桩基工程
路基压实工程技术
针对全国不同地域的筑路材料以及路基工程特点,大规模地开展了大粒径碎石、土石混填、新老路基结合部处治、路桥过度段等路基技术研究,初步解决了一般路基稳定和各类软弱土处治等问题。交通部公路科学研究院对填石路基和碎石土路基压实方法以及压实标准开展了系统研究,提出了配合现场压实机械对不同级配特征填料压实的较佳振动频率、激振力和振动时间指标。交通部公路科学研究院还与山东大学合作对细粒土以及含粗粒的细粒土的压实性能存在的问题,尤其针对在现行规范中没有考虑土类和级配对最佳击实功能的影响问题开展了研究,提出了细粒土不同级配特征的室内击实试验的最佳击实功能指标等。在“十五”期间,西部交通建设科研项目设立了15个课题,开展了不同填筑材料的路基压实技术研究,取得了丰富的研究成果,提出了不同典型土类的公路路基压实工程技术,为公路建设的高效、安全和高质量发展奠定了技术基础。
(1)地基处理技术水平提高和普及
地基处理技术水平的提高和普及在我国发展都很快。地基处理技术水平提高反映在下述几个方面:为了满足土木工程建设对地基处理的要求,我国引进和发展了多种地基处理新技术。在引进处理方法的同时,也引进了新的处理机械,新的处理材料和新的施工工艺。到目前为止,可以说,国外有的地基处理方法,我国基本上都有。各地还因地制宜地发展了许多适合我国国情的地基处理技术,取得了良好的经济效益和社会效益,如低强度桩复合地基技术和孔内夯扩技术等;我国在地基综合处理能力方面提高很快。如在澳门机场建设中,综合应用了换填法、排水固结法、振冲挤密法和碾压法等多种处理技术;地基处理技术水平提高还反映在各种地基处理方法施工工艺不断完善,施工能力不断提高。
近些年来,地基处理技术不断普及越来越多的土木工程技术人员了解和掌握了各种地基处理技术、地基处理设计方法、施工工艺、检测手段,并在实践中应用。与土木工程有关的高等院校、科研单位积极开展地基处理技术的研究、开发、推广和应用。从事地基处理的专业施工队伍不断增多。地基问题处理得恰当与否、关系到整个工程质量、投资和进度,其重要性已越来越多的被人们所认识。通过工程实践,人们对各种地基处理方法的优缺点有了进一步了解,选用合理的地基处理方法方面减少了盲目性。多数单位能够根据工程实际情况,因地制宜,选用技术先进、经济合理的地基处理方案,并能注意综合应用各种地基处理技术,使方案选用更为合理。
由于工程实践需求的推动,地基处理领域的著作和刊物的出版,各种形式的学术讨论会、地基处理技术培训班的举行,促进了地基处理技术的普及,也促进了地基处理技术的不断提高。
(2)地基处理队伍不断扩大
地基处理技术发展还反映在地基处理队伍的不断扩大。从事地基处理施工的专业队伍不断增加,很多土建施工单位也从事地基处理施工。除施工队伍外,从事地基处理机械生产的企业发展也很快。在地基处理施工机械方面,与国外的差距在逐步减小,并研制了许多新产品。从科研、设计、施工、检测几个环节的专业技术队伍已经形成,并发展壮大。
(3)地基处理理论的发展
我国地基处理发展还反映在理论上的进步。探讨加固机理、改进施工机械和施工工艺、发展检验手段,提高处理效果,改进设计方法,每一种地基处理方法都在上述几个方面取得不少进展。以排水固结法为例,在竖向排水通道设置方面从普通砂井、到袋装砂井、到塑料排水带的应用,材料和施工工艺发展都很快;在理论方面,考虑井阻的砂井固结理论,超载预压对消除次固结变形的作用、真空预压固结理论、真空联合堆载预压加固理论,以及对塑料排水带的有效加固深度等方面研究取得了不少的进展。除了针对各种地基处理方法的理论研究得到发展外,对一般规律的研究也取得不少成果,如:复合地基理论、地基处理方法选用的人工智能辅助决策系统、地基处理方法选用多因素分析法等。特别是复合地基理论发展更快。复合地基概念从狭义复合地基发展到广义复合地基,形成了较系统的广义复合地基理论。对复合地基进行了合理的分类,研究了各类复合地基的形成条件,工作性状,研究了基础刚度对复合地基性状的影响。发展了按沉降控制复合地基设计和复合地基优化设计思路。复合地基理论的发展有效地推动了复合地基技术的工程应用,也有效促进了地基处理水平的提高。
总之,地基处理技术在我国得到广泛的普及、地基处理水平得到不断提高。地基处理技术已得到土木工程界的各个部门,如勘察、设计、施工、监理、教学、科研和管理部门的关心和重视。地基处理技术的进步带来了巨大的经济效益和社会效益。应该说我国地基处理技术总体上达到世界先进水平。
(4)地基处理
对于砂砾石覆盖层主要是防渗和加密处理。1958年引进混凝土防渗墙技术,先后在青岛月子口水库和北京密云水库试验成功柱列式和槽板式混凝土防渗墙;1958年于毛家村水库试验成功袖阀套管法砂砾石灌浆技术,并在密云水库深覆盖层地段做了一段灌浆帷幕,都已正常运行近50年。由于技术和经济上的原因,混凝土防渗墙得到推广应用,而灌浆技术则用得较少。高压喷射灌浆技术从旋喷发展到定喷和摆喷,形成的柱列和板墙可以起防渗作用,由于其价位低而在中小型工程及临时性工程中应用较广。无粘性土的加密主要采用振冲和强夯。近年来结合堤防工程的需要,开发了一些建造薄防渗墙的设备和技术,取得明显的技术经济效益。
对于软粘土地基,主要有砂井排水预压、振冲置换等加固方法,并采用筏式基础加大上层建筑物刚度以适应地基沉降;应用补偿基础原理加大基础埋置深度以提高地基承载力等结构措施。桩基也是常用的措施,但采取地基和上层结构相结合的措施,在沿海滨湖地区成功建造了众多大型水闸。
对于易液化砂土的处理,除挖除、振冲加密、强夯等措施外,也常用加压重、围封等措施增加其约束应力,以结构和土工相结合的方法进行处理。