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1、總第76期2002年第3期 西部探礦工程seriesNo.76 WEST-CHINAEXPLORATIONENGINEERINGMay2002文章編號:1004—5716(2002)03—106—02中圖分類號:TU47118 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B公路軟基處理中的石灰樁方法劉洪平1,鄭俊杰2,何新龍3(1.廣東惠州水電建筑工程總公司,廣東惠州516001;2.華中科技大學(xué)土木工程學(xué)院,湖北武漢430074;3.湖北省京山縣公路管理段,湖北京山431800)摘 要:簡要介紹了目前公路軟基處理常用的方法,著重闡明了石灰樁加固軟土地基的作用機(jī)理
2、、優(yōu)越性及設(shè)計(jì)方法。關(guān)鍵詞:地基處理;石灰樁;軟土地基 隨著我國土木工程建設(shè)持續(xù)、高速發(fā)展,地基處理技術(shù)發(fā)展該文所指石灰樁定義為:用機(jī)械或人工的方法成孔,然后將很快。許多經(jīng)濟(jì)有效的地基處理新方法應(yīng)運(yùn)而生。尤其是近十不同比例的生石灰(塊或粉)和摻合料(粉煤灰、爐渣、礦渣、鋼渣多年來,我國對交通基礎(chǔ)設(shè)施諸如道路和橋梁的投入加大,高速等)灌入,并進(jìn)行振密或夯實(shí)所形成的樁體。公路的設(shè)計(jì)理論和施工技術(shù)水平,都有較大程度的提高,正在縮適用于加固雜填土、素填土、淤泥、淤泥質(zhì)土和粘性土地基。短同世界發(fā)達(dá)國家的差距。2.1 石灰樁的物理加固作用1 目前公路軟基處理常用方法2.1.1 擠密作用目前,公
3、路路基工程中常用的處理方法有:淺層處理法、排水大量的原位測試及土工試驗(yàn)結(jié)果分析表明,石灰樁樁體吸固結(jié)法、砂樁法、碎石樁法和深層攪拌水泥土樁法等。水后膨脹,對樁邊一定范圍內(nèi)的土體顯示了較好的加固效果,經(jīng)1.1 淺層處理法擠密后樁間土的強(qiáng)度為原來強(qiáng)度的1.1～1.2倍。淺層處理法適用于表層軟土厚度<3m的軟土路段的處理,2.1.2 高溫效應(yīng)當(dāng)軟土層厚度<3m時,可采用換填、拋石等方法進(jìn)行處理。拋石生石灰水化放出大量的熱量。樁內(nèi)溫度最高達(dá)200℃～排淤宜在地表鋪設(shè)網(wǎng)狀材料或土工織物。地基在淺層處理后,仍300℃,樁間土的溫度最高可達(dá)40℃～50℃。升溫可以促進(jìn)生石應(yīng)按規(guī)定計(jì)算穩(wěn)定安全系數(shù)(
4、在處理區(qū)域厚度內(nèi)土條滑裂面上灰與粉煤灰等樁體摻合料的凝結(jié)反應(yīng)。高溫引起了土中水分的的c、φ值采用處理后的c、φ值)大量蒸發(fā),對減少土的含水量,促進(jìn)樁周土的脫水起了積極作用。1.2 排水固結(jié)法2.1.3 置換作用軟粘土中施加附加應(yīng)力,孔隙水排出而產(chǎn)生固結(jié),軟土的抗石灰樁作為豎向增強(qiáng)體與天然地基土體形成復(fù)合地基,使剪強(qiáng)度隨固結(jié)壓力的增加而顯著增長。得其壓縮模量大大提高,工后沉降減少,而且復(fù)合地基抗剪強(qiáng)度在軟基中設(shè)置豎向排水體大大縮短了排水距離,加速了地大大提高,穩(wěn)定安全系數(shù)也得到提高?；墓探Y(jié)過程,能明顯提高預(yù)壓的效果。這種預(yù)壓方式常用在人2.1.4 排水固結(jié)作用工構(gòu)造物與路堤相鄰的過渡
5、段,以達(dá)到控制嚴(yán)格的工后沉降的要求。常用的豎向排水體有袋裝砂井、塑料排水板及其他種類的土工合成材料復(fù)合排水體。由于樁體采用了滲透性較好的摻合料,因此石灰樁體不同于深層攪拌水泥土樁樁體,石灰樁樁體的滲透系數(shù)在4.07×1023～6.13×1025cm/s之間,相當(dāng)于粉細(xì)砂,樁體排水作用良好。1.3 散體材料樁法石灰樁的樁距比水泥土攪拌樁的樁距小,水平向的排水路散體材料樁法采用碎石、砂礫、廢渣、砂等散粒材料作為樁體徑短,有利于樁間土的排水固結(jié)。材料,例如碎石樁、砂樁等,專用機(jī)械一般為振沉管樁機(jī)、振動水2.1.5 加固層的減載作用沖樁機(jī)等。設(shè)置散體材料樁后,樁體與樁間土形成復(fù)合地基,散由于
6、生石灰的密度為0.8g/cm3,摻合料的干密度為0.6～體材料樁對地基土起置換作用、豎向排水作用以及應(yīng)力集中作0.8g/cm3,顯著小于土的密度,因此,當(dāng)采用排土成樁時,相當(dāng)于用,但一般不考慮它對地基土的擠密作用。加固層的自重減輕,這對于路堤穩(wěn)定是非常有利的。1.4 深層攪拌法2.2 石灰樁的化學(xué)加固作用是用某種專用機(jī)械將軟土地基的局部范圍(某一深度、某一直徑)內(nèi)的軟土用樁體加固材料改良,加固材料與土拌合形成樁2.2.1 樁體材料的膠凝反應(yīng)生石灰與活性摻合料的反應(yīng)很復(fù)雜,主要生成了強(qiáng)度較高體,樁與樁間軟土形成復(fù)合地基。樁體的置換作用、應(yīng)力集中效的硅酸鈣及鋁酸鈣等,它們不溶于水,在含水
7、量很高的土中可以應(yīng),使得總沉降減少。但通常不考慮樁體加快地基的排水固結(jié)速硬化。度和對地基的擠密作用。加固材料可采用水泥或多種材料的混2.2.2 石灰與樁周土的化學(xué)反應(yīng)合物,摻入量宜通過室內(nèi)試驗(yàn)按技術(shù)要求和經(jīng)濟(jì)性優(yōu)化選用。石灰與樁周土的化學(xué)反應(yīng)包括離子作用(熟生石的吸水作2 石灰樁的加固原理用)、離子交換(水膠連結(jié)作用)、固結(jié)反應(yīng)和石灰的碳酸化。?1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsres
