软土地基处理技术

软土地基处理技术（通用12篇）

软土地基处理技术 篇1

1 前言

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.

[3]徐志钧.软土地基和预压发地基处理[M].北京:机械工业出版社, 2004.

软土地基处理技术 篇2

在水利工程软土地基中，因为其排水性比较差，因此，就需要采取一定的方法来进行软土地基的排水处理，而排水砂垫层技术是软土地基排水处理中的主要方法，它通过在软土地基的底部进行排水砂垫层的铺设，比如，铺设粗砂、石头等，来增加软土地基的排水性，随着水利工程量的增加，软土地基的承载重量达到一定程度后，软土地基内的水分就会通过砂垫层排出，从而增大了软土地基的强度和密度，另外，在砂垫层的上面一般还进行黏土层的铺设，这样在软土地基排水后可以有效地防止地下水的反渗透。

3.2换填垫层处理技术

在软土地基的处理技术中，换填垫层处理技术也是比较常用的技术之一。换填垫层处理技术就是利用相关机械设备对软土地基的浅土层进行挖掘，然后将强度比较大、稳定性比较好的碎石头或者矿渣进行浅土层的填充，从而提高了软土地基的稳定性和牢固性。换填垫层处理技术一般比较适合使用于低洼或者淤泥地段，在使用过程中，还要进行排水固结处理。

3.3化学固结处理技术

化学固结处理技术是通过化学手段来改变软土的土壤特点，化学固结处理技术一般使用灌浆法、水泥土搅拌法和高压注浆法三种方法，利用化学固化剂和软土进行结合，从而提高软土的硬度和强度。灌浆法是将水泥灌注到软土的土壤裂缝中，从而实现软土的强度提高，减少塌陷的程度;水泥土搅拌法通常使用在含水量比较高的软土土层，通过加入水泥，来实现水泥土的掺和，提高软土地基的强度。

3.4物理旋喷处理技术

物理旋喷处理技术在软土地基的处理中比较常见，但是其具有一定的限制性，在软土土层的有机成分含量比较高的部分，就不能使用这种方法了。物理旋喷处理技术是将注浆管深入到软土土层里面，然后随着注浆管的上升的同时，使用高速旋喷将混合加固物喷入到软土层内，进而形成喷柱或者喷桩，从而使软土地基的内部成分发生变化，来提高了其强度和稳定性。

4结语

水利工程建设对我国发展具有重要的意义，水利工程的质量问题也受到了国民的高度重视。软土地基处理技术在水利工程施工中的应用，对水利工程的质量起到了基础保障，但是，软土地基处理中还存在一定的问题需要进一步解决，而如何更加合理有效地将软土地基处理技术应用到水利工程施工中，是相关部门需要继续研究的问题。

参考文献：

[1]郭江波.关于水利工程施工中软土地基处理技术分析[J].工业,(12):219.

浅谈软土地基建筑技术处理 篇3

【关键字】软土地基；地基处理；建筑设计

在软土地基上进行房屋建造，需在地基、建筑构造、管线布置等细节方面慎重考虑，避免建成后出现室外沉陷、室内地坪开裂、管线断裂等影响房屋使用及维护难度大等问题。本文通过工程经验总结了在软土地基上建造房屋需注意的几点技术处理措施。

1 软弱土地基的概念

软弱土地基指地下土层存在较厚淤泥、淤泥质土或冲填土、杂填土及其他高压缩性土层的地基。软弱土天然含水量大，压缩性高、承载力低、渗透性小，特殊的物理力学性质导致了其特有的工程性质。

2 软弱土地基建造房屋容易引起的危害

当建筑实施建设遇到软弱土地基时，如不重视软弱土地基的处理或处理不当的情况，建造过程中容易发生基坑坍塌、室内外地面下沉、墙体开裂、管线断裂等一系列危害影响，严重情况将引起建筑倒塌破坏，造成安全事故和经济损失。

3 地基处理措施

首先，必须认真地对所选场地进行工程地质勘察，查明地层情况，特别是软土层的分布，应严格按照国家、行业规范、规程提供必要的岩土工程参数，为搞好建筑物的设计和施工提供依据。其次，建筑物的选址应尽可能地避开软弱土场地，尽量直接利用浅层低、中压缩性土层，采用自然地基减少工程造价。若建筑物必须整体建造在软弱土场地范围内，或局部遇有软弱土层、暗沟、暗坑、坟穴以及枯井等，应根据地槽范围内不良工程地质层的范围、深浅，综合考虑填筑材料的优缺点进行处理。若软土层埋藏较浅、范围不大，一般常采用換土垫层法、复合地基处理的方法、强夯法，以提高软弱土地基的强度和承载力，降低其高压缩性；改善软弱土排水条件，缩短软弱土固结时间。为加强软弱土土体的稳定性，可穿透软弱土层，将上部荷载传至下部较坚硬的工程地质层承担。若以上方法均不能满足建筑物地基处理要求，还应根据工程地质条件及上部结构、荷载情况，考虑选用钢筋混凝土预制桩、灌注桩。而搅拌桩只适用于市政工程，不宜用于软土地基上受力使用。

4 建筑设计方面

4.1 建筑物的平面布置形式应力求简单

实践证明在软土地基上建造建筑物，当土层的层理构造较为复杂，平面及垂直方向上分布不均匀时，应尽可能地采用单一的“—”平面布置形式；对于“L”、“T”、“工”等复杂的平面布置形状的建筑物，应设置沉降缝分隔。

4.2 建筑物应力求避免有显著的高差

软土地区建筑物的裂缝事故，往往以高度差异的建筑物为多。尤其是那些高低一体的建筑物最易发生不均匀沉降裂缝，即使设置了沉降缝也往往由于不慎落入建筑垃圾的堵塞、宽度不够等原因造成墙体的水平挤压，使得墙体开裂。

4.3 根据规范和地层情况设置沉降缝

建筑物场地范围内，地基土性质在平面分布上有较大差异时，必须按工程地质剖面图中土层的分界位置，尽可能地调整上部结构的建筑布置形式，设置不均匀沉降缝。地基处理方法不同时，为防止上部结构适应地基处理后的差异所带来的影响，应在地基处理的分界位置处设置沉降缝。当建筑物平面形状复杂、高度或荷载差异较大时，宜在平面转折处、高差处、荷载差异处或附近部位设置沉降缝，并使各独立部分有足够的刚度。过长的建筑物应按有关规范要求设置沉降缝。分期建造的建筑物交界处设置沉降缝。

4.4 必须充分认识相邻建筑物的影响

建筑物的荷载不仅使建筑物地基土产生压缩变形，而且由于基底压力扩散的影响，在相邻范围内的土层，也将产生压缩变形，这种变形影响的大小由近到远。因此相邻建筑物必须离开一定距离以消除这种影响。当相邻建筑物必须相接时，也可采用减少沉降的措施如桩基础等；也可采用相邻基础互相(或后建建筑物基础)悬挑基础梁的措施以减少由于基础压缩变形带来的负面影响。

4.5 适当控制建筑物的标高

地基的不均匀沉降会影响建筑物的正常使用。为避免这种影响应相应采取以下措施：室内地坪和地下设施的标高，应根据预估沉降量予以提高；建筑物各个部分或设备基础之间有联系时，可将沉降量较大部分的标高提高；建筑物与设备之间应留足够的净空；建筑物有管道穿过时，应预留足够的尺寸孔洞或采取柔性管道接头。

5 结构设计方面

为防止或减少不均匀沉降对结构的影响，建筑结构形式不宜采用砖混结构，宜选择钢筋混凝土结构形式。

5.1 按规范要求，根据工程实际适当控制建筑物的长高比

长高比是保证砖石承重结构建筑物刚度的主要因素。长高比大，调整建筑物地基不均匀变形的能力就差，极易产生裂缝；长高比小则反之。工程设计中建筑物的长高比一般控制在2．5左右。

5.2 首层地面应设置钢筋混凝土结构楼板

建筑首层墙体不宜搁置素土地台，为避免地面下沉产生墙体开裂，宜设计为钢筋混凝土结构楼板。

5.3 适当加强基础的刚度和强度

基础的刚度和强度是建筑物整体刚度和强度的重要组成部分，尤其当建筑物产生正向挠曲时，受拉区在基础的底部，因此保证基础具有足够的刚度和强度可有效地防止或减少不均匀沉降。

5.4 基础桩型不宜采用多种形式，受力桩型不宜采用搅拌桩。

5.5 砖混结构宜合理布置纵横墙

纵横墙的合理布置，能增加建筑物的整体刚度。如纵墙贯通而横墙密布，则犹如空腹多肋深梁，刚度较大．能有效地防止或减少基础的不均匀沉降。房屋的开间尽量缩小，门窗洞不要过大，一味地追求大空间、大门窗这样对建筑物的变形会产生不利的影响。

6 管道布置地基处理

6.1 素土垫层。素土垫层是先挖除基坑下的部分或全部软弱土，然后回填素土并分层夯实，对管径不大的管道基础常采用素土垫层。

6.2 强夯法。强夯法处理地基具有效果显著、设备简单、施工方便、适用范围广、经济易行和节省材料等优点。在管道施工中，若遇管道自重大、对管道的安全要求高的情况，也可用强夯法来处理地基。但是地下水位相对较高时不宜采用强夯法。

6.3 灰土垫层。灰土垫层常被用于管道地基的处理。一般适用于处理l～4米厚的软弱土层。

6.4 砂或砂石垫层。砂垫层和砂石垫层材料透水性大，软弱土层受压后垫层可作为良好的排水面，可以使基础下面的孔隙水压力迅速消散，加速垫层下软弱土层的固结和提高其强度，避免地基塑性破坏。因此软土地基处理常采用砂和砂石垫层

6.5 室内外管道接口位置应重点考虑沉降影响，预留沉降空间或采用软性接口，设置维修检查井，便于日后维护。

7 施工方面

在施工过程中，先建高、重建筑物，后建低、轻建筑物。使高与低、轻与重建筑物的压缩过程尽量趋近于一致或同步；业主、设计、施工各方应搞好配合与协调，尽可能减少设计变更。防止增加新的较大荷载。对于工业建筑，施工过程中较沉重的机器设备应提前吊装施工，避免整体完工后出现较大的不均匀沉降，发生裂缝。

建筑物的前后、左右应齐头并进，防止由于工程的分包施工速度的差异等原因，产生施工过程中的高低差或荷载差，在施工中就产生较大的不均匀沉降，影响工程质量。

8 结语

地基处理是一项技术性很强的工作，合理的方案还需要落实到技术措施和施工质量的保证上，才能获得地基处理预期的效果，这不但要求认真制订技术措施的技术标准，保证施工质量，还要进行施工现场质量检验、试验和现场监测与控制，监视地基加固动态变化，控制地基的稳定性和变形的发展，检验加固的效果，确保地基方案顺利的实施。

论软土地基处理技术 篇4

1.1 设计的基本思路

采用由刚性桩、水泥土搅拌桩和桩间土组成的复合地基。主要从以下几个方面考虑:

1) 当竖向荷载施加于桩顶时, 桩身的上部受到压缩发生相对于土的向下位移, 桩周土在桩侧界面上形成向上的摩阻力;荷载沿桩身向下传递过程中不断克服摩阻力并通过它向土中扩散, 因而桩身的轴力沿着深度逐渐减小, 在桩端处与桩底反力相平衡;与此同时, 桩端持力层在桩端压力作用下产生压缩, 使桩身下沉, 桩与桩间土的相对位移又使摩阻力进一步发挥。随着桩顶荷载的逐渐增加, 上述过程周而复始地进行, 直到变形稳定为止。由于桩身压缩量的累积, 上部桩身位移总是大于下部, 因此上部摩阻力总是先于下部发挥, 桩侧摩阻力达到极限后就保持不变, 继续增加的荷载就完全由桩端持力层承受, 当桩底荷载达到桩端持力层的极限承载力时, 桩便发生急剧的、不停滞的下沉而破坏。因此, 增强桩身上部桩侧土的结构强度, 对提高桩的承载力、改善桩的变形特性具有现实意义。

2) 水泥土搅拌桩加固软土地基改善软土的固结特性。通常水泥土的压缩曲线表现出明显的超固结特性, 可近似地认为水泥土桩体不存在固结现象, 而只有弹性的桩身压缩。水泥土搅拌桩加固深厚软土地基一般不会贯穿整个软土层, 由此形成的加固层和下卧层软土的固结特性仍可用双层地基一维固结理论来。从固结机理来看, 加固层渗透性极低的水泥土搅拌桩 (比原状土低3个～4个数量级) 设置减小下卧层软土的排水固结;同时加固层竖向附加应力向水泥土搅拌桩集中而使桩间土所受应力大大减小, 孔隙压力也大为降低, 因此在下卧层软土和加固层桩间土之间形成较大的孔隙压力差, 加快下卧层软土的固结。

3) 水泥土搅拌桩改善天然软土的性质。流塑态软黏土拌入固化剂后形成的加固土呈坚硬状态。黏聚力和内摩擦角较原状土增加, 其抗压、抗剪强度、变形模量等指标分别比天然软土提高数十倍至数百倍。当固化剂掺入比αw>5%时, 加固土无侧限抗压强度qu可达500k Pa～4000k Pa, 相应抗拉强度σ1=0.15qu～0.25qu, 黏聚力c=0.2qu～0.3qu, 摩擦角Ф变化于20°～30°之间, 变形模量E50=120qu～150qu。加固土强度随固化剂掺入比、水泥标号和加固土龄期的增加而提高。随着水泥掺量的增加抗渗系数由原状土的10-7cm/s下降为10-7cm/s～10-11cm/s数量级。

4) 桩、土复合构成的地基形成了平面及竖向合适的刚度级配梯度和三维共同工作的应力状态, 达到对天然地基承载力的有效补强, 满足设计要求, 减少地基的沉降。

5) 长刚性桩、短水泥土搅拌桩的布置, 形成三层地基刚度, 符合天然地基土层浅弱深强的以及地基应力传递特征, 同时长刚性桩可以进入深层良好土层, 减少复合地基的沉降。

6) 复合地基与上部结构通过褥垫层的柔性连接, 在水平荷载作用下, 有效地传递垂直荷载。

7) 复合地基与上部结构柔性连接的褥垫层调整复合地基的桩土荷载分配, 发挥土体的承载能力特别是浅层土体的承载作用。垫层的作用是:

(1) 保证桩体和桩间土共同承担荷载。在上部荷载作用下, 桩体一定程度“剌入”褥垫层中, 充分发挥桩间土作用。在实测的复合地基桩体和桩间土时程曲线 (给定荷载下) 中, 桩、土受力始终为一常数。

(2) 调整桩、土荷载分担比。垫层越厚, 桩间土承担的荷载越多;荷载水平越高, 桩承担的荷载占总荷载的百分比越大。因此调整垫层厚度可调整桩土荷载分担比, 反之根据桩土应力的要求来确定垫层的厚度。

(3) 缓解基础底面的应力集中。桩顶对应的基础应力与桩间土对应的基础底面应力之比随垫层厚度的变化而变化;据研究, 当垫层厚度大于10cm时, 桩对基础底面产生的应力集中已明显降低;当垫层厚度为30㎝时, 只有1.2左右。

(4) 调整桩土水平荷载的分配。未设置褥垫层时, 水平荷载主要由桩承担。随着褥垫层的设置和增厚, 桩顶承受的水平荷载逐渐变小。当褥垫层厚度大到一定程度时, 水平荷载主要由桩间土承担, 桩体发生水平折断的可能性减小, 桩在复合地基中失去工作能力的机会减小。

(5) 褥垫层的设置, 复合地基中桩体存在向上的剌入变形, 阻止桩间土的变形。

1.2 复合地基承载力

刚性桩—水泥土搅拌桩复合地基承载力计算的思路: (1) 由天然地基和刚性桩复合形成复合地基, 视为一种新的等效天然地基, 其承载力特征值为fspk1。 (2) 将等效天然地基和水泥土搅拌桩复合形成复合地基, 求得复合地基承载力, 即刚性桩—水泥土搅拌桩复合地基承载力。具体推导如下:

天然地基土的承载力特征值为fak。刚性桩的断面面积为Apl, 平均面积置换率为m1, 单桩承载力特征值为Ral, 则刚性桩和天然地基形成的复合地基承载力特征值为:

式中, α1为桩间土承载力提高系数, 与土性和刚性桩成桩工艺及桩径、桩距等有关, 对非挤土成桩工艺, α1=1;β1为桩间土承载力发挥系数, 一般β1≤1。

水泥搅拌桩的断面面积为Ap2, 平均面积置换率为m2, 单桩承载力特征值为Ra2。水泥土搅拌桩与承载力特征值为fspk1的等效天然地基复合后的承载力, 即

式中, fs pk为刚性桩—水泥土搅拌桩复合地基承载力特征值;α2为桩间土承载力提高系数, 与土性和刚性桩成桩工艺及桩径、桩距有关, 对非挤土成桩工艺, α2=1;β2为桩间土承载力发挥系数, 一般β2≤1。

1.3 复合地基的复合模量

复合模量表征的是复合土体抵抗变形的能力。复合地基是由土和增强体 (桩) 组成, 复合模量与土和桩的模量密切相关。确定刚性桩-水泥土搅拌桩复合地基复合模量的基本方法为: (1) 按单一桩型复合地基复合模量确定方法求得天然地基和刚性桩所形成复合地基的复合模量, 并将其视为一等效天然地基; (2) 按单一桩型复合地基确定方法, 求得等效天然地基和水泥土搅拌桩形成复合地基的复合模量即为刚性桩—水泥土搅拌桩复合地基的复合模量。

图1为刚性桩—水泥土搅拌桩复合地基示意图, 刚性桩桩长L2, 水泥土搅拌桩桩长L1。范围为加固区A1, (L2-L1) 范围为加固区A2。L1以下为非加固区A3, 计算深度范围内共分5个土层, 各层天然地基土压缩模量分别为Es1, Es2, Es3, Es4, Es5, 刚性桩和天然地基形成复合地基后的面积置换率为m1, 第1层土天然地基承载力特征值为fak, 刚性桩加固后复合地基承载力特征值为fspk1, 模量提高系数ζ1=fspk1/fak, 桩长为L2的水泥土搅拌桩复合地基面积置换率为m2 (计算时不考虑刚性计的存在) , 复合地基承载力特征值为fspk, 则桩长L2范围内模量提高系数为ζ2=fspk/fspk1。

多桩型复合地基的复合模量计算方法;可推得刚性桩-水泥土搅拌桩的复合模量, 加固区A1模量提高系数为η=fspk/fak。加固区A2模量提高系数为ζ1, 非加固区A3模量不变。

1.4 刚性桩—水泥土搅拌桩复合地基检测

桩身质量检测, 可依照各类桩的检测方法分别进行检测, 如刚性桩可采用低应变检测, 水泥土搅拌桩可采用轻便触探或抽芯检测。

对于一般的复合地基加固效果检测, 《建筑地基处理技术规范》 (JGJ 79—2002) 规定采用复合地基静载荷试验, 单桩复合地基载荷试验的承压板可用圆形或方形, 面积为一根桩承担的处理面积;多桩复合地基载荷试验的承压板可用方形或矩形, 其尺寸按实际桩数所承担的处理面积确定。

在确定刚性桩-水泥土搅拌桩复合地基承载力特征值时, 当Q～S曲线上有明显的比例极限, 而其值不小于对应比例界限的2倍时, 可取比例界限;当其值小于对应比例界限的2倍时, 可取极限荷载的一半;当Q～S曲线是平缓的光滑曲线时, 可按相对变形值确定;即取沉降比s/b或s/d等于0.006所对应的压力。

2 现场静载荷试验

2.1 P TC+水泥土搅拌桩复合地基

某工程地基土物理力学指标如表1。工程采用PTC+水泥土搅拌桩复合地基, PTC桩径Φ500mm, 桩长37m, 桩端进入 (9) 层砾石;水泥土搅拌桩桩径Φ500mm, 桩15m, 桩端进入 (3) 层淤泥质黏土, 1根PTC与4根水泥土搅拌桩组合成一个处理单元。

2.2 预制桩+水泥土搅拌桩复合地基

某地下水池工程, 场地岩土主要工程特性指标如表2。地基采用水泥土搅拌桩复合地基, 桩径Φ500mm, 桩长16.0m, 按1000mm×1000mm纵横双向均匀布置, 设计单桩竖向承载力标准值不小于150k Pa, 单桩复合地基承载力标准值不小于180k Pa;施工后抽检8根桩进行载荷试验, 水泥土搅拌桩单桩或单桩复合地基承载力标准值均未达到设计要求。

采用预制钢筋混凝土桩加固, 桩身截面200mm×200mm, 混凝土强度C30, 主筋4根φ16 mm, 箍筋φ6 mm@200 mm;桩长20m, 分5段浇制, 底段带桩靴。桩段间用焊接法接桩 (或硫磺胶泥) ;布桩采用每4根水泥土搅拌桩间插入1根预制桩, 形成复合地基;在桩顶铺设一层厚为350mm的天然级配卵石垫层, 改良地基中桩土荷载分配, 充分发挥地基土的承载力。施工完毕后, 选择4组复合地基进行静荷载试验;试验得到的复合地基承载力标准值均大于200k Pa。

3 结束语

1) 刚性桩—水泥土搅拌桩所形成的复合地基可得到较高的复合地基承载力, 改善地基的平面刚度组合与竖向刚度梯度, 提高桩间土的参与作用, 使复合地基承载力大幅度提高;减少复合地基的沉降量, 具有较好的效益。

2) 刚性桩—水泥土搅拌桩组成的复合地基, 其承载力的发挥与桩的类别、强度、长度、置换率、桩端土及桩间土的类别及强度有关。

3) 刚性桩—水泥土搅拌桩复合地基静载荷检测时, 其压板宜采用方形或矩形, 尺寸按实际桩数所承担的处理面积确定。

参考文献

【1】徐新跃, 陈建忠.预应力管桩—水泥土搅拌桩组合法加固软土地基[J].岩土工程师, 2003, 15 (1) .

【2】周国钧, 胡同安, 黄新.水泥系深层搅拌法试验回顾[J].建筑, 1994, 24 (9) .

软土地基处理技术 篇5

【摘要】：本文阐述了软土地基桥台易出现的施工技术控制要点上的不足，并总结了现有的应对策略。特别是针对软土地基桥台的下沉、移动、设计不当问题进行了分析评述。

【关键词】：软土地基桥台、技术控制要点、应对策略

一、引言

在修建软土地基桥台时，由于地质、施工技术等原因，对建造软土地基桥台会有很大的影响。为确保软土地基桥台的安全与稳定，施工技术的正确、要点的着重控制、详尽的应对策略显得尤为重要。笔者从理论设计、实践两个层面对软土地基桥台的施工技术控制要点以及相应的解决策略进行了分析研究。

本文就建造软土地基桥台过程中易出现的问题，从施工技术控制要点和应对策略两个方面来进行论述的。

二、修建软土地基桥台工程中的四大控制要点

（一）软土地基桥台的下沉

不良的地质环境是导致软土地基桥台下沉的首要因素。特别是含水量较高的松软土质对地基桥台的影响尤为明显。由于水对基础稳定性的破坏是巨大的，因此，软土地基修建桥台过程中的排水非常重要。此外，桥台本身的重量过大也会导致软土地基桥台下沉，甚至是工后沉降，所以必须注意基础的形式选取。

（二）软土地基桥台的侧移

软土地基中的含水量是导致桥台侧移的主要原因，施工中地基形式的选取是需要着重控制的要点。

（三）软土地基桥台的前移

与侧移不同的是，导致桥台前移的重要因素是台背高度。这是施工建造中的重点。此外仍需注意地基桩形式的要点控制。

（四）桥台设计不当

精确的前期设计是建造安全稳定建筑的前提。因此在建造软土地基桥台之前需要详细了解基础和土层间的作用力情况，需要验算土地承受力，进而正确设计桥台的外形和重量，并选取合适的基础结构形式。台背填土高度也是施工过程中要严格控制的要点。

三、针对上述问题采取的措施

（一）防止桥台下沉策略 1.采用桩基础

桩基础可将桥台重量传递到强度高、可压缩性低的土层上，并分担桥台重量，增加软土地基桥台的稳定性。

2.加固桥台地基

1）堆载预压法：施工前先对土地进行荷载压制，达到强度要求后卸去荷载。实施此法后，软土地基不会再有大规模的沉降。该法施工简单，又可减少成本开支。

2）真空预压法人工加固桥台地基：在软土地基内设塑料排水板或着砂井，之后将砂垫层铺设于地面上，再覆盖一层密封膜。用真空装置抽出砂垫层吸水管道中的空气，致使密封膜内外出现气压差。地基上由此可产生气压差转变的荷载。

3）强夯法：用巨大荷载强夯土地，有效提高地基稳定性，并可有效减缓工后下沉。

4）换填垫层法

（二）防止软土地基桥台侧移的应对策略 1.软基处理法

桥台侧移的主要措施为软基处理。软基处理是目前预防桥台倾斜或下沉、提高地基承载能力的主要办法，也是目前普遍有效的措施。

1）排水固结法：荷载作用可使土壤中水分排出，增强地基土壤强度。可使使用期间的建筑不产生过大的沉降差和沉降，提高地基的承载能力。

2）振密、挤密法 ：通过振动、挤压减小土体孔隙，达到地基土地密实、增加承载力的目的。

3）置换及拌入法 ：使用复合地基，或者将水泥、石灰、水泥砂浆等物掺入软基中，从而达到减小压缩量、提高地基承受力的目的。

4）加筋法：在土层中设大强度的拉筋、受力构件、土工聚合物等提高地在承载力。

2.塑料排水板地基加固法

在软土地基上放置塑料板，并在其上放置一层排水砂砾，之后填土预压，排出软基中原有水分，提高地基土质强度，增强软土地基桥台中地基的抗滑性。排水固结一样可以提高软土地基台后的强度、减小附加水平力在桩上的作用。但是总会有附加水平力传递作用过来并且作用在桩上，所以可以通过设置斜桩的方法来消除水平作用力。

3.台后桩承式箱涵法

在台后采取桩承式箱涵的方法，此种方法优点为利用箱涵来取代路基填土，减小了自重，并把箱涵与线路设备重量的一部分交由土地深层承受，从而减轻软土纵向承载的压应力，使桥台 路基边坡稳定性增加。

但是此方法存在不足之处。第一：负摩力、附加水平压力仍要由箱涵桩基来承受；第二：箱涵底部对软士的竖直压力仍可能会导致桥台的侧向移动。因此可用塑料排水板填土来固结预压，或者在桥台、箱涵桩基中设置排两斜桩。如此可拥有更大安全储备，提高桥台安全稳定性。

4.台后锚拉式钻孔咬合桩法

1）钻孔咬合桩法将台后软土层完全隔开，阻挡软土流向桥台基础。2）借助锚碇板和锚杆消除水平力。该方法的好处是负摩擦力和桥台桩基不会受到水平力影响。

（三）防止桥台前移策略 1.降低桥台台背填土高度法

台背填土不宜采用吸水膨胀性强的土壤，应用水稳性质好的石碴、砂性土、轻质材料。

2.采用桩柱式、肋板式、框架式等形式夯实基础

调查发现，实体式桥台多易发生前移现象。而在桩基础、肋板式基础、框架基础中几乎不发生前移现象。

除上述两种方法之外，防止桥台前移的方法还有减轻荷载法、人工地基改良法、延长桥孔的方法、控制顺桥方向的桥台长度法等。

（四）根据软土地基的实际情况对桥台进行设计 1.在施工前应对土质强度、地基稳定性、地基变形的精确测算。如若测算结果显示桥台有可能倾斜，就应立即采取相应辅助措施，并重新计算直至确保桥台不会倾斜。对于软土地基来说，台背填土高度是设计施工中的控制要点。台背填土过高将会导致桥台地基发生塑性的流动。最终导致桥台倾斜或产生位移。实际施工中的预压荷载可稍大于设计数据，以加速地基下沉固结。

2.由于桥台连接桥跨与路基，并且整个桥台起着支撑梁以及台顶荷载的作用，所以要合理选用桥台型式和基础型式。宜选用体积轻巧、自重较小的轻型桥台，如桩柱式、框架式和肋板式桥台等。

3.合理的安排施工顺序。将台背填土放到桥台完工后，或者待台帽下的土壤填筑完毕后再填充填台背土壤。这样做的好处是可以根据桥台的实际变形情况进行填土。减轻土壤重量对桥台安全性的影响。除此之外还需注意台背填土的速度，避免施工过快造成地基固结的不稳定。

四、结束语

在实际建设中，出现较多的是由于桥台前移或下沉导致的破坏事故。其直接原因是在设计和施工之初没有对桥台的前移或下沉进行预测算。为了防止软土地基桥台的下沉或位移，首先要对软基进行最大限度的密实处理，增加软土地基桥台的稳定性和安全系数。其次，桥台设计要做到科学合理。

参考文献：

[1]刘松玉，蔡国军软基上桥头路基填筑对桥台桩的影响研究综述[J].岩石力学与工程学报，2004，23(12)：2072—2077．

软土地基处理技术 篇6

新疆大学建筑工程学院 新疆乌鲁木齐 830000

摘要：软土地基作为道路桥梁施工较大的难题，我们必须加强重视软土地基的处理。按照现阶段的施工情况，软土地基处理方法有很多，其目的是不断的对软土地基土层进行改善，进而增强地基稳定性，以达到更好地经济效果。本文就对路桥工程施工中的软土地基处理方法进行分析，希望可供相关从业者的参考借鉴。

关键词：软土地基；处理方法；施工技术

前言

因为受到自然环境及气候因素影响，我国的地质构造具有复杂多变的特点，这就给公路路桥工程的施工建设造成诸多难题，而软土地基则就是这些常见的难题之一。软土地基主要是由软土构成的，其是在暖流水及静水环境下，不断的沉积弱粘性土或以淤泥为主的土层，其自身的稳定性及粘性较低。因此，對其软土地基的处理就显得十分重要了。下面就对其进行简要的探讨。

一、软土地基对路桥工程施工建设造成的影响

对于路桥工程来讲，地基是承担地基以上的所有荷载的重要基础，地基情况的好坏能够直接影响到公里的稳定性。当前，由于施工条件的限制加之软土地基本身所特有的一些特点，致使很多施工单位都不能够有效地解决关于软土地基的问题，最终导致了公路或桥梁的路面遭到破坏、线路下部结构沉陷等情况，通过对软土地基所出现的问题进行分析我们发现，它所造成的破坏主要体现在以下几个方面：

第一，沉降现象。对于公路和桥梁来说，其具有很大的车流量，这样的情况再加上软土地基的不稳定性，就会导致公路或桥梁的线路下部结构出现不均匀的沉降现象，致使公路或桥梁不能够正常运行。

第二，侵蚀现象。路桥工程中，路面上所铺设的石、砂以及水泥等路面结构在使用的过程中会受到风雨的冲刷，继而在风力或雨水的浸泡、冲刷作用下出现侵蚀现象。这样的情况会严重的破坏路面的结构以及材料的紧密性。

第三，硬化现象。在路桥工程施工的过程中，如果软土地基的处理材料的混合比例不能够符合软土地基的标准，就会导致软土地基出现硬化的情况。造成这样情况的主要原因就是因为混合使用的软土地基的处理材料能够影响软土地基的内部结构的稳定性。

二、当前软土地基施工现状分析

由于软土地基本身结构性质复杂，可预见性比较小，因此在路桥工程的设计与施工中极易出现质量问题。比如：设计阶段的地基勘察工作不够细致、准确，以致于没有对软土地基段做出提前施工设计处理；路桥施工中明知该段是软土地基段，却没有做相应的技术处理，或者只做了一定的软土地基处理，但工艺有失科学性，导致路堤稳定性受到威胁，甚至危机到附近建筑物；在施工过程中路桥建设堆料放置失当，没有依照有关规定进行分层填筑，填土速度过快、料面碾压失当、“硬壳层”被破坏，导致路堤失去应有的稳性定。

三、加强路桥工程软土地基的处理技术应用

1、表层处理的方法

一般地表面极为软弱的情况，其主要是经过排水、敷设、增添材料等方法，提高地表的强度，避免地基局部的剪切变形，确保施工机械的作业。同时尽可能的将填土荷载均匀的分布在地基上。属于这类处理的方法主要有：敷设材料法、添加剂法、表层排水法、砂垫层法等。

（1）砂垫层法

砂垫层主要常用作软土层厚度小，排水功能良好，砂砾资源优良、工程进度松缓的情况下。通常砂垫层的厚度在12～24cm，而主要理论根据是提升排水面，主要针对软土地基在构造物荷载作用下加快排水固结凝结过程，以增强软土层的强度，达到稳定性标准。在砂砾垫层施工的材料选择方面，主要是结合洁净中、粗砂，含泥量低于5%，并在实际施工过程中得出5cm以下的天然级配砂砾排水固结效果显著，需在施工过程做好洒水压实工作，在施工之前需要做好砂砾表层的检查，表层湿润时则可采取施工处理。

（2）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。为了能使开挖出的沟槽在施工中起到盲沟的作用，应回填透水性好的砂砾或碎石。

（3）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能力。均匀地支承填土荷载、减少地基局部沉降和侧向变位，提高了地基的支承能力。工程上广泛使用的敷垫材料主要有玻璃纤维格栅、化纤无纺布及土工布等。

2、粉喷桩加固处理的技术

粉喷桩属于深层搅拌法加固地基方法的情况，深层搅拌法是加固饱和软粘土基的一种新方法，其主要是以水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂。用特制的搅拌机械可以就地将软土及固化剂强制进行搅拌，利用固化剂及软土之间所产生的一系列物理化学反应，使得软土硬结成具有整体性、水稳性、高强度的地基。这种方法主要是采用粉体桩固化剂进行软基搅拌处理，比较适合加固各种成因的饱和软粘土，当前我国常用于加固淤泥、淤泥质土、粉土、含水量较高的粘性土。

3、竖向排水固结法

在软土地基的施工过程中，需要进行竖向排水柱的施工，应该最大努力的缩小软土地基中排水管道的距离，从而增强软土地基的稳定度。对于排水柱而言，可以根据它的制造材料将排水柱分成两类，分别是纸板排水与砂井排水。砂土排水法主要是利用软土地基中的孔洞，再加上砂砾石配合，从而形成软土地基排水所需的通道，以对软土地基进行有效的加固。此种排水法很少在工程施工的过程中被单独使用，但是在粘性软土地基的排水效果却是极好的，泥炭类型的软土地基的排水效果相对就差一些。在砂井排水的施工建设中，要先对施工的方法、排水距离等信息进行确定，并进行严格的计算，如果在施工的过程中发现计算的结果与实际施工之间的差异较大的话，则需要对计算使用的参数进行修改，并再一次进行计算。

4、加筋法

因为软土地基土粒常常会发生一些位移现象，这样就会使一些耐拉性比较强的材料埋在地基的土层当中，这样使二者之间产生非常强的摩擦力，在这种高强度摩擦力的作用下，土层就会和地下的工程材料形成一体，尽管二者的稳定性得到了提高，但是他们之间的变形性会大大程度的降低，这时候采取的办法就是应该在软土上铺上一层沙子，然后再在沙子上面铺上工程用的材料，这样就会给沙子的受力有了一定的调节，降低地基的沉降，在很大程度上提高了地基的稳定性。

结束语

综上所述，软土地基作为公路桥梁工程施工中的重要组成部分，软土地基处理的方法与公路和桥梁工程质量有着紧密的联系。因此，在实际的路桥工程施工过程中，我们必须充分认识到地基施工情况，选择合适的软土地基施工方法，进而解决施工技术上的难题，有效的提高公路桥梁的稳定性及安全性，减少工程事故的出现机率。

参考文献：

[1]杜成龙.公路桥梁施工中软土地基施工技术分析[J].科技资讯，2012

[2]郑荣.桥梁软土地基中施工技术及处理方法[J].民营科技，2010

[3]刘东涛.粉体喷射桩处理湿软路基施工工艺及质量控制[J].科技信息（科学教研），2008，（16）

关于软土地基处理技术综述 篇7

关键词：综述,公路,软土地基,处理方法,适用范围

0前言

到目前为止, 已铺设的公路网对我国的交通运输及经济等其他各方面都带来了显著的效益。但我国很多地区, 尤其在沿海和西南地区, 普遍存在着软土地基的问题, 这就使得在工程中, 有时会不得不面临着软土地基的问题。若对这些软土地基的处理不够妥善, 会给整个工程的质量、经济、进度及以后的安全性造成很大的影响。

1 软土地基的概念、特征和危害

1.1 软土的概念

通常, 软土是静水或缓慢水流中以细颗粒为主的近代沉积物及少量腐殖质所组成的土。我国幅员辽阔, 软土几乎覆盖了国内的大部分土地。

1.2 软土地基的特征

1) 天然含水率高, 天然含水率高达35%以上, 甚至于接近或大于液限。

2) 孔隙比大, 孔隙比大于1, 多数为1~2。

3) 压缩性高, 软土地基颗粒间的孔隙比较大导致土粒间没有稳定的结构联系, 从而具有高压缩的特点, 且压缩度随液限的增加而增加, 压缩系数一般0.5~1 MPa。

4) 抗剪强度低, 通常软土的抗剪强度比较低, 尤其在不排水剪切的情况时, 内摩擦角接近于0, 而此时的抗剪强度低于20 k Pa。

5) 渗透性差, 渗透系数一般大于10-6cm/s。

6) 触变性和蠕动性大, 未被破坏以前, 软土结构强度虽然低, 仍具有一定的结构强度, 但一经扰动至原结构破坏, 软土的结构强度迅速降低, 但随静置时间增长, 强度会不断增加。

1.3 软土路基的危害

由于软土的固有复杂特性, 若在使用时不进行有效、妥善的处理, 软土地基会出现过大的沉降变形。地基不同程度的损害会导致路面基础及其结构也存在相应的破坏, 相应地降低了行车的舒适度和安全性, 也影响道路的使用寿命。严重时只能再对未妥善处理的软土地基进行重新处理。通常, 在工程中软土地基的危害主要表现在如下两个方面: (1) 沉降变形问题, 由于因软土地基处理不当及加上外界荷载的作用力, 基础内部损害反映到路面, 出现沉降、开裂现象以致道路无法正常使用; (2) 强度及稳定性问题。由于软土地基低抗剪强度的特性, 使地基不足以承受传递下来的路堤自重和车辆荷载等荷载, 使软土地基产生局部或整体剪切破坏, 造成路堤失稳、塌方等破坏。

2 常用的软土地基处理方法

不同的软土地基处理方法对加固效果和施工技术及工期有着重大影响, 而且直接关系到工程费用的高低。我国现在对于软土地基的处理方法很多, 对于同一种软土地基类型也有着不同的处理方法。由于不同的工程项目对地基处理的要求不同, 以及地基所处的地理条件不同, 加上机械设备、材料也会有地域差别, 因此, 需要对不同的工程针对技术和经济进行细致分析和全面考虑, 确保满足施工要求的最佳处理方案。砂垫层法、碾压及夯实法、排水固结法、换土垫层法、挤密法和震冲法等都是现阶段工程施工中对软土地基常用的处理方法。

2.1 砂垫层法

根据工程等级要求、路堤的高度、软土层厚度及压缩性, 在软土地基顶面铺设厚度为0.6~1.0 m的砂垫层 (太厚施工困难, 太薄效果差) 作为软土层固结所需要的上部排水层, 以加速软土地基浅层排水固结, 缩短固结所需时间的方法, 称为砂垫层法。砂垫层不仅可以加速软土地基浅层的排水固结过程, 且可作为路堤内的地下排水层和道路横向排水通道, 以降低堤内水位, 改善施工时重型机械的作业条件。

砂垫层法具有消耗费用低、施工技术简单、无需额外特殊机具设备等特点。主要适用于软土层不是很厚、表面没有低透水性的硬土层、路堤高度小于2倍极限高度、具有双面排水条件的情况, 当地有砂, 且在经济运距范围之类, 施工期限不是很紧急的工程。

2.2 排水固结法

排水固结法就是利用在软土地基里设置竖向的排水体和横向排水层, 以改变原有地基的边界条件, 增加软土层内孔隙水的排出途径的方法 (如图1) 。竖向的排水体一般采用袋装砂井和塑料排水板, 横向排水层通常为砂垫层。有时为了加快固结的进度, 除了路堤本身重力对软土加载之外, 可以在修填筑路堤之前对软土进行加载预压, 使土整体的空隙水排出, 逐渐固结, 地基沉降, 同时逐渐提高强度的方法。

排水固结法具有处理深度比垫层法要深、一定程度上减小了沉降量、提高了地基的强度和稳定性、经济效益好、施工简便等特点, 是目前公路软土地基处理首选的方法。一般适用于处理3 m以内的软弱、透水性强的黏性土地基, 包括淤泥、淤泥质土, 不宜用于加固湿陷性黄土地基及渗透系数小的黏性土地基[3,4]。

2.3 换填法

换填法就是将地面以下一定范围内的软弱土层挖去, 以质地坚硬、强度较高、性能稳定、具有抗侵蚀性的材料分层填充的方法[3], 填充常用砂、碎石、卵石、素土、灰土、煤渣、矿渣等材料。分层填充时, 应根据规范注意分层的厚度并用人工或机械的方法分层压、夯、振动, 使之达到规范要求的密实度, 成为合格的人工地基。当软土地基的软弱土层较薄, 而且以后承受的上部荷载不大时, 也可直接以人工或机械方法在表层对填料进行压、夯、振动等密实处理, 达到换填加固地基的效果[1,2,3]。

换填法具有施工简便、经济合理、效果显著、工期短、作用范围广的特点。适用于浅层地基处理, 包括淤泥、淤泥质土、松散素填土、杂填土、已完成自重固结的回填土等地基处理以及暗塘、暗洪、暗沟等浅层处理和低洼区域的填筑[4]。

2.4 强夯法

强夯法是利用重锤自由落下 (也有不是自由落下的) 的巨大冲击力产生的冲击波反复夯击地基土或者填料, 将夯面以下一定深度的土层夯实, 以提高地基的承载力和土体的稳定性的方法 (如图2) 。工程中常用的强夯技术加固软土路基的方法主要有:挤密碎石桩加夯法、砂桩加夯法、堆载预压加夯法、强夯碎石墩法[3,4]。

强夯法具有作用力大、夯实深度也大、施工期短、适用于一般的软土地基加固等特点, 能够提高软土的密实度、抗压强度, 降低软土的压缩模量, 更对改变饱和砂土土质的抗液化性能和降低土质湿陷性有着显著的效果。这种方法普遍适用于处理碎石土、砂土、黏性土、填土等软土地基[4]。

2.5 复合地基处理法

复合地基处理法是用针对性的机械将单一的固化剂 (如水泥、石灰、粉煤灰等) 或它们的混合物高压喷入地基深处, 并就地强制与软土搅拌, 利用固化剂和软土间发生的一系列物理、化学反应, 在原地基中形成强度、刚度较大的加固桩体, 改善加固桩周围土体性质, 使桩体与桩间土体形成复合地基并一起承受上部荷载的方法。加固土桩按施工划分有拌和法和粉喷法。

复合地基处理法具有减少沉降量较大、很大程度上提高强度和刚度、使用效果明显的特点, 适用于淤泥、淤泥质土、粉土和含水率较高且地基承载力标准值不大于120k Pa的黏性土地基[3]。

3 结语

在社会日益蓬勃发展的今天, 道路的建设不仅是限制经济发展的一个关键性因素, 而且已经成为衡量经济发展程度的一个重要指标。而我国幅员辽阔, 且存在大部分的软土地域, 若对这些软土地基的处理不够妥善, 不仅影响工程的进度, 更在以后将会对工程造成不可估量的危害。所以, 在对软土地基的处理上, 必须根据实际问题, 全方位考虑, 选择妥善的处理方法, 这样才能保证工程的质量、经济上的合理、施工的进度等要求。[ID:003538]

参考文献

[1]郑健龙, 张军辉.高速公路软土地基路堤设计与施工控制[J].中国公路学报, 2014, 27 (3) :47-50.

[2]齐蒙, 张富海.道路软土地基处理技术初探[J].科技创新与应用, 2015:5 (21) :213.

[3]黄瑞章.道路工程软土地基处理方案选择研究[D].福州:福建农业大学, 2013.

软土地基勘察处理技术的探讨 篇8

目前在工程实践过程中, 软土地基是较为经常遇到的问题, 其不仅物理力学性质较差, 而且还呈大面积的分布。这类地质条件如果不进行处理, 那么对工程的质量将会产生严重的影响。所以需要加强对软土区域的工程勘察工作, 确保勘察的质量和效率, 从而采取科学合理的加固处理技术对软土进行处理, 使其满足工程施工的标准要求。

1 软土的特性

软土即软弱土质, 这类土质普通都存在着较低的强度及较高的压缩性的问题, 在这一类较弱土层中多以空隙比和有机质为其主要组成部分, 通常包括软粘性土、淤泥、泥炭质土、淤泥质土以及泥旋等类型, 但在我们实践过程中, 则通常将淤泥、淤泥质土、软粘性土统称为软土, 而将泥炭及泥炭质土则称为泥沼。针对于软土的分析可以发现其具有以下特性:

一是触变性:当软土层上受到振动和扰动后, 则其土体结构则会受到破坏, 土体失去强度, 一旦有振动荷载置于软土地基上, 则会导致地基发生侧滑、沉降及基础下土体被挤出等情况。

二是流变性:当处于长期荷载下的软土, 不仅在排水时会发生固结而产生变形, 同时还会而在着长期而缓慢的剪切变形。

三是高压缩性:软土由于具有较大的空隙率, 所以具有较高的压缩性, 可以发生较大的缩变, 所以软土地基具有较大的沉降量。

四是低强度:软土不排水抗剪强度一股小于20k Pa。软土地基的承载力很低, 软土边坡的稳定性极差。

五是低透水性:软土的含水量虽然很高, 但透水性差。软土地基上建筑物沉降延续时间长, 一般达数年以上。加载初期, 地基中常见较高的孔隙水压力, 影响地基强度。

六是不均匀性:由于沉积环境的变化, 土质均匀性差。作为建筑物地基易产生不均匀沉降。

2 软土地基勘察的技术要点

2.1 地面调查测绘

在软土地基的地面调查测绘这一过程中, 需要完成以下要点:软土地基分布路线的具体地形、地貌以及第四纪地层沉积的关系;还要知道软土的成因类型、分布的范围、基底地层的性质;软土层内的沙夹层的厚度以及颗粒的促成和排水性能如何;软土层的埋深以及厚度以及上下层之间的性质;软土地基上已经建成的建筑物在附加应力作用下其对地基强度以及变形情况的影响程度, 同时要明确关于这些问题的处理措施;最后便是要知道地下水的类型、埋深、补给以及拍波的情况, 同时还有地下水与地表水的水力联系状况。只有了解这些地形情况的基础上, 才能做好软土地基的勘察。

2.2 布置勘察点

在进行勘察点布置时, 其位置的确定及勘察点的深度并不是随意来进行设置的, 需要针对软土成因的类型为依据, 同时还要对地基的复杂程序进行充分的考虑, 由于软土层变化较为复杂, 所以在进行勘探点设置时, 需要使其间距小于三十米, 对于特殊情形则需要进行加密处理。而在对勘察点深度进行确定时, 单单依靠地基压缩层的深度是远远不够的, 还需要根据地质状况、建筑物的特点及基础类型来进行综合考虑, 另外还要对可能采取的地基处理方案进行预计, 从而做好勘察点的布置及调整工作。

2.3 勘探手段的选取

应该将钻探取样与原位测试相结合。钻探是岩土工程中对土层进行划分的重要和关键环节, 对于软土的取样采用薄壁取土器静压法, 从取土至试验的整个过程中必须要采取有效措施, 保证样品不会受到外界扰动、变形以及水分流失等其他因素的影响, 同时要对细沙层采取标准贯入器进行取样, 之后选取具有代表性的地段利用薄壁取土器采样, 三件以上的原状砂样进行颗粒分析以及粘粒含量的测定。原位测试主要是采用静力触探、十字板剪切试验, 在软土地区取代钻孔, 不仅有利于减少钻探取样和土工试验的工作量, 也能缩短勘察周期, 还对提高勘察质量有明显的促进作用。常用的标准贯入试验在软土勘察中不是很实用, 但是能够用于软土层中砂土层、硬粘性土等的勘察。

2.4 测定软土的力学性质

按照岩土工程的类别以及勘察阶段的不同采用一种或多种的手段进行软土层的力学参数的测定, 这些手段主要由室内土工试验、原位测试、原型观测反分析、间接经验推算等。对于初始应力状态、应力变化速率、排水条件和应变条件这些试验图样的测试可以通过工程实际条件模拟得到。所以需要对固结软土在自重应力下预固结后再进行不固结不排水三轴剪切试验。同时还要增加变形参数的测定, 比如先期固结压力、压缩系数、压缩指数以及回弹指数等。对于有经验的, 也可以用快速固结试验, 引进先进的试验技术, 来缩短试验的时间。

3 软土地基的勘察处理技术

3.1 挤密桩法

挤密桩法是利用在地基中成孔, 然后将砂石、灰土及石灰等材料灌注到孔内, 将其捣实后使其形成直径较大的桩体, 从而在地基中起到横向挤压的作用, 使土的颗粒达到密实度, 增加其承担能力, 减少土体变形有的可能, 在工程实践中通常会采用砂桩及石灰桩来对软土地基进行处理。

3.2 换土法

对于软土地基软土层较浅的情况, 则可以采用换土法来进行处理, 这种方法对于淤泥、淤泥层土、湿陷性黄土等较为适用, 可以有效的提高地基的承载能力, 通过置换后, 垫层下面的天然土所承受的压力较低, 有效的降低了底层发生沉降的可能性。

3.3 水泥土搅拌法

这是当前软土加固处理时最新的一种方法, 其方法中由于施工的不同还可分为干法和湿法, 即喷粉法和喷浆法, 但无论是干法还是湿法在加固的机理和设计方法上都是相同的, 所以在具体的施工中可以根据实际应用条件来进行选择。水泥土搅拌法对于提高地基土的强度具有极好的效果, 不仅可以有效的降低加固深度, 而且可以快速对深降状态进行稳定, 与其他方法相比, 水泥土搅拌法在效果上具有较大的优势, 但由于在处理时需要使用较大量的水泥, 所以成本较高, 经济性并不是十分理想。

3.4 排水固结法

排法固结法是在软土地基加固处理时应用较早的一种方法, 而且该方法具有较成熟的理论基础, 其通过在场地内堆土或是利用其他重物来对地基进行, 这样在预压荷载下地基则会逐渐固结压密, 从而提高其强度。这种方法施工设备较为简单, 而且费用很低, 经济性较好。在一些盛产砂料的地区, 可以利用排水固结法中的砂井排水法, 这不仅能够达到加固软土地基的目的, 而且就地取材, 有效的降低了施工成本。但此种方法由于预压时间较长, 所以对于工期紧而缺乏预压条件的工程则不适用, 同时对沉降要求较为严格的工程也不宜采用此种方法来对软土地基进行加固。

4 结束语

工程地质勘察资料是进行软土地基工程设施及施工的重要依据, 所以在很大程度上勘察结果的准确性则直接关系到工程的造价及工程的质量, 所以在进行勘察工作时, 需要选择合理的勘察方法, 从而正确的对软土地基进行评价和预测, 以便于能够更好的实现对软土地基的处理。

摘要：目前由于城市建设进程的加快, 土地资源紧张, 这样就导致目前许多建设工程的施工场地呈现软土地基的土质情况, 一旦遇到软土地基, 则需要采取科学合理的软土地基勘察处理技术, 从而加强地基的牢固性和稳定性, 使工程得以顺利施工。文章从软土的特性入手, 对软土地基勘察的技术要点进行了分析, 并进一步对软土地基勘察处理技术进行了具体的阐述。

关键词：软土地基,勘察,要点,处理技术

参考文献

[1]刘晓华.浅谈软弱地基处理[J].黑龙江交通科技, 2010, 6.

[2]龚晓楠.符合地基理论及工程应用[M].北京:中国建筑工业出版社, 2003.

建筑工程软土地基处理技术的研究 篇9

关键词：建筑工程,软土地基,搅拌桩,强夯,排水固结

1 建筑工程软土地基的概述

软土一般在我国江河湖泊或近岸区域以及内陆地部分区域分布, 主要表现在一些流速缓慢或静水环境中, 经过一系列的生化反应慢慢沉淀形成的淤泥或者是淤泥质土。它本身的含水量高, 孔隙较大, 压缩性强, 透水性较差, 且抗剪强度较低等特点, 有明显的结构性和流变性能 (淤泥质土空隙比:1.0≤天然孔隙比<1.5;淤泥空隙比:天然空隙比≥1.5) 。

若在软土应力层中含有较倾斜的基岩或倾斜的刚性底层, 则不利于地基的稳定性, 常会导致蠕变变形或不均匀沉降, 影响建筑物的基础结构;而如果软土地层中含砂层较多, 则可经过处理加速土体的固结, 增强地基的承载能力。因此, 水文地质条件会对软土地基产生较大的影响。

2 建筑工程软土地基处理存在的问题

2.1 稳定问题

在软土路基施工建筑时常常会因为地基的强度不足导致建筑不稳这一大问题, 导致这一问题出现的有以下几方面: (1) 地基填土与地基边坡的稳定问题。首先是当地基上部有填土时, 因为软土地基本身的抗压强度低, 蠕变变形能力强, 在软黏土上建造物的地基土常会发生滑动, 破坏整体结构, 容易引起附加沉降, 位移等问题, 造成地基的局部或者整体抗压强度低, 松散, 影响建筑物的安全使用。其次, 开挖地基的边坡, 若存在砂层, 可起到排水通畅, 可加速软土固结, 可提高地基的承载力, 若开挖地基形成的边坡存在大量的坚硬底层, 则不利于承载力, 需要采取措施予以改善; (2) 软土地基本身的特异特性, 使得其本身的稳定性较差, 地基承载力是最大问题; (3) 挡土墙、板桩施工所需要的土压力不足; (4) 支承桩水平拉力的问题。建筑施工时, 支承桩一般是直接垂直向下作用在软弱层下的持力层上, 直接穿过软弱层不会造成垂直承载力上的影响, 但是, 软弱层间的孔隙较大, 松散, 在水平作用力下, 软弱层无法承载, 易导致支承桩发生倾斜或者是不适当的弯矩, 在大力晃动或者是地震等情况下, 支承桩的水平承载力较弱, 会使支承桩断裂等, 影响建筑物的安全使用, 此时要多注意去改良软弱层土质。

2.2 沉降问题

软土的水性高、孔隙大、压缩性大, 在荷载大的情况下, 地基沉降会是软土地基施工的一大难题, 是一个不容忽视的问题。软土地基的沉降需要通过一些列的化学生物反应, 沉降固结的时间较长, 有的深厚黏性土层沉降很有可能长达十几或者几十年, 这都是因为软土地基的渗透性较差, 固结系数小的缘故。此时, 要注意的主要是沉降时间较短, 但一样不能忽视的次固结沉降, 它在总沉降中所占的比例在一半以上, 一旦地基沉降超过容许的沉降范围, 就会影响建筑物的正常使用。

2.3 渗透问题

在水利、基坑以及人工挖孔形成的成孔施工过程中还会经常遇到流砂、管涌等问题。概括而言, 软土地基所面临的问题应根据软土地基的实际情况, 从地基承载力的角度出发, 合理计算并选择最佳的地基基础形式, 保证地基基础的稳定性和安全性, 然后再确定建筑物的平面尺寸和形状, 上部结构的选型、结构形式的选择以及周围的建筑环境等都应考虑到软土地基的适应性。

3 建筑工程软土地基处理设计要点

3.1 搅拌桩法

搅拌桩施工方法一般采用水泥搅拌桩和石灰搅拌桩两种, 水泥搅拌桩常应用于淤泥或者淤泥质土等, 以及泥炭土层中, 会有不错效果。深层的水泥搅拌桩主要是选取了水泥做为固化剂, 通过深层搅拌机械, 使水泥和软土被强制的拌合在一起, 来提升地基的强度。而深层石灰搅拌桩主要是强制的把混合地基土与石灰拌合在一起, 使两者发生化学反应来提高地基土的稳定性和软土地基的强度。经过一些实践可以证明, 深层石灰搅拌桩较经济, 方法也简单, 不仅建筑整体沉降以及软土层沉降可以减少, 而且还可提高软土层的承载力。

3.2 强夯法施工技术

强夯法施工技术主要是一种利用起吊机重锤, 反复从高处落下对建筑地基进行夯实的方法。这种方法可在软土地基含水量较少的情况下使用, 可有效的降低软土地基的压缩性能, 提高软土地基的承载强度。在建筑施工中, 为使此类软土地基能够满足建筑工程的需要, 一般处理设计时, 可先对地基的周边进行反复的夯实, 再在地基的中间部分进行夯实, 并且做好相关数据记录, 可供以后的施工提供参考。

3.3 换土垫层法

换土垫层法主要是把地基中不满足施工要求的土层用质地坚硬的中砂土、碎石, 砾砂土或者是其他工业废料土置换, 改善地基中软土地基所带来的不良影响, 增强地基的承载力, 以达到建筑施工的要求。一般用于垫土置换的可包括:砂砾石层、碎石土垫层, 煤渣土垫层、灰土或渣土垫层及其它性能稳定、无腐蚀性的材料垫层土等。

土壤置换垫层法的主要优点是:它可以提高基础的承载能力, 减少地基的沉降量;可加速该软土的排水固结, 可以提高地基的抗压性能, 减少蠕变变形、滑动、位移等。

这种方法较经济实用, 目前在适用范围内得到广发的应用, 设计人员可实际的考察施工场地的地质条件, 充分合理的进行科学设计, 进行换土施工处理。

3.4 排水固结法

排水固结法在软土地基施工中是一种常见的, 也是一种广泛使用的方法, 主要是利用软土地基中大孔隙的特性, 含水量高, 需要先排出水, 减少孔隙水压力, 使软土土体固结, 提升承载力的方法。此方法能有效的改善地基的承载力, 使土体更加密实, 增强抗剪力强度, 从而改善软土的土质条件。

排水固结法有以下几种方式: (1) 砂井法。此方法只要是在软土孔隙中添加砂土, 在保证地基稳定的前提下, 用专用的排水管道排水进行固结, 其特点是连续性强, 排水速度快, 施工材料也少等, 因此得到较广泛应用, 比较适用于透水性较差的地基; (2) 电渗法。该方法主要应用于粘性小的基础, 且地下水位较低的情况下。通过电流, 将地基中的水集中到阴极形成电渗排出, 提高地基软土承载力, 促使土体固结; (3) 真空预压法。此方法主要适用于不含透水层的软土地基条件中, 通过设立砂井, 再用隔绝层封闭砂层, 加压排出砂层孔隙中的气体, 对地基进行一定的压实, 是地基土块固结; (4) 堆载顶压法。此种方法首先是要对填土的材料, 砂石土等等进行预压, 使地基产生一定的沉降, 来快速固结土块, 再在其上面进行施工, 这种固结处理方式花费的时间是最长的。

4 结语

综上所述, 软土地基是建筑工程施工中常见的基础类型, 为避免此类基础给建筑施工带来的不利影响, 需要重视软土地基的处理设计, 进行实际的工程地质条件分析, 采取有效的合理的处理方法, 才能保证建筑的稳定性和安全性。

参考文献

[1]陈丽萍.民用建筑地基基础和桩基础施工技术及管理措施探讨[J].江西建材, 2015 (02) .

软土地基处理技术 篇10

随着我国建筑工程技术的不断发展, 深基坑的施工数量相比以往单个基坑的施工数量, 逐渐呈现出增长趋势, 即出现了较多的群基坑施工项目。尤其在大中型城市的大型施工项目中, 群基坑的数量日益增多。而由于一些工程的实际需要, 许多建筑物必须建在地质条件复杂的软土地区, 此类地区的深基坑施工是土木工程界及岩土工程界的一大难题。尤其软土地基具有地下水位高、淤泥层淤泥粘聚力及内摩擦角小, 基坑侧壁受水平荷载大易失稳等难题, 给深基坑工程的施工带来了很大的挑战, 因此, 本文对软土地基深基坑施工的若干具体问题进行了分析。

1 软土地基深基坑施工特点

软土地基土层基本为饱和流塑或软塑粘土, 抗剪强度低, 低透水性, 高含水量, 高灵敏度, 高压缩性, 具有明显的流变特性, 而且面临海水、渗透、侵蚀和海水高低潮扰动的影响。基坑土体在相对稳定的状态下随暴露时间的延长产生移动是不可避免的, 特别是剪应力较高的部位, 如在坑底下墙内被动区和墙低下的土体滑动面, 都会因为围护结构暴露时间过长而产生位移, 以至引起基坑变形, 这种软弱流变的地质条件造成了软土地基深基坑施工的难度较大。

2 软土地基深基坑施工变形与控制措施

2.1 支护结构

对于软土地基深基坑工程来说, 基坑支护结构是变形的易发区域。通常而言, 基坑支护结构变形主要集中在:水泥搅拌桩止水帷幕施工、地下连续墙成槽、大直径、密排灌注桩成孔以及锚杆施工的施工过程中。虽然以上施工过程产生变形的机理不同, 但是导致基坑变形产生的危害却是一致的, 即通常都会导致邻近建筑物的沉降。如果深基坑建筑工程位于管线或隧道附近的话, 那么其变形就可能引发邻近隧道、管线的变形。

针对深基坑支护结构的变形问题, 当前使用较多的控制方法主要有:在进行水泥搅拌桩止水帷幕施工时, 要在搅拌桩与建筑物之间设置隔离桩排, 除此之外, 在实际的施工过程中, 要注意减少注水量, 这样才能达到控制变形的作用;在进行地下连续墙成槽施工时, 同样需要设置隔离桩排。同时, 要尽量缩短槽段的长度, 这样能够有效控制地下连续墙成槽施工中产生的变形;在进行深基坑的锚杆施工时, 通常会采用一些其他的内支撑形式, 或者通过在实际施工过程中增加防水、砂流失工序, 从而对其变形进行有效控制;在进行大直径、密排灌注桩的成孔施工时, 要实行跳打的打桩模式, 同时对土泥浆护壁进行膨润, 这样能够有效控制大直径、密排灌注桩成孔造成的软土深基坑变形。

2.2 降水

从事软土地基深基坑施工的技术人员都知道, 除了在深基坑支护结构施工过程中会导致深基坑变形外, 深基坑的基坑降水工程同样会导致软土地区的深基坑变形。通常来说, 在深基坑降水阶段, 引发其变形的因素主要有:开挖前的坑内降水、疏干降水以及抽降承压水工程。虽然以上施工过程产生变形的机理不同, 但是除开挖前的坑内降水工程外, 其他降水工程导致基坑变形产生的危害却是一致的, 即都会导致邻近建筑物沉降、隧道、管线变形等等。

针对基坑降水引发的软土地区深基坑变形问题, 当前使用较多的控制方法主要有:在进行开挖前坑内降水工作时, 可以通过事先设置水平支撑, 或者分段、分层降水, 从而达到减小基坑变形可能性的目的;在进行疏干降水工作时, 需要事先设置止水帷幕, 然后让止水帷幕进入到隔水层之中。或者采用坑外回灌的方式进行疏干降水, 这样可以有效减小疏干降水导致软土地区基坑变形的可能性;在进行深基坑抽降承压水工作时, 可以通过减少抽水量、截断承压含水层或者承压含水层回灌的方式, 来减小软土地区深基坑降水导致变形的可能性。

2.3 开挖阶段

众所周知, 对于深基坑尤其是软土地基的深基坑来说, 开挖阶段造成深基坑变形的可能性要大于以上工程造成深基坑变形的可能性。通常来说, 在深基坑的开挖阶段, 可能会造成其变形的因素主要有:桩、墙的水平移位或坑底的隆起。对于桩墙水平移位来说, 其可能导致的深基坑变形机理为:坑内外压力差较大、坑外荷载过大以及水平支撑膨胀、收缩等等;而对于坑底隆起来说, 其导致的基坑变形机理则是:桩、墙插入深度小、减载土体回弹、地下水向坑内渗流以及承压水扬压力。同样, 深基坑开挖阶段引发的基坑变形, 可能造成邻近建筑物的沉降、管线、隧道的变形以及桩、墙的差异性变形, 如果变形严重的话, 甚至可能造成工程桩断裂。

针对开挖阶段引发的深基坑变形, 常见的控制方法主要有:桩、墙刚度的合理选择、支撑的及时设置以及开挖方案的合理制定。除此之外, 还可以通过桩、墙插入深度的增加、加固被动区土体以及减小隆起桩的设置来减小基坑变形的可能性。在这些控制措施中, 开挖方案的合理制定最为重要。一份科学合理的开挖方案不仅要包括分块施工的具体方案, 而且还要保证基坑暴露时间减少、地下水渗流梯度的减小等等。当然, 以上措施要建立在深基坑开挖前期的综合考察上。

除了以上可能导致软土地区深基坑变形的施工阶段以外, 深基坑的使用、支撑的拆除以及地下水位的恢复工程, 同样有可能造成软土地区深基坑的变形。因此, 在实际的软土地区深基坑施工作业中, 首先要对软土地区进行充分的考察, 然后在此基础上, 制定一份科学合理的施工方案。在深基坑开挖的具体操作过程中, 要十分注意深基坑桩、墙的附加水平位移。与此同时, 还要密切关注深基坑水平支撑柱的位移情况。如果发现由于深基坑中间桩、墙变形而导致附加内力与工程桩拉应力的出现, 则要引起足够的重视, 坚决将软土地区深基坑变形造成的危害降到最低。

3 工程应用实例

(1) 某建筑工程地上建筑面积27886m2, 地下建筑面积7895.39m2, 地上22层, 地下1层, 建筑高度75.80m, 结构体系为剪力墙结构, 该工程地下室±0.00标高为罗零高程7.60m。地下室板面标高为-4.80, 底板厚300mm, 垫层厚100mm, 承台厚1.2~2.4m, 裙楼挖深按开挖至标高-5.90, 开挖深度为4.9m;主楼挖深按开挖至承台垫层底标高-6.90~-7.30, 挖深为4.9~6.3m, 基坑周长285m。

(2) 地质情况:根据地勘报告, 基坑影响范围内的岩土层设计参数取值如下: (1) 杂填土; (2) 粉质粘土层; (3) 淤泥; (4) 粉砂。

(1) 杂填土:褐灰、褐黄、稍湿-饱和, 呈松散状态, 厚度0.40~1.00m; (2) 粉质粘土层:灰黄色, 湿, 呈流塑~硬塑状, 厚度1.10~2.40m; (3) 淤泥:深灰色, 流塑, 饱和, 淤积成因, 具臭味, 含有机质及腐殖质等, 厚度2.40~8.00m; (4) 粉砂:灰色, 饱和, 松散~稍密状态厚度11.60~21.90m。基坑开挖范围内的土层分布情况由上至下分别为杂填土、粉质粘土层和淤泥层。基坑底部土层为淤泥层。

(3) 水文条件:场地初见水位埋深0.00~2.50m, 地下水位变化幅度约0.80~2.95m, 地下水综合稳定水位埋深在3.26~5.92m。场地地下水埋藏主要有两种:地表水和孔隙型弱承压水。地表水赋存于 (1) 杂填土中, 其透水性较好, 但水量较小。补给来源主要为大气降水、生活用水及地表排水, 含水量受季节性变化影响明显。孔隙型弱承压水埋藏于 (4) 粉砂中。

(4) 本工程采用冲孔灌注桩结合高压旋喷桩支护结构, 有效减少软土地基的淤泥层的侧压力, 即减少支护桩及所需弯矩及锚索拉力的要求, 锚索以较小的拉力产生较大的抗倾覆弯矩, 经核算, 该工程锚索锚拉力、基坑侧壁水平位移、弯矩值及地表沉降量均满足设计及规范要求, 表明本工程对滨海软土区施工采取的支护形式是合理有效的。

4 结束语

综上所述, 在软土地基进行深基坑开挖施工过程中, 除了要提高自身技术水平, 还要注重对周边施工环境的考察。一定要特别关注其基坑变形情况。如果发现基坑出现变形, 要立即采取措施对其进行控制。才能更好地确保软土地区深基坑的施工质量。

摘要：随着我国现代化城市建设的不断推进, 城市的建筑越来越多, 在建筑施工过程中, 深基坑支护技术逐渐显示出其重要性。基坑支护系统是保障施工质量和施工安全的重要条件。本文就主要针对深基坑工程软土地基处理技术要点进行了阐述, 并对影响基坑变形机理的产生、危害提出了控制措施。供同行参考。

关键词：软土地基,深基坑,变形,控制

参考文献

[1]薛海龙, 李宝霞.软土地区深基坑施工要点[J].建厂科技交流, 2010 (03) .

[2]朱绪伟.软土地区超大深基坑盆式开挖变形控制[J].建筑施工, 2014 (02) .

浅谈铁路软土路基处理技术 篇11

【关键词】软土地基;处理技术;CFG法

0.引言

软土属于特殊土类，广义上说，软土是在一定地质条件下形成的强度低、压缩性高的软弱土层，含有一定量的有机物质。软土地基极易变形，导致软土分布地区常成为重大工程事故的高发区。我国内陆幅员辽阔，河流湖泊众多，软土分布因而也相当广泛，在建或拟建的多条铁路中，有相当一部分路段位于软土地区，增加了工程的难度和造价。本文主要介绍了在工程中常用的软土地基处理方法和施工技术。

1.软土地基在铁路工程中造成的危害

勘察设计不详细或疏忽，导致本应进行处理的软土路基地段未作任何处理，或是软土地基处理失当，造成路堤失稳危及线外建筑物，对工程造成不利影响。

软土种类繁多，按成因可分为滨海沉积、河滩沉积、湖泊沉积、沼泽沉积和谷底沉积五类；按土质分为有机质土、腐殖土、粘性土、粉性土及泥炭五种；按塑性指数不同又分为粉土、粘土和粉质粘土。种类不同软土，其分布和性质也各不相同。同时软土水平方向和垂直方向性质也有一定差异性，不可预见性大，软土所表现的抗剪强度和透水性等特性也不一样。所以必须根据各地实际情况和软土种类选择合适的处理方法。

软土地基常见工程问题主要如下述：

（1）地基承载力问题：在铁路荷载作用下，由于软土承载力弱，地基承载力并不能满足要求，因而会产生局部或整体剪切破坏，引起道路破坏，边坡失稳，影响道路正常使用。

（2）沉降、水平位移问题：在荷载作用下，当道路沉降或水平位移超过相应的允许值时，可能引起道路破坏，影响其使用。

（3）不均匀沉降问题：路基沉降量大时，不均匀沉降也大，这对道路危害也很大。

综合变形方面工程特性，又可概括为下述三方面：

（1）变形量大：软土富含淤泥和淤泥质土，其孔隙比大，含水量高，因而压缩性高。譬如，有的泥炭类软土含水量超过200%，水成为了土的主要构成部分，荷载一加，水便从孔隙中挤出，路基的变形量可想而知。

（2）压缩稳定所需的时间长：软土颗粒组成以粘粒为主，单个孔隙很细，因此渗透性很低。饱和土在荷载作用下，水不能很快排出，所以变形只能慢慢发展。在铁路路基中，这一变形过程常需延续数年，甚至数十年之久。

（3）侧向变形较大：软土泊松比要比非软土大，因而软土的侧向变形一般较大，在相同条件下，侧向变形与竖向变形之比也比一般土要大。饱和软土在荷载作用下，初期水来不及排出，土体便从侧向向外挤出，导致软土侧向变形很大。

2.常用软土地基处理技术

从原理上，地基处理可分为置换、挤密、夯实、胶结、排水、加筋等基本方法。一种地基处理方法往往同时具有多种处理效果，因而选用处理方法时应考虑到这一点。软土地区可选用的地基处理方法众多，目前， 国内常用的铁路软基处理方法主要有: 强夯法、换填法、排水固结法、灌浆法、复合地基法等。此外，近年来， 随着高速铁路的修建， 钢筋混凝土桩网(板)结构也已应用到铁路工程中。

2.1强夯法

强夯法又名动力压实法或动力固结法。此法是反复提升重锤使其自由落下，利用夯锤自由落下时给地基一种冲击力，并在地基中产生冲击波，从而提高地基土体的强度并降低其压缩性。

强夯法适用于低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土等地基。对于饱和度较高的软黏土地基，有成功的经验，也不乏失败的例子，所以使用还需慎重。现行较多的一种改进的方法是，在饱和软黏土中设置排水通道后，再进行强夯，这样可避免软黏土中产生的孔隙水压力过快上升，确保软土不变成橡皮土，大大提高了此法成功率。

2.2换填法

当软弱土地基承载力不够，而软土层厚度又不是很大时，可将基础底面以下一定范围内的软土层全部或部分挖除， 然后分层换填以强度较高的砂、碎石、卵石、素土、灰土、煤渣、矿渣或其它性能稳定，强度好的材料，分层填充，并压实至要求达到的密实度，此即为换填法。

2.3排水固结法

排水固结法是指在附加荷载作用下，土体中的孔隙水逐渐排除，使孔隙比减少，土体逐渐固结，地基发生沉降，强度逐步提高。排水固结法由排水系统和加压系统两部分构成。排水系统分为竖向排水体（普通沙井、袋装沙井、塑料排水井）和水平排水体（如砂垫层）；加压系统一般有堆载法、真空法、降低地下水位法和电渗法。该法能十分有效地解决软黏土地基的沉降问题，可使软土地基的沉降在预压期间基本完成，从而使建筑物在使用期间不致产生太大的沉降，同时还可提高土的抗剪强度，使地基的承载力和稳定性大大提高。

2.4灌浆法

灌浆法指利用液压、气压或电气化原理，把浆液通过注浆管注入地层中，浆液赶走土粒间的水分和空气，并占据其空间 ，再经人工控制一定时间，浆液和原来松散的土颗粒胶结成一个整体，构成一个强度大、化学稳定性好和防水性能强的新的“结石体”。

2.5复合地基法

在天然地基中通过设置一定比例的增强体(桩)，便构成了复合地基，由基础传来的建筑物荷载便由原土和增强体共同承担，大大提高了土体的强度。按成桩后的桩体刚度，可分为半刚性桩和刚性桩、散体桩、柔性桩复合地基几种。现主要介绍最常用的碎石桩和水泥粉煤灰碎石桩两种。

2.5.1碎石桩

碎石桩又称粗颗粒桩，是以碎石或砂石为主要材料，挤压入软土地基中已成的孔中。成桩过程可分为挤密法、置换法、排土法和其它方法四类。在粘性土中，碎石桩法的加固机理为对软土的置换作用，其主要目的是提高地基土承载力，还有就是通过挤密作用、排水减压作用和砂基预震作用增强土的抗液化性。

2.5.2水泥粉煤灰碎石桩

水泥粉煤灰碎石桩即CFG桩， 是在粉煤灰、碎石、砂石和石屑中掺适量的水泥加水拌和，用成桩机械在地基中制成强度等级为C5～C25的桩。该处理方法通过在碎石桩体中添加水泥和石屑，使桩体获得胶结强度，添加粉煤灰以增加混合料的和易性，使之从散体材料桩转化成为具有柔性桩特点的高粘结强度桩。

CFG桩适用于处理多种软土地基，如粘性土、粉土和淤泥质地基等，不论挤密效果好或差的土，都可适用。CFG桩置换作用十分突出，这是它的一个重要特征。近期，随着高铁和客专建设的快速发展，CF被大量应用开来， 已成为高铁及客运专线软基的主要加固措施。

2.6钢筋混凝土桩板结构

桩板结构路基由下部钢筋混凝土桩基、路基本体与上部钢筋混凝土承载板组成，承载板直接与轨道结构连接。桩板结构是一种新的高速铁路无渣轨道路基处理措施,。当软土层厚度超过20m，其他复合地基结构常不能达到处理要求，往往采用钢筋混凝土桩板结构。

3.结语

铁路软土地基施工不可避免，随着经济建设的蓬勃发展，在我国的沿海软土地区，积累了大量工程建设经验，该领域也已经出现了一些解决的方法和手段。特别是近年来，一些新的技术成功应用到基础工程中，解决了很多软土路基问题。但同时，现在对于软土路基问题的处理还处于探索阶段，而现阶段由于工程建设发展很快，且新建铁路项目大多处于沿海软土分布广泛的地区，软土路基问题非常突出，所以在施工时，必须慎之又慎，合理选择软基处理方法，认真施工，确保工程的安全。

【参考文献】

［１］阎明礼，张东刚编著.CFG 桩复合地基技术及工程实践.中国水利水电出版社.2001.

［２］周全能，王祥，余雷等.乍嘉苏高速公路软基试验研究报告.武汉：铁道部第四勘察设计院，2003.

［３］冯仲仁，朱瑞赓.我国铁路软基处理研究的现状与展望.武汉工业大学学报.2002（1）.

［４］赵维炳，唐彤芝等.CFG桩复合地基加固铁路深厚软基技术研究.南京水利科学研究院.2005.

软土地基处理技术 篇12

1软土地基处理方法

1.1 换填垫层法

换填垫层法先挖除基底以下处理范围内的软弱土,再分层换填强度大、压缩性小、性能稳定的材料,并压实至要求的密实度,作为路基的持力层。该方法一般适用于处理浅层与低洼区域的填筑。一般处理深度为2 m～3 m。

1.2 强夯法

强夯法是利用强夯的夯击能,在地基中产生强烈的冲击能和动应力,迫使土动力固结密实。利用该方法在一定程度上可提高地基承载力和减小地基的沉降变形。

1.3 振冲法

振冲法是采用专门的技术措施,以砂、碎石等置换软弱土地基中部分软土,对桩间土进行挤密,与未处理部分土组成复合地基,达到提高地基承载力,减少地基沉降的目的。

1.4 预压排水固结法

预压排水固结法是在软土地基中增设竖向排水体,地基在附加载荷的作用下,加速地基土的固结和地基强度增长,提高地基的稳定性,加速地基沉降发展,使地基沉降提前完成。

1.5 胶结法

胶结法是在软弱地基中利用水泥或其他固化剂、外掺剂与土在原位进行搅拌,拌和后形成桩体,可提高地基承载力、减小沉降、增加地基稳定性。

1.6 其他方法

其他软基处理方法主要有锚杆静压桩和沉降控制复合桩基。

2项目区软基特征及处理方案

2.1 项目区软基特征

项目区域内不良地质为砂土液化、软土及盐渍土,对地基的稳定有着不利影响,结合现场勘探指标,从处治方案的适用条件、施工可行性、造价等诸多方面进行比选论证,以确定合适的处治方案。

2.2 软基处理原则

2.2.1 砂土液化

液化土路基的加固原则主要有以下几点:1)工程的重要性;2)发生震害后的影响程度;3)修复的难易程度。

根据《公路抗震规范》,砂土严重液化时,路基强度折减系数为0～1/3,路基全部丧失或大部分丧失强度,中等液化时路基部分丧失强度。按照公路抗震设防标准判定,本项目属于重点设防类工程,应全部消除或部分消除液化影响。本着安全经济的原则,对中等砂土液化和严重砂土液化路段进行处理,轻微液化不处理。

2.2.2 软土、软弱土

软土地基处理设计包括软土沉降计算、稳定验算以及施工过程中的沉降和侧向位移观测的技术要求,主要以沉降为控制指标,通过软土天然地基沉降计算确定地基是否处理。

设计原则:对于长路堤,在路面设计使用年限内残余沉降量(工后沉降)不大于30 cm;对于与涵洞、通道相邻处的路堤,在路面设计使用年限内的残余沉降量不大于20 cm;对于与桥台相邻处的路堤,在路面设计使用年限内的残余沉降量不大于10 cm。

2.2.3 盐渍土

盐渍土分布范围内同时存在砂土液化、软土、软弱土等不良地质情况,该范围内砂土液化、软土已采取桩基处理或换填等处理措施,边沟采用混凝土边沟,能满足工程建设需求。

2.3 处理措施

2.3.1 砂土液化

目前公路砂土液化地基的处治方法主要有:强夯法、换填法和碎石桩法等。考虑到本项目为既有路拓宽工程,且液化段落两侧为居民区,不适合采用强夯法;地勘资料表明,砂土液化层分布范围广且层底深度1.5 m～20 m,厚度0.75 m～14.05 m,层顶分布较厚的杂填土,也不适宜采用换填法,因此,采用振冲法处理。

振冲法加固地基主要有以下几个作用:

1)置换作用:振冲法在加固地基过程中,通过专用的机械设备在地基中边填料边振动,使填料和地基土在地基中形成一个加固地基的桩体。密实的桩体与软土综合形成复合地基,从而达到提高地基承载力之目的,桩体中的填料此时主要起置换作用。2)振密、挤密作用:利用机械设备的外加振动力对地基土进行振动挤密,使地基土颗粒在振动力的作用下重新分布排列,减小颗粒间的空隙,使地基土密实。在对地基土进行振动挤密的同时在振冲孔内填加碎石等填料,填料在地基中形成密实桩体,被振密的桩间土与填料形成的桩体共同作用,使地基承载力得以提高,减少地基沉降,并消除砂土液化。3)加速固结作用:振冲法在加固地基过程中,振冲孔内填加的碎石在地基土中形成碎石桩,由于碎石桩体提供了良好的排水通道,使地基土中的孔隙水压力减小,有效应力增加,土颗粒在有效应力的作用下得以加速固结,从而提高地基土的强度,同时还可减轻或消除地基土的液化现象。

2.3.2软土

根据沉降及稳定验算结果,对不满足设计标准的路段,进行地基加固处理。本项目为旧路改建工程,因此只对加宽部分进行处理,对不满足施工平台的路段,开挖旧路至最低施工要求宽度范围。软土地基处理主要采用清淤换填、水泥搅拌桩、高压旋喷桩三种措施。1)对于软土直接出露地表且软土层较薄的段落,采用清淤换填处理;2)对于两侧有房屋建筑或者地基为正常固结的淤泥质软弱土段落采用水泥搅拌桩处理,防止地基隆起破坏周围建筑;3)对道路上方横跨高压线,或地基为流塑、软塑、可塑性粘土,或土中含有较高有机质,或软土层夹有砂土等硬质层时,采用高压旋喷桩处理。

3结语

软土地基的处理在具体施工过程中,应重点做到因地制宜、技术先进、安全适用、利于环保、以最小的经济投入达到理想的地基处理效果。

地基处理技术是解决软土地区路基整体稳定性和沉降的主要手段,针对不同的软土地基,解决方案多种多样,各有利弊,在应用地基处理技术解决实际问题时应做到因地制宜,根据工程的实际情况选择最优的处理方案,同时利用与地基处理手段相适宜的检测手段进行检测,确保施工质量。

参考文献

[1]陈希哲.土力学地基基础[M].第4版.北京:清华大学出版社,2004.

[2]于海峰.全国注册岩土工程师专业考试培训教材[M].第5版.武汉:华中科技出版社,2011.