高速公路改扩建中软土地基的处理

高速公路改扩建中软土地基的处理（通用12篇）

高速公路改扩建中软土地基的处理 篇1

高速公路改扩建中软土地基的处理

本文对高速公路扩建软土地基的处理作出了分析,从长远和经济的角度讲,高速公路的改扩建工程将是我国本世纪初公路建设所面临的.非常重要和必须解决的问题.

作 者：万斌华  作者单位： 刊 名：广东科技 英文刊名：GUANGDONG SCIENCE & TECHNOLOGY 年，卷(期)：2009 “”(14) 分类号：U4 关键词：高速公路   软土地基   路基加宽   差异沉降  

高速公路改扩建中软土地基的处理 篇2

汕头市某公路新建工程, 路线全长9.848公里, 主线路基宽度为40m, 设计车速为80Km/h.。本项目K0+000~K2+680、K4+760~K9+751段为软土地基, 该段地处平原及其边缘的近陵地带, 地表平坦、开阔, 大部分地面标高在1.5~2.5之间, 多为农田或菜地, 少数丘陵山地;场区内软土普遍分布, 多呈流~软塑状, 工程性质差, 具有高压缩性, 灵敏度高, 在地面堆载较重的情况下易产生蠕变及不均匀沉降, 本场区软土处于欠固结状态。通过地质勘探、取样测试, 淤泥质土层主要物理力学指标为:含水量w=35%~73%;密度ρ=1.57~1.73g/cm3;孔隙比e=1.1~1.9;液限wL=35%~60%;塑性指数Ip=15~24;压缩系数α0.1~0.2=0.75~2.20MPa-1;固结系数CV= (0.5~1.0) ×10-3cm/s;不排水抗剪强度Cu=14~20KPa等。

2 处理软土地基的设计

2.1 袋装砂井排水固结

2.1.1 砂井间距、长度及其布置

一般路基及桥台台后采用袋装砂井加堆载预压排水固结法进行处理, 堆载高度为1m, 袋装砂井按等边三角形布置, 桥头部分砂井间距为100cm, 一般路基砂井间距为120cm, 孔径为7cm, 砂井深度由地基稳定和容许工后沉降计算来确定, 穿透软土层, 砂井平均处理深度8~18m, 容许工后沉降桥台与路堤相邻处不大于0.1m, 一般路堤不大于0.3m。砂垫层厚度60cm, 保证高出地表水位20cm。考虑到沉降量较大而设置40~60cm的预拱度以保证砂垫层的使用质量。

2.1.2 设计计算:

包括沉降计算和稳定计算

(1) 沉降计算

总沉降包括瞬时沉降Sd、固结沉降Sc和次固结沉降Ss。瞬时沉降是在加荷初始, 地基土的孔隙水压力来不及消散, 土的孔隙来不及调整, 而由地基侧向变形引起的。这种沉降不大且很快完成, 一般不易精确计算;固结沉降是在上覆压力作用下, 地基中的孔隙水逐渐排出使体积发生变化引起的, 是地基土的主要沉降:次固结沉降是指孔隙水压力消散后, 在一定的有效应力的作用下, 土骨架由于蠕动变形而产生。经计算总沉降量为S=74cm, 本段软土经袋装砂井处理后, 固结度达到80%时所需要的固结时间为297d。设计要求在固结度达到80%时, 工后剩余沉降量为22cm。

(2) 稳定计算

利用条分法对打砂井前和打砂井后两种情况的路基滑动面进行稳定计算, 比较其安全系数。经计算, 打砂井前和打砂井后路基滑动破坏最小安全系数分别约为1.38和1.06, 说明打砂井后路基才稳定。

2.1.3 软土地基处理施工

施工时, 先将沿线水塘、沟坑排水, 填以砂性土或中粗砂, 与砂垫层袋装砂井构成统一排水系统。砂垫层采用含泥量小于3%的中粗砂, 铺筑时由中线向外侧方向进行。砂垫层的厚度确保高出水面20cm。

袋装砂井的施工工艺包括下列几个方面:

(1) 定位:在整平地面后, 视软土地基情况, 铺设30cm的砂垫层后, 将打桩机按设计要求及施工顺序定位。

(2) 成孔:采用导管式振动打桩机, 在桩管垂直定位后, 将可开闭底盖的桩管打入地基土内, 达到设计深度。

(3) 下砂袋:砂袋选择聚丙烯编织袋。袋中的砂料采用干燥及含泥量小于3%的中粗砂, 渗透系数不应小于5×10-3cm/s, 要达到密实程度。先将砂袋装好备用, 待成孔后用人工输入, 管口端部设滚轮。

(4) 拔出套管:砂袋下放完毕, 启动激振器, 提升套管进行拔管作业。拔出套管时为避免将砂袋带出, 也可采取向管内注水的办法。

(5) 埋好袋头:将袋头埋入设计的砂垫层中, 砂垫层分两次铺设, 既方便工作, 又避免粘土等杂物堆盖袋头, 此时注意保持袋头垂直不卧倒。

2.1.4 施工监测

施工监测工作是与路基填土同时进行的。在极限填高之前, 因失稳可能性极小, 路基填土可快速施工而不会出现失稳, 监测工作应着重原始观测数据的收集。

本段主要采用沉降、侧向位移动态跟踪观测。选取5个横断面分别布设地面沉降板和地面位移桩。路基中心沉降板速率为4~7mm/d, 平均为5mm/d, 小于设计要求的控制沉降速率10mm/d, 地面位移桩位移为2~5mm/d, 平均4mm/d, 小于设计要求的5mm/d。地面位移桩在测试过程中, 没有发生沉降和抬起现象, 这说明路基一直是在稳定的情形下进行加载的。地面沉降板和地面位移桩的测试频率, 在加载时每日测试, 停载时, 每隔3~4d观测1d, 路基完成后每10d测一次。路堤完成后放置60d, 达到最终沉降量的剩余沉降时为25~27mm, 与设计计算的22mm接近。经观测, 本项目软土路基在采用袋装砂井方案处理后, 路基沉降和稳定基本上符合设计要求, 效果良好。

2.2 搅拌桩加固处理

2.2.1 设计要求

箱涵软土地基采用水泥搅拌桩加固处理, 水泥搅拌桩桩径为Φ50cm, 按梅花形布置, 桩距为1.5m, 桩长按穿透淤泥层设计, 按湿喷法施工。水泥搅拌桩水泥采用42.5R普通硅酸盐水泥, 水泥掺入量为50~55kg/m, 水灰比为0.4~0.5, 要求水泥土7天无侧限抗压强度不小于0.8Mpa, 28天无侧限抗压强度不小于1.5Mpa, 搅拌桩的单桩承载力应不小于110Mpa, 处理后复合地基承载力不小于150Mpa。

2.2.2 加固处理施工:

水泥搅拌桩施工工艺:

(1) 放样定位:对搅拌桩现场整平后, 按施工设计图进行施工放样。将搅拌机移位至施工桩位处后定位, 孔位误差不得大于50mm。

(2) 调平钻机平台:使用4个支腿调整平台, 使钻机钻杆垂直度误差不大于1%。

(3) 开机搅拌以1、2、3档逐级加速, 将钻头顺转钻进至设计深度, 如遇硬土难以钻进时可以降档钻进, 放慢速度, 在钻进时始终保持连续送压缩空气保证喷浆门不被堵塞, 保证下一道工序送浆时顺利通畅压缩空气的压力, 一般保持在0.3~0.35MPa。

(4) 提升钻杆喷浆搅拌, 用反转法边搅拌边提升喷浆。按0.5m/min速度提升, 喷浆量为加固湿土质量的17%, 水泥掺入量为55kg/m, 水灰比0.45, 施工水泥浆配合比为:水275kg:水泥550kg。喷浆压力为0.6MPa。提升到设计停灰面时, 应慢速原地搅拌2~3min。

(5) 重复搅拌, 为保证浆体充分搅拌均匀, 须将搅拌头再下沉搅拌到原设计深度, 再提升搅拌, 采用二喷二搅施工方法, 速度控制在0.5~0.8m/min。

(6) 搅拌桩施工机具装有专门的自动计量装置, 该装置能自动记录沿深度的喷浆量和时间记录等。现场每日施工结束后及时收取并作好相应记录。

2.2.3 搅拌桩处理的效果

根据设计要求, 本项目箱涵软土地基采用水泥搅拌桩加固处理完成后, 按规定频率进行取芯、无侧限抗压强度、单桩及复合地基承载力试验。检测结果:桩体比较完整、能达到持力层;搅拌的均匀程度、桩体垂直度、桩长、含灰量及强度等均能满足设计要求。经计算得出:K0+000~K2+680路段箱涵软土地基经搅拌桩处理后的复合地基承载力标准植为:179KPa;K4+760~K9+751路段箱涵软土地基经搅拌桩处理后的复合地基承载力标准植为:187KPa, 均大于设计值。取得了良好的效果。

3 结束语

软土地基处理施工技术难度较大, 质量要求高, 软基处治的方法很多, 各种方法都有它的适应范围。具体工程的地质条件千变万化, 对地基处理的要求不尽一致, 而且施工部位采用的机具、当地的材料都会不同, 因此必须具体分析, 从地基条件、处理要求、处理范围、工程进度、材料机具等方面进行综合考虑, 以确定合适的自治方法。

摘要：在高等级公路建设中, 不可避免地会遇到软土地基问题。软土地基是具有含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、渗透性小、抗剪强度低、固结系数小, 并具有蠕变性、触变性等特殊的工程性质, 导致地基承载力往往不能满足工程设计的要求, 因此, 需要对地基进行人工加固处理。处理软土地基有多种方法, 如果处理不当, 就会直接影响路基失稳或过量沉降, 出现路基纵、横向断裂等病害。本文通过结合施工实践, 介绍公路软土地基的两种处理方法, 以供同行参考借鉴.

关键词：软土路基,处理方法,设计要求,施工工艺

参考文献

[1]陆遥.软土地基处理方法概述[M].2005, 2.

简析公路软土地基的处理 篇3

【关键词】软土地基；换填；复合地基

1 换填法

1.1 置换填土

路堤填筑高度较小时，一般采用置换填土法进行软土地基的处理。若软土层的厚度超过3m，通常只挖除一部分软土后，换填强度和稳定性均较好的材料。换填时首先将泥炭、软土全部或部分挖除，并采用渗水性、稳定性好的材料（必要时添加适量水泥或石灰）进行分层填筑。

1.2 抛石挤淤法

长年积水的低洼地段，当排水困难时，淤泥一般呈流动状态，厚度为3～4m，表层无明显硬壳，石料容易采集的地段，并可将石块沉到淤泥底部的条件下可采用抛石挤淤方法。挤淤施工用料采用不易风化的、稳定性好的石料，石块大小由泥炭的稠度来确定。对于易流动的泥炭或淤泥，石块中80%以上宜超过30cm粒径，含泥量减少到最低。

1.3 土工织物加固地基

以土工织物作为补强材料加固地基，利用其加筋、补强、应力扩散及排水等综合作用来提高地基承载力并调整地基变形，常与沙垫层同时使用。在软基上隔垫土工织物可使荷载均匀分布；在高填路堤，可适当分层垫隔。

2 排水固结法

2.1 袋装沙井

袋装沙井是将质量符合要求的沙先装入透水性好的编织袋内，然后采用沉入或打入设备将装好的沙袋沉入软土地基内。袋装沙井既有大直径沙井的作用，又可以保证沙井的连续性，避免缩径现象。此外，由于袋装沙井的孔径较小、沙材料消耗少、工程费用低，施工速度明显加快，是软弱地基施工最好的方法。

当泥沼或软土层厚度大于5m，且路堤填筑高度的土体自重远超过天然地基承载力或地基土体水平位移较大时，袋装沙井具有明显的优势，是软土地基最合适的处理方法。

2.2 沙井

首先在软土地基上钻成孔眼，灌上粗、中沙，利用粗、中沙的荷载作用加速软土中水的排出，此法为沙井处理法。固结占很大比例的土和高塑性黏性土则不宜采用，其余软土均适合采用沙井法。

2.3 沙垫层

在软土层顶面铺设排水沙层，以增加排水面，使软土地基在填土荷载作用下加速排水固结，提高其强度，满足稳定性的要求。排水沙层对于基底应力的分布和沉降量的大小无显着的影响，但可加速沉降的发展，缩短固结过程。

当在沙垫层上填筑路基时，路堤填筑速度应合理安排，使加荷的速率与地基承载力增加（排水固结）的速率相适应，以保证地基在路堤填筑过程中不发生破坏。通常可以利用埋设在路堤中线的地面沉降板以及布置在路堤坡脚处的位移边桩进行施工观测，随时掌握地基在路堤填筑过程中的变形情况和发展趋势，借以判断地基是否稳定。

2.4 塑料排水板

塑料排水板是在纸板排水的基础上发展而来的，它的特点是：单孔过水断面大，排水畅通，质量轻，强度高，耐久性好。一般在泥炭饱和淤泥地段或土基松软、地下水位较高的情况下采用此方法。

3 复合地基处理法

3.1 深层搅拌法

深层搅拌法是通过特制机械，沿深度将固化剂与地基土强制就地搅拌形成水泥土桩加固地基的方法。

深层搅拌法形成的复合地基具有以下特点：

（1）桩体越长，间距越小，处理效果越好。

（2）搅拌法处理过的软基固结缓慢，软土的固结度小。

（3）大部分应力集中于桩体，部分应力通过桩体传递到复合地基下面的土中，增加了复合地基以下土层的沉降，因此，粉喷法一定要穿透软土层，否则使软基沉降量增加，固结速率减慢，起不到加固软基的效果。

（4）复合路基的侧向变形小，填土后两个月内侧向位移趋于稳定。

该施工法不仅可以提高构筑物的稳定性和减少沉降，还可用于特殊地基条件和有各种制约条件的软土地基。

3.2 碎石桩法

碎石桩法是利用一个产生水平方向振动的管状设备，以高压水流边振边冲在软弱黏性地基中成孔，在孔内分批填入碎石（或矿渣等松散粗颗粒材料）加以振密制桩，形成的竖向增强体与周围黏性土形成复合地基。此方法与排水固结法相比，加固期短，可以采用快速连续加载方法施工路堤，对缩短工期十分有利。在软弱土层较深、工期要求紧时，采用碎石桩处理软基为好。

（1）选料要求：选用未风化的干净碎石、砾石、碎砖、矿渣等，级配粒径≤5cm，以免振冲器磨耗过大或卡孔。

（2）碎石桩的工艺流程：整平原地面、机具定位、桩管沉入、加料压密、拔管、机具移位。

桩的施工次序一般是一边推向另一边或由里向外进行，方便挤走部分软土。对抗剪强度低的黏性土地基，为减少对原状土的扰动，施工最好采用间隔跳打的方式。

4 反压护道法

反压护道法是在路堤两侧，用透水性、稳定性均较好的沙性材料，填筑一定宽度、高度的护道，以平衡使路堤下的淤泥或泥炭向两侧隆起的张力，从而保证路基的整体稳定性。

采用反压护道加固地基，只需常用的机具设备，施工简单，但占地多，用土量大，后期沉降变形量大，养护任务重。

反压护道法一般适用于路堤高度不超过其极限高度的两倍，非耕作区和取土方便、运距较近的地区。

5 结 论

高速公路改扩建中软土地基的处理 篇4

1 设计简介

宁连公路北段高速化完善工程(下简称“本工程”)粉喷桩设计桩径为50cm，间距1～2m，按梅花型布置，桩长以穿透软、流塑层进入硬塑层不少于50cm为原则，通常为8～12m，用于粉喷桩的水泥(425#普通硅酸盐水泥)为干粉。根据地基含水量的大小，采用水泥喷入量为45～60kg/m。含水量在40%以下时，水泥用量为45kg/m;含水量在40～60%之间，水泥用量为50kg/m;含水量在60～70%之间，水泥用量为55kg/m;含水量>70%时，水泥用量为60kg/m。设计要求水泥土28天无侧限抗压强度≥1.2MPa。

2 施工准备

2.1 粉喷桩施工前应准备下列施工技术资料：施工场地的工程地质报告，土工试验报告，室内配比试验报告，粉喷桩设计桩位图，原地面高程数据表，加固深度与停灰面高程以及测量资料等。

2.2 场地平整、清除障碍。如场地低洼，应回填粘性土;施工场地不能满足机械行走要求时，应铺设砂土或碎石垫层。若地表过软，则应采取防止机械失稳措施。

2.3 施工机具准备，进行机械组装和试运转。

2.4 粉喷桩的.施工工艺根据设计要求的配比和实测的各项施工参数通过试桩来确定。试桩一般为5根，通过试桩来确定钻进速度、提升速度、搅拌速度、喷气压力、单位时间喷粉量等。

2.5 粉喷桩所用的水泥(425#普通硅酸盐水泥)应符合设计要求，并有产品合格证，并经室内检验合格才能使用，严禁使用受潮、结块变质的加固料。

3 施工工艺流程

3.1 粉喷桩施工。

3.2 操作步骤为：

①深层搅拌机械就位。

②预搅下沉(至设计标高)。

③搅拌提升，同时喷干水泥粉至地面以下0.5m处(设计桩顶)。

④在桩上部的5m长范围内重复搅拌一次(1/3～1/2)桩长、桩上部强度要求较高。

⑤重复搅拌提升，直到离地面下0.5m，上部回填5%灰土(或水泥土)并压实。

⑥关闭搅拌机械移位至下一桩位。

4 施工注意事项

4.1 控制钻机下钻深度、喷粉高程及停灰面，确保粉喷桩长度。

4.2 严禁没有粉体计量装置的喷粉机投入使用。

4.3 定时检查粉喷桩的成桩直径及搅拌均匀程度。对使用的钻头定期复核检查，其直径磨耗量不得大于2cm。

4.4 当钻头提升至地面以下0.5m时，喷粉机应停止喷粉。

4.5 当喷粉成桩过程中遇有故障而停止喷粉，在第二次喷粉接桩时，其喷粉重叠长度不得小于1m。

4.6 粉喷桩施工时，泵送水泥必须连续，固化材料的用量以及泵送固化材料的时间应有专人记录，其用量误差不得大于±1%。

4.7 为保证搅拌机的垂直度。应检查起吊设备的平整度和导向架对地面的垂直度，每工作班检查不少于2次，使垂直度偏差不超过1%。

4.8 搅拌机喷粉提升的速度和次数必须符合预定的施工工艺要求，搅拌机每次下沉或提升的时间应有专人记录，深度应达到设计要求，时间误差不得大于5秒，施工前应丈量钻杆长度，并标上明显标志，以便掌握钻入深度，复搅深度。施工中出现问题应及时处理、做好记录。

4.9 储灰罐容量应不小于一根桩的用灰量加50kg，如储量不足时，不得对下一根桩开钻施工。

4.10 粉喷桩必须根据试验确定的技术参数进行施工，操作人员应如实记录压力、喷粉量、钻进速度、提升速度、钻入深度及每根桩的钻进时间等，监理人员应随时检查记录情况。

5 质量检测

5.1 粉喷桩属地下隐蔽工程，施工质量受机具、施工工艺、施工人员的责任心等多种因素的影响，因而其质量控制要贯穿于施工的全过程，并坚持全方位的施工监理。

5.2 施工过程中必须随时检查加固料用量、桩长、复搅长度及施工中有无异常情况，记录其处理方法及措施。

5.3 成桩7天内浅部开挖桩头，其深度宜为0.5m，目测检查搅拌的均匀性，测量成桩直径。检查频率为10%。

5.4 在成桩7天内采用轻便触探仪检查桩的质量，触探点应在桩径方向1/4处，抽检频率为2%。

5.5 成桩28天后在桩体上部(桩顶以下0.5m、1.0m、1.5m)分别截取3段桩体进行现场足尺桩身无侧限抗压强度试验，检查频率为2‰，每一工点不少2根。

5.6 成桩28天后，按1‰频率或每一工点不少于2根采用钻孔取芯法对其进行终检。

5.7 粉喷桩施工质量允许偏差应符合表1规定。

经检测并参照江苏省高速公路建设指挥部《粉喷桩施工质量的检验与评判方法》进行评分，本工程4.2万根粉喷桩共计41.8万延米均达优良级。

6 结语

6.1 粉喷桩处理高等级公路软土地基是当前最常用的方法之一，目前的粉喷桩施工队伍大多属个体私营，一定要加强管理，施工中要加强监理，实行全天候、全方位旁站，以确保施工质量。

6.2 对成桩28天的粉喷桩采用钻孔取芯法、动力解探法等进行检测是行之有效的，一方面可以通过芯样的抗压强度试验掌握桩体的强度，另一方面对整个桩体也是一次全面的检查，从而保障了粉喷桩的施工质量。

参考文献

〔1〕中华人民共和国行业标准.粉体喷搅法加固软弱土层技术规范(TB10113-96)

〔2〕江苏省高速公路建设指挥部.粉喷桩施工质量的检验与评判方法

浅议道路软土地基的处理论文 篇5

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

松木桩处理软土地基的设计与施工 篇6

罗源县起步溪护国段防洪工程H右2+780--H右3+733.4软基堤段采用松朩桩软土地基处理。

本堤段H右3+160典型断面挡墙高6.98m, 浆砌石衡重式挡墙, 迎水坡1:0.1, 背水坡台上部1:0.3, 台以下1:-0.2, 台宽1.15m.C20砼埋石底板宽4.13m, 厚0.8m.片石充砂填层1.0m.基础底板埋深1.0m, 设计基底应力为P=83KPa.工程地址处为软土地基.根据地质勘察资料, 各土层的物理力学指标见” 罗源县护国溪路堤工程地质勘察技告” 表5。建基3.16m至一2.86m之间土层为淤泥质土,其地基承载力基本容许值为50KPa。-2.86m下土层为卵石层,其地基承载力基本容许值为350KPa。天然地基承载力不能满足要求,必须进行处理。经分析比较,拟采用松木桩处理地基。设计松木桩桩长6m,桩头径200mm,尾径120mm。,土的内摩擦角为7.4度，桩周摩擦力标准值为13 kN/m2。桩距应根据单桩承载力确定。1.1 按照桩材强度确定的单桩承载力

Ra=ψα[σ]AP(1)式中:Ra———单桩承载力标准值(kN);ψ———纵向弯曲系数,与桩间土质有关,一般取1;α———桩材料的应力折减系数,木材取0.5;[σ]———桩材料的容许应力,φ200mm的松木桩[σ] =2700kPa;Ap———桩端截面积(m2)。

故Ra=1×0.5×2700×π×0.1×0.1=42.41 kN/根 1.2 按照土抗力确定单桩承载力

松木桩在土中形成摩擦桩,其单桩承载力标准值按下式 计算: Ra=μ∑qsili+αqpAp(2)式中:μ———桩身平均周长(m);qsi———桩周第i层土的侧阻力标准值(kPa);li———桩穿越第i层土的厚度(m);α———桩端天然地基土的承载力折减系数,取0.5;qp———桩端地基土的承载力标准值(kPa);Ap———桩端截面积(m2)。将已知条件代入上式,得

Ra=π×0.16×13×6+0.5×350×π×0.06×0.06=41.19kN/ 取上述两种计算方法中单桩承载力较小值者,即Ra=41.19kN/根,然后根据单桩承载力确定桩距s。

s=R/Ra=126/41.19=3.1,即每平方米至少3.1根桩。实际设计中松木桩采用600×600正方形布置,面积置换率为（π×0.1×0.1/0.6×0.6）8.72%。

1.3复合地基承载力计算软弱地基经松木桩处理后实际形成复合地基,其承载力标准值按下式计算: fspk=mRa+β(1-m)fsk(3)Ap式中:fspk———复合地基的承载力标准值(kPa);

m———面积置换率;Ap———木桩的截面积(m2);fsk———桩间天然地基土承载力标准值(kPa);β———桩间土承截力折减系数,取β=0.8;Ra———单桩竖向承截力标准值(kN)。将上述已知条件代入(3)式,得

fspk=0.0872×41.19/（0.1×0.1π）+0.8×(1-0.0872)×50=150.84 kPa>126.43 kPa,满足要求。1.3下卧层强度验算

高速公路扩建中的软土地基处理 篇7

近年来, 随着国民经济的快速发展, 我国高速公路的建设十分迅猛, 通车里程已近2万km。在已经建成使用的高速公路中, 由于受修建时社会经济水平、技术水平和建设思想的制约, 有相当一部分已不能适应交通量增长和社会发展的需求, 有的还出现了比较严重的路面病害。从长远和经济的角度分析, 高速公路的改扩建将是我国目前公路建设所面临的非常重要和必须解决的问题。

现有高速公路如何进行有效的改扩建没有成熟的经验可循, 从设计到施工, 规范涉及不多, 而改扩建约束条件不少, 用新建工程的思路和设计方法不能解决根本问题;另外, 在已完成的改扩建工程中也存在着一些技术问题, 工程营运效果还有待时间的考验, 因而对高速公路改扩建工程的设计进行研究具有非常重要的现实意义和前瞻性。

1 我国高速公路改扩建的现状

我国已建成的高速公路大部分为双向四车道, 随着经济的发展, 其中的一些已不能满足交通要求, 需扩大通行能力, 增加行车道数。根据国外经验及我国未来经济发展的需要, 我国主要经济干线走廊带内的高速公路, 远期将需要十条左右车道的通行能力。已有四车道如何改建, 是旧路加宽还是另辟新线, 值得研究。由于近距离新建高速公路, 投资规模大, 占用土地多, 且容易造成路网分布不均, 因而在现阶段, 我国高速公路的扩建大多采用老路加宽的方案。

老路加宽就是在已有高速公路的两侧或一侧增加几条车道的建设方案, 此外还可以考虑采用高架 (如中央高架或两侧高架) 和中间分隔带预留等方案。

2 加宽工程中的软基处理方法

2.1 软基处理方法的比较与选择

目前, 在扩建工程中最常用的软基处理方法有水泥搅拌桩复合地基、预制管桩复合地基、CFG桩复合地基等, 各种方案的优缺点及应用工程实例见表1。

2.2 加宽工程的主要软基处理方法

加宽路基的软土地基处理要根据不同路段的地质情况、路基填筑高度、结构物类型等因素, 确定合理的处理形式。加宽路基的软基处理以复合地基法为首选, 可以通过合理布置桩长与桩距来协调不同路段的沉降差异。适合高速公路加宽工程的主要软基处理方法见表2。

由表2可知, 三种方法各具特色, 对于高速公路拓宽地基处理有不同的应用条件, 对于具体路基应根据工程实际情况灵活选取。

为了达到相同的沉降控制标准, 采用水泥搅拌桩、素砼桩和管桩进行地基处理需要采用不同的桩间距。在实际工程中根据地质情况、路基填筑高度等选用不同的、性价比最高的处理方式需要进行经济比较, 以6m高填土为例对其造价进行分析比较见表3。

比较分析可见, 在满足沉降要求的条件下, 水泥搅拌桩最便宜, 其次为CFG桩, 预制管桩最贵, 由于机械及施工工艺限制, 水泥搅拌桩目前超过12m成桩质量比较难以保障, CFG桩在20m以内成桩质量较好, 价格位于搅拌桩与管桩之间;管桩质量可靠、检测简单、施工方便, 能有效控制沉降量, 更具优势。

2.3 软基处理的设计与施工措施

高速公路扩建相对新线软基处理措施对路基稳定和工后沉降有更高的要求, 再加上施工场地有限, 施工周期紧等因素, 因而在设计与施工中应采取相应的措施以满足加宽工程的特殊要求。

(1) 路基填土往往位于旧路基边坡上, 因而必须对旧路基边坡按一定坡度削坡, 削坡必须满足施工期间的路基稳定要求。

(2) 高速公路路基加宽最好采用快速加固方法, 以缩短施工周期, 降低施工期间维持交通正常运营的费用。

(3) 采用粉喷桩等复合地基处理时, 桩体布置可采用里密外疏的方式, 以减少工程量。

(4) 施工期间要注意排水问题, 防止开挖边坡积水, 引发老路基坍塌。

(5) 在做试验段的同时, 还须在施工过程中进行沉降和稳定动态观测, 控制填筑速率。

3 新旧路基结合部的处治技术

改扩建工程设计中最主要问题是如何处理填方段新旧路基之间的衔接, 即如何处理新旧路堤的不均匀沉降。要采取有效的技术措施保证加宽路基与旧路基的良好衔接, 使其成为一个整体, 避免或减少横向错台和纵向裂缝。

3.1 土工合成材料的应用

在高速公路加宽工程新旧路基结合部采用土工格栅可以有效预防差异沉降的产生, 这是因为:第一, 由于土工格栅与土接触面的摩擦作用, 降低了不均匀沉降;第二, 土工格栅对土体具有锁定作用, 使土体抗剪强度得到充分的发挥, 约束了土体的侧向变形;第三, 由于水平铺设的土工格栅具有弹性, 在反复荷载的作用下, 不会产生变形的积累;第四, 土工格栅具有一定的张力和延展性, 能使路基与土工格栅形成一个连续柔性整体结构。

3.2 地基处理措施

软土地基上的新旧路基结合部拼接时, 还应对结合部下的软土地基进行重点处理。可以采用超载预压、加密加长粉喷桩、旋喷桩、路堤桩 (混凝土管桩) 和隔离墙 (定喷桩) 等方法, 通过间距和打设深度的分级过渡处理, 沿路基横向形成渐变段, 能较理想地解决新旧路堤沉降差问题。

3.3 施工措施

(1) 边坡削坡:为了确保旧路基安全, 旧路基边坡可以分2次开挖, 第一次比第二次坡度稍大, 并边开挖边做好防护工作。每次开挖完毕后, 平整压实, 进行复合地基处理施工。

(2) 台阶开挖:按照要求开挖内倾台阶, 台阶数量尽可能多, 为新旧路基的衔接提供更多接触面, 更利于新旧路基的接合;在部分填方较高的路段可采取逐步开挖的施工方式。

(3) 防水措施:开挖旧路基边坡以后要截断路面水, 特别是超高路段, 防止雨水直接冲刷边坡;在开挖边坡上铺一层防水胶纸或塑料布, 以防止雨水渗入;迅速排除施工场地积水, 断绝外来水。

(4) 土工格栅的铺设:土工格栅的铺设采用横向铺设, 关键是保证其连续性, 不出现断裂、弯扭折皱、松弛, 又要避免过量拉伸。材料应堆放在阴凉处, 严禁暴晒和雨淋, 以免其性能老化。软基处理段与未处理段的交接处设置过渡衔接, 并保证必要的搭接长度。在路槽纵向铺设跨施工缝的土工格栅, 加强新旧路基的横向联系, 减少裂缝反射。

高速公路改扩建中软土地基的处理 篇8

关键词：软土地基；夯实法；填石法；挤密法；注浆法

1 概述

软土地基问题是高速公路施工过程中较为普遍的问题，也是不可避免的问题。当土壤中含水量较高，且渗水性较低时，土壤中颗粒之间的空隙较大，导致土壤承受力不能达到构造物所要求的承载要求，这被称为软土地基。施工时，若不对软土地基进行严格的处理，极易造成工程出现不均匀沉降，一旦发生安全事故，将带来巨大的经济损失。因此，在高速公路建设过程中，应对软土地基施工质量进行严格的控制，确保整个工程的施工质量。

2 软土地基的处理技术

2.1 软土地基处理的原则

在高速公路修建过程中，软土地基处理是一个浩大的工程，需要的成本也是巨大的。在软土地基处理问题上，一定要遵循质量为首，成本为重的原则。路基修建是高速公路修建项目中的一个环节，也是整个工程项目质量控制的基础环节，在保证软土地基处理质量的前提下，尽可能节约成本，将节约下来的成本投入到工程的其他环节当中，确保整个工程项目的施工质量，这不仅会为企业赢取更大的经济效益，还会促进我国高速公路工程项目的发展。

2.2 软土地基处理时应注意的问题

软土地基处理是一项综合的施工项目，在选择处理方法时，应根据多方面的因素进行方案设计。首先，土壤性质的影响。土壤有砂性、黏性的区别，对砂性软土主要采取挤密法，而黏性软土则适宜采取压实法。其次，公路性质的影响。公路性质对于方法选择同样具有影响作用，对于等级较高的高速公路，路面的平整性要求较为严格，在处理地基时应使路基均匀沉降；而一般性的公路可按照常规方法铺设即可。最后，施工环境对处理方法的影响。公路施工过程中，应根据工程项目的具体建设环境，选择合适的施工方法。必要时，可采取多种处理方法，以保证整个工程项目的施工质量。

2.3 软土地基处理方法

2.3.1 夯实法。夯实法在工程建筑领域主要应用在对体积较大的石块或者砾土进行挤压粉碎处理，在长期的使用过程中，经过工艺改进升级后，逐渐应用于对软弱地基的处理。该法是借助重锤或其他机械的压力作用，对软土地基进行夯实处理。软土地基中土壤颗粒间的间隙会在外力作用下缩小，从而排除土壤颗粒内的饱和水分，加强土壤颗粒的固结，增强土地的承载力，避免地基因土体结构内过大的空隙而发生沉降的病害。夯实法对技术要求不高，夯实工具简单，效果明显，成本较低，因此可应用在处理后层淤泥质和淤泥外的大部分土质，但夯实法也存在一些不足，施工进度较慢，施工周期长，难以对工程整体进行有效控制。

2.3.2 填石法。填石法是利用石块、砂砾的强抗压能力、伸缩能力提高软土地基的抗压性和承受力的一种处理方法。选择填充到软土地基中的石块或者砂砾时，应避免选择形状不规则的石块，防止后续压实效果不好，导致路面出现起伏不平的现象；应选择片状结构的石块，以保证施工地段受力的平衡性，确保工程质量。对于特大体积的石块，在施工前应先进行粉碎处理，然后铺设到软土地基当中，并利用压路机对其进行反复碾压。在铺设时，应分层铺设，防止铺设不均，影响工程质量。

填石法施工工艺比较简单，填充材料来源广泛，造价低，可用于常年积水不易排水的地段或者地层厚度较薄，表层缺乏硬壳，片石可沉到底部的泥沼路段的处理；但填石法同样存在一定的缺陷，若填充物铺设不均匀，将影响公路路面的平整度，严重时可导致路面裂缝病害的发生，降低公路的使用寿命。

2.3.3 挤密法。挤密法是将夯实法和填石法进行结合，发展起来的一种路基处理方法。具体操作方法为：利用施工机械设备对地基进行充分震荡，然后利用震动机将石粉掺加到软土地基中，再利用夯实机具对地基进行充分的夯实处理，从而改变路基土质的硬度，提高路基的承载力。

挤密法相对于填石法，具有能保障路面平整的优势，可广泛应用于多种地质环境的路基改造。但该法施工工艺较为复杂，对技术要求较高，需要使用震荡机、粉碎机、夯实机等多种机械设备，因此需要消耗大量的成本，并且石粉掺加工艺没有进行严格质量控制，同样会引起路面不平的现象。

2.3.4 高压喷射注浆法。高压喷射注浆法是利用喷枪的高压特性，将水泥浆、粉煤灰浆等注射到提前做好的软土地基处理的孔中，使浆液固结之后能够形成圆柱体的桩，然后与褥垫层共同作用形成复合地基，提高软土的支撑力。在使用高压喷射注浆法时，一定要根据软土地基地质特点设定孔的深度，同时在喷射浆液时，要不断旋转喷枪，确保浆液固结后能形成均匀的圆柱状，否则将形成墙状固结体，达不到应有的支撑效果。

高压喷射注浆法施工工艺较为简单，且投资成本较低，但该法对技术要求较高，灌浆前应对注浆土层进行准确的计算，然后计算注浆量，注浆速度及其他相关事宜，若某一环节出现问题，将影响整个工程的施工质量。高压喷射注浆法可用于处理土颗粒空隙大的粉土、黄土或砂土性质的地基，在处理含水量较大的淤泥质、粘性土质时，也可取得良好的处理效果。

2.3.5 冻结法。冻结法是向软土地基内注射一定量的水分，再利用特种冷冻机具对土层中的水分进行冻结处理，从而达到提高路基承载力的目的。冻结法根据地质环境的不同，采取不同的施工工艺：对于土壤颗粒间距大、水分较少的路段，可先对其进行注水处理，然后将液氮（N2）或液态二氧化碳（CO2）注入到地基中，利用冷冻剂汽化吸热的原理，降低土壤内部结构的温度，从而达到冻结的目的。冷却方式除采用注射冷冻剂外，还可将特种制冷设备与地基中设置的封闭式液压系统相连，从而起到冻结地基中水分的作用。对于含水量较高的路段，如淤泥地段可省去注水环节，其他操作与上同。

3 总结

浅析软土地基处理方法论文 篇9

摘要：本文介绍了地基处理的目的，地基处理常用技术的加固机理、以某高速公路设计为实例阐述了各种地基处理方法，井给出深厚层软基处理常用方法，处理周期等。

关键词：地基处理;软弱地基;处理方法;工程实例

1 前言

地基与建筑物的关系非常密切。地基虽不是建筑物本身的一部分，但它在建筑中占有十分重要的地位。地基问题的处理恰当与否，不仅直接影响建筑物的造价，而且直接影响建筑物的安危，即它关系到整个工程的质量、投资和进度，因此其重要性已愈来愈多地被人们所认识。

2 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。

(1)提高地基的抗剪强度

(2)降低地基的压缩性

(3)改善地基的透水特性

(4)改善地基的动力特性

(5)改善特殊土的不良地质特性

地基处理的对象是软弱地基和特殊土地基。

3 地基处理方法 地基处理方法，可以按地基处理原理、地基处理的目的、处理地基的性质、地基处理的时效、动机等不同角度进行分类。

4 某高速公路软土地基处理设计方案

4.1 处理方法

该高速公路是河北省内陆连接港口的重要通道，对河北经济的发展具有重要的意义。全线经详细勘察试验。查明了路线穿越区的特殊土(包括：盐渍土、软土、软弱土)的分布规律t查明了路线穿越区的不良地质(砂土液化)的分布特点和液化等级类型。

通过勘察、土工试验成果、标准贯人试验经综合分析整理井结合静力触探，统计显示路线穿越区的软土，软弱土呈两种类型分布。一类是连续区段分布，另一类是呈透镜体状的不连续区段分布。对于该软土、软弱土，总的指导思想是：首先分析各区段的硬壳层的厚度、地层岩性，软土、软弱土的厚度、特性之后，根据硬壳层，软土，软弱土的地层特点，进行地基沉降、稳定验算;根据验算结果以及《软土地基路堤设计规范》的沉降容许值，对沉降超限区段可依次采取以下处理措施：

(1)、砂垫层+土工格棚(土工格室)+堆载预压(超载预压)的处理方式(主要针对一般控制段)。砂垫层+土工格栅(土工格室)+超载预压主要针对低路基(填方小于2.5米)段。若表层出露即为软土、软弱土则设砂垫层(对于填方2.5米以下低路基段采用土工格室).硬壳层在1.5米以上则不设砂垫层。

(2)、砂垫层+土工格栅+竖向排水体(袋装砂井)+堆载预压的处理方式(主要针对一般控制段)。

(3)、土工格栅+深层水泥土搅拌桩的处理方式(主要针对桩基础两侧及箱形基础下部及两侧沉降主控制段及次控制段)。

(4)、强夯置换法的处理方式(主要针对非饱和状态软弱土段桩基础两侧及箱形基础下部及两侧沉降主控制段及次控制段)。

4.2 设计标准

根据全线软土、软弱土分布区段桥涵构造物基础类型不同，将其划分为以控制工后沉降为目的的3个类型控制区段。

桩基础构造物桥台两侧各3 O米区段作为沉降主控制段

箱型通道及涵洞两侧2 0米区段作为沉降的`次控制段

其它作为一般控制段

(1)控制段的工后沉降容许值不大干10cm

(2)次控制段的工后沉降容许值不大于20cm

(3)一般控制段的工后沉降容许值不大于30cm

4.3 软基处治方案

4.3.1 砂垫层的设计标准

对于前述各地质单元模型中砂垫层的设计标准是：砂垫层的材料为中砂及粗砂，含泥量不大干3%，砂垫层的宽度要适当大干路堤底宽，以防止在施工过程中由于施工机械的破坏影响垫层的有效作用(两侧各宽出0.5米左右);砂垫层厚度0.5米，同时，为了增加地基土的抗剪强度，提高路堤的整体稳定性，达到排水及隔离的作用，通常尚需在砂垫层中铺设土工格栅。

4.3.2 袋装砂井的设计标准

根据工作区软土，软弱土分布区段的地层结构特点，配合堆载预压的竖向排水体以采用袋装砂井为宜。袋装砂井按等边三角形布置。袋装砂井的直径为7 cm。砂袋材料采用透水性能良好的土工织物(聚丙烯纺织物)。砂井的井间距为1.2米，砂井的深度一般应穿透软土、软弱土层，有条件时，砂井底部应至透水层为宜。

4.3.3 深层水泥土搅拌桩的设计标准：

桩基础两侧、箱形基础下部及两侧采取深层水泥土搅拌桩的处理方法，搅拌桩按正三角形布置，桩径0.5米，桩间距1.0-1.4米，桩间距由密到疏进行渐变，水泥掺入量为加固土体质量的1 5%;水灰比0.5。桩体2 8天无侧限抗压强度不低于1.5Mpa，90天单桩承载力不小于1 50KN。单位复合地基承载力不小于150Kpa，水泥采用4 2 5号矿渣水泥。对构造物下部处理区段应考虑基础埋深.基础埋深范围内可不再喷浆搅拌。

4.3.4 强夯置换法的设计标准

根据项目区软土、软弱土分布及发育特点。针对这部分土体的特点我们采用强夯置换法进行处理，目的是提高地基承载力减少沉降。强夯置换材料为级配碎石，粒径大于300mm的颗粒含量不超过30%，含泥量要求小于1 0%。为减少投资.填料可用建筑垃圾代替，要求建筑垃圾为级配良好的坚硬粗颗粒材料，粒径大于300ram的颗粒含量不超过3 0%。含泥量要求小于1 0%，对保护环境和地下水资源不受影响。夯锤质量为5～10t，落距采用1 0米，夯锤底面为圆形，直径2米。夯坑为等边三角形布置，间距4米。处理后单位复合地基承载力不小于150Kpa。强夯置换墩的深度由土质条件及上部荷载决定，一般为3米，处理范围至路基坡脚。对每一处理区段强夯施工前须进行试夯.确定夯击能及夯击次数，调整设计参数。对构造物下部处理区段应考虑基础埋深.应先开挖至基础埋置深度再施工强夯置换墩。

4.3.5 土工合成材料的作用机理

在砂垫层中间铺设一层具有一定强度的土工合成材料，增加了地基土的抗剪强度，提高了路堤的稳定性.同时复合体具有一定的刚度。上部荷载得到有效的调整，使差异沉降减少，均匀度好。由于复合体能承受较大拉力，地基受力变小，路堤中心沉降明显减小。由于土工合成材料与砂垫层的整体作用，不仅减少了不均匀沉降，而且还可减少地基的总沉降，适应路堤的快速填筑，而荷载的迅速增加.加快了软土的固结作用.从而使沉降加快。减少后期沉降，形成一种良性循环。

4.3.6 预压

路堤工程;对软土地区的天然地基或竖向排水体地基，利用路堤填土预压并不需要移去土体，预压的实施.主要体现在分级加荷，每级加荷的稳定性依赖于前一级预压后强度的提高。该情况下，软土地基总沉降量并不减小.只是大部分的沉降在施工期完成，可有效减小工后沉降。

排水系统是一种手段，如果没有加压系统，孔隙中的水没有压力差就不会自然排出，地基也就得不到加固。反之，如果只增加固结压力，不缩短土层的排水距离.则不能在预压期尽快地完成设计所要求的沉降量。

软土地基的处理 篇10

【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。

公路软土地基的相关处理方法研究 篇11

我国幅员辽阔、地质成因复杂, 公路建设中, 不可避免会地会碰到天然含水率较高、难以压实、水稳定性差等软土层不良地质。软土地基天然孔隙大、物理力学性质差, 不具备较强的抗剪度, 处理不当, 不仅影响工程进度, 还会加剧路基路面病害, 影响公路基础承载力, 发生路基变形失稳、路面开裂或桥头跳车等现象, 严重时导致公路无法正常运营。因此, 如何从提高公路建设可靠性出发, 综合分析和研究软土地基成因, 有针对性地选择科学、合理的方法对公路软土地基进行处理, 增强路基的整体稳定性, 保证公路运输安全性, 全面提高公路的使用功能, 确保公路建设对国民经济的拉动和带动作用, 已日益成为专家学者探讨的热点和研究的课题。

2 公路软土地基国内外研究状况

国外60年代就开始了通过软土“加筋法”提高软土抗拉强度的研究;起先方法简单, 要素分析不足, 无法真正实现对软土地基的力学特征分析, 但却开创了软土地基处理历史的先河。随后, 荷兰Delft大学的研究者将离心模型与有限元分析的成功结合、英国剑桥大学对加筋效果的对比验证以及随后发明的“强夯法”、“水冲法”等软土深层次密实处理方法, 在世界范围内迅速发展, 并取得了令人瞩目的进步。

我国软土地基起步较晚, 但一经提出就引起高度重视。近年来, 基础科研、设计方法、质量监控和施工管理等协同合作, 为软土地基力学、物理等试验和研究提供了可靠的地质资料和数据, 特别是《中华人民共和国公路法》和JTJ 017-96《公路软土路堤设计与施工技术规范》、DBJ 08-40-94《地基处理技术规范》等国家法律法规及各类标准的相继出台, 进一步规范了公路建设, 对公路工程软土地基设计、施工起到了重要的指导作用。

3 公路软土地基常用处理方法

3.1 处理分类与原则

地基处理, 按时间可分为临时性和永久性处理;按深度有浅层和深层之分;所处理的土层对象有砂性土和粘性土。不同的处理方法对地基的加固机理不同。软土路基处理方法很多, 应根据地基状况, 结合工程经验, 对其适用性、局限性等进行全面论证和评估, 优先选取成本低、效果好、可靠性强的处理方法, 保证处理效果。

3.2 常用处理方法

强夯法。即动力固结法或动力压实法, 法国首创。上世纪60年代引入我国后, 因其设备简单、施工快捷、操作容易和经济效果显著等特点, 在软土地基处理方面得到了广泛的应用。它是通过将8t~30t的重锤反复从高处落下对地基土进行夯击, 达到增强地基强度、降低压缩性的目的, 其过程强大的冲击波不仅有效地改善了土体振动液化条件, 也大大提高了土层的均匀程度。国内外工程实践经验表明, 强夯法对土的粒径、土层特性及其含水量有较为严格的要求, 通常适用于低饱和度杂填土、碎石土地基的加固, 强夯过程中填入碎石等粗粒, 形成一定深度和直径的碎石桩体, 该桩体易与周围土体形成复合地基;而对于高饱和度黏质土、厚层淤泥质土地基, 强夯法加固效果不明显。为强化加固效果, 强夯法应创造良好的排水通道。

排水固结法。也称静力排水固结法, 适用于淤泥质土或厚度较大的饱和软土。其机理为在地基中设置排水体, 再利用加载系统, 将黏性土孔隙中的水慢慢排出, 逐渐固结, 达到土的应力和强度增加的目的。排水固结法由排水系统和加压系统组成, 是一种较为经济的软土地基加固方法, 可有效解决地基的沉降和和提高地基承载力。排水系统可利用土层自身透水性, 采用普通砂井、袋装砂井和塑料排水板等竖向排水法或砂垫层水平排水法, 排水系统的设置可有效改善地基排水条件, 缩短排水距离, 大大增加地基空隙内水的排出途径;加压系统则由堆载法、真空法和降低地下水位法或联合法等。见图1。

深层搅拌桩法。深层搅拌桩法是将水泥等粉体作为固化剂的主剂, 在螺旋钻机等特制搅拌机器作用下, 与周围活性黏土产生的一系列物理化学反应, 生成2CaO·SiO2、3CaO·Al203、4CaO·A12O3·Fe2O3等水化物, 使土颗粒间形成坚固的联接, 与周围土体结成强度相对较高的、水稳定性好的复合地基的处理方法, 该法可有效增强软土变形模量, 减少地基的总沉降量。近年来, 粉喷桩技术以其与传统软基处理方法相比所呈现的优势, 在公路建设中发挥了越来越大的作用。深层搅拌桩法施工方法简单、成本低、噪音小, 对其过程人、机、料、法、环及其关键工序进行控制, 是确保软土处理工程质量和安全的关键。施工关键技术, 见表1。

加筋法。塑料排水板法是加筋法处理软土地基常用的方法, 它通过塑料排水板将地基中的水排除, 从而增加淤泥软粘土组织应力, 减少地基沉降。塑料排水板法由塑料排水板、土工布、一定含泥量和渗透系数的砂垫层等构成, 排水板由阻隔土、滤膜和板芯等组成。机械设备有履带式打桩机、门架式插板机等。为保护打设过程排水板不被损坏不得使用锤击或水冲式桩工机械。当一定间隔的排水板打入淤泥软粘土并施以预压荷载后, 地基中的超静水在压力的作用下会进入最近的排水板, 使软土固结和加速沉降。此法工期短, 可大大减少软土地基工后沉降和提高地基的稳定性。反复确认软土层厚度、加固范围等重要技术参数, 加强对测量放样、地表清理及整平、砂垫层铺设、桩位放样、塑料排水板放置、灌砂及填坑、铺设土工布等工艺过程的质量控制, 是加筋法处理软土地基方案得以实施的重要技术保证。

此外, 还有真空 (堆载) 预压、清淤换填法、置换法、轻质路堤填料法、袋装砂井、预压法等多种软土地基处理方法。使用时, 应首先对地域的地质条件、地形地貌等进行反复的综合分析和方案评估, 再根据具体情况科学地选取软土地基处理方法。

4 结论

软土地基处理方法是一项复杂而系统的技术。只有从实际出发, 对地质条件进行深入的分析和综合研究, 因地制宜地选取治理方法, 加强软土地基处理过程质量控制, 才能不断提高公路软基加固水平, 保证公路安全和实现高效运营。

摘要：本文简述了公路软土地基国内外研究状况。围绕处理原则, 对强夯法。排水固结法、深层搅拌桩法和加筋法等公路软土地基处理方法进行了探讨。

关键词：路软土地基,处理方法,研究

参考文献

[1]JTJ017-1996.公路软土地基路基设计及施工技术规范[S].北京:人民交通出版社, 1996.

[2]常艳.浅谈公路路基施工中软土地基处理方法[J].城市建设理论研究, 2012, (7) :1-4.

浅谈高速公路软土地基处理方法 篇12

1 浅层软土地基处理方法

对于浅层软弱土与低洼区域的软基处理方法常采用换填改善法、加筋法和垫层法。

1.1 换填改善法

换填法是将基础底面下一定范围内的软弱土层利用人工、机械或其它方法清除, 分层置换强度较高的砂、碎石、素土、灰土以及其它性能稳定和无侵蚀性的材料, 或采取掺灰的方法改善软土的性质, 并分层碾压, 以获得较好的地基。

(1) 开挖换填:适用于小范围的厚度较小的软土, 可以全部挖除或部分挖除, 换填成粗粒料或透水性材料。全部挖除可以从根本上改善地基状况。

(2) 抛石挤淤:利用抛石的方法, 将淤泥挤出基底范围, 以提高地基的强度。适用于湖塘、河流等积水洼地, 常年积水, 且水不易抽干, 表层无硬壳, 软土液性指数大, 层厚薄, 片石能沉达到下卧硬层者。此种方法在石料丰富的我山区应用较多。

(3) 浅层拌和:对于层厚较薄的浅层软土, 可用水泥或石灰等作为拌和剂, 掺入表层土中, 用人工或机械进行拌和、摊铺、碾压, 使地表位置的地基形成一个人工硬壳层, 以满足对地基强度的要求。此种方法造价低廉、简单易行, 在实际施工中应用较多。掺灰数量根据试验确定, 一般掺石灰不大于8%, 掺水泥不大于5%。

1.2 加筋法

加筋法将高强度的土工合成材料埋在土体之中, 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。目前我国加筋的土工合成材料品种很多, 例如土工格栅、高强度土工布, 土工网格、土工带和土工格室等。土工格栅和高强土工布应用较多, 一般采用高强度聚乙烯、聚丙烯、玻璃纤维等高分子聚合物为原料制成。土工格栅的特点是强度高、延伸率低, 用土工格栅进行加筋, 可提高承载能力和减少沉降。与土工格栅相比, 土工布同时具有加筋、反滤、排水和隔离等多方面功能, 特别具有双向拉力、宽幅大, 防治翻浆等优势, 且价格较低, 具有一定竞争力。

1.3 砂垫层法

砂垫层法即在软土地基的地面上铺设一砂层, 再在其上填筑路堤。按其性质可分为排水砂垫层和换土砂垫层。排水砂垫层是直接铺设在软土地基的表面上, 使其在填土和软土之间增设一排水面, 从而使地基在受到填土荷载作用下, 促进地基的排水固结, 提高地基的强度。这种砂垫层的厚度薄, 其厚度以保证不致因沉降发生断裂为宜, 由试验工程与实际工程验证, 取50cm厚的砂垫层为宜。

2 一般软土地基常用处理方法

2.1 塑料排水板法

塑料排水板法是一种常用的软土地基处理方法, 排水板由滤膜和板芯组成, 滤膜用以隔土和渗水, 板芯的齿槽为排水通道。按一定间距将排水板打入软土中, 当施加预压荷载后, 地基中的超静水压力随即进入最近的排水板, 从而加速软土的固结, 并迅速沉降。这样大大减少了构造物的工后沉降, 从而缩短了施工期, 并在一定程度上提高了地基的稳定行。塑料排水板芯带的材质应为聚乙烯、聚丙烯等材料, 滤膜的材质应为涤纶或丙纶等无纺织物。在高速公路软基处理中, 塑料排水板通常结合其它方法一同适用, 已达到更好的效果。主要应用在以下几个方面。

(1) 塑料排水板结合一般预压:适用于沉降量较大, 地质条件较差的一般路段。

(2) 塑料排水板结合超载 (等载) 预压:适用于填土高度较高, 软土层较厚的桥头路段, 一般采用反开槽的施工方法。

(3) 塑料排水板结合真空 (等载) 预压:适用于软土较厚, 填土高度较大, 水泥搅拌桩难以处理, 其他处理方法造价又高的软土路段, 常用于桥头路段处理。由于该方法施工速度快、造价低, 所以得到广泛的推广。

2.2 真空 (堆载) 预压

真空 (堆载) 预压实质是真空预压和堆载预压的叠加。根据达西定律, 土体中孔隙水的渗透速度和水力坡度成正比, 增加水头差和减少排水距离, 均可加速土体排水固结。真空预压的加固机理是通过降低土体中孔隙水压力, 堆载预压是由于堆载产生正的超静孔隙水压力, 通过孔压的消散而使强度得到提高, 两者联合作用, 正负孔隙水压力的压差增大, 造成孔压消散更快, 加固效果更好。

真空 (堆载) 预压的工程造价主要取决于真空泵的动力消耗, 另外需要设置地下排水体提供排水通道, 通常采用真空堆载预压与塑料排水板相结合的方式。例如福宁高速公路沿线多为水稻田和鱼塘, 软土在全线均有分布, 如在漳湾互通式立交区内, 主线段软土层底深度达1.5m~5.5m, 匝道段软土层底最大深度达8.2m, 且软土基本分上下两层分布, 中间夹有一层低液限黏土。软土的天然含水量在60%以上, 天然孔隙比为1.3~2.2, 室内快剪粘聚力5k Pa~20k Pa, 内摩擦角1°~10°。该段采用真空 (堆载) 预压技术取得良好效果。

2.3 水泥搅拌桩

水泥搅拌桩是通过特制的搅拌机沿深度将水泥等固化剂与地基土强制就地搅拌形成水泥土桩, 用以加固软弱地基的方法。此种方法对提高软土地基承载力, 减少地基的沉降量有明显的效果。

水泥搅拌桩目前有浆喷 (湿法) 和粉喷 (干法) 之分, 曾经对此两种方法进行过研讨, 最后定为高含水量的软土以干法为好, 低含水量的软土以湿法较佳, 但含水量高低并无明确的分界线。我国珠江三角洲软土含水量均在60%~100%之间, 因此前几年在佛开高速公路、广佛高速公路、深汕高速公路和京珠高速公路广珠段中大量应用水泥搅拌桩。佛开高速公路在122个桥涵台背中使用, 总计约3km路段, 工程造价约为1千万, 水泥掺入比为17%, 使用效果较好。广佛高速公路由4车道拓宽成8车道, 软基路段采用了水泥搅拌桩, 为了消除差异沉降, 桩顶设置CE131土工网, 目前该高速公路已交付运营, 从检验结果来看效果较好, 尚能满足工程要求。

2.4 水泥粉煤灰碎石桩 (CFG桩)

CFG桩在上世纪80年代末开发以来, 在软土处理中被广泛推广, 近年来, 在高速公路中开始用于桥头高路堤的软基处理, 以解决桥头跳车问题。在荷载作用下, CFG桩的压缩性明显比其周围软土小, 因此基础传给复合地基的附加应力随地基的变形逐渐集中到桩体上, 出现应力集中现象, 复合地基的C F G桩起到了桩体作用。其桩强度较水泥搅拌桩高, 地基承载力提高幅度有较大的可调性, 可提高4倍或更高, 但其造价相对较高。

参考文献

[1]江苏宁沪高速公路股份有限公司、河海大学.交通土建软土地基工程手册[M].北京:人民交通出版社, 2001.

[2]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.