ALLU地基板块稳定方法在软基处理中的应用研究董鹏程

ALLU地基板块稳定方法在软基处理中的应用研究董鹏程

董鹏程

（山西路桥第一工程有限责任公司山西太原030006）

【摘要】地基板块稳定方法软基处理不同于以往传统的地基处理，是改善地基土质应力和承载力的过程，通过对软土地基的概念及工程性质分析，详细阐述ALLU地基板块稳定方法的特点及原理、施工工艺及质量控制要点以及经济效益分析、推广前景。

【关键词】软土地基；ALLU地基板块稳定；应用研究

【中图分类号】U416.1【文献标识码】A【文章编号】1002-8544（2017）20-0099-02

目前，公路建设发展速度迅猛，但随之暴露出的因路基沉陷而引发的道路质量事故时有发生，其中属于因软基处理不当而引发的事故占有较大的比例。因此，路基地基处理的质量优劣决定公路建设的整体质量及使用寿命。在施工中，凡地基承载力达不到其承载要求，或虽在建筑物施工时能达到要求，但在后期使用过程中，由于地基本身的原因或水的影响使得地基失稳，造成建筑物沉降过大或不均匀沉降以致彻底破坏建筑物的不良地基都应视为软基而认真对待。

1.软土的概念及工程性质

1.1概念

一般指外观以灰色为主，天然孔隙比大于或等于1.0,且天然含水量大于液限的细粒土。

1.2工程性质

含水量高切孔隙比大；压缩性高；强度低；变形量大；压缩稳定所需的时间长；侧向变形较大。

2.ALLU地基板块稳定方法特点及原理

2.1特点

该方法是通过软土地基的强度和动态硬度的全新地基稳定作业方法，该方法的目的是对软土地基进行处理，增加软土地基的强度，改善软土的变形特性（减少沉降），增加软土的动态稳定性、提高地基承载力的一种综合治理的方法。该方法具有以下应用特点：

（1）可快速进行地基改良，适用于不同的地基土质条件。

（2）经济有效，节省材料和能耗。

（3）在改善土质的工程特性的同时还可以与周围已有结构很好的结合（如对不同沉降地的维护）。

（4）最大限度的利用原状土，并减少由此带来的污染和处置场地以及运输的费用。

2.2地基板块稳定软基处理方法的工作原理

采用在原有土质中加入一定比例的干或湿的介质并与原状土质进行混合，对软土地基在工地现场进行固化，来达到地基稳定并提高地基承载力的作业方法。在稳定过程中，所加介质可以是一种物质或多种物质的混合物，如水泥、粉煤灰或炉灰。

3.工艺流程

板块地基稳定方法是通过在松软地质中添加一定干粉介质从而达到稳定地基，减少沉降的一种地基处理方法。其工艺流程为：

3.1将ALLUPM强力搅拌头安装至现场挖掘机上。

3.2将掺加介质加入ALLUPF压力输料机内。

3.3确定掺加介质的传输速度、搅拌速度、喷气压力、单位时间喷入量。

3.4检测搅拌的均匀性及搅拌深度。

3.5整平并碾压密实。

4.主要设备

在工地现场：采用ALLUPF压力输料罐车加料，采用ALLUPM与挖掘机配合进行稳定拌合，作业过程由ALLUDAC控制系统控制。具体见ALLU稳定系统设备配置图。

图1ALLU稳定系统设备配置图

4.1ALLUPF压力输料机

是通过压缩空气经输料管将固化用干粉直接输送到地下PF的滚轴的中间。在输料速度为5kg/s时，最大输料距离可达到75m，自带发动机和履带底盘，在工地现场可以自行。

4.2ALLUPM强力搅拌头

是一种安装于液压挖掘机的多功能混合搅拌工具。这一辅具安装于挖掘机上，可将普通挖掘机转变为机动、高效的混合搅拌设备。搅拌头宽1.5米，直径0.75米。

4.3ALLUDAC控制系统

是对加料进行检测、控制、汇总报告的装置。也是地基板块稳定系统的操作控制器，在驾驶员和设备之间建立人机对话界面，其所记录的数据可以被传输到其他计算机作为质量控制资料储存。

5.质量控制要点

5.1现场勘测

在进行地基板块稳定处理前，必须对现场土质特性进行现场勘测和实验室测试。可以采用CPT测试和地质钻探获取设计所需的有效信息。同时，采集在实验室试验所需的土样。

5.2需要通过试验确定的土质分类和化学特性指标

如含水率和密度、颗粒度和细粉状物的含量、有机质含量、液限、塑限、塑性指数、PH值等。

5.3稳定剂的选择

通常选用水化稳定剂（如水泥），几乎可以与所有的土质进行混合。稳定剂的类型还有：石灰、炼铁炉炉渣、粉煤灰、石膏、特殊添加剂等。

5.4稳定剂掺量的确定

以水泥为例，如表1。

表1

5.5原地面平整后，并经掺加稳定剂搅拌均匀后，进行原地面压实。压实作业操作时应遵循先轻后重、先慢后快、先边后中的原则。碾压应保证左右相邻两压实带有40cm的重叠量，以保证碾压质量，直至达到规定要求为止。

5.6施工结束后，为保证稳定效果，加强后期养护，养生期不低于7天，以保证后期强度的增长。

5.7进行后期质量跟踪与监控。

6.经济效益分析

同以往常用换填法进行比较，地基板块稳定方法具有经济、灵活，节约材料和能源，减少工地运输和材料运输量的优点。经济效益分析如下：一条新路（路长100米，宽10米）设计中无法避开，必须建造在非常松软的黏土/泥地上，可选用的方法为：换土法、打桩法和地基板块稳定法，处理深度5米，具体工程造价比较如下：

A、换土法：每延米需要挖掘的总量约为50立方，挖装运单价15元/立方，每延米公路造价为750元；

B、打桩法（桩基础加平台）：按每米6根φ250mm预制桩，2m×2m梅花形布置，桩长8米计算，每延米公路预制桩造价为20元/米×6根×8米/根=480元；平台厚度25cm，每延米公路平台造价为40元/平米×10平米=400元。合计每延米公路造价为480元+400元=880元；

C、单价板块稳定法：每延米需要稳定材料量50立方，稳定造价12元/立方，延米公路造价为600元。

通过比较，地基板块稳定法可有效节约工程成本，较为经济适用，具有较好的推广前景。

7.结束语

应用ALLU地基板块稳定处理系统可一次性完成地基处理，是一种具有高效和节约成本处理软土的工程施工方法。从环保角度考虑，地基板块稳定方法对周围环境影响最小，在稳定施工期间的震动和噪音也是最低的，具有非常好的应用前景。从对不同的地基处理效果，不难看出，采用较低的工程造价可以实现高质量的地基稳定基础。随着人们积极研究和开发更有效的稳定剂和混合工具，越来越多的工程领域可以应用该地基稳定处理方法，同时也提高地基稳定处理方法与传统作业方法的竞争力。

参考文献

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[3]许二敏,李存伟.公路工程软基处理技术探讨[J].科技传播，2011,12:136+138.