软土地基处理方法研究

软土地基处理方法研究（精选12篇）

软土地基处理方法研究 第1篇

随着我国建设工程项目的不断增多, 软土地基的处理变的越来越重要, 软土地基处理的好坏, 不仅关系到工程建设的速度, 还关系到工程建设的质量, 因此掌握软土地基处理的方法具有重要的意义。

1 软土地基处理的重要性

软土地基是由强度低、压缩量较高的软弱土层形成的地基, 软土地基具有孔隙比和天然含水量大、压缩性高、透水性弱、抗剪强度低, 沉降量大的特点。在建筑物荷载作用下会产生很大的沉降, 而且沉降的延续时间长, 很可能影响建筑物的正常使用, 另外, 由于其强度低, 地基承载力和稳定性往往不能满足工程要求。为了确保建筑物的安全, 对软土地基采取合理的处理措施就显得尤为重要。

2 软土地基处理的目的

地基处理的目的是利用换填、夯实、挤密、排水、胶结、加筋和热学等方法对地基土进行加固, 用以改良地基土的工程特性。

3 软土地基处理方法

3.1 加筋法

加筋法是在土中加入条带、成片纤维织物或网格片等抗拉材料, 依靠它们限制土的侧移, 改善土的力学性能, 提高土的强度和稳定性的方法。

常见的种类有三种:土钉墙技术、加筋土和土工合成材料等。

土钉墙是一种原位土体加筋技术。主要是通过钻孔、插筋、注浆等方式将由钢筋、型钢、钢管等材料制成的土钉打入软土地基, 主要构造为设置在土体中的土钉 (即加筋杆件或锚杆) 与其周围土体牢固粘结形成的复合体, 在土体发生变形的情况下, 共同受力来达到软土地基加固的目的。采用土钉墙处理适用于地下水位以上或经降水后的人工填土、粘性土、弱胶结砂土的基坑支护和边坡加固。

加筋土是将抗拉强的筋体埋置于土中, 由土和筋材组成复合土体, 在软土地基受力时, 由复合土体中的筋材与土之间产生的摩擦力共同对抗土体变形。在工程过程中主要采用铺设加筋带或土工格栅或土工织物等加筋材料, 以增强土体的抗拉、抗剪强度和整体稳定性。主要用于堤坝和挡土结构物中。

土工合成材料是土木工程应用的合成材料的总称, 主要是以人工合成的聚合物为原料, 制成的各类产品, 将这类土工合成材料放置于土体内部, 能够起到加强土体抵抗外力的能力。这类材料应用最为广泛的有土工织物、土工膜、特种土工合成材料等类型。

3.2 水泥土搅拌法

水泥土搅拌加固机理是用水泥做固化剂, 通过使用特制的深层搅拌机械, 在钻进的同时往软土中喷射水泥浆液或干水泥粉, 在地基深处将软土固化成为具有足够的强度、变形模量和稳定性的水泥土, 这些加固土、柱体与柱体间的土构成了一种复合地基, 从而达到地基加固的目的。在工程施工中, 保证水泥掺入量, 控制搅拌桩机钻进、提升速度及搅拌均匀性是保证地基处理成功的关键因素。水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土和含水量较高的地基及承载力特征值不大于120k PA的黏性土、粉土等软土地基。不宜用于处理泥炭土、塑性指数Ip>25的粘土、地下水具有腐蚀性以及有机质含量较高的地基。

3.3 强夯置换法和强夯挤密法

强夯置换法和强夯挤密法在加固机理上是不同的, 应用范围也不相同。强夯置换法适用于高饱和度的粉土, 软-流塑的粘性土等地基上对变形控制不严的工程, 在设计前必须通过现场试验确定其适用性和处理效果。

强夯挤密法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。对于饱和度较高的黏性土等地基, 如有工程经验或试验证明采用强夯法有加固效果的也可以采用。通常认为强夯挤密法只适用于塑性指数Ip≤10的土。

3.4 排水固结法

排水固结法的原理是通过在预压荷载作用下使软粘土地基土体中孔隙水排出, 土体发生固结变形, 土中孔隙体积减小, 同时随着超静空隙水压力的逐渐消散, 土的有效应力增大, 地基强度逐步增加。

排水固结法是解决淤泥软粘土地基沉降和稳定问题的有效措施, 由排水系统和加压系统两部分组成。排水系统是在地基中设置排水体, 利用地层本身的透水性由排水体集中排水的结构体系, 根据排水体的不同可分为砂井排水和塑料排水板排水两种。

由于排水固结法需要预压荷载, 且预压时间长, 对工期紧迫, 缺乏压载条件的工程难以采用。

3.5 换填垫层法

换填垫层法即将基础下一定范围内的土层挖去, 然后回填以强度较大的砂、砂石或灰土等, 并分层碾压夯实达到设计要求的压实度, 形成良好的受力承载层, 由此改变地基的承载力, 提高地基稳定性。

具体施工方法有砂砾垫层法和换填法等几种方法。

砂砾垫层法:当软土层较薄、填筑材料比较困难或雨季施工时, 采用砂砾垫层是在填土与基底间铺设一层砂层, 作用是在软土顶面增加一个排水面, 在填土的过程中, 荷载逐渐增加, 促使地基土中的空隙水从砂垫层中排出, 加快固结速度, 提高地基承载力, 较少沉降, 防止地基局部剪切变形。为确保砂垫层能通畅排水, 要采用渗水性能好的材料。

换填法:是将基底下一定范围内的软弱土挖去, 换填砂、碎石和素土等材料, 并分层夯实成低压缩性的地基持力层。利用砂、碎石等透水材料进行置换填土, 可以降低压缩性, 提高承载力, 提高抗剪强度, 减少沉降量, 加速土层排水固结。

4 结论

软土地基的复杂性和不可见性, 使得地基处理在工程建设中具有举足轻重的地位, 如果处理不当, 会造成地基失稳, 使建筑物沉降过大或造成不均匀沉降, 对建筑物具有不同程度的危害。本文介绍了软土地基处理的几种常用方法, 每一种软土地基处理方法均有其针对性、使用范围以及局限性, 必须根据工程实际条件选择符合设计要求的软土路基处理方法, 才能取得理想的处理效果。

参考文献

[1]李彰明.软土地基加固的理论、设计与施工[M].北京:中国电力出版社, 2006.

[2]陈杆义.公路工程中软土地基处理[J].黑龙江交通科技, 1999.

公路软土地基处理方法探究论文 第2篇

1软土地基的辨认

软土地基的确认是一项比较容易引起争议的工作，我们在具体施工时决定用量化的试验指标来控制和确认。在确定软土时要查明软土及与之共同存在的一般土层的成因、类别、范围、物理力学性质和必要的化学性质，以便采取经济有效的处理措施。既可降低造价，又能确保质量、缩短工期。由于各省区各公路工程的软土成因不尽相同，因此会同乐监理和业主确定了切实可行的鉴别方法，对本路段的主要软基取样并进行了试验分析，根据实验检测数据分析可得出以下规律:

1.1土质的影响一般天然细粒土的天然密度在1.60～1.75g/cm3之间，而水又是不可压缩的，密度远小于土的天然密度，所以对于同样的土质，含水量的增加必然导致土体干密度的减小，这也就意味着作为路基填料时其压实度的降低，这对地基成型后的强度和稳定性有重要的影响。

1.2液塑限的影响由以上结果分析，液塑限对软基的断定并非必然的联系，只要含水量控制得当，在透水性较好的砂砾料紧缺地段，用高液限土作路基填料也可取得很好的效果。事实上，在本工程中，我们遇到了相当多的高液限土(约为60%)，考虑到该工程为二级公路，压实度要求仅为94%左右，为降低工程造价我们采取了分段开挖晾晒、换位填筑路基的办法，将软土全部挖除晾晒换填，考虑到路基耐久性的要求，只是在换填段增加了30～50mm厚的砂砾料垫层，这样既解决了软土路段的交通问题，又避免了大量的土方调运，缩短了工期，降低了造价，取得了很好的综合效益。当然，高液限土(wl>50%)是一种不适宜材料，击实试验表明液限大，最佳含水量也较大，自然对应的最大干密度就会较小，一般高液限粘土的最大干密度为1.55～1.65g/cm3。

1.3孔隙比的影响孔隙比与含水量有较大的关系，其公式为e0=Gω(1+ω)/-1，其中ω为水的.密度，G为土粒比重，为天然密度，ω为含水量。若ω较大将导致分母较小，必然导致e0较大。对于同种类别的土质(G近似恒值)，可以说ω较大程度地决定了e0的大小。本工程资料中显示，其采用的是荷兰轻型触探仪来鉴别软土。使用方法:开沟清表30cm厚之后的连续第3个晴天，现场测试地基，当满足Cu≥25kPa时即为软土深度，软基探测每断面间距10m，布置5个测点，或以5m×5m方格网“十”字角点作为触点。在实际使用中荷兰轻型触探仪对较深软土的适应性并不太好，很典型的软基，若深度超过1.5m，荷兰触探仪就处于失效状态，因为软泥对探杆的吸附作用已经成为不可忽略的因素。

2实际施工中软土地基的处理

2.1挖除换填碎片石方法对于深度不太大的软基工程，在路堤范围内，将需要处理的软土挖除，动力触探合格后，用碎片石换填，可采用分段挖除，分段分层回填的方法。用于换填的石料强度应不小于15MPa，分层厚度不宜大于30cm，石料最大粒径不应大于层厚的2/3。依据规范，分层回填的碎片石应碾压合格，表面石块嵌挤紧密无松动，用镐刨不动，一般采用激震力320kN以上的压路机强震碾压无轮迹。

2.2对于较深的软基挖除换填工程量太大，资料显示，施工方采用了粉喷桩。粉喷桩主要是以粉体物质作加固料和原状土进行搅拌，经过理化作用生成具有较高强度的混合柱体，促使整个路堤产生足够的强度。一般采用水泥作为固化剂，最好用Po32.5级普通硅酸盐水泥，要依据施工时间选用水泥初终凝时间合适的水泥，防止未成型即已凝固。试验室应重点对水泥剂量进行监控，重点保证均匀性。我们配制了3%～8%的水泥剂量试验，发现3%水泥几乎不能使软泥固结，6%剂量能满足要求。但是室内配比不能完全代替施工情形，因此应该跟踪检测，应对7d桩监控。对于不合格桩，应在原桩边上补桩，新桩与旧桩净距>20cm。如出现较多不合格桩应查找原因，进行改正。

2.3抛石挤淤用于存在多处鱼塘和常年积水的洼地。这些地方，软土层位于水下，更换土壤较为困难，或者基底直接落在含水量极高的淤泥中，土壤稠度远超过液限，透水性差、天然含水量大、压缩性高，且这些地方大多为高填方路堤，若对软基不加任何处理或处理不当，往往会导致路基失稳或过量沉降，造成公路不能正常使用。对于厚度较薄，表层无硬壳，片石能沉达底部的泥沼或厚度为3～4m的软土，采用抛石挤淤法效果最佳。当路堤较低且淤泥层较厚时，为增加换土高度，可用挖掘机自一端向另一端或由两端向中间逐段挖除上部3m左右的软泥并外运，挖除段落的长短，以挖掘机能够工作的最大水平距离为准，挖除一个段落后，即可进行抛石。抛挤时，沿路中线向前抛填，再向两侧扩展。当软土地层横坡陡于1∶10时，应自高处向低侧抛投，并在低侧边部多抛投，使低侧边部有2m宽的平台顶面。抛石达到地表常水位以上50mm时，在抛石回填的片石顶面上，铺10～30mm厚碎石垫层(砂砾垫层)并整平压实。整个路段铺筑碎石垫层(砂砾垫层)并平整压实达到要求后，即开始路堤的正常填筑。抛石挤淤时，由于各处沉降不一致，从而在路堤下面残留部分软土，完工后，则会产生不利的不均匀沉降，因而必须注意垫层铺筑后的压实，以使淤泥挤出，减少这种不利影响。

参考文献

市政道路软土地基处理技术研究 第3篇

【关键词】深基技术；软土地基；市政道路施工

1.现有软土地基处理方法存在的主要问题

1.1未能因地制宜选用合理、有效地处理方法，在选用地基处理方法方面存在一定的盲目性

例如，对饱和软粘土地基不宜采用振密、挤密法加固技术。我们要依据地基加固原理和工程地质条件，因地制宜选用合理、有效地处理方法尤其重要。另外，我们对技术上的可行性方案比较和优化不够。所采用的方法并不是较好的方法，也不是最好的方法。虽然工程问题是解决了，但是浪费了时间和金钱。

1.2未能正确评价各种地基处理方法的适用性

每种地基处理方法都有自己的适用范围，每当我们在工程施工时遇到具体的问题就盲目扩大它的应用范围，所以，对这种情况施工单位更要特别注意。

1.3地基处理理论落后于实践

从实践—理论—再实践的角度来看，实践先于理论是一般性规律，对土木工程更是如此。倘若我们只重视理论研究，而缺乏对各种地基处理技术实践也是发展中存在的问题之一。

1.4许多处理方法缺乏完善的质量检验

完善的质量检验手段是确保施工质量的重要措施。但是，目前不少处理方法缺乏完善的质量检验手段。

2.常见软土地基处理方法

2.1表层处理法

表层处理的厚度要根据软土物理力学性质而定，一般规定为30～60cm，处理过薄效果差，过厚又不经济。压实与养生是表层处理法的两个重要环节，用熟石灰、水泥以及离子稳固剂稳定软土，需要处理的土应在最后一次搅拌后立即压实；用生石灰稳定土，必须在拌和时初进行碾压处理，待生石灰水解结束后再次碾压处理。压实后如果能有足够的强度，就不必进行专门的养生，由于施工条件与土质不同，处理土的强度增长也不均衡，所以应做好一周时间的养生。

2.2强夯法

强夯法是提高地基的强度以及降低压缩性的一种方法，是通过反复将重锤（一般为10-40t）提到一定高处使其自由落下（一般落距为10-40m）去夯击地基来实现。它具有加固效果好、设备简单、施工方便、适用土类广、施工期短、节约材料、节省劳力、施工费用低和施工文明等优点。

2.3换填法

换填法是挖去基础以下不太深的一定范围内的软弱土层，然后材料分层充填强度较高、性能稳定、质地坚硬、且具有抗侵蚀性的碎石、砂、素土、卵石、灰土、矿渣、煤渣等，同时以人工或者机械施工方法分层夯、压、振动，使之满足要求的密实度标准，成为良好的人工地基。

2.4静力排水固结法

静力排水固结法是指在地基中设置砂井竖向排水体，并利用建筑物本身的重量分级逐渐加载，或在建筑物建造以前，先在场地进行加载预压，使土的孔隙水充分排出，进而逐渐固结，地基发生沉降，逐步提高强度的方法。

3.选择软土地基处理方法时应考虑的因素

3.1地基状况

（1）土质、砂性土：对那种易发生液化的砂性土采用振动压实法或挤实砂桩法进行改善。对于粘性土质：可采用除了压实法外的其他方法。但所采取的方法对处理土基的扰动必须尽量小。

（2）地基构成。对于浅而薄的软土层，最简单的处理方法是表层处理法。构造物基础采用开挖换填法。如果软土层较厚，应采用其他方法与表层处理法配合使用。对夹有砂层且厚度较薄（3～4m）的软土层，常常采用表层处理法或荷载压重法等，即便是有5cm 的砂层也应定位是有效排水层。

3.2道路性质

（1）道路等级越高，平整度就越重要，就需要采取行之有效的沉降处理措施。如果道路等级较低时，可先铺简易路面，等待沉降结束后，再铺正式路面用以节约资金。

（2）道路形状。路堤设计高度和宽度是选择处理方法要考虑的关键因素。如果采用换填法，对于宽而低的路堤容易发生局部性破坏；反之，窄而高的路堤，下面易被换填。对于设计高度大而稳定有危险的路堤，压重法将受到限制采用。还有路堤越宽越高，地基产生的压力球的根部越深而引起深处粘土层的沉降。

（3）道路所在地段。对于一般地段，剩余沉降即使大到一定的程度，只要沉降不大，路面基本上不会丧失平整度。但遇到与构造物相连的地段，剩余沉降将造成错台和路面形成对行等非常危险的情况发生。如果路基稳定性不够，桥台将受到大的土压力作用而引起侧向位移的事故发生。所以，构造物邻接地段的处理措施显得非常重要。

3.3施工条件

不同的施工条件要选用的不同的处理方法，经济性也不一样。主要影响因素有工期、材料以及机械的作业条件等。

3.4周围环境

（1）施工对周围环境的影响，例如噪音、振动地基以及地下水变化和排出的泥水等等，在选择施工的方法时必须考虑进去。

（2）在地基特别软弱的情况下，附近地基经常发生大的沉降或隆起。这样，在路堤坡脚附近有民房或重要构造物时，应考虑控制剪切变形且减小总沉降量的方法为主要技术措施。

4.软土地基处理技术在市政道路施工中的应用

4.1某市政道路软基处理方法

应根据软土、淤泥的物理力学性质，埋层深度，路堤高度，材料条件，市政道路等级等因素分别采取以下处理措施。

（1）淤泥层厚度较小的路段：土工格栅+山皮石+土工格栅+改良土的方法。

淤泥上有50～80cm 亚粘性土，具有一定的稳定性，且淤泥厚度在1～2 米之间，地面积水较易排除，因此采用土工格栅+山皮土+改良土的措施。由于地下水位高，该市政道路沿线的软土水稳性差，浸水时承载力很低，土工格栅和山皮土配合可以提高路基填料的水稳性，还可减弱地下水的毛细作用对路基产生不良影响。

（2）地处盐池中，池中淤泥较厚，且水位较高路段：抛石挤淤+土工格栅+改良土。

淤泥厚在2～3 米之间，排水困难，也无法清淤，采用措施是抛石挤淤+土工格栅+改良土，同时加宽水面线以下的路堤宽度，这样处理可以提高路基的整体稳定性，并有效控制路基沉降。

4.2市政道路软基处理施工工艺

（1）淤泥层厚度较小的路段。

施工准备→测量放样→排水→清淤→铺筑第一层土工格栅→山皮土填筑→铺筑第二层土工格栅→填筑第一层改良土→铺筑第三层土工格栅→填筑第二层改良土。

（2）盐池，池中淤泥较厚，且水位较高路段。

施工准备→测量放样→抛石挤淤→碾压→铺筑土工格栅→填改良土→碾压→检查验收。

4.3市政道路软基处理施工组织设计

4.3.1排水清淤

积水较少地段直接采取抽水措施将积水抽排干（下转第296页）（上接第210页）净，待水抽干后，用挖掘机配合湿地推土机清除底部淤泥，清至出现原状土为止。淤泥清除后放至指定地点，清淤经监理工程师验收后，按设计规定材料进行回填。

4.3.2片石填筑

（1）材料。

片石抗压强度不应低于30Mpa，片石中部厚度不应小于15cm。

（2）试验段。

正式施工前，在现场选取200m 路段作为试验段先行施工，以检验施工方法及工艺流程、施工机械的配置组合、石料回填时机及厚度、碾压遍数等技术指标。施工完毕报监理批准后，再依照试验段经验展开大面积施工。

5.结论

随着市政道路建设的快速发展，市政道路施工中不可避免地出现市政道路路基穿过软土带的情况。因此，软土地基上修筑路基已不可避免。市政道路软土地基的成功处理技术，已经成为提高建设速度、降低工程造价、确保工程质量的十分重要的措施之一。

【参考文献】

滨海软土地基处理方法研究 第4篇

关键词：滨海软土,处理方法,加速沉降,减少沉降

随着沿海地区经济和城市建设不断发展,我国在沿海地区修建了高速公路、港口、堆煤厂、码头等建筑物。同时,沿海地区多为软弱土地基,根据成分大致可分为两类:1)以淤泥质黏土为代表的含水量高、透水性差、压缩性大、强度低的软黏土;2)以粉细砂为代表的软弱可液化土。这些软弱土层地基承载力和稳定性通常均很差,使得在软土地基上建造建筑物必须非常重视地基的变形和稳定问题,一旦处理不当就会造成建筑物的不均匀沉降、沉降量过大等问题,进而影响到建筑物的使用性能和安全性能,甚至影响周边的建筑,造成一系列的事故。

因此,必须结合沿海地区软土地基的特性,根据建筑物对地基和环境的要求情况,对地基进行处理加固。本文根据软土地基处理的原理和作用,对沿海地区软土地基的处理方法进行综合分析。

1 处理方法

1.1 粉喷桩法

粉喷桩的全称是“粉体喷射搅拌桩”,是利用专用的喷粉搅拌钻机将水泥等粉体固化剂喷入软土地基中,并将软土与固化剂强制搅拌,利用固化剂与软土之间所产生的一系列物理化学反应,使软土固结成具有一定强度的水泥桩体而形成复合地基的一种施工方法[1,2]。粉喷桩在国内软基处理中使用较晚,但在国外早有使用。美国在第二次世界大战后就研制成功了水泥搅拌桩,当时称之为就地搅拌桩。国内1977年由冶金部建筑研究总院和交通部水运规划设计院进行了室内试验和机械研制工作。之后,粉体喷射搅拌法加固软土在国内其他工程中均获得良好的效果。粉喷桩的施工工艺包括:桩位放样→钻机就位→检验桩机整平机体→高压气打开喷粉孔→钻进到设计深度→反转提钻并喷水泥粉→至原地面以下30 cm停止喷粉→重复搅拌→反转提升至地表→成桩结束→施工下一根桩。

粉喷桩的加工费用比较低廉,可用于大范围软基处理;其利用固化材料可使加固土的早期强度得到提高,从而大大缩短工期;且施工时无振动、噪声小、桩体对周围土体无挤压作用,可以在建筑物、人口密集的地区,如市区或对此有特殊要求的建筑附近施工;此外,粉喷桩的施工机具比较简单,设备小型且操作简便。由于粉喷桩具有能有效减少总沉降量、能承受较大的加荷速率、抗侧向变形能力强、可大大缩短施工期等优点,因此,目前在高速公路建设领域应用得较为广泛。

1.2 CFG桩法

CFG桩是近年发展起来的处理软弱地基的一种新型加固方法,是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和后,通过成桩工艺在土中形成有一定粘结强度的桩体,是一种刚性桩[3]。它是由房建基础工程的沉管灌注桩演变而来,属于复合地基处理形式。

CFG桩的施工工艺包括:桩机就位→振动沉管、慢速钻进→复查钻杆垂直度→钻进达到设计深度(成孔)→清孔→混凝土泵边压灌边提升(填料、振密)→至设计桩顶标高以上0.5 m停止压灌→成桩→终凝前清除孔口淤泥和桩头浮浆。

CFG桩具有施工简便,施工速度快,造价低,经济效益高,适用范围广,科技含量高,稳定性好的优点。而通过CFG桩处理过的复合地基承载力高,沉降变形小,变形稳定快,灌注方便,易于控制施工质量。CFG桩较为普遍地用于道路建设软基处理中,可用于填土、饱和及非饱和黏性土、松散砂土等,是经验较为成熟、可处理深厚层软土的一种方法。

1.3 电渗—动力联合固结法

该方法先通过电渗井点降水,通过控制电渗井点降水的各项参数,利用淤泥质土含水量大,渗透系数小的特点,在电渗离子的作用下改变淤泥质土的特性,达到固结的效果,并使土体达到密实度时所需要的最佳含水率[4]。然后,施加振动荷载,通过调整施加动力的能量、遍数、时间以及击振频率等,使土体进一步动力固结,达到所需的承载力。

该方法的施工工艺包括成孔、埋设井点、电渗井点降水、动力固结等步骤。不仅与真空预压一样,能起到真正意义上的对流塑状淤泥质土进行加固的作用,而且避免了真空预压法工期较长、造价较高的缺点,有较大的推广空间。

1.4 塑料板排水法

塑料板排水法源于美国丹尼尔·莫兰在1925年提出的砂井预压固结。其原理是用插板机将带状塑料板插入软土中,然后在地基表面加载预压,使土中的水沿塑料板通道向砂垫层排出,土体固结,从而使地基加固,强度增大,承载力提高[5]。塑料板排水法的施工工艺主要包括:测量放线→地面清平→铺设部分砂砾排水垫层→放出桩位→插板机就位→施打塑料排水板→灌砂及填砂→埋设沉降观测板→移至下一桩位。

塑料板排水法具有施工简便快速、造价低、地基加固效果明显,排水效果好的优点,而且能有效地缩短工期,减少打桩对周围建筑的危害。其缺点是当使用多次回炉的废旧塑料或新旧混合塑料制成的塑料板时会对地下水造成一定的污染,应得到重视。塑料板排水法是一种较为成熟的地基处理方法,广泛地应用于公路、铁路、水利、工业与民用建筑工程中,在陆上或水下,深基以及超软基等方面都有应用。除了用于加固地基,塑料板还可水平铺设于铁路路基的下方,防止地基翻浆冒泥;或者铺于山坡、土堤坝的背水坡一侧,以降低地下渗水的逸出点、防止边坡的坍滑;或者垂直铺设于建筑物地下室的外侧或挡土墙的背面,以降低墙后的地下水压力。

1.5 强夯碎石桩法

强夯碎石桩,是采用强夯技术,制造成粗而短的“矮胖”形碎石桩,使之与桩间土形成复合地基,从而提高地基的强度和刚度[6]。强夯碎石桩的桩体是以强夯机具和工艺造孔,并夯填碎石而形成,无胶结强度,刚度与膨胀系数介于土与柔性桩之间。桩体能承受和传递压力,不能承受拉力和传递摩擦力,需要在限制条件下方能成桩。其在起加固作用时,砂土中以挤密为主,置换为次。饱和黏性土以置换为主,排水固结为次,通过对桩间土的挤压和碎石桩的排水作用,使桩间土的土质得以改善。其强度时效曲线呈降低、恢复、增长的三段式。强夯碎石桩的施工工艺包括[5]:清理、平整施工场地→放样、测量场地标高,布置夯击点→起重机就位,夯锤置于夯点→测量锤顶高程→夯击及夯击效果控制→回填碎石→低能满夯至密实状态→移至下一个夯点→结束各点夯击后进行处理。

强夯碎石桩费用低、施工简单,但由夯锤夯击产生的噪声和振动对附近居民和建筑物影响很大,需采取必要措施[5]。

2 加固机理比较分析

以上各方法虽都能对软土地基进行加固,但加固机理不尽相同,下面从沉降的角度进行初步分析。粉喷桩法和CFG桩法是对软弱土进行了一定的置换,使地基的总体沉降有所减少,实际上是“减少沉降”。电渗—动力联合固结法和塑料板排水法,并没有对土体进行置换,而是应用土力学原理,使软土中孔隙水的排出速度加大并使其进一步快速密实,实际上是“加速沉降”。强夯碎石桩法中,强夯起到了加速沉降的作用,碎石桩起到了减少沉降的作用,加固机理两者兼有。

3 结语

随着社会的发展、人口的增加以及人们需求的不同,建筑也越来越密集化、人性化、功能化、安全化、高效化,为了适应不同地区不同土质的需要,作为建筑物重中之重的地基处理技术也就面临着更大的挑战。而软土地基又是施工中会遇到的情况较复杂、要求较高的难题之一,这就需要我们运用各种知识和技术,因地制宜地去尝试、去解决。处理技术随着工业的发展和实践的积累而不断改进,新方法代替旧方法,新工艺取代旧工艺,因此,今后软土地基的处理仍将会是一门研究发展空间巨大的课题。

参考文献

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[2]李学富,程庆照,魏华.粉喷桩处理软基浅谈[J].山西建筑,2007,33(34):96-97.

[3]任鹏,邓荣贵,于志强.CFG桩复合地基试验研究[J].岩土力学,2008,29(1):81-86.

[4]董晓马,杨广军.一种新型的软弱地基处理方法[J].山西建筑,2008,34(6):124-125.

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[6]王保田,唐劲柏.强夯碎石桩的发展及成桩机理分析[J].河海大学学报(自然科学版),1999,27(6):30-34.

浅析强夯法处理软土地基的方法论文 第5篇

强夯法是将100～400kN的重锤，最重达kN，以6～40m的落距落下给地基以冲击和振动，从而达到提高地基强度，降低其压缩性，改善土的振动液化条件等目的。不同的建筑物夯击点位置不同，对某些基础面积较大的建筑物，夯击点可按等边三角形或正方形布置。

关键词：

强夯法，夯击点

强夯法是将100～400kN的重锤，最重达2000kN，以6～40m的落距落下给地基以冲击和振动，从而达到提高地基强度，降低其压缩性，改善土的振动液化条件等目的。可用于加固各类砂性土、粉土、一般粘性土、人工填土，以及大块碎石类土以及建筑、生活垃圾或工业废料等组成的杂填土。单层8000kN・m高能级强夯处理深度达12m，多层强夯处理深度可达24～54m，一般能量强夯处理深度在6―8m。地基经强夯处理后，可明显提高地基承载力、压缩模量，减少孔隙比，降低压缩系数，消除湿陷性，膨胀性，防止振动液化。强夯机具主要为履带式起重机，当起吊能力有限时可辅以龙门式起落架或其它设施，加上自动脱钩装置，施工机具简单。一般的强夯处理是对原状土施加能量，无需添加建筑材料，节省材料。

1、夯击点布置

不同的建筑物夯击点位置不同，对某些基础面积较大的建筑物，夯击点可按等边三角形或正方形布置；对办公楼和住宅建筑，夯击点可根据承重墙位置采用等腰三角形布点；对工业厂房夯击点可根据柱网来布置。强夯处理范围应大于建筑物基础范围，对一般建筑物，每边超出基础边缘的宽度宜为设计处理深度的1/2～2/3，并不宜小于3m。为有效加固深层土，加大土的密实度，强夯常需分遍夯击。由于夯点需要一定距离，使夯击时夯坑产生冲剪，在夯坑底形成一挤压加固，为使所产生的挤压力受周围土约束，侧面不隆起，因此侧面应有一定间距的不扰动土。不能像重夯采用一夯挨一夯，夯击时侧面土为扰动土，易隆起，减少锤底的挤密作用。由于夯点间距大，夯点间需增设夯点以加固未挤密土，故需增加遍数。对饱和粗粒土，当需要夯坑深度大时，或积水，或涌土需填粒料，为便于操作而分遍夯击。对饱和细粒土，由于存在单遍饱和夯击能，每遍夯后需孔压消散，气泡回弹，可二次压密、挤密，因此对同一夯点需分遍夯击。在实际操作中，我们常采用先高能量大间距加固深层，根据需要对同一批夯点夯击，然后再逐个夯击另一批夯点，若对所有的夯点都先夯一遍，将造成浅层先加固低于以后深层加固的效果。夯距通常为5～9m，为了使深层土得以加固，第一遍夯击点的间距要大，下一遍夯点往往布置在上一遍夯点的中间。

最后一遍是以较低的夯击能进行夯击，用以确保近地表土均匀性和较高的密实度。如果夯距太近，相邻夯击点的加固效应将在浅处叠加而形成硬层，则将影响夯击能向深部传递。夯击粘性土时，一般在夯坑周围会产生辐射向裂隙，如夯距太小时，等于使产生的裂隙重新又被闭合。对处理深度较深或单击夯击能较大的工程，第一遍夯击点间距宜适当增大。

2、夯击次数和遍数的确定

夯点的夯击次数，应按现场试夯得到的夯击次数和夯沉量关系曲线确定，且应同时满足下列条件：

第一，最后两击的平均夯沉量：当单击夯击能较小时不大于50mm，当单夯夯击能量较大时不大于100mm～200mm。

第二，夯坑周围地面不发生过大的隆起。

第三，不因夯坑过深而发生起锤困难。

当需要逐遍加密饱和土或高含水量土以加大土的密实度，或夯坑要求较深起锤困难需加填料时，对每一夯点需分遍夯击，以使孔隙水压力消散。各批夯点的遍数累计加上满夯组成总的夯击遍数。一般每个夯点2～3遍。对软弱土，每批夯点的第一遍击数，常以控制场地隆起、起锤困难设定击数，一般选用5～10击，而无需控制夯沉量。夯击遍数一般情况下可采用2～3遍，最后一次以低能量满夯一遍，其目的是将松动的表层土夯实。土体压缩层越厚，土质颗粒越细，同时含水量越高，需要的夯击遍数越多。

对于需要分两遍或多遍夯击的工程，两遍夯击间应有一定的时间间隔。各遍间的间歇时间取决于加固土层中孔隙水压力消散所需要的.时间。对砂性土，孔隙水压力的峰值出现在夯完后的瞬间，消散时间只有2～4min，故对渗透性较大的砂性土，两遍夯间的间歇时间很短，亦即可连续夯击。对粘性土，由于孔隙水压力消散较慢，故当夯击能逐渐增加时，孔隙水压力亦相应的叠加，其间歇时间取决于孔隙水的消散情况，一般为2～4周。对粘性土地基的现场埋设了袋装砂井，以便加速孔隙水压力的消散，缩短间歇时间。

3、夯锤

夯锤可用混凝土及铸钢制作。混凝土锤重心较高，冲击后晃动大，夯坑易塌土，夯坑开口较大，易起锤，易损坏。铸钢锤则相反，特别是夯坑较深时，塌土覆盖锤顶易造成起锤困难。某些施工单位将锤底制成稍带凸弧，增加了侧挤使坑壁稳定，减小了起锤力及坑壁塌土。夯锤形状现多用圆锤，夯锤构造可用钢板为外壳，底板加厚，内部焊接钢筋骨架后浇筑混凝土制成，锤底面积一般根据锤重决定，锤重为100～250kN时，可取锤底静压力25～40kPa，细粒土，单击能低，宜取较小值；粗粒土，单击能高宜取较大值。锤底面积一般为3～7m2，以上适于单击夯击能小于8000kJ时。若夯击能加大，锤重加大，静压力值宜相应加大。为减少夯锤下落过程中的空气阻力作用，特别是消除当夯坑较深而尚需继续夯击时的气垫影响，夯锤宜设4～6个排气孔，孔径宜取下口直径150～200mm，上口直径为80～l00mm，过小易堵孔。夯锤吊环必须准确处于重心，确保起吊后锤身平衡。

4、起夯面

为使强夯加密土不被挖除，有效利用其加固深度，起夯面可高于基底或低于基底。高于基底是预留一压实高度，使夯实后表面与基底为同一标高。低于基底是当要求加固深度加大，能级达不到所需加固深度时，降低起夯面，在满夯时再回填至基底以上，使满夯后与基底标高一致，这时满夯加固深度加大，需增大满夯单击能。

5、垫层

对软弱饱和土或地下水很浅时，常需在表面铺设砂砾石、碎石垫层，厚0.5～1.5m，垫层材料宜用砂砾石、碎石、矿渣，粒径宜小于10cm。对处理土层为饱和砂、软土时，夯坑易涌土、涌砂，故垫层填料不宜用砂。垫层厚度不宜过小，过小不起作用；也不宜过厚，过厚时能级低的强夯，在锤底形成大的垫，扩散动应力，减小对下部软弱土的加固作用。

需要注意的是，虽然强夯法有很多的优点，但并不一定适用于所有情况。目前，在施工过程中，由于强夯法施工存在的诸多优点，设计院、建设单位、施工单位等在大规模的地基处理时普遍倾向于采用强夯法施工，但在许多工程中，强夯处理效果不明显，甚至比不处理时还差。因此，我们首先必须搞清楚什么地质条件适合强夯，使强夯能真正发挥去作用。

参考文献

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[2]刘文才，张境花，李国民。浅析强夯工程施工的几个误区[J]。西部探矿工程，，6

[3]李玉平。浅谈强夯法在软土地基处理中的应用[J]。长沙铁道学院学报（社会科学版），2010，6

公路软土路基处理方法研究 第6篇

【关键词】软土路基;处理方法;施工工艺

1.软土地基的工程特征简述

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。所谓软土,就是强度低、压缩性高的软弱土层。在软土地基上修筑路基,若不加处理,往往会发生路基失稳,孔隙比在1.0～1.9之间,饱和度一般大于95%,液限一般为35%～60%,塑性指数为13～30,软土多分布在江河湖海等处,但也在丘陵低洼和山区谷地赋存。由于其成因类型不同,厚度不一,性质各异,因此不能一律对待,首先应查明各地区特点和地质、土质条件,有针对性地采取有效对策,作出合理的处理。

2.软土地基路基施工处理的基本方法

当路堤经稳定验算或沉降计算不能满足设计要求时,必须对软土地基进行加固。加固的方法很多,常用的方法有：

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。因其施工简单、快捷,应用较为广泛。最大有效处理深度18m。

2.2砂井

砂井是利用各种打桩机具出入钢管,或用高压射水、爆破等方法在地基中获得按一定规律排列的孔眼并灌入中、粗砂形成砂柱。由于这种砂井在饱和软粘土中起排水通道的作用,又称排水砂井。砂井顶面应铺设垫层,以构成完整的地基排水系统。砂井适用于软土层厚度大于5m时。最大有效处理深度18m。

2.3袋装砂井

井经对固结时间的影响没有井距那样敏感。但一般砂井如果井经太小,既无法施工,也无法防止因地基变形而断开失效。因此,现在广泛采用网状织物袋装砂井,其直径仅8cm左右,比一般砂井要省料得多,造价比一般砂井低廉,且不会因施工操作上的误差或地基发生水平和垂直变形而丧失其连续性。最大有效处理深度18m。

2.4排水砂垫层

排水砂垫层是在路堤底部地面上铺设一层较薄的砂层。将水从砂层中排出去。最大有效处理深度,路堤极限高2倍。

2.5土工织物铺垫

在软土地基表层铺设一层或多层土工织物,可以减少路堤填筑后的地基不均匀沉降,又可以提高地基的承载能力,同时也不影响排水。对于淤泥之类高含水量的超软弱地基,在采用砂井及其他深层加固法之前,土工织物铺垫可作为前期处理,以提高施工的可能性。

2.6预压

在软土地基上修筑路堤,如果工期不紧,可以先填筑一部分或全部,使地基经过一段时间固结沉降,然后再填足和铺筑路面。最大有效处理深度30m。

2.7旋喷桩

利用工程钻机,将旋喷注浆管置入预定的地基加固深度,通过钻杆旋转,徐徐上升,将预先配制好的浆液,以一定的压力从喷嘴喷出,冲击土体,使土和浆液搅拌成混合体,形成具有一定强度的人工地基。最大有效处理深度20m。

2.8生石灰桩

用生石灰碎块置于桩孔中形成桩体,称为生石灰桩。最大有效处理深度20m。

2.9换土

采用人士或机械挖除路堤下全部软土,换填强度较高的粘性土或砂、砾、卵石、片石等渗水性材料。最大有效处理深度3m。

2.10反压护道

反压护道是在路堤兩侧填筑一定宽度和一定高度的护道。它利用力学平衡以保持路基的稳定。

3.施工现场常用处理软土路基方法

在施工中经常碰到的情况多数不是软土地基,因为如果有软土地基一般情况在设计时应该根据地质资料,提出处理方法。多数情况是有局部地段地质情况和原来设计不同,出现局部地基承载力达不到设计要求,或者由于局部地段含水量过大(原有排水系统不畅,原有地基土质渗水性不好)造成地基软弹(翻浆,弹簧土地段)。根据出现的这些情况一般常用的方法主要有:

3.1换填

这是最常用的方法。这种方法最人有效处理深度3m。采用人工或机械挖除路堤下全部软土,换填强度较高的粘性土或砂、砾、卵石、片石等渗水性材料。换填的深度要根据承载力确定。

3.2抛石填筑

就是在有软土或弹簧土以及有积水的路段填石头,填石的高度以露出要处理的路段原土层(或积水)高度为宜。在填石的过程中注意一定要用推土机把石块压实,不能出现软弹现象。然后再填筑土方。

3.3盲沟

就是在要处理的路段根据要处理的路段的长度,在横向或纵向挖盲沟,盲沟通常用渗水性大孔隙填料或片石砌筑而成。也可以填入不同级配的石块起到排水的功能。注意盲沟的出口要与排水沟连接,以便把路基中的水排出路基。

3.4排水砂垫层

排水砂垫层是在路堤底部地面上铺设一层砂层,作用是在软土顶面增加一个排水面,在填土的过程中,荷载逐渐增加,促使软土地基排水固结渗出的水就可以从砂垫层中排走。为确保砂垫层能通畅排水,要采用渗水性良好的材料。砂垫层一般的厚度为0.6～1.0m。为了保证砂垫层的渗水作用,在砂垫层上应该填一层粘性土封住水不让水返上路基。在路基两侧要修好排水沟,通过砂垫层渗出的水通过排水沟排出路基外,保持路基的稳定。

4.软土路基施工工艺

4.1换填深度

开挖过程中可以观测到,随着深度的增加,坑壁四周路基土的密实度逐渐降低,含水量逐渐增大,上部1.0～1.2m范围内的密实度高含水量小,并且有明显的分界线。表明路基工作区深度为1.0～1.2m,当软土路基较薄,有硬底时,清除后直接换填。当软土路基较厚,应挖到坑底土与四周路基相同土层的密实度一致时的深度,一般为1.0～1.2m;当坑底七过湿时,下挖到保证上部回填压实时不出现“弹簧”的深度,一般为0.4～0.5m,总的换填深度为1.4～1.7m。

4.2水泥掺量

换填土的强度过高或过低,都会使其内部及四周结构产生附加应力和变形,造成路面病害,因此应与原路基保持基本一致。由于难以准确检测原路基土的无侧限抗压强度,水泥掺量无法按常规试验确定。路基的回弹模量不但是路面设计的基本参数,更是衡量路基质量的基本指标,并且没计值己知,因此水泥掺量通过回弹模量室内试验确定。由路基设计弯沉值=200,计算出路基间弹模量设计值=47MPa,再根据公式反算得到室内试验回弹模量标准值=135MPa。水泥掺量不宜小于3%,实际控制在3%～4%,否则难以拌和均匀。为提高下部改良土的早期强度,使上部工作区能尽早换填,上下部采用相同的水泥掺量。

4.3压实

压实功愈大、分层愈多愈容易出现弹簧。由于对工作区以下密实度的要求相对较低,故采用挖掘机铲斗击打配合双向振动平板夯(工作重量123kg)压实。待具有一定强度后再进行工作区范围内的换填,尽可能采用胶轮压路机碾压,边角用双向振动平板夯压实,压实度≥95%.

5.结束语

地基处理方法的综合应用由于地基存在的问题往往相互联系和相互影响,除土质条件外,不同的构造物对地基有各种不同的要求。单一的处理方法,由于受工期、资金等多方面限制,往往难以解决问题,如饱和软粘土为软弱土层,其作地基的主要障碍是含水量(呈饱和状态),因此沉降量大、承载力低、强度和稳定性差。

【参考文献】

［1］郭良.浅谈古离线二级公路软土地基的处治方法[J].科技情报开发与经济.2006.

公路软土地基处理方法 第7篇

近几十年来，我国在引进了国外比较先进的软土地基处理方法的同时，逐步发展了符合我国国内具体工程地质条件的软土地基处理方法。从国外引进和发展了高压喷射注浆法、振冲法、强夯法、深层搅拌法、土工合成材料、强夯置换法、EPS超轻质填料法等许多地基处理技术。许多已经在我国得到应用的地基处理技术，如排水固结法、土桩和灰土桩法、砂桩法等也得到不断发展提高;在工程实践中还发展了许多新的地基处理技术，如真空预压法、锚杆静压桩法、孔内夯扩碎石桩法、低强度桩复合地基法、刚性桩复合地基法等。各种软土地基处理技术不断地运用在土木工程的各个方面，带来了巨大的经济效益和社会效益。我国地基处理水平不断得到提高，总体上正在接近世界先进水平。

2 软土地基路基施工处理的基本方法

当路堤经稳定验算或沉降计算不能满足设计要求时，必须埘软土地基进行加固。加固的方法很多，常用的方法有:

(1) 塑料排水板:塑料排水板是带有孔道的板状物体，捕人土中形成竖向排水通道。因其施工简单、快捷，应用较为广泛。最大有效处理深度18米。

(2) 砂外:砂井是利用各种打桩机具击入钢管，或用高压射水、爆破等方法在地基中获得按一定规律排列的孔眼并灌入中、粗砂形成砂柱。由于这种砂井在饱和软粘土中起排水通道的作用，又称排水砂井。砂井顶面应铺设垫层，以构成完整的地基排水系统。砂井适用于软土层厚度大于5m时，最大有效处理深度18米。

(3) 袋装砂井:井陉对固结时间的影响没有井距那样敏感。但一般砂井如果井陉太小，既无法施工，也无法防止因地基变形而断开失效。因此，现在广泛采用网状织物袋装砂井，其直径仅8cm左右，比一般砂井要省料得多，造价比一般砂井低廉，且不会因施工操作上的误差或地基发生水平和垂直变形而丧失其连续性。最大有效处理深度18米。

(4) 排水砂垫层:排水砂垫层是在路堤底部地面上铺设一层较薄的砂层。将水从砂层中排出去。最大有效处理深度是路堤极限高2倍。

(5) 土工织物铺垫:在软土地基表层铺设一层或多层土工织物，可以减少路疑填筑后的地基不均匀沉降，又可以提高地基的承载能力，同时也不影响排水。对于淤泥等高含水量的超软弱地基，在采用砂井及其他深层加固法之前。土工织物铺垫可作为前期处理，以提高施工的可能性。

(6) 预压:在软土地基上修筑路堤，如果工期不紧，可以先填筑一部分或全部，使地基经过一段时间吲结沉降，然后再填足和铺筑路面。最大有效处理深度30米。

(7) 挤实砂 (碎石) 桩:挤实砂桩是以冲击或震动的方法强力将砂、石等材料挤入软土地基中，形成较大的密实柱体，捉高软土地基的整体抗剪强度，减少沉降。最大有效处理深度20米。

(8) 旋喷桩:利用工程钻机，将旋喷注浆管置入预定的地基加固深度，通过钻杆旋转，徐徐上升，将预先配制好的浆液，以一定的压力从喷嘴喷出，冲击土体，使土和浆液搅拌成混合体，形成具有一定强度的人工地基。最大有效处理深度20米。

(9) 生石灰桩:用生石灰碎块置于桩孔中形成桩体，称为生石灰桩。最大有效处理深度20米。

(10) 换土:采用人工或机械挖除路堤下全部软士，换填强度较高的粘性土或砂、卵石、片石等渗水性材料。最大有效处理深度3米。

(11) 反压护道:反压护道是在路堤两侧填筑一定宽度和一定高度的护道。它利用力学平衡以保持路基的稳定。

3 软土地基处理方法存在的问题

现有软土地基处理方法存在的问题有以下几点:

(1) 未能困地制宜合理选用处理方法。在合理选用地基处理方法方面有时存在一定的盲目性。例如，饱和软粘土地基不适宜采用振密、挤密法加固。根据工程地贡条件和地基加固原理，因地制宜合理选用处理方法特别重要。在这方面，现在的问题是对几个技术上可行方案进行比较、优化不够。采用的不是较好的方法，更不是最好的方法。工程问题是解决了，但造价高和工期长。

(2) 不能正确评价每种地基处理方法的适用性。人人都承认每种地基处理方法都有一定的适用范围，但遇到具体问题就会盲目扩大其应用范围，对这种情况施工单位更应注意。

(3) 施工单位素质差，影响地基处理质量。影响施工质量主要是施工单位素质和施工机械两方面问题。先分析施工单位素质存在的问题。前些年，地基处理施工队伍的快速膨胀，造成绝大多数施工队伍缺乏必要的技术培训，熟练技术工人缺乏是普遍现象。除此之外，还存在偷工减料现象。其它地基处理方或轻或重也存在类似问题。

(4) 地基处理理论落后于实践。从实践到理论到再实践的角度看，实践先于理论是一般规律，对土木工程更是如此。但重视理论研究，用理论指导实践也是很重要的。对地基处理各种工法及一般理论缺乏深人系统的研究也是发展中存在的问题之一。

4 结束语

软土地基是指地基承载力达不到其上面的构造物所要求的承载力，或在构造物施工时能满足要求但在后期使用过程中因为地基本身的原因或水的原因，使地基失稳，从而造成物沉降过大或不均匀沉降以致彻底破坏构造物的不良地基。软土地基问题是公路工程施工中难以避免的问题，由于软土地基具有含水量高、天然孔隙大，压缩性强、承载能力低等特点，因此会对公路施工会造成较大的影响，若不能采取有效的措施处理，将导致路面沉陷、桥头跳车、路面开裂等一系列问题。

摘要：随着我国改革开放的逐步深化, 社会主义市场经济不断发展, 公路的需求量不断加大, 难度也逐步提高, 对软土地基处理公路也有了新的需求。本文针对了公路软土地基处理的方式进行了探讨。

公路软土地基处理方法 第8篇

软土是天然含水量大、压缩性高、承载能力低的淤泥沉积物及少量腐殖质所组成的土。软土按沉积环境分为以下4类:滨海沉积、湖泊沉积、河滩沉积和沼泽沉积。软土的特性主要表现为天然含水率高、孔隙比大。含水量在34%～72%之间, 孔隙比在1.0～1.9之间, 饱和度一般大于95%, 液限一般为35%～60%, 塑性指数为13～30。我国软土多分布在江河湖海等处, 但也在丘陵低洼和山区谷地赋存。由于其成因类型不同, 厚度不一, 性质各异, 因此不能一律对待, 首先应查明各地区特点和地质、土质条件, 有针对性地采取有效对策, 作出合理的处理。

过去在一般公路通过软土地区, 由于线路等级标准不高, 路基宽度窄、立交少、纵坡要求不严, 且多低路堤, 故对路基大部分地段处理工程少, 仅对桥头高路堤部位重视些。但从高速公路出现后, 因要求全立交、桥涵通道多, 路堤高度多超过软土填土极限高度。加之软土中含有大量亲水胶体微粒, 土体多呈海棉状结构, 因其孔隙比大、含水量多、透水性小、抗剪强度低、压缩性强在路堤高填土的自重作用下, 要经过较长时间才能趋地压密稳定、因此其沉降稳定要花费长时间。此外软土结构在大交通量、重载车辆的作用下, 路基容易产生侧向膨胀挤出滑动, 基底沉降现象也严重。为了增强压密稳定力度和较短时间达到最终沉降, 消除侧向滑动位移, 以免路堤向两侧膨胀挤出, 确保路基及其外侧建筑物或其他农田、虾池、鱼塘的安全, 因此, 必须对软基进行处理。

2 工程实例

焦作市马村区地处于太行山脉与豫北平原过渡地带, 整个地势自西北向东南倾斜, 由北部山区到南部平原依次逐渐降低。气候属于温带大陆性季风气候, 雨水充足, 地下水丰富。地质普遍存在含水量高、地质软、强度低、工程性质较差等现象。

3 软基处理方法

从处理种类上讲分为沉降处理和稳定处理。沉降处理包括加速固结沉降和减少总沉降量两方面;稳定处理换填土、挤实砂桩等措施增加抗滑阻力。从处理措施上分为表层排水法, 换土填土法、砂垫层法, 土工织物加强法, 添加剂法等方法提高地表强度, 防止地基局部剪切变形, 保证施工机械作业。

1) 表层排水法。

对含水量过大而导致软土地基的, 应采用该法, 进行沟槽开挖, 排除地表和地下水, 降低地基表层部分的含水率, 保障施工机械通行。在开挖沟槽时应该考虑利用地形自然坡度排水;填土沉降要注意坡度的变化;不使来自四周挖方部位的地表水、渗透水浸入填土;也要注意沟槽的间隔要尽可能加密, 以增大排水能力, 即使有部分沟槽被切断也不会妨害整体排水。

2) 换土填土法。

当处理层厚度较薄时, 可采用换填沙壤土、灰土、水泥土及采用沉井基础等办法进行处理, 鉴于换砂不利于防渗, 且造价较高, 一般换泥土为宜。执行此法时, 要用较好压密性特性土, 反复分层压实, 施工时应注意坑边稳定, 保证填料质量。

3) 挤密、振密法。

当处理层无粘性土、杂填土、非饱和粘性土时, 可采用压实、填夯、振充密实、挤密密实使空隙减少, 强度提高。必要时可回填素土、石灰、灰土、砂等材料, 与地基组合成复合地基, 来提高地基承载力, 减少沉降量。当处理层深度为5～15 m时, 可采用此法。当处理层小于4 m时, 可采用天然地基堆载预压法处理;当处理层大于4 m时, 应采用塑料排水带、砂井等竖向排水预压法处理。

4) 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0.5～1.2 m左右厚的砂垫层。使砂垫层起到上部排水层作用;同时, 砂垫层选用透水性好砂或砂砾, 以保证排水力度, 为施工机械提供良好的通行条件。

5) 土工织物加强法。

土工织物的制造过程是首先把聚合物原料加工成丝、短纤维、纱或条带, 然后再制成平面结构的土工织物。土工织物突出的优点是重量轻, 整体连续性好 (可做成较大面积的整体) , 施工方便, 抗拉强度较高, 耐腐蚀和抗微生韧侵蚀性好。土工格栅是一种主要的土工合成材料, 与其他土工合成材料桐比, 它具有独特的性能与功效。土工格栅分为塑料类和玻璃纤维类两种类型。采用编织土工布和土工格栅, 铺设于软基表面, 可起到反滤、排水、隔离和补强的作用。

6) 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同结, 使粘土成分发生质的变化, 从而促进土体稳定。

3 公路深层软基处治法

1) 排水固结法:

其原理是采用由水平排水砂垫层和竖向排水体构成的排水系统, 改变地基原有排水边界条件、缩短地基空隙水的排水距离、加速软土地基的固结过程。工程造价低, 施工简单, 操作容易, 效果较好。

2) 加固土桩法:

用带有回转、翻松、喷粉与搅拌功能的机械, 将软土地基局部范围的某一深度、某一直径内的软土用固化材料予以改良、加固, 形成加固土桩体, 例如粉喷桩、旋喷桩。该法施工速度快、加固深度大、效果好, 但造价较高。

参考文献

[1]龚晓南.高等级公路地基处理设计指南[M].北京:人民交通出版社, 2005.

浅谈软土地基处理方法 第9篇

关键词：软土,地基,加固处理

我国陆地广阔软土广泛分布很少广泛,但各地方软土由于工程地质条件差异很大,使得软土地基的性质呈现出一定的区域性。由于厚层软土,其含水量高、孔隙大、承载力低、变形大,很难直接满足同日益增长的工程建筑对地基的要求,因此,对软土力学特征与固化新技术进行研究己成为改善投资环境、加快软土所在地的建设、科学合理利用当地土地资源的重要研究课题。

一、软土地基分析

土作为一种多孔介质,其物理性质对力学性质有着十分重要的影响,如软土的低抗剪强度就与其高含水量、高孔隙比有很大的关系,因此从土的物理性质往往能对土的力学性质做出一些粗略的估计。软土是自然历史的产物,是随着古地理、气候、沉积环境的变化而形成的。软土一般是指在滨海、湖泊、谷地、河滩沉积的天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度和承载力低的软塑到流塑状态细粒土,如淤泥和淤泥质土,以及其他高压缩性饱和粘性土、粉土。

我国地域辽阔,地质情况复杂多变,其中软土在我国分布广泛,给公路工程建设带来较大的影响和隐患。各地软土形成环境、年代等条件千差万别,其分布、厚度、性质各不相同,水方向有差异性、垂直方向也具不均匀性,所表现出的抗剪强度、压缩性、透水性等特性也不一样。软土地基是指压缩层主要由淤泥及淤泥质土、吹填土、杂填土或其它高压缩性土层组成的。淤泥和淤泥质土是指在静水或缓慢的流水环境中沉积经生物化学作用形成的粘性土,含有机质,天然含水量大于液限。软土地基概念的扩大与延伸,指压缩层主要由承载力较低、压缩性不太高的亚粘土、饱和粘土、细砂及淤泥组成的地基,主要包括对不属于《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》中的含水量较高,孔隙率较大,抗剪强度较低,承载力差的粘性土、粉性土;对于有以上列出的软弱土以及相间有薄层砂土,卵、砾石层而总体地基强度不能满足人工构造物或路基基底强度要求的地层。实际相对来说软弱地基对公路的危害程度小于软土基地。

二、软土地基处理方法研究

在建筑工程中,建筑物的沉降及不均匀沉降的控制占据十分重要的地位。建筑物沉降的大小,一方面取决于荷载的大小与分布;另一方面取决于地基土的压缩特性。因此,在建筑物施工前,必须了解地基土的压缩特性,而它是用压缩性指标来衡量的,一般来说,可通过限压缩试验测定。对于达不到设计要求的软土地基需对其进行加固处理。软土地基加固处理的目的是利用夯实、置换、排水固结、加筋等方法对地基土进行加固,以改善地基土的剪切性、压缩性、振动性和特殊地基的特征,使之满足上部拟建工程的要求。根据道路或上部建筑物(构筑物)对地基的各种要求和天然地基条件,可先确定需要进行地基处理的天然地层的范围及地基处理要求;根据天然地层的条件、地基处理的具体要求、地基处理方法的原理、应用经验、机具设备、材料条件,进行地基处理方案可行性研究,提出多种可行方案;软土地基常用的处理方法有深层搅拌法,强夯固结法,排水固结法(真空预压法、堆载预压法,真空联合堆载预压法)等。

1、置换:用物理力学性质较好的岩土材料置换天然地基中部分或全部软弱土或不良土,形成双层地基或复合地基。这样一来,提高了地基承载力、减少沉降,适用于软弱土层位于地基表面且最大深度一般在3m,最大不超过5m的情况。

2、排水固结:土体在一定荷载作用下固结,孔隙比减小,强度提高,以达到提高地基承载力,减小工后沉降。

3、灌入固化物:向地基中灌入或拌入水泥,或石灰,或其他化学固化材料在地基中形成复合土体,以进行地基处理。

4、振密、挤密:采用振动或挤密的方法使土体密实,提高地基承载力和减少沉降。主要包括:表层原位压实法、强夯法、振冲密实法、挤密砂桩法、挤密碎石桩法(包括振冲挤密碎石桩、振动沉管挤密碎石桩、冲锤成孔挤密碎石桩和一千振成孔碎石桩等)、孔内夯扩挤密桩法、爆破挤密法、土桩和灰上桩、以及夯实水泥土桩法等。

5、加筋:在地基中设置强度高、模量大的筋材,以达到提高地基承载力、减少沉降的目的。强度高、模量大的筋材可以是钢筋混凝土,低强度混凝土,也可以是土工合成材料等。

6、冷热处理:通过冻结,或焙烧、加热地基土体改变土体物理力学性质以达到地基处理的目的,主要包括:冻结法、烧结法。

对提出的各种方案进行技术、经济、进度等方面的比较分析,考虑环保要求,初步确定采用一种或几种地基处理方法,视需要进行现场试验或补充调查;进行地基处理施工设计、地基处理施工,通过监测、质量检验、反分析,对不符合要求或未达到预期目的的进行设计修改、补充,符合要求的就可作为人工地基进行下步工作。

本文对通过对不同软土地基处理方法的作用机理、适用范围等方面进行归纳总结,可更好的指导软土地基工程施工。对软土地基常用处理方法的加固机理,适用范围,施工工艺等方面进行研究分析可推广应用于其他工程项目。针对软土地基加固处理工程特点,建立软土地基处理方案多属性决策模型,对软土地基处理方案进行优选,这对类似软土地基工程的处理及监测具有一定的借鉴意义。

参考文献

[1]刘玉卓,主编.公路工程软基处理[M].北京:人民交通出版社,2002.

[2]中华人民共和国标准.建筑地基处理技术规范0G79--2002)[S]北京:中国建筑工业出版社,2002.

[3]自道奎.薄层加载预压捧水固结处理高速公路软土地基[J].山西交通科技,2001,13(6):15-16.

滨海软土地基处理方法综述 第10篇

一、软土的概述

淤泥及淤泥质土统称软土。其主要分布在东部沿海地区, 如深圳、上海、天津、营口等地。软土是一种天然含水量高于液限、天然孔隙比大于1.0的粘性土, 在静水或缓流水中沉积而成。当孔隙比大于1.5时称为淤泥;孔隙比介于1.0~1.5时称为淤泥质土。

软土的主要特征有:含水量一般为50%~70%, 液限在40%~60%之间, 且含水量随着液限的增大而增大;同等情况下孔隙比较一般土高出0.2~0.4;一般情况下, 竖直方向上的渗透系数比水平方向上小, 渗透系数一般为1×10-4~1×10-8cm/s。

二、滨海软土地基常用处理方法

1. 置换法

置换法是利用砂、石、水泥等强度较高的材料替换软土地基中的软弱土, 与软土形成复合地基, 达到改变软土承载力的目标[1]。置换法的种类较多, 主要有震动置换、换土回填、粉喷桩法[2]。

粉喷桩是利用搅拌钻机将水泥粉钻入到软土地基中, 边钻边进行强制搅拌, 利用水泥粉与软土之间所产生的一系列物理化学作用, 使软土固结成具有一定整体性并具有一定强度的复合地基的一种施工方法[3, 4]。这种方法在国外使用较早, 而在国内软土地基处理中使用较晚。粉喷法的主要工作流程是: (1) 钻机定位; (2) 边钻边搅拌; (3) 钻至预设标高停止; (4) 反转提钻并喷粉; (5) 复搅; (6) 升起, 成桩结束。

粉喷桩法的主要特点有:施工成本较低, 可用于大范围软土地基处理;可提高软土的早期强度, 从而缩短工期;施工噪声小、无震动, 桩体对周围土体影响较小, 适宜在闹市区或有特殊要求的建筑附近施工;施工机具简单易操作。

2. 排水固结法

排水固结法是利用土体在荷载作用下, 或通过布置竖向排水井 (砂井或塑料排水带等) , 降低土中含水量使土体干燥、固结变形, 达到地基土的强度增长的目的。根据排水方式的不同, 排水固结法可分为堆载预压法, 真空预压法, 降水预压法, 电渗排水法等。

堆载预压法是在建筑工地堆填重型骨料, 对地基进行模拟预压, 加速地基沉降并使沉降能够提前完成, 通过地基土固结提高自身强度。常设置砂井或塑料排水板, 用于加速固结。

真空预压法是在粘土层上铺设砂垫层, 设置砂井或塑料排水板, 然后用薄膜密封砂垫层, 用埋设在砂垫层中的真空泵进行抽气, 使密封层内外形成气压差, 用气压差做荷载, 加速地基固结。真空预压法具有施工简单、速度快, 加固效果好, 成本低。

塑料排水板法是于1925年由丹尼尔·莫兰提出。其原理是在塑料排水板上预压一定的应力, 使土体挤密, 进而将土中的水沿塑料排水板上的排水通道排出, 达到土体固结, 地基加固, 强度增大, 承载力提高的作用。塑料排水法的工艺流程包括: (1) 整平地面; (2) 插板机就位; (3) 对塑料排水板施加压力; (4) 灌砂及填砂; (5) 埋设沉降观测板。其特点是能够提高工效, 减少打桩对周围建筑的危害。

3. 强夯与强夯置换法

强夯法是利用重锤的强大重力势能, 从高处下落对土体产生巨大的夯击力来实现加固的, 夯击势能一般在600~100000k N·m。利用动应力对土体进行挤密, 以达到减少压缩性, 提高强度的目的。强夯法是加固软土地基有效方法之一, 经常用于对无粘性土、非饱和粘性土等进行加固。强夯法的施工步骤包括: (1) 清理整平地面; (2) 设置垫层; (3) 布置夯实点; (4) 第一遍夯击 (5) 填平夯坑, 测量高程; (6) 按照设计要求完成多次夯击并测量高程。强夯法具有工艺简单、适用范围广、加固效果好等一系列优点。

强夯置换法是利用碎石、矿渣等一些高强度硬质材料制成墩体, 用桩置换软土形成复合地基, 从而提高地基的强度和刚度。因为置换法的墩体是连续的且具有良好的排水通道, 对土的快速固结、消除沉降具有良好的帮助。在强夯石桩与软土复合的过程中, 经过巨大的夯击能和强烈的扰动, 对其完成后增强地基抗震性具有良好的影响。其次桩体一般由石料构成, 可就地取材, 又能提高施工的经济性。

三、结语

本文通过列举几种常见的软土地基处理办法, 综合分析比较它们各自在施工中所适用情况, 希望能对工程的安全性、高效性及经济合理性有一定帮助, 在施工中能够选用更适合当地土质特点的处理方法。目前, 软土地基处理仍处于发展阶段, 还有许多难题亟待解决, 相信将来会有更多更好的处理方式。

摘要：综合分析了置换法、排水固结法、强夯与强夯置换法等滨海软土地基常用处理方法, 从各种方法的作用机理及适用范围进行了简要分析, 从而使在软土地基处理中能够选择更适合的方法, 促进沿海地区的城市建设、发展。

关键词：滨海软土,地基处理,主要方法,施工流程

参考文献

[1]华南理工大学, 等.地基及基础[M].北京:中国建筑工业出版社, 1988.

[2]一航局科研所.东突堤陆域软土加固B、C区加固检验报告[R].天津:中交一航局科研所.1986.

[3]邓永锋, 刘玉松, 洪振舜.粉喷桩桩周施工效应室内模型试验研究[J].岩土工程学报, 2008, 30 (1) :143-147.

软土地基综合治理方法 第11篇

关键词：软土地基 加固处理 排水固结 水泥搅拌桩

0 引言

各种性质的土都是建筑物最常遇见的地基，在建筑工程中，人们不仅要选择地质条件良好的地基，在许多情况下也不得不在土质不良的软弱地基地区进行工程建设。一般所说的软弱地基包括承载力低、沉降量大、具有振动液化性、湿陷性、胀缩性等不良工程性质的地基，而软土地基应该说是软弱地基中的一种。各种软弱地基应做认真考察，必要时进行处理才能满足建筑要求。地基处理是否合理，关系到整个工程质量、进度和投资，而且是降低工程造价的重要途径之一。

1 软土地基上常见问题

由于软土地基固有的特点及其设计、勘察、施工、管理、使用各阶段的失误。造成了建造于软土地基上建筑物的裂缝、结构损伤、工程倒塌等工程事故，据调查大致可分为如下几种情况：①由于地质勘察不深入、不细致、未取得可靠的地质资料，甚至误判地基土的性质。将软土地基判为其它较好的地基土，使设计计算不可靠，产生严重的不均匀沉降，致使上部结构受力性质变化而开裂倒塌，造成工程事故。②对地质勘测深度不够，未查明软土土层的分布、厚度、以及暗沟、暗塘的详细情况，造成建筑物产生严重不均匀沉降，结构构件开裂，甚至工程倒塌的事故。③对软土地基未处理，或者处理方法不当，施工质量差，致使建筑物产生过大的沉降和不均匀沉降，墙体开裂，不得不重新进行加固和处理。④由于软土的承载力低，造成地基超载，发生剪切破坏，基础失去稳定性，产生较大沉降和不均匀沉降，使上部结构受损，造成工程事故。总之，由于软土的高压缩性、承载力低及有时土质分布厚薄不均等特点，建造于软基上的工程往往会出现如下四种工程事故：①建筑物产生过大的沉降。②建筑物产生不均匀下沉，沉降差大而造成上部结构的损伤和破坏。③建筑物严重倾斜。④基础严重超载，地基发生失稳破坏。

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、淤泥质粘土及冲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。使孑L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2～3m。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f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f气相、液相与固相1部分。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、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 水泥搅拌桩是利用水泥作为固化物，通过深层搅拌机械，在地基深部将软土和水泥浆强制搅和，使软土硬结成具有整体性、水稳性和足够强度的水泥加固土，从而提高地基的囊度和变形模量。这些加固体与天然地基形成复合地基，共同承担建筑物的荷载。水泥搅拌桩在设计中应注意以下几个问题：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18米。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，层致超过七层时，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％一15％，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，桩体水泥土的抗压囊度产生桩的承载力。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褥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，基础与桩及桩问土之问设置褥垫层，人为地为桩向上刺人提供条件，并通过褥垫层材葺BI的柔性补偿，使桩间土与基础始终保持接触。在工程中，一般取褥垫层厚为100～300mm之问，材料采用粒径5—10mm的碎石。当上部建筑物刚度较大，对基础沉降值要求不很严格时，褥垫层厚度可取大值，有利于提高桩土共同工作的效率。水泥深层搅拌桩复合地基在工程中应用取决于试验、设计、施工、检查等各方面的因素，不能简单地在图上西上桩位，提一些简单要求。还要综合考虑各种因素，合理采用各种物理参数，使之既合理又经济。

3 结束语

高铁施工软土地基处理试验研究 第12篇

►►一、软土及软土地基

1软土

软土是指滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土。具有天然含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特点。

2软土地基

我国高铁施工对于软地基的定义主要参照日本高铁施工的规范: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。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。

3软土地基在高铁工程中造成的危害

软土地基给高铁施工造成的危害是全面的,那么造成这种情况主要是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,这是一原因;还有已知是软土地基,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,高铁施工中一定要对所有软土地基进行处理,不能有半点马虎。在作了软土地基处理,还是要注意施工不力,施工不当造成路堤失稳;比如地质资料不准确,所造成填土速度过快,后加的反压护道又阻塞了砂垫层的排水通道。还有就是堆料不当,这主要还是出现在不按规定处理,填土过快或者碾压不当,造成路堤失稳。软土地基上往往有一层强度比软土高的土层,这一地层通常被称为“硬壳层”。在高铁施工中对于“硬壳层”的研究还是比较多,因为这一层土地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。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。

►►二、软土地基处理试验

为了应对软土地基处理情况的发生,我们以沿海软土路基为试验条件设计总长度100米(K0+000～K0+0100),本文主要是针对K0+000～K0+030范围的软土地基处理;路堤路基面宽12m,考虑软土地基工后沉降后的变化,那么在每侧面各加宽0.2m,形成梯面,而边坡坡率为1:1.6,在边坡坡面上,从最高处到底部全部采用三维立体网对坡面进行固土后,再进行喷播植草防护处理。路堤填筑过程中,注意一定要在边坡上方加铺一层土工格栅。路基填高4.5m。试验段两端坡率为1:2,实际占地长度110米,宽度30米边桩除外。根据试验现场填筑研究的要求形成该工点地形条件和工程地质条件,主要是选择了塑料排水板+真空—填土联合预压排水固结法地基处理方案。如下表1。基床表层采用级配碎石,设计四种结构形式。

工程地质条件试验地点属于长江三角洲冲积平原。地面标高3.5m～4.5m,地形平坦开阔,东高西低,河沟纵横。工点地层属第四系全新统冲海积地层,地下水较丰富,属孔隙水,水位埋深0.5m～2.0m,地下水对混凝土无侵蚀性。

►►三、地基塑料排水板加固设计

K0+000～K0+030段地基设计采用塑料排水板+真空-填土联合预压处理,总长30m。塑料排水板长:26.5～27.5m,间距1.2m,正三角形布置。塑料排水板顶面铺设0.6m厚砂垫层,垫层内铺设一层单向土工格栅,以保护排水板的作用,一般设计抗拉强度大于80KN/m。所以真空预压试抽气达到要求后,要求满足真空压力大于80kpa这个阶段为一周,一周以后可以转入正常抽真空阶段,在这一个阶段可以进行上部路堤填筑,上部填土作为路基本体其压实度应满足设计要求。初期填筑过程中,必须进行分级加载压力:40kpa,80kpa,分级加载抽气时间间隔为15天。这必不可少而时间要求:在填土高于2.5m,真空压力不小于80kpa情况下抽气时间不少于4个月。施工过程中,对真空压力、沉降量、孔隙水压等各项测试参数进行分析研究,满足设计要求后方可停止抽气。填筑速率控制在小于1m/月。

►►四、软土地基试验结果

在试验过程中真空预压阶段,主要是通过过滤管、砂垫层以及塑料排水板这几个作用点逐渐向土层内部传递,从而导致土体中的缝隙水受到挤压不断向外排出,最终的目的要满足发生排水固结。真空—堆载联合预压阶段在真空预压的基础上,

要进行再路堤填土进行堆载预压,这主要是满足二点:一由于堆载的作用,土体中的孔隙水压力升高;二是由于真空预压的作用,砂垫层及塑料排水板通道的孔压力处于负压状态,这样地基中的孔隙水与排水体的压差就更加大,加速了土体中水的排出,固结速度加快,加固效果更加明显。加固深度主要取决于引起孔隙水压力变化的深度。在真空—堆载联合预压加固软基方法中,真空度是引起孔隙水压力变化的主要因素之一,它沿深度的传递与竖向排水体的井阻有关。

结束语:软土地基处理在高铁施工中较为多见,本文以试验的形式来说明软土地基的处理过程和方法,从而为高铁施工中软土地基的施工提供参考。

摘要：高速铁路施工中软土地基带来的危害进行了分析,并通过塑料排水板+真空-填土联合预压排水固结法地基处理方案在软土路基施工中的运用,详细阐述了试验研究的过程及结果。