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111地基处理方法与研究摘要：黄土地区经常发生水土流失、地基湿陷、水库边坡、路堑及黄土源边滑坡及崩塌等灾害性地质活动，对工农业建设及人民生活经常造成严重危害，所以采用适合的处理方法处理黄土的失陷性对工程具有重要的意义。在进行水工建筑物的基础设计时，时常会碰到软弱地基问题。关键词：湿陷性黄土；地基处理；强夯法；灰土挤密法在西北、华北地区常会遇到黄土地基处理问题，通常包括低湿度湿陷性黄土以消除或减小湿陷变形危害为主要目的，同时需提高地基承载力的地基处理问题，以及高湿度软弱黄土（尤其是饱和黄土，多由湿陷性黄土饱水转化而成，饱和度sr80%）以提高地基承载力、减少有害压缩变形为目的的地基处理问题。由于后者的工程特性多与一般粘性土类似，主要应考虑地基的压缩变形，可按软弱粘性土对待，而前者则主要应考虑地基受水浸湿后的湿陷变形。一、垫层法垫层法是先将基础下的湿陷性黄土一部分或全部挖除，然后用素土或灰土分层夯实做成垫层，以便消除地基的部分或全部湿陷量，并可减小地基的压缩变形，提高地基承载力，可将其分为局部垫层和整片垫层。当仅要求消除基底下13m湿陷性黄土的湿陷量时，宜采用局部或整片土垫层进行处理；当同时要求提高垫层土的承载力或增强水稳性时，宜采用局部或整片灰土垫层进行处理。 垫层的设计主要包括垫层的厚度、宽度、夯实后的压实系数和承载力设计值的确定等方面。垫层设计的原则是既要满足建筑物对地基变形及稳定的要求，又要符合经济合理的要求。同时，还要考虑以下几方面的问题： 1局部土垫层的处理宽度超出基础底边的宽度较小，地基处理后，地面水及管道漏水仍可能从垫层侧向渗入下部未处理的湿陷性土层而引起湿陷，因此，设置局部垫层不考虑起防水、隔水作用，地基受水浸湿可能性大及有防渗要求的建筑物，不得采用局部土垫层处理地基。 2整片垫层的平面处理范围，每边超出建筑物外墙基础外缘的宽度，不应小于垫层的厚度，即并不应小于2m。 3在地下水位不可能上升的自重湿陷性黄土场地，当未消除地基的全部湿陷量时，对地基受水浸湿可能性大或有严格防水要求的建筑物，采用整片土垫层处理地基较为适宜。但地下水位有可能上升的自重湿陷性黄土场地，应考虑水位上升后，对下部未处理的湿陷性土层引起湿陷的可能性。 二、重锤表层夯实及强夯重锤表层夯实适用于处理饱和度不大于60%的湿陷性黄土地基。一般采用2.53.0t的重锤，落距4.04.5m，可消除基底以下1.21.8m黄土层的湿陷性。在夯实层的范围内，土的物理、力学性质获得显著改善，平均干密度明显增大，压缩性降低，湿陷性消除，透水性减弱，承载力提高。非自重湿陷性黄土地基，其湿陷起始压力较大，当用重锤处理部分湿陷性黄土层后，可减少甚至消除黄土地基的湿陷变形。因此在非自重湿陷性黄土场地采用重锤夯实的优越性较明显。 强夯法加固地基机理一般认为，是将一定重量的重锤以一定落距给予地基以冲击和振动，从而达到增大压实度，改善土的振动液化条件，消除湿陷性黄土的湿陷性等目的。强夯加固过程是瞬时对地基土体施加一个巨大的冲击能量，使土体发生一系列的物理变化，如土体结构的破坏或排水固结、压密以及触变恢复等过程。其作用结果是使一定范围内的地基强度提高、孔隙挤密。单点强夯是通过反复巨大的冲击能及伴随产生的压缩波、剪切波和瑞利波等对地基发挥综合作用，使土体受到瞬间加荷，加荷的拉压交替使用，使土颗粒间的原有接触形式迅速改变，产生位移，完成土体压缩-加密的过程。加固后土体的内聚力虽受到破坏或扰动有所降低，但原始内聚力随土体密度增大而得以大幅提高；单点强夯如图1所示，夯锤底下形成夯实核，呈近似的抛物线型，夯实核的最大厚度与夯锤半径相近，土体成千层饼状，其干密度大于1.85g/cm3； 三、挤密桩法挤密桩法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土地基，施工时，先按设计方案在基础平面位置布置桩孔并成孔，然后将备好的素土（粉质粘土或粉土）或灰土在最优含水量下分层填入桩孔内，并分层夯（捣）实至设计标高止。通过成孔或桩体夯实过程中的横向挤压作用，使桩间土得以挤密，从而形成复合地基。值得注意的是，不得用粗颗粒的砂、石或其它透水性材料填入桩孔内。 灰土挤密桩和土桩地基一般适用于地下水位以上含水量14%22%的湿陷性黄土和人工黄土和人工填土，处理深度可达510米。灰土挤密桩是利用锤击打入或振动沉管的方法在土中形成桩孔，然后在桩孔中分层填入素土或灰土等填充料，在成孔和夯实填料的过程中，原来处于桩孔部位的土全部被挤入周围土体，通过这一挤密过程，从而彻底改变土层的湿陷性质并提高其承载力。其主要作用机理分两部分： （一）机械打桩成孔横向加密土层，改善土体物理力学性能 在土中挤压成孔时，桩孔内原有土被强制侧向挤出，使桩周一定范围内土层受到挤压，扰动和重塑，使桩周土孔隙比减小，土中气体溢出，从而增加土体密实程度，降低土压缩性，提高土体承载能力。土体挤密范围，是从桩孔边向四周减弱，孔壁边土干密度可接近或超过最大干密度，也就是说压实系数可以接近或超过1.0，其挤密影响半径通常为1.52d（d为挤密桩直径），渐次向外，干密度逐渐减小，直至土的天然干密度，试验证明沉管对土体挤密效果可以相互叠加，桩距愈小，挤密效果愈显著。 （二）灰土桩与桩间挤密土合成复合地基 上部荷载通过它传递时，由于它们能互相适应变形，因此能有效而均匀地扩散应力，地基应力扩散得很快，在加固深度以下附加应力已大为衰减，无需坚实的下卧层。 一般来说，挤密桩可以按等边三角形布置，这样可以达到均匀的挤密效果。每根桩都对其周围一定范围内的土体有一定的挤密作用，即使桩与桩之间有一小部分尚未被挤密的土体，因为其周围有着稳定的、不会发生湿陷的边界这一部分也不会发生湿陷变形。桩与其周围被挤密后的土体共同形成了复合地基，一起承受上部荷载。可以说，在挤密桩长度范围内土体的湿陷性已完全被消除处理后的地基与上部结构浑然一体，即使桩底以下土后的土体即使有沉降变形，也是微小的和均匀的，不致对上部结构形成威胁。桩的间距的大小直接影响到挤密效果的好坏，也与工程建设的经济性密切相关。 四、桩基础桩基础既不是天然地基，也不是人工地基，属于基础范畴，是将上部荷载传递给桩侧和桩底端以下的土（或岩）层，采用挖、钻孔等非挤土方法而成的桩，在成孔过程中将土排出孔外，桩孔周围土的性质并无改善。但设置在湿陷性黄土场地上的桩基础，桩周土受水浸湿后，桩侧阻力大幅度减小，甚至消失，当桩周土产生自重湿陷时，桩侧的正摩阻力迅速转化为负摩阻力。因此，在湿陷性黄土场地上，不允许采用摩擦型桩，设计桩基础除桩身强度必须满足要求外，还应根据场地工程地质条件，采用穿透湿陷性黄土层的端承型桩（包括端承桩和摩擦端承桩），其桩底端以下的受力层:在非自重湿陷性黄土场地，必须是压缩性较低的非湿陷性土（岩）层;在自重湿陷性黄土场地，必须是可靠的持力层。这样，当桩周的土受水浸湿，桩侧的正摩阻力一旦转化为负摩阻力时，便可由端承型桩的下部非湿陷性土（岩）层所承受，并可满足设计要求，以保证建筑物的安全与正常使用。 五、化学加固法在我国湿陷性黄土地区地基处理应用很多，并取得实践经验的化学加固法包括硅化加固法和碱液加固法，其加固机理如下： 硅化加固湿陷性黄土的物理化学过程，一方面基于浓度不大的、粘滞度很小的硅酸钠溶液顺利地渗入黄土孔隙中，另一方面溶液与土的相互凝结，土起着凝结剂的作用。 碱液加固：利用氢氧化钠溶液加固湿陷性黄土地基在我国始于20世纪60年代，其加固原则为：氢氧化钠溶液注入黄土后，首先与土中可溶性和交换性碱土金属阳离子发生置换反映，反映结果使土颗粒表面生成碱土金属氢氧化物。 六、预浸水法预浸水法是在修建建筑物前预先对湿陷性黄土场地大面积浸水，使土体在饱和自重应力作用下，发生湿陷产生压密，以消除全部黄土层的自重湿陷性和深部土层的外荷湿陷性。预浸水法一般适用于湿陷性黄土厚度大、湿陷性强烈的自重湿陷性黄土场地。由于浸水时场地周围地表下沉开裂，并容易造成“跑水”穿洞，影响建筑物的安全，所以空旷的新建地区较为适用。 软弱地基的种类及性质 (一)淤泥和淤泥质土 淤泥和淤泥质土，工程上统称为软土，是在静水或缓慢的流水环境中沉积，并经生物化学作用形成。其天然含水量大于液限、天然孔隙比大于或等于15的黏性土，称为淤泥；当天然孔隙比小于15但大于或等于10时称为淤泥质土。其具有压缩性高、抗剪强度低，渗透性小、结构性及流变性明显等工程特性。因此，建筑物的沉降量大而不均匀，沉降速率大以及沉降稳定历时较长。 (二)杂填土和冲填土 由人类活动而堆填成的土称之为人工填土，其性质与淤泥质土相似，物质成分较杂、均匀性较差，多数情况下，在同一建筑场地的不同位置，其承载力和压缩性往往有较大的差异，如作为地基持力层，一般须经人：仁处理。 二、地基处理方法分类及适用范围 近年来，大量的土木工程实践推动了软弱地基处理技术的迅速发展，地基处理的途径越来越多。建筑地基处理技术规范(jgj 792002)(以下简称地基处理规范)就给出了13种地基处理方法。所以，在考虑地基处理的设计与施工时，必须注意坚持因地制宜的原则，不可盲目施工。根据地基处理方法的基本原理，常用的地基处理方法见表91。地质条件更为复杂，表现为具有多种不良地质现象，如滑坡、崩塌、泥石流、岩溶和土洞等，给建筑物造成了直接或潜在的威胁。为保证建筑物的安全和正常使用，应根据其工程特点和要求，因地制宜、综合治理。 此外，我国位于世界两大地震带环太平洋地震带与欧亚地震带的交会部位，构造复杂，地震活动频繁。地震中地基的稳定性和变形以及抗震、防震措施是地震区地基基础设计必须考虑的主要问题。湿陷性黄土地基 一、黄土的特征及分布 黄土是一种在第四纪时期形成的黄色或褐黄色的特殊土状堆积物，它的内部物质成分和外部形态特征都不同于同时期的其他沉积物。颗粒组成上以粉粒(005一o005mm)为主，同时含有砂粒(0，lmm以上)和黏粒(o005mm以下)。黄土含有大量的可溶盐类，通常具有肉眼可见的大孔隙，孔隙比变化范围多在1011之间。 在一定压力(覆盖土层的自重应力或自重应力和建筑物附加应力)作用下受水浸湿，土的结构迅速破坏，并发生显著地附加下沉，其强度也迅速降低的黄土称为湿陷性黄土。而在受水浸湿后，土的结构不破坏，并无显著附加下沉的黄土称为非湿陷性黄土。非湿陷性黄土地基的设计和施工和一般黏性土地基不存在太大差别，后面讨论的均指与工程建设关系密切的湿陷性黄土。湿陷性黄土又分为自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土。黄土受水授湿后，在上覆土层自重应力作用下发生湿陷的称自重湿陷性黄土；若在自重应力作用下不发生湿陷，而需在自重和外荷共同作用下才发生湿陷的称为非自重湿陷性黄土。由于黄土的湿陷性，因此使拟建建筑物的地基处理难度加大，当黄土作为建筑物地基时，首先要判断它是否具有湿陷性，然后才考虑是否需要地基处理以及如何处理。 黄土作为一种常见的工程地基，在世界各地分布很广，我国黄土主要分布在南始于甘肃南部的岷山、陕西的秦岭、河南的熊耳山、伏牛山，北以陕西白于山、河北燕山为界，西起祁连山，东至太行山。我国黄河中游的黄土高原，是世界上黄土和黄土地貌最发育、规模最大的地区。湿陷性黄土约占我国黄土面积的四分之三，主要分布于黄河中、下游地区，厚度可达30m左右，并具有自东向西、自南向北其湿陷性逐渐加剧的规律。我国湿陷性黄土地区建筑规范(gb 500252004)(以下简称黄土规范)列出了我国湿陷性黄土工程地质分区略图。前 言下面就根据自己的一些工作实践经验，浅谈一下软弱地基如何处理和换土垫层法在房建基础设计中的应用情况。第一篇 软弱地基如何处理和换土垫层法设计中的应用直接利用软弱土层作为建筑物地基时，一般应按以下要求进行设计：软弱土层为淤泥和淤泥质土时，应充分利用其上覆较好土层作为持力层；若软弱土层为冲填土、建筑余泥和性能稳定的工业废料，并且均匀性和密实性较好时，均可利用作为持力层。对于有机质含量较多的生活垃圾和对基础有侵蚀性的工业废料等杂填土，未经处理不宜作为持力层。当地基承载力和变形不能满足设计要求时，则应将地基进行人工处理。这种经过人工处理的地基称为人工地基。局部软弱土层及暗沟、暗塘的处理，可采用基础加深、基础梁跨越，换土垫层或桩基等方法。当地基承载力和变形不能满足设计要求时，地基处理可选用机械压（夯）实、换土垫层、堆载预压、砂井真空预压、砂桩、碎石桩、灰土桩，水泥旋喷或深层搅拌形成的水泥土桩以及桩基等方法。处在地下水位以上，由建筑余泥或工业废料组成的杂填土地基，可采用机械压（夯）实方法进行处理。其中重锤夯实的有效夯实深度可达1.2m左右；若采用强夯，则有效夯实深度应经试验确定；当需要大面积回填夯实时，可采用机械分层回填碾压方法；处理含少量粘性土的建筑余泥、工业废料和炉灰填土地基时，可采用振动压实的方法。当震实机自重2t，振动作用力100kn时，有效夯实深度可达1.21.5m。处理较厚淤泥和淤泥质土地基时，可用堆载预压、砂井堆载预压或砂井真空预压。采用堆载预压时，预压荷载宜略大于设计荷载，预压时间应根据建筑物要求以及地基固结情况决定，同时应注意堆载大小和速率对周围建筑物的影响。采用砂井堆载预压或砂井真空预压时，应在砂井顶部作排水砂垫层。用砂桩、碎石桩、灰土桩、水泥旋喷或深层搅拌桩处理软弱地基时，桩的设计参数宜通过试验确定。施工时，表层土如有隆起或松动，应予以挖除或压实。对地基承载力、变形或稳定性要求较高的建筑物，若用桩基，则桩尖宜打入压缩性低的土层中。若仅需处理软弱地基的浅层，可采用换土垫层的方法。总之，软弱地基的处理应该因地制宜，处理后的地基承载力应满足设计要求。换土垫层的设计应用换土垫层就是将基础下面一定厚度的软弱土层挖除，然后以中砂、粗砂、砾石、碎石或卵石、灰土、粘性土以及其他性能稳定、无侵蚀性的材料。垫层应分层夯实，每层夯实后的密度应达到设计标准。换土垫层设计包括决定垫层所应具有的最小宽度和厚度。在垫层的宽度方面，根据建筑经验，垫层的顶宽一般采用较基础底边每边宽出200mm，垫层的底宽一般取基础同宽（如图1）。垫层的厚度应根据作用在垫层底面处土的自重应力与附加应力之和不大于软弱土层承载力的条件确定，同时厚度不小于500mm。在该灌站机房的基础进行设计时，由钻探资料显示，该地基为很厚的软粘土层，其承载力标准值fk=80kn/m2，重度=17 kn/m3，il=1.00，e=1.00。已知机房独立基础承受上部结构荷载设计值f=155 kn，设计室内外高差为0.3m，室外基础埋深d=0.80m。从以上数据可知，该地基承载力和变形不能满足设计要求。由于该灌站交通不便，重型机械无法进入（如打桩机等），为了减少工程投资，又能达到设计要求的目的，经几个方案比较，决定采用直接用人工就可施工的换土垫层法作为该灌站基础设计。在垫层材料方面，采用中砂作为垫层，其承载力设计值按f=180 kn/m2计算（施工时砂垫层密度控制在中密程度），重度取=19.5 kn/m3。按公式l = b=f/(f-h)1/2确定基底长度和宽度（独立柱正方形基础）。式中：l 、b基础底面长和宽； f上部结构的荷载设计值； f换土垫层承载力； 基础及回填土平均重度，一般取=20 kn/m3； h基础自重计算高度。 l =b=f/(f-h)1/2=155/（180-200.95）1/2=0.98m，取l =b=1.0m下面进行砂垫层厚度的计算：在进行砂垫层厚度计算时，一般应满足pcz+pzfz式中：pcz作用在垫层底面处土的自重应力（kn/m2）; pz_垫层底面处的附加应力设计值（kn/m2）; fz_垫层底面处软弱土层承载力设计值（kn/m2）;采用该式确定垫层厚度时，需要用试算法,即预先估计一个厚度，然后按上式校核，如不满足要求时，必须增加垫层厚度，直至满足要求为止。为了减少计算工作量，设计该机房基础换土垫层的厚度时，采用了查曲线图的计算方法：曲线图见建筑地基基础 1990 . 10；231。首先，按下式计算出k1值 k1=fk+b软（b-3）+d软（d-0.5）-软d10/p0其次，按下式计算出k2值 k2= k1+15b(d软-垫)/ p0式中：p0基础底面附加应力（kn/m2）; fk垫层底面处软弱土层的承载力标准值（kn/m2）;b、d分别为基础宽度和埋深的承载力修正系数； d基础埋置深度（m）；软、垫分别为软弱土层和垫层的重度（kn/m3）。然后根据k1、k2和基础底面长边与短边的比值n=l/b，由曲线图查得m值。最后算出垫层厚度z=mb。本基础：fk=80kn/m2、d=0.8m、软=17 kn/m3、垫=19.5 kn/m3、按表查得b=0、d=1.1。另外，p0=（f+g）/b-d=（155+10.9520）/1-170.8=160.4 kn/m2，代入上两式得：k1=fk+b软（b-3）+d软（d-0.5）-软d10/p0 =80+1.117(0.8-0.5)-170.8 10/160.4 =4.49k2= k1+15b(d软-垫)/ p0=4.49+151(1.117-19.5)/160.4=4.42根据k1=4.49、 k2=4.42和n=1查曲线图得m=0.82。则砂垫层厚度：z=bm=1.00.82=0.82 m，取z=0.85 m 结语该灌站工程建成且连续安全运行已有五年多，经观测，机房基础沉降2mm（基本无沉降），机房上部结构无任何异常情况，运行良好。因此采用“换土垫层法”处理软弱地基，满足规范要求，满足运行要求，是经济和安全的。参考文献：1谢定义讨论我国黄土力学研究中的若干新趋向j岩土工程学报，2001，23（1） 2裴章勤，刘卫东湿陷性黄土地基处理m中国建筑工业出版社，1992 3汪国烈，李新怀大厚度湿陷性黄土的工程处置c西部开发中的岩土工程问题（岩土工程系列学术研讨会之九论文集），上海：同济大学出版社，2005 第二篇 地基加固处理技术在道路工程施工中应用摘要：本文首先介绍了地基加固处理常用的方法、材料及设备；其次，较为详细地对长虹西路延长线改建工程概况及方案确定过程进行介绍；最后对该工程地基加固处理施工工艺流程及主要过程进行了简要描述。关键词：地基加固处理 堆填垃圾地基 应用尝试绪论地基加固处理技术在建筑工程、道路工程及桥梁工程软弱土地基加固施工中已广泛应用并取得了良好收效，在垃圾土地基处理方面还很少应用。长虹西路延长线改建工程道路工程k0+180k0+615区段总长度435米范围为生活垃圾、渣土堆填区，在该段道路路基的施工中，采用了多种地基处理技术对堆填垃圾土路基进行了综合加固处理，节约了工程投资，缩短了施工周期。该段道路于2004年8月20日竣工通车以来，历经三个春秋，历经重型交通三年的正常通行，该路段路面质量经多次检查，路面中线高程、横坡、井框与路面高差均无变化。个人认为，这证明了地基加固处理技术在该路段应用成功。本文将对该工程实践加以回顾总结，希望能开拓思路，为以后在其它特殊地基上修建道路进行地基处理方案的选择和实施提供参考。一 、地基加固处理方法、材料及设备1地基加固处理技术地基加固处理技术根据软弱土特点和所需处理的目的发展起来，在多年实践中已形成了一定理论、方法，相应的应用材料技术、设备技术也得到了长足的发展。因此，在采用此项技术前应首先了解其主要方法、常用材料及设备。2地基加固处理技术作用机理及常用方法21作用机理地基处理的作用机理大致有土质改良、土的置换、土的补强等三类。土质改良是指用机械（力学）的、化学、电、热等手段增加地基土的密度，或是地基土固结，这一方法是尽可能地利用原有地基。土的置换是将软土层换填为良质土如砂垫层等。土的补强是采用薄膜、绳网、板桩等约束住地基土，或者在土中放入抗拉强度高的补强材料形成复合地基，以加强和改善地基土的剪切特性。22地基处理的方法根据其作用和原理大致分为六类，分述如下：碾压及夯实法是采用重锤夯实，机械碾压，震动压实，强夯（动力固结）。此法利用压实原理，通过机械碾压夯击，把表层地基土压实；强夯则利用强大的夯击能，在地基中产生强烈的冲击波和动应力，迫使土动力固结密实。适用于碎石土、砂土、粉土、低饱和度的黏性土，杂填土等，对饱和黏性土应慎重采用。换土垫层包括砂石垫层，素土垫层，灰土垫层，矿渣垫层。以砂石、素土、灰土和矿渣等强度较高的材料，置换地基表层软弱土，提高持力层的承载力，扩散应力，减小沉降量。适用于处理暗沟、暗塘等软弱土的浅层处理。排水固结处理法有天然地基预压，砂井预压，塑料排水带预压，真空预压，降水预压等形式。它的作用原理是在地基中增设竖向排水体，加速地基的固结和强度增长，提高地基的稳定性；加速沉降发展，使基础沉降提前完成。适用于处理饱和软弱土层，对于渗透性极低的泥炭土，必须慎重对待。振密挤密法常见的有振冲挤密，灰土挤密桩，砂桩，石灰桩，爆破挤密等等。它的作用原理是采用一定的技术措施，通过震动或挤密，使土体的孔隙减少，强度提高；必要时，在震动挤密过程中，回填砂、砾石、灰土、素土等，与地基土组成复合地基，从而提高地基的承载力，减少沉降量。适用于处理松砂、粉土、杂填土及湿陷性黄土。置换与拌入法有振冲置换，深层搅拌，高压喷射注浆，石灰桩等。此法采用专门的技术措施，以砂、碎石等置换软弱土地基中的部分软弱土，或在部分软弱土地基中掺入水泥、石灰或砂浆等形成加固体，与未处理部分土组成复合地基，从而提高地基承载力，减少沉降量。适用于黏性土、冲填土、粉砂、细砂等；振冲置换法对于不排水剪切强度cu20kpa时慎用。土的加筋补强法常见有土工聚合物加筋，锚固，树根桩，加筋土等方法。在地基或土体中埋设强度较大的土工聚合物、钢片等加筋材料，使地基或土体能承受抗拉力，防止断裂，保持整体性，提高刚度，改变地基土体的应力场和应变场，从而提高地基的承载力，改善变形特性。适用于软弱土地基、填土及陡坡填土、砂土。3土工合成材料土工合成材料是以人工合成的聚合物为原料制成的各类型产品，是道路岩土工程中应用的合成材料的总称。它可置于岩土或其他工程结构内部、表面或各结构层之间，具有加筋、防护、过滤、排水、隔离等功能。土工合成材料的种类有土工网、土工格栅、土工膜袋、土工织物、土工复合排水材料、玻纤网、土工垫等。采用土工合成材料加筋可提高路堤的稳定性，台背路堤加筋能够减少路基与构筑物之间的不均匀沉降。土工合成材料还可用于坡面防护与冲刷防护。4经编增强土工格栅本工程使用经编增强土工格栅。经编增强土工格栅是土工合成材料的一种，是经编增强骨架织物经涂覆沥青混合物而成，较一般的机织类、无纺类、合成类等土工织物的性能更加优越，具有高强度、高模量、低蠕变、抗腐蚀、抗老化、抗脆裂及可预设计的等多种特性。在沥青路面的建造和修复上应用经编增强土工格栅可有效提高路面的承载能力，有效地控制车辙、反射裂缝，抗冷热收缩裂缝，延长路面使用，提高使用效率。在路基上应用经编增强土工格栅可大大减少路基的不均匀沉降，提高路基的承载能力，并可大大提高施工效率。5蓝派冲击压路机本工程使用了蓝派冲击压路机。蓝派冲击压路机依靠冲击力、振动力和静重力三者共同作用进行压实。它的冲击力可达250吨，振动采用振动作用较大的大振幅低频率振动方式。蓝派冲击压路机的压实有效深度在1米以上，且有效深度范围内压实土密度比较均匀；而重型的振动压路机的压实有效深度仅在0.3米至0.5米之间，每层压实土的密度随深度增加而减小。蓝派冲击压路机的工作效率与振动压路机相比也较高，每台班平均可完成10000平方米的碾压（按20遍计），是振动压路机的5倍。蓝派冲击压路机随机配置的连续冲压反应测试系统利用土的动力刚度是土的密度的函数的原理，在土比较软时，在冲击作用下装在冲压机轮子上的仪器测到的减速度值比较低；如果土的密度加大，则土的刚度加大，在冲击作用时，测到的减速度值加大。这种测试仪器可以测到每次冲击的减速度峰值，同时，该系统装有全球定位系统，无论冲压机走到哪里，系统都会表现出这个位置，这样测得了每个位置的减速度的峰值，就可以得到一个图形，它表示了所有被冲压的部位的刚度，也就是对密度的一种反映。这一测试手段无须挖坑取样进行密度、压实度测试，无须配置专用大型设备进行回弹模量测试，比传统的压实度测试手段省时省力，而且能反映大面积的普遍情况（传统测试只能测试一些代表性的点来代表大面积的质量）。二、长虹西路延长线改建工程概况长虹西路延长线改建工程是京周公路改造工程的重要组成项目之一，设计起点长虹西路、终点京石高速阎村立交桥匝道，全长770.784m，道路横断面设计为城市干道三幅断面设计，全宽38米。在京周公路改造工程实施过程中，长虹西路延长线工程的顺利实施，是京周公路交通导行，实现进京方向半幅路施工的重要条件之一长虹西路位于房山区良乡镇内，是良乡镇内主要交通干道，同时也是连接镇内其他道路的交通枢纽，对穿镇市到京周公路的交通流量具有重要的局部分流作用。由于京石高速立交上跨线较窄导致良乡至房山的双向交通在此出现拥堵，瓶颈现象严重。将长虹西路延长接至京石立交匝道，可缓解此处的交通压力，同时配合京周路的改造。因此，只有确保本项工程的顺利竣工并尽早通车，才能保证京周公路改造工程整体组织计划全面实现。作为此项工程的施工负责单位，我们深知本工程在京周公路改造工程系列工程重要作用，必须切实地科学组织、合理安排、严格管理、精心施工，按照业主要求的工期、质量圆满地完成此项工程任务。三、路基处理方案确定的背景1设计文件中关于堆填垃圾范围内路基处理方案长虹西路延长线改建工程设计文件中指出，现况路段内k0+330k0+600长270米范围为生活垃圾、渣土填埋坑。若全部挖出工程量较大，在保证道路结构稳定的前提下此段采用路基局部还填，清除垃圾至原状地表高度，（1）在满足路面结构厚度的条件下，再向下换填1米厚天然砂砾，（2）若不满足路面结构厚度，则继续下挖至同时满足路面结构厚度和换填厚度。换填1米厚天然砂砾下铺设土工格栅，以增加路基稳定性。2施工现场原貌实况我公司于二四年五月份，承接了房山区京周公路改建工程长虹西路延长线改建工程项目的施工任务，由于工期紧、任务重，我们立即着手进行各项准备工作，同时进行现场挖探。我们沿道路桩号按一定间距布设探沟11道，在明显为不良土纸处挖探坑4个，进行全面挖探。经机械挖探后，发现垃圾堆填层深度为3m7.8m（见附图1），分布于k0+180k0+615区段，总长度达435米，分布宽度为道路全宽范围。其分布面积之大，深度之深都远远超出业主及设计的预计，如果全部换填，总换填量预计达九万立方米。垃圾堆填埋区堆积密实度不一、垃圾组成成分杂（主要以建筑垃圾、生活垃圾为主），且结构松散，堆积物极不均匀，按常规施工方法进行压实处理几乎不可能实施，更无法保证质量。另外，由于垃圾经多年浸泡腐蚀，恶臭难闻，刮风时，白色垃圾漫天飞舞，不仅影响施工人员的身心健康，同时给周围环境也造成污染，给居民带来诸多不便，如何能尽可能降低垃圾污染也是我们应当关注的问题。3业主要求施工单位应根据现场条件提出几种科学可行的方案，必须保证工程质量，必须可实施保证工程工期，工程造价尽可能降低。四、地基加固处理方案的确定1方案的提出11方案一对于地基不符合工程要求的情况，传统的做法是全部挖除并换填适宜土，层层压实达到规范要求的密实度，从而保证路基的稳定性和力学要求。12方案二设计提出的局部换填方案是应用了地基处理方法中“换土垫层法”和“土的加筋补强法”。只要对格栅基底垃圾层进行处理，提高地基的承载力，减少沉降量，使格栅基底平整坚实便于施工并保证格栅有效地发挥作用便可达到设计要求。经有关专家现场查勘并讨论，采用大功率压实设备对垃圾地基进行振冲挤密，可以使土体的孔隙减少，强度提高，在震动挤密过程中，回填灰土与地基土组成复合地基，可以达到如上目的。最终，我们选用了蓝派冲击式压实机并采用30厘米厚5%的石灰土进行回填的“振密挤密法”对格栅基底垃圾层进行处理，从而完善了局部换填方案。2 方案比较21经济比较 全部换填工程预计直接工程费为： （90000-16000）*（35+35）+16000*（35+70）=6860000元 局部换填工程预计直接工程费为： 16000*（35+70）+16000*14+8*20000=2064000元说明：a.垃圾总量预计为90000立方米,清理并消纳费单价为35元; b. 换填天然砂砾总量预计为16000立方米,单价为70元; c.换填适宜土单价为35元; d.30厘米厚灰土共16000平方米,单价为14元; e. 蓝派冲击压路机预计8台班,每班按20000元计。 由以上计算可见，采用地基加固处理局部换填方案的施工成本比全部换填方案施工成本要节省三分之二以上。22 工期比较 全部换填施工周期按挖运90000立方米，回填90000立方米，每天4000立方米计，约须44天才能完成全部换填工作；而采用地基加固处理局部换填方案，挖填总量仅为32000立方米，施工周期8天，灰土施工周期4天，强夯施工周期8天，共计20天。由上述可见，采用地基加固处理局部换填方案的施工周期比全部换填方案施工周期要节省一半以上。23技术比较地基加固处理局部换填方案采用应用比较成熟的地基加固处理方法、先进设备和材料，质量保证和技术先进性要明显优于全部换填方案。3方案确定我们将两种方案上报业主