路软土地基

路软土地基（精选9篇）

路软土地基 篇1

摘要：本文结合具体的工程实例, 针对路堤填高及施工工期要求, 提出采用袋装砂井排水固结、水泥搅拌桩加固两种方法对软土地基进行处理, 并介绍了两种处理方法的设计、施工工艺及其处理的效果, 为高等级公路软土地基的处理提供了参考。

关键词：软土,处理方法,设计要求,处理施工

前言

所谓软土，从广义上讲，就是强度低、压缩性高的软弱土层，习惯上常把淤泥、淤泥质土、软粘性土总称为软土。在我国滨海平原、河口三角洲、湖盆地周围及山涧谷地有着广泛分布。高等级公路的建设中不可避免地要涉及到软土地基处理，如何采用技术简单可行、经济合理的软土地基处理方法, 有效地加固软弱地基, 减少软土层沉降和整体工程工后沉降, 提高软土层的承载力, 具有极其重要的意义。本文介绍了揭阳潮汕机场进场路软土地基的两种处理方法，为高等级公路软土地基的处理提供了参考。

1 工程慨况

揭阳潮汕机场进场路新建工程，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，该段地处榕江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 软土地基处理的设计

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

施工监测工作与路基填土同时进行。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。

结语

软土地基有极大的危害性，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，如果处理不当，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，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。

参考文献

[1]公路软土地基路堤设计与施工技术规范. (JTJ017—96) 人民交通出版社.

路软土地基 篇2

所谓软土,是指强度低，压缩性较高的软弱土层。多数含有一定的有机物质。由于软土强度低，沉隐量大，往往给道路工程带来很大的危害，如处理不当，会给公路的施工和使用造成很大影响。软土根据特征，可划分为：软粘性土、淤泥质土、淤泥、泥炭质土及泥炭五种类型。路基中常见的软土，一般是指处于软朔或者流朔状态下的粘性土。其特点是天然含水量大、孔隙比大、压缩系数高、强度低，并具有蠕变性、触变性等特殊的工程地质性质，工程地质条件较差。选用软土作为路基应用，必须提采取出切实可行的技术措施。

这种土质如果在施工中出现在路基填土或桥涵构造物基础中，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，在通车后，往往会发生路基失稳或过量沉陷。其危害性显而易见,故禁止采用。

在软土地基上修筑路堤，特别是桥头引道，如不采取有效的加固措施，就会产生不同程度的坍滑或沉陷，导致公路破坏或不能正常使用。

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。根据沉降标准，按我国现行的有关规定，用容许工后沉降——路面设计使用年限内的剩余沉降来控制(其值见有关设计标准)。

一般地，除要确保新填筑路基的密实度以减少沉降外，包括原地面的地基总沉降必须达到基本稳定，沉降量大致达到总沉降量的80%以上时，才容许铺路面。软土地基沉降严重时，不仅增加填方数量，而且沉降或水平位移对临近填土的桥台、挡土墙、涵洞，甚至对附近的住宅、农田以及路线的技术标准都会产生很大的影响。

为此，首先应做好深入细致的工程地质勘探工作，充分研究已有地质资料，采取调绘、钻探、原位测试及物探等综合勘测手段。查明路段所处的地形、地质、水文、气候、径流条件等自然环境条件和路基排水条件，明确松软土层的成因、类型、分布范围及其在路线通过地带分布的具体情况，确定软土层在纵向、横向的分布厚度、层次、各层土的土质及物理力学性质(如天然容重量、天然含水量、塑限、液限、孔隙比、内聚力、内摩擦角、承载力及渗透系数等)。根据路基土的工程特性，选用适当的处理措施。

关键字：软土定义，软土下沉，软土危害，软土勘察

目录

第1章 引言...............................................4 第2章 软土地基的成因.....................................4 2.1 软土沉积的地质环境…………………………………………………4 第3章 软土地基的特性.....................................6 第4章 软土地基的勘察....................................8 4.1 软基工程勘察………………………………………………………8 4.2 勘察的方法与要求…………………………………………………8 第5章 软土地基的危害....................................10 第6章

软

土

地

基的处

理

技

术

方法....................................10 6.1 反 压 法……………………………………………………………10 6.2 换土垫层法…………………………………………………………13 6.3 粉体搅拌法…………………………………………………………14 6.4 软土地基处理的其他措施…………………………………………15 第7章 结论..............................................17 毕业论文声明.............................................19 致谢.....................................................20 参考文献................................................21

第1章 引言

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。其承载能力很低，一般不超过50KN/m2。在软土地基修筑堤防工程，必须解决好四个方面的问题：①地基的强度和稳定性问题。②地基的变形问题。③地基的渗漏和溶蚀问题。④地基的振动液化与振沉问题。因此，研究堤防工程软土地基的特征，提出相应的处理措施就十分重要了。

第二章 软土地基的成因

软土是第四纪全新世形成的近代沉积物，其地质年龄一般为10000-15000年，按其中有机质含量，可分为两大类：第一类是不含或很少含有机质的软粘土和粉质软粘土；第二类是含大量有机质的泥炭土。

所有的软土都是在淡水或盐水中沉积的，由于沉积的地质环境(如海滩、三角洲、河口湾、泻湖、湖泊、沼泽等)的不同，其空间范围和天然性状也因其沉积环境及其水动力条件的变化而异。我国工程界有的把松软的吹填土和杂填土等也列入软土，谓之广义软土

软土的来源主要是岩石的风化产物，因此其成分直接取决于母岩。而软土的沉积类型，以及它们沉积后的物理化学演化，则与下述的沉积环境有着密切的关系。

2.1 软土沉积的地质环境

第四纪全新世是以北半球大陆的冰川融化和由此导致的全球普遍性的海浸为特征的。由于海平面的大幅度上升，致使原来陆地上的大量细粒物质或者在海中和沿海沉积，或者在内陆湖泊、河谷及海水漫及的盆地中发生沉积。这个时期沉积的大部分软土厚度不超过20m，且通常位于透水性较好的粗粒沉积物之上，但在局部地区，软土厚度很大，例如在突尼斯，有的软土厚度达120m。

软土的来源主要是岩石的风化产物，因此其成分直接取决于母岩。而软土的沉积类型，以及它们沉积后的物理化学演化，则与下述的沉积环境有着密切的关系。

1．河流相沉积环境

通过河流的搬运作用和沉积作用形成的沉积物称为冲积物。Kukal(1971年)将河流沉积环境分为：

(1)河床，它包括邻近流线的区域、河床边缘的浅滩和沙嘴。

(2)天然冲积堤(河岸沉积物)，它由河床侧向泛滥形成的全部沉积物组成。(3)泛滥平原(漫滩沉积物)，它包括溢出河床的泛滥期沉积物和河岸沉积物。在河流下游靠近河口处，冲积物可具有很大的厚度和范围，因而常被称为冲积平原。这类冲积平原的大部分沉积物由高洪水位期间的泛滥平原堆积物组成，并逐渐过渡到河流三角洲，往往不容易分辨出陆上的和水下的环境。

大部分河流沉积物由粗粒土所构成，但在泛滥平原巾则有细颗粒沉积物堆积，已报道过的其典型的粒径分布为：砂粒5％—10％，粉粒20％-40％，粘粒35％～60％。泛滥平原沉积物的中间粒径材d在0．005—0．06mm之间，有机质含量为1％-10％。它们多为含粘粒的悬液搬运，在适宜条件下凝聚沉积。

泛滥平原沉积物都具有层理和纹理特性，有时夹细砂层，因此不会遇到很厚的均匀粘土沉积。例如在密西西比河冲积平原上就有大范围的泛滥平原沉积物。这类粘土一般经受过干湿周期变化，这种干湿变化引起了诸如干燥、风化、收缩裂缝等沉积后的变化。因此，当泛滥平原沉积物在每一薄层形成后的几个月内遇到连续于燥时，它们就并不保持“软”的特性。与泛滥平原粘土不一样，在牛轭湖中沉积的粘土则是一种河道淤塞沉积物，通常处于正常固结状态，液性指数接近1，0。牛轭湖沉积物只是在表面变干，硬壳下的粘土依然很软。以后，硬壳又可被泛滥平原沉积物所覆盖，软土层仅在重力作用下固结。因此，牛轭湖沉积物是埋在硬粘土和粉土下的高压缩性土。

2．湖相和冰湖相环境

湖相沉积物不仅含有碎屑物质，而且在很多情况中还含有大量的化学成因物质(碳酸盐、蒸发盐)和生物成因物质(淤泥、腐殂泥等)。湖通常按照其中存在的氧气和养料的数量分为三类：(1)微营养的湖；(2)营养丰富的湖；(3)缺乏营养的湖。

在微营养的湖(即含氧很多但含养料很少的湖)中碎屑物质占绝大多数，其粒径分布很大程度上由湖水动力条件、湖底的形状和深度，以及外界地形的起伏和支流对沉积物质的输送等决定。在湖相沉积物中通常含有相当多的粘土，不过湖边缘处的沉积物质——般是较粗的粒料。

冰湖相沉积物常常主要由含粉粒的浅色土层和含粘土的深色土层交替组成，具有这种层理的粘土沉积物称为纹泥。一层纹泥相当于一年的沉积，即由夏季沉积的粉土和冬季沉积的粘土组成。夏季沉积的上层平均约有80％的粒径大于2um，而冬季沉积的含粘土很多的土层平均有80％左右的粒径／JxT 2gm。

在不再与冰川沿接触的冰后期冰湖中，悬浮的沉积物质大大减少(一般少于o．1g／L)。Quigley(1979年)指出在这种情况下，水流作为溢流和混合流进入冰湖，而高密度的底流仅作为水下崩塌的产物或在洪水冲刷期间发生。这种沉积物的沉积作用是全年发生的，粉土和细砂在夏季沉积，粘土则在冬季沉积。

第三章 软土地基的特性

一、软弱土包括淤泥、淤泥质土、杂填土及饱和松散粉细砂与粉土。堤防工程中主要是指天然孔隙比大于或等于1．5的亚粘土、粘土组成的淤泥和天然孔隙比大于1．0小于1．5的粘土组成的淤泥质粘土。其主要特征如下： 1．孔隙比和天然含水量大

我国软土的天然孔隙比e一般在1～2之间，淤泥和淤泥质土的天然含水量W＝50～70%，高的可达200%，普遍大于液限。2.压缩性高

我国淤泥和淤泥质土的压缩系数一般a1～2都大于0．5MPa-1,建造在这种 软土上的建筑物将发生较大的沉降，尤其是沉降的不均匀性，会造成建筑物的开裂和损坏。3.透水性弱

软弱土尽管其含水量大，透水性却很小，渗透系数K≤1（mm/d）。因此，土体受到荷载作用后，呈现很高的孔隙水压，影响地基的压密固结。4.抗剪强度低

软土通常呈软塑～流塑状态，在外部荷载作用下，抗剪性能极差，我国软土无侧限抗剪强度一般小于30KN/m2（相当于0．3KN/m2）。不排水剪时，其内摩擦角几乎为零，抗剪强度仅取决于凝聚力C，一般C＜30KN/m2；固结快剪时，内摩擦角＝5°～15°。5.灵敏度高

软粘土上尤其是海相沉积的软粘土，在结构未被破坏时具有一定的抗剪强度，但一经扰动，抗剪强度将显著降低。其灵敏度（含水量不变时原状土与重塑土无侧限抗压强度之比）一般在3～4之间，有的甚至更高。

二、软土地基失稳的机理:起软土地基上堤防滑动破坏的原因，在于软弱地基中某一面上的剪应力大于等于它的极限抗剪强度。究其原因主要有两个方面：一是由于剪应力的增加。例如：堤防加高加宽引起堤身重量加大、降雨使土体容重增加、水位降落产生渗透压力，地震和打桩引发动荷载等。二是由于软土地基本身抗剪强度的减小。例如：孔隙水压力的升高、气候变化旌干裂和冻融、粘土夹层因浸水而软化以及粘性土的蠕变等。

根据《堤防工程设计规范》GB50286—98规定，假定滑动面以上土体为刚体，并以它为脱离体，分析在极限平衡条件下其上的全部作用力，并以整个滑动面上的平均滑动力与平均阻滑力之比来定义它的安全系数，即： K＝Fz/Fh 式中：K—堤防稳定安全系数；K＞1时土体处于稳定状态，K＜1时土体处于滑动状态或有滑动的趋势，K＝1时土体处于临界状态。K值一般取1﹒05～1﹒30；

Fz—作用于滑动面处的平均阻滑力，KN； Fh—滑动面处土体的平均滑动力，KN。

第四章 软土地基的勘察

4.1 软基工程勘察

一、勘察的目的与步骤

软土地基工程地质勘察是针对不同环境所沉积的软土地基，通过多种勘察手段，如地表地质调查、物探、钻探、现场原位测试、室内试验、开挖试坑等，得到能反映所研究的软土地基最基本的物理及力学特性的各种参数，为工程建设项目的可行性研究、规划选址、地基处理方案设计以及施工监测等服务。

从工程地质角度看，地基是建筑场地的一部分，而建筑场地又属于某一个工程地质单元。因此，软土工程地基勘察的目的有二：一是要查明公路路堤下面的地层情况，提供地基基础设计所需要的数据资料；二是要对整体工程的地质条件作出评价，以便在确保建筑场地地质稳定的前提下，促使地基基础设计达到安全、经济、合理。

软土工程地质勘察按设计阶段划分为初步勘察和详细勘察两个阶段。初步勘察工作为工程初步设计服务，是在可行性勘察的基础上进行的，为工程的规模、造价提供依据。本阶段应初步查明场地的地层、软土成因、层理特征及其物理力学性质，地表硬壳层的分布及下卧层和基岩的埋藏条件与起伏；初步查明场地微地貌的形态、堆填土的分布和埋深；初步查明场地水文地质条件及冻结深度；初步查明软土地基的分布范围、对场地稳定性的影响情况及其发展趋势；初步查明环境地质对建筑场地的影响。通过初步勘察应提交软土地基工程地质初步勘察报告，“报告”应包括文字部分和图表部分。文字部分应全面阐明沿线软土地基段的软土成因类型和分布规律、软土的物理力学指标特点，并针对各类工程项目的特点与该地段地质环境、指标特性，作出工程地质评价与预测，对软土地基提出相应的治理措施。图表资料包括：道路全线工程地质总平面图、纵断面图，各比较方案的软基路段工程地质平面图、纵断面图，钻孔地质柱状图，十字板剪切图，静力触探图，标准贯入图，土的e-p曲线图或e-lgp曲线图，固结系数与荷载关系图，无侧限抗压应力与应变图等相关图件。

详细勘察为施工图设计服务，应根据初步设计确定的线路位置和设计方案和初勘所划定的范围，进行地质钻探、原位测试和取原状试样。其目的是要查明地层结构及其物理力学性质、软土的固结历史、强度和变形特性，并对地基的稳定性及其承载能力作出评价；查明地下水的埋藏条件、地层的渗透性；对取得的软土地基技术数据进行综合分析提供地墓变形稳定计算参数，分段提出地基处理建议；编制软基设计及其路堤施工图设计所需的工程地质勘察资料与报告。详勘报告的文字部分应提供区域地质、地震地质、水文地质、气象、地形、地貌的有关料，着重阐明已定路线软弱地基形成特点与分布规律，针对各类工程项目与地质环境的相互作用，结合试验与测试指标作出工程地质评价与预测，提供有效的工程地质处理措施。提供图件的形式和初勘报告类似。

4.2 勘察的方法与要求

软土地基工程地质勘察力‘法在初步勘察阶段主要有工程地质调查与测绘、工程地质勘探、原位测试、室内试验等，在详细勘察阶段主要以钻探、原位测试、室内试验为主。

工程地质调查勺测绘是一项以工程观点对一个特定地区进行进一步地质研究的工作类型。工程地质调查测绘的最终成果是编制工程地质图件，论述和评价丁作区的工程地质条件，其成果对于之后的勘探、原位测试等地质丁作的布点来说是必不可少的。多年来的勘察经验表明，未进行工程地质调查测绘就开始勘探工作会“欲速则不达”，往往要返工。所以，工程地质调查测绘足不可逾越的勘察阶段。

钻探是上程地质勘察的主要手段，它能直接观察鉴别岩性和划分地层，并町沿孔深进行原位测试和取原状土样，是获得地质资料的主要渠道。初勘和详勘阶段勘探线和勘探点的间距按《公路软上地基路堤设计与施上技术规范》(JTJ 017 96)规定实施，软土地基勘察钻孔宜采用干钻法，对于多年处寸：最低地下水位以下的饱和粘土，也可采用泥浆钻探的方法，但必须采取措施，防止软土地基结构发生变化而改变土样的原始物理、力学性质。事实上，软土发育地区的地下水位均较高，软土地层基本处于地下水位以下且为饱和状态；对于淤泥或淤泥质粘土，因其渗透性较差，泥浆对其含水量的影响并不明显。因此现在勘察设计单位对于软土地层基本采用泥浆钻进方法。

工程地质钻孔是获取勘探成果资料的主要途径，它直接关系到地质资料的准确性、可靠性，影响到工程建设的质量和造价。上程地质钻孔有如下几点要求：

(1)钻进深度、岩土分层深度的量测误差范围在o．05m以内。

(2)非连续取芯钻进的回次进尺，对于螺旋钻在1．Om以内，对于岩芯钻探应在2．Om以内，取芯钻进时软土层每回次进尺不宜大于2．Om，粉土每回次进尺不大十1．5m。每一个回次完成后，根据所采取岩芯的性状，确定是否进行标准贯入试验和采取原状试样。一般是一个回次完成后进行一次标准贯入试验和取一个原状上样。当土层中夹有大量粉质土或者砂土时，应用标贯器采取土样，用于土层鉴别。

(3)对鉴别地层天然湿度的钻孔，在地F水位以上应进行干钻。

(4)岩芯钻探的岩芯采取率，对于一般岩石、软十应不低于80％，对于软质、破碎岩石应不低于65％。

(5)施工过程中岩芯应按次序排放，每一回次应插放岩芯牌，注明起止深度、取样或标贯位置、编号、击数等，根据需要决定是否应装箱保存。

取十器的技术参数：

(1)取土器直径。正确选择取土器直径，对取土质量是很重要的。直径过小不能保证取土质量，而过大又增加钻探费用。所以，选择取土器直径时应注意考虑如下两点：一是土样扰动带的宽度，对于一般软粘土，扰动带的宽度不超过20mm，一般为lOmm；二是土工试验环刀直径，常用的有62mm和80rmn，相对应的取土器内径一般采用75mm和100mm。

(2)取土器长度。当取土器贯人土中的深度"与实际进入取土器中的上样长度L的比值等于或略低于1．0时，表明十样未遭到压缩扰动。当贯入深度逐渐增大，达到某极限贯人深度Hs后，土样由于压缩量变大，土样质量下降。对于无粘性土Hs=5～10倍取土直径；对于粘性土Hs=10—20倍取土直径。关于取土器 长度与直径，我国过去一直沿用前苏联标准，采用短而粗的设计原则；而国际上比较通用的是采用K而细的设计原则

第五章 软土地基的危害

软土路基可能导致出现一些的问题，当路基的抗剪强度不足以支承上部结构的自重及外荷载时，地基就会产生局部或整体剪切破坏。当路基 在上部结构的自重及外荷载作用下，产生过大的沉降和 不均匀沉降变形时，会影响结构物的正常使用，特别是超过结构物所能容许的不均匀沉降时，结构可能开裂破坏。路基的渗漏量超过容许值时，会发生水量损失导致事故发生。

软土地基在公路工程中造成的危害

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)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)虽然做了软土地基处理，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。

第六章 软土地基的处理

6.1 反 压 法

一、概述

反压法是一种传统的软土地基处理方法，很早就使用在堤坝两侧(或一侧)填土或堆石(称为反压平台)，以防止基土被挤出，保证堤坝的稳定。

使用反压法来处理地基，可以就地取材，施工简便，不需特殊材料，适用于对变形要求不高的道路工程、水利工程等。但是反压平台占地面积大，在农耕区、用地受限制地区不宜采用。这种方法除了可以稳定地基外，反压平台还可以起防 浪防渗的作用，又常有可能在防汛期间利用堤背反压平台作为防护抢险的工作场地。

我国在软弱粘土地区进行了关于采用反压法来稳定地基的试验研究工作，为使用反压法处理软土地基提供了依据。如我国连云港利用抛石反压护坡处理地基，大大降低了工程造价；铁路和公路交通部门用反压法改善路堤的稳定性；另外还有港口护岸、平衡围堤等都积累了许多成功的经验。

在饱和软粘土地基上造堤时，起初在刚受到填土(或抛石)荷载作用时，饱和软土地基来不及固结，此时地基土的抗剪强度最小，地基破坏现象多出现在堤未建成或刚建成初期阶段，这是最不利的情况，因此反压平台的设计根据这一情况来进行，也就是设计时必须考虑使外加荷载在地基中产生的剪应力始终小于土的抗剪强度。一般路堤施工速度较快，而且路堤底部又不便设置透水层，因此设计时地墓土抗剪强度采用快剪试验的结果。反压护道的适用范围，是非耕作区和取土不困难的软土地区，同时路堤的设计高度不大于5／3～2倍极限高度。

二、加固原理

反压平台的设计根据控制极限平衡区发展范围的原理来进行。虽然这个方法在理论上还不完善，但实际工程说明它与其他方法相比更符合实际，现也常采用圆弧滑动法进行计算。

在路堤的两侧(或一侧)填筑适当高度(一般低于极限高度)与适当宽度的反压平台(护道)，在护道荷重的作用下，形成反向力矩来平衡路堤填土的滑动力矩，从而保证路堤的稳定。

反压法处理的基本原理是以反压土体重量改变地基的应力状态和变形条件，它可以压制地基因加荷的不均匀而出现的塑性挤出和地面隆起的趋势，还能使软土地基得到部分固结，从而提高了反压平台下面地基的强度，特别是对排水条件比较好的薄层软土，效果尤为显著。

反压平台的尺寸可参照当地经验选定，如无经验参考时，则叫·通过试算法假定多个反压平台尺寸h和L，用圆弧滑动法找出路堤边坡最小安全系数，并使 最小安全系数满足没计标准，也可根据在路堤自重作用下发生的极限平衡区和极限平衡发展的宽度L，来确定，如图6—1所示。

三、设计计算

为了利于地墓受力平衡，反压护道通常在路堤两侧对称布置。当软土层较薄且下卧层有横向坡度时，可在路堤两侧采用不等宽的反压护道，在横坡下方(软土层较厚的一方)的护道应宽寸：横坡上方的护道。反压护道有单级、多级形式，这与软土分布范围有关，一般采用单级，但在软土分布范围较狭窄的地方也可采用多级形式。

反压护道的高度往往凭经验拟定。单级护道首先要保证稳定，故其高度必须低于极限高度，但也不宜太低，以免被滑弧所切穿，一般为路堤高度的1／3～1／2，且不超过地基稳定性所要求的极限高度。反压护道的宽度应通过圆弧法或塑性区开展法进行稳定性验算，一般可采用(0．5—1)L，L为路肩至坡趾的水平距离。采用反压护道后，路堤填土高度仍有限制，有文献指出不能超过极限高度的3／2-5／3。

反压护道的实质是加宽荷重分布的宽度，减小水平方向的应力梯度。就这个意义来说，放缓边坡与反压护道的作用完全一致，但一般认为反压护道比放缓边坡经济。

路堤标高一般是定值，反压护道的尺寸可根据满足路堤稳定性要求的条件，用宫川法来决定。通常是先假定反压护道尺寸，然后用宫川法进行稳定性验算。若计算出的稳定性系数小于允许值时，应重新假定反压护道尺寸，直到算出的稳定性系数满足要求为止。官川法是一个简易的圆弧滑动法，它不需分条，不需试算，就可计算出稳定性系数。但对重点工程用宫川法确定出反压护道尺寸后，可再用圆弧滑动的条分法进行验算。

宫川法的计算图，如图6—2所示。假定任意形状的填土荷载作用在均匀的饱和软土地基上，软土产生圆弧滑动面AB。A点位于路堤D点的下方，填土内滑动面(图6-2中虚线右侧)上的滑动力及抗滑力均忽略不计。

W代表DA线以左地面以上的填土重，它作用在填土几何中心位置处；离DA线的水平距离为fo当土体与地基对转动中心。发生刚性转动时，根据静力平衡条件，∑M=0：有：

6.2 换土垫层法

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。

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）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。

6.3 粉体搅拌法

粉体搅拌法(简称粉喷法)，是用特制的设备和机具，将加固剂粉体材料(水泥或石灰)通过压缩空气的传送，与地基土强行拌和，使之产生充分的物理、化学反应后，形成一定强度的桩体(简称粉喷桩)。这是一种改善土质，提高地基强度的软土地基加固方法，可以广泛地适用于淤泥质土，杂填土，软粘土等地基加固。

粉喷法加固软土地基的特点

粉喷法加固软土地基，是一项新的工艺，与其他软土加固方法相比，具有较多突出之处;原理科学、费用低廉、加固成本低。由于采用地基土自身作为桩料，掺入少量固化剂，一般掺入15%左右的水泥，平均每米不超过50kg水泥，每米材料成本费仅10元左右，比其他地基加固方法成本均低;桩身质量好。由于成桩粉体与土拌和，化学反应充分，桩身强度相对较大;地基加固后无附加荷载，因为掺入的固化剂含量较少，加固土的容重略大于地基土的容重，可将地基土的附加荷载忽略不计。干法施工。施工不需要水源，不需要排污，场地干净;桩体强度高，与深层搅拌法相比较，在条件相同的情况下，粉喷桩施工效果较好，因为深层搅拌法是湿法施工，而粉喷桩是干法施工，是从地基土中吸取一定的水量，从而提高了地基的加固效果;无侧向挤土问题。该工艺与打入桩或压入桩相比，由于成桩是将原土作为主要桩料，在地基中几乎不增加体积，故不产生侧向挤土，所以粉喷桩施工对临近环境无其他影响，甚至可以紧贴相临基础施工，该工艺可根据工程需要及地质条件，以不同的掺灰量控制不同的桩身强度，也可以在同一地基中不同层位控制不同桩身强度，以满足工程上的需要;该工艺平面桩位布置 灵活，可以组成各种几何形状的桩体，如单桩分开的桩式，桩体相切或搭接的墙壁式，以及桩体构成网格状的块体式，并适用于各种工程，如建筑物地基加固，边坡抗滑加固等，还可以加固地基中的某个部分，应用广泛:粉喷桩施工专用机械主要由成桩钻机，空压机，供料机三大件组成。设备简单，机身体积小，步履移动方便。

施工工艺

1)施工程序。放桩位→钻机就位→调平→送风→钻至设计深度→送粉→提升搅拌→提升至地平→停粉→复搅1/3桩长→提升至地平→停风→钻机移动→重复循环。

2)施工中注意事项: a.明确设计要求，了解地基的地质情况。b.开工前先打试验桩，根据不同的地质条件，合理选择钻机的档位，确定喷粉机压力和喷粉量。c.严格控制钻孔深度，喷灰时间及停灰时间，确保粉喷桩桩长，成桩应打入持力层50cm严禁在未钻至设计深度及未喷灰的情况下钻机提升作业。d.定时检查粉喷桩的成桩直径及搅拌均匀程度，对使用的钻头必须随时检查，其钻头磨损量不得大于1cm。e.喷灰机必须配有水泥计量装置，施工中及时记录水泥的瞬时喷入量和累计喷入量。若发现喷灰量不足应进行整桩复打，复打的喷灰量仍不小于设计用量。若遇停电，机械故障等原因中断喷粉，在恢复喷粉时，其重叠孔段长度应大于1m。f.桩身上部1/3桩长范围内，施工中应严格进行重复搅拌，使水泥和土充分拌和，提高上部桩身强度，使之符合荷载的传递规律。g.为防止水泥飞扬造成污染，当钻头提升到地面以下0.5m时，喷灰机应停止喷灰，并使钻机迅速换档下钻，上部0.5m范围内用人工回填粘土并压实。h.施工中应认真填写原始记录。为保证机械设备完好及人身安全，严禁违章操作。

6.4 软土地基处理的其他措施

1.堤身自重挤淤法

该方法就是通过逐步加高的堤身自重将处于流塑态的淤泥或淤泥质土外挤，并在堤身自重作用下使淤泥或淤泥质土中的孔隙水压力充分消散而增加有效应力，从而提高地基的抗剪强度能力。在挤淤过程中为了不致产生不均匀沉陷，施工时应放缓堤坡、减慢堤身填筑速度，分期加高。该方法具有节约投资的优点和施工期长的缺点。适用于地基呈流塑态的淤泥或淤泥质土，且工期不太紧的情况。

2.抛石挤淤法

该方法就是把一定量和粒径的块石抛在需要进行处理的淤泥或淤泥质土地基中，将原基础处的淤泥或淤泥质土挤走，从而达到加固地基的目的。通常将不易风化的石料（尺寸一般不宜小于30cm）抛填于被处理堤基中，抛填方向根据软土下卧地层横坡而定。最后在上面铺设反滤层。这种方法施工技术简单、投资较省，常用于处理流塑态的淤泥或淤泥质土地基。

3．垫层法

垫层法就是把靠近堤防基底的不能满足设计要求的软土挖除，代以人工回填的砂、碎石、石渣等强度高、压缩性低、透水性好、易压实的材料作为持力层。其优点是可以就地取材、价格便宜、施工工艺比较简单。适用于软土埋深较浅、开挖方量不太大的场地。4.预压砂井法

预压法是在排水系统和加压系统的相互配合作用下，使地基土中的孔隙水排出，有效应力增加达到硬化固结的目的。其基本做法如下：先将加固范围内的植被和表土清除，上铺砂垫层；然后垂直下插塑料排水板，砂垫层中横向布置排水管，用以改善加固地基的排水条件；再在砂垫层上铺设密封膜，用真空泵将密封膜以内的地基气压抽至80KPa以上。该方法加固时间长，抽真空处理范围有限，适用于工期要求较宽的淤泥或淤泥质土地基处理。流变特性很强的软粘土、泥炭土不宜采用此法。5.振动水冲法

振冲法是利用一根类似插入式混凝土振捣器的机具——振冲器（有上、下两个喷水口），在振动和冲击荷载作用下，先在地基中成孔，再在孔内分别填入砂、碎石等材料，并分层振实或夯实，使地基得以加固。用砂桩、碎石加固初始强度 不能太低（初始不排水抗剪强度一般要求大于20KPa），对太软的淤泥或淤泥质土不宜采用。

石灰桩、二灰桩是在桩孔中灌入新鲜生石灰或在生石灰中掺入适量粉煤灰、火山灰（常称二灰），并分层击实而成桩。它通过生石灰的高吸水性，膨胀后对桩周土的挤密作用，用离子交换作用和空气中的CO2与水发生酸化反应使被加固地基强度提高。6.旋喷法

旋喷法是利用旋喷机具造成旋喷桩以提高地基的承载能力，也可以作联锁桩施工或定向喷射成连续墙用于地基防渗。旋喷桩是将带有特殊喷嘴的注浆管置于土层预定深度后提升，喷嘴同时以一定速度旋转，高压喷射水泥固化浆液与土体混合并凝固硬化而成桩。所成桩与被加固土体相比，强度大、压缩性小。适用于冲填土、软黏土和粉细砂地基的加固。对有机质成分较高的地基土加固效果较差，宜慎重对待。而对于塘泥土、泥炭土等有机成分极高的土层应禁用。7.强夯法

强夯法是将80KN的夯锤起吊到6～30m的高度，让锤自由落下，对土进行夯实。经夯实后的土体孔隙压缩，同时，夯点周围产生的裂隙为孔隙水的出逸提供了方便的通道，有利于土的固结，从而提高了土的承载能力，而且夯后地基由建筑物荷载所引起的压缩变形也将大为减小。强夯法适用于河流冲积层、滨海沉积层黄土、粉土、泥炭、杂填土等各种地基。8.土工合成材料加筋加固法

该法将土工合成材料平铺于堤防地基表面进行地基加大，能使堤防荷载均匀分散到地基中。当地基可能出现塑性剪切破坏时，土工合成材料将起到阻止破坏面形成或减小破坏发展范围的作用，从而达到提高地基承载力的目的。此土，工合成材料外与地基土之间的相互磨擦将限制地基土的侧向变形，从而增加地基的稳定性。

第七章 结论

软土地基是一种不良地基。由于软土具有强度较低、压缩性较高和透水性很小等特性，因此在软土地基上修建建筑物，必须重视地基的变形和稳定问题。在软弱土地基上的建筑物往往会出现地基强度和变形不能满足设计要求的问题，因而常常需要采取措施，进行地基处理。处理的目的是要提高软土地基的强度，保证地基的稳定。

在软土地基上修筑公路和桥梁并不都会发生问题、只要设计和施工措施得当，就可以保证路堤、桥梁的稳定和使用效果。软土地基上路堤的设计与施工方案，应结合当地工程地质条件、材料供应、投资环境、工期要求和环境保护等因素，按照因地制宜、就地取材、分期修建、综合处治的原则进行充分论证，使设计和施工方案达到技术上先进、经济上合理。软土地基的处理方法很多，总之，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[2]，所以施工的技术人员必须意识到软土地基的危害性，坚决以数据说话，认真测定基底的承载力，并根据不同的地质情况，不同的投资和工期要求，采用切实可行的处理方案，同时一定要采集桥涵施工后的工后沉降数据，积累经验，为今后的施工打下坚实的基础。

毕业论文声明

本人郑重声明：所呈交的毕业论文，是本人在老师指导下，进行实践工作所完成的。除文中已经注明引用的内容外，本论文的成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文声明的法律责任由本人承担。

签名：

年月日

致谢

感谢……不可想象我将会怎么样……。

参考文献

[1]林宗元.岩土工程治理手册[M].沈阳:辽宁科学技术出版社,1993.1882204.[2]叶书麟.地基处理与托换技术[M].北京:中国建筑工业出版社,1992.5152518.软土地基处理与地下工程施工新工艺新技木应用手册

吕君雄，罗志强，张汉平.软土地基施工期稳定性分析评价方法的探讨

李仲秋.软土地基的信息化施工方法

何开胜，袁文明，陈宝勤等.深层软土地基堆土预压法观测与分 析

路软土地基 篇3

根据技术经济比较及业主要求, 2A区软基处理采用堆载预压法, 根据不同的淤泥层厚度划分几个施工分区, 通过固结沉降计算采用不同高度的堆载对软基进行预压处理, 对于淤泥厚度较深的区域采用堆载预压结合塑料排水板进行处理, 以加快淤泥的排水固结, 加快施工进度。

Asaoka法是一种既简单又实用的推算软土在堆载预压后的固结度及残余沉降的方法, 通过固结度及残余沉降的估算来进行堆载移除, 对施工进度安排提供有效的依据。

1 Asaoka方法简介

Asaoka提出了一种从一定时间过程所得的沉降观测资料来预计最终沉降量和沉降速率的实用计算方法。Asaoka认为以体积应变表示的一维固结方程可近似地用一个以级数形式的微分方程表示:

undefined

式中 S——固结沉降量;

a1、a2、…, an、b——取决于固结系数和土层边界条件的常数。

Asaoka法的基本思想就是利用已有的观测资料求出最终沉降量。其最终表达式为:

undefined

其求解步骤如下:

(1) 将绘制在算术比例图上的时间—沉降曲线分成相等的时间间隔Δt, 如图2所示, 从图中读出相应于时间t1、t2、…、tn、tn+1的沉降量S1、S2、…、Sn、Sn+1。

(2) 以Sn-1为x轴, 以Sn为y轴, 将各沉降值S1、S2、…、Sn、…以点 (Sn-1, Sn) 在图中画出, 同时做出Sn=Sn-1的45°直线, 如图3所示。

(3) 作一条尽量通过这些点的直线 (l) , 这条直线与45°直线相交的点所对应的沉降量Sn即为最终沉降量。

2 Asaoka方法在卡塔尔路赛场地准备项目中的应用

根据卡塔尔路赛场地准备项目技术规范的要求, 在堆载区域中按每10 000 m2布置一个临时沉降观测点, 来观测堆载期软土地基的沉降量。根据观测资料, 利用Asaoka法来推算淤泥一次固结的固结度和沉降量, 以推算和判断淤泥一次固结的完成情况, 同时推算堆载移除的时间, 为施工提供依据。根据布置要求, 在整个2A区布置了118个临时观测沉降点, 现以其中一个观测点来举例说明Asaoka法在本工程中的应用。按照上述Asaoka图解法的步骤, 对2A区沉降点2A089进行了一次固结沉降情况的推算。沉降观测点2A089的观测资料见表1。

从Asaoka图解法中可以推算出淤泥一次固结的最终沉降量为510 mm, 一次固结在堆载达到设计高度后51 d完成, 也就是说当堆载达到设计高度51 d后可以进行堆载移除。

Asaoka法是利用沉降观测数据来估算淤泥固结度的一种简单有效的方法。Asaoka法在路赛场地准备项目中的应用, 起到了非常直接有效的作用。根据沉降观测资料及Asaoka法预测结果, 将制约施工工期的2A-3区堆载时间由计算的110 d缩短到50 d左右, 将2A-2区堆载时间由计算的48 d缩短到25 d左右, 缩短了施工工期, 节约了投资, 并为加快工程施工进度及保证工程顺利完工提供了强有力的技术支持。

3结语

(1) Asaoka法推算过程中对沉降过程的阶段性依赖不太明显, 它主要反映了相邻两相同时间间隔内沉降值的接近程度。

(2) Asaoka法只需要一定数量的实测沉降资料, 就能进行最终沉降的推算, 比较简单和实用。

浅析软土地基处理方法论文 篇4

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。

浅析软土地基的处理 篇5

软弱地基是指地基压缩层主要由淤泥、淤泥质土、冲添土、杂添土或其他高压缩性土层组成的地基。各类软弱地基的共同特点是:

1.1 塑性指数大, 天然含水量和孔隙比大, 重度小;

1.2 强度低, 承载力小, 且灵敏度很高;

1.3 压缩性高, 基础沉降量大;

1.4 渗透性很小, 沉降速度慢, 固结完成需很长时间;

1.5 具有较显著的流变特性, 片架结构软粘土更是如此;

1.6 在较大的地震力作用下, 易出现震陷。

软土的工程特性和加固处理技术一直都是岩土工程领域研究的主要课题之一, 其中软土的工程性质、软土的结构、软土地基处理技术等是当前软土工程研究的主要问题。

2 地基处理方法的选择

建筑物的绝对沉降过大, 将造成建筑物的使用和内部设施安装等带来很多困难。不均匀沉降过大, 导致建筑物开裂, 严重时还将使建筑物破坏。因此, 很多软弱地基上的建筑物往往会发生地基强度和变形不能满足要求的情况。为了改善软弱地基土的工程性质, 要求对地基土进行处理, 通常是提高软弱地基的抗剪强度或降低压缩性。而且还需要保证已改善了的土的性质并不因气候或含水量的改变而恶化。以保证软弱地基的强度和稳定, 减少基础的绝对沉降和不均匀沉降。

各种地基处理方法有各自的机理和适用范围。在选择地基处理方法时, 必须根据地基的条件、上部结构的类型、使用的要求、对周围环境的影响、原材料的供应情况、机械设备的能力和施工条件, 以及技术经济指标等因素作综合考虑。

2.1 换土法

换土法适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土、暗塘等浅层基础。它的作用在于提高地基的承载力, 并通过置换的土垫层的应力扩散作用, 减少垫层下天然土所承受的压力, 以减小地基沉降量。此方法施工简便, 造价较低, 不需要特殊的施工机械, 能就地取材, 但加固深度不大, 工程量随加固深度的增加而剧增, 一般当加固深度大于3m时, 施工就极为困难, 也不经济。常用的换土垫层有灰土垫层和砂及砂加碎石垫层。

2.2 挤密桩法

是在土基中成孔后, 在孔中灌以砂、石、土、灰土或石灰等材料, 捣实而成直径较大的桩体, 利用横向挤紧作用, 使地基土颗粒挤密, 孔隙减小, 从而提高基承载力, 减小土的变形的一种方法。经常使用的方法是砂桩和石灰桩法。

2.2.1 砂桩法适用于松砂、杂填土多的地

段。孔中灌砂, 即形成砂桩, 砂桩的作用是将地基土挤紧, 并与地基土组成复合地基, 井径较大, 间距较小。可有效地防止砂土基底的振动液化。砂桩加固的范围一般比路基或基础宽一些, 加为考虑应力在土中的扩散作用, 规定要宽出基础各边长度1m。在通常情况下, 桩径可取20~30cm。砂桩的排列一般为梅花形, 其桩距可通过计算确定, 一般为直径的3~5倍。桩长这样确定, 当软土层较薄, 砂桩可穿透软土层, 软土层厚度即为砂桩长度。如果软土层很厚, 可先假定一砂桩长度, 然后验算桩底处软土的应力, 其值中要小于或等于软土的容许承载力即可。

2.2.2 石灰桩与砂桩类似, 即在孔中填石

灰, 用于挤密软土地层, 是近年来广泛应用的一种新技术。石灰桩的主要作用是挤密, 而生石灰的吸水、膨胀、发热及离子交换作用, 改善了原地基土的性质, 也使桩体硬化, 此外还可减小因周围土的蠕变所引起的侧向位移。将石灰和水就地拌合, 增加石灰与外界的接触, 可提高桩的早期强度。石灰桩吸水膨胀和对土体的挤压作用, 是石灰桩加固地基的特殊功能。石灰桩施工的基本要求:一是生石灰必须密封存放, 最好选用新鲜块灰;二是灰块必须粉碎至一定要求。石灰桩的布置与尺寸, 与砂桩类似。

2.3 排水固结法

排水固结法是在建筑物建造之前, 在场地内利用堆土或其他重物对地基进行预压, 使地基在预压荷载作用下逐渐固结压密。这是一种使用多年的方法, 至今仍被普遍采用, 其主要特点是理论成熟, 施工设备简单, 费用低.如砂井排水法, 对于盛产砂料的地区, 当是首选方案.但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是难以采用的。此外, 排水固结法只能加速固结沉降而不能减少固结沉降量, 因此对沉降和不均匀沉降要求严格的工程必须慎重选择。大量的实测资料表明, 排水固结法的有效处理深度约为12-15m, 超过这一深度, 孔隙水压力消散相当困难和缓慢, 故设计时应加以考虑。当地基中有下伏透水层时, 排水速度将大大加快.另外, 孟庆山等人采用强夯法、排水固结法和动力排水固结法3种不同方案, 对某地基进行加固处理, 且从孔隙水压力消散、动力触探、静力触探及室内土工试验等方面, 就不同方案的加固处理效果进行对比研究, 证实了动力排水固结法是处理饱和软粘土地基的有效方法, 施工中亦可加以应用。

2.4 水泥土搅拌法

水泥土搅拌法是最新软土加固方法之一, 分为喷粉法 (或称干法) 及喷浆法 (或称湿法) 两种, 这两种方法的加固机理和设计方法相同, 仅施工方法不同, 因而从实用条件出发也宜分别采用.天然含水量小于30%的软弱土层, 例如杂填土及粉粒含量高的粉土、砂土宜采用喷浆法;如地基土为天然含水量大于30%、塑性指数大于10的软土, 则宜采用喷粉法, 水泥土搅拌法不仅可以较大地提高地基土的承载力, 而且在加固深度内可以减少原地基沉降量的1/3至2/3, 沉降较快趋于稳定, 在选择方案时, 具有明显优势.与其他处理方法相比, 水泥土搅拌法一般造价较高, 水泥用量大.所以, 寻求更经济合理的配方以降低工程费用, 是亟待解决的课题。目前, 国内有些单位已着手研究, 例如在水泥中掺人粉煤灰, 周红波等人利用高钙粉煤灰加固处理上海地区软土地基, 能加固和改善软土物理力学性能, 在强度、压缩性、渗透以及抗液化能力等方面都有明显改善, 既能充分发挥其材料特性, 提高软土的地基承载力, 又可以充分利用固体废弃物达到保护环境的目的。由于高钙粉煤灰具有自硬性和较高的活性, 可以代替水泥作粉喷桩加固促淤软土地基的原料, 也在节约资源方面显示出优越性, 取得良好效果.但对适用地层、材料配方、沉降特性等方面尚有待继续研究。

2.5 土工格栅法

该方法可使地基沉降均匀。增强地基和填土的强度。能明显改善地基的稳定性 (防止侧向分离) 及沉降的均匀性。从而达到快速施工和快速使用的目的。土工格栅铺设要求幅与幅之间纵向采取密贴排放, 横向采用连接棒连接或搭接法连接, 连接强度不低于设计强度, 横向接缝错开不小于1m。铺设时使格栅与土层密贴, 每隔一定距离用U型钉将格栅固定在土层上。格栅铺设后及时用砂或其他渗水材料覆盖25cm厚, 并按设计要求铺回折段砂, 外边逐幅回折2m, 用砂压住。然后进行整平、压实达到设计要求。铺设格栅时, 使格栅沿路基方向平顺的贴伏在土层上, 格栅不应有褶皱, 重叠处用U型钉固定于土层上, 且每隔一定距离用U型钉固定, 使格栅与土密贴, 确保格栅的铺设质量。铺好格栅后, 按设计要求在格栅上分层进行填土、碾压, 直至铺上一层格栅。碾压过程中, 施工机械不要直接行使在未覆盖填土的格栅上, 以免压坏格栅。上下层格栅搭接的位置应错开不小于1m。

3 结论

总之, 软土地基含水量高、孔隙比大、渗透性小、压缩性高、抗剪强度低、触变性等不利的工程性质决定了软土地基处理的重要性和复杂性。软土地基的处理也一直是土木工程中比较活跃的一个领域。以上只是对软土地基常用处理方法的简单介绍, 随着社会的发展和科技的进步, 处理软土地基的方法将会越来越多, 达到的效果也会更加显著。

摘要：对软土和软土地基的工程特性进行了归纳分析, 并对目前常用的几种软土地基处理方法的特点及适用范围做了比较和分析。

软土地基沉降规律研究 篇6

关键词：堆载预压,塑料排水板,地基沉降

堆载预压法是排水预压法的一种, 是软土地基常用处理方法, 通过预压荷载产生的附加应力使地基产生超孔压, 然后孔隙水通过排水板排出, 地基产生固结压缩。排水板为竖向排水通道, 可以加速地基固结, 对于工程来说, 准确预测地基各个时期沉降量及固结度对工程施工及设计非常重要, 而对于砂井地基或排水板处理地基常用固结理论为太沙基理论, 巴隆固结解。

1 固结原理

土是由固、液、气三相组成, 土体的固结过程也就是液体、气体的排出过程, 土体骨架发生错动的结果, 因此, 土体固结的快慢与土体中液体、气体的排出速率有关, 在1925年, 太沙基建立了单向固结的基本微分方程, 按太沙基单向固结理论计算固结过程, 在某一压力作用下, 饱和土的固结过程, 就是土体中各点的超孔隙水应力不断消散, 地基有效应力逐渐增加的过程。根据巴隆固结解析解得出以下结论。

瞬时加荷下砂井地基固结度。竖向排水平均固结度:

横向排水平均固结度:

砂井地基总的平均固结度:

其中, Tv为竖向固结时间因素, Tv=cvt/H2;Th为横向固结时间因素, ;cv, cn分别为竖向和径向固结系数, cm2/s;n为井径比, n=de/dv;t为时间, s;H为土层的竖向排水距离, m, 双向排水时H为土层厚度的一半, 单面排水时H为土层厚度;de, dw分别为砂井距、砂井直径。

逐渐加荷下砂井地基固结度:

其中, Ut为多级等速加荷下, t时刻修正后的平均固结度;Urz为瞬时加荷下的平均固结度;tn-1, tn分别为每级等速加荷的起点和终点时间;Δpn为第n级荷载增重;∑Δp为第n级荷载起始和终止的时间。

考虑砂井 (塑料排水板) 作用的线性加载时的固结度改按下式计算:

其中, ti为历时;Ti为i级荷载加载历时, 泊松比v近似取0.4;Ch为水平向固结系数, 计算时取竖向固结系数, 考虑涂抹影响, 近似取s=1.2, β=7.0。

2 工程概况

大连某工程位于大连湾南岸, 通过挖泥, 大开挖段地基内存留约12 m厚淤泥质土, 打设排水板后, 抛填碎石层和中块层整平后, 安装大圆筒, 圆筒为钢筋混凝土结构, 上部外径8.0 m, 内径7.3 m, 高度7.6 m, 底部外径9.0 m, 内径6.3 m。外形见图1, 圆筒安装后常年受海浪影响。圆筒满载后上部建设胸墙, 因为圆筒高度一定, 为了防止圆筒高低不平, 影响景观工程效果, 必须较准确预测圆筒加载沉降量以及固结时间, 为上部胸墙设计以及施工时间提供理论及实践指导。

3 地质条件

根据勘查报告及经过挖泥后, 基床内存在软土为:

(1) 流泥 (Q4m) :灰黑色, 饱和, 流塑, 具腥臭味, 多见贝壳碎片, 钻进十分容易, 钻孔缩径严重, 岩芯采取十分困难。

(2) 淤泥 (Q4m) :黑色或黑灰色, 饱和, 流塑, 具腥臭味, 多见贝壳碎片, 钻进容易, 缩径。顶面高程-14.13 m~-8.08 m, 顶面埋深5.6 m~10.8 m。底面高程-18.23 m~-11.46 m, 钻孔揭露厚度1.6 m~5.7 m。

(3) 淤泥质粉质粘土 (Q4m) :黑灰色, 饱和, 软塑, 局部可塑, 具腥臭味, 偶见贝壳碎片, 无摇震反应, 干强度中等, 韧性中等, 切面稍有光泽, 部分钻孔底部有薄层粉质粘土。

土体物理力学性质详见表1。

软土层厚度约12 m, 施工过程中打设了塑料排水板SPB-B型排水板, 换算成砂井直径74 mm, 正方形布置, 间距1.0 m。圆筒回填一般1 d完成。软基处理断面图见图2。

根据式 (1) ~式 (5) 通过电算的方式, 计算结果并与实测数据进行比较, 见图3。

由图3实测沉降曲线和理论计算结果对比曲线可知, 在加载初期理论计算沉降值比实测值较小, 但随着观测时间的延伸, 到一定时间后实测沉降值开始比理论计算值偏小, 且两者最终趋于一致的变形特性, 在土上表现为两条曲线基本重合。且从图3中可见, 在完成全部荷载施加后约30 d地基固结度达到90%。

以上现象主要是因为初期地基排水效果较好, 且地基侧向挤出, 地基产生较大塑性变形引起的, 而理论计算是建立在达西定律的基础上, 且整个过程渗透系数为常数, 且地基只发生竖向压缩, 因此, 初期实测沉降量较理论计算值大, 且随着地基变形逐渐增加, 土体渗透系数逐渐减小, 而计算中没有考虑这一特点, 因此, 后期出现实测沉降量略小于理论计算值现象。但随着时间因素的影响, 最终趋于一致。

4 结语

根据以上计算分析, 得出以下结论:

1) 砂井地基固结理论计算地基沉降及地基固结度与实测值有较好的一致性。2) 理论计算沉降量与实测值由初期实测沉降值略大于理论计算值, 到一定时间又表现出略小的特点, 后期则基本一致。3) 在全部荷载施加完成后, 约30 d后, 地基固结度可以达到90%。

参考文献

[1]钱家欢, 殷宗泽.土工原理及计算[M].北京:中国水利水电出版社, 1996.

[2]赵维炳, 施建勇.软土地基固结与流变[M].南京:河海大学出版社, 1996:62-77.

[3]黄绍明, 高大钊.软土地基与地下工程[M].第2版.北京:中国建筑工业出版社, 2005:405-413.

[4]顾保健, 王义明, 孙彬.堆载预压处理软基的应用实例[J].水运工程, 2003 (1) :53-60.

软土地基处理试验研究 篇7

集美大学箱涵工程为集美大学新校区建设 (福建省2006年重点建设项目) 配套工程, 由厦门路桥集团组织项目建设, 该工程跨越厦门水务集团原水渠, 连接集美大学新老校区, 原设计为桥梁, 基础采用桩基, 后因为学校投资规模压缩, 本着节约原则, 将原桥梁改为箱涵, 取消桩基, 但该区域为海滨潮间带, 表现为海积洼地, 淤泥土层厚约1.6 m～11.1 m, 海积成因, 土层呈松散状, 力学强度低、压缩性高, 含淤泥约为10%～20%, 拟对箱涵下软弱地基打设塑料排水板, 以加速软基固结速度, 提高软基承载力, 减少工后沉降。为了给设计和施工提供准确的依据, 委托相关部门, 在箱涵下软弱地基位置选择具有代表性场地, 进行了塑料排水板地基处理试验研究。

1塑料排水板施工

淤泥土层厚约8 m, 直剪实验 (快剪) 粘聚力11 kPa, 内摩擦角0.7°, 压缩模量1.69 kPa, 不排水抗剪强度承载力特征值36 kPa。本次试验采用了25 m×25 m的试验场地, 本工程的属于深度在25 m之内的竖向排水, 故选择SPA-Ⅱ型塑料排水板, 宽100 mm、厚4 mm, 正方形平面布置, 间距为1.1 m, 长度预定为13 m, 施工时根据实际的地质情况决定, 以打穿淤泥层为准。

1.1 铺设土工布

土工布采用双排线折叠缝合连接, 接缝处缝合总宽度不小于5 cm;将土工布用砂袋压好。

1.2 铺砂垫层

选择干净的中粗砂, 细度模数不小于2.3;压实后的厚度不小于50 cm;用碾压机压实, 同时用抽水机洒水, 使其干密度不小于16.5 kN/m3。

1.3 塑料排水板的施工

塑料排水板水平位置偏差不大于5 cm, 垂直允许偏差不超过板长的1.5%;施工时以穿过淤泥层为前提来控制板深度;施工机械为履带式, 为防止回带, 在插机钻杆尖部排水板处包入长约15 cm～20 cm的ϕ6或ϕ8的钢筋。对于回带超过1 m以上的要在原板位旁补打。做好现场施工记录, 提供每条板长度的现场记录;

1.4 堆载预压、卸载

堆载厚度为3 m, 分两层堆载, 每层厚1.5 m;堆载选用质地较好的粉土或砂土, 容重16 kN/m3～16.5 kN/m3, 每层堆载后, 震动碾压, 使堆载土的干密度达到16.5 kN/m3以上。堆载预压期不少于3个月并且固结度达到90%后卸载。试验从2006年7月18日开始打设塑料排水板, 2006年8月开始现场监测, 2006年12月7日结束现场原位试验。

2试验结果

现场监测和试验包括水位、地表沉降、分层沉降、侧向位移、静力触探、标准贯入、十字板剪切、平板载荷试验等项目。

2.1 水位监测

从水压时间曲线图 (见图1) 可以看出, 各测点水压变化波动趋势基本相似, 但水位总体在下降, 目前海水水位与8月相比也有下降, 这表明实验区内的地下水位与海水水位相关, 随潮水水位变化面波动, 监测结束时地下水位在地面下2 m左右。

2.2 孔隙水压力监测

从孔压-时间曲线 (见图2) 可以看出, 除1号测点外 (数据出现异常可能被破坏) , 其他测点孔压均有明显降低。试验区孔最大孔压下降为18.5 kPa, 平均孔压下降10.33 kPa (不包括1号测点) 。

4号孔压消散比其他孔压大, 这其他孔压探头埋设较深、进入了粉细砂、或进入了粉质粘土、其间超静孔压较小有关。

2.3 地表沉降监测

从地表沉降-时间曲线 (见图3) 可以看出, 最大地面沉降最大为118 mm, 14 d平均沉降56.8 mm, 43 d平均沉降70.3;2区最大地面沉降为127, 14 d平均沉降53.9 mm, 43 d平均沉降82.6 mm。而同期试区外的中转点的沉降仅为12 mm。

试外区后期沉降较大, 这与同期地下水位下降有关, 地下水位下降, 淤泥层在自重作用下固结。另外, 从图中数据还可以看出, 试区中间的沉降测点的沉降较试区边沿测点的沉降大。中间测点2, 4, 5, 6和8的43 d平均沉降为82.8 mm;而边沿测点1, 3, 7和9的43 d平均沉降为54.8 mm。

2.4 十字板剪切试验

十字板尺寸为75 mm×150 mm。剪切速率为6°/min。十字板抗剪强度平均值为18 kPa, 地基处理之前十字板抗剪强度平均值为11 kPa, 有大幅度的提高。

2.5 平板载荷试验

图4试区平板载荷试验的荷载-沉降曲线 (Q-S曲线) , 载荷板尺寸为1 m×1 m。

从试验结果可以看出, 采用塑料排水板能提高地基承载力, 试区平板载荷试验测得的地基承载力特征值为123 kPa, 较试验前的36 kPa有大幅度提高。

3结论

(1) 采用塑料排水板能大大加快软土的固结速度, 试区内沉降监测点43 d平均沉降82.8 mm, 而同期试验区外点的沉降仅为12 mm。

(2) 采用塑料排水板施工, 能提高土层的强度指标, 由于插管的震动作用, 试区淤泥质粘土的十字板剪切强度和静力触堆尖阻力也分别得到提高;试验区地基承载力特征值从试验前的36 kPa分别提高到123 kPa。

(3) 试验结果表明, 提高后的地基承载力完全满足本工程需要, 建议大面积地基处理时采用本次试验的实际参数。

(4) 根据地质勘查资料, 理论计算结果表明, 打设塑料排水板后, 软土固结并没有全部完成, 还有部分固结在箱涵工程施工过程和施工后进行, 所以建议路面选择抵抗不均匀沉降能力较强的沥青混凝土路面。

(5) 为进一步减少工后沉降, 除打设塑料排水板外, 应结合堆载预压加快土体固结, 缩短工期, 减少工后沉降。 [ID:5345]

参考文献

[1]JGJ 79-2002, 建筑地基处理技术规范[S].

浅述软土地基的处理 篇8

我国现有的地基处理方法很多, 对于同一种软弱地基可以采用的方法常常有数种之多。每种地基处理方法都有一定的适用范围、局限性和优缺点。由于工程地质和水文条件千变万化, 各地的施工机械、技术水平、建材品种及价格差异很大, 在选用地基处理方法时要因地制宜。通常对于某工程, 在技术上可行的地基处理方案有几个, 合理的地基处理方法原则上一定是技术上可靠、经济上合理的, 能满足施工进度的需要。地基处理时可以采用一种方法, 也可以采用由两种或两种以上的处理方法组成的综合处理方案。目前, 我国常用的软弱土地基处理方法主要有:碾压及夯实、换土垫层法、排水固结法、振密挤密、置换及拌入、加筋法及其它方法等七类。

二、真空联合堆载预压法

1、方案介绍

真空联合堆载预压法是从真空排水预压法和常规的堆载排水预压法基础上联合发展起来的新一代有效的软基加固方法, 属于排水固结法, 它是通过真空压力 (负压) 和堆载 (正压) 使土体中的孔隙水压力产生不平衡的水压力, 孔隙水在这种不平衡的作用下通过竖向排水体逐渐排出, 从而使土体产生固结变形。该方法较好的解决了堆载过程中的稳定性问题, 缩短了堆载的施工时间, 减少工后沉降。

2、真空联合堆载预压法的可行性

与常规堆载预压法相比, 真空联合堆载预压法之所以能增加地基土的稳定性、缩短工期、减少工后沉降, 是因为抽真空改变了土体的应力状态, 借助抽真空装置, 将密封膜下砂垫层和软土中的水、气抽出, 在其中形成真空负压和水头差, 在水头差的作用下, 土体中的孔隙水不断由竖向排水通道和水平向排水体排出, 进而达到加固的目的。当膜下真空度满足设计要求 (>60KPa) 且能稳定地保持时, 可以在真空密封膜上铺一层无纺土工织物, 然后在上面填方堆载, 利用堆载产生的水头差, 将土体中孔隙水排出, 进而达到联合加固的目的。

真空预压时, 由于抽真空的作用, 在地基中形成了“水力梯度”, 土体中的水、气不断被抽出, 真空度不断向地基深处传递, 与此同时在“水力梯度”的驱动下孔隙水不断转为有效应力, 在有效应力的作用下, 土体不断发生固结变形, 当由水-气-土构成的地基系统达到平衡状态时, 地基系统的输出 (抽出的水、气的质量) 和输入 (地下水、气和地表水气的补给量) 成为一个动态的平衡过程。此时, 真空度停止向深处传递, 地下水位不再下降, 地基系统达到新的稳定。

三、深层搅拌法

1、方案介绍

深层搅拌法是用于加固软土地基的一种新方法, 它是利用水泥、石灰等材料作为固化剂, 通过特制的深层搅拌机械在地基深处就地将软土和固化剂 (浆液状或粉体状) 强制搅拌, 利用固化剂和软土之间产生的一系列物理-化学反应, 使软土硬结成具有整体性, 水稳定性和一定强度的优质地基。

2、深层搅拌法的可行性

深层搅拌法可分为喷浆深层搅拌法和喷粉深层搅拌法。深层搅拌法最适用加固各种成因的饱和软粘土。国外使用深层搅拌法加固的土质有新吹填的超软土、沼泽地带的泥炭上、沉积的粉土和淤泥质土等。目前国内常用于加固淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高的且地基承载力标准值不大于120KPa的粘性土等。一般认为含有高岭石、多水高岭石、蒙脱石等粘土矿物的软粘土的加固效果较好, 而含有伊利石、氯化物和水铝英石等矿物的粘性土以及有机质含量高, 酸碱度较低的粘性土加固效果较差。因此, 当用于处理泥炭土或地下水具有侵蚀性宜通过试验确定其适用性。

四、动力排水固结法

1、方案介绍

动力排水固结法 (Dynamic Consolidation by drainage) 是一种新兴的有效的软土地基处理方法。其特点是依据工程地质条件与施工技术要求进行水平与竖直排水系统的设计, 然后按设计要求填土到预定位置, 再进行动力夯击, 利用分级动力荷载及填土静载促使软土加速排水固结, 排出的孔隙水经由空间网状排水体系汇集于集水井, 用水泵外排。由于动载的多次反复作用及排水条件的改善, 软土之上的水平排水体及上覆的土层又能使动载作用产生的附加压力保持一定的时间, 从而促使软土地基中的孔隙水快速消散且不断地排出土体, 软土快速完成排水固结, 达到缩短软土固结时间, 加快施工进度, 节省工程造价, 地基强度得到提高的目的。

2、动力排水固结法的可行性

动力排水固结法首先应在软土中打设塑料排水板等竖向排水体, 以改善软土排水边界条件, 要用一定厚度的填土作为静载预压, 尤其是在夯击能的使用、单点的击数、夯击遍数等问题上存在很大的差别。一般强夯法是先用较大的能量加固深层, 再用较小的能量加固浅层, 而动力排水固结法的特点是夯击能量由轻到重, 少击数、多遍数。因为软土含水量高, 易流动, 只能先以较小的能量使浅层软土率先排水固结, 强度增长, 然后加大能量, 使夯击能向深部土体传播, 促使深层淤泥排水固结。

摘要：本文对我国常见的地基处理方法进行了介绍, 并对真空联合堆载预压法、深层搅拌法、动力排水固结法三种方法进行详细介绍, 并分析了它们的可行性。

关键词：软土,地基,处理

参考文献

浅谈软土地基设计问题 篇9

在我国现阶段的土建施工中, 软土地基的设计是设计单位普遍面临的关键性技术问题之一。由于软土地基的土层结构较为松散, 当构造物的上层结构过多时, 必然又会产生较大的荷载作用, 进面增加了地基小规则变形的几率。在软土地基的设计中, 地基的沉降变形是较为常见的质量问题之一, 其主要引发因素是地基土具有的小同程度的可变性压缩性, 面未在设计初期进行科学的测量和预算, 进面导致土建施工中缺少相关的技术参数。由此可见, 在软土地基的设计中, 设计人员一定要介理计算出其可能出现的最大沉降差和沉降量, 确保相关工艺和技术参数均控制在介理的范围内, 对于特殊地理位置要采取行之有效的加固措施, 以提高软土地基的整体稳定和军固性。

1. 软土地基的设计方法及技术应用

在土建施工地基设计工作中, 设计人员常会遇到软土地基的设计问题, 其主要原因是原土地质的机构较为复杂, 面且常规的测量仪器和计算公式难以自接应用其中, 进面增加了设计人员的工作量和难度。目前, 在国内的土建施工过程中, 常见的软土地基主要包括:冲填土、杂填土、淤泥质土或其它高压缩性土层。在软土地基上进行建筑施工的操作难度和技术标准都相对较高, 如果地基设计中出现小同程度的问题, 则有可能导致工程项目的整体建设质量下降或抗震性能、安全性能降低等弊端。由于软土地基的土层普遍小均匀, 在土建施工中极有可能发生局部小均匀沉降或侧向变位等问题, 设计人员可以充分利用所敷垫材料的抗剪或拉抗力, 进一步增强施工机械的通行, 并且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。目前, 在国内的土建工程软土地基施工中常用的敷垫材料主要有:土工布、化纤无纺布、玻璃纤维格栅等。

在进行软土地基的设计时, 设计人员首先要综介分析其强度低、压缩性高、渗透性差等地质特点, 进面考虑到如何有效增强其承载力和稳定性, 并且加强对于地基小均匀沉降的控制。在土建施工软土地基的设计中, 设计人员要注意基

础方案的介理选择, 其小但影响到工程的整体施工进度和质量, 面且对于土建工程的经济性也具有重要的影响。设计人员要充分利用现代化的计算软件和地质分析仪器, 在全面了解和掌握项目所在地地质条件的基础上, 对于各种方案进行

认真比较和筛选。另外, 设计人员还要认识到软土地基的设计方案中重点要解决常见的“倾、沉、裂”等问题, 并以此为依据加强对于工艺和技术的研究、实践。同时, 由于受到土建工程整体工期的安排, 对于软土地基的设计还要保证其时效性, 即设计方案的制定中要尽量避免因人为因素造成的失误, 特别是在部分关键数据和参数的统计和处理中, 一定要保证计算过程和结果的精确性。在软土地基设计方案的实施过程中, 土建工程设计人员也要与施工单位、监理单位进行全面的技术交底, 保证设计方案中的关键技术环节和流程科学实施。

如采用机械施工, 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垫材料等方法并用。填土面积大且排水距离长, 预计有多处地下水渗出时, 若仅用由砂作砂垫层, 不能获得充分排水效果, 应采用设置自沟, 砂垫层内的排水距离宜短小宜长。

2. 工程实例分析

近年来, 在国内的土建施工中, 频繁出现各类工程质量与安全事故, 其主要原因是地基设计方案的小介理, 进面导致施工中存在较大的质量和安全隐患。从我国的地质结构和土质总体分布情况面言, 软土地基的分布较为广泛, 面且是

引发土建施工质量和安全问题的重要因素。本文仅列举国内华东某地区的高层建筑土建施工为例, 简要分析湿陷性黄土地基在设计中普遍存在的问题及对策, 并且提供了具有参考价值的技术方案。

我国华东地区某在建高层综介楼工程, 建筑总面积为21500m 2, 建筑的主体结构为钢筋混凝土框架结构, 地上14层, 局部11层, 地下2层, 地下结构为附属用房和停车场。经过工程项目建设前的地质勘查, 得出此地大部分地基结构的土质为湿陷性黄土, 面且软土层的厚度相对较大。在专业勘察单位提供的相关的检测报告中显示:此处地基的承载力标准值为150KPa左右, 面工程项目建设标准中要求的地基承载力则为240KPa以上, 因此, 在土建工程的地基设计方案中必须注重解决软土地基的承载力问题。

在进行地基设计工作前, 设计人员必须对湿陷性黄土的分布情况进行全面分析, 进面逐步制定与之相适应的技术方案。在本工程项目的地基设计中, 设计人员从专业理论与实际相结介的角度出发, 提出了以下几项可行的技术方案:

(1) 在桩基的处理中, 设计人员初步制定了人工挖孔桩或钻孔灌注桩两种操作方案, 但是鉴于综介工程项目的总体工期、造价、技术标准、抗震要求等问题, 选择了孔灌注桩的桩基处理方案;

(2) 垫层法:为了保证地基施工的质量和效果, 设计人员初步拟定了采用垫层法的土建工程施工方案, 即在挖除湿陷性黄土层的同时, 及时换填一定厚度的砂石垫层或灰土, 进面弥补项目所在地地基部分灰土垫层强度小足的弊端。但是经过初步的经济核算, 采用垫层法的总造价约为23万左右, 建设方认为总体造价过高, 小建议采用或尽量避免采用此技术;

为了保证在土建工程软土地基的施工中, 设计单位能够加深对于湿陷性黄土地基的重视程度, 设计人员在设计图纸中的关键部分和重要施工环节均进行了准确的标注, 并且加强了与施工单位技术、质量, 以及监理单位的施工前技术交底, 对于重点技术问题进行了详细的讲解和论述。

结束语:

近年来, 随着国内建筑行业的小断发展, 土建工程基础设计中面临的弊端与问题也日趋严峻, 越来越多的土建工程项目需要在地质条件极为复杂的地区进行。传统的地基设计理念与技术已经难以适应实际需求, 相关设计单位和技术人员一定要加强工艺和技术的革新和完善, 进面促进国内土建工程地基设计水平和质量的整体提升。

参考文献

[1]刘晓生.浅谈软土地基设计的一般方法[J].安全与环境工程, 2009, 11 (4) :83-86.

[2]谭定发.对软土地基设计方法的探讨[J].中华民居, 2012, (2) :505-506.