软土地基处理施工技术

软土地基处理施工技术（精选12篇）

软土地基处理施工技术 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.

软土地基处理施工技术 篇2

竖向塑料排水板处理软地基，是用塑料排水板将地基中的水排除，以增加作用于土颗粒的有效应力来加速地基固结沉降，达到提高强度的目的。

这种方法的优点是：排水板是工厂生产的，质量容易控制，成本较低；在施工过程中没有排水孔断面不均匀和受堵塞的情况；断面小，对地基扰动小；打设机械轻，可用于较软的基地。

沪宁高速公路丹阳段部分路段位于软土地基上，采用竖向塑料排水板与砂垫层组合进行地基处理。原设计工程量为261688m，后因变更设计减少为92591m。从1993年3月开始施工，到9月完工，实际施打59207.8m(因部分地段地质情况与设计不符)。主要工序为排水板施打，砂垫层铺设和土工布铺设。现根据施工情况对施工工艺总结如下： 主要材料

1.1 塑料排水板

采用SPDⅡ型塑料排水板。每一批塑料排水板应经指定的检验部门的检验，且附有出厂合格证及试验、检验报告。在使用时应经常检查塑料排水板的外套薄膜是否完好无损。 1.2 土工布

采用型号CEF2006的有纺土工布。 1.3 砂垫层

砂应用中粗砂，含泥量≧3%，渗透系数6×10-3～6×10-2cm/s，也可用砂砾、石屑(不含石粉)替代。 机械设备

打设塑料排水板的设备有两种形式：

一种为履带式打桩机，一种为门架式插板机(带导轨)。要求用能打入设计深度的静力式或振动式设备，不可用锤击式或水冲式。套管插入杆为扁平状或圆形，内径大于排水板的尺寸，长度大于排水板设计长度，在打设中保护排水板不被损坏。 施工质量标准

3.1 塑料排水板

(1)打入深度 不小于设计值

(2)拔管跟带长度

≤50cm

(3)板距误差

≤5cm

(4)垂直度

≤1.5% 3.2 砂垫层

(1)压实度

≥90%

(2)厚 度

2cm

(3)宽 度

不小于设计值 施工工艺流程 施工工艺

5.1 测量放样

(1)根据设计资料提供的起讫桩号打出控制桩，再每隔10～20m放出路线中心桩。

(2)按照打设的宽度放出边桩及护桩。 5.2 地面清理及整平

(1)将施工范围内的树木、杂物清理干净，并挖除树根。

(2)将施工场地大致整平，若设计有整平标高时，应按设计标高整平，做成＞1%的双向横坡，并进行压实(压实度＞85%)。 5.3 砂垫层铺设

砂垫层总厚度30cm(压实)分两层铺筑各15cm，第一层铺设15cm，然后施打排水板，最后再铺设其余的15cm，并压实到要求的密实度(＞90%)。

由于地表较软弱，运输车辆宜用轻型车辆，且尽量减少对地基的扰动。最好将砂堆于处理地段以外，然后用小型运输工具运入施工地段。

摊铺做到均匀、平整，形成双向横坡。同时注意避免泥土、杂物混入砂层。

压实应用静压式压路机进行，不得振碾。 5.4 桩位放样

(1)首先根据设计给定的处理长度、宽度及板距计算出布设的排数和列数。由于布设的原则按正三角形(梅花形)故：

排数=处理长度÷设计板距×sin60°+1

列数=处理宽度÷设计板距+1

(2)根据计算结果画出布桩图，标明排列的编号。每排桩的轴线应垂直于路线中心线，曲线上应为法线方向。同时应绘制一张较大的布桩图交施工人员打设时使用，每施打一根在图上相应位置标出，以免遗漏。

由于有些处理段落位于斜交结构物两侧，应注意两个三角形地带的布桩，不要超布或遗漏。

(3)根据布桩图在铺设好的第一层砂垫层上放出具体的桩位，做出鲜明的标志。一般可用15cm长的8钢筋插在桩位上，桩顶部最好用红油漆抹红(打设时用来卡住排水板端部，插入后将排水板锚固于孔底防止拔管时带上排水板)。

放桩位时一般一次不宜过多，可先在半幅内布设。以免施工时丢失。施工中应经常注意检查和保护，丢失的及时补上。 5.5 塑料排水板施工(本工艺主要针对门架式插板机)5.5.1 施工准备

在进行施工放样等工序的同时，应做好施工准备。主要是门架的拼装，机件的安设调试，可在待处理地段端部的场地上进行。然后试打2～5根检验机器的性能、地质情况及工艺。 5.5.2 施打排水板

(1)铺设枕木、轨道，将机器移入场内。

(2)将排水板装入卷筒，并通过门架上的滑轮将排水板引入插杆中。

(3)将排水板从插入杆端头引出、折回，夹上短钢筋(桩位放样时插在桩位上)，用订板机订好(固定方法见图2)。

(4)拉紧排水板，将插入杆对准桩位。

(5)开启振动将插入杆压入地基。

(6)到达设计深度(预先在插入杆用红漆划上标志)后将插入杆拔出。则排水板被短钢筋锚固于孔底。

(7)在砂垫层以上30cm处将排水板剪断埋入砂中。

(8)移至下一个桩位。 5.5.3 施工注意事项

(1)轨道顺路方向铺设，铺设轨道时应使同一断面保持水平，以保证施打时垂直度＜1.5%。

(2)施打从护坡道向路中心推进，每排可打设5～9根，打完一排再向前移动门架，直至处理长度方向讫点。然后横移门架，返回施打下一幅。

(3)上拔插入杆时带出的淤泥，不得弃于砂垫层上，以免堵塞排水通道。

(4)排水板一般不允许接长。如果要接长时应剥开滤膜使芯板接平(搭接长度≦20cm)然后包好滤膜，再用订板机订牢。接长的根数不宜超过打设根数的5%，一般最多只允许接长一次。接长的板宜调整到护坡道位置打设。

(5)结构物两侧的沉降过渡段必须严格按照长度、间距、过渡的起讫范围进行打设。桥台前锥坡2/3H(填筑高度)范围内也同样处理。

(6)施工时应加强检查，保证板距、垂直度、板长、跟带长度等符合规范要求，否则应予重打，重打的桩位与原桩位置不大于板距的15%。

(7)对于施工段地表的硬壳(一般约在0.5～1.0m)当插入杆起后所留杆孔，不能用粘土块或其他材料堵塞，必须用砂灌满，以防堵塞排水通道使处理失败。

(8)施工时逐桩做好施工记录。 5.6 灌砂及填坑

(1)打设形成的孔洞应用砂回填，不得用土块堵塞。

(2)将施工中形成的坑凹填平，填坑时应将排水板扶正。

(3)将排水板端头向路线外侧压倒平贴于砂垫层上并用砂覆盖。由于此项工作稍滞后排水板施工，又需待全部排水板施打完后才铺设上层砂垫层，因此可先做成小砂堆。 5.7 铺设土工布

在砂垫层铺设碾压完毕经验收合格后，再铺设土工布。土工布横向铺设，可不必绷紧，但也不要折皱、扭曲。土工布沿路线方向的铺设方法视铺筑第一层填料的推进方向而定。如填料由西向东铺筑，则土工布就由东向西搭接，即后一层土工布压在前一层土工布之上，相邻土工布间的搭接长度不应小于30cm。

为避免已铺好的土工布长期曝晒，土工布铺设好应尽快填筑第一层填料，间隔时间不宜过长。如必须延长时间时，土工布上应铺30cm土保护。

 禁止施工车辆在土工布上行驶。 5.8 沉降观测板埋设及观测

根据设计要求应在软土处理地段埋设沉降观测标志。在路中心底部设沉降板，随着填土高度的增加接长观测杆。

沉降板应埋入砂垫层内，离路基底部5～10cm，观测杆伸出土工布外，上套25cm的聚乙烯塑料管。沉降观测标志应认真保护，做出明显的标志，防止施工中碰撞。

应认真做好沉降观测，埋设完应测量一次，以后每填一层土，再观测一次，并及时做好记录。

堤坝软土地基处理加固技术浅析 篇3

关键词：堤防坝体　软土地基　加固处理　技术措施

相对来说，洪水海潮等自然现象是影响人类生活与生产的重要灾害，堤防坝体通常是在河道、海岸以及湖泊低洼库区地带边缘修筑的用来泄洪防潮的挡水工程设施。作为一种建筑工程，地基是修建堤防坝体工程的关键环节和要素，地基强度对于堤防坝体整体稳固性有着尤为重要的影响，由于堤防工程通常蜿蜒绵长，其地基地质结构复杂多变，软土性地基是堤防坝体施工中较为常见的不良地质工况，探索软土性地基的加固处理技術，是强化堤防坝体稳固性的重要措施。

1、软土地基特性分析

软土是指滨海、湖沼、河滩等天然含水量高，孔隙比大，压缩性高的细粒土质，软土通常呈软塑或流塑状态，在外部荷载作用下抗剪性能较差。软土地基主要是指地下水位较高，由细微颗粒含量多的松软土、有机质土或散沙等土层构成的地基。软土地基通常具有孔隙比和天然含水量大，压缩性较高，透水性弱差，固结系数小，抗剪强度低，扰动灵敏度高的特性，土层分布相当复杂，土层结构之间物理力学性质差异较大。由于含水量大，渗透系数微小，软土土体受荷载作用后往往会呈现很高的孔隙水压力，从而影响工程地基的压密固结程度。软土地基如果处理不好，通常容易导致相关建筑物发生开裂损坏、沉降失稳现象。

2、软土地基堤坝的破坏机理及其危害

堤防坝体工程通常是在河道、海岸以及湖泊低洼洪区地带边缘修筑的用来泄洪防潮的挡水建筑工程设施。由于堤防坝体工程通常是沿着河道流向或者围绕湖泊海岸修建的，占地绵延狭长，其工程地基的地质构造相对较为复杂多变，特别是很多处于松软性淤泥沙土底层结构之上的堤防坝体工程，往往在其自身荷载作用下，会形成不同程度的变形、开裂、滑坡或沉降等损坏性病害，导致堤防坝体工程强度稳定性能降低，甚至出现严重的安全隐患。

引起软土地基上方堤防坝体破坏的根本原因，在于软土地基中软弱部位工程的剪应力超过其抗剪强度，造成堤防坝体稳定性在遭到破坏后失去平衡。由于剪应力的增加，很多堤防坝体在其地基施工后往往需要在其地基上部采用相关土质进行回填，随着填土荷重的不断增加，软土地基本身的孔隙水应力升高，造成抗剪强度逐渐减小。另外，水位降落产生的渗流力，气候变化产生的干裂、冻融现象，粘土夹层因被雨水浸渗而发生软化导致粘性土的蠕变等，都会导致堤防坝体工程的整体稳固强度性能发生破坏。软土地基堤防坝体在设计施工过程中如果因地质勘测不精确，未按规定分层填筑，回填碾压质量控制不严，往往会造成地基强度不足导致路堤失稳现象，甚至发生堤防坝体滑坡崩塌，以至于影响整个堤防坝体工程的正常功能发挥。

3.常见性软土地基堤坝加固处理技术

软土路基处理就是针对其稳定性和承载能力进行强化和加固，当前技术条件下，加固软土性地基堤防坝体工程，通常采用如下口水鸡措施进行处理：

3.1　预压挤密技术：堤坝自身具有一定的重量，对于地基会产生一定的压应力，通过减缓堤坡和填筑速度，逐步加高堤防坝体的高度和体积，依靠坝体自身重量或堆积相关重量物体将处于流塑状态的地基淤泥或软性土挤出或压密，充分消散其孔隙水应力，从而提高堤坝地基的整体抗剪强度，避免不均匀沉陷产生。

3.2　抛石挤淤技术：堤防坝体地基施工前，针对软性地基的承载强度性能，利用置换原理将相当粒径以重量的的碎石块抛散在需要进行加固处理的软性地基或者淤泥地基中，挤出堤坝基础部位的淤泥或软性土，抛填时应根据软土地层下的地层横坡而确定抛散数量和方向，从而实现地基承载强度的提高。

3.3　预压砂井技术：采用竖向排水砂井以及水平排水垫层或砂沟技术，结合降低地下水位、堆载预压或真空预压等技术相互配合作用，清除加固范围内的植被和表土，上铺砂垫层，为改善堤坝地基排水条件应在排水砂垫层中合理布置排水管再铺设密封膜，真空稳定地基气压，排出地基土中孔隙水，增强地基强度。

3.4　垫层换填技术：对于堤防坝体地基部位的软土底层结构厚度较大时，通常根据堤坝工程施工的实际需求，挖除靠近堤防坝体地基底部的软土，并人工回填相关强度较大的土质或其它稳定性能好、无侵蚀性的高强度、压缩性低、透水性好、易压实的砂石、石渣等材料作为持力层，增加堤坝地基强度性能。

3.5　桩体加固技术：根据堤坝地基的工程地质环境工况，利用适合性能的振冲机械，利用振动和冲击荷载作用在堤坝地基中钻孔和成孔作业，再在孔内分别填入碎石砂料或者灌人生石灰形成体，并分层振压夯实，通过生石灰吸水膨胀挤密桩周土体，增加地基承载强度和抗剪应力性能，

3.6　高压旋喷技术：对于软粘土和粉细砂地基堤坝加固，通常利用旋喷机械将注浆管置于软土地质土层设计深度后高速旋转，借助高压喷射水泥浆液与土体混合固化形成高强度水泥旋喷桩体，或者定向喷射形成连续墙实施联锁桩体以提高软土堤坝地基的承载能力，加强堤坝地基防渗性能。

3.7　地基强夯技术：针对河流冲积层，滨海沉积层黄土、粉土、泥炭、杂填土等各种软性地基，利用起吊机械将一定重量的夯锤起吊到一定高度并自由下落，对堤坝地基土质进行局部夯实以减小土体孔隙，同时挤压孔隙水以固结软性土体，从而提高土体整体性承载强度，增加第八工程整体稳固性。

3.8　加筋稳固技术：为有效减小堤坝地基出现的塑性剪切破坏程度，采用相关土工合成材料，平铺于堤防坝体地基表面以分散堤防坝体的荷载，阻止破坏面形成或减少破坏发展范围，同时，利用相关土工合成材料与地基土间的相互磨擦限制地基土侧向变形，从而提高地基承载力，增加堤防坝体地基的稳定性。

结束语：

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) .

强夯置换处理软土地基的施工研究 篇5

文章对软土地基的.加固问题,结合施工实践,阐述了强夯置换施工工艺,探讨了施工参数的选择.

作 者：王敏 吴洪涛  作者单位：呼伦贝尔公路工程局,内蒙古,海拉尔,021008 刊 名：内蒙古科技与经济 英文刊名：INNER MONGOLIA SCIENCE TECHNOLOGY AND ECONOMY 年，卷(期)： “”(3) 分类号：U412.22+2 关键词：地基加固   强夯   软土地基   工艺  

软土地基施工技术的探讨 篇6

关键词：公路工程；软土地基；施工

引言

软土地基如果处理不好会影响公路使用过程中的通车安全，也会增加交通事故发生的可能性。目前，软土地基处理的方法很多，但是每种处理方法都存在着或多或少的不足和缺点，只有进一步提高软土地基处理的技术，才能有效地克服这些缺点和不足，完善软土地基处理方法，为公路工程建设的质量提供更好的保障。

1.软土地基处理施工过程中面临的问题

1.1 强度及稳定性问题

软土地基存在着强度及稳定性的问题。在实际施工过程中，需要软土地基保持一定的强度和稳定性。如果地基的抗剪强度根本无法满足实际需要的话，就无法保证路面的承载负荷。在这种情况下，地基往往会出现局部性或者整体性的剪切破坏，造成路堤塌方、失稳等各种问题。

1.2 沉降变形问题

地基无法承受上部的荷载以及外载作用的话，很大程度上就会出现较大幅度的沉降和变形，进而影响道路的使用。当软土地基出现大幅度的沉降变形，就会造成路面的开裂，并会对构造物以及路堤的衔接处造成很大的破坏，继而造成一系列的问题，如通道凹陷、沉降缝拉宽和积水等。

1.3 震动等动力负荷引发的问题

地震、车辆震动等动力负载可能会引起地基土的液化、失稳及震陷等问题。除此之外，受到水循环以及温度变化等各种因素的影响，软土地基也会产生地基的强度变小及地基变形等情况，对公路的正常使用造成危害。

2.软土地基的加固处理方法施工技术要点

软土是由于具有含水量较高、压缩性比较大、流变性比较强等工程的特性，一般不可以直接的应用于地基使用，要通过加固的处理方式以减少道路路基在荷载的作用下引起的沉降或是不均匀沉降。软土路地基处理的方法有很多，所有的分类也比较多，经常用的处理方法主要有以下几点：

2.1 表层的处理方法

表层处理的方法用于地表面比较软弱的情况。这样的方法是使用排水或增添材料等方法，提高地表的强度，防止地基局部的剪切变形，并可以保证施工机械的作业；同时还要尽可能的把填土荷载均匀的分布在地基上。属于此类的处理方法有：表层的排水法、砂垫层的方法，铺设材料的方法，添加剂等几种方法。

表层的排水法：对土地的质量比较好，但是由于水量过多会造成软土地基，在进行填土之前，在表面开挖排水槽，排除地表水，同时还要降低地基表层的含水率，对施工机械通行、作业进行保证。排水槽布置首先考虑利用地形的自然坡度进行排水；填土沉降要注意坡度的变化；避免四周挖方部位的地表水，渗透水浸入填土。在进行填土之前要在排水槽内用透水比较好的砂回填成盲沟。纵向盲沟一般沿道路纵向或中央纵向开挖，横向盲沟一般间距会有10-15m 布置。

砂垫层法：对地基上部软土层较薄或是水量比较大时，在软土地基上铺设0.5-1.2m 左右厚度的砂垫层。这样可以达到固结软土层，使砂垫层起到上部排水层的作用；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。设计时要使用机械的施工，在对砂垫层厚度确定时，要考虑机械的重量，轮胎对地面接触的压力，偏心程度及软土地基表层强度等。在过软地基施工时，只用砂垫层保证大型施工机械的通行的话，往往会敷设比较厚的砂垫层，这样不是经济的，因此，经常和表层的排水或是垫层材料等方法合用。

敷垫材料法：对于地基的土层不均匀，可能会发生局部的不均匀沉降和侧向的变位情况，可以利用所敷垫材料的抗剪、拉抗力，来增加施工机械的通行，确保均匀地支承填土荷载减少地基局部的沉降及侧向的变位，提高地基的支撑能力。敷垫材料中化纤无纺布、土工布等被广泛的使用。

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及强度的性能，确保施工机械通行。同时也可以达到提高填土的稳定及固结的效果。添加的材料通常会使用生石灰或是水泥。石灰类是添加材料通过现场拌制或厂拌。除了降低土壤的水含量效果外，对被固结土的随着时间的推移会发生化学性的固结，使粘土成分发生质的变化，进而促进土体的稳定。添加材料的适当剂量，要按照土质进行处理，施工方法和实验配比的结果来决定。一般有改良土、石灰土及水泥稳定土是比较常用。

2.2 置换法

以优质土来置换比较软弱的土，确保土质的稳定和减少沉降量。使用方法分为人工挖掘置换或是用爆破的方法将软弱土挤出的强制换。这样的施工方法比较容易，部分的情况下可以在短时间内可以达到所要的目的。从可靠性的方法来讲人工挖掘置换较优。置换的材料要使用可以受到水浸液不会导致降低承载力。但是要在置换后进行充分的压实。

2.3 塑料排水板法

由芯体和滤套组成的复合体，或是有一种材料制成的多孔管道板带。在软土层内插入塑料的排水板在土层内形成深水通道，层架排水途径，缩短排水的距离，进而在路基填土的自重负荷作用下加快排水固结，以提高软弱地基强度及承载力。插板作业前，要先了解施工区域地下有无障碍物，然后平整场地。但不可以使用振动式的压路机的辗压。

3.软土地基加固处理要考虑的因素

3.1 软土路基的状况

路基加固中，在软土层比较薄的情况下，经常会使用比较简单的表层处理方法，重要的构造物基础常用开挖换填法。如果软土层比较厚，要使用其他的方法对此进行配合表层的处理措施。若有沙层而且厚度比较薄的软土层，一般要使用表层的处理方法，即使是5 厘米的沙层也具有一定有效的排水层，在土质调查中是不可被遗漏的。软土层在比较厚而且没有砂层的情况下，由于排水的距离比较长，固结的沉降需要一段时间，强度也不会增加，所在，沉降处理时比较常用的表层排水法。

3.2 道路的性质

道路等级比较高，平整度也比较重要，这样就越是需要使用有效的沉降处理措施。等级比较低时，要提前铺好简单的路面，等沉降结束后，在铺正路面这样可以节约部分的资金。同时路堤的设计高度和宽度时要认真考虑处理方法的重要因素。如果使用换填法进行时，宽而低的路堤容易发生局部的破坏；与此相反的是窄而高的路堤，下面容易被换填。在进行设计高度较大稳定有危险的情况下，使用强夯的方法会受到一定的限制。路堤高而宽时，地基就会产生根部不均匀，会引起深处粘土层的沉降。

3.3 施工的环境

不同的施工环境所使用的处理方法有所不同，经济性也出现一定的差异。如，噪音、振动地基和地下水的变化和排出的淤泥等，在选择施工方法的同时要慎重考虑这些因素。同时还要在路堤高度较高而地基比较软弱的情况下，周围的地基经常会发生比较大的沉降。这样在路堤坡脚附近有居民和重要的构造时，要考虑减小总沉降量和控制剪切变形的方法作为主要的措施。不可以采用这样方法的情况下，首先要考虑对构造物保护的影响，不然就要考虑以高架构造物来代替路堤。

4.结束语

软土地基的加固处理质量对路基的基础承载力有一定的影响，也是保证公路建成后安全和营运的关键。因此要选择合理的软基加固处理方案和方法快速的进行实施，更好的获得预想的经济和社会的效益，具有重大的实际意义。

参考文献

[1]周志益.刍议公路工程软土地基的处治措施[J].中国新技术新产品，2012.

软土地基处理技术探讨 篇7

关键词：软土地基,处理技术,施工过程

0前言

对于软土地基处理技术, 在传统做法中有很多种施工方法, 实际应用时应根据场区情况 (地质、水文等) 选用适宜的施工工艺。本文详细阐述软土地基中的工程性质问题, 并针对软土地基处理中浅层处理及深层处理技术方法进行探讨。

1软土地基的工程性质问题

(1) 压缩性高, 沉降量大。据对建在淤泥类土上的砖石结构统计, 三层民用房屋沉降幅度为15～30 cm, 四层为25～60 cm, 五层以上多超过60 cm。某些地区四层房屋下沉超过60 cm, 有的高达60 cm以上。沉降大的原因:一是孔隙比大, 压缩性高;二是淤泥土层厚。因此在淤泥土地区, 上部结构存在高差, 平面形状复杂的房屋因沉降差异造成房屋开裂的情况很多。

(2) 由豁粒、粉粒构成, 豁粒含量高, 且含有有机质, 渗透性低, 渗透系数一般为1×10-8～1×10-6 cm/s。使土的固结时间很长, 房屋沉降稳定历时达数年。在正常的施工速度情况下, 超过三层的房屋, 施工期间沉降占总沉降的20～30%, 其余的沉降可长达20年以上。在新修筑道路时, 可发现道路填土过多造成路基不均匀下沉现象。由于不均匀下沉造成人行道路面脱空开裂, 虽经修复仍然难以复原, 其原因在于填土引起的沉降需要较长时间才能稳定。

(3) 快速加荷可引起大量下沉、倾斜及倾倒。饱和淤泥类的承载力与加荷排水条件关系很大。加荷速率过快, 土中水不能排除, 将引起土中孔隙水压增高, 当外荷载超过容许承载力的50%时, 地基中出现塑性变形, 大量土处于流塑状态, 向外挤出, 引起基础下沉, 严重者地基失稳。加拿大特朗斯康谷仓交付使用后不久倾倒, 并下沉880 cm, 就是其中著名的例子。地震作用属瞬间周期性水平荷载, 他直接增加了地基中的剪应力。在瞬间加荷情况下, 土中水立即出现高孔隙水压, 随即产生土的塑性挤出。其地基工作状态与快速增加垂直静载完全相同。例如, 唐山大地震期间, 新港、汉沽等高烈度地区出现了大量建筑物震沉现象, 三层住宅平均下沉18 cm, 四层为25.1 cm, 均伴有倾斜。

(4) 软土的抗剪强度很低, 易于滑坡。饱和扰动的淤泥, 其强度接近于零。饱和结构性淤泥土的强度决定于勃聚力值在10～20 kPa之间, 所以地基的容许承载力最高为100 kPa, 低者30～40 kPa。软土边坡的稳定坡度0值很低, 只有1∶5 (坡高与坡长之比) , 地震时为1∶10, 降水后有所提高, 但预压后, 地基承载力可提高一倍。

2软土地基浅层处理技术

浅层处理法适用于软弱土层位于地基表面最大深度在5 m以内, 处理方法有表层压实法、换土垫层法、土工织物加筋垫层法及重锤夯实法等。浅层处理方法应利用本地资源, 投人少、施工简便、速度快、造价低, 而且施工质量容易控制。

2.1 表层压实法

当地表层软弱土层为砂土或亚粘士等, 常采用表层压实加固, 其处理效果主要取决于土质、含水率、分层厚度、压实机械性能和压实遍数, 压实土的含水率应控制在最优含水率左右, 含水率偏大时采取晾晒或拌人石灰吸水等方法进行预压处理分层压实。

2.2 换土垫层法

地表软弱为饱和淤泥质粘土, 一般要求挖后换填砂 (砾) 土、碎石、石渣、矿渣等透水性良好的材料, 分层填筑采用风积砂填筑两侧须用含土量小于5的天然砂砾, 填筑时宽度大于等于1 m。风积砂属于低粘性土, 具有足够的稳定性及透水性, 遇水不至过分泡软, 沉陷量也小;但在饱和水情况下, 其极易变成流动状态, 并失去承载能力, 用天然砂砾进行包坡, 可消除风积砂的不足之处, 同时可排出路基内部的多余水分, 切断毛细水发展;用于干燥地区, 也可以保证风积砂土不被风刮走, 从而保证路基的稳定性。挖除方法主要有挖掘机挖掘法、推土机挖除法等。

2.3 土工织物加筋垫层法

砂石垫层及含土量小于5%的透水性材料仍为散粒体结构, 不能受拉力, 抵抗不均匀和限制水平位移的能力也有限, 如若增大砂垫层的粘聚力, 透水性就降低, 当粘粉粒0.075 mm含量大于15, 透水性与粘性一致, 起不到排水作用。

因此工程实践中广泛应用土工织物或土工格栅, 其主要作用包括:

(1) 土工织物加筋垫层具有一定的抵抗水平拉力能力, 即当路堤、垫层、地基产生滑动破坏时, 垫层内的土工织物将提供较大的抵抗滑动之拉力, 从而提高抗滑稳定性, 一般说来, 对于抗滑安全系数可提高0.3左右。

(2) 土工织物垫层可有效地限制和减小地基的侧向位移和剪应变, 有效地降低路基的变形阻断地下水, 而土只有当剪应力大于其破坏值才会发生剪切破坏, 因此土工织物加筋垫层的水平约束作用有利于增强地基的抗滑稳定性;此外侧向位移减少将使竖向沉降随之减少5左右。

(3) 采用土工织物加筋后的垫层具有一定的抗弯刚度, 即当其承受不均匀压力或地基产生不均匀沉降时可以对承受的压力进行谓整, 即垫层下的压力承受不同垫层顶面所受压力, 使得垫层抗变形能力即受力面增大。

(4) 土工织物加筋垫层与未加筋垫层相比, 强度特性和应力-应变关系指标均有所变化, 强度提高使加筋垫层的应力扩散效应更加明显, 应力趋向于均匀化有利于提高地基抗滑稳定性和减少地基不均匀沉降。

(5) 土工格栅自身具有良好的渗透性, 当垫层材料渗透性不能满足排水要求时, 土工格栅加筋同时也可以改善垫层的透水性, 常采用一层土工格栅加筋300 mm厚砂砾垫层替代加筋500 mm厚砂砾垫层。加筋作用, 能增强土体的抗拉强度和抗变形能力, 提高建筑结构的稳定性。

3软土地基深层处理技术

3.1 袋装砂井法

袋装砂井法是高等级公路软基处理中较为成熟的方法之一, 采用的是袋装砂井排水固结措施, 其施工简便, 费用较低, 加固效果较好。施工时将袋装砂放人套管井内, 填塞密实, 逐节拔出套管, 顶面铺设水平砂垫层或排水砂沟使软基中的水分在上部路基填土载荷的作用下, 通过砂与水平砂垫层或纵横相连通的排水砂沟相通, 形成排水通道, 使软基中的水分降低, 从而达到引泳固结软基的目的。

3.2 挤密砂桩法

挤密砂桩是采用类似沉管灌注桩的机械和方法, 通过冲击和振动, 把砂挤入土中而形成的。挤密砂桩的主要作用是将地基挤实排水固结, 从而提高地基的整体抗剪强度与承载力, 减少地基的沉降量和不均匀沉降。这种方法一般能较好地适用于砂性土, 不适用于饱和的软粘土地基处理。挤密砂桩用砂标准要求与袋装砂井的砂基本相同, 不同的是挤密砂桩也可使用砂和角砾的混合料, 含泥量不得大于50%。

3.3 振冲碎石桩法

振冲碎石桩和挤密砂桩不同, 他不是使地基挤密, 而是与周围土共同组成复合地基。碎石桩处理软基过程就是用振冲器产生水平向振动, 在高压水流作用下边振边冲, 在软弱地基中成孔, 再在孔内分批填人碎石料, 这时振冲器边振动边上拔, 使得碎石料振挤密实。碎石料是被嵌入土中的。碎石料能成桩主要是依靠四周土的拥挤, 以及自身碎石料振实而产生的石料之间的咬合力的作用而形成一根根直径约为70～110 cm的碎石桩桩体。碎石桩就其本质而言仍是地基的一部分, 但他又能起到桩的支承作用, 故而他与周围土体共同组成的地基为复合地基。碎石桩桩体是一种散粒体的粗颗粒料, 他具有良好的排水通道, 有利于地基土的排水固结。因此在软基处理中, 特别是具有高填土桥头等过渡路段, 为了减少地基土的变形, 提高地基土的承载力, 增强地基土的抗滑稳定能力, 采用碎石桩加固处理是较理想的方法之一。

3.4 粉喷桩法

粉喷桩是利用粉体喷射搅拌机械在钻成孔后, 借助压缩空气, 将水泥粉等固体材料以雾状喷人需加固的软土中, 经原位搅拌、压缩并吸收水分, 产生一系列物理化学反应, 使软土硬结, 形成整体性强、水稳定性好、强度较高的桩体, 与桩间一起形成复合地基, 从而提高路基强度。其特点是强度形成快、预压时间短、地基沉降量小。粉喷桩加固软基主要适用于高含水量、高压缩性的淤泥、淤泥质粘土及桥头软基的处理。有关试验表明, 一般含水量大于35%的软基宜选用粉喷桩。

4结束语

软土地基处理是一项复杂且技术性较高的工作, 在工程建设中有着重要的作用和地位。软土地基处理方法的选用一定要做到科学合理综合考虑;要做到因土质而异, 因地制宜、因时制宜, 不能千篇一律;要做到施工切实可行, 工程造价经济合理, 才能取得事半功倍的效果。

参考文献

[1]马小锋.浅谈软土地基处理方法[J].山西建筑, 2008, 34 (1) .

[2]杨山.浅谈高速公路地基沉降处理方法[J].中小企业管理与科技, 2009 (2) .

铁路施工软土地基处理研究 篇8

关键词：铁路,软土地基,处理技术

1 铁路地基特点

近年来, 随着技术的进步, 铁路建设进入黄金发展期, 同时铁路建设标准和工程质量要求也越来越高。铁路地基工程主要特点如下:地基结构:一般情况下, 铁路地基结构是轨道-基层-土地基结构。

控制变形:控制变形是地基设计的关键, 地基设计的目标是实现稳定和平坦的地基, 由于有碴轨道由散体材料构成, 稳定性差, 容易下沉, 导致不平坦, 属于残余变形。另外, 材料的刚度对变形也有很大的影响。列车-线路匹配:由于变形在所难免, 铁路修建完后, 还需要强化线路。车轮、轨道、道床和地基相互作用, 很容易出现变形问题, 因此, 需要综合考虑这些因素, 尤其是地基因素影响很大。

2 软土的成因类型及工程性质

软土是沉积形成的细粒土, 厚度在几米到几十米之间, 我国软土主要是湖相和海相沉积, 具有孔隙比大、低强度、高含水量和压缩性等特点。

1) 软土的成因类型。软土在我国分布范围广, 软土上修建地基容稳定性差, 且容易沉降, 使得影响铁路运行。软土空隙比e≥1.0、含水率大于液限、压缩性高、强度低。按照孔隙比及有机质含量, 软土可分为软粘性土、淤泥、淤泥质土、泥炭和泥炭质土。按照沉积环境, 软土可分为滨海沉积、湖泊沉积、河滩沉积和沼泽沉积。滨海沉积是与海浪岸流或潮汐形成的颗粒相混合, 极其松软, 透水性强, 容易压缩固结。湖泊沉积咸水和淡水盆地的沉积。沉积具有显著的层理, 含有粉砂, 结构松软, 厚度在10~25米。河滩沉积成层复杂, 厚度变化大, 分布不规则, 呈带状, 厚度不超过10米。沼泽沉积分布在地表水和地下水流动不畅的低洼地区, 主要是泥炭, 经常暴露在地表。

2) 软土工程性质。软土由于成因和环境的不同, 成层和粒度也有很大的区别, 使得工程性质也有将较大的差异。有时物理性质相似的软土, 工程性质区别较大。通过分析可以发现, 含水量高、孔隙比大、压缩系数高、抗剪强度低和渗透系数小是软土最显著的工程性质。概括如下:孔隙比大、含水量高:孔隙比是指单位体积土中孔隙体积与土颗粒所占体积之比, 孔隙比显示了土中孔隙数量和松密程度, 孔隙比越大, 土质越松, 越容易被压缩。含水量!w"是指单位体积土中水的重量ww与干土重量ws的比值, 即。含水量与液限wL呈正比, 含水量随着液限增而增加。压缩性高:压缩性随着液限和含水量的增加而增高, 松软土地基沉降量大就是因为松软土的高压缩性, 往往导致松软土上的建筑物出现明显的沉降和倾斜。与此同时, 松软土渗透性差, 孔隙水很难排出, 因此建筑物沉降达到稳定需要很长时间。强度低:松软土的抗剪强度低, 与加荷载速度和排水条件有很大关系, 这是因为土受到负荷后, 孔隙水容易排出, 使土固结, 从而加大抗剪强度。反之, 若在加负荷后, 马上剪切, 孔隙水不易排出, 使得强度不高。渗透性差:淤泥和淤泥质土的渗透系数很小, 一般在k=i×10-6~i×10-8cm/s, 因此, 需要很长的固结时间;在加荷前期孔隙水压力高, 不利于地基强度。建筑物建在松软土地基上, 五年后地基仍然不够稳定, 且每年沉降量仍大于1cm。

3 软土地基处理技术

软土地基的处理技术是根据土层性质确定的。若土层厚度薄, 可以采取浅层处理;若土层较厚, 可以采取排水固结法;若施工条件复杂, 可以使用水泥搅拌桩和粉喷桩等, 以此实现强化加固。路堤高于临界值, 必须对地基进行加固。加固方法大致有三种:改善结构, 人工地基和排水固结。

1) 改善结构。反压护道:反压护道在路堤两侧建立起反压作用的护道, 以防地基出现破坏, 是一种有效的地基稳定方法。而且护道容易施工, 不需要特殊的材料和机械, 适用于非耕作区。铺设土工合成材料:将土工材料铺设在路堤底部, 起柔性柴排作用。土工材料具有耐酸碱, 耐腐蚀和抗拉强度高等特性。根据工程需要采用不同的土工材料, 铺设土工材料于的路堤, 强度和韧性非常好, 使得上部的荷载均匀分布, 有效防止滑坡, 提高承载能力, 加强路堤的稳定性。

2) 人工地基。人工地基是指在软土地基内设置桩结构, 或选用性能好的土料替换地基土, 实现地基稳定。人工地基借助垫层、挤密、加速固结和加筋等达到密实强化作用, 主要有水泥搅拌桩、粉喷桩和碎石桩等。水泥搅拌桩处理技术:水泥搅拌桩通过向软土层中注入水泥浆液, 使得水泥土充分搅拌, 改善土质, 从而加固地基。该技术具有经济高效、无污染等优点, 在铁路工程中被广泛采用。粉喷桩处理技术:粉喷桩将粉体固化材料和压缩空气送到搅拌叶片, 叶片旋转使压缩空气压力快速下降, 使土和粉体固化材料充分混合。该技术可以有效减少侧向移动和沉降量, 填土快, 施工简单。碎石桩:碎石桩是碎石制成的加固桩, 通常也称为散体桩, 指无粘结强度的桩, 由散体桩和土构成的复合地基为散体桩复合地基。目前, 碎石桩、渣土桩和砂桩等散体桩复合地基应用非常广泛。

3) 排水固结。排水固结通过铺设砂垫层缩短孔隙水流动距离, 加快地基固结, 该技术可以有效提高地基承载能力, 增强路基稳定性。排水固结减少排出孔体积, 使地基固结变形, 主要有排水砂井、袋装砂井和堆载预压等方法。排水砂井:软土地基的孔隙水在荷载压力下逐渐排出, 孔隙水压力慢慢变小, 孔隙体积慢慢减少, 地基固结沉降增大强度。固结理论表明粘性土固结时间与排水距离的平方成正比。因此, 土层愈厚, 固结时间愈长。为了加快固结, 可以增加土层的排水通道, 缩短排水距离。袋装砂井:袋装砂井是向编织袋装入中粗砂, 置于地基孔内, 加快排水固结, 袋装砂井的直径根据施工工艺确定。袋装砂井的编织袋最好具有足够的透水性, 良好的抗老化和抗腐蚀, 且袋内的砂不易流失。

4 总结

随着地基处理技术的不断进步, 新的方法不断出现, 旧的方法不断被改进。但在实践过程中解决问题的同时也获得了不少经验。因此, 为了达到更好的软土地基处理效果, 提出几条软土地基处理过程中的建议:在施工过程中, 必须充分认识到各种软土地基加固原理, 以便根据加固原理进行有效的质量控制, 适当调节技术指标, 节约成本。加强软土地基处理技术学科研究, 需要国内外软土地基处理技术已有很多理论成果, 但准确性和确定性还有待提升。在实际软土地基处理过程时, 可以采用多种方法相结合, 往往能起到很好的效果。

参考文献

[1]王炳龙, 周顺华, 杨龙才.高速铁路软土路基工后沉降试验研究[J].同济大学学报, 2003.

楼房软土地基施工技术的处理措施 篇9

对淤泥、淤泥质土、泥炭土和粉土进行处理是深层水泥搅拌桩比较实用的方面, 在进行软基处理的过程中也是十分有效的方法之一。

1.1 试桩。

试桩的主要目的是为了确定最合适的施工参数, 例如:泵送压力、泵送时间、搅拌次数、下钻速度以、水泥浆的配置、搅拌机提升速度、复搅深度等等。

1.1.1 施工准备。

对于深层搅拌桩施工场地需要做的准备工作具有:事先整平场地;清除桩位处的障碍物或者废弃物:若场地存在低洼, 需要回填粘土, 切勿用杂土回填;对于水泥搅拌桩的选择最好是选用合格的32.5级普通硅酸盐袋装水泥;所用的水泥搅拌桩施工机械的性能必须良好且稳定, 监理工程师和项目经理部门在钻机开钻之前需进行审查和验收。

1.2 施工重点

1.2.1 工艺流程:

放样桩位;定位钻机;检查钻机;正循环钻进, 达到设计深度:将高压注浆泵打开;反循环提钻, 同时喷水泥浆;至基准面0.3m以下:在重复搅拌同时, 喷水泥浆直至设计深度;反循环提钻至地表;结束成桩;对新桩施工。

1.2.2 检验堵塞:

在水泥搅拌桩开钻前期, 施工人员需要对整个管道用水清洗.检查管道中有无堵塞现象, 待确定水排尽后继续下钻。

1.2.3 悬挂吊锤:

为了使水泥搅拌桩桩体的垂直度能够达到施工的要求, 可将吊锤悬挂在主机上, 按照吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等这一原则实施控制。

1.2.4 质量检查:

这主要是针对成型的搅拌桩而言, 质量检查的主要方面是水泥用量、水泥浆罐数、断浆现象、喷浆搅拌上升时间、及复搅次数等等。

1.2.5 搅拌配合比:

水泥配置时要对相关参数有效计算, 按照建筑材料的标准进行, 具体为水灰比0.45-0.50、水泥掺量12%、每米掺灰量46-25kg、高效减水剂0.5%。

1.2.6 二喷四搅:

二喷四搅工艺在水泥搅拌桩的施工中常常被采用。第一次下钻可带浆下钻, 堵管喷浆量控制在总量的1/2以下, 禁止带水下钻。保证在低档操作下进行下钻和提钻, 复搅需要适当提高一个档位。正常成桩时间在40min左右, 喷浆压力0.4MPa。

2 深层石灰搅拌桩

深层石灰搅拌桩的工作方法是在软土地基中对石灰和地基土实施强制搅拌且混合, 利用地基土和石灰之间的化学反应, 对地基土进行稳定加固, 从而达到提高强度的目的。在处理塑性指标较高的软粘土地基时也通常运用深层石灰搅拌桩, 如果具备的条件相同, 石灰作为固化剂处理的加固效果要好于水泥。

2.1 材料要求。

所选石灰必须经过细磨, 搅拌过程中要避免桩体中出现石灰聚集, 石灰最大粒径不得大于2mm。尽量选取纯净无杂质的石灰, 石灰中氧化钙和氧化镁的含量在8.5%以上, 氧化钙含量最好达到80%。石灰的储存期控制在3个月以内, 石灰的液性指数在70%。

2.2 施工准备。

若施工场地表层硬壳较薄, 应该采取铺填砂、砾石垫层的措施, 方便机械的移动和施钻;对钻机、粉体发送器、空气压缩机、搅拌钻头等合理配置;进行试验和测试得出地基土、灰土的物理力学或化学指标, 以最佳含灰量当成设计掺灰量;选择搅拌范围、桩长、截面及根数。

2.3 施工重点。

粉体搅拌法按照以下顺序进行:桩体对位、下钻、钻进、提升、结束提升。桩间距的初步选定要根据结构要求的承载力判断, 最终得出加固范围内搅拌桩的数量以及搅拌桩所占的面积。搅拌桩的排列为等边三角形或四方形, 桩径在0.5-1.5m之间, 桩距为1m。空压机的压力不宜过高, 风量不宜过大。在施工现场钻头提升距地面30-50cm时要停止喷粉, 避免溢出地面。

3 砂垫层和砂石垫层换填

砂垫层和砂石垫层属于软土层, 是由夯 (压) 实的砂或石垫层替换而而形成的, 其作用在于提高基础下地基强度和承载力, 降低沉降量, 对软土层的排水固结有良好的效杲, 该方法在当前的使用比较广泛。

3.1 材料要求。

对于砂垫层和砂石垫层的材料, 最好选择级配良好、质地坚硬的中砂、粗砂、砾砂、碎石、石屑。对于中、粗砂和砾砂地区不足的地方, 可选择细砂, 但要掺入一定数量的碎石或卵石, 按设计规定确定其掺量大小。需要注意的是所选砂石材料, 不得含有有机杂质。

3.2 施工准备。

在施工前需要对槽检验, 先清除浮土, 稳定基槽 (坑) 的边坡, 填实草地和两侧的孔洞、沟、井等。若地下水位高于基槽地面时, 可进行排水或降低地下水让基槽处无积水状态。对于人工级配的砂、石材料, 需拌合均匀, 铺填捣实。

3.3 施工要点

3.3.1 调整砂垫层和砂石垫层的底面在同一标高上, 若深度不同, 应按先深后浅的顺序施工。

3.3.2分段施工需要将接头处作成斜坡, 每层错开0.5-1.0m, 并充分捣实。采用碎石垫层应当防止基坑底面的表层软土出现局部破坏, 可在基坑底部铺一层砂, 用铺碎石垫层。

3.3.3 采用平振法、插振法、水撼法、夯实法、碾压法等铺设方法。平振法是用平板式振捣器来回振捣, 振捣次数根据相关要求而定。铺设厚度在200-250mm, 施工时含水量最好控制在15%-20%。插振法的插入间距是用插入式振捣器参照机械的振幅大小决定, 不能插入下卧粘性土层, 用砂填实插入振捣后留的孔洞。夯实法适用木夯或机械夯, 一夯压半夯后全面夯实。铺设厚度为150-200mm, 施工时最优含水量为8%-12%。

4 其它软土地基处理措施

除了上述提到的软土地基加固方法外, 还有振冲地基加固、碎石桩挤密加固地基等方法也能对软基进行处理。

4.1 振冲地基加固

4.1.1 机理:

振冲法的原理是采用振冲器强烈振动冲贯至土层深入达到加密松砂地基的效果, 或者将无凝聚性粗粒等填入软弱土层中, 使其强度大于周围土的桩柱, 从而增强地基强度。振冲法加固地基的优点有:施工简单, 加固质量高, 施工进程快, 适用范围广。

4.1.2 施工方法:

振冲地基加固的施工方法为连续填料, 在参照建设单位提供的控制桩测放施工桩位后, 用吊车将振冲器起吊, 并与桩位对准, 然后把设备起动, 即进行造孔。当造孔达到设计深度以上30-50cm时对孔清理。装载机自动发出信号连续填加石料, 吊车操作人员收到信号后起动振冲器, 对下段次密实, 持续到孔口成桩完毕。

4.2 碎石桩挤密加固

4.2.1 机理:

以振动或冲击的方法成孔为挤密桩, 成孔后向其中填入碎石, 并捣实成碎石挤密桩体。振动打桩机是挤密桩施工的主要工具。挤密桩的加固原理为:桩管打入地基后对土粒产生横向挤密作用, 当受到挤密功能的作用后造成土粒的移动, 让小颗粒填入道大颗粒的空隙, 彼此靠近后增强地基土的强度。

4.2.2 施工方法:

首先把振冲钢管就位, 工具采用履带式吊车。然后借助振冲的作用把钢管打到加固的深度8米, 再将碎石回填到孔内, 在振动时加水, 让碎石挤密, 并逐渐上提, 直至振密全孔。

5 结语

总而言之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, 本文以上介绍的只是工地常用的几种处理软土地基的方法, 具体施工还要根据工地的实际情况来选用, 有时几种方法可以交替或一起使用。

参考文献

软土地基处理施工技术 篇10

水泥搅拌桩施工技术诞生于20世纪70年代初由日本与瑞典开发成功, 该技术进一步的发展和应用, 进而使该施工方法成为一项非常成熟的技术。在我国应用深层搅拌法处理软弱地基已有20多年的历史了。近几年深层搅拌桩施工法在沿海地区的高等级公路、铁路、隧道、市政设施以及建筑基础工程中广泛的应用。但是, 由于施工设备简陋、施工方法不规范、质量管理差等原因造成了工程质量事故平繁发生。本文从目前软土地基处理水泥搅拌桩施工的现状出发, 有针对性的从设备、管理从施工方法、施工工艺、现场管理与质量检测等几个方面提出了技术改进的建议。

1 软基处理水泥搅拌桩施工的现状

搅拌混合试验表明, 搅拌桩的现场强度与水泥和土的混合均匀度有密切的关系, 混合均匀度越好, 强度就越高。混合均匀度主要由施工设备和施工工艺来决定, 下面就从施工设备、工艺等方面对我国水泥土搅拌桩施工技术的现状进行分析。

1.1 施工设备

1.1.1 钻头设计简陋

目前多数地区所用的水泥土搅拌桩施工设备极其简陋, 其钻头设计简单。钻头上的搅拌叶片为2层, 出浆口布置在搅拌轴上, 在第一层旋转叶片处, 离钻头前端较近。喷浆搅拌, 浆液多集中在喷浆口的桩轴附近, 叶片外缘缺浆, 形成水泥浆富集。

1.1.2 钻头材质差

水泥土搅拌桩施工设备的钻头多为废旧的铸铁制成, 材质较差。使用专业厂家生产的钻头少, 多为施工人员自己现场制作的。在旋转下钻过程中磨损很大, 尤其是搅拌叶片上的拨土筋, 一般施工数百米左右的桩就会磨损掉的。

1.1.3 钻杆向下旋转动力不足

目前我国使用的水泥土搅拌桩施工设备的电机功率较低。搅拌下沉主要是靠下部叶片上的拨土筋拨土, 以及马达的自重, 没有向下的驱动力, 这样就使得搅拌桩的搅拌深度不够。而且遇到软弱土体等较复杂的工程地质条件时, 往往在下沉的过程中钻进困难。国内搅拌桩加固深度一般在12m左右, 超长的搅拌桩利用目前的设备施工, 下钻动力不足使桩的质量难以保证。

1.2 施工工艺

水泥搅拌桩采用的施工工艺均为二搅二喷。二搅二喷的工艺流程为:钻机就位→检验、调整钻机→正循环钻进至设计深度→打开高压注浆泵 (预喷持续30秒) →反循环提钻并喷水泥浆 (提升速度为0.6米/每分钟左右) →上升至工作基准面以下30厘米至50厘米 (持搅30秒) →正循环复搅并喷浆下沉→到底部喷浆停止→反循环提钻至地面 (提升速度为0.7米/每分) →成桩结束→施工下一颗桩→清桩头验桩。

大部分施工企业没有按照各不同的地质情况科学合理的选择施工速度, 而是采用了传统的施工工艺控制施工速度, 因此下沉速度、喷浆时的提升速度、反循环提钻速度都是影响搅拌桩质量的主要因素。

1.3 施工管理混乱

目前我国水泥土搅拌桩施工管理非常混乱。搅拌桩的施工多为个体企业, 个体企业的负责人并不懂搅拌桩的施工工艺, 在施工管理上往往依靠聘请技术指导来负责现场施工。随着现代科学技术的发展, 施工技术要求的提高, 目前大多数搅拌桩设备落后, 个体企业老板不愿意投入财力进行设备技术更新, 直接造成了我国施工技术与国外先进技术的差距。

1.4 桩质量不能保证

施工设备的简陋直接导致了水泥土搅拌桩的质量不合格。在国内很多用搅拌桩加固地基的实例中发现, 质量不合格的搅拌桩桩身常存有严重的水泥富集块, 而有的部位则很少有水泥浆。国内外搅拌桩实践表明:搅拌桩的现场水泥土强度与水泥和土搅拌的均匀程度密切相关。

2 技术改进措施

2.1 施工设备的改进

目前普遍觉得水泥搅拌桩施工困难, 桩的质量较难控制。为了改善这种局面, 首先要改进目前的施工设备。可以引进国外的施工设备, 也可以自行研制开发。例如可以增大电机功率, 改进钻头等, 这都是非常有效的方法。我国许多施工设备的功率为恒定, 那么对搅拌机钻头的改进则显得更为重要。目前国内的部分科技工作者已经对设备做了部分改进。例如中国专利申请号200510110430.X, 发明名称:带有固定叶片的深层搅拌桩搅拌头;专利申请号200510111797.3, 发明名称:带扩散防止板及两喷浆口的深层旋喷搅拌头。

2.2 施工工艺的改进

为了在保证桩身质量的前提下, 加快施工进度, 就必须对施工工艺进行改进。传统的施工工艺是按照20世纪80年代的设计规范沿用至今的。当今社会经济飞速发展, 人们更加注重效率。我国目前也提出了对施工方法的一些改进措施。例如, 专利申请号200510111798.8, 名称:带有扩散防止板的深层旋喷搅拌桩的施工方法。这些新技术、新工艺及新发明应尽早推广应用到工程实践中去。

2.3 改善设计施工管理

目前国内普遍认为水泥土搅拌桩加固地基施工周期短, 效率高, 施工工艺简单, 费用低廉等特点。但实际上现场施工人员普遍觉得水泥土搅拌桩施工困难, 尤其是遇到高含水量的软弱土层, 例如连盐高速公路部分路段在7m以下的亚粘土层, 水泥土搅拌桩施工钻进困难。施工进度缓慢, 且桩质量难以控制。由此可见, 设计人员的构想与现场施工人员实际操作往往脱节。要改变这一现状, 应使设计人员多到施工现场了解施工状况, 而不是完全照搬设计规范。水泥土搅拌桩施工在国内有多位个体企业, 要增加企业负责人对国外先进施工机械与国内新发明的了解。从长远的经济效益来考虑, 促使他们投入改进设备的资金。

2.4 改进桩身质量检测方法

对于以深层搅拌法或旋喷法施工的水泥土搅拌桩现场质量检测, 根据国家规范JGJ790-2002建筑地基处理技术规范应在现场进行轻型动力触探、钻孔取芯、吊桩载荷试验, 费时费力也不经济, 最后也不能对搅拌混合体的整体质量做出客观有效的评价。针对现有检测方法的不足, 可以建立现场强度与室内混合强度的数据库, 改进检测方法, 例如发明专利:基于混合均匀度的深层搅拌混合土的现场检测方法。

3 结论

3.1 我国现有深层搅拌的工程实践中, 许多地

方施工设备简陋, 遇到复杂地质条件, 施工困难且质量难以保证。要解决这些问题, 必须对落后的施工设备进行改进。改进施工工艺, 加强现场质量管理。

3.2 提高施工企业负责人对改进设备带来的长远经济效益认识, 以促使他们投入资金引进和改良施工设备。

3.3 应尽早将新的技术发明推广应用到实践

中去, 目前我国普遍现象是工程实践与新发明技术脱节。国家相关管理部门应制订政策, 激励应用新发明技术的企业。

参考文献

[1]朱志勤.深层搅拌法处理软基在高速公路工程中的应用[J].广西交通科技, 2001, 26 (4) :33-34.

[2]刘建华, 胡晓东.水泥深层搅拌桩在高速公路软基处理中的应用[J].湖南交通科技, 2003, 1.

软土地基处理施工技术 篇11

【关键词】工程施工；软土地基；技术；处理；

1.软土地基概述

所谓软土，即部分地区由于人类社会活动或自然地质运动而形成的水下沉积物现象，如淤泥、泥炭、泥质粉土等饱和性黏土。这种软土在我国分布较为集中，其主要分布于沿海、平原、湖泊等周边地区。这种软土由于其物理构成和性质的特点，其也就自然的具有含水量高、压缩性大、承载力低，渗透能力弱等显著的特点，这在建筑工程施工过程中对工程质量较易产生一定的难度和影响，较易使建筑发生沉降、坍塌等情况。

由于软土地基所具有的上述特点，作为建筑行业的从业人员就要提高认识，准确把握软土地基的构成、分布、勘探和施工等各个方面的工作，严格按照建筑施工的相关要求进行施工碾压、填土，尽最大限度的克服这种软土地基的天然缺陷，通过对地基的加固和强化提高建筑物的稳定性，从而减少建筑因地质特点发生沉降和坍塌的可能性，尽可能的保证建筑的安全可靠。

2.软土地基施工需注意的问题

由于这种软土地基所具有的特殊性质和特点，这在客观上就要求我们在进行建筑施工中的软土地基处理时必须要对相关的事项加以注意，把握好软土地基处理过程中的难点和重点，从而使建筑质量得到保障。综合而言，建筑工程软土地基的处理中要注重三个方面，即一是软土的强度和稳定性问题；二是土质沉降和变形问题，三是地基土液化问题。在日常的施工过程中可在处理软土地基时利用置换、夯实、固结、加筋等多种方法去改善软土地基的工程性质，使其所具有的劣势得到弥补，从而更好的满足建筑工程的需要。另外，在处理软土地基之前，还要结合建筑施工所在地区的实际情况，对当地的土质进行详细的、科学的勘察，如地质调查、物探、钻探、室内试验、原位测试、开挖试坑等，从相关的调查和勘探中分析软土的物理和力学参数，从而对软土地基处理方案的设计和施工监测提供准确、可靠的参考和支撑。

3.建筑工程软土地基处理技术研究

由于软土地基具有无稳定性和易变性的特点，随着时间和空间的推移其原本的特性也会不断的产生变化。因而，在处理软土地基时，相关的建筑行业从业人员要从调查、观测、调整等多方面入手，结合地质特点、环境因素、建筑规模等多方面综合考虑，进而选择最优的处理方案。一般来说，建筑工程软土地基处理技术有以下几种。

3.1 垫层技术

所谓垫层，即根据所处地区的地质情况等因素，将地基下面一定范围或深度的软土挖掉，并随之用砂石、石灰土、矿渣、煤渣等强度较高、稳定性较好、承载力较强的材料进行替换。一般来说，这种垫层技术所适用的软土厚度一般需小于3米，由于处理技术难度较低，因而被较为广泛的应用于各类地形中。在施工过程中采用这种垫层技术时，一方面要保证垫层的底面平整，保证垫层结实；另一方面要选用良好的垫层材料，将基坑的尘土和积水进行彻底的清除，使垫层物充分发挥其强度和承载力。

3.2 粒料桩技术

粒料桩处理技术可以说是在垫层技术上逐渐演变而来的一种软土地基处理技术。这种技术一般采用碎石、砂砾等较为强度较高的材料做成直径较大的桩体，与此同时再使用专业的机械和设备制造出结实、稳固的复合地基，从而提高地基的稳定性和承载力，对建筑的整个地基起到明显的支撑作用。一般来说，在采用这种粒料桩处理技术时，要考虑到桩体和地基坑内土地的兼容性，将桩体以及地基土地的置换率和桩土承载力等相关因素进行综合、准确的计算和测量。同时，桩料的粒料采用方面要尽量选择多样化的粒料，保证粒料的最大粒径不超过5厘米，含泥量不能超过百分之五。

3.3 深层拌和技术

深层拌和技术是通过将石灰、水泥等固结材料注入软土地基中，发挥固结材料的凝聚和粘合作用，进而对柱体进行加固，提高地基承载力和建筑强度。值得一提的是，深层拌和技术根据拌和方法和地质特点的的不同又可细分为泥浆拌和、粉状拌和、水泥砂浆喷射等等。一般来说，根据我国大部分软土地区的特点来说，深层水泥搅拌桩和深层石灰搅拌桩在深层拌和技术中采用较为普遍。这两种深层拌和技术即通过采用水泥、石灰等固结材料使软土不断的凝聚和加固，提高其强度和承载力。其中，由于水泥和石灰的不同的物理、化学特性，深层水泥搅拌桩较适用于淤泥、泥炭土、粉土类软土地基的处理中。而深层石灰搅拌桩则较适用于能难凝结和加固的软性粘土地基的施工处理中。

3.4 静立排水技术

除了上述的幾种软土地基处理方法之外，要保证建筑地基的质量，做好地基的排水工作同样重要。所谓静立排水就是通过建立综合的地基排水系统，将地基表面积水、降水等排放干净，避免其在建筑地基表面长期积存从而对地基造成削弱强度和承载力的情况出现。一般来说，可在建筑地基中可设置缝隙式圆形集水管，在一定的距离内安置检查井、泄水口等设施，一方面对其进行混凝土浇筑，另一方面保证其与横向排水管相连接，以达到排放地基表面降水的作用，同时防止建筑地基因长期受多余积水侵蚀而塌陷，减少因软土地基沉降而造成建筑坍塌。

4.结语

我国的土地面积较广，地质类型也相对复杂多样，对我国的建筑行业的从业人员来说，我们要清楚地认识到土地类型和性质远不止软土地基这一种，而处理软土地基的技术也远不止上述的这些。因而，在我们实际的施工和应用这些技术时，最关键的就是要结合不同地区的地质、地形情况，这样才能够发挥不同地质地形处理技术的作用，最大限度的提高土地利用率，转不利因素为有力条件，从而更好的满足建筑工程施工的需要。

参考文献：

[1] 席霞，《试论水利工程项目软土地基处理技术》，[J]，山西建筑，2012（12）

[2]侯孝荣，《水利工程施工中几种软土地基处理方法》，[J]，江西建材，2012（04）

[3]许伟坤，《基于袋装砂井预压法的海边软土地基处理技术研究》，科技资讯，2009（02）

[4]吕永武，尹志友，姬伦，《水利施工中软土地基处理技术的研究》，建材与装饰，2013（9）

软土地基处理施工技术 篇12

在我国很多地区都分布着不同类型的软土,其主要特点是地基承载力低,荷载作用下变形较大。这种地质条件给公路工程建设带来一定的困难。为了解决软土地基对施工的影响,我们必须对软土地基的性质和特点加以了解。

软土具有以下特点:

(1)含水量较高、孔隙比较大。其天然含水率30%~70%,孔隙比1.0~1.9。(2)渗透性小。一般渗透系数在(10-7~10-8cm/s)之间。(3)压缩性较高。压缩系数为0.005~0.02。(4)抗剪强度低。软土天然排水抗剪强度一般小于20k Pa,其快剪黏聚力在10k Pa,快剪内摩擦角为0~5°。(5)触变性,流变性显著。

某公路改扩建工程,桩号为K1+15~K3+80,全长2.65km。沥青混凝土路面,路基宽度25m,双向4车道,荷载等级为公路一级。其中K2+50~K3+20段地基由于软弱土厚度较大,土质软弱,埋深浅,承载能力和抗剪能力相对薄弱,容易触变,沉降较大,需进行软基处理。根据以往经验,参考相关类似工程,本工程采用强夯法进行软基处理。

强夯法是使用吊升设备将很重的锤(质量为80~400k N),反复起吊至较大高度(一般为10~40m)后,使其自由落下,产生的巨大冲击能量和振动能量(一般为800~400k N·m,最大可达8000k N·m)作用于地基,给地基以冲击和振动,从而在一定范围内使地基的压缩性降低,强度提高。

本段路基强夯面积为50138.00平方米,设计要求路床以下深度范围内应达到的容许承载力:0.0~1.0米,强度要求≥250k Pa;1.0~2.0米,强度要求≥220k Pa;2.0~3.0米,强度要求≥180k Pa;3.0~4.0米,强度要求≥150k Pa;加固后的道路地基回弹模量应大于30MPa。

1 施工准备

1.1 施工机具:

强夯机具应符合设计要求。起重机械:选用起重能力100T的履带式起重机2台,并设有安全装置,以防止夯击时臂杆后仰。夯锤:锤重20t,其底面形式为圆形,锤底直径1.5m。锤底面积宜按土的性质确定。夯锤的底面宜对称设置若干个与其顶面贯通的排气孔,孔径可取250~300mm。自动脱钩装置:要求有足够强度,起吊时不产生滑钩;脱钩灵活,能保持夯锤平稳下落,挂钩方便、迅速。

1.2 施工场地:

场地已整平,机械设备进出场道路已修好。表面松散土层已经预压。雨期施工周边已挖好排水沟,防止场地表面积水。

2 施工方法

2.1 试夯。

施工前需进行试夯,首先进行地质勘探,探孔4~6个,其中标准贯入试验孔为3个。试夯过程中做好现场测试和记录。基本测试项目有夯点高程、夯墩周围隆起量、振动影响范围、夯击次数、夯击遍数等,试夯结束一周后,进行夯后测试如果加固效果不能满足设计要求,则需调整夯击参数,重新试夯,直至参数符合为止。

2.2 点夯实际施工参数:

(1)点夯分三批,第一批点夯击能为2000k N·m,第二批点夯击能为2500k N·m,第三批点夯击能为2500k N·m。(2)点夯夯击均应满足最后两击的平均夯沉量小于50mm,夯坑周围地面不应发生过大的隆起,不因夯坑过深而发生提锤困难等条件。(3)夯点布置:边长4.5m正方形布置。(4)点夯夯击方式:三遍点夯,采用隔行不隔点方式。两遍间隔时间根据实测孔隙水压力消散情况确定。

2.3 满夯实际施工参数:

(1)满夯夯击能1000k N·m。(2)满夯夯击次数:每点三击。(3)满夯夯击方式:对场地进行全面积满夯,夯印搭接不小于锤底面积的1/4。

满夯完成后,进行地基承载力检验。报送监理工程师审批。

2.4 施工操作要点。

(1)强夯施工场地应平整并能承受夯击机械荷载,施工前必须清除所有障碍物及地下管线。(2)强夯机械必须符合夯锤起吊重量和提升高度要求,并设置安全装置,防止夯击时起重机臂杆在突然卸重时发生后倾和减少臂杆的振动。安全装置一般采用在臂杆的顶部用两根钢丝绳锚系到起重机前方的推土机。不进行强夯施工时,推土机可作平整场地用。(3)每夯击一遍后,应测量场地平均下沉量,然后用土将夯坑填平,方可进行下一遍夯实,施工平均下沉量必须符合设计要求。(4)强夯时,首先应检验夯锤是否处于中心,若有偏心时,应采取在锤边焊钢板或增减混混凝土等办法使其平衡,防止夯坑倾斜。夯击时,落锤应保持平稳,夯位正确。若错位或坑底倾斜度过大,应及时用砂土将夯坑整平,予以补夯方可进行下一道工序。(5)强夯时,会对地基及周围建筑物产生一定的振动,夯击点宜距现有建筑物15m以上,如间距不足,可在夯点与建筑物之间开挖隔振沟带,其沟深要超过建筑物的基础深度,并有足够的长度,或把强夯场地包围起来。

2.5 雨季强夯施工措施。

(1)强夯施工宜在干旱季节进行。在雨季施工时应采取措施防止场地积水,导致土质变软,以致出现挤出现象,降低强夯效果。(2)对强夯的区域及时进行表面碾压。(3)履带式起重机在雨后强夯时,严禁在未经夯实的虚土上或低洼处作业,同时应进行试吊,将夯锤吊离地面1m左右往返起落数次,确定稳妥后,方可正式强夯。

2.6 质量检验。

(1)检查施工过程中的各项和测试数据和施工记录,不符合设计要求时应补夯或采取其他有效措施。(2)强夯处理后的地基竣工验收承载力检验,应在施工结束后间隔一定时间方能进行,对于碎石土和砂土地基,其间隔时间可取7~14d;粉土和粘性土地基可取14~28d。(3)竣工验收承载力检验的数量,应根据场地复杂程度和建筑物的重要性确定,每个地基的载荷试验检验点不应少于3点;对于复杂场地地基应增加检验点数。

3 结束语

通过工程实践,我们认识到在多种软土地基处理方法中强夯法具有设备简单,施工速度快,质量高,简便易行等优点,是一种有效的处理软土地基的方法,值得推广使用。

摘要：软土地基的处理是公路施工中经常遇到的情况,本文通过工程实例介绍了了强夯法在软土地基处理中的应用。

关键词：软土地基,强夯,应用

参考文献

[1]黄意峰.论公路软土路基的处理[J].民营科技,2009(7).