软土地基的治理（精选11篇）
软土地基的治理 第1篇
关键词：公路,软土地基,治理方法
在公路建设中, 不可避免地会遇到软土地基问题。软土地基具有含水量高, 天然孔隙比大, 压缩性高, 渗透性小, 抗剪强度低等不利的工程性质。如果对软土地基处理不当, 将会使路基沉降过大, 导致路堤失去稳定, 路面开裂, 桥台与路基的沉降不同而产生桥头锚台, 路基中心沉降过大引起涵管弯曲和路基路面横坡变小等问题, 甚至造成路基严重破坏。因此, 从高标准, 高质量的使用要求出发, 因地制宜, 合理可行地处理好软土地基, 是建设高标准公路必不可少的一个环节。
1 治理软土地基的必要性
我国地幅辽阔, 地质情况复杂, 不同地方的软土也各不相同, 主要包括软粘性土, 淤泥、淤泥质土、泥炭质及泥炭等5种类型。这些软土的物理性能虽然有所差异, 但都有如下共性:天然含水量高, 孔隙比大。通常含水量在34%-72%之间, 孔隙比大于1.0。压缩性高, 压缩系数一般为0.5mm-2.0mm有甚至超4.5mm。抗剪强度低, 流变性显著不著, 不排水快剪内摩擦角接近于0。快剪粘聚力约为10KPa, 内聚力小于25KPa, 容许承载力小于100KPa, 长期抗剪强度只有一般抗剪强度的40%-80%, 透水性差, 具有触变性。软土一旦受振动, 强度明显降低, 甚至形成流动状态。
由于软土具有以上共性, 如果软土地基处理得不恰当, 不彻底, 那么公路建成通车后, 路基再出现不均匀的沉降, 就会导致路面结构层出现裂缝, 不但影响通车, 而且将大量增加维护费用, 处理起来也比较复杂。因此, 路基施工中, 必须高度重视软土地基的处理。
2 软土地基处理方法
2.1 表层处理法。
表层处理法用于地表面极软弱的情况。该法是通过排水, 敷设或增添材料等办法, 提高地表强度, 防止地基局部剪切变形, 保证施工机械作业同时尽可能把填土荷载均匀地分布于地基上。属于这类处理方法的有:表层排水法, 砂垫层法, 敷设材料法, 添加剂法等等。
2.2 表层排水法。
对土质较了因含水量过大而导致的软土地基, 在填土之前, 地表面开挖沟槽, 排除地表水, 同时降低地基表层部分的含水率, 以保障施工机械进行, 为了发挥开挖出的沟槽在施工中达到盲沟的效果, 应回填透水性好的砂砾或碎石。
2.3 砂垫层法。
对于地基上部软土层极薄且含水量大时, 在软土地基上敷垫0.5~1.2m左右厚的砂垫层。这样可达到固结软土层, 使砂垫层起到上部排水层作用;同时, 砂垫层又成为填土内的地下排水层, 以降低填土内的水位, 在进行填土及地基处理施工时, 为施工机械提供良好的通行条件。a.设计。如果采用机械施工, 在确定砂垫层厚度时, 应考虑机械的重量、轮胎对地面接触压力、偏心程度及软土地基表层强度等。在极软地基上, 仅用砂垫层来确保大型施工机械的通行, 往往需要较厚的砂垫层, 是不经济的, 所以常与表层排水或敷材料等法并用。填土面积大且排水距离长, 预计有多处地下水渗出时, 若仅用山砂作为垫层, 不能获得充分排水效果, 应采用设置盲沟, 砂垫层内的排水距离宜短不宜长。b.施工。砂垫层施工时应设放样板。摊铺作业一般采用自卸汽车与推土机联合操作。要尽量做到均匀一致, 用透水性差的粉土作填料时, 其坡脚附近的砂垫层一旦被土覆盖, 就有可能防碍侧向排水, 因此对砂垫层的端部都要妥善处理。c.敷垫材料法。对于地基土层不均匀, 可能发生局部不均匀沉降和侧向变位, 可利用所敷垫材料的抗剪和拉抗力, 来增强施工机械的通行, 均匀地支承填土荷载、减少地基局部沉降和侧向变化, 以提高地基的支承能力。d.添加剂法。对于表层为粘性土时, 在表层粘性土内渗入添加剂, 改善地基的压缩性能和强度特性, 以保证施工机械的行驶。同时也可达到提高填土稳定及固结的效果。添加材料通常使用的是生石灰, 熟石灰和水泥。石灰类添加材料通过现场拌和或厂拌除了降低土壤含水量, 产生团粒效果外, 对被固结的土随着时间的推移会发生化学性固结, 使粘土成分发生质的变化, 从而促进土体稳定。e.置换法。本法是以优质土置换软弱土, 确保填土稳定和减少沉降量。施工方法分有人工挖掘置换和借填土自重或用爆炸法将软弱土挤出的强制置换, 其施工都比较容易, 多数情况下能在短时间内达到所要求的目的, 从可靠性来说人工挖掘置换较优。置换材料应采用即使受到水浸也不致降低承载力的粗粒土, 但必须进行充分压实。
2.4 加载法。
加载法是为了预先促进软土地基沉降, 增加地基强度, 以防止设置在填土上或邻接填土的路面和构造物或者埋入填土内的构造物发生有害沉降而导致破坏。促进地基固结沉降的方法有:在地基上增加总压办法, 减少土中的间隙水压提高有效应力法等。前者用填土荷载时, 一般为填土加载法, 后者又可分通过并点, 竖井等的降低地下水法和在地表面铺砂。覆盖不透水膜使之形成真空, 依靠大气压力加载来促进固结的大气压加载法。采用填土加载法时, 须注意地基的稳定状态。而降低地下水法和大气压加载法则不必担心地基遭到破坏, 但受到地基适应性的限制且工程费用大, 一般不采用, 上述方法都很少单独采用。
3 软土地基的加固
3.1 对于表层有密实土层 (硬壳层) 时, 应充分
利用作为天然地基的持力层, “轻基浅埋”是我国软土地区总结出来的非常好的经验。
3.2 减少建筑物作用在地基上的压力, 如采用
轻型结构、轻质墙体、空心构件, 把地下室设置成半地下室等, 甚至是浮式基础。
3.3 当建筑物变形的要求较高时, 采用较小的地基承载力。
3.4 铺设砂垫层。
一方面可以减少作用在软土上的附加压力, 减少建筑物的沉降;另一方面有利于软土中水分的排除, 缩短土层固结时间是建筑物沉降较快地达到稳定。
3.5 采用砂井、砂井预压, 电渗法等促使土层
排水固结, 以提高地基承载力, 当黏土中夹有薄砂层或石层时, 更有利于采用砂井预压加固的办法来减少土的压缩性, 提高地基承载力。
3.6 当软土地基加载过大过快时, 容易发生地
基土塑流挤出的现象, 防止软土塑流挤出的措施有以下三条。a.控制施工速度和加载速率不要太快, 可通过现场加载试验进行观测, 根据沉降情况控制加载速度, 掌握加载间隔时间, 使地基逐渐固结, 强度逐渐提高, 这样可使地基土不发生塑流挤出。b.在建筑物四周打板桩围墙, 能防止地基软土的挤出, 板桩应有足够的刚度和锁口抗拉力, 以抵抗向外的水平拉力, 但此法用料较多, 应用不广。c.用反压法防止地基土塑流挤出, 这是因为软土是否会发生塑流挤出, 主要取决于作用在基底平面处的土体上的压力要取决于作用于地基底平面处的土体上的压力差。压力小, 发生塑流挤出的可能就小, 如在基础两侧堆土反压, 即可减少压力差, 增加地基的稳定性。
4 根据地质条件、施工条件选用加固方法
4.1 设计时应考虑用地, 工期及用料情况。
施工时占地宜多, 合理地施工工期, 不宜排的太紧;材料的选择为易得到的材料, 最好就地取材, 这是考虑选择地基加固方法的重要因素。
4.2 施工采用科学的管理方法。
施工管理的影响, 虽然选用了较好的地基加固方法, 但由于施工管理不善, 造成地基扰动, 或者由于机械行走路线不合理, 使地基加固不均匀, 或者使灵敏性大的软弱地基受到冲击振动, 造成施工后场地沉降不均匀, 失去了加固的意义。
4.3 根据场地环境条件选择加固方法。
要考虑加固地基对周围环境的影响。例如, 新填土会对原有道路、房屋产生侧向挤压位移或沉降;采用强夯、打桩等施工时, 有噪声扰民, 采用填土堆载时有大量的土料进出工地, 影响交通和环境;采用降低水位法时, 要考虑到周围地基的附加下降。
结束语:软土地基的强度或变形的问题是工程土中必须十分注意的问题, 过大的沉降及不均匀的沉降造成软土地区大量工程事故。因此, 在软土地区进行设计与施工的建筑物与构筑物时, 必须从地基、建筑、结构、施工、使用等多个方面综合考虑, 采取相应的措施, 减少地基的不均匀沉降, 保证建筑物的正常使用。
参考文献
[1]周爱忠, 雷和全, 浅谈深圳地区市政道路工程中软弱地基的处理[J].地基处理, 1999, 10 (3) 52-57.[1]周爱忠, 雷和全, 浅谈深圳地区市政道路工程中软弱地基的处理[J].地基处理, 1999, 10 (3) 52-57.
[2]地基处理手册 (第二版) 编写委员会, 地基处理手册[M].北京:中国建筑工业出版社, 2000:255-266.[2]地基处理手册 (第二版) 编写委员会, 地基处理手册[M].北京:中国建筑工业出版社, 2000:255-266.
软土地基的处理 第2篇
【关键词】承载力系数；摩擦角；承载力；粘性土
第1章 软土及软土地基
软土及软土地基具有以下特点：
天然含水率（w）高、空隙比大、强度低、压缩性高、透水性低、灵敏度高，粘聚力（c）小。一般含水率可高达40%-120%，高于液限，空隙比>1.0，塑性指数约20左右，强度Cu=5-30Kpa，压缩系数a=0.8-3.5，渗透系数（K）小，一般小于1×10-6cm？s；灵敏读度系数约2-10。这类土属中-高压缩性，压缩量大，排水固结缓慢，地基稳定性差。
第2章 汉洪高速公路的软基处理
2.1工程简介
武汉市沌口至水洪口高速公路（简称汉洪高速）是武汉市规划建设七条快速出口通道之一，项目起于武汉经济技术开发区城市主干道梅子路，起点桩号k5+520，经开发区沌口街、蔡甸区军山街、汉南区乌金农场、邓南镇、汉南农场，终点接上汉荆一级公路新滩口东荆河大桥，项目终点桩号k51+551，路线全长46.031km，汉南连接线长2.542km。软土路基长度25.24km，占路线长度的55%。
由于工程沿线较为广泛地存在软土及岩溶等不良地质，工程地质条件较复杂，不同的地貌分区，其工程地质条件也不同。
河漫滩区：主要分布在本线起点k6+700～k9+000，沿线河流也有分布，地势平坦，季节性浸水，路线一般以桥通过。上覆第四系松散亚粘土、淤泥质亚粘土、砂层，厚21.0～37.4m，下伏二叠系灰岩、砂岩、泥岩，强～弱风化。亚粘土、淤泥质亚粘土、砂层强度低，压缩性高、不宜做桥基础持力层。基岩强度高，埋深大、为较好持力层，基础类型可采用桩基础，但要充分考虑灰岩岩溶发育的影响。
冲积平原区：地势平坦开阔，路线以填方通过，出露岩性上部为亚粘土、淤泥质亚粘土、饱和软粘土，局部夹淤泥，总厚12.5～31.8m，下部为粉细砂。该区工程地质条件差，易出现路堤失稳、沉降过大、不均匀沉降等问题，地基需要处理。
2.2软基处理方法
塑料排水板法
⑴塑料排水板采用B0型，结构形式为粘合式，外型尺寸均匀，厚度为4.0～5.0mm，宽度为10cm，塑料排水板应采用原生塑料，塑料排水板应为带刻度可测深塑料排水板。
⑵材料要求：
塑料排水板的纵向通水量应大于30cm3/s（侧压为350KPa）；复合体抗拉强度>1.2KN/10cm（延伸率10%），芯板的压屈强度>350 KPa；滤膜渗透系数>5.0*10-4cm/s（试件在水中浸泡24小时）；滤膜等效孔径<75um；滤膜干拉强度大于2.5KN/m，滤膜湿拉强度大于2.0KN/m。
⑶塑料排水板施工注意事项
①塑料排水板施工之前必须编制施工组织设计，在施工组织设计得到审批后，方可进行塑料排水板的施工。
②施工技术人员对现场施工条件应进行全面了解，掌握现场全面情况及特点，还应熟悉设计文件以及地质资料。
③平整场地，布设工程测量基线，按施工图布放施工区域边界线，并办理验收手续。
④按设计分区放边界线，分别测量板位并作为标记，板位偏差不宜大于±30mm，且每区段的塑料排水板总量应与设计要求数量相同，塑料排水板施工设备的性能应符合以下规定：
a接地压力与处理地基的承载力相适应；
b导架高度、打设能力满足打设深度要求；
c机架垂直度调节方便；
d施工方便、进退、横移灵活，定位迅速准确；
e打设塑料排水板及上拨套管速度快，且易于控制打设深度；
f打设机定位时，管靴与板位标记的偏差控制在±70mm范围内；
g打设过程中应随时注意控制套管垂直度，其偏差应不大于±1.5%。
⑤必须按设计要求严格控制塑排排水板的打设标高，不得出现深度偏差，当发现地质情况变化、无法按设计要求打设时，应及时与现场监理人员联系并征得同意后方可变更打设标高。
⑥打设塑料排水板时严禁出现扭曲、断裂和撕破滤膜等现象。
⑦打设时回带长度不得超过50mm，且回带的根数不应超过打设总根数的5%。剪断塑料排水板时，砂垫层以上的外露长度应大于200mm。
⑧应检查每根板的情况，当符合验收标准时方可移机，打设下一根，否则须在邻近板位处补打。打设过程中应逐根进行自检，并按要求做好施工记录。
⑨打入地基的塑料排水板宜为整板，长度不足需要接长时必须按规范要求严格执行；
⑩一个区段塑料排水板验收合格后，应及时用砂垫层砂料仔细填满打设时在板周围形成的孔洞，并将塑料排水板外露部分埋置于砂垫层中。
第3章 建议
（1）在软土路段通过调整公路两侧水系及通道方法，尽量减少涵洞和人、机孔数量，在必须设涵洞和人、机孔的地方，尽量降低其顶面标高，以增加填土厚度。
（2）在软基施工前，提前做一些有关研究课题和软基处理试验路段，以便取得更准确的试验数据，指导和控制全部软土地基的处理。
（3）在总工期不变的情况下，对路基及路面工期作合理适当压缩，以保证全线软基预压期不少于180d，尽量减少工后沉降。
软土地基综合治理方法探讨 第3篇
1 软土地基的基本特点
1.1 含水量较高、孔隙比较大
软土的水分程度高, 因此土质之间的缝隙很大, 软土的有机成分少并且主要由粘土粒和粉土粒组成, 蒙脱石、高岭石、伊利石是主要的粘土成分。该矿石的形态细小并且是薄片的形式, 同时在表面还带有负电荷, 它会和周围的水和空气导电, 变成极水分子, 最后会吸在物体上, 形成一个个的水珠, 以其在不同的环境中沉积就会有不同的形态。
1.2 具有明显的流变性
软土在受力和受重的情况下, 会因力量的作用, 慢慢的变形, 并被力量慢慢剪切, 让原有的抗剪切力量减弱, 同时有可能在主体结构坍塌之后再产生起次要结构或辅助结构的沉降。
1.3 低强度
根据软土的性质, 软土多半都是水分大的沉积土, 自身的抗水抗压力不到20kPa, 有效范围内的摩擦角只有几度甚至没有。软土土质的抗压能力和测试方法与它本身的排水条件有很大的关联, 要想增大软土的抗压强度指标, 就要采用固结快剪的方式, 在软土受力的情况下, 假如软土有完全的排水功能和抗压力, 那么它的土质强度就能得到明显的改善。
1.4 渗透性小
软土的竖向渗透系数在 (10-6) cm～ (10-8) cm之间, 可是水平情况下的数值就要高些, 特别是在水平软土层夹砂的情况下。
2 软土地基处理方法
2.1 置换法
由于深层密实法中的几种方法都有加入高抗剪强度的材料, 置换软土中部分成分的加固机理, 与原有的土体共同组成复合地基, 达到加固地基的目的, 因此深层密实法有时也称为置换法。
2.2 排水固结法
在软土地基上加压并配合内部排水。加速软土地基的排水加快软土固结的处理方法称为排水固结法。适用于处理各类淤泥、淤泥质粘土及中填等饱和粘性土地基。软土地基在附加荷载的作用下, 逐渐排出孔隙水, 使孔隙比减小, 产生固结变形。在这个过程中, 随着土体超静隙水压力的逐渐扩散, 土的有效应力增加, 并使沉降提前完成或提高沉降速度。主要加固方法堆载预压法、砂井法、袋装砂井、真空预压法、电渗排水法、降低地下水位法、塑料排水板法。
2.3 换填垫层法
当软弱土层厚度不很大时, 可将路基面以下处理范围内的软弱土层部分或全部挖除。然后换填强度较大的土或其它稳定性能好、无侵蚀性的材料 (通常是渗水性好的中粗砂) 称为换填或垫层法。此法处理的经济实用高度为2m～3m。如果软弱土层厚度过大。则采用换填法会增加弃方与取土方量而增大工程成本。
通过换填具有较高抗剪强度的地基土, 从而达到增强地基承载力的目的, 满足构筑物对地基的要求。主要加固方法有换填、抛石挤淤、垫层、强夯挤淤几种。垫层法根据材料的不同可分为砂砾石垫层、碎石垫层、粉煤灰垫层、干渣垫层、土 (灰土、二灰) 垫层。代表方法有砂垫层法及换填法。
2.4 化学加固法
通过在软土地基中加入水泥或其它化学材料。进行软土地基处理的方法称为化学加固法。适用于处理砂土、粉土、淤泥质粘土、粉质粘土、粘土和一般人工填土, 也可以在处理裂隙岩体及已有构筑物地基加强中。水泥或其他化学材料注入土体后, 与土体发生化学反应, 吸收和挤出土中部分水与空气形成具有较高承载力的复合地基。主要加固方法:硅化法、粉喷桩、旋喷桩、注浆、水泥土搅拌法。
2.5 深层密实法
采用爆破、夯击、挤压和振动及加入抗剪强度高的材料等方法, 对地基深层的软弱土体进行振密和挤密的地基加固方法称为深层密实法。适用于软土厚度>3m的中厚软土的加固, 分布面积广的软基加固处理, 其加固深度可达到30m。通过振动、挤压使地基中土体密实、固结, 并利用加入的具有高抗剪强度的桩体材料置换部分软弱土体中的三相:气相、液相与固相, 形成复合地基, 达到提高抗剪强度的目的。主要加固方法:强夯法、挤密 (土或灰土、粉煤灰加石灰) 桩法、砂桩法、爆破法、碎石桩法 (振冲置换法) 、石灰桩法、水泥粉煤灰碎石桩 (CFG桩法) 、粉喷桩法、旋喷桩法。代表方法有碎石桩法、强夯法、水泥粉煤灰碎石桩法、粉喷桩法。
2.6 水泥搅拌桩法
(1) 深层水泥搅拌桩适用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土地基的加固。加固深度不大于18m。当地下水具有侵蚀性或加固泥碳土时应通过试验确定其适用性。当建筑物平面不规则、整体刚度差、荷载较大, 层数超过七层时, 采用深层水泥搅拌桩应慎重考虑。搅拌桩水泥应采用425号新鲜普通水泥。水泥量宜为所加固土重的10%～15%, 水泥浆的水灰比可选用0.4～0.5。 (2) 水泥深层搅拌桩按其强度和刚度是介于尉性和柔性桩之间的一种桩型, 但其承载性能又与刚性桩相近。因此在设计搅拌桩作为复合地基时, 可仅在上部结构基础范围内布桩, 不必象柔性桩那样在基础以外设置保护桩。 (3) 水泥搅拌桩单桩承载力的确定应考虑二种必要的因素:地基土的摩阻力产生桩的承载力, 桩体水泥土的抗压强度产生桩的承载力。一般应使两种情况所确定的承载力相近, 并使后者略大于前者最为经济。 (4) 水泥深层搅拌桩复合地基强度, 除了考虑加固本身的复合强度外, 尚须考虑加固区和下卧层组成的整个地基的容许承载力。对可能出现的破坏情况不能轻易忽视, 必须进行明确的验算。 (5) 垫层在复合地基中能使桩土共同工作。在外荷载作用下, 桩的变形远小于桩间土的变形, 因此为了从根本上解决桩土变形协调, 在复合地基表面, 基础与桩及桩间土之间设置褥垫层, 人为地为桩向上刺入提供条件, 并通过褥垫层材料的柔性补偿, 使桩间土与基础始终保持接触。
3 结语
最后, 必须强调指出上述加固处理方法的选择采用, 均应周密考虑多方面的因素。在软土土质方面, 对渗透性与灵敏度更应予以重视, 因为这些特殊性常常成为一些方法成败的关键。只有在特殊条件下才能采用强夯、振冲桩、电渗、硅化, 在软土含砂较多而有较强的渗透性, 或不因受冲击、扰动而强度有较大的降低时, 才有可能取得较理想的效果, 所以采用这些加固方法时应特别慎重, 应周密考虑多方面因素的影响。
参考文献
[1]温国平.建筑工程中软土地基不均匀沉降防治措施探讨[J].商品与质量:学术观察, 2011 (7) .
公路路基软土地基的处理方法论文 第4篇
[摘要]近年来,随着高等级公路建设的迅速发展,不可避免会遇到软土地基的处理问题,文章着重介绍了软土路基的成因、变形特点、处理方法比选、施工工艺,探讨了软土路基处理应遵循的原则和要求,以供同行参考。
[关键词]路基 软土地基 成因 变性特点 处理方法
一、软土路基成因
所谓软土,比规范中的定义广泛,包括强度达不到设计要求的湿粘土。路基强度及稳定性与路基干湿状态密切相关。路基干湿状态是由土中含水量的高低决定的,而含水量的高低取决于各种湿源的作用和延续时间。由于路面宽、路基低、排水设施不全或失效,使得雨水和生活污水向路基内渗透、地下水位升高,路基长期处于潮湿状态,加上土的水稳定性差等原因,导致路基软化。
二、软弱地基变形特点
为了更好地解决上述问题,就必须要弄清楚软弱地基的变形特点。它主要有三大特点:变形量大;压缩稳定所需的时间长;侧向变形比一般的土体大。变形量大:软弱土体主要指淤泥或淤质土,其自身的含水量较大,水份不易自流出来;压缩稳定所需的时间长:软土主要以粘粒为主,尽管孔隙比大,但单个孔隙教细,孔中的水很难流动,透水教低,饱和土受荷载作用后,水不能尽快排出,变形也只能慢慢进行,其变形过程要持续数年或数十年;侧向变形:比一般土体大,而且侧向变形与竖向变形之比在相同条件下比一般土体大。
三、软弱地基处理方法
在了解软土的三大特点之后,结合平日的实际施工情况,重点介绍几种软弱地基的处理方法,供有关技术人员参考。下面重点介绍前几种的适用范围、施工方法和作用。
1.抛石挤淤
适用范围:路基位于水塘、鱼塘、藕田、泥砂、流砂或不易抽干水或无法挖除淤泥或淤泥较深或水不能自流的地方。
处理方法:在其上面直接抛填大块径不易被水侵泡软化的石块,石块块径控制在50-80cm之间,并在大块石缝隙内填筑20―50cm的不易被水侵软化的小块石,抛填高度控制在常水位以上50cm左右,铺平后,用轮式压路机或拖式压路机振动压实,直到淤泥被挤出路基坡脚外,没有明显的再下沉现象为止;如果抛填深度较深,一定要分层抛填压实,其每层厚度控制在50―80cm,整段处理完后,在其上面铺一层10cm厚的碎石有必要时加铺一层土工格栅,再进行填筑土石方。并把此过程称为路基的原地面处理。
作用:由于抛填了大块径的石块,可将路基底的大部分淤泥挤出,在路基底部形成一个坚硬的骨架结构,并在大石块间填筑了小的石块,通过压路机振动碾压,石块与石块间嵌固的更紧,整体承受荷载的能力增强,对今后承受路堤的整体压力能起到很好的作用。
2. 敷设盲沟
适用范围:一般水田或淤泥深度在2米以下的稻田或不易自流干水的地方。
作用:通过敷设盲沟,能大大降低土体的水位,能将土体内的大量水分排入盲沟,并通过盲沟排出路基以外,并通过日晒,使土体达到比较干的状态。
盲沟的结构形式有两种:矩形盲沟和梯形盲沟。
处理方法:首先沿公路横向每10米间距用人工或机具挖成矩形沟或梯形沟,对软土层在1.5米以上的采用150w150cm的盲沟;对软土层在1.5米以下的可根据情况采用其他几种形式。其次,沿公路纵向设置纵向盲沟,其间距控制在10米左右;第三,在挖好的盲沟中填充块径在30―50cm的不易被水泡软化的石块,填满后在其上面铺设10cm的碎石,并在碎石上铺一层土工布,防止盲沟内水上溢,防止土尘下漏,堵塞盲沟,影响排水效果;第四,在上面回填一层土石混和料,摊平压实直至合格。把此过程称为路基原地面处理。 3.换填软土
适用范围:路堤填方高度小于3米且软土层不厚,一般软土层厚度在1.5米以内的软土地基段。
处理方法:将深度在1.5米以内的软土挖掉运往弃土场堆放或倾倒,然后利用挖方出来的好料或从借土场取来的好料进行分层回填压实直至合格。施工时要特别注意天气的变化,要求每个换填段必须在同一个工作日完成,对面积大或长度长的段落要求必须分段进行换填,否则未完成遇雨将全功尽弃。同样将此过程称为路基的原地面处理。
作用:通过换填好的填方材料,经过压实达到路基基底的承载力要求,能有效承受车辆荷载的作用力和路堤的自重,是最简单的施工方法。
4.碎石桩
适用范围:软土深度在15米以内且路基处于高填方地段。
作用:(1)挤密作用,对土体产生两个方向的横向挤压力。一个是成桩过程中沉管对周围土层产生较大的`横向挤压力;另一个是在填入孔内碎石振动挤压时对土体周围产生的横向挤压力,使桩周围的孔隙减小,增加密实度;(2)消散孔隙水,加快地基固结。碎石桩的材料可使桩因土体的渗透能力高出很多的优势,能形成竖向排水管,让土体内的水排出地面,排出路基外,加快路基排水固结。
施工方法:
(1)碎石桩的几大控制指标:
平面位置――应按正三角形或梅化形部置
桩的直径――多数采用50-100cm
桩的长度――其长度不能大于15米
桩的部置范围――一般不少于路基款度的1.2倍
(2)用于碎石桩径相同或接近的钻孔机按照事先部置好的位置进行钻孔,并清除孔内的泥浆或水,边倒入碎石边进行振动使碎石达到密实;
(3)在碎石顶设置一层30-50cm的碎石垫层,使附加应力合理地传递到复合地基上。
由于此种施工较为复杂,且费用较高,在软土地基处理中较少应用,而多用于涵洞的软弱地基处理上。
浅议道路软土地基的处理 第5篇
摘要:本文介绍了软土地基的特点，提出了软土地基在公路工程中造成的危害，着重阐述了深层搅拌桩法在软土路基施工中的应用特点、工艺及有关注意事项，以提高软土地基的处理效果。
关键词:软土地基 深层搅拌桩法 换土垫层法 排水固结法
1 软土地基
我国公路行业规范对软土地基未作定义。日本高等级公路设计规范将其定义为:主要由粘土和粉土等细微颗粒含量多的松软土、孔隙大的有机质土、泥炭以及松散砂等土层构成。地下水位高，其上的填方及构造物稳定性差且发生沉降的地基。日本规范还对软土地基做了分类，提出了类型概略判断标准。在给出软土地基定义时指出:软土地基不能简单地只按地基条件确定，因填方形状及施工状况而异，有必要在充分研究填方及构造物的种类、形式、规模、地基特性的基础上，判断是否应按软土地基处理。
2 软土地基在公路工程中造成的危害
2.1 勘察设计不详细或不准确，导致对应该做软基处理的地段未做处理设计。
2.2 已知是软土地基，但是未做好软土地基处理，造成路堤失稳或危及线外建筑物。
2.3 虽然做了软土地基处理，但是措施不力，施工不当造成路堤失稳。
2.4 堆料不当，未按规定分层填筑，填土过快，碾压不当，造成路堤失稳。
2.5 扰动“硬壳层”或填筑不当，使“硬壳层”遭受破坏，导致路堤失稳。
3 处理软土地基的方法
3.1 换土垫层法
3.1.1 垫层法。其基本原理是挖除浅层软弱土或不良土，分层碾压或夯实土，按回填的材料可分为砂(或砂石)垫层、碎石垫层、粉煤灰垫层、干渣垫层、土(灰土、二灰)垫层等。干渣分为分级干渣、混合干渣和原状干渣;粉煤灰分为湿排灰和调湿灰。换土垫层法可提高持力层的承载力，减少沉降量;常用机械碾压、平板振动和重锤夯实进行施工。该法常用于基坑面积宽大和开挖土方量较大的回填土方工程，一般适用于处理浅层软弱土层(淤泥质土、松散素填土、杂填土、浜填土以及已完成自重固结的冲填土等)与低洼区域的填筑。一般处理深度为2m～3m。适用于处理浅层非饱和软弱土层、素填土和杂填土等。
3.1.2 强夯挤淤法。采用边强夯、边填碎石、边挤淤的方法，在地基中形成碎石墩体;可提高地基承载力和减小变形。适用于厚度较小的淤泥和淤泥质土地基，应通过现场试验才能确定其适应性。
3.2 排水固结法 在软基处理中，袋装砂井和塑料排水板是最常见的、最简单的施工方法。
3.2.1 塑料排水板 塑料排水板是带有孔道的板状物体插入土中形成竖向排水通道，改善地基的排水条件，缩短排水途径，地基承受附加荷载后排水固结过程大大加快，进而使地基强度得以提高。
3.2.2 排水板材料 ①多孔单一结构型，是一种经特殊加工的两块聚氯乙烯树脂透水板，两极之间仅有若干个点以突缘相接触，而其间留有许多孔隙，故透水性好。该种材料具有耐酸碱、不膨胀、不变质等特点。但排水板在土压力作用下，过水面积将会减少，影响排水效果。②复合结构型，内为用聚氯乙烯或聚丙烯作成的芯板，外面套以用涤伦类或丙烯类合成纤维制成的滤膜，板宽一般为100mm，厚3~4mm。
3.3 振密、挤密法 振密、挤密法的原理是采用一定的手段，通过振动、挤压使地基土体孔隙比减小，强度提高，达到地基处理的目的。
4 深层搅拌桩法的加固原理及其施工中的应用
4.1 深层搅拌桩是用于加固饱和粘性土地基的一种新方法。它是利用水泥材料作为固化剂，通过特制的搅拌机械，在地基深处就地将软土和水泥浆液强制搅拌，由固化剂和软土间所产生的一系列物理、化学反应，使软土硬化成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥加固土，从而提高地基强度和增大变形模量。
4.2 深层搅拌桩适宜于处理淤泥、淤泥质土，地基承载力不大于120kpa的粘性土和粉性土等土层。其施工时无振动、无噪音、无污染，且施工工期短等因素，已被利用于建筑行业的各种地基加固工程中。
5 室内配比试验
5.1 土性分析 取原位土进行土工试验，该工点土层从上至下依次为：淤泥质砂粘土、粘砂土、细砂、砂粘土。
5.2 配比试验 采用1:0.48的水灰比，并分别取13%、15%及17%的水泥掺入量拌制成水泥浆液，与上层原位土（即淤泥质砂粘土）搅拌制成土桩试块，按土工试验技术规程进行养生后测出不同龄期土桩试块的无侧限抗压强度。
根据配比试验结果，施工中采用水灰比为1:0.48，水泥掺入量15%，即每米土桩57kg水泥的配比进行控制。
6 施工机械
水泥搅拌桩的施工机械为钻机、粉浆机和空压机。
钻机：是水泥搅拌桩的主要成桩机械，应具有动力大、操作灵活、能按不同速度均匀地正向钻进和反向提升、能前后左右自行移动的功能。
喷浆设备：是定量发送浆体材料的设备，包括储灰罐、发送装置、计量控制装置等，是施工的关键设备。
压缩机；力水泥搅拌桩施工提供一定压力的气源，使水泥浆液克服喷浆口土体阻力而喷入土中。
7 施工工艺
深层搅拌桩的施工程序：桩位放样→钻机就位→检验、调整钻机→正循环钻进至设计深度→打开高压注浆泵→反循环提钻并喷水泥浆→至工作基准面以下0.3m→重复搅拌下钻并喷水泥浆至设计深度→反循环提钻至地表→成桩结束→施工下一根桩。
7.1 定位 搅拌机移动至设计桩位，对中，桩位误差控制在5cm之内，当地面起伏较大时，应调整起吊设备保持水平，钻杆倾斜度不大于1.5%。
7.2 制备水泥浆 按配比试验确定的配比拌制水泥浆，压浆前水泥浆要搅拌均匀，并保持水泥浆数量满足制桩要求，以免发生断桩现象。
7.3 喷浆下搅 启动搅拌机电动，放松起重机钢丝绳，使搅拌机沿导向架边搅拌切土边喷浆下沉，下沉速度由电机的电流监测表控制，一般工作电流不应大于70A。
7.4 提升搅拌 搅拌头喷浆下沉到设计深度后，确定水泥浆的输出量，若输出量不足，在提升搅拌过程中继续喷浆，直到满足为止，同时严格按试桩确定的速度提升搅拌头。
7.5 重复搅拌 搅拌头提升至设计顶面标高后，为使软土和水泥浆搅拌均匀，需进行重复搅拌。复搅过程为：将搅拌头边旋转边沉入土中，至设计加固深度后，再将搅拌头搅拌提升出地面。
7.6 成桩、移位
8 施工注意事项
8.1 严格按设计水泥掺入量、水灰比配制水泥浆，水泥不可有结块硬化。
8.2 水泥浆要经过过滤器清除杂物后才能输入搅拌轴，同时贮浆池的容量应足中有余，防止浆液供给不足而导致断桩。
8.3 在钻搅施工中不得停浆，一旦断浆，立即将钻具提到断浆处上部1m处，再重新钻搅喷浆下进，严禁自断浆处续接，以保证成桩的连续性。
8.4 因机械事故使配制的水泥浆发生凝稠状态时，必须更换，不得再用。
8.5 钻搅提升复搅应采用反转，不得正转提升，以免将土带起造成空洞以致空心转。
9 结语
软土地基的路基施工方法 第6篇
所谓的软土指的是那些土层中强度较低、压缩性较高的软弱土层。因为软土具有天然含水率高和孔隙比大的两个特点。所以其“含水量通常保持34%~72%之间, 液限一般集中在35%~60%, 饱和度一般不小于95%, 孔隙比也在1.0~1.9之间, 塑性指数基本为13.3”。综合以上因素考虑, 若想在软土地基上进行路基的修筑, 则需要实现对软土进行处理。故在某些时候, 我们习惯上把淤泥、淤泥质土、软粘性土都划归为软土的分类。
2 软土地基路基处理的基础方法
如果经过稳定验算或者沉降计算发现路堤不符合设计要求时, 则需要对软土地基进行重新加固。加固的方法主要包含以下几种:
1) 塑料排水板:塑料排水板作为一种带有孔道的板状物, 插入到土中之后就会形成竖向的排水通道。由于其具有施工简单、方便快捷和应用性较为广泛的特点, 同时, 其最大的有效处理深度18m, 所以被广泛地应用到软土地基的路基处理办法当中;2) 砂井:所谓砂井指的是利用多种打桩机具击入钢管, 或者通过高压射水、爆破等方法的使用在地基中实现按照一定规律排列的孔眼, 同时将中、粗砂灌入其中, 最终形成砂柱。因为这样的砂井在软粘土中具有排水和通道的作用, 又称其为排水砂井。在砂井的顶面需要铺设垫层, 以达到构成全面、完整的地基排水系统的目的。需要强调的是:砂井的适用范围为:软土层厚度不小于5m和极限有效处理深度为18m的情况;3) 袋装砂井:目前, 使用得较为广泛的是用使用网状织物袋装砂井, 虽然其直径大多数在8厘米上下, 但在用料方面要节省喜多, 因此造价同一班的砂井相比也低廉很多, 更重要的是它不会因为使用方面的误差发生变形而失去其连续性。其最大的有效处理深度同样为18m;4) 排水砂垫层:所谓的排水砂垫层指的是于路堤底部的地面上铺设上相对较薄的砂层, 然后使得水可以从砂层中排出去, 以便达到最终的目的。其极限有效处理深度为路基最高限度的2倍;5) 土工织物铺垫:为了减少路堤填筑后地基不均匀沉降现象的发生, 需要在软土地基的表层铺陈上一层或多层的土工织物, 这样不仅可以提高地基的抗压能力, 同时也不会影响它的排水功能。所以在处理以淤泥为主的、含水量较高的超软弱地基时, 为了提高施工的可能性, 可以在采用砂井和其他深层加固的方法之前, 利用土工织物进行前期铺垫的处理;6) 预压:出于安全性的角度考虑, 若想在软土地基上进行路堤修筑, 在工期较为稳妥的前提下, 可以先将一部分或全部的路基进行填筑处理, 然后再填足和铺陈路面。其极限有效处理深度为30m;7) 挤实砂桩:挤实砂桩的极限有效处理深度围为20m, 形成过程主要是利用冲击或者震动的作用将砂石等挤入到软土地基中, 最终形成比较大型的密实柱体, 以提高软土地基的整体粘合强度, 减少沉降现象的发生;8) 旋喷桩:旋喷桩的有效处理深度为20m, 工作原理是“利用工程钻机的作用, 将旋喷注浆管放到原有的的地基中, 加固深度, 并通过钻杆的旋转, 将原有的浆液通过一定的压力喷出”, 在极力地冲击土体之后, 使得土和浆液完全搅拌成混合体, 最终形成具有一定强度和硬度的人工地基;9) 生石灰桩:通过对生石灰碎块的作用使其置于桩孔中形成巨大桩体, 我们便称为生石灰桩。其极限有效处理深度同样为20m;10) 换土:换土的工作方法就是利用人工或机械的方法挖除路堤下的所有软土, 换成强度较高的粘性或沙石等渗水性材料。其极限有效深度为3m;11) 反压护道:反压护道利用的是力学平衡的原理, 具体做法是在路堤的两侧填筑一定宽度且具有一定高度的护道, 以达到保持路基的稳定的目的。
3 施工现场处理软土路基的常用方法
为了加强工地技术的管理, 软基处治的施工在原则上要求必须确严格保证施工质量, 做好施工组织的科学设计, 并遵照相关操作规程实施, 严肃、认真地做好工程质量的相关检查和验收工作。需要强调的是:在进行软基处治前, 有一些准备工作需要特别处理, 其中包括熟悉相关施工图纸、地质检验报告、土工实验报告及地下管线的布置;编辑制作施工组织的设计;对于原材料、半成品及成品的检验;对于相关机械设备的调试;必要的成桩试验的检验以及安排好施工期间的排水工作等等。在施工中碰到的多数情况指的是, 在实际的施工过程当中, 出现有局部地段地质情况和原来设计有所出入, 或者出现的局部地基负载力达不到设计的实际要求, 根据出现的这些情况总结出的一般常用的施工方法主要有:1) 换填。换填作为最常用的方法, 其极限有效处理深度为3m。施工方法采用的是人工或机械的方式挖除路堤下所有的软土, 改换成填充强度较高的粘性或砂石等渗水性材料, 其中换填的土层深度要根据路面的承载力而定;2) 抛石填筑。具体指的是针对有软土、弹簧和有积水的路段进行石头的填充, 填充石头的高度要与露在外面的、需要处理的路段的原有土层高度为根据。填石时注意必须要使用推土机将石块压实, 以免出现软弹现象。然后再进行土方的填筑;3) 盲沟。盲沟的操作方法指的是根据需要处理的长度, 通过横向或纵向的方式进行盲沟的挖掘。盲沟的填充物通常使用的的渗水性大孔隙填料或者片石砌筑, 或者也可以使用同级配的石块进行填充, 以起到排水的作用;4) 排水砂垫层。排水砂垫层的操作方法是首先在路堤的底部地面上铺陈一层砂层, 以达到在软土蹭的顶面增加一个排水面的目的。在填土的过程中, 要特别注意随着荷载逐渐增加, 要加大力度促使软土地基排水固结渗出的水的流量, 这样就可以达到将水从砂垫层中排走的目的了;5) 石灰浅坑法。由于粘性土具有含水量高的特点, 导致在施工中经常出现“弹簧土”的松软现象。所以针对粘性土粘性较轻的可以采用挖土晒干的方法, 粘性较重的则可以采用敲碎回填“石灰浅坑法”的方法解决。
参考文献
[1]李怀述.浅谈水泥搅拌桩的施工技术和质量控制[J].科技资讯, 2007 (16) .
[2]陈艳.钻孔灌注桩施工质量问题的预防与治理[J].株洲工学院学报, 2006 (2) .
浅析软土地基的竖向位移 第7篇
关键词：软土地基,基本特征,位移成因,处理方法
在软土地基上进行施工建设、施工难度大、对施工工艺要求高、造价高, 这就要求在工程的调研设计阶段、监理施工阶段、工程验收阶段等, 都要严格把关, 根据不同的地质条件, 采取不同的处理方法, 确保软土地基的沉降量在规范可控范围内, 满足工程质量的需要。下面就如何减小软土地基的沉降位移, 谈谈自己的看法。
1 软土地基的特征和工程力学特征
连云港市地处鲁南中南丘陵与淮北平原的结合部, 北倚沂蒙山脉, 东临黄海, 全市大部分面积为海积平原。
海积平原地形平坦, 地形标高在2.7~4.0米左右, 属第四纪后期。在缓流中沉积而成的软粘性土, 最深处厚达40米左右, 海淤承载力为3.92~6.86Kg/cm2, 地下水埋深在0.8~1.0米左右, 该土层呈流塑饱水状, 压缩性高, 抗剪强度低。内聚力小于25Kpa, 容许系载力小于100Kpa, 在外荷载作用下产生触变现象, 遇地震时将会产生液化性塌陷。该地土层作为建设工程基础持力层时, 必须进行特殊处理, 否则会出现工程质量方面的一些问题。
2 坚向位移的成因及给行车带来的危害
桥梁桩基桥台的沉降量甚小, 可软土地基上的高路堤却有较大的沉降量, 这二者的沉降差在路桥结合部形成坚向移位。连云港1987-1989年新建的新墟一级公路开发区大桥, 因当时没有进行软基处理, 致使桥头年年下沉, 年年修补, 桥头路基的下沉量达累加达有1米多, 直接影响了道路的使用。
坚向移位的发生对交通功能的影响主要有:
移位段路面纵坡陡, 不得于行车;台阶对车辆振动很大, 剧烈颠簸, 司乘人员甚感不适, 同时车遇台阶, 速度降低, 增加油耗;由于台阶的影响使车辆产生跳跃, 增加了车辆对桥梁产生的冲击力。
作为桩基础的桥台, 按规范要求, 不包括施工中沉降在内的墩台工后总沉降值以不超过L (L为相邻墩台间最小跨径长度) 为限, 大量的工程实践证明:墩台工后沉降量, 均未超过规范规定的极限值, 因此桥台沉降量很小。在实践中, 只要我们有选择地采用了优质的路基填料, 在施工中严格要求, 对台后路堤填料的压缩沉降问题, 是完全可以控制的。
3 减小竖向移位值的几种方法
3.1 换土垫层法
将基底下一定深度范围内海淤泥层挖除, 再换填分层夯实具有强度高、稳定性好、压缩性低的砂砾和山场碎石土等。这样基础底面以下的地基便由山场碎石土垫层及软弱下卧层组成的复合地基, 较大的附加应力由垫层承受, 而在软弱下卧层顶面的附加应力显著减少, 这就是换土垫层法能达到加固地基的基本原理。我们在目前施工的242省道青口盐场段XD-1标就是采取了清淤, 抛石挤淤的换填方法, 经检测受到了良好的效果。
在垫层法的施工中, 除应严格控制垫层材料的颗粒成分外, 保证垫层材料的密实度, 也是非常关键的问题, 否则达不到预期的效果。垫层材料要求分层压实, 压实可采用碾压法、水撼法等, 在基坑挖好后, 应迅速铺压垫层材料, 避免坑暴露过久, 或被践踏浸水, 使土结构遭到破坏, 软土层强度降低。
缺乏山场碎石土的地区必要时可考虑采用石灰土, 加筋土等。
3.2 间隔填土法
用素土与粉煤灰分层填筑 (素土40厘米为一层, 粉煤灰20厘米为一层) 并形成一个具有刚度的整体, 利用粉煤灰这种轻质填料来减轻路堤的自重, 进而减少土基的附应力。本人1992年施工的310国道翻水河桥至临洪闸段就是利用粉煤灰填筑轻质路基, 但路基的两侧必须采用素土包肩, 防止雨水冲刷。目前该段路基非常稳定, 没有出现明显的下沉和开裂现象。
3.3 预压荷载自然沉降法
该施工法首先将包括路面结构在内的路堤荷载, 换成一定高度的土层, 这样加载促进沉降, 提高地基强度, 然后挖除加载填土, 修筑桥台、路面等结构。我单位1989年施工的连徐高速公路A6-7标就是采用预压荷载自然沉降法, 经过近十年的使用, 效果明显。具体做法是:在施工的路基内埋设一定数量的沉降标, 当路基施工完成后在其顶面根据计算均匀堆载一定高度的土, 在沉降期内进行沉降标观测, 经过一段时间内的预压, 观测的下沉量达到设计规定的值以内时, 就可以御载预压土方, 进行路面工程的施工。
此种方法适用于取弃土方方便的路段。
粉体搅拌桩改善土壤性质增强路基强度法
粉体搅拌桩适用于天然含水量大于30%的淤质土, 其原理就是用压缩空气向软弱土层内输送石灰、水泥等加固料, 进行搅拌使其与软弱土混合、压密。通过改善软弱土的一系列的物理、化学作用, 达到加固地基的目的。其具体桩长、直径、粉喷量、布置形式应由设计单位根据不同的地段条件、规范要求来确定。桩长设计一般为穿过软弱土层达到持力层50cm为宜;直径为宜为50cm;粉喷量应通过试验确定, 要为被加固湿土重的10~15%, 一般为50~60kg;布置形式一般采用三角形或正方形。此种方法, 施工简单, 便于操作, 但是也是一项良心工程, 在施工中各道工序要严格把关, 方能达到预期的目的。在连云港地区的软基处理中, 此方法使用最为广泛, 连徐、汾灌、连临等高速公路及国道、省道等遍采用, 且效果显著。
袋装砂井预压排水固结法
在饱和软粘土中采用袋装砂井加固地基, 能起到改善土层固体排水条件。加速软弱土的固结作用, 并能防止产生砂井断头、缩头、错位。用聚丙稀编织的砂井袋装又具有一定的抗拉强度, 从而能较好地适应地基的侧向变形, 保证砂井的连续性, 加上施工袋装砂井可选用轻型机具、工艺简便, 能因地制宜, 施工速度快, 直径小, 材料与成本较省, 从而使其在软基处理上能够得到广泛应用。
袋装砂井的直径、间距和长度应根据工期对固结时间的的要求、工程地质条件、路堤高度, 并通过固结理论计算确定, 在预压期内要求完成的固结度大小, 则根据路基剩余沉降以及不均匀沉降可能造成道路基面层结构破坏这一因素来考虑, 一般固结度U=80~95%。
袋装砂井的直径从固结速度来看越大越好, 但直径太大对机具搬移以及打孔都会增加困难, 一般采用7~15厘米。理论上讲砂井间距越小则排水固结越快, 但是太密除费工费时外, 还会引起土的结构破坏而降低强度, 并使土隆出地面等, 近桥台处要求井距相对小一些, 目的是让桥台与路堤衔接部分沉降量的变化控制在一定范围内。
对于软土层过厚, 如25米以上, 袋装砂井不必打穿软土层, 而根据结构物容许沉降量或按地基稳定性分析来选择砂井的长度, 如结构物以地基容许沉降量作为控制, 可以先决定砂井直径及间距, 并选定一个砂井长度, 然后计算沉降及固结度。其结果应满足上部结构的要求, 这时的砂井长度就是需要的长度。国内其他省市有关袋装砂井的经验长度一般为12~15米, 最长为20米。
袋装砂井平面布置形式, 目前国内外通常采用的是等边三角形和梅花形两种形式。
为保证袋装砂井内渗出的水能够顺利排出, 在砂井顶部铺设30厘米的砂垫层, 袋装砂井的外露部分需埋在该层内。
在桥梁两头设置搭板, 减少路口跳车现象。在构造物两侧的填土往往受到构造物施工的影响, 一般存在着填土时间较短, 压实较为困难等问题, 在设计时桥梁两头考虑了一定长度的搭板, 对沉降量很小的桩基桥台与路堤上大沉降量起到了一定的缓冲作用, 把两者的高差由“突变”转化为“折变”。
搭板的一端铺设在桥台上, 沉降很小, 而另一侧搭置在有一定宽度的砼或砂砾大枕梁上, 呈滑动状态, 随着路堤的沉降, 搭板下会出现空洞, 这种现象常导致搭板本身的破坏, 因此在设计中把搭板的受力状态, 可以看成为一端固定, 一端滑动的简支梁, 进行配筋设计。
4 结束语
路桥结合部坚向移位的问题, 不仅仅是摆在我们面前的难题, 也是目前全世界同行们研究的主题, 如何来消除或控制这个移位值, 目前尚无完整的理论可循, 笔者撰写此文, 奉献给各位专家。旨在抛砖引玉, 如有不到之处请批评指正。
参考文献
公路软土地基的施工处理初探 第8篇
软土地基具有孔隙比大、天然含水量高、压缩性强、承载能力低等特点, 因此软土地基处理是公路工程施工中遇到的难点之一, 也是勘察设计及施工单位重点解决的一个环节。否则, 随着时间的推移, 将会出现路面沉陷病害, 直接影响到交工后公路的使用功能。因此, 在高等级公路建设过程中, 对软土地基的处理要引起高度重视。
1 软土地基在公路工程中造成的危害
软土地基的性质因地而异, 因层而异, 不可预见性大。在设计、施工过程中, 稍有疏忽就会出现质量事故, 常见的问题有:
1) 勘察设计不详细或不准确, 导致对应该作软基处理的地段未作处理设计, 此类工例不少, 世界银行贷款项目也存在此类现象。
2) 已知是软土地基, 但是未做好软土地基处理, 造成路堤失稳或危及线外建筑物。
3) 虽然作了软土地基处理, 但是措施不力, 施工不当造成路堤失稳。
4) 堆料不当, 未按规定分层填筑, 填土过快, 碾压不当, 造成路堤失稳。
5) 扰动“硬壳层”或填筑不当, 使“硬壳层”遭受破坏, 导致路堤失稳。软土地基上往往有一层强度比软土高的土层, 被称为“硬壳层”。“硬壳层”可以起到承重和扩散应力作用, 利用好“硬壳层”对于减少工程投资是有意义的。有的地区甚至认为, 有“硬壳层”存在的软土地基, 宁可不作软土地基特殊处理, 充分利用“硬壳层”的扩散应力作用, 采取预压措施, 以保持填筑路堤的稳定。但若对“硬壳层”的勘察、利用工作做得不好, 则达不到顶预想的效果。
2 软土地基处理原则
结合近几年国内对软土地基的处理经验, 在目前有限的施工期内, 要通过软土地基处理技术完全消除工后沉降是不可能实现的, 也就是说在施工后修补沉降是不可避免的。因此, 软土地基处理应结合当地工程地质条件、经济技术条件和施工工期要求, 制定切实可行、经济合理的处理措施, 使处理后的工后沉降满足地基处理设计的控制指标。
1) 通过近几年对软土区修建的公路工程项目跟踪监测结果, 当路堤填筑高度小于临界高度时, 天然地基在低路堤荷载作用下, 总沉降量不大.且很快就能达到稳定状态。因此在施工工期紧迫、时间有限的情况下.路堤填筑高度小于临界高度的路段可不作地基处理。
2) 当填筑路堤高度大于临界高度时, 在施工工期允许的条件下, 应优先采用堆载预压法, 即尽早用堆载预压而不作深层处理软基的方法。这种以自然沉降逐渐达到路基稳定的作法, 是一种最经济也简单的方法。但按照我国公路基本建设的程序和不能尽早拔款、征地和从容施工的情景, 一旦工程项目付诸实施后, 又往往限于工期, 所以一般情况下用自然沉降法很难实现。
3 勘察、设计和施工
首先要弄清楚软土地区的地质情况, 如工程地质条件复杂.还应进行工程地质分区, 以便按分区不同, 有区别地予以处理。
对设计方案进行充分论证, 使之经济、合理, 且结合当地实际情况, 不能为了提高工后沉降控制指标而使投资过分增大。
施工时要严格遵守施工技术规范和操作规程办事, 以保证施工质量。软土地段特别要注意控制填土速率, 避免产生路堤滑移。沉降观测工作要按照一定的间隔进行, 及时进行观测和记录, 以保证施工的质量和安全。
4 处理方法
4.1 排水固结法
在公路方面处理软土地基常用的方法是排水固结, 多用各种不同长度和间距的袋装砂井或塑料排水板与砂垫层相结合。虽然这种方法般化, 但却是有效的、经济的。轻质路堤法:轻质路堤的作用是减轻路堤自重, 减小软土地基的附加应力, 从而达到减少工后沉降的目的, 同时它作为填料还有节约投资、减少占地等效益。
4.2 深层处理法
对于高填方路基, 尤其是桥头路基, 可根据软土路基的厚度和含水量的实际情况, 采用旋喷桩或粉喷桩进行软土路基处理, 效果较好。
4.3 堆载预压法
对于施工工期允许的工程项目可采用堆载预压法.即在路基施工完毕后, 在路基顶面加载重量等于或大于路面结构层的土方, 使软土地基固结沉降, 达到稳定状态后再继续施工。预压荷载分为超载、等载和欠载三种类型。其中超载预压是减少工后沉降的有效方法, 对于天然地基和砂井处理地基, 采用超载或等载预压形式效果比较理想。
4.4 真空预压法
真空预压法可使软土路堤迅速沉降, 且能提高地基承载力, 效果较佳, 但缺点是造价较高。
5 结语
随着高等级公路建设在全国各地迅速展开, 随之而来的则是由于软土地基处理措施不当而出现的各种病害。如何采取行之有效的处理措施控制工后沉降, 保证公路运营的安全性和舒适性, 已越来越引起人们的广泛关注。只有在设计上充分重视, 针对不同的地质基础采取不同的处理方案, 不断应用新技术新工艺、新材料, 施工中严格遵守规程, 控制好填筑材料的质量、级配及填筑速度, 必要时可多种处理措施综合使用, 才能够使工后沉降满足设计控制要求。
参考文献
[1]刘普.强软土路基施工探讨[J].交通科技, 2002 (1) .
[2]汤连生, 刘增贤, 王洋.软土路基工后沉降组成分析研究[J].城市勘测, 2002.
[3]张海军.软土路基处理的工程实践[J].内蒙古科技与经济, 2001 (5) .
浅谈软土地基的加固方法 第9篇
地基是指承受建筑物或构筑物荷载的地层。软土地基是指压缩层,主要由淤泥、淤泥质土或其他高压缩性土构成的地基。地基处理是指对天然地基进行加固改良,形成人工地基,以满足建筑物或构筑物对地基的要求,保证其安全与正常使用。
软土地基的特征:软土包括淤泥、淤泥质土、杂填土及饱和松散粉细砂与粉土,其主要特征:①孔隙比和天然含水量大;②压缩性高;③透水性弱;④抗剪强度低;⑤灵敏度高。
2 软土地基设计关键
软土地基设计和施工的关键是搞清楚地基工程地质和水文地质条件,收集详细的工程地质、水文地质及地基基础的设计资料。根据地基处理的目的(如解决稳定性或变形问题)、使用要求(如工后沉降及差异沉降)、结构类型、荷载大小等,并结合地形地貌地层结构、土质条件、地下水特征、周围环境和相邻建筑物等因素。初步选定几个方案然后进行比选。对初步选定的各种地基处理方案,分别从处理效果、材料来源、机具条件、施工进度、环境影响等方面进行认真的技术经济比较,根据安全可靠、施工方便、经济合理的原则选择最佳处理方案。
在进行软基处理设计时必须明确每种处理方式的适用范围和局限性,经过正确、严谨的比较后,选择出最适合该工程的软土地基的处理方式。
3 软土地基的加固方法
3.1 堆载预压法
堆载预压法可以分为三小类:(1)超载法。一般用于要求预压期较短,软土地基不至于发生剪切滑移的场合下。(2)等载法。(3)欠载法。通常只等于设计的路基所产生的压强。只需轻度处理或有充分预压期的软土地基可采用这种方法。堆载土土源紧缺或者不便废弃余土的场合下,也可以采用这类方法。
基本原理:天然地基在预压荷载下压密固结,地基产生变形而强度提高,卸载后建筑物沉降减小,地基承载力提高。堆载预压通常是在软土上预先堆置相当于建筑物重量的荷载,有时也利用建筑物的自重进行。当天然土地基渗透性较小时,为了缩短土体排水固结的排水距离,加速土体固结,在地基中设置竖向排水通道,如砂井、袋装砂井或排水塑料板等。
适用范围:软粘土、粉土、杂填土、冲填土、泥炭土地基。
特征:本法施工机具和施工方法简单,可加速饱和软粘土的水固结,使沉降及早完成和稳定同时可以防止土基滑动破坏,大大提高了地基的抗剪强度和承载力。
3.2 水泥土深层搅拌法
基本原理:利用深层搅拌将水泥和地基土原位搅拌,形成具有整体性、水稳性,以及较高强度的圆柱状、格栅状、或连续水泥土增强体,从而提高地基承载力、增大变形模量、减小沉降。搅拌桩多采用双头8字形式,由两根直径为700 mm桩中间咬合200 mm组成,外包尺寸为1200mm×700 mm。用水泥土搅拌桩处理地基要注意水灰比的确定,明确喷浆座底的要求。喷浆分段位置要设在桩长偏下的地方。为检验设计和施工要进行水泥土搅拌桩的单桩静载试验和复合地基静载试验。该方法的优点是可以最大限度地利用原土,搅拌时无侧向挤土,无震动,无噪声,无污染。缺点是施工工艺要求严格。
加固软土地基宜采用“二喷浆、三搅拌”的施工工序,即:机械就位一搅拌下沉一喷浆搅拌提升一重复搅拌下沉一重复喷浆搅拌提升一再重复搅拌下沉一再重复搅拌提升到孔口。
适用范围:淤泥、淤泥质土和含水量较高,地基承载力低于120 kPa的粘性土、粉土等软土地基。
特征:在地基深处就地将软土和固化剂强制拌和,经一系列物理、化学反应后硬结,凝结成较高强度的水泥加固体,与天然地基形成复合地基,提高土的稳定性和强度指标。同时施工工期较短,效果显著。
3.3 压密灌浆法
基本原理:通过钻孔将压浆管放入到预定深度的土层,向土中压入高粘滞性土、水泥和水调成的浆液,在压浆点周围形成灯泡形空间。因浆液的挤压产生上抬力,从而引起地层局部隆起,以此纠正建筑物的局部倾斜。该方法工艺简单、造价低,加固作业快,但是注浆方向和质量不易保证,强度提高随机分布,对施工单位在经济和管理方面要求较高。
适用范围:软弱粘性土、具有大孔隙或孔穴的地基土,中砂,湿陷性黄土地基。
注意事项:①要有合理的适用范围。②要有适宜的注浆压力。压力太小则注浆点之间交接处附近土体得不到应有的压密和填充;压力太大则会因土体产生过大裂缝而引起浆液流失或冒出地面。③要有合适的浆液配比。它将对注浆后土体强度、浆液流动性、硬化速度、经济指标等产生很大的影响。④适量的注浆量。量太大可能引起地面上升开裂,造成浆液流失;太少则起不到应有的加固作用。⑤根据不同的加固目标采用相应的注浆喷头。
3.4 土工合成材料法
土工合成材料具有特有的工程性质,利用其较高的抗拉强度性质、良好的透水水理性质和耐久性,将具有一定刚度和抗拉力的土工合成材料铺设在软土地基表面,再在其上填筑一定厚度的砂垫层(砂土或砾石土),在荷载的作用下产生地基沉降,同时在其周边地基产生侧向形变和部分隆起时,使基础底部的土工合成材料产生拉应力;而作用于土工合成材料与地基土间抗剪阻力就能相对地约束地基的位移;并且作用在土工合成材料上的拉力,也能起到支承荷载的作用。同时土工合成材料具有较高的延伸率,从而可使上部荷载应力扩散,相应提高原地基的承载力。
一般情况下土工合成材料与砂垫层联合使用,建筑物荷载通过垫层传递到软土地基中,它既是软土地基固结时的排水层又相当于建筑物结构的柔性基础,土工合成材料作为基础底面的垫层,不仅提高地基承载力和增加地基稳定,还可以减少基础底部的差异沉降,减少使地基变形的不均匀性。
3.5 加筋法
软土土体是由固体矿物颗粒组成的骨架以及填允其间隙的水和空气组成的三相体,粒间连接微弱,抗拉强度远低于抗压强度,稳定性主要靠颗粒间的嵌挤和摩擦来维持,所以软土本身强度很低。高强度的土工合成材料筋材起加筋作用,所谓“加筋”是指将筋材埋在土体之中,筋材可以分散土体的应力,增加土体的模量,传递拉应力,限制土体的侧向位移,增加土体的强度和韧性,从而达到加固地基的目的。
目前用于加筋的土工合成材料品种很多,例如土工格栅、高强土工布、土工网格、土工带和土工格室等。
3.6 强夯法
适用范围:强夯法设备简单,适用于填土、失陷黄土、饱和软粘土地基层中夹有多层粉砂,或用于采用在夯实中回填块石、碎砾石、卵石等粒料的地基上,这类方法只能用于含水量不太的地基处理,通过减少土体中空气所占空隙率,增大地基土的密实提高地基的承载能力。
特征:强夯法具有地基加固效果显著、设备简单、施工方便、使用范围广、经济易行和节省材料等优点。
施工工艺:强夯处理前,取不同深度处原状土的天然密度、天然含水量、地基承载力、湿陷性系数,并做土的液塑限试验。不同夯击能,夯击次数处理地基(6、8、10击)后,分别取土样,完成固结试验和密实度试验,同时完成不同深度处地基承载力试验。根据试验数据判断:达到要求处理深度时,合理的夯击能所对应的最佳夯击数、夯沉量、干密度及承载力,并以最佳夯击数所对应的夯沉量、干密度及载力作为施工控制指标。施工中预先估计强夯后可能产生的平均地面起伏,并以此确定地面高程,然后用推土机平整,遇到地表为细粒土、地下水位较高的情况,有时需在表层铺设0.5～2m的砂、砂砾或石。这样做的目的是在地表形成硬层,可以用以支撑起重设备,确保机械通行、施工。又可加大地下水和表层面的距离,防止夯击效率低。
4 结束语
通过上述各种方法的阐述,知道各种方法都有不同的适用范围及优缺点,软土地基处理的目的是增加地基稳定性,减少施工后的不均匀沉陷,所以设计及施工的技术人员必须意识到软土地基的危害性,坚持以数据说话,认真测定基底的承载力,并根据不同的土质情况、不同的投资和工期要求,采用切实可行的处理方案。
参考文献
[1]徐至钧,曹名葆.水泥土搅拌法处理地基.北京:机械工业出版社,2004.
[2]左名麟,刘永超,孟庆文,等.地基处理实用技术.北京:中国铁道出版社.2005
房建工程软土地基的勘察技术分析 第10篇
关键词：房建工程；软土地基；勘察技术
近年来，随着经济社会的发展，我国房建工程项目日益增多，与此同时，房建工程的施工环境也越来越复杂。其中，在房建工程施工中，软土地基就是目前面临的一个重要难题。所谓软土地基就是指含水量比较大、透水性比较差以及承载力比较弱的一些地基。在具体的应用中，由于软土地基具有触变性、透水性差、高压缩性、不均匀性以及沉降性等特点，使它具有很大的危害性。比如，在房建施工中，如果软土地基没有处理好，它会使房建工程的地基发生一定的沉降、位移或者倾斜等问题，从而增加很多安全隐患，威胁到房建工程的整体质量。由此可见，软土地基在房建工程中的危害非常严重。因此，我们必须采取一定的技术，做好软土地基的勘察工作，从而为软土地基的处理提供帮助。下面，我们就结合房建工程实际情况，对软土地基勘察技术的具体应用进行探讨。
一、明确软土地基的勘察任务
在房建工程中，软土地基的勘察是一项系统工程。因此，在对软土地基进行勘察的时候，我们首先需要明确房建软土地基勘察工作的具体任务，从而才能选择恰当的勘察技术和方法，以保证软土地基勘察的实效性。具体来讲，房建工程软土地基勘察任务主要包括以下几个方面。第一，对房建工程中软土地基的地形和地貌等进行勘察。第二，对房建工程中软土地基的形成原因以及范围和深度的大小等进行勘察。第三，对软土层中砂夹层颗粒的组成成分、厚度以及它的排水性能等进行勘察。第四，对房建工程施工现场中地下水的各种性质进行勘察，比如，地下水的类型、补给以及排泄状况等。第五，对房建工程周围建筑物的地基情况进行勘察，观察它的强度和变形状况等，同时对它所采取的地基处理措施进行了解。总之，在具体的房建工程软土地基勘察工作中，相关工作人员要明确以上软土地基勘察工作任务和要点，这样才能提高软土地基勘察工作的效率，确保勘察工作的质量。
二、确定软土地基勘察的位置和深度
勘察位置和深度的确定也是房建工程软土地基勘察工作中的一个重要环节。首先，勘察位置的确定。在确定勘察位置的时候，我们需要依据房建地基的地形和软土的形成原因等来确定；而勘察位置的间距则需要依据勘察场地和勘察阶段等的复杂程度等来确定，比如，如果软土地基的变化情况比较复杂，我们就需要适当增加一些勘察点，缩短勘察点之间的间距。其次，勘察深度的确定。在确定勘察的深度的时候，主要是依据软土地基的具体性质以及房建对地基的要求等级来确定。
三、选择合适的勘察技术
在明确软土地基勘察任务和确定勘察位置和深度以后，我们还需要选择合适的勘察技术和方法来开展具体的勘察工作。就目前技术水平来看，我们可以采用的软土地基勘察技术和方法主要包括以下几种。
3.1钻探勘察技术方法
钻探是岩土工程中对土层进行划分的一种方法。在具体的应用中，钻探勘察技术首先要对软土地基中的土质进行取样，一般我们可以使用薄壁取土器静压的方法进行取样，如果是细沙层，则可以使用标准贯入器方法进行取样。在取样的过程中，我们要确保样品中的水分不会流失，样品不会发生变形等问题，如果必要，则可以采取一些保护措施，确保样品的真实性和完整性。在采样结束之后，我们就可以对其进行测量和分析，從而获取我们所需要的一些数据和信息。
3.2原位测试勘察技术
在使用原位测试勘察技术方法对软土地基进行勘察的时候，一般我们可以使用旁压试验或者十字板剪切等方法对软土进行勘探。如果房建工程软土地基中软土的厚度比较厚，我们还可以使用标准贯入或者静力触探方法对其进行原位测试。在使用过程中，与其他勘察技术相比，这种勘察技术方法可以直接获取相关的一些数据信息，不仅可以减少工作量，缩短了勘察的时间，大大提高工作效率，而且还在很大程度上提高了勘察工作的质量。
3.3室内土工试验勘察技术
室内土工试验勘察技术是获取软土各种物理和力学性质的一个重要手段，它也是房建工程软土地基勘察中的一个重要步骤。一般来说，室内土工试验主要包括物理性质、化学性质以及力学性质等多个方面的试验，一般来说，力学性质的试验最为重要。在具体的应用中，不同的工程或者同类型的工程，具体要求也有所不同，比如，在高速公路软土地基勘察中，不仅要勘察软土力学和物理等性质，一般还要求做无侧限抗压的强度试验和固结不排水的抗剪试验等，而这里我们所讲的房建工程，其试验数据也与施工中对地基的具体要求的不同而有所不同。因此，在室内土工试验勘察技术应用中，我们要从实际情况出发，依据现实需要获取所需要的具体数据。
四、结束语
综上所述，随着房建工程的深入发展，施工中遇到软土地基的情况越来越多。在房建工程中，软土地基问题的存在不仅增加了施工的难度和工程造价成本，而且还会影响到房建工程的质量。因此，在社会发展新时期，我们要高度重视软土地基勘察工作，依据实际情况，明确勘察任务，确定勘察位置和深度，并选择合适的勘察技术进行勘察工作，从而为软土地基的加固处理提供依据。
参考文献
[1]张春红，刘贺军.软土地基勘察的问题探讨[J].科技创新导报，2010，02（04）：59-60.
[2]周涛，黄河.软土地基岩土工程勘察探析[J].中国新技术新产品，2009，08（05）：102-103.
[3]董志.软土地基勘察中相关问题探讨[J].建材与装饰（下旬刊），2008，06（05）：39-40.
浅谈软土地基的处理技术 第11篇
关键词：软土地基,加固,处理技术
0 引言
随着经济的高速发展,我国的建筑用地不断扩大,但随着人口的增多和建筑用地的相对不足,如何更好的利用有限的土地资源成为当今社会发展的一个重要课题。由于高层建筑、高速公路、高速铁路的发展,对地基的承载能力要求越来越高,天然的软土地基远远不能满足这些高档次的构造物对地基承载力的要求这便要求我们能够更好地运用科学技术,将天然软弱的地基进行科学合理的改造和加固,以达到有效利用土地资源的目的。
软土地基一般指抗剪强度低、压缩性较高以及具有其它不良性质的地基。根据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)一般包括淤泥、淤泥质土、杂填土及其它高压缩性土层构成的地基。软土地基的特性、危害及处理的必要性。软土按其成因大致可分为海洋沿岸沉积和内陆湖盆地沉积两大类。软土地基的外表特征:在土质勘探测量中可知,人工开挖探坑,如遇软土,往往难挖,具有触变性,流变性显著。经土样试验结果,可得出天然含水量高、孔隙比大、透水性差、压缩性高、抗剪强度低。软土地基下沉的一个主要原因是软土地基的沉降,包括瞬时沉降、固结沉降和次固结沉降三部分。待翻开晾晒后,水分很快流失,呈疏松状。这种土质如在施工中出现,最佳含水量不易把握,极难达到规定的压实度值,满足不了相应的密实度要求,在建筑物开始使用后,往往会发生失稳或过量沉陷。其危害性显而易见,故禁止采用。在软土地基上进行施工,很难保证达到建筑物的安全及使用要求,所以在建筑物施工前必须做必要的检测和科学的地基处理[1,2]。
1 软土地基的一般处理方法
1.1 强夯法
强夯是松软地基的一种有效的加固方法,由于夯击能量很大,所以加固深度深,也是一种快速加固软土地基的方法,最适用于孔隙大而疏松的碎石土、砂土及建筑垃圾,也适用于低饱和度的粉土、粘性土、湿陷性黄土和素填土,但不适用于高饱和度的粘性土及淤泥类土[2]。
强夯法加固软土地基的作用机理主要有:(1)冲击力(波)作用下地基土的振动压密。重锤撞击地面产生的强大的冲击力,以波的形式传播到地基内,冲击波分纵波、横波和表面瑞利波三种。(2)振动液化。冲击作用下饱和土体内产生很大的超静水压力,当水压力达到总应力时土的强度为零,即土发生液化。强夯法用于加固粉细砂地基主要起密实和抗地震液化作用。(3)动力固结。饱和粘性土的密实主要由于夯后的动力固结效应,即夯击时饱和粘性土内形成很大的残余超静孔隙水压力,夯击后随着超静孔隙水压力的消散,地基内土体产生压缩和密实,强度提高。(4)触变效应。夯击结束后,随着时间的增长,饱和粘性土的强度逐渐缓慢地恢复提高。
强夯的加固效果主要表现在:提高地基承载力;深层地基得到加固;消除液化;消除湿陷性;减少地基沉降量等几个方面。概括来说强夯的优点是:(1)设备简单、工艺方便、原理直观;(2)应用范围广,加固效果好;(3)需要人员少,施工速度快;(4)不消耗水泥、钢材,费用低。其缺点是:(1)振动大,有噪音,在失去密集建筑区难以采用;(2)强夯理论不成熟,不得不采用现场试夯才能最后确定强夯参数;(3)强夯的振动对周围建筑物的影响研究还不够。
1.2 换土垫层法
换土垫层法又称换填土法。这种方法先挖除基底下处理范围的软弱土,再分层换填强度大、压缩性小、性能稳定的材料,并压实至要求的密实度,作为地基的持力层。垫层的材料一般用强度较高,透水性强的砂、碎石、石渣、矿渣、灰土和素土等。按其组成材料分为砂垫层、碎石垫层、灰土垫层和加筋土垫层等。按垫层在地基中的主要作用又分为换土垫层、排水垫层和加筋土垫层等。由此垫层的作用可简单概括为:(1)提高持力层承载力;(2)减少沉降量;(3)加速软弱土层的排水固结;(4)防止冻胀;(5)消除膨胀土的胀缩作用。这种方法具有工期相对较短、工艺简单、造价低等特点,但是施工时要重视碎石土的碾压厚度、碾压密实度,石料抛填和碾压顺序等关键工序[1,3,4]。应该特别注意的是,垫层仅对软土地基作表层处理,不论地基强度的提高、变形性质的改善和应力场应变等都是在浅层,所以所能承受的建筑物荷载不宜太大。若建筑物的荷载较大则需和其他方法联合使用。
1.3 排水预压法
对于饱和的粘性土地基,其透水性很小,往往采用砂井堆载预压的方法来加速土中孔隙水的排除,加快土的固结,达到挤紧土颗粒和提高强度的目的。为了缩短预压时间,在砂井上部铺设砂垫层,使砂井与砂垫层构成地基的排水系统,在填土荷载的作用下加速排水固结,效果甚好。此法即利用软土自然沉降,让软土地基排水固结。如工期不紧,通常采用堆载预压或超载预压,并分期加压逐渐填筑达到预期的路基标高。这是最经济的方法,但需要较长的时间,预压期一般都要半年至一年,占地多、投资大,在项目未经批准不能征地、资金也无着落时难以提早施工[3,6]。对于砂井堆预压法,在施加荷载时,还应注意,加荷速率以及分级加荷的大小,应与原地基强度及地基固结增长的强度相适应。这种方法我们主要是用在桥头处,预压时效果比较明显,加速了高塑性土的排水固结速度;缺点是受预压时间限制,工期长,沉降不易趋于稳定,因而我们采用了与其他方法综合使用。要求在使用时要严格控制加载速率,防止地基侧向变形,出现失稳破坏,实践证明,预压法是可行的,有效的。此外,在预压的技术方面国内外有了长足的发展:(1)真空预压法代替堆载预压法,可节省大量工程量与造价;(2)袋装砂井代替砂井,可节省几倍砂料,且可避免砂井成空是颈缩,提高质量,加快进度;(3)塑料排水带代替袋装砂井,使投资与工期进一步减小。
1.4 深层搅拌法
深层搅拌法是一种新型地基处理方法,适用于处理淤泥、龄铌质土、高饱和度的粉土和含水量牧高且地基承载力标准值不大于120Kpa的粘性土地基。它利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂,通过特别的深层搅拌机械,在地基深处就地将软土和固化剂强制搅拌混合,利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理—化学反应,使软土硬结成具有稳定性、水稳性和一定强度的优质地基。其加固深度通常超过5cm,国外施工实际已达60cm。
深层搅拌法的施工工艺:利用水泥、石灰为固化剂,从不断回转的中心轴端向四周被搅拌松的土中喷出浆体或粉体固化剂,硬化而成柱。从而提高软土地基承载力,减少沉降量,提高边坡稳定性。该法施工过程中无振动、无污染,对周围环境及建筑物无不良影响,尤其适用于公路工程中桥头两端的软土地基路段[1,2,6]。
1.5 振冲碎石桩法
振冲碎石桩是通过振冲以碎石置换置部分软土的地基处理方法,使碎石与原地基土一起构成复合地基,形成的碎石桩变形模量远较软土大,以加速地基土的排水固结来达到提高地基承载力的目的。振冲碎石桩适用于处理不排水抗剪强度较大的粘土、粉土、砂土、饱和黄土和人工填土地基。振冲法加固后的地基,仍作为复合地基来考虑。当地基土强度较高时,振冲法加固效果很好;当地基土很软时,例如强度小于30k Pa时,振冲法的加固效果就较差。主要原因是很软的土难以振密,排水固结慢,强度难以提高。振冲碎石桩一般仍按三角形或正方形进行平面布桩体[1,2,3]。
1.6 化学加固法
通过在软土地基中加入水泥或其它化学材料,进行软土地基处理的方法称为化学加固法。适用于处理砂土、粉土、淤泥质粘土、粉质粘土、粘土和一般人工填土,也可以在处理裂隙岩体及已有构筑物地基加强中。水泥或其它化学材料注入土体后,与土体发生化学反应,吸收和挤出土中部分水与空气,形成具有较高承载力的复合地基。化学加固法加固地基的化学浆液种类很多,按主剂性质分无机系和有机系。
常用材料如下:(1)水泥浆液,通常采用高标号的硅酸盐水泥,用水灰比1:1.为调节水泥浆的性质,可掺入速凝剂或缓凝剂等外加剂。水泥浆为无机系浆液,取材充足,配方简单,价格低廉又不污染环境,是各国最常用的浆液材料。(2)以水玻璃为主剂的浆液,其在酸性固化剂作用下可以产生凝胶。(3)以丙烯酰胺为主剂的浆液,以水溶液状态注入地基,使它与土体发生聚合反映,形成具有弹性而不溶于水的聚合体。(4)以纸浆为主的浆液,其属于“三废利用”,源广价廉,能够大大降低成本[1,5]。
根据地基土颗粒大小、化学浆液的性状不同,国内外常用压力灌浆法、高压旋喷桩、粉喷桩、注浆、水泥土搅拌法。
2 结论
近几年来,各地因地制宜发展了许多新的地基处理方法,各种地基处理方法综合应用水平的不断提高。地基处理领域是土木工程中非常活跃的领域,也是非常有挑战性的领域。重视多种地基处理方法的综合应用可取得较好的社会经济效益。
参考文献
[1]陈希哲主编.土力学地基基础(第四版).清华大学出版社,2003.
[2]朱祖梁,黄光明.软土地基处理方法的实例分析,2005,17(增刊):1.
[3]李明坤,肖海泉.浅谈软土地基的处理,呼伦贝尔学院学报2004,12(6):1.
[4]宫旭东,汪东兰.关于软土地基处理的几点建议,黑龙江交通科技,2003,9:1.
[5]杨鑫.软土地基处理技术[J].西部探矿工程,2003,3:2.