软土地基处理硕士论文

软土地基处理硕士论文（精选8篇）

软土地基处理硕士论文 篇1

软土地基处理技术

摘要：软土地基的处理质量是保证建筑物安全、高效运营的关键，也直接影响到地基的基础承栽力。目前在国内较为常用的地基处理方法有：垫层法、强夯法、和灰土挤密桩、石灰桩、砂桩、碎石桩、深层搅拌法和高压旋喷注浆法等。不同的软土地基应该结合工程的实际采取有效经济的处理办法。关键词：软土地基处理 主要类型 危害 地基承载力 地基土 变形

一、绪论

1、什么是软土

研究工程的软土地基处理，首先我们需要去了解什么是软土。具体该如何定义软土，各行业部门如建筑、铁路、公路等，根据行业特点和习惯，给出的定义或判定条件不尽相同。

例如，在建筑工程中认为：软（弱）土是指淤泥、淤泥质土、充填土、杂填土或其他高压缩性土。其中淤泥是在静水或缓慢流水环境中沉积并经生物化学作用而形成，为天然含水量大于液限、天然孔隙比大于或等于1.5的粘性土;天然含水量大于液限而天然孔隙比小于1.5、但大于或等于1.0的粘性土或粉土称为淤泥质土。[1] 此外公路工程中认为：软土为天然含水量大、压缩性高、承载力低的一种软塑到流塑状的粘性土，如淤泥、淤泥质土，以及其他高压缩性饱和粘性土、粉土等。淤泥和淤泥质土的特征解释为，在静水或缓慢流水环境中沉积，经生物化学作用而形成的饱和粘性土，含有机质，天然含水量大于液限。当孔隙比大于1.5时称为淤泥;天然孔隙比小于1.5而大于1.0时称为淤 泥质土。当土的烧失量大于5%时，称有机质土;大于60%时称为泥炭。[2] 关于软土定义，除以上所述的两点观点外还有一些，但大同小异。总而言之，工程界通常口语称呼的软土指天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、承载力低的土。

一般而言，软土是指近代水下沉积的饱和粘性土，是淤泥、淤泥质粘土、泥质粉土、泥炭、泥炭质土等一类土体的简称。软土广泛分布在我国沿海内陆平原或间盆地。不同地域软土的成因、结构和形态各不相同，但都具有基本相同的物理力学特征：天然含水量高、天然孔隙比大、渗透系数小、压缩性高、强度低，可呈灵敏性结构。如果软土作为工程建筑的地基，由于其承载力低、往往就会产生不同程度的坍滑或沉降。所以当一个工程在遇到地基土为软土时，如何做到正确且经济的处理就显得尤为重要。

2、软土地基的特性

软土的性质与地基土的成层构造、沉积年代、成因类型有密切关系。不同年代和成因的软土，其物理性质指标尽管可能相近，但作为地基，工程性质却可能相差很大，其大概特点总结如下：

1．含水量较高。因为软土的成分主要是由粘土粒组和粉土粒组组成，并含少量的有机质。粘粒的矿物万分之二为蒙脱石、高岭石和伊利石。这些矿物晶粒很细，呈薄片状，表面带负电荷，它与周围介质的水和阳离子相互作用，形成偶极水分子，并吸附于表面形成水膜，在不同的地质环境下沉积形成各种絮状结构。因此这类土的含水量比较高。

2．透水性差。软土的渗透系数一般在1×10-6～1×10-8cm/s之间，所以在荷载作用下固结速度很慢。当地基中有机质含量较大时，土中可能产生气泡，堵塞渗流通道而降低其渗透性。所以在软土层上的建筑物基础的沉降拖延很长时间才能稳定，同样在荷载作用下地基土的强度增长也是很缓慢的。

3．压缩性较高。一般正常固结的软土层的压缩系数约为0.5～1.5Mpa-1，最大可达到4.5Mpa-1；压缩指数约为0.35～0.75。天然状态的软土层大多数属于正常固结状态，但也有部分是属于超固结状态，近代海岸滩涂沉积为欠固结状态。欠固结状态土在荷重作用下产 1 生较大沉降。超固结状态土，当应力未超过先期固结压力时，地基的沉降很小。

4．流变性强。在荷载的作用下，软土承受剪应力的作用产生缓慢的剪切变形，并可能导致抗剪强度的衰减，在主固结沉降完毕之后还可能继续产生可观的次固结沉降。

3、软土地基的危害

软土地基的危害是承载力低，变形大，特别是不均匀变形大，而且变形稳定时间很长，几年甚至几十年。往往造成建筑物沉降大且不均匀，造成建筑物开裂，倾斜等。

例1：2009年6月27日上海闵行区“莲花河畔景苑”一在建13层住宅楼于清晨连根“卧倒”的事件。事后专家分析，最有可能是地基出现问题，因为莲花河畔景苑所在的区域属于上海流沙比较严重的区域，其地基是属于我们常说的软土地基，如果地基不经过加固处理，很容易引起房屋倾斜。专家认为由于是对土芯取样出现问题，导致设计存在偏差；或者是打桩不深、水泥标号等存在问题。因为地桩的水泥有高标要求，如果没有达到会发生断裂。

例2：2010年8月，福建正得房地产开发有限公司开发的格林兰景3号楼地基塌陷一事，以及各地不断传来的“楼薄薄”、“楼脆脆”、“楼歪歪”等新闻，如此多的房屋出现质量问题，已经让老百姓不寒而栗。

例3：2004年4月4日下午4点左右，福建罗长高速公路马尾到琯头段长柄高架桥往北500米处发生大面积塌方，塌方路段长度约70米，塌陷落差达15米左右。陷下去的公路上有一辆小轿车。驾驶员心有余悸地告诉记者，当时的感觉就像乘电梯往下掉，所幸人车都没有受损。据福建省高速公路公司负责人介绍，造成事故的主要原因是路基软、土质差，淤泥又深又厚，雨季来临使地下淤泥产生流动。

根据以上三个例子可见，工程中软土地基处理的重要性和必要性。

二、软土地基处理目的和意义以及发展现状和存在问题

1、软土地基处理的目的和意义

意义：众所周知，地基与建（构）筑物的关系极为密切，建（构）筑物的安全与正常使用，地基基础起着非常重要的作用。据调查统计，世界各国各种土建，水利、交通等类的工程事故中，因地基问题造成的工程事故的比例最大。软基处理恰当与否，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。

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，2 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

2、软土地基处理技术的发展现状和存在的问题 2．1发展现状

近40年来，国外的地基处理技术发展的十分迅速，老方法得到改进，新方法不断涌现。在20世纪60年代中期，从如何提高土的抗拉性质这一思路上，发展到土的加筋法；从如何有利于土的排水和排水固结这一基本观点出发，发展到了土工合成材料、砂井预压和塑料排水带；从如何进行深层密实处理的方法考虑，采用加大击实工的措施，发展到了强夯法和振动水冲法等。另外，国外现代工业的发展，对地基工程提供了强大的生产手段，如能制造重达几十吨的强夯起重机械；潜水电机的出现，带来了振动水冲法中振动器等施工机械；真空泵的问世，建立真空预压法，生产了大于20MPa气压的空气压缩机，从而产生了高压喷射注浆法。通过不断的发展使得如今对软土地基处理变得更加简单快捷。

2.2现有软土地基处理方法所存在的问题

为什么在世界各国各种土建，水利、交通等类的工程事故中地基问题造成的工程事故的比例最大，现有的处理方法中存在哪些问题？

(1)未能因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。根据工程地质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。有时工程问题是解决了，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。这方面最典型的例子是搅拌桩施工。几年前上海市建委发文禁用粉喷深层搅拌法，接着不少地区也采取类似措施。深层搅拌法不能满足地基处理要求并不是深层搅拌法工法本身不成熟，也不是深层搅拌法加固地基设计方法不对。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)施工机械简陋影响地基处理水平和质量。近二十几年来，我国地基处理施工机械发展很快，许多已形成系列化产品。但应看到与我国工程建设需要相比较，差距还很大。还以深层搅拌法为例，不能很好保证施工质量不仅与施工单位素质有关，也与目前应用的施工机械水平有关。简陋的机械要保持稳定良好的施工质量是困难的。

(5)地基处理理论落后于实践。从实践一理论一再实践的角度看，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入系统的研究也是发展中存在的问题之一。

(6)不少工法缺乏完善的质量检验手段。完善的质量检验手段是保证施工质量的重要措施。目前不少工法缺乏完善的质量检验手段。

三、简要介绍常用的软土地基处理方法及其原理

随着现代工程技术的发展进步以及新的加固技术、新型材料的不断研发，使得软土地基处理技术日趋完善。(1)换土垫层法

换土垫层法的原理是：将基础底面以下不太深的一定范围内的软弱土或不良土挖去，以质地坚硬、强度较高、性能稳定、压缩性较小、具有抗侵蚀性的砂、砾、碎石、卵石、素土、灰土、煤渣、矿渣等材料分层充填，并同时以人工或机械方法分层压、夯、振动，使之达到要求的密实度，形成良好的人工地基。垫层能有效扩散基底压力，提高地基承载力、减少沉降、加速软弱土层的排水固结、防止冻胀、消除膨胀土的胀缩作用等。适用于各种软弱土及山地不良地基的浅层处理。使用的主要材料：砂、砾石、石渣、粉煤灰、矿渣等。使用的主要机械设备：人工挖土或机械挖土、垫层材料运输、压实或夯实机械。

(2)挤淤置换法

挤淤置换法的原理是：依靠换填材料的自重以及借助于其他外力，如压载、振动、爆炸、强夯或卸荷等，使软弱层遭受破坏后被强制挤出而进行的换填处理。适用于厚度较小的淤泥地基。

(3)强夯置换法

强夯置换法是一种普遍运用的方法，其原理是采用边填碎石边强夯的强夯置换法在地基中形成碎石墩体，由碎石墩、墩间土以及碎石垫层形成复合地基，以提高地基承载力、减少沉降。适用于人工填土、砂土、粘性土和黄土、淤泥和淤泥土地基。使用的主要材料：碎石、矿渣等。使用的主要机械设备：夯锤、起重设备、脱钩装置及运输装卸机械。

(4)碎石桩(置换)法

原理是在软粘土地基中采用沉管法或其它方法设置密实的砂桩或碎石桩，以置换同体积的粘性土形成砂石桩复合地基，以提高地基承载力。同时砂石桩还可以同砂井一样起排水作用，以加速地基土固结。适用于软粘土地基。使用的主要材料：砂或碎石、砾石。使用的主要机械设备：打桩机。

(5)振冲置换法

振冲置换法的原理是利用振冲器在高压水流作用下边振边冲在地基中成孔，在孔内填入碎石、卵石等粗粒料且振密成碎石桩。碎石桩与桩土间形成复合地基，以提高承载力，减小沉降。适用于不排水抗剪强度不小于20kPa的粘性土、粉土、饱和黄土和人工填土等地基。使用的主要材料：碎石、砾石。使用的主要机械设备：振冲器、起重机或施工专用平台和水泵。

(6)加载预压法

原理是在建造建筑物之前，天然地基在预压荷载作用下压密、固结，地基产生变形，地基土强度提高，卸去预压荷载后再建造建筑物，完工后沉降小，地基承载力也得到提高。堆载预压有时也利用建筑物自重进行。当天然地基土渗透性较小时，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，常用形式有普通砂井、袋装砂井、塑料排水板等。当采用竖向排水通道时，也分别称为袋装井法、袋装砂井法或塑料排水带法等。［7］适用于软粘土、粉土、杂填土、冲填土、泥炭土地基等。使用的主要材料：堆载用料可用土石方或其他填料;垫层材料用渗透系数大于10-3 m/s、含泥量小于3%、级配较好的中粗砂；竖向排水通道之砂井法需用同垫层材料要求相同的砂，袋装砂井法还需聚丙烯机织土工物，塑料排水带法需塑料排水带。使用的主要机械设备：堆载用料的运输、装卸机械，也可用人工运输，静压沉管机械、锤击沉管机械，动力螺旋钻机，袋装砂井专用打设机，塑料排水带插板机。

(7)降低地下水位法

原理是通过降低地下水位，改变地基土受力状态，其效果如堆载预压，使地基土固结。在基坑开挖围护设计中可减小作用在围护结构上的土压力。适用于砂性土或透水性较好的软粘土层。

4(8)石灰桩法

原理是通过机械或人工成孔，在软弱地基中填入生石灰或生石灰块加其他掺合料，通过石灰的吸水膨胀、放热以及离子交换作用改善桩周土的物理力学性质，并形成石灰桩复合地基，可提高地基承载力、减少沉降。适用于杂填土、软粘土地基。使用的主要材料：生石灰。使用的主要机械设备：打桩机或洛阳铲成孔。

(9)深层搅拌法

原理是利用深层搅拌机将水泥或石灰和地基土原位搅拌形成圆柱状、格栅状或连续墙水泥土增强体，形成复合地基以提高地基承载力，减小沉降。深层搅拌法分为喷浆搅拌法和喷粉搅拌法两种，也可用它形成防渗帷幕。适用于淤泥、淤泥质土和含水量较高、地基承载力不大于120KPa的粘性土、粉土等软土地基。用于处理泥炭土或地下水具有侵蚀性时宜通过试验确定其适用性。使用的主要材料：水泥。使用的主要机械设备：深层搅拌机，按搅拌轴分为单轴和双轴两种，按喷射方式分为浆液喷射和粉体喷射两种。配套设备：浆液喷射主要有灰浆搅拌机、灰浆泵，粉体喷射主要有粉体发送器、空气压缩机以及计量器等。

(10)高压旋喷注浆法

原理是利用钻机将带有喷嘴的注浆管钻进预定位置，然后用20Mpa左右的浆液或水的高压流冲切土体，形成水泥土增强体。有单管法、二重管法、三重管法。在喷射浆液的同时通过旋转、提升形成定喷、摆喷和旋喷。可形成复合地基以提高承载力，减少沉降，也常用它形成防渗帷幕。适用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、黄土、砂土、人工填土和碎石土等地基。当土中含有较多的大块石，或有机质含量较高时应通过试验确定其适用性。使用的主要材料：水泥。使用的主要机械设备：钻机、高压泵、泥浆泵、空气压缩机、注浆管、喷嘴、流量计、输浆管、制浆机等。

以上论述的几种软土地基处理方法，仅仅是众多处理方法中较具代表性的，在各个不同的工程建设过程中，建设人员要针对不同的地质条件、技术条件、设备条件、资金力度等因地制宜的采用一种最为经济合理，施工方便的地基处理技术。本文将要重点介绍的喷粉桩加固地基处理技术，就是一种具有加固工艺合理、施工简单、技术可靠、成本低廉、进度快、无振动、无噪音、工期短、占地面积小等优点的处理技术。

四、喷粉桩加固地基的处理方法

1、喷粉桩加固地基处理技术的概述

粉喷桩是粉体喷射深层搅拌桩加固软土技术的简称。国外定名为DJM工法(Dry Jet Mixing Method)喷粉桩最早是由瑞典和日本于20世纪60年代后期提出的加固地基的技术工艺。80年代初，国内开始研究，1984年7月在广东省云浮硫铁矿铁路专用线上用石灰搅拌桩加固单孔4.5m盖板箱涵软土地基获得成功，1985年4月通过铁道部部级技术鉴定。此后，很多设计单位将喷粉桩技术进行了推广应用，特别是地下水位较高的地区。

2、该技术的工作原理

通过喷射搅拌机将粉状加固料如水泥、石灰粉等用压缩空气喷入地基深部凭借搅拌机的回转钻头叶片使加固料与原位软土混合就地搅拌形成具有整体性、水稳性及一定强度的桩体。桩体中的加固料与软土产生一系列物理化学反应使软土硬结从而使桩体与桩间土一起组成复合地基起到加固地基的目的。

2.1喷粉桩所采用固化剂的分类

当前在实际工程中喷粉桩所用的固化剂主要是水泥或石灰两钟，喷拌成水泥土桩或石灰土桩。

采用水泥作为固化剂时，水泥的水化与其在混凝土中的变化机理不同，混凝土的硬化是水泥在粗骨料中进行，而水泥土硬化是水泥在具有活性的粘土介质中进行，作用缓慢而复 5 杂。采用生石灰作固化剂时，石灰在土层中吸水、膨胀、发热和进行复杂的离子交换，土微粒凝聚、火山灰、碳酸钙、固结等一系列物理化学反应，生成复杂的化合物，这些化合物在水和空气中逐渐硬化、使土粒得到牢固结合和加强，促使周边土体固结，从而形成较高强度的石灰土。

3、喷粉桩处理的特性

喷粉桩是由水泥或石灰作固化剂而形成的灰土桩，因为它既不能掺入高强度的粗石骨料，也不能通过用配置钢筋的方法来提高自身的承载力，所以喷粉桩仅考虑竖直荷载的作用，不象砼桩那样，承受竖向力的同时还能承受水平力。喷粉桩自身性质介于刚性桩（钢筋混凝土灌注桩、钢筋混凝土预制桩、木桩、钢管桩等）与柔性桩(碎石桩、砂桩、土桩等)之间的一种桩型，它的刚度、抗压强度和抗侧向压力作用均小于刚性桩而大于柔性桩。由于喷粉桩所用的固化剂是在钻孔过程中、通过钻杆喷入土层中的，桩载面中心的钻杆占去一定的空间，钻头叶片距端头越近搅拌力矩越大，使灰土搅拌愈均匀；因此桩身截面的强度是不均匀的，中心轴处强度最低，沿截面经向由中心轴向外边缘强度逐渐增强，在喷粉桩施工过程中应空杆复钻一次，以便提高混合土的均匀性是非常必要的。喷粉桩的轴向应力分布是不均匀的，从桩顶自上而下轴向力逐渐减小，最大轴向力位于桩顶3-5倍桩径范围内，再往下轴向力收敛很快，所以，喷粉桩的破坏机理是，以浅层桩向纵向压缩变形增长，外荷载继续增加，桩向达到抗裂极限状态，而使桩体失去传力功能。

4、喷粉桩在工程施工中的应用

1、提高基础地耐力：喷粉桩适用于加固软土地基，增强软土地基的承载力，使之提高建筑物的基础地耐力。

2、加固软土边坡：当此次工程进行建筑物基坑开挖时，我们遇到地面宽度不够使放坡受到限制，开挖边坡的稳定性不够等问题。由于喷粉桩可用于加固软土边坡，所以采用单个喷粉桩互相搭接而形成竖壁状墙体作护岸结构，这样比起砼连续墙、预制钢筋砼桩、钢板桩等护岸方案，不但施工简便，而且经济效益可观。

3、基坑的施工：采用水泥作固化剂制成的喷粉桩，由于水泥与原位土混合后，原位土变成较密实的水泥土，大大降低软土的渗透系数，可有效地起到阻水作用，避免坑壁流砂发生。同时，由于喷粉桩下端入土深度校长，切断了地下水的渗透途径，使得基坑降水漏斗变陡，减小了由于降水量大对周围环境的危害，从而使基坑排水作业简便化，有利于基坑的施工。

具有的优点：

加固工艺合理、施工简单、技术可靠、成本低廉、进度快、无振动、无噪音、工期短、占地面积小、对环境无污染、对周围建筑物无影响、加固效果好等，更引人注意的还有：

（1）可以直接在含有地下水的地层中施工成型。

（2）虽然负温下固化料与土的反应减弱，但温度回升后，反应可继续进行，故在地温为-10℃以上的情况下进行施工，毫不影响桩的质量。

（3）施工过程中只向土层中喷射固化料干粉，无需向地层中注入附加水分，不但减少了施工污染，而且使固化料能充分吸收软土中的水分，从而增强加固效果。

（4）施工原料除原位软土外，仅掺入少量固化剂，因此施工工艺简单，施工成本低。

5喷粉桩施工程序：

1、平整场地，整套设备根据实际地形安装就位。

2、喷粉桩机自动纵横向移动，钻头对准孔位。

3、启动搅拌机，钻头正向旋转，实施钻进作业。为了不至堵塞钻头上的喷射口，钻进过程中不喷固化料，只喷射压缩空气，即确保顺利钻进，又减小负载扭矩。随着钻进，使 6 被加固的软土体在原位受到搅动。

4、钻至设计孔底标高后停钻。

5、再次启动搅拌机，反向旋转提升钻头，同时打开发送器前面的控制阀，按需要量向被搅动的疏松土体中喷射固化料——水泥粉（或石灰粉），边提升边喷射边搅拌，尽量达到搅拌均匀，使软土与固化料充分混合，喷射量与控制阀的开放大小成正比，与钻头的提升速度成反比。

6、当钻头提升至高出桩顶40cm～50cm时，发送器停止向孔内喷射粉料，桩柱已形成，将钻头提出地面。

7、为了确保固化剂与土体充分混合或感到某一根桩喷粉质量欠佳时，对原孔应复钻一次，以达到图纸设计要求。

8、实践证明：在喷粉过程中，当钻头提升到最后阶段时应注意控制，使钻头距地表面≥50cm时停止喷粉，不然粉体被带出地面而向空中飞散污染环境。

 6.1喷粉桩施工程序图

a.钻机定位 b.喷气钻井 c.终孔停钻 d.喷粉提升 e.成桩、钻头提至地面

1.喷钻机 2.钻架 3.钻杆 4.钻头 5.钻孔 6.成桩

结束语：

软土地基有极大的危害性，如果不处理或处理不当，就会造成地基失稳，使构造物沉降过大或不均匀沉降，对构造物造成不同程度的危害。软土地基的处理方法很多，但是结合实际情况，我国各地区的环境，土质皆有不同。前辈们的工程实践经验很宝贵，值得我们借鉴，但在实际工程中需要我们勇于探索，力求用最简单、最经济的施工方法完成任务。

参考文献：

[1]中国建筑科学研究院.《建筑地基基础设计规范》.北京:中国建筑工业出版社，2002 [2]交通部第一公路勘察设计院.《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》.北京:人民交通出版社，1996 [3]铁道第一勘察设计院.《铁路工程地质手册》[M].北京:中国铁道出版社，1999 [4]铁道第三勘察设计院.铁路工程设计手册:《桥梁地基和基础》[M].北京:中国铁道出版社，2002 [5]建设部综合勘察研究设计院.《岩土工程勘察规范》.北京:中国建筑工业出版社，2001 [6]殷宗泽、龚晓南．《地基处理工程实例》．中国水利水电出版社．2000 [7]翁春旭．处理软土地基排水固结法的技术经济分析． 2000

软土地基处理硕士论文 篇2

淤泥、淤泥质土及天然强度低、压缩性高、透水性小的一般黏土统称为软土。大部分软土的天然含水量为30%~70%, 空隙比110~119, 渗透系数为10-8~10-7cm/s, 压缩系数为01005~0102, 抗剪强度低 (快剪黏聚力在10k Pa左右, 快剪内摩擦角00~50) , 具有触变性, 流变性显著。对于高速公路, 标准贯击次数<4, 无侧限抗压强度<50k Pa且含水量>50%的黏土或标准贯击次数<4且含水量>30%的砂性土统称为软土。修建在软土地区的路基, 主要是路堤填筑荷载引起软基滑动破坏的稳定问题和量大且时间长的沉降问题。为了行车安全, 减小线路的养护维修量, 就应该通过提高现场勘察技术和手段, 根据地质情况采取有效的软基处理方法, 降低路基的下沉量, 提高路基的稳定性。

2 软基的破坏形式

2.1 剪切拉裂破坏

该类型破坏主要是指软土地基在强烈的行车荷载及自重作用下发生的破坏, 具有高触变性的软土在振动荷载或自重力度作用下, 强度下降, 表现出很强的流性, 导致软土层侧向滑动挤出, 路基发生不均匀沉降。主要表现为临空面一侧或两侧的车道发生沉陷, 道路出现隆起现象;在剪切和拉裂作用下, 路面形成裂缝, 裂缝不断贯通, 最终导致公路破坏。

2.2 浸水沉陷破坏

排水不畅的路段, 水很容易浸入路基, 在土体自重、行车荷载及水温变化等因素作用下, 路基发生不均匀沉陷变形, 引起路面开裂破坏, 水渗入裂缝后常导致路面“翻浆”, 形成常说的“橡皮路”。常表现为路面局部凹陷、行车震颤、颠簸及桥头错台跳车等现象。

3 软土地基处理方法

3.1 表层处理法

通常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。

表层排水法。对土质较好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, 以保障施工机械通行。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。

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。

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位, 以提高地基的支承能力。敷垫材料主要有化纤无纺布、土工布、玻璃纤维格栅等被广为采用。

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固结, 使粘土成分发生质的变化, 从而促进土体稳定。

3.2 换填法

换填法一般适用于地表015~310m之间的软土处治。

3.2.1 开挖换填法

将软弱地基层全部或部分挖除, 用透水性较好的材料 (如砂砾、碎石、钢渣等) 进行回填。该方法简单易行, 也便于掌握。对于软基较浅 (1~2m) 的泥沼地特别有效。一般多用级配良好的、含泥量不超过3%的砂类土 (中砂以上) 。当软弱土全部挖除时应比基底每边加宽015m。换填层扩散角￠:采用换填材料的内摩擦角, 一般为35°~45°。换填层厚度:按下卧基本土层的容许承载力确定。通常不宜超过3m (过厚施工不便) 。

施工方法:按计算换填层尺寸开挖基坑, 将坑底基本土层夯实, 然后分层 (每层20~30cm) 换填夯实, 夯实密度应达到最佳密实度的90%~95%。如坑底为软土时, 则应先铺一层5~10cm厚的砂层, 用木夯轻轻夯打, 不准用震动器夯打, 以免破坏土的结构。

3.2.2 抛石挤淤法

在路基底部抛投一定数量片石, 将淤泥挤出基底范围, 以提高地基的强度。这种方法施工简单、迅速、方便。本法适用于常年积水的洼地, 排水困难, 泥炭呈流动状态, 厚度较薄, 表层无硬壳, 片石能沉达底部的淤泥或厚度为3~4m的软土;在特别软弱的地面上施工, 由于机械无法进入, 或是表面存在大量积水无法排除时;石料丰富、运距较短的情况。

施工方法:抛投片石的大小视软土含水量而定, 但一般不宜<013m (直径) 。抛投时, 应自路堤中部开始, 渐次向两侧扩展, 以使淤泥向两侧挤出。当软土或泥沼底部有较大橫坡时, 抛石应从高的一侧向低的一侧扩展, 并在低的一侧多抛填一些。在片石抛出水面后, 宜用夯滚或载重汽车反复碾压, 以使填石密实, 然后在其上面铺设反滤层, 再行填土、压实。

3.2.3 爆破排淤法

将炸药放在软土或泥沼中爆破, 利用爆破时的张力作用, 把淤泥或泥沼扬弃, 然后回填强度较高的渗水性土壤, 如砂砾、碎石等。当淤泥 (泥炭) 层较厚、稠度大, 路堤较高和施工期紧迫时;路段内没有桥涵等构造物, 路基承载力均衡一致, 因整体沉降对道路不会产生破坏, 也可考虑换填。但对桥涵构造物及两侧引道等, 应考虑采用其他方法。

施工要点:爆破排淤分为两种, 一种方法是先在原地面上填筑低于极限高度的路堤, 再在基底下爆破, 适用于稠度较大的软土或泥沼。另一种方法是先爆后填, 适用于稠度较小、回淤较慢的软土。

3.3 粉喷桩加固处理法

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。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。施工机具准备, 进行机械组装和试运转。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。粉喷桩所用的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。

3.4 竖向排水固结法

在粘性土地基中设置垂直的排水柱, 以缩短排水距离, 促进地基排水固结, 增加抗剪强度。由于垂直排水柱所用材料不同, 分为砂井和纸板排水两种。砂井排水法砂井排水法根据砂井的施工方法不同, 可分为打入式、振动式、螺旋钻式、水射式及袋装式等。本法很少单独使用, 多与加载法或缓速填土法并用, 对层厚大, 均质的粘土地质最为有效;对泥炭质地基效果稍差。地基处理范围:为了稳定, 以填土坡面下为处理对象;为防止沉降, 主要以路基顶面宽度下作为处理对象。设计排水砂井时, 首先假定施工方法、砂井直径、排水距离和改良范围。然后进行稳定及沉降计算, 若不能满足时, 修正假定数据, 进行计算。

4 总结与建议

在工程施工时, 要充分了解各种形式的软土地基加固机理, 以便针对加固机理进行有重点的质量控制。在实际处理软土地基时, 采用多种处理方法相结合, 取其加固效果的综合作用, 能够起到事半功倍的效果。

参考文献

[1]龚晓南.地基处理新技术[M].西安:陕西科学技术出版社, 2000.

[2]殷宗泽、龚晓南, 《地基处理工程实例》, 中国水利水电出版社, 2000.

软土地基的处理 篇3

【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。

道路软土地基处理过程中学习心得 篇4

软基处理方法很多，具体处理方法大家都知道就不介绍了，仅说一下岩土勘察报告出来应怎么看，软土怎么判断，好如何进行下处理。

软土地基处理后如何来鉴定与评价所取得的效果，目前不完全的统计大体有两类办法：

1、以地基承载力为标准，或辅以触探。常用于建筑地基。

2、以计算的工后沉降为标准。常用于高速公路、市政道路方面的工程中。市政道路下处理时也参看第1条。

计算的工后沉降不超过规范许可值，这仅仅是计算结果而已。其可靠性极差。因此，有条件的地区和部门都在做“工后长期观察”，以求积累经验，供日后工程设计、施工参考。

于是，在填筑路基（或道基）前，在铺筑路面（或道面）前，在高速公路或市政道路交付使用验收之时，软土地基处理结果完善了没有？究竟可靠不可靠？对这个问题不能做出答复。

我不赞成软土地基处理设计过程中设计人员过分沉湎于各种沉降计算，因为计算结果的可靠程度太让人们质疑了。计算结果只能起到比较参考作用，不可能成为设计结果的依据。我认为，要认真阅读软土地基六个方面的资料，全面分析所在地段的软土特征。这六个方面是：

1、各土层土壤成因；

2、各土层土壤类别；

3、各土层土壤所处状态；

4、各土层土壤四大物理指标，K（压实系数），δ（干容重），ω（含水量），e0（天然孔隙比）；

5、规范所指软土和习惯所称软粘土所处层位与层厚；

6、钻探孔位地基承受不同荷载（路基、路面，折算成土柱高度）条件下的主固结沉降计算值，以及各钻探孔位承受不同填土荷载条件下的主固结沉降计算值的图示。

通过阅读以上材料可以形成清晰的概念：沿路线方向分布的软土地基，其弱软程度是不一样的（通过主固结沉降反映出来）；同一地层断面中软土仅仅只分布在若干层位中，或厚或薄，或深或浅；同一地层断面中软土层的弱软程度也是不一样的（通过K、δ、ω、e0反映出来），其中最直观的，也是最本质的参数应为δ（或K）和ω。通过这样的阅读使我们真正抓住处理重点所在，避免以笼统概念来“加封”软土地基，进而避免以笼统的规范来对待它。

那么，软土地层的δ（或K）和ω应该限定或处理到什么程度，什么限值为宜呢？原则上讲应该处理到脱离软土、软粘土范畴为宜。脱离软粘土范畴的具体标准又是什么呢？让我们来了解路基施工规范：规范规定填方路段路床顶面以下大于1.5m深度的路基压实度应该大于或等于0.90。路床顶面以下大于1.5m的填方路段，大体上相当于路基填土高度大于2.2m左右。那么，对于填方下面的天然地基，要求它具有0.85的压实系数是必要和恰当的。过去也有工程实践经验的。若以δmax（最佳含水量条件下的最大干容重）等于1.80g/cm3，土颗粒比重2.70计，当K=0.85时，土壤的孔隙率等于43.3%，孔隙比等于0.76，饱和含水量等于28.3%（土壤中的孔隙全由水份充满）。这是软粘土的界定含水量标准。当地基表层含水量大于28%～30%时，筑路机械几乎无法直接在地基表面上作业。

于是，经处理过的软土地基各地层应具有的标准是：K≥0.85，与其对应的δ≥1.53g/cm，ω≤28.3%。具备这一标准的地基土已经不再是软粘土，更不是软土了。

那么，达到上述标准的地层深度应该是多少呢？公路方面的相关规范从未提及到对地基的要求。建筑方面有持力层厚度为5m的说法（浅基础的持力层）。公路方面众多技术人员议论中的持力层厚度（针对填方高度5m以内）为5～6m。关于持力层厚度问题暂时没有可参考的资料，因为过去不曾重视过这方面的事情。但公路方面众多技术人员有一不成文的共识：软土地基处理重在上层。

松木桩处理软土地基的设计与施工 篇5

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

软土地基处理硕士论文 篇6

一、我国公路工程施工中软土地基处理现状及存在的主要问题

目前我国对于软土地基的处理方法、施工设备条件仍然比较落后，而且许多施工单位不按照相关设计、规范标准施工，使得软土地基处理效果达不到预想要求。

1.1地基处理方法选择不当

软土地基一般来说都是强度比较低，压缩性比较高，比如素填土、杂填土、淤泥质土、湿陷性黄土等，这些地基土层虽然都属于软弱地基，但是由于形成原因、形成年代、含水量大小、矿物成分等不一样，决定了其处理方法也不一样。但是目前我国很多设计、施工单位在公路工程施工中，在没有对现场实际情况进行测量、调查，没有掌握软土地基实际情况的前提下就选择一种地基处理方法，这样不仅贻误工期，浪费资金，还影响地基处理效果。

1.2施工设备落后

我国领土幅员辽阔，地质条件复杂多变，多年来针对如此复杂的地基问题，在广大岩土工作人员的努力下，我国软土地基处理技术取得了十足的进步，施工设备也接近世界领先水平，但是还是存在一些不足，比如有些施工设备不能针对软土地基的实际情况有效工作，使得一些公路工程的软土地基处理效果差强人意，最终引发公路工程发生破坏。

1.3施工单位资质能力参差不齐

软土地基处理效果的好坏不仅和设计单位所选择的处理方案有关，很大程度上还取决于施工单位的施工能力，然而近些年来由于相关监督部门管理力度不够，导致很多资质条件达不到相关要求的施工单位进行公路工程软土地基的`施工，在施工过程中施工单位为追求经济利润与工期进度，没有按照相关规范、标准施工，从而出现很多施工质量和安全事故。

1.4工程质量监督管理不到位

目前我国许多管理、监督部门，缺乏责任心，对于公路工程软土地基的施工过程没有进行有效的监督和管理，对于施工单位的操作施工过程总是走走过场，对于一些施工质量和安全隐患没有及时发现。

二、常用软土地基处理技术

目前我国在进行公路工程建设过程中，对于软土地基的处理方法主要包括换填法、强夯法、挤密桩法、砂石桩法、深层搅拌桩法、高压喷射注浆法、排水固结法等，各种地基处理方法由于是针对于不同形式的软土地基，因此具有各自的适用范围和优缺点。

2.1换填法

换填法就是将路基以下及一定影响深度范围内的软土土层挖去，再回填以强度较高的灰土、沙石，并加以夯实密实的地基处理方法。当进行公路工程施工时，如果遇到含水量不大的软弱地基，可以现将地基软土挖去，然后回填灰土、粉煤灰;当软土地基含水量比较大，则可以回填砂子、碎石、砂卵石、矿渣等性能稳定，且没有侵蚀性的材料。这种地基处理方法适用于软弱地基埋深不大的路基工程。

2.2排水固结法

排水固结法是先在地基找那个设置砂井或塑料排水带等竖向排水体，或者布置电渗排水井，然后利用建筑物本身重量分级逐渐加载，或通过地面堆载、真空预压、井点降水等方式现行加载预压，从而使土体中的孔隙水逐渐排出，孔隙比减小，土体固结，有效应力增加，在提前或加快地基沉降的同时，使地基强度、抗剪强度逐步提高的软弱地基处理方法。这种地基处理方法适用于天然地基，经常与轻质路堤、加筋路堤、反压护道等一起配合使用，而且费用较低。

2.3挤密桩法

挤密桩法是利用冲击或振动方法，把圆柱形钢质桩管打入原地基，拔出后形成桩孔，然后在回填素土、灰土、石灰土、水泥土等材料并加以夯实，继而形成大直径桩体与原地基形成复合地基，共同承受上部荷载。挤密桩法的优点是不用取土，在原地基上挤压成孔、横向技密，因此施工工作量小，施工进度较快，可以就地取材，工程造价比较低。灰土、素土挤密桩法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土地基，处理深度为5-20m左右。当地基土含水量大于24%、饱和度大于65%时，不宜采用该方法。

2.4加筋法

加筋法就是在公路路基软弱地基中加入镀锌钢片、金属丝、铝合金等抗拉、抗腐蚀能力强的网状、丝状、条状、带状材料，利用土颗粒位移与拉筋之间的摩擦力，将软弱土体与加筋材料结合成整体受力、变形的高强度、稳定性地基。拉筋是公路工程软弱地基加固处理中一种常用的加筋形式，通过后期采用土工布覆盖摊铺，不仅可以提高路基刚度，保护边坡，还有利于公路排水，增强地基的稳定性。加筋法比较适用于土质条件为人工填土的公路工程。

2.5强夯法

强夯法是将8-30t左右的重锤提高到10-25m处，将其自由下落，利用重锤下落时强大的夯击能和冲击波，将土体夯实密实。强夯法是目前比较常用和经济的浅层软弱地基处理方法，其中夯击次数和夯实深度是质量把握的关键。但是其适用范围却有一定的局限性，只适用于砂性土、非饱和粘性土、杂填土。

2.6高压喷射注浆法

高压喷射注浆法是在钻机钻孔中，将带有特殊喷嘴的注浆管下放到需要加固的软弱土层深度后，以20MPa以上的高压喷射流，切割、破坏土体，并将土体与浆液均匀搅拌在一起，形成一种强度较高，并具有截水帷幕作用的水泥土体。这种处理方法适用于砂类土、标准贯入度N<10的粘性土、淤泥或不含、稍含砾石的填土地基。

2.7深层搅拌法

深层搅拌法是通过深层搅拌机，将地基中软粘土和水泥浆等固化剂强制搅拌在一起，从而提高软粘土的整体性、水温性和强度。这种地基处理方法只适用于加固深度在3m以上的软弱土层中，特别不适用于含有砾石，或块状的土层中使用。

三、结束语

软土地基处理措施探讨 篇7

关键词：软土,地基,处理措施

1. 几种软基处理方法

1.1 对表层进行处理的几种方法

表层排水法:如果路基的土质相对较好, 只是土壤颗粒中的含水量过大造成的软土路基, 在开始进行填土之前, 为了使施工机械能够进入施工现场, 需要通过开挖沟槽的方式将地表水给以排除使表层土壤的含水率降低。为了使开挖的沟槽能够与盲沟有相同的作用效果, 回填的材料一定要选择透水性良好的材料, 通常选择碎石或砂砾。

砂垫层法:如果地基的上面层有含水量高并且还比较薄的软土层时, 需要在其上面敷一层砂, 敷垫层的厚度一般控制在0.5~1.2 m之间, 这样做的主要目的是可以将软土层固结, 不但对上部有排水作用, 而且对下部也有排水作用, 与此同时, 还可以将填土内的水位降低。为施工机械的顺利进场提供良好的条件。

敷垫材料法:本方法主要适用于地基土层分布不均匀, 有可能发生侧向变位和局部不均匀沉降的情况, 通过敷垫材料来增强软土地基的拉抗与抗剪力, 使软土地基的支撑能力得到提高, 进而为施工机械的顺利进场提供良好的条件。广泛采用的敷垫材料主要有化纤无纺布、土工布、玻璃纤维格栅等。

添加剂法:本方法主要针对表层是粘性土时选用。通过加入添加剂于粘性土表层, 来使软土地基的强度和压缩性得到改善, 为施工机械的顺利进场提供良好的条件, 与此同时, 也能提高软土地基的稳定性。一般选用生石灰, 熟石灰和水泥作为添加材料。

1.2 置换法

该方法就是将软弱的土壤置换成土质优良的土壤, 使填土的沉降量和稳定度都满足要求。施工方法分为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。该方法都相对比较简单, 人工挖掘置换较优, 是最可靠的方案。

1.3 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, 后者又可分为通过井点, 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。上述方法, 都很少单独采用。

2 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: (1) 换填。 (2) 抛石填筑。 (3) 盲沟。 (4) 排水砂垫层。 (5) 石灰浅坑法。

3 实际施工中软土地基的处理

3.1 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15 MPa, 分层厚度不宜大于30 cm, 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320 k N以上的压路机强震碾压无轮迹。

3.2 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。

3.3 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3 m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。

参考文献

[1]黄永亮.浅析近年软土地基处理工艺现状及发展[J].科技资讯, 2009 (22) .

[2]周保儒.软土地区公路地基处理方案研究[J].中国新技术新产品, 2010 (12) .

[3]杨文威, 王剑锋, 孙茂黎.软土地基处理中几种常见方法研究[J].科技创新导报, 2009 (17) .

对软土地基处理方法的探讨 篇8

摘 要:软土是指天然含水量大、压缩性高、强度低、而渗透性低的一种软塑到流塑状态的粘性土。文章根据机场大面积、土堤荷载相对较小的等特点,现就机场场道对软土地基处理最常用的几种处理方法加以探讨。

关键词:软土;地基处理;方法

中图分类号:TU753.8文献标识码:A文章编号:1006-8937(2009)22-0131-01

1真空预压法

真空预压法的特点是:①工期短,真空预压抽气时无须控制加荷速率,可一次加上而不必担心地基失稳,排水固结速度快,故可缩短工期。②不需大量预压材料,施工机具设备简单,且可重复使用。因而费用相对低廉。③加固效果显著,真空预压不仅沉降大,均匀,而且侧向位移向着预压区中心,不像堆载预压那样侧向挤出、隆起。所以真空预压的地基比堆载预压的地基密实度大,此法特别适用于加固超软地基。其机理是:由于软土渗透性小,首先在需要加固的地基上打设垂直排水通道,排水通道可采用袋装砂井或塑料排水板等,在其上铺设排水垫层,然后在垫层上铺设密封膜,并使其四周埋设于地下水位以下,使之与大气隔离。最后采用抽真空泵降低被加固地基内孔隙水压力,使其地基内有效应力增加,从而使土体得到加固。

2强夯加固法

强夯加固法主要目的在于处理好场道地基下沟、河塘软土。强夯加固法是技术上比较可靠、经济上相对合理的浅层处理方法。此方法在实施时要特别注意场区地下水位和地基土粘粒含量较高的问题,可通过采取填筑粗骨料强夯垫层、插塑料排水板和优化强夯工艺等措施加以解决。

采用强夯法加固,预计加固深度可达8m 左右,该层厚度内的土基可形成一个超密实的“硬壳层”。浅层地基的沉降已全部完成,且为超固结状态,地基浅层承载力可较大幅度得到提高。浅层粉质土层的地震液化问题也可基本得到解决。但下部软土的长期沉降问题仍未解决,预计残余沉降仍可达1～30cm。由于有上部“硬壳层”的存在,可大大减少地基的差异沉降。

3真空联合堆载预压法

当预压荷载要求大于8t/m2 时,可以在真空预压的同时并在膜上堆载,堆载预压时在地基中产生的附加应力与真空预压时降低地基的孔隙水应力,两者均转化为新增加的有效应力并且可以叠加。这样既有真空预压的作用,又有堆载的作用。其结果是:地基土体由于抽真空而发生向内收缩变形,因而堆载荷重可以迅速施加,而不会引起土体向外挤压破坏,同时由于真空代替一部分荷重,降低了堆载的高度,减少了堆载的工作量。

4排水板+堆载预压的深层加固法

根据固结理论,固结时间与排水距离的平方成正比。要缩短工期,减少排水距离是关键。在软土中埋设塑料排水板、袋装砂井或普通砂井都会形成固结排水通道。此方法通常配合堆载预压或真空预压。塑料排水板具有施工速度快,造价低等优势。其实施步骤为:清除表层耕植土,并挖至设计要求的标高;回填55～60cm 吹填砂,并压实;回填中、粗砂垫层50cm ,并压实;打设塑料排水板,或袋装砂井;回填山皮土50cm,并压实;堆载至设计堆载顶高程;压载到时后卸载,用推土机将多余的堆料推向两侧安全区回填,压实。

5 粉喷桩法

喷粉桩法的正式名称为粉体深层喷粉搅拌法,是胶结法处理软土地基的一种。它利用水泥或石灰等材料作为固化剂的主剂,通过特制的深层搅拌机械,就地在软土中利用压缩空气喷射石灰或水泥干粉,与软土强行搅拌,利用固化剂与软土之间所产生的一系列物理-化学反应,使软土固结成具有整体性、水稳定性和一定强度的地基,以达到提高地基承载力、减少地基沉降量的目的。其地基应视为复合地基,桩土共同承担应力。它具有施工速度快,设备轻便,便于移动,方法容易掌握,处理深度较大等优点,且工后沉降较小,排水固结时间短。

6深层搅拌桩法

深层搅拌法,是胶结法处理软土地基的一种。它利用水泥浆材料作为固化剂,通过特制的深层搅拌机械,就地在软土中利用压缩空气喷射水泥浆,与软土强行搅拌,利用固化剂与软土之间所产生的一系列物理-化学反应,使软土固结成具有整体性、水稳定性和一定强度的地基,以达到提高地基承载力、减少地基沉降量的目的。其地基应视为复合地基,桩土共同承担应力。它具有施工速度快,设备轻便,便于移动,方法容易掌握,处理深度较大等优点,且工后沉降较小,排水固结时间短。

参考文献: