软土地基处理硕士论文

软土地基处理硕士论文（共12篇）（共12篇）

1.软土地基处理硕士论文 篇一

一.软弱地基的种类及常见的处理方法

软弱地基的种类很多，按成因一般可分为人工填土类地基；海相、河流相和湖相沉积而成的含淤质粘土类地基；各种山前冲积、洪积相所形成的夹卵石、漂石的粘土类地基。复杂的成因造成了它们在物理力学性能上的复杂性，它们的共同特点是承载力低、压缩性高。目前对厚度较大的软弱地基一般采用各类钢筋混凝土桩进行处理，对含水量和孔隙比较大的软弱地基一般采用砂桩、石灰桩，化学灌浆或堆载预压等方法处理。各种处理方法都有较强的针对性，处理方法选择是否合理，直接影响到建筑物的设计是否安全和节约。在实际工程中，松木桩处理软弱地基的问题较少提及，笔者认为在条件许可的情况下采用短木桩处理某些软弱地基不仅施工较为便捷，而且费用也较为经济合理。二.用松木桩处理地基的实例

在实际工程中软弱地基普遍存在，对于一些层数较低、荷载较轻的建筑物地基或遇局部暗塘的情况，大多是采用松木桩处理地基的。下面就１１０ＫＶ鹿山变电所主控楼的地基处理作一简要介绍。（１）工程的地质概况

该工程位于鹿山附近，建筑面积６５０m２，两层全框架结构。地质剖面自上而下由杂填土、淤质粘土、含淤质砾砂卵石、粉质粘土及粘土构成。

淤质粘土呈软塑状，下部的含淤质砾砂卵石呈中密状，是较为理想的持力层。持力层的实际埋深约４米。当时曾考虑用砼短桩或换土垫层法处理，经技术经济比较确定了松木桩的处理方案。（２）松木桩的设计计算

在设计中短木桩用作挤密桩时可按下式设计： Ｓ=0.95d√(1+ e０)／(e０-e１)

n=Ａ/ＡＰ Ｓ――桩的间距（m）d――桩径（m）

e０――挤密前土的天然孔隙比

e１――挤密后作要求达到的孔隙比，可按地基所需的承载力设计值再根据《建筑地基基础设计规范》附录五附表５－３或５－４确定 n――每m２桩的根数

Ａ――每m２地基所需挤密桩面积，Ａ=(e０-e１)/(1+ e０)ＡＰ――单桩横截面积（m２）

在设计中，当桩端有硬壳层存在时，可作为端承桩，按下式计算： Ｐa=Ψα[σ]A-----------------(a)Ｐa――单桩承载力

Ψ―――纵向弯曲系数，与桩间土质有关，一般可取１ α―――桩材料的应力折减系数，木桩取0.5 [σ]――桩材料的容许压力，kＰa

本实例中柱下独立基础附加应力及自重总值为950KN。选③层为桩端持力层，地基土的容许承载力经综合分析后取值130kPa，基础埋深１.5米，经计算基础尺寸为2.6*2.9m2。持力层埋藏较浅，因而采用端承桩设计。根据（a）式，当以松木为材料，桩直径为15cm时，[σ]为2773.4kPa

Ｐa=1*0.5*2773.4*(0.15/2)2*π=24.5KN/根 每平方米所需桩数为

n=950/(2.6*2.9*24.5)=5.14根／m2 实取５根／m2 该工程的桩基底面积为210m2，所需桩数: 210*5=1050根

桩的布置按梅花形： 全部打桩完毕后，在桩顶面铺设20cm厚片石灌石子，加以夯实，然后再做基础。（３）经济效果分析

软弱地基的松木桩处理技术

根据建筑预算定额，φ15cm的松木桩2.5m长每根桩工料费为15元／根，总费用1050*15=1.575万元。若用12cm*12cm混凝土预制短桩约需5.1万元；若用换土垫层则需2.4万元，并且因地下水位较高，换土施工难度很大。显然用松木桩方案为首选。该工程1999年5月竣工两年多来，通过使用和观测证明，结构稳定安全。

三.松木桩处理软弱地基的适应条件

根据笔者在软土地基上工程建设的实践经验，软土地基的设计之前必须认真进行工程地质勘察和土工试验。只有查清土层和土质的情况，才能正确地进行设计和施工；再者，必须从场地的土层和土质的特点出发，对地基与基础的结构、施工及使用等方面进行综合考虑，通过方案比较、合理地选择地基处理方案。一般软土厚度小于5m时较为适宜用松木桩处理，为了便于打桩，桩长不宜超过4m。作端承桩时，为了保证桩尖能进入持力层，上部可先开挖至基础的埋深后再打桩。桩的材料必须用松木，因松木含有丰富的松脂，这些松脂能很好地防止地下水和细菌对其的腐蚀，价格也较为便宜。松木桩适宜在地下水以下工作，对于地下水位变化幅度较大或地下水具有较强腐蚀性的地区，不宜使用松木桩。

实践证明，短木桩处理软弱地基时，有施工方便、经济效益明显的优点，它可避免大量的土方开挖，因而在松木资源较为丰富的地区，用松木桩处理软弱地基在经济和技术上是可行的，它不失为一种处理软弱地基的有效手段。

2.软土地基处理硕士论文 篇二

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].

3.浅谈软土地基的处理 篇三

关键词:软土地基 喷粉桩法 路堤失稳 换土垫层法

引言

在我国沿江、沿湖、沿海等处广泛分布着软土，而这些地区一般又是经济发达地区，对公路交通需要迫切，尤其要发展高速公路。因而在高路堤、大型桥梁，大量的涵洞、通道处软土都给它们带来不同程度的危害。如路基的滑移，开裂，路面起伏不平，桥涵通道等人工构造物处的跳车颠簸而使这些地区的公路建设者感到非常棘手，要花大量人力、物力、财力和时间，去进行勘察、测试、设计、科研和施工。若处理不好将会带来极大的资源浪费。

1 软土及软土地基

1.1 软土

软土是指滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土。具有天然含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特点。

1.2 软土地基

我国公路行业规范对软土地基未作定义。日本高等级公路设计规范将其定义为:主要由粘土和粉土等细微颗粒含量多的松软土、孔隙大的有机质土、泥炭以及松散砂等土层构成。地下水位高，其上的填方及构造物稳定性差且发生沉降的地基。日本规范还对软土地基做了分类，提出了类型概略判断标准。在给出软土地基定义时指出:软土地基不能简单地只按地基条件确定，因填方形状及施工状况而异，有必要在充分研究填方及构造物的种类、形式、规模、地基特性的基础上，判断是否应按软土地基处理[1]。

2 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。

3 处理软土地基的方法

3.1 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。

3.2 振密、挤密法

振密、挤密法的原理是采用一定的手段，通过振动、挤压使地基土体孔隙比减小，强度提高，达到地基处理的目的。

4 喷粉桩法在软土路基施工中的应用

4.1 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。

4.2 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。

4.3 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桩长范圍内，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。

5 结语

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。

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.

4.公路路基软土地基的处理方法论文 篇四

[摘要]近年来,随着高等级公路建设的迅速发展,不可避免会遇到软土地基的处理问题,文章着重介绍了软土路基的成因、变形特点、处理方法比选、施工工艺,探讨了软土路基处理应遵循的原则和要求,以供同行参考。

[关键词]路基 软土地基 成因 变性特点 处理方法

一、软土路基成因

所谓软土,比规范中的定义广泛,包括强度达不到设计要求的湿粘土。路基强度及稳定性与路基干湿状态密切相关。路基干湿状态是由土中含水量的高低决定的,而含水量的高低取决于各种湿源的作用和延续时间。由于路面宽、路基低、排水设施不全或失效,使得雨水和生活污水向路基内渗透、地下水位升高,路基长期处于潮湿状态,加上土的水稳定性差等原因,导致路基软化。

二、软弱地基变形特点

为了更好地解决上述问题,就必须要弄清楚软弱地基的变形特点。它主要有三大特点:变形量大;压缩稳定所需的时间长;侧向变形比一般的土体大。变形量大:软弱土体主要指淤泥或淤质土,其自身的含水量较大,水份不易自流出来;压缩稳定所需的时间长:软土主要以粘粒为主,尽管孔隙比大,但单个孔隙教细,孔中的水很难流动,透水教低,饱和土受荷载作用后,水不能尽快排出,变形也只能慢慢进行,其变形过程要持续数年或数十年;侧向变形:比一般土体大,而且侧向变形与竖向变形之比在相同条件下比一般土体大。

三、软弱地基处理方法

在了解软土的三大特点之后,结合平日的实际施工情况,重点介绍几种软弱地基的处理方法,供有关技术人员参考。下面重点介绍前几种的适用范围、施工方法和作用。

1.抛石挤淤

适用范围:路基位于水塘、鱼塘、藕田、泥砂、流砂或不易抽干水或无法挖除淤泥或淤泥较深或水不能自流的地方。

处理方法:在其上面直接抛填大块径不易被水侵泡软化的石块,石块块径控制在50-80cm之间,并在大块石缝隙内填筑20―50cm的不易被水侵软化的小块石,抛填高度控制在常水位以上50cm左右,铺平后,用轮式压路机或拖式压路机振动压实,直到淤泥被挤出路基坡脚外,没有明显的再下沉现象为止;如果抛填深度较深,一定要分层抛填压实,其每层厚度控制在50―80cm,整段处理完后,在其上面铺一层10cm厚的碎石有必要时加铺一层土工格栅,再进行填筑土石方。并把此过程称为路基的原地面处理。

作用:由于抛填了大块径的石块,可将路基底的大部分淤泥挤出,在路基底部形成一个坚硬的骨架结构,并在大石块间填筑了小的石块,通过压路机振动碾压,石块与石块间嵌固的更紧,整体承受荷载的能力增强,对今后承受路堤的整体压力能起到很好的作用。

2. 敷设盲沟

适用范围:一般水田或淤泥深度在2米以下的稻田或不易自流干水的地方。

作用:通过敷设盲沟,能大大降低土体的水位,能将土体内的大量水分排入盲沟,并通过盲沟排出路基以外,并通过日晒,使土体达到比较干的状态。

盲沟的结构形式有两种:矩形盲沟和梯形盲沟。

处理方法:首先沿公路横向每10米间距用人工或机具挖成矩形沟或梯形沟,对软土层在1.5米以上的采用150w150cm的盲沟;对软土层在1.5米以下的可根据情况采用其他几种形式。其次,沿公路纵向设置纵向盲沟,其间距控制在10米左右;第三,在挖好的盲沟中填充块径在30―50cm的不易被水泡软化的石块,填满后在其上面铺设10cm的碎石,并在碎石上铺一层土工布,防止盲沟内水上溢,防止土尘下漏,堵塞盲沟,影响排水效果;第四,在上面回填一层土石混和料,摊平压实直至合格。把此过程称为路基原地面处理。 3.换填软土

适用范围:路堤填方高度小于3米且软土层不厚,一般软土层厚度在1.5米以内的软土地基段。

处理方法:将深度在1.5米以内的软土挖掉运往弃土场堆放或倾倒,然后利用挖方出来的好料或从借土场取来的好料进行分层回填压实直至合格。施工时要特别注意天气的变化,要求每个换填段必须在同一个工作日完成,对面积大或长度长的段落要求必须分段进行换填,否则未完成遇雨将全功尽弃。同样将此过程称为路基的原地面处理。

作用:通过换填好的填方材料,经过压实达到路基基底的承载力要求,能有效承受车辆荷载的作用力和路堤的自重,是最简单的施工方法。

4.碎石桩

适用范围:软土深度在15米以内且路基处于高填方地段。

作用:(1)挤密作用,对土体产生两个方向的横向挤压力。一个是成桩过程中沉管对周围土层产生较大的`横向挤压力;另一个是在填入孔内碎石振动挤压时对土体周围产生的横向挤压力,使桩周围的孔隙减小,增加密实度;(2)消散孔隙水,加快地基固结。碎石桩的材料可使桩因土体的渗透能力高出很多的优势,能形成竖向排水管,让土体内的水排出地面,排出路基外,加快路基排水固结。

施工方法:

(1)碎石桩的几大控制指标:

平面位置――应按正三角形或梅化形部置

桩的直径――多数采用50-100cm

桩的长度――其长度不能大于15米

桩的部置范围――一般不少于路基款度的1.2倍

(2)用于碎石桩径相同或接近的钻孔机按照事先部置好的位置进行钻孔,并清除孔内的泥浆或水,边倒入碎石边进行振动使碎石达到密实;

(3)在碎石顶设置一层30-50cm的碎石垫层,使附加应力合理地传递到复合地基上。

由于此种施工较为复杂,且费用较高,在软土地基处理中较少应用,而多用于涵洞的软弱地基处理上。

5.软土地基处理硕士论文 篇五

强夯法是将100～400kN的重锤，最重达kN，以6～40m的落距落下给地基以冲击和振动，从而达到提高地基强度，降低其压缩性，改善土的振动液化条件等目的。不同的建筑物夯击点位置不同，对某些基础面积较大的建筑物，夯击点可按等边三角形或正方形布置。

关键词：

强夯法，夯击点

强夯法是将100～400kN的重锤，最重达2000kN，以6～40m的落距落下给地基以冲击和振动，从而达到提高地基强度，降低其压缩性，改善土的振动液化条件等目的。可用于加固各类砂性土、粉土、一般粘性土、人工填土，以及大块碎石类土以及建筑、生活垃圾或工业废料等组成的杂填土。单层8000kN・m高能级强夯处理深度达12m，多层强夯处理深度可达24～54m，一般能量强夯处理深度在6―8m。地基经强夯处理后，可明显提高地基承载力、压缩模量，减少孔隙比，降低压缩系数，消除湿陷性，膨胀性，防止振动液化。强夯机具主要为履带式起重机，当起吊能力有限时可辅以龙门式起落架或其它设施，加上自动脱钩装置，施工机具简单。一般的强夯处理是对原状土施加能量，无需添加建筑材料，节省材料。

1、夯击点布置

不同的建筑物夯击点位置不同，对某些基础面积较大的建筑物，夯击点可按等边三角形或正方形布置；对办公楼和住宅建筑，夯击点可根据承重墙位置采用等腰三角形布点；对工业厂房夯击点可根据柱网来布置。强夯处理范围应大于建筑物基础范围，对一般建筑物，每边超出基础边缘的宽度宜为设计处理深度的1/2～2/3，并不宜小于3m。为有效加固深层土，加大土的密实度，强夯常需分遍夯击。由于夯点需要一定距离，使夯击时夯坑产生冲剪，在夯坑底形成一挤压加固，为使所产生的挤压力受周围土约束，侧面不隆起，因此侧面应有一定间距的不扰动土。不能像重夯采用一夯挨一夯，夯击时侧面土为扰动土，易隆起，减少锤底的挤密作用。由于夯点间距大，夯点间需增设夯点以加固未挤密土，故需增加遍数。对饱和粗粒土，当需要夯坑深度大时，或积水，或涌土需填粒料，为便于操作而分遍夯击。对饱和细粒土，由于存在单遍饱和夯击能，每遍夯后需孔压消散，气泡回弹，可二次压密、挤密，因此对同一夯点需分遍夯击。在实际操作中，我们常采用先高能量大间距加固深层，根据需要对同一批夯点夯击，然后再逐个夯击另一批夯点，若对所有的夯点都先夯一遍，将造成浅层先加固低于以后深层加固的效果。夯距通常为5～9m，为了使深层土得以加固，第一遍夯击点的间距要大，下一遍夯点往往布置在上一遍夯点的中间。

最后一遍是以较低的夯击能进行夯击，用以确保近地表土均匀性和较高的密实度。如果夯距太近，相邻夯击点的加固效应将在浅处叠加而形成硬层，则将影响夯击能向深部传递。夯击粘性土时，一般在夯坑周围会产生辐射向裂隙，如夯距太小时，等于使产生的裂隙重新又被闭合。对处理深度较深或单击夯击能较大的工程，第一遍夯击点间距宜适当增大。

2、夯击次数和遍数的确定

夯点的夯击次数，应按现场试夯得到的夯击次数和夯沉量关系曲线确定，且应同时满足下列条件：

第一，最后两击的平均夯沉量：当单击夯击能较小时不大于50mm，当单夯夯击能量较大时不大于100mm～200mm。

第二，夯坑周围地面不发生过大的隆起。

第三，不因夯坑过深而发生起锤困难。

当需要逐遍加密饱和土或高含水量土以加大土的密实度，或夯坑要求较深起锤困难需加填料时，对每一夯点需分遍夯击，以使孔隙水压力消散。各批夯点的遍数累计加上满夯组成总的夯击遍数。一般每个夯点2～3遍。对软弱土，每批夯点的第一遍击数，常以控制场地隆起、起锤困难设定击数，一般选用5～10击，而无需控制夯沉量。夯击遍数一般情况下可采用2～3遍，最后一次以低能量满夯一遍，其目的是将松动的表层土夯实。土体压缩层越厚，土质颗粒越细，同时含水量越高，需要的夯击遍数越多。

对于需要分两遍或多遍夯击的工程，两遍夯击间应有一定的时间间隔。各遍间的间歇时间取决于加固土层中孔隙水压力消散所需要的.时间。对砂性土，孔隙水压力的峰值出现在夯完后的瞬间，消散时间只有2～4min，故对渗透性较大的砂性土，两遍夯间的间歇时间很短，亦即可连续夯击。对粘性土，由于孔隙水压力消散较慢，故当夯击能逐渐增加时，孔隙水压力亦相应的叠加，其间歇时间取决于孔隙水的消散情况，一般为2～4周。对粘性土地基的现场埋设了袋装砂井，以便加速孔隙水压力的消散，缩短间歇时间。

3、夯锤

夯锤可用混凝土及铸钢制作。混凝土锤重心较高，冲击后晃动大，夯坑易塌土，夯坑开口较大，易起锤，易损坏。铸钢锤则相反，特别是夯坑较深时，塌土覆盖锤顶易造成起锤困难。某些施工单位将锤底制成稍带凸弧，增加了侧挤使坑壁稳定，减小了起锤力及坑壁塌土。夯锤形状现多用圆锤，夯锤构造可用钢板为外壳，底板加厚，内部焊接钢筋骨架后浇筑混凝土制成，锤底面积一般根据锤重决定，锤重为100～250kN时，可取锤底静压力25～40kPa，细粒土，单击能低，宜取较小值；粗粒土，单击能高宜取较大值。锤底面积一般为3～7m2，以上适于单击夯击能小于8000kJ时。若夯击能加大，锤重加大，静压力值宜相应加大。为减少夯锤下落过程中的空气阻力作用，特别是消除当夯坑较深而尚需继续夯击时的气垫影响，夯锤宜设4～6个排气孔，孔径宜取下口直径150～200mm，上口直径为80～l00mm，过小易堵孔。夯锤吊环必须准确处于重心，确保起吊后锤身平衡。

4、起夯面

为使强夯加密土不被挖除，有效利用其加固深度，起夯面可高于基底或低于基底。高于基底是预留一压实高度，使夯实后表面与基底为同一标高。低于基底是当要求加固深度加大，能级达不到所需加固深度时，降低起夯面，在满夯时再回填至基底以上，使满夯后与基底标高一致，这时满夯加固深度加大，需增大满夯单击能。

5、垫层

对软弱饱和土或地下水很浅时，常需在表面铺设砂砾石、碎石垫层，厚0.5～1.5m，垫层材料宜用砂砾石、碎石、矿渣，粒径宜小于10cm。对处理土层为饱和砂、软土时，夯坑易涌土、涌砂，故垫层填料不宜用砂。垫层厚度不宜过小，过小不起作用；也不宜过厚，过厚时能级低的强夯，在锤底形成大的垫，扩散动应力，减小对下部软弱土的加固作用。

需要注意的是，虽然强夯法有很多的优点，但并不一定适用于所有情况。目前，在施工过程中，由于强夯法施工存在的诸多优点，设计院、建设单位、施工单位等在大规模的地基处理时普遍倾向于采用强夯法施工，但在许多工程中，强夯处理效果不明显，甚至比不处理时还差。因此，我们首先必须搞清楚什么地质条件适合强夯，使强夯能真正发挥去作用。

参考文献

[1]徐通礼。强夯法地基处理施工技术[J]。西铁科技，，3

[2]刘文才，张境花，李国民。浅析强夯工程施工的几个误区[J]。西部探矿工程，，6

[3]李玉平。浅谈强夯法在软土地基处理中的应用[J]。长沙铁道学院学报（社会科学版），2010，6

6.软土地基处理硕士论文 篇六

1.1透水性较差

软土地基的土壤透水性比较差，在施工前需要对软土地基进行适当的排水，来保证软土地基的稳固性，但是，对软土地基的排水处理需要投入的人力比较大，并且需要的时间也比较长。

1.2压缩性较高

软土地基比较松软，因此，它具有很高的压缩性，其自身的强度也不高。在施工的过程中，随着软土地基承载的重量越来越大，其就会发生严重的变形，进而造成工程的塌陷情况。

1.3沉降速度快

由于软土地基强度比较小，密度也不高，因此随着工程量的增加，其会发生下陷沉降，而且，它的沉降速度和其承载的压力有正比关系，承载的压力越大，其沉降速度就越快。

1.4结构不均匀

软土地基的土壤强度和土壤密度一般都比较小，这就导致了它具有不均匀的结构组成，随着工程量的增加，其软土地基就会出现裂缝破损的情况，更严重的话，会出现塌陷的情况[1]。

2影响软土地基处理技术的因素

2.1水利工程的质量要求

水利工程的建设中，一般都是软土地基的情况，因此，对软土地基就要采取一定的处理方法来使它达到工程的要求标准。水利工程也是多种多样，具有不同的使用用途和建设要求，因此，在水利工程的建设中就要根据其实际情况进行软土地基的处理，而不是以将软土地基的处理尽善尽美为前提条件，在水利工程的质量要求下，就需要对水利工程多方面的`因素进行综合考虑，来选择合适的软土地基处理方法来进行土质处理。

2.2水利工程的工期要求

水利工程的建设中，建设的工期是其重要的施工进度标准，因此，水利工程的建设中，要严格按照工期的计划来完成各项施工段的质量，避免工期延误对工程项目造成影响。在实际的水利工程建设中，软土地基的处理往往要根据工程的实际进度而进行，这就造成了软土地基的处理时间过于依赖整体工期，而缺乏合理有效的固定时间段来进行细致的处理工作，从而对软土地基处理技术的应用造成了局限性和不稳定性[2]。

2.3水利工程的施工环境

7.浅析软土地基的处理 篇七

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。

8.市政道路软土地基处理技术研究 篇八

【关键词】深基技术；软土地基；市政道路施工

1.现有软土地基处理方法存在的主要问题

1.1未能因地制宜选用合理、有效地处理方法，在选用地基处理方法方面存在一定的盲目性

例如，对饱和软粘土地基不宜采用振密、挤密法加固技术。我们要依据地基加固原理和工程地质条件，因地制宜选用合理、有效地处理方法尤其重要。另外，我们对技术上的可行性方案比较和优化不够。所采用的方法并不是较好的方法，也不是最好的方法。虽然工程问题是解决了，但是浪费了时间和金钱。

1.2未能正确评价各种地基处理方法的适用性

每种地基处理方法都有自己的适用范围，每当我们在工程施工时遇到具体的问题就盲目扩大它的应用范围，所以，对这种情况施工单位更要特别注意。

1.3地基处理理论落后于实践

从实践—理论—再实践的角度来看，实践先于理论是一般性规律，对土木工程更是如此。倘若我们只重视理论研究，而缺乏对各种地基处理技术实践也是发展中存在的问题之一。

1.4许多处理方法缺乏完善的质量检验

完善的质量检验手段是确保施工质量的重要措施。但是，目前不少处理方法缺乏完善的质量检验手段。

2.常见软土地基处理方法

2.1表层处理法

表层处理的厚度要根据软土物理力学性质而定，一般规定为30～60cm，处理过薄效果差，过厚又不经济。压实与养生是表层处理法的两个重要环节，用熟石灰、水泥以及离子稳固剂稳定软土，需要处理的土应在最后一次搅拌后立即压实；用生石灰稳定土，必须在拌和时初进行碾压处理，待生石灰水解结束后再次碾压处理。压实后如果能有足够的强度，就不必进行专门的养生，由于施工条件与土质不同，处理土的强度增长也不均衡，所以应做好一周时间的养生。

2.2强夯法

强夯法是提高地基的强度以及降低压缩性的一种方法，是通过反复将重锤（一般为10-40t）提到一定高处使其自由落下（一般落距为10-40m）去夯击地基来实现。它具有加固效果好、设备简单、施工方便、适用土类广、施工期短、节约材料、节省劳力、施工费用低和施工文明等优点。

2.3换填法

换填法是挖去基础以下不太深的一定范围内的软弱土层，然后材料分层充填强度较高、性能稳定、质地坚硬、且具有抗侵蚀性的碎石、砂、素土、卵石、灰土、矿渣、煤渣等，同时以人工或者机械施工方法分层夯、压、振动，使之满足要求的密实度标准，成为良好的人工地基。

2.4静力排水固结法

静力排水固结法是指在地基中设置砂井竖向排水体，并利用建筑物本身的重量分级逐渐加载，或在建筑物建造以前，先在场地进行加载预压，使土的孔隙水充分排出，进而逐渐固结，地基发生沉降，逐步提高强度的方法。

3.选择软土地基处理方法时应考虑的因素

3.1地基状况

（1）土质、砂性土：对那种易发生液化的砂性土采用振动压实法或挤实砂桩法进行改善。对于粘性土质：可采用除了压实法外的其他方法。但所采取的方法对处理土基的扰动必须尽量小。

（2）地基构成。对于浅而薄的软土层，最简单的处理方法是表层处理法。构造物基础采用开挖换填法。如果软土层较厚，应采用其他方法与表层处理法配合使用。对夹有砂层且厚度较薄（3～4m）的软土层，常常采用表层处理法或荷载压重法等，即便是有5cm 的砂层也应定位是有效排水层。

3.2道路性质

（1）道路等级越高，平整度就越重要，就需要采取行之有效的沉降处理措施。如果道路等级较低时，可先铺简易路面，等待沉降结束后，再铺正式路面用以节约资金。

（2）道路形状。路堤设计高度和宽度是选择处理方法要考虑的关键因素。如果采用换填法，对于宽而低的路堤容易发生局部性破坏；反之，窄而高的路堤，下面易被换填。对于设计高度大而稳定有危险的路堤，压重法将受到限制采用。还有路堤越宽越高，地基产生的压力球的根部越深而引起深处粘土层的沉降。

（3）道路所在地段。对于一般地段，剩余沉降即使大到一定的程度，只要沉降不大，路面基本上不会丧失平整度。但遇到与构造物相连的地段，剩余沉降将造成错台和路面形成对行等非常危险的情况发生。如果路基稳定性不够，桥台将受到大的土压力作用而引起侧向位移的事故发生。所以，构造物邻接地段的处理措施显得非常重要。

3.3施工条件

不同的施工条件要选用的不同的处理方法，经济性也不一样。主要影响因素有工期、材料以及机械的作业条件等。

3.4周围环境

（1）施工对周围环境的影响，例如噪音、振动地基以及地下水变化和排出的泥水等等，在选择施工的方法时必须考虑进去。

（2）在地基特别软弱的情况下，附近地基经常发生大的沉降或隆起。这样，在路堤坡脚附近有民房或重要构造物时，应考虑控制剪切变形且减小总沉降量的方法为主要技术措施。

4.软土地基处理技术在市政道路施工中的应用

4.1某市政道路软基处理方法

应根据软土、淤泥的物理力学性质，埋层深度，路堤高度，材料条件，市政道路等级等因素分别采取以下处理措施。

（1）淤泥层厚度较小的路段：土工格栅+山皮石+土工格栅+改良土的方法。

淤泥上有50～80cm 亚粘性土，具有一定的稳定性，且淤泥厚度在1～2 米之间，地面积水较易排除，因此采用土工格栅+山皮土+改良土的措施。由于地下水位高，该市政道路沿线的软土水稳性差，浸水时承载力很低，土工格栅和山皮土配合可以提高路基填料的水稳性，还可减弱地下水的毛细作用对路基产生不良影响。

（2）地处盐池中，池中淤泥较厚，且水位较高路段：抛石挤淤+土工格栅+改良土。

淤泥厚在2～3 米之间，排水困难，也无法清淤，采用措施是抛石挤淤+土工格栅+改良土，同时加宽水面线以下的路堤宽度，这样处理可以提高路基的整体稳定性，并有效控制路基沉降。

4.2市政道路软基处理施工工艺

（1）淤泥层厚度较小的路段。

施工准备→测量放样→排水→清淤→铺筑第一层土工格栅→山皮土填筑→铺筑第二层土工格栅→填筑第一层改良土→铺筑第三层土工格栅→填筑第二层改良土。

（2）盐池，池中淤泥较厚，且水位较高路段。

施工准备→测量放样→抛石挤淤→碾压→铺筑土工格栅→填改良土→碾压→检查验收。

4.3市政道路软基处理施工组织设计

4.3.1排水清淤

积水较少地段直接采取抽水措施将积水抽排干（下转第296页）（上接第210页）净，待水抽干后，用挖掘机配合湿地推土机清除底部淤泥，清至出现原状土为止。淤泥清除后放至指定地点，清淤经监理工程师验收后，按设计规定材料进行回填。

4.3.2片石填筑

（1）材料。

片石抗压强度不应低于30Mpa，片石中部厚度不应小于15cm。

（2）试验段。

正式施工前，在现场选取200m 路段作为试验段先行施工，以检验施工方法及工艺流程、施工机械的配置组合、石料回填时机及厚度、碾压遍数等技术指标。施工完毕报监理批准后，再依照试验段经验展开大面积施工。

5.结论

随着市政道路建设的快速发展，市政道路施工中不可避免地出现市政道路路基穿过软土带的情况。因此，软土地基上修筑路基已不可避免。市政道路软土地基的成功处理技术，已经成为提高建设速度、降低工程造价、确保工程质量的十分重要的措施之一。

【参考文献】

9.软土地基处理硕士论文 篇九

广州市水务规划勘测设计研究院

刘君洪 2015年6月

随着社会的发展，科技的不断进步，复合桩基处理方式越来越丰富，松木桩基础则由于其环保性问题运用在逐步减少。但在沿海地区，由于松木桩具有水泡万年不腐、造价低廉、施工方便、运输容易、工期短、适应性强等特点，往往在地基应力要求不高，尤其在淤泥、淤泥质土的基础处理中成为最优选方案。然而，翻阅各规范，在松木桩基础设计方面则没有相应的计算方法，诸如碎石桩、水泥搅拌桩、高压喷射注浆桩、刚性桩等均有对应的设计计算方法。笔者根据工程经验采用水泥搅拌桩复合地基计算方法进行初步设计计算，再根据现场荷载试验对相应参数进行校对，供广大业界同仁参考。

某沿海地区堤岸整治工程，地基容许承载力特征值不小于100kpa，勘察资料揭示基础层土质从上至下依次为淤泥质土、细砂、粉质粘土，承载力特征值分别为45、100、180kpa，其中淤泥层深度6~8m。根据地质情况，基础处理方式可选用水泥搅拌桩、松木桩等进行处理。就经济性，施工难易程度，适应性而言，两者均较为合适。但由于工程工期要求极高，水泥搅拌桩成桩待凝时间较长，对工期影响较大。最终决定采用松木桩进行基础处理的方案，松木桩桩长6m，尾径80mm，并在施工前进行现场荷载试验。

松木桩基础处理设计方案采用《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011水泥搅拌桩复合地基计算方法：

单桩竖向承载力特征值取下两式计算值的小值：

RaUpqsiliqpAp；RafcuAp

in式中：

fcu—桩身抗拉强度平均值（kPa），取松木顺纹抗拉强度8500kPa； η—桩身强度折减系数，取1；

up—桩的周长，取平均桩径100mm，Up=0.314m； n—桩长范围内所划分的土层数，n=1；

qsi—桩周第i层土的侧阻力特征值，淤泥层qs1=6~12kPa（《广东省地基处理技术规范》）； qp—桩端地基土未经修正的承载力特征值，kPa，取qp=45kPa； α—桩端天然地基土的承载力折减系数，取α=0.7。复合地基承载力：

fspkm式中：

Ra(1m)fskAP

fspk——复合地基承载力特征值，kPa；

m——面积置换率；

Ra——单桩竖向承载力特征值，kPa；

AP——桩端截面积，0.00785m2；

——桩间土承载力折减系数，0.5~0.9； fsk——桩间土承载力特征值，取45kpa。

由单桩竖向承载力特征值公式不难看出，由于松木桩桩径较小，桩端土层承载力较低，松木桩工作原理为偏向于摩擦桩。式中对单桩竖向承载力影响最大的可变参数取值为土层侧阻力特征值qsi，规范参考值：淤泥为4-7kpa，淤泥质土为6~12kpa。本文暂取8kpa计算，Ra=15.32KN。

根据复合地基承载力公式可见，承载力由桩和桩间土两部分组成。其中桩间土承载力折减系数为经验值，取值范围较大，该值对计算的地基承载力影响较大，本处暂取0.8计算。经试算，桩距450mm矩形布置，复合地基承载力特征值为105kpa。

现场地基载荷试验：

试验采用地基平板载荷试验，试验荷载每一级按220/8Kpa的荷载（22.3KN）加载，第一级为两倍。承压板边长为0.9m×0.9m，底板铺设5mm中粗砂找平。选取工程3个不同位置进行试验，结果如下：

试验点1试验加载到245KN时，P-s曲线出现明显拐点，达到结束试验标准。破坏前一级荷载为222.7KN，地基承载力极限值为274KPa，P-s曲线无比例界限，地基承载力特征值取极限值的一半为137KPa。

试验点2试验加载到201KN时，P-s曲线出现明显拐点，达到结束试验标准。破坏前一级荷载为159KN，地基承载力极限值为220KPa，P-s曲线无比例界限，地基承载力特征值取极限值的一半为110KPa。

试验点3试验加载到223KN时，P-s曲线出现明显拐点，达到结束试验标准。破坏前一级荷载为179KN，地基承载力极限值为247KPa，P-s曲线无比例界限，地基承载力特征值取极限值的一半为123.5KPa。

试验点1 P-S曲线图

试验点2 P-S曲线图

试验点3 P-S曲线图

从试验结果可以看出，荷载试验承载力结果略高于水泥搅拌桩复合地基承载力计算结果，两者相差不大。根据松木桩的工作原理，采用搅拌桩计算公式具有一定代表性。在经验参数取值方面，在初步设计时，可根据当地土质实际情况，结合工程经验取值，由以上结果可见，笔者的取值并不算保守，承载力计算值相对保守。工程实施时根据载荷试验进行确定。

松木桩作为传统的基础处理方式，其高强度且密度小，弹、韧性好，可承受一定冲击作用；其吸湿性及湿胀干缩性，在吸水后体积膨胀，对桩间土有一定挤密作用，同时增大摩擦作用，这是其他刚性桩无法替代的；其“水下千年松”的特有防腐性，在软基处理，特别是淤泥、淤泥质土的基础处理中具有很好的适应性。但松木桩由于桩长限制（一般不长于6m），处理深度受限；处理深度限制同时也限制其处理承载力，根据笔者经验，一般适用于不高于130KPa的部位。松木桩在使用时应注意以下几点：

1、松木桩为“原木”，不用剥皮，不要锯成别的形状，如对半锯成半圆状，以免后期桩身强烈弯曲变形，失去作用。

2、切忌将“松木桩”推广成更笔直，桩长可达更长的“杉木桩”或其他桩。因为大部分常见木材是忌水的，在水中将会快速变黑、变形和腐烂，杉木尤其如此。

3、施工时要考虑到松木桩所能承受的沉桩冲击力，沉桩冲击能控制在300kg.m以内；太大会破坏桩体。

10.软土地基处理硕士论文 篇十

1.软土地基的基本特性

水利工程土坝软土地基即地基以软土结构为主的一种地基类型，而粘性土，泥炭与沙质土均归类为软土。此类土质具有较高的含水量，同时土质松软，其地基的承载负荷较小。我们将水利工程土坝软土地基的特点归纳为下述几点：(1)具有较差的透水性，主要是因为此类土体大多为淤泥结构，一些过量的水分不能第一时间排出。所以，在工程环节，若相关工作者没有予以全面处理，那么就会在很大程度上影响到水利工程的可靠性。(2)具有较快的沉降性，沉降性主要是因软土地基内的含水量偏高，较之常规土质，沉降比率较为迅速。(3)缺乏均匀度，软土的种类具有多样性，差异化的软土土质的强度及密度都存在较大差异。在水利工程环节，软土因其载荷力偏低的特点，施工过程可能会发生坍塌及裂缝的情况，由此可证，其缺乏足够的均匀度。(4)具有较强的可压缩性。因软土地基特点较为显著，其不仅缺乏稳定性，同时还具备了一定的可压缩性。伴随水利工程的持续发展，相关工作者需要对软土地基的压缩性予以控制，这样可以完善软土地基对水利工程造成的影响。(5)存在一定的易变特性，我们所提及的易变性即，软土地基在因外力作用下，会由以往的固态结构变为其他状态。因为软土地基具有较高的易变性，所以会为水利工程建设带来一定的`影响。

2.软土地基处理措施

2.1替换土措施

替换土措施是按照水利工程土坝软土土质环境去深化地基品质的一种手段，此措施具有简单易行的特点。在工程环节，相关工作者利用水泥及灰土等人工材料去替代软土。不过替换土也存在其弊端。替换土的优势为操作便捷，我们只需择取相对稳定的土质就能够深化软土土质的整体载荷力，但是替换土的劣势在于会因地质环境而受到约束，在路途较远时予以运输，不但会增加工程耗时，同时还会提高工程的投资成本，因此在实施替换土工程前，我们一定要全面分析工程附近的地质环境，若附近的地质环境允许，那么即择取替换土措施。

2.2排水固结措施

排水固结措施是解决水利工程土坝软土地基常见措施，因为排水固结措施可以通过排水设备将水利工程土坝软土地基内过量的水分排出，因此深化土坝软土地基的稳定性，这在很大程度上也提高了地基的整体载荷。不过工程环节，一些工作者会错误地认为，即使将地基内部的水分排出也无法提高土坝软土地基的稳定性，同时还会造成土坝软土地基疏松等问题，而实践资料显示，此观点缺乏实证依据。在土坝软土地基排水环节，相关工作者要遵循有关规定，按照现场情况设计相适应的方案，只有这样才能体现出排水固结法的有效性。

2.3旋喷措施

旋喷措施是利用旋喷机所产生的旋喷桩去提高地基的荷载，旋喷还可以作为连锁桩工程及定向喷射成连续墙的地基防渗施工。旋喷桩的使用主要依附于加装了特殊喷嘴的注浆管，将加装了特殊喷嘴的注浆管安装到土层中，其深度要在工程前设计完成，喷嘴在开启时随自传而升高，在高压喷射水泥固化浆液以及土体混合并凝固硬化后成桩。此措施所成桩具有较高的强度，且压降低了其压缩性。此措施使用于冲填土以及软黏土的加固，旋喷法对有机质饱和度较大的地基土质效果不理想，因此，是否择取旋喷措施，我们在工程前要予以整体分析。

2.4化学固结措施

化学固结即通过气压与电化学手段，经木质素类等化学材料对软土地基予以相应的浇筑，利用化学反应，对淤泥质黏性土等土质予以全面处理，提高软土地基的土质强度。化学固结措施还可以利用人工合成材料加筋加固，人工材料加筋加固法是在软土地基处理换几个，把高强度或韧性的人工合成材料浇筑在软土内，经高压摩擦促使人工合成材料和软土全面混合，深化软土质的稳定性及荷载。结语综上所述，针对水利工程土坝软土地基的处理主要包括下述几种措施：

(1)替换土处理法。

(2)排水固结法

(3)旋喷法。

替换土措施是按照水利工程土坝软土土质环境去深化地基品质的一种手段，此措施具有简单易行的特点。在工程环节，相关工作者利用水泥及灰土等人工材料去替代软土。不过替换土也存在其弊端。替换土的优势为操作便捷，我们只需择取相对稳定的土质就能够深化软土土质的整体载荷力，但是替换土的劣势在于会因地质环境而受到约束，在路途较远时予以运输，不但会增加工程耗时，同时还会提高工程的投资成本，因此在实施替换土工程前，我们一定要全面分析工程附近的地质环境，若附近的地质环境允许，那么即择取替换土措施。排水固结措施是解决水利工程土坝软土地基常见措施，因为排水固结措施可以通过排水设备将水利工程土坝软土地基内过量的水分排出，因此深化土坝软土地基的稳定性，这在很大程度上也提高了地基的整体载荷。不过工程环节，一些工作者会错误地认为，即使将地基内部的水分排出也无法提高土坝软土地基的稳定性，同时还会造成土坝软土地基疏松等问题，而实践资料显示，此观点缺乏实证依据。在土坝软土地基排水环节，相关工作者要遵循有关规定，按照现场情况设计相适应的方案，只有这样才能体现出排水固结法的有效性。旋喷措施是利用旋喷机所产生的旋喷桩去提高地基的荷载，旋喷还可以作为连锁桩工程及定向喷射成连续墙的地基防渗施工。旋喷桩的使用主要依附于加装了特殊喷嘴的注浆管，将加装了特殊喷嘴的注浆管安装到土层中，其深度要在工程前设计完成，喷嘴在开启时随自传而升高，在高压喷射水泥固化浆液以及土体混合并凝固硬化后成桩。此措施所成桩具有较高的强度，且降低了其压缩性。此措施使用于冲填土以及软黏土的加固，旋喷法对有机质饱和度较大的地基土质效果不理想，因此，是否择取旋喷措施，我们在工程前要予以整体分析。

参考文献:

[1]涂国凌，吴新翔.洪门水电站土坝渗流监测自动化系统的设计[A].

11.石灰桩加固处理软土地基探讨 篇十一

【关键词】石灰桩；软土地基；置换；承载力

引言

用石灰掺填法加固软弱地基在我国已有约两千年的历史，石灰桩在处理软弱土、杂填土地基，提高地基承载力方面，具有开挖土方少，施工进度快，造价低等特点，与其他挤密桩一起被推广使用。从局部处理软弱地基，到处理整片软弱地基或整幢建筑物地基，从单独使用到与低标号混凝土桩结合而形成三元复合地基，石灰桩的应用范围正逐步扩大，加上对粉煤灰的废物利用，对环境保护具有积极的影响。

1 石灰桩的加固机理

1.1 化学加固机理

石灰桩中的主要材料是生石灰块，其主要成份CaO遇水后分解、膨胀并形成Ca(OH)2，软弱土被挤压密实、脱水、固结后，使强度得到提高。在石灰中掺入粉煤灰改良后的石灰桩再掺入一定的粘性土，除可提高桩体强度及减少生石灰用料外，由于粘性土具有隔水性，可在高地下水位的情况下减少水对桩体的侵蚀，提高砂性地基土中桩体的稳定性。生石灰块与粉煤灰、粘性土以一定比例拌匀并挤密入孔后，孔周围的水份被吸附入桩内，由于石灰具有很强的吸水性，生石灰反应成熟石灰的需水量为生石灰重量的32％，在吸水过程中，将释放出大量的水化热，反应产生的200℃~300℃的高温将使桩间土的最高温度可达到40℃~50℃，桩间土在高温作用下产生汽化脱水，土中孔隙水压力消散，含水量降低，由于含水量降低，周围土受到脱水挤密促进了桩周围地基的固结，生石灰(CaO)吸水后消解，形成的Ca(OH)2进一步吸水并与粉煤灰中的活性材料SiO2、AL2O3发生反应，生成具有水硬性的水化硅酸盐和水化铝酸盐，使桩体结硬。桩周围的土部分变硬，实际等于扩大了桩径，从而提高了复合地基的承载力，达到处理软弱地基、杂填土地基的效果[1]。

1.2 物理加固机理

1.2.1 挤密作用

大量的原位測试及土工试验结果分析表明，石灰桩桩体吸水后膨胀，对桩边一定范围内的土休显示了较好的加固效果，经挤密后桩间土的强度为原来强度的1.1~1.2倍。

1.2.2 高温效应

生石灰水化放出大量的热量。桩内温度以及桩间土可以促进生石灰与粉煤灰等桩体掺合料的凝结反应。高温引起了土中水分的大量蒸发．对减少土的含水量，促进桩周土的脱水起了积极作用。

1.2.3 置换作用

石灰桩作为竖向增强体与天然地基土体形成复合地基，使得其压缩模量大大提高．工后沉降减少、而且复合地基抗剪强度大大提高、稳定安全系数也得到提高。

1.2.4 排水固结作用

由于桩体采用了渗透性较好的掺合料，石灰桩桩体的渗透系数在4.07×10-2~6.13×10-5之间，相当于粉细砂，桩体排水作用良好[2]。

1.2.5 加固层的减载作用

由于生石灰的密度为0.8g/cm3，掺合料的干密度为0.6~0.8g/cm3，显著小于土的密度．因此，当采用排土成桩时，相当于加固层的自重减轻、这对于工程是非常有利的。

2 石灰桩布置尺寸的确定

由于石灰桩的膨胀挤密效应和排水固结作用，石灰桩在设计过程中应该采用小桩径、密布桩的原则。

2.1 桩径、桩长的确定

国内用直径150mm~350mm的石灰桩，较长的桩宜用较大的直径，直径200mm以下的桩只适用于5m以下的短桩。

当需要加固土土层较薄，且下面是较好土层时，石灰桩应打穿软弱土层进入好土；当软弱土层深厚时，则应视不同情况处理，对用于加强地基稳定的石灰桩，桩长应穿过所有可能的滑动面，一般倩况常按双层地基考虑，桩长应能满足双层地基的承载力和变形要求。

2.2 桩距和布桩范围

桩距依赖于所需要的石灰桩置换率，石灰桩的加固效果与桩距密切相关，在桩的中心位置最佳有效挤密范围为2.5d~3.0d。石灰桩是柔性桩，一般认为柔性桩宜在基础范围以外设置围护桩。

2.3置换率

石灰桩置换率有两个概念，一是由施工时桩管或桩孔面积确定的置换率，二是由石灰桩吸水膨胀后的桩身截面积确定的置换率m′＝εm。

通常情况下，若石灰桩设计桩径为300mm，则膨胀后可达330~360mm(排土成孔时)。面积置换率计算宜以在石灰桩膨胀后的实际桩径计算，而不能以石灰桩设计桩径计算，否则会导致过多的桩数，造价增高。在正常置换率的情形下，桩中心距一般采用2d~3d，按设计桩径计算的置换串为0.09~ 0.20，膨胀后实际置换串约为0.13~0.28[3]。

3 桩体选材及配比问题

构成桩体的主材是生石灰和粉煤灰。生石灰的活性CaO应大于85％，灰块直径以5cm左右为宜，粉灰含量应小于20％，矸石含量应小于5％；粉煤灰为SiO2、Al2O3活性元素含量较高的新鲜粉煤灰，含水量应小于40％。

石灰桩若全部采用生石灰，则不存在配合比问题。多数情况下，掺入了活性掺合科的石灰桩其桩体强度有大幅度提高。通常情况下，生石灰与掺合料的体积比为1:2。但该配合比不是一成不变的，对于淤泥及淤泥质土，为了大量吸收桩间土中孔隙水，可增大生石灰掺入比，此时可采用体积比1:1.5甚至1:1。对于fK≤60kPa的淤泥或新近回填土，生石灰与掺合科的体积比可采用1.5:1[4]。

4 承载力和变形验算

石灰桩复合地基承载力和变形计算通常是用复合地基计算公式估算地基承载力和模量的，并用现场载荷试验结果加以确定，然后按浅基础的常规设计方法设计基础。

5 设计中容易存在的问题

5.1 复合地基承载力取值问题

石灰桩复合地基承载力与石灰桩面积置换率、桩体强度、天然地基土的类别及承载力等因素有关。

由于石灰桩属于柔性桩，桩体强度不太高，其比例界限值fpk一般取300~450kPa，在通常的置换率的情况下，石灰桩复合地基承载力标准值取值为120~160kPa，一般不宜大于180kPa。因此，在软土地区选用石灰桩复合地基承载力大于200kPa是不合适的。

5.2 桩间土提高系数取值问题

石灰桩能吸水膨胀，桩间土被挤密。工程实践表明，排土成孔和挤土成孔时，桩间土承载力提高系数取不同的值。

排土成孔时，一般情况下，a＝1.1~1.2；对于淤泥等超软土，a＝1.3~1.5。

挤土成孔时，对一般粘性土，a＝1.15~1.3；对饱和软粘土，a＝1.1~1.2；对杂填土、紊填土、大孔隙土，a应经原位测试决定。

不可盲目提高桩间土承载力提高系数a，或降低系数a的取值。

5.3 软弱下卧层强度和变形问题

石灰桩处理软土深度有限，因此，当石灰桩应用于深厚软土地基时，石灰桩通常不能穿透整个软土层，此时必须进行软弱下卧层强度验算。软弱下卧层的变形常常大于石灰桩复合地基加固层的变形，因此不容忽视。

由于石灰桩复合地基具有复合垫层作用、挤密作用、排水固结作用、减载作用，因此石灰桩已成功地应用于深厚软土地基加固。在进行软弱下卧层强度验算时，可考虑石灰桩加固层的减载作用。

6 结语

本文阐明了石灰桩加固软土的物理作用机理．包括挤密作用、高温效应、置换作用、排水固结作用和加固层的减载作用以及石灰桩的化学加固作用，介绍了石灰桩的设计原则并对当前石灰桩设计中存在的问题和解决方案进行了阐述。石灰桩与其它类型的桩相比具有造价低廉，质量可靠，具有较高的经济效益和社会效益，其显著的优越性正在被更多的人认识和采用。大量的工程实践都证明了石灰桩在处理软土地基方面是值得推广采用的。

参考文献：

[1]郑俊杰等．石灰桩在非均匀地基上的设计方法．华中理工大学学报．2005，26(12);85~86．

[2]袁内镇．石灰桩作用机理新认识．第七届全国土力学及基础工程学术会议论文集[C]．北京:中国建筑工业出版社．1994．

[3]徐铁雄．加固新回填土的石灰桩法[J]．华中理工大学学报．2008，24(11)．

[4]武喜，齐亚慧.采用生石灰桩加固湿软路基．山西交通科技．2006，4(2)．

12.铁路施工软土地基处理研究 篇十二

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.