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牟守国
（东营市市政工程公司,山东 东营 257091）摘 要：随着我国交通事业的迅猛发展和环渤海经济圈大发展战略的实施,津冀鲁地区城市道路的修建,软土地基处理问题越来越突出,已成为影响工程质量、建设工期和工程造价的关键因素之一.文章根据调研的津冀鲁部分滨海城市软土基的特点,分析了各种软土基处理方法,着重阐述了水泥土搅拌加固桩的应用.
关键词：津冀鲁；滨海城市；市政道路；软土基；水泥土搅拌；加固桩
中图分类号：U416 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2010）12-0146-02
随着我国交通事业的迅猛发展和环渤海经济圈大发展战略的实施,津冀鲁地区城市道路的修建,软土地基处理问题越来越突出,己成为影响工程质量、建设工期和工程造价的关键因素之一.寻求高质量、快速、成本低的软土地基处理技术显得尤为重要.
一、地区内城市道路软土基的特点
本地区城市软土地基多为滨海的沉积、湖泊的沉积、河滩、谷地的淤积所形成的软土层,岩性主要为粘性土与粉砂、细砂互层,沿海地区浅部埋藏有淤泥质土.地貌特征为滨海低地、泻湖洼地和海滩.地势低平.盐田、鱼塘、虾池及农田,沟渠纵横.大面积的盐田和众多的坑塘,因此水域面积大和地势低平成为本区主要地貌特征.
这些由沉积、淤积所形成的软土层成分复杂,工程性质复杂,在路堤重力作用下,常常产生很大的沉降.在填土荷载作用下,要经过很长时间才能达到压缩稳定.因此,在软土层上修建道路,基底如不做处理,则必然产生大量而长期的沉降,并容易产生填土的侧向膨胀、滑动、沉陷及基底向两侧挤出现象.在动荷载的作用下,土的结构易于破坏,极易形成软土基.在道路表面产生不平整、翻浆、弹簧、波浪等直观破坏现象.如不采取有效的处理措施,必将对道路的整体性、稳定性等构成极大危害,使道路工程质量无法得到保障.
二、软土基处理方法
(一)垫层法
垫层法属于软土地基浅层处理方法,包括换土垫层法,换土加筋垫层法及加筋碎石垫层法.该方法适用于淤泥,淤泥质土,冲填土等软弱地基的浅层处理.
(二)抛石挤淤法
该方法适用于常年积水的洼地,排水施工困难,表土呈流动状态,厚度较薄,片石能沉在底部的泥沼或厚度小于3m的软土路段.
(三)排水固结法
该方法适用于饱和粘土,有机质粘土的地基处理.排水固结法的排水系统由水平排水砂垫层和竖向排水体构成,主要起到改变地基原有排水边界条件,缩短地基孔隙水的排水距离,加速软土地基固结过程的作用.
(四)粒料桩
为提高地基承载力,在需进行地基处理的范围内由碎石、砂砾等松散粒料做桩料,采用专用机械设置成较大直径的桩体,对地基起置换作用.粒料桩适用于松散砂土、粉土、粘土、粘性土、素填土、杂填土、以及对变形控制要求不十分严格的饱和软粘土地基的加固或置换.桩通常采用正三角形布置,桩径采用40～100cm,桩顶设60cm级配良好的砂砾或碎石垫层.专用机械常采用振动沉管机、水振冲器等施工.
(五)加固土桩
用带有回转、翻松、喷粉与搅拌功能的机械将软土地基局部范围的某一深度某一直径内的软土用固化材料予以改良,加固形成加固土桩体.主要有水泥搅拌桩,粉喷桩和旋喷桩.水泥搅拌桩或粉喷桩适用于处理正常固结的淤泥、淤泥质土、饱和粘性土地基,特别适宜在施工场地狭窄,净空低,上部土质较硬而下部软弱时采用.桩的直径及设计深度、间距,应经稳定性验算确定,并应能满足工后沉降的要求,加固土桩还应进行配合比设计.在赣州某主通道设计中采用旋喷桩处理软基.施工前应进行水泥加固土的室内试验,根据被加固土的性质及单桩承载力要求,确定每延米水泥用量.要求先打5根工艺试验桩,检验机具性能及各项参数.施工时严格按设计要求及测定的参数施工.
(六)水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）
水泥粉煤灰碎石桩适用于处理软弱粘性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土地基.采用水泥粉煤灰、碎石进行配比,抗压强度等级达到c15.施工常采用长螺旋钻管内泵压施工和振动沉管施工方式.本文仅对城市道路常用的软土地基施工方法作简要介绍,还有如土工合成材料、固化土、强夯法等施工方法及软基处理的
根据本地区的道路软土地基的特点,本地区高等级道路大多数软土地基路段适合采用加固土桩法.
三、水泥土搅拌法的发展与研究现状
水泥浆搅拌法是美国在第二次世界大战后研制成功,称之为就地搅拌桩.后来日本等国又将其进一步发展,并研制了各种深层搅拌的施工机具.国内1977年由冶金部建筑研究院和交通部水运规划设计院对水泥深层搅拌法进行了引进、开发,并于1980年正式投入使用.铁道部第四勘测设计院于1983年初开始进行粉体喷射搅拌法加固软土的试验研究,并在软土地基加固工程中使用,获得良好效果.目前,水泥土搅拌桩复合地基在实际工程中已得到比较广泛的应用.
关于水泥土搅拌桩设计方面的研究很多.刘利民等 （1997年）从工作荷载作用下水泥土搅拌桩存在着一个临界桩长这一事实出发,通过大量的理论计算和实测资料分析,提出了以沉降控制为基础的水泥土搅拌桩设计方法.熊辉（2001年）对水泥搅拌桩复合地基设计中的一些问题进行了探讨,提出了基于沉降控制理论应用复形调优法的水泥搅拌桩复合地基设计思想.赵东亮（2002年）认为水泥搅拌桩桩长是复合地基设计中的一个主要参数,桩长应控制在有效桩长范围内,有效桩长不仅与桩土特性有关,还与群桩及荷载分布有关,桩一桩相互作用降低了桩的刚度,并使群桩的有效桩长加大了.李二兵等（2004年）研究表明,造成水泥搅拌桩复合地基沉降过大、沉降不均等问题的主要因素有面积置换率、桩长和桩体强度三个方面,应根据实际情况选取合适的面积置换率和水泥掺入比,适当增加桩长能有效控制复合地基的沉降,地基设计时应同时满足承载力和沉降要求,并应以沉降控制为主.徐超等（2005年）利用载荷试验研究了水泥土搅拌桩的有效桩长.焦国强（2006年）阐述了水泥土搅拌桩在设计中常用的公式,特别是对承载力、沉降做了详细的讨论,指出了公式选用的方法,对这类桩的设计与应用有一定的参考价值.陈永强、崔正聪（2006年）结合珠三角西北部地区地质情况和软土地基物理力学特点,阐述水泥深层搅拌桩在高等级道路软基处理中的设计、施工、检测控制.
四、本区典型路段软土地基处理方法案例
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1．桥头两侧地基处理根据地质条件、填土高度和施工周期,采用高压旋喷桩处理,桩径0.6m,桩距1.6～1.8m,采用正三角形平面布桩,部分路段采用薄壁管桩+水泥搅拌桩处理,其中薄壁管桩桩径1m,壁厚0.12m,桩距3m,采用正方形布置.在薄壁管桩桩间施放做水泥搅拌桩,水泥搅拌桩桩径0.5m,桩距3m,采用正方形布置.
2．通道两侧地基处理根据地质条件、填土高度和施工周期,采用高压旋喷桩处理,桩径0.6m,桩距 1.5m,通道处理范围控制在40cm左右.根据处理前后工后沉降差设置渐变段,渐变段长度在20m+20m,分两个处理区过渡,通道两侧第一级处理范围内路堤填料采用10%石灰土.
3．圆管涵管顶覆土高度>,3.5m时,沟渠下口宽度范围内满打水泥搅拌桩,桩长8.0m；其中管径1.5的圆管涵管基下打2排论文范文的水泥搅拌桩,管径2.0m的圆管涵管基下打3排8.0m的水泥搅拌桩.水泥搅拌桩桩径0.5m,桩距1.2m,采正方形平面布桩,水泥搅拌桩桩顶高程为管基下碎石垫层底面标高.
4．鱼塘段需设置6m的反压护道,受水淹没、冲刷的边坡采用1︰1.5,并采用35cm厚浆砌片石防护.高填土路堤段为保证路基稳定及防止不均匀沉降,于基底设置土工格栅对路基进行加筋处理.当地表原状土强度不能达到设计要求时,为防止加筋路堤横向滑动,对原状土进行翻拌、戗灰.
参考文献
[1]刘利民,程庆阳,张洪文,等．以沉降控制为标准的水泥土搅拌桩设计方法的研究[J]．工业建筑,1997,（3）．
[2]熊辉．基于沉降控制理论的水泥搅拌桩复合地基设计[J]．岩土工程技术,2001,（3）．
[3]赵东亮．水泥搅拌桩桩长的优化设计[J]．岩土工程技术,2002,（1）．
[4]李二兵,丁娜娜,谭跃虎．软土水泥搅拌桩复合地基沉降分析与控制[J]．建筑技术,2004,35（3）．
[5]徐超,廖星褪,叶观宝,等．利用载荷试验研究水泥土搅拌桩的有效桩长[J]．水文地质工程地质,2005,32（3）．
[6]焦国强．水泥土搅拌桩的设计计算和应用[J]．采矿技术,2006,6（4）．
[7]陈永强,崔正聪．高等级道路水泥深层搅拌桩的设计、施工与检测[J]．辽宁交通科技,2006,（1）．
作者简介：牟守国（1969-）,男,山东寿光人,供职于东营市市政工程公司,中级职称,研究方向：市政道路、给排水管线.
总结：本论文可用于搅拌水泥论文范文参考下载，搅拌水泥相关论文写作参考研究。
水泥搅拌机引用文献:
[1] 地基和水泥搅拌桩毕业论文格式范文 地基和水泥搅拌桩类有关论文范文集2万字
[2] 水泥搅拌桩和民生专科毕业论文范文 水泥搅拌桩和民生类专科开题报告范文3000字
[3] 水泥论文范文 关于水泥方面论文范本2000字
