【正文】 生石灰必須密封貯存，最好選用新鮮塊灰，同時灰塊必須粉碎至一定要求。由于石灰樁在水下結(jié)硬的速度遠(yuǎn)比在空氣中慢得多，所以將石灰和水就地拌和，增加石灰與外界的接觸，結(jié)構(gòu)狀況比純石灰樁好得多，可提高樁的早期強(qiáng)度。利用石灰樁加固軟土地基，關(guān)鍵在于石灰樁在地下水中能否結(jié)硬。 近年來已在廣泛應(yīng)用的成孔石灰樁，可作為化學(xué)加固法和擠密法綜合運(yùn)用的實(shí)例。水泥及化學(xué)漿液均屬無機(jī)化學(xué)材料，其共同特點(diǎn)是速凝(幾分鐘)，強(qiáng)度高(水泥漿液28d試驗(yàn)樣品的抗壓強(qiáng)度達(dá)7．OMPa以上)，固結(jié)率高、可灌性好，但抗折強(qiáng)度低(0．14MPa左右)，適宜用于潮濕條忻或水中(暴露空氣中會龜裂剝落)、不耐凍，難注人細(xì)縫隙內(nèi)。如速凝時，加水玻璃或氯化鈣等；緩凝時，加巖粉或木質(zhì)亞酸等。以水泥為主的漿液為無機(jī)類，其料源多、價格較低，但不易灌人孔隙細(xì)微的土內(nèi)，一般常用于砂卵石及巖石較大裂隙的地基中。其用途甚廣，除了加固軟土地基之外，還可加固流砂、流石地基，路基中用以防護(hù)坡面和沿河堤岸； 整治滑坡等病害，同時通過加固處理，提高了土體的強(qiáng)度和不透水性，可改善地下工程的開挖條件等。 化學(xué)加固的施工工藝有注漿法和深層拌和法(此法見本章第二節(jié)所敘)。以上四類，目前以水泥漿液使用較多。 (3)水泥漿液，是由高標(biāo)號的硅酸鹽水泥，配以速凝劑而組成的漿液。 (2)以丙烯氨為主的漿液，我國研制的丙強(qiáng)就是其中的一種。此法加固效果取決于土的性質(zhì)和所用的化學(xué)劑，亦與施工工藝有關(guān)。 粉噴樁施工允許偏差應(yīng)符合表24—1的要求。 施工結(jié)束后形成粉噴樁體，養(yǎng)護(hù)7d或 28d，必須取樣檢查樁體加固土的強(qiáng)度是否達(dá)到設(shè)計要求。 為了保證加固土的均勻性和質(zhì)量，噴粉攪拌后還應(yīng)二次復(fù)攪，復(fù)攪深度應(yīng)大于 1／3樁長或大于5m。輸送固化劑的壓縮空氣則經(jīng)回轉(zhuǎn)軸的四周出地面。 2)噴射粉體攪拌法 該法的施工順序與DLM法基本相同，不同之處是固化劑。根據(jù)設(shè)計需要，也可將加固體搭接排列，形成壁狀或塊狀加固體，見圖249所示。 1)DLM施工法(DeepLimeMixingMethod) 該法的施工順序是：首先在預(yù)定的位置安裝好深層混合攪拌機(jī)，轉(zhuǎn)動攪拌翼片，使其邊切土邊靠自重下沉。 2．深層拌和法的施工 在施工前，第一要確定固化劑的種類，是水泥、石灰、水泥漿，還是其他復(fù)合材料；第二根據(jù)設(shè)計強(qiáng)度的要求，選取施工地段有代表性的土進(jìn)行固化劑配合比試驗(yàn)，確定施工時固化劑的摻配量；第三檢查施工機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，特別是固化劑的排送量，以保證固化劑配比正確。 3)強(qiáng)度：加固土的強(qiáng)度通常用無側(cè)限抗壓強(qiáng)度表示，用來確定地基加固的效果。 1．混合加固土的性質(zhì) 加固土的物理性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)如下： 1)密度：加固土的密度較加固前略有增加。 三、深層拌和法 在地基的成孑L樁中，將石灰或水泥等固化劑與土基軟土攪拌、混合處理的方法稱為拌和法。缺點(diǎn)是需要相應(yīng)的機(jī)具設(shè)備，操作時噪聲和振動較大，不宜在人口密集或附近防震要求高的地點(diǎn)使用。國外資料表明，經(jīng)強(qiáng)夯法處理的地基、其承載力可提高2—5倍，壓縮性降低210倍。此項(xiàng)新技術(shù)迅速在國際上得到廣泛運(yùn)用，效果十分顯著，我國亦正在研究和運(yùn)用。 在重錘夯實(shí)法的基礎(chǔ)上，經(jīng)過研究和實(shí)踐，出現(xiàn)所謂強(qiáng)夯法，亦稱動力固結(jié)法。 重錘的夯擊遍數(shù)，一般以最后兩次的平坩夯沉量不超過規(guī)定值來控制，即一般粘性土和濕陷性黃土為1—2cm，砂土為0．51．Ocm。對濕陷性黃土，可降低地表的濕陷性，對雜填土，可減少表層土的強(qiáng)度不均勻性。 二、重錘夯實(shí)法 重錘夯實(shí)法，一般以鋼筋混凝土制成截頭圓錐體(底部墊鋼板)的重錘，；起重設(shè)備的能力為8—15t，—。 3．主路堤在施工中或完工后，如能確定反壓護(hù)道下面的地基強(qiáng)度已增長到要求的值，則可將反壓護(hù)道的超載部分挖除，并用這些材料填筑主路堤。每層鋪筑要有一定的向個傾斜坡度，以便排水。 現(xiàn)對各種加固處理方法分述如下： 一、反壓護(hù)道法和堆土預(yù)壓法 反壓護(hù)道法主要指路堤在施工中達(dá)不到要求的滑動破壞安全系數(shù)時，反壓主路堤兩側(cè)，預(yù)期達(dá)到路堤穩(wěn)定的一種處理方法。二是在地基表面預(yù)施沖擊動壓力，同樣達(dá)到完成沉降變形，增大地基土密實(shí)度，這類方法稱重錘夯實(shí)法。第二節(jié) 擠 密 法 擠密法以增大密實(shí)度為目的。應(yīng)當(dāng)注意：對于寬路堤，由于軟土厚度不一致，從而若在路堤下面殘留部分軟土，完工后會產(chǎn)生不利的不均勻沉降。 施工時，應(yīng)從路中線逐漸向兩側(cè)填筑。 二、強(qiáng)制換土法 該法是指把好土直接鋪撒在軟土地基表層，靠土的自重將軟土擠向周圍，從而換上好土的施工方法，也叫擠出換土法，見圖243。2．開挖邊坡的坡度。前者把軟土層全部鏟除換以好土，適用 [于軟土層厚度小于2m的地基；后者適用于軟弱層較厚，特別是上部軟土層較下部軟土層強(qiáng)度低得多，有可能發(fā)生滑動破壞或沉降量過大等情況的地基，見圖241所示。一、開挖換土法 當(dāng)采用挖掘機(jī)械，鏟除軟土層厚后換填好土，分層壓實(shí)的方法稱為開挖換土法。而濕軟地基除了有增大密實(shí)度的要求之外，更重要的是排除路基和地基內(nèi)水分的影響，兩者兼顧的主要方法為排水固結(jié)法。軟土地基其自身的工程性質(zhì)差，往往不能滿足路基及橋涵基礎(chǔ)的要求，從增大密實(shí)度著眼，采取一定的加固處理措施，以提高地基的整體強(qiáng)度和穩(wěn)定性，減小成形后的沉降與變形。 此外當(dāng)路基受到地表長期積水，尤其是地下水位較高的影響，滲入路基土體的水分，使土體 [過濕而降低路基強(qiáng)度。 第四章 濕軟地基處理路基敷設(shè)于天然地基上，自身荷載較大，要求地基應(yīng)具有足夠的承載能力，以保持地基穩(wěn)定，另外應(yīng)使某些自然因素(如地下水、坑穴、脹縮等)不致產(chǎn)生對路基的有害變形。在使用核子密度儀時，事先應(yīng)與規(guī)定試驗(yàn)方法作對比試驗(yàn)而進(jìn)行標(biāo)定。不論何種路堤，碾壓都必須確保均勻密實(shí)。 4．土石混填路堤的壓實(shí)要根據(jù)混合料中巨粒土含量的多少來確定。 填石路堤所要求的密實(shí)度所需的碾壓遍數(shù)(或夯壓遍數(shù))應(yīng)經(jīng)過試驗(yàn)確定。碾壓時要求均勻壓實(shí)，不得漏壓。 3．填石路堤在壓實(shí)前，應(yīng)先用大型推土機(jī)推鋪平整，個別不平處，應(yīng)用人工配合，用細(xì)石屑找平。含水量過大時，應(yīng)將土翻曬至要求的含水量再碾壓；含水量過小時，需均勻曬水后再進(jìn)行碾壓。采用振動壓路機(jī)碾壓時，第一遍應(yīng)靜壓，第二遍開始用振動壓實(shí)。 2．各種壓實(shí)機(jī)具碾壓不同土類的適宜厚度和所需壓實(shí)遍數(shù)與填土的實(shí)際含水量(最佳含水量土2％以內(nèi))及所要求的壓實(shí)度大小有關(guān)，應(yīng)根據(jù)要求的壓實(shí)度，在做試驗(yàn)段時加以確定。路基要求的壓實(shí)度根據(jù)填挖類型和公路等級及路堤填筑的高度而定(見表235)。這是因?yàn)槭瘔K本身是不能壓縮的，只要石塊之間大部分縫隙已緊密靠攏，則重型壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí)時，路堤應(yīng)可達(dá)到穩(wěn)定，不能有下沉輪跡，故可判為密實(shí)狀態(tài)。但無定量值的規(guī)定，且只限于有此種裝置的壓路機(jī)。我國城市道路路基工程施工及驗(yàn)收規(guī)范規(guī)定，填石路堤需用重型壓路機(jī)或振動壓路機(jī)分層碾壓，表面不得有波浪、松動現(xiàn)象，路床頂面壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)是12—15t壓路機(jī)的碾壓輪跡深度不應(yīng)大于5mm。 填石路堤包括分層填筑和傾填爆破石塊的路堤，不能用土質(zhì)路基的壓實(shí)度來判定路基的密實(shí)程度。對于鋪筑中級或低級路面的三、四級公路路基，以及南方多雨地區(qū)天然土的含水量較大時，允許采用表236輕型擊實(shí)試驗(yàn)法求得的路基壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。 壓實(shí)度K就是現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定的路基壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。 四、土基壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn) 土基野外施工，受種種條件限制，不能達(dá)到室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)所得的最大干容重，應(yīng)予以適當(dāng)降低。壓實(shí)時，相鄰兩次的輪跡應(yīng)重迭輪寬的1／3，保持壓實(shí)均勻，不漏壓，對于壓不到的邊角，應(yīng)輔以人力或小型機(jī)具夯實(shí)。表2—34所列是在最佳含水量條件下，土質(zhì)在幾類壓實(shí)機(jī)具作用時的強(qiáng)度，可供選擇機(jī)具和控制壓實(shí)功能時參考。一般認(rèn)為，壓實(shí)時的單位壓力，不應(yīng)超過土的強(qiáng)度極限。表233是各種土質(zhì)適宜的碾壓機(jī)械的建議。對于粘性土，則宜選用碾壓式或夯擊式，振動式較差甚至無效。 不同壓實(shí)機(jī)具，適用于不同土質(zhì)及不同土層厚度等條件，這些都是壓實(shí)機(jī)具的主要依據(jù)，表232所列的是幾種常用機(jī)具的一般技術(shù)特性。振動式中有振動器、振動壓路機(jī)等。碾壓式(又稱靜力碾壓式)，包括光面碾(普通的兩輪和三輪壓路機(jī))、羊足碾和氣胎碾等幾種。 三、壓路機(jī)的選擇與操作 壓實(shí)機(jī)具的選擇以及合理的操作，則是影響土基壓實(shí)效果的另一綜合因素。一般情況下，夯實(shí)不宜超過20cm，12—15t光面壓路機(jī)，不宜超過25cm，振動壓路機(jī)或夯擊機(jī)，宜以 50cm為限。4．壓實(shí)厚度對壓實(shí)效果的影響 相同壓實(shí)條件下(土質(zhì)、含水量與壓實(shí)功能不變)實(shí)測土層不同深度的密實(shí)度(γ或壓實(shí)度)可得知，密實(shí)度隨深度遞減，表層5cm最高。相比之下，嚴(yán)格控制最佳含水量，要比增加壓實(shí)功能收效大得多。但必須指出，用增加壓實(shí)功能的辦法，賴以提高土基強(qiáng)度的效果，有一定限度。 3．壓實(shí)功能對壓實(shí)的影響 壓實(shí)功能(指壓實(shí)工具的質(zhì)量、碾壓次數(shù)或錘落高度、作用時間等)對壓實(shí)效果的影響，是除含水量之外的另一個重要因素。其機(jī)理在于土粒愈細(xì)，比表面積愈大，土粒表面水膜所需的含水量就愈多，加之粘土中含有親水性較高膠體物質(zhì)所致。 1．含水量對壓實(shí)的影響 1)含水量ω與密實(shí)度(以干容重／度量)的關(guān)系 2)含水量加與土的水穩(wěn)定性的關(guān)系 2．土質(zhì)對壓實(shí)效果的影響土質(zhì)對壓實(shí)效果的影響很大。內(nèi)因指土質(zhì)和濕度，外因指壓實(shí)功能(如機(jī)械性能、壓實(shí)時間與速度、土層厚度)及壓實(shí)時外界自然和人為的其他因素等。 通過大量的試驗(yàn)和工程實(shí)踐已證明：土基壓實(shí)后，路基的塑性變形、滲透系數(shù)、毛細(xì)水作用及隔溫性能等，均有明顯改善。 土是三相體，土粒為骨架，顆粒之間的孔隙為水分和氣體所占據(jù)。為使路基具有足夠的強(qiáng)度與穩(wěn)定性，必須予以壓實(shí)，以提高其密實(shí)程度。有關(guān)路基壓實(shí)，將在第三節(jié)作專門敘述。其他公路在路床頂面以下填筑30cm的砂類土，最大粒徑不大于15cm。當(dāng)石料含量小于70％時，土石可混合鋪填，但應(yīng)消除硬質(zhì)石塊集中的現(xiàn)象。 混合料中石料的含量多少將影響壓實(shí)效果。 土石路堤必須分層填筑，分層壓實(shí)。土石混合料中石料強(qiáng)度大于20MPa時，石塊最大尺寸不得超過壓實(shí)層厚的2／3，否則應(yīng)予剔除。其他公路填石路堤路床頂面以下30cm范圍內(nèi)填筑應(yīng)符合路床要求的土并壓實(shí)，填料最大粒徑不應(yīng)大于15cm。 傾填只能在路基下部進(jìn)行，而在路床底面下不小于1．Om的范圍內(nèi)仍應(yīng)分層填筑壓實(shí)。傾填時，路堤邊坡坡腳應(yīng)用直徑大于30em的硬質(zhì)石料碼砌。 高等級公路和鋪設(shè)高級路面的其他等級公路的填石路堤均應(yīng)分層填筑，分層壓實(shí)。石料的最大粒徑不宜超過層厚的2／3。 4)填石路堤的填筑方法 填石路堤的填筑，其基底處理同填土路堤。 ③凡不因潮濕及凍融而變更其體積的優(yōu)良土 應(yīng)填在上層，強(qiáng)度(形變模量)較小的土應(yīng)填在下層。 ②不同性質(zhì)的土應(yīng)分別填筑，不得混填。一般應(yīng)遵循以下原則： ①以透水性較小的土填筑路堤下層時，其頂面應(yīng)做成4％的雙向橫坡。其中沿橫斷面挖方的一側(cè)，在行車范圍之內(nèi)的寬度不足一個行車道寬度時，應(yīng)挖夠一個行車道寬度，其上路床深度范圍之內(nèi)的原地面土應(yīng)予以挖除換填，并按上路床填方的要求施工。嚴(yán)禁將薄層新填土貼在原邊坡的表面。 ④混合填筑 當(dāng)高等級公路路線穿過深谷陡坡，尤其是要求上部的壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)較高時，施工時下層采用橫向填筑，上層采用水平分層填筑，此種方法稱為混合填筑法。此法不易壓實(shí)，且還有沉陷不均勻的缺點(diǎn)。的地段可用此法施工。依縱坡方向分層、逐層推土填筑。此法施工操作方便、安全、壓實(shí)質(zhì)量容易保證。 1)填筑方式 ①水平分層填筑 填筑時按照橫斷面全寬分成水平層次，逐層向上填筑。 4)路堤修筑范圍內(nèi)，原地面的坑、洞、墓穴等，應(yīng)用原地的土或砂性土回填，并按規(guī)定進(jìn)行壓實(shí)。在深耕地段，必要時應(yīng)將松土翻挖，土塊打碎，然后回填、整平、壓實(shí)。 2)當(dāng)路基受到地下水影響時，應(yīng)予以攔截或排除，引地下水至路堤基礎(chǔ)范圍之外，再進(jìn)行填方壓實(shí)。橫坡陡于1：5時，原地面應(yīng)挖成臺階，臺階寬度不小于1m，高不小于0．5m(見圖23—2)。對于一般的路堤基底處理，應(yīng)按下列規(guī)定執(zhí)行： 1)基底土密實(shí)，且地面橫坡不陡于1：10時，經(jīng)碾壓符合要求后，可直接在地面上修筑路堤(但在不填不挖或路堤高度小于1m的地段，應(yīng)清除草皮等雜物)。 3．基底處理 路堤基底的處理是保證路堤穩(wěn)定、堅固極為重要的措施。在選擇填料時，一方面要考慮料源和經(jīng)濟(jì)性，另一方面要顧及填料的性質(zhì)是否合適。第二節(jié) 路基填筑施工工藝流程一、 路基填筑施工的工藝流程圖 二、路基填筑施工的主要工序 路基填筑施工的主要工序有料場選擇、基底處理、填筑和碾壓。 3．鋼渣、粉煤灰等材料，可用作路堤填料，其他工業(yè)廢渣在使用前應(yīng)進(jìn)行有害物質(zhì)的含量試驗(yàn)，避免有害物質(zhì)超標(biāo)，污染環(huán)境。 2．液限大于50％、塑性指數(shù)大于26的土，以及含水量超過規(guī)定的土，不得直接作為路堤填料。 二、規(guī)范中對路基用土的規(guī)定 《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ033—95)及《公路軟土地基路堤設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ 027—96)中對路基用土還有如下規(guī)定： 1．路堤填料不得使用淤泥、沼澤土、凍土、有機(jī)土、含草皮土、生活垃圾、樹根和含有腐朽物質(zhì)的土。膨脹性重粘土，特別是蒙脫土更是不良的路基土。 8．易風(fēng)化的軟質(zhì)巖石(如泥灰?guī)r、硅藻巖等) 浸水后易崩解，強(qiáng)度顯著降低，變形量大，一般不宜作路堤填筑材料。伊里土分布在華中和華北地區(qū)，其性質(zhì)介于上述兩者之間。蒙脫土主要分布在東北地區(qū)，其塑性大，吸濕后膨脹強(qiáng)烈，干燥時收縮大，透水性極低，壓縮性大，抗剪強(qiáng)度低。 7．膨脹性重粘土 幾乎不透水，粘結(jié)力特強(qiáng)，濕時膨脹性和塑性