来解决软粘土地基沉降的问题，该法可使地源于：毕业论文www.7ctime.com
基的沉降在加载预压期间就基本完成甚至大部分完成，使得路基在使用期间不产生过大的沉降，避免沉降差的出现。同时，该法能增加地基的抗剪强度，提高地基的稳定性和承载力。其实施要依靠排水系统和加压系统两部分配合完成。加压系统为地基提供必要的固结压力，产生对地基土的附加压力进而发生排水固结。
4 化学加固法
指利用粘土浆液、水泥粉体、水泥浆液或其它化学浆液，通过机械搅拌并高压喷射压入，使其与土颗粒发生胶结化学反应，从而改善地基土的物理及力学性质的地基加固方法。化学加固处理法主要包括水泥浆搅拌法和灌浆法。水泥浆搅拌法是指利用回旋搅拌叶把已压入软土内的水泥浆和周围的软土强制拌和而形成水泥的加固体。该法在施工结束后，应对加固地基层进行质检，通过开挖、取芯和动——静力试验等方法对桩体的外观、强度、承载力等进行全面的检验。灌浆胶结法是利用电化学原理或压力，将用以加固的浆液通过注浆管注入地层中，用浆液挤压土粒之间或岩石裂隙中的气体和水分，一定时间后，浆液把松散土体或缝隙结成整体，形成防水性能好且强度大的人工地基。
5 树根桩法
树根桩法于三十年代初起源于意大利，近年来有较快发展，它很适于荷载小并且分散的中小型民用与工业建筑。它不仅可用来处理新建公路工程的地基，还可用来进行已落成工程的基础托换，特别是对于场地狭窄、净空低矮等工程现场，其优点颇为突出。树根桩不仅可以承受压力，还可以承受拉力甚至拉压交替的荷载。树根桩法常用于以下情况：1）建筑物需要增加上部荷载 (如加层)，地基和基础承载力不足时；2）由于地质勘察不准确或设计、施工原因造成公路建成后发生不均匀沉降的情况；3）由于市政工程（如隧道或地铁）通过公路地基土层时，为防止建筑物的不均匀沉降；4）旧路的地基基础加固；5）对岩石和土体边坡进行稳定加固等。
6 复合地基技术
复合地基是指由两种不同刚度的材料组成且两者共同分担荷载并协调变形的地基。这种方法不仅适用于公路地基加固桩的柱体由非刚性体所构成的碎石桩、挤密桩等，而且适用于由非松散材料构成的旋喷桩、深层搅拌桩、石灰桩等。目前，复合地基的设计计算理论尚处于研究和发展阶段，虽然国外积累了很多试验数据和实际经验，但所采用的理论计算模式仍然是:先分别确定桩柱体以及桩柱间土的承载力，然后按一定的比例原则得出复合地基的承载力。采用的方法都是半理论半经验的，针对各种桥涵基础工程来说，复合地基必须符合地基沉降和承载力等方面的基本要求。
7 结语
公路地基加固施工是长期且综合性的问题，需从设计、施工等多方面着手，才能找到一个更加有效且具有针对性的解决办法，唯此才能收到较好的效果。随着科技的发展，新材料、新工艺的开发，处理软土地基的方法将日益增多，越来越有效、经济、方便，并且将更有利于公路地基加固的处理。随着人们对地基加固施工方法研究的不断深入，理论方法的不断完善，公路地基加固会取得更加有效的解决办法。
参看文献：
公路软土地基路堤设计与施工技术规范.人民交通出版社.
赵刚.公路地基施工信息数据库——公路施工企业技术提高的基础[M].北京：人民交通出版社，2008，11.
[3]吴小旭.现代公路软土路基施工技术分析[J].交通科学，2007，9.
[4]程知言，裘慰伦，张可能，等.静压注浆结合树论文导读：
根桩技术在新疆某气田集气站地基处理中的应用[C]//地基处理理论与实践——第七届全国地基处理学术讨论会论文集，2002.
摘要:公路地基的加固是公路工程施工中很常见的对软土地基进行处理的方法。采取不同处理方法， 往往其加固的效果也不同。工程施工中须尽量做到在节约造价的基础上，取得事半功倍的效果。
关键词: 公路新技术；地基加固；施工；应用
Abstract: the highway subgrade reinforcement is very common in highway engineering construction on soft soil foundation treatment method. Take a different approach, often the reinforcement effect is also different. In the engineering construction must try to be on the basis of sing cost, get twice the result with half the effort.
Key words: road new technology; Foundation reinforcement; Construction; application.
2095-2104(2013)
在公路地基施工工程中，经常会遇到地基持力层是压缩性较高、渗透性偏小、抗剪强度低的淤泥、淤泥质土或某些杂填土和吹填土等松软土层的情况。为了使其达到路基设计所需的强度要求，必须对地基进行加固处理。地基加固处理新技术一般包括换土垫层法、挤密压实法、排水固结法、化学加固法、复合地基技术、树根桩法和其他处理方法。
1 换土垫层法
该方法是先挖去基础下特定范围内的松软土，然后分层回填夯实的砂、砾石或其它强度较高的填土材料，此法可有效处理中小桥涵、路堤等的松软地基问题。换填时，基坑开挖施工中及施工后均严禁扰动下卧的软土层，防止被浸泡或冻结。否则， 就会破坏坑底土的结构， 使其强度显著降低，在荷载作用下便会产生极大的附加沉降。所以， 基坑开挖时须在坑底保留厚200mm左右的原土，铺垫层时再将基坑挖至设计标高。若采用卵石或碎石作垫层，为避免基坑底部表面的软土因发生局部破坏而导致基础产生附加沉降， 应在基坑的底部先辅一层厚150mm～300mm的砂垫层，用木夯夯实后再铺碎石垫层。换土垫层法具有以下优势：(1)效果较好， 至今为止建筑物仍未出现任何异常；(2) 工期短， 成本低，施工工艺简单且施工时不受气候及地下水位影响， 在处理软土路基时应优先考虑该法；(3)在碎石土广泛分布的地区，应大力推广换土垫层法。
2 挤密压实法
该法属于深层密实法，主要处理方法包括强夯法和挤密法。挤密压实法是通过振动或挤密使深层土密实，在振动过程中回填灰土、砂、砾石或石灰等形成灰土桩、砂桩、碎石桩、或石灰桩等，并与桩间同构成复合地基， 减少地基的沉降量，提高承载力，部分消除甚至完全消除土的液化性或湿陷性。具体方法有强夯法、振动水冲法等。
(1)强夯法强夯法是一种速度快、效果好、施工简便、节省材料的地基加固法，强夯法又称动力固结法，该法采用8t～12t甚至重达200t的重锤，自由落体8m～20m(最高达40m)，以此强力夯击土基。与普通重锤夯实法相比，强夯法的夯击能量高，影响深度大，是一种深层的挤密方法。强夯处理后的地基， 压缩性降低2～10倍，地基承载力提高2～5倍，适用于砂类土、杂填土、沼泽土、泥岩和粘质土。经工程实践证明，强夯法是一种有效的地基加固法，但至今仍然没有成熟而完善的理论和设计计算的方法。一般认为强夯法有三种不同的加固地基机理:动力置换、动力固结和动力密实，这取决于强夯的施工工艺和地基土的类别。强夯施工所需设备和机具包括夯锤、起重机和自动脱钩等装置。施工步骤为：清理、平整场地——标出第一遍夯点的位置，测得场地的高程——起重机就位，夯锤对准夯点的位置——测量夯前锤顶的高程——将夯锤起吊至预定高度，夯锤脱钩后放下吊钩并再次测量锤顶高程。与此同时保证坑底平整，然后重复以上步骤。
(2)振动水冲法实践证明，在砂土中加水振动可使砂质土密实。就砂土地基而言，水冲使得松散土处于饱和的状态，砂土在强烈且高频的强迫下发生液化，进而重新排列致密，而且在大量粗骨料被填入桩孔中以后后，强大论文导读：
的水平振动力将其挤入周围的土中，从而大幅提高地基的承载力， 改善其抗液化性能等。利用这一原理加固软弱土的方法被称为振动水冲法。目前振动水冲法适用于砂土和粘粒含量小于5%～10%的路基。在振动水冲过程中，由于向振动孔内回填砂或碎石等材料形成的密实体被称为振冲桩。施工步骤为：首先用起重机吊起振冲器就位，启动潜水电机，带动偏心块，使振冲器产生高频振动，同时开动水泵，使其通过喷嘴喷射高压水流，在振和冲的联合作用下，将振冲器沉进土中直至设计深度。经成孔后，便可以从地面逐段向孔中填入粗骨料，每段填料均需在振动的作用下振挤密实，达到所要求的密实度后提升振冲器。
3 排水固结法
排水固结法是利用排水固结的原理，在天然地基中铺设水平的排水垫层，设置竖向的排水体系，对地基施加固结压力或者减小孔隙压力，加快土体孔隙水排出，使土体逐渐固结，地基发生沉降的同时强度得以逐步提高的方法。这种方法通常用来解决软粘土地基沉降的问题，该法可使地源于：毕业论文www.7ctime.com
基的沉降在加载预压期间就基本完成甚至大部分完成，使得路基在使用期间不产生过大的沉降，避免沉降差的出现。同时，该法能增加地基的抗剪强度，提高地基的稳定性和承载力。其实施要依靠排水系统和加压系统两部分配合完成。加压系统为地基提供必要的固结压力，产生对地基土的附加压力进而发生排水固结。
4 化学加固法
指利用粘土浆液、水泥粉体、水泥浆液或其它化学浆液，通过机械搅拌并高压喷射压入，使其与土颗粒发生胶结化学反应，从而改善地基土的物理及力学性质的地基加固方法。化学加固处理法主要包括水泥浆搅拌法和灌浆法。水泥浆搅拌法是指利用回旋搅拌叶把已压入软土内的水泥浆和周围的软土强制拌和而形成水泥的加固体。该法在施工结束后，应对加固地基层进行质检，通过开挖、取芯和动——静力试验等方法对桩体的外观、强度、承载力等进行全面的检验。灌浆胶结法是利用电化学原理或压力，将用以加固的浆液通过注浆管注入地层中，用浆液挤压土粒之间或岩石裂隙中的气体和水分，一定时间后，浆液把松散土体或缝隙结成整体，形成防水性能好且强度大的人工地基。
5 树根桩法
树根桩法于三十年代初起源于意大利，近年来有较快发展，它很适于荷载小并且分散的中小型民用与工业建筑。它不仅可用来处理新建公路工程的地基，还可用来进行已落成工程的基础托换，特别是对于场地狭窄、净空低矮等工程现场，其优点颇为突出。树根桩不仅可以承受压力，还可以承受拉力甚至拉压交替的荷载。树根桩法常用于以下情况：1）建筑物需要增加上部荷载 (如加层)，地基和基础承载力不足时；2）由于地质勘察不准确或设计、施工原因造成公路建成后发生不均匀沉降的情况；3）由于市政工程（如隧道或地铁）通过公路地基土层时，为防止建筑物的不均匀沉降；4）旧路的地基基础加固；5）对岩石和土体边坡进行稳定加固等。
6 复合地基技术
复合地基是指由两种不同刚度的材料组成且两者共同分担荷载并协调变形的地基。这种方法不仅适用于公路地基加固桩的柱体由非刚性体所构成的碎石桩、挤密桩等，而且适用于由非松散材料构成的旋喷桩、深层搅拌桩、石灰桩等。目前，复合地基的设计计算理论尚处于研究和发展阶段，虽然国外积累了很多试验数据和实际经验，但所采用的理论计算模式仍然是:先分别确定桩柱体以及桩柱间土的承载力，然后按一定的比例原则得出复合地基的承载力。采用的方法都是半理论半经验的，针对各种桥涵基础工程来说，复合地基必须符合地基沉降和承载力等方面的基本要求。
7 结语
公路地基加固施工是长期且综合性的问题，需从设计、施工等多方面着手，才能找到一个更加有效且具有针对性的解决办法，唯此才能收到较好的效果。随着科技的发展，新材料、新工艺的开发，处理软土地基的方法将日益增多，越来越有效、经济、方便，并且将更有利于公路地基加固的处理。随着人们对地基加固施工方法研究的不断深入，理论方法的不断完善，公路地基加固会取得更加有效的解决办法。
参看文献：
公路软土地基路堤设计与施工技术规范.人民交通出版社.
赵刚.公路地基施工信息数据库——公路施工企业技术提高的基础[M].北京：人民交通出版社，2008，11.
[3]吴小旭.现代公路软土路基施工技术分析[J].交通科学，2007，9.
[4]程知言，裘慰伦，张可能，等.静压注浆结合树论文导读：
根桩技术在新疆某气田集气站地基处理中的应用[C]//地基处理理论与实践——第七届全国地基处理学术讨论会论文集，2002.