地基加固的几种措施
地基加固的几种措施
摘要：通过各种方法对路基进行加固，使路基的承载力提高，达到道路设计要求。
    关键词：换填，夯实，灌浆，强度提高土加于
道路工程中，路基设于天然地基上，自身荷载较大，要求地基有足够的承载力，以保持路基稳定，另外应防止自然因素（如地下水、湿陷、胀缩等）对路基产生有害影响。所以地基加固极为重要，以下是几种常见的路基加固措施。
一换填土层法
换填土层法，即将基底下一定深度范围的湿软土层挖去，换成强度较大的砂砾、碎石及其它性能稳定、无侵蚀性的土类，并予以压实。换填法是在北方常用的一种路基加固方法，广泛应用于各级公路施工中。换填材料的不同，其应力分布虽然不同，但其极限承载力比较接近，沉降特点也很相似，最具代表性的是砂砾垫层。砂砾垫层可提高承载力，减少沉降量，利于排水，消除膨胀土的胀缩作用。砂砾垫层厚度一般在0.5-1.0米之间，以中粗砂为宜，要求级配良好，含泥量不超过3%-5%。例如在省道203线就广泛的应用换填砂砾法，203线原
地面为腐质黑粘土，而路线紧邻归流河，有丰富的天然砂砾，可作为换填材料，换填厚度为0.8-1.0米不等，换填后路基强度显著提高，达到了设计要求。
二重锤夯实法
重锤夯实法，一般以钢筋混凝土制成圆锥体（底部垫钢板），重量宜1.5吨或稍重，锤底直径为1-1.5米，起重设备的能力为8-15吨，落距高一般为2.5-4.5米。重锤的夯击遍数，一般以最后两次的平均夯沉量不超过规定值来控制，一般粘性土和湿陷性黄土为1-2cm，砂土为1.5-1.0cm。实践表明，一般是8-12遍，作用深度约为锤底直径的一倍左右。重锤夯实法加固地基，可提高地基表层土的的强度，适用于地下水位0.8m以下稍湿的一般粘性土、砂土、湿陷性黄土、杂填土等。
在重锤夯实法的基础上，出现了强夯法，又称动力固结法，它是以8-12t（甚至20t）的重锤，8-20m落距（最高达40m），对土基进行强力夯击，利于冲击波和动应力，达到土基加固的目的。强夯法出现后，在国际上被广泛应用，我国的南方也广泛采用这种方法来处理特殊路基。实践证明，强夯法具有施工简单、加固效果好、使用经济、运用面广等优点。经强夯法处理的地基，其承载力可提高2-5倍，压缩性降低2-10倍，广泛应用于杂填土
、碎石土、砂土、粘性土、湿陷性黄土、及沼泽土，不但陆上使用，亦可水下夯实。缺点是需要相应的设备，操作时震动和噪音较大，不宜在人口密集或防震要求高的地方使用。我国京、沪等地已经广泛使用，最近在内蒙古也开始应用，在省道203线就广泛的运用强夯法来处理路基，达到了很好的效果。
三 排水固结法
排水固结法是运用堆载预压，挤出土中的过多的水分，达到挤压土粒和提高强度的目的。为了缩短预压时间，可加设砂井竖向排水通道或铺设砂垫层，效果更好。这种方法常用来加固软弱地基，包括天然沉积砂和人工冲填的土层，如沼泽土、淤泥、水力冲击土等。排水固结法的实际效果，取决于土层固结特性、厚度、预压荷载和预压时间。厚度小于5m的浅软土层，或固结系数较大的土层，较短时间预压即可。排水固结法在建筑工程中经常运用，公路工程中使用较少，在这里做简单介绍。
四挤密法
挤密法是在路基中打孔，在孔中灌砂、石土、灰土或石灰等材料，捣实而形成直径较大的
桩体，利于横向挤压作用，使地基土粒彼此靠紧，空隙减少，孔被填满和挤压后形成桩体，桩体具有较高的承载能力使桩和原土组成复合地基，达到加固的目的。
挤密法中最常用的有砂桩和石灰桩。砂桩是在孔中灌砂，形成砂桩，适用于处理松砂、杂填土和普通的粘性土，也可有效防止砂土基底的振动液化。石灰桩是在孔中填石灰，用于挤密软土地层，而生石灰的吸水、膨胀、发热及离子交换作用，使桩体硬化，改善了原地基土的性质，还可减少因周围土的蠕动所引起的侧向位移。利用石灰桩加固软土地基，关键在于石灰桩在地下水中能否结硬，水中含有酸根是石灰桩结硬的基本条件。由于石灰桩在水下结硬的速度远比在空气中慢的多，所以将石灰和水就地拌合，增加石灰与空气的接触，可提高桩的早期强度。石灰桩吸水膨胀和对土体的挤压作用，是石灰桩加固地基的特殊功能。石灰桩施工的基本要求：生石灰必须密封储存，二是灰块必须粉碎到一定程度。
砂桩和石灰桩的布置与尺寸，需通过设计计算而定，一般桩径20-30cm,桩的间距约为桩径的3.5倍，可在平面上按梅花形布置，桩的长度与加固土层厚度及加固要求有关。桩孔的施工方法，有冲击法和振动力法等，在湿陷性黄土中还可以用爆扩成孔法。
五 化学加固法
化学加固法又称胶结法，是利用化学溶液或胶结剂，采用压力灌注或搅拌混合等措施，使土颗粒胶结起来，达到地基加固的目的。加固的效果取决于土的性质和所用的化学剂，亦与施工工艺有关。
目前化学溶液主要有：（1）以水玻璃溶液为主的浆液，常用的是水玻璃和氯化钙浆液配合使用，但价格昂贵，使用受限。（2）以丙烯酸氨为主的浆液，常用的是丙强，但因价高也难以普及。（3）以纸浆溶液为主的浆液，加固效果好，但易污染地下水，现在基本不使用（4）水泥浆液，是由高标号的水泥，配以速凝剂而组成的浆液。在以上四种方法中，以水泥浆液使用最多。
化学加固的施工工艺有：注浆法、旋喷法、深层搅拌法。注浆法是应用最多的施工工艺，是利用机械压力将浆液通过注入管，均匀注入地层，浆液以填充和渗透方式，排挤土粒间的水分和空气，一定时间后，浆液凝固，使原土层或缝隙固结成整体。注浆法的用途很广泛，路基中除用于防护坡面和堤岸外，也可用于加固土基和整治滑坡等病害，用于加固流砂或流石地基可以提高强度和不透水性，改善地下工程的开挖条件等。
以上简略介绍了几种地基加固方法，有的在公路工程中广泛应用，有的还在研讨和试验，
相信随着公路建设的发展，地基加固的施工方法会更加成熟。

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