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软土地基处理论文

时间:2022-02-20 11:12:19

软土地基处理论文

第1篇

1.1排水砂垫层

排水砂垫层主要是在地基的地表铺一层砂石,这样做可以将土层中的水分进行很好的控制,不会使水量发生重大变化,保证土层的良好排水,影响土质结构,同时铺设一层砂石可以增加软土层的承载力。在铺设砂石层时,砂石层的厚度以0.6~1.0m为宜,在进行软土地基的排水改造的同时还要进行地基两侧的排水系统的修建,保证良好的外部排水中间,在软土地基的土壤颗粒和置入材料产生摩擦力,将整个的软土层和抗拉力材料形成一个整体,增加整个软化土层的稳定性。例如:在福建省的围垦工程中间,就是采用的朔料排水板,加强土层中水分的排除,将剩下的土壤固结成可以承受高强度的土层,同时还在其中放置土工织物,将整个拉力均匀的分布在基地中,这样可以使得基地均匀承受力,同时增加软土地基的稳定性。

1.2预压砂井法

预压砂井法是利用压力系统和排水系统的相互结合,在软土地基中,将空隙中的水分排除来,同时将剩下的土壤进行加压,增加土层的承压能力。在这种两种方法相结合的系统中,常用的排水系统是水平的排水垫层或者利用排水沟将水排除,还采用竖直方向的排水砂井和排水板;在加压系统中,常用的方法是推载预压、真空预压和降低低下水位等等。当在清除加固范围内的植被和土壤后将上面铺上砂层,再插入垂直的排水板,在砂层中放置横向的排水管,最后在砂垫层封膜,将膜内的空气抽出,这种方法我们称为真空联合堆载预压法。但是这种方法的作用范围有限,适用于工期较宽泛的工程。

1.3旋喷法

旋喷法是将带有喷嘴的机械作用到预订的土层深度后,从喷嘴中喷射出水泥,通过高速的旋转将土壤和水泥混合到一起,最后整个固结硬化成桩,这样的方法可以将整个的地基变成土壤和水泥混合硬化而成的桩,最后可以达到提高地基承载力的效果。这种方法对于有机质含量较多的土层作用很小,在塘泥等土层中要慎用。

1.2换土法

换土法是软土地基处理技术中比较常用的一种方法,这种方法简单有效,在实施过程中,通过对软土本质的改变,改变土质特性,达到水利地基建设的标准。例如:在水利施工中遇到软土地基问题,可以用水泥、灰土等替换软土,使土壤的承载力达到水利施工的标准。换土法可以直接的有效的提高土壤的承载力,但是这种简单直接的方法却很容易收到地理位置的制约,影响这种方法的使用,在比较偏远的位置,交通运输不便的情况下,这种方法就会加大工程的成本,因此,在采用换土法的同时,也要充分考虑到当地的实际,在交通便利的情况下采用这种方法。

1.5排水固结法

排水固结法是采用排水板将土壤中间的水分排出,然后提高土壤的稳定性,增加土壤的承载力。

1.6振动水冲法

振动水冲法是将软土地基打孔,然后将水泥等原料填充到其中,在采用分层夯实的方法,加固地基,一般在采用这种方法之前不要利用排水系统进行排水。

1.7硅化加固法

硅化加固法是将氯化钙和氧化钠等溶液通过两侧有洞的管注入到地基中间,通过这些化学溶液融入到土壤中间,在和土壤产生化学反应,在土壤之间生成一种胶状物,将土壤凝结在一起,从而增加土壤的承载力。在使用这一技术的过程中间,采用电化的方式可以加大硅化的范围,这种方法叫电动硅化法。

1.8人工材料加筋法

人工材料加筋法是采用人工合成材料覆盖在地基表层,这一工作要在工程施工之前完成,这样做主要是为了将整个建筑物的重量均匀的分布在地基的各个地方,不会出现某些地方承载的压力大,有的地方承载的压力小的情况,另外,这种方法可以有效的增加建筑物和地基之间的摩擦力,防止建筑物出现倾斜的现象。

1.9桩基法

基法在面对含水量大,软土地基层后等水利工程的建设中间使用的较多,将钢筋混凝土桩置入到软土地基中,代替传统的砂石桩。

2结语

第2篇

关键词:路桥工程施工;软土地基处理技术;综合分析;论述

中图分类号: TU997 文献标识码: A 文章编号:

前言

随着我国经济的发展,路桥工程也随之发展迅速,路桥技术也呈现多元化发展。目前路桥施工中软土地基的处理出现了很多新技术与新方法,使得这方面的路桥技术水平达到了一个新的高度。对于路桥工程中的软土地基施工,如何在选择最优的处理方案,即实现工程造价最低的同时保证应有的道路使用质量,这是施工过程中要重点考虑的问题。

一、软土地基的特点与危害

软基基层是指其土质的含水量比较高,故而土层的压缩性高、承载能力比较低、抗剪性能差。软土地基的主要成分是成软塑性到流塑性状态的饱和粘土[1]。软土地基的变形大、沉降量大、强度低,因此导致了软土地基上进行路桥施工时,优先就要考虑的问题是控制软土地基的沉降变形与路桥稳定性。另外,软土地基的含水量较大时,很难通过堆载压缩达到压实要求。

软土地基的地质最主要的特点就是承载力差,那么软土这一特点会对路桥结构造成什么影响呢,主要的危害有以下几点:

(1)降水问题。浅层降水会导致软土地基的流塑性增强,承载力进一步降低,会导致周围建筑物出现开裂,深层的地下水影响可能会导致周围建筑物的沉降量增大,甚至坍塌。

(2)沉降问题。软土基层的分布不一,受到恒定荷载作用会导致沉降量不均与,导致地基出现大面积开裂;当建筑物的自重较大时,还会出现建筑物倾斜状况的发生。这种不均匀沉降或者是建筑倾斜将有可能导致严重的安全事故。

(3)软土基层的承载力与稳定性问题。软土基层的承载能力差,在进行开挖基坑时,可能会导致基层发生塑性隆起,造成周围建筑物失稳破坏;随着孔隙水压力作用,土堤、土坝甚至会发生滑动,严重影响建筑物的稳定性。

(4)其他问题。路桥运营过程中,交通活荷载作用下,基层受到荷载不均匀,就会出现挤土、振动等问题,严重的会导致建筑物的失稳破坏。

二、软土地基的处理原则与注意事项

路桥施工过程中,软土层的厚度较大且分布广泛,对于软土基层的处理施工难度自然提高。软体基层的施工重点在于消除软土基层的沉降量与控制地基的问题,施工过程中应与相关专业检测单位紧密联系,随时观测基层的沉降与水平位移等数据,确保施工中地基承载力的增加以及地基的稳定,最终使得软体基层的沉降量符合相关规范要求。

软土基层处理过程复杂,在施工过程中应注意以下几点:

(1)软土地基的施工时间应该尽量保证在有利季节进行,避免多雨潮湿的时段施工,这样可以有利于软土地基的固结,减小地基沉降量;

(2)软土地基施工时,应尽量较少对于地基表层的硬壳层的破坏[2],设计人员应对所施工地段进行仔细考查,对此地段的水文条件、气象因素、工期等等因素综合考虑,绘制施工图纸并制定相关操作标准,施工人员应对施工图纸仔细研究,严格按上面的施工工艺进行施工;

(3)施工过程中,应严格监测地基的横向位移与沉降量等数据,通过数据还观测其压实度是否符合标准要求,通常情况下,所用的监测仪器为钢弦式应力计,观测频率应根据相关规范严格执行;

(4)应根据相关地质资料,综合考虑分析处理,若只需要进行软土地基的浅层处理,则不需要进行深层处理;施工过程应分期施工,制定出每期施工的流程,通常情况下,第一期的工程为简易路面的施工,第二期再对路面进行精确施工,确保所施工路面符合相关要求标准。

三、软土基层施工技术

(1)置换法。置换法软土地基施工技术只要是使用优质土置换软弱土的办法来加强地基承载力。施工方法有很多种,人工挖掘置换、机器挖掘置换或者是通过爆破将软土进行置换。置换法的施工原理简单,施工过程较为容易,可能在段时间内达到所需的要求,且人工挖掘置换效果可靠,有效的改善基层承载力,然而这种施工方法施工量大,优质土在长期浸泡作用下也会导致承载力降低。

(2)表层排水法。表层排水法是指通过表层的排水使得软土基层的含水量降低,可塑性增强,表层排水主要有以下几种施工方式:

添加剂法。通过在软土基层内深入添加剂,进而改善地基土质特性。通常情况下,添加剂的作用是用来固结土壤,使其稳定,然而软土分布不一,添加剂的添加很难保证软土的固结程度完全相同,这样就会导致软土基层的承载能力不同,建筑物的沉降量就会不同。

第二、敷垫材料法。通过敷垫的材料来增强地基的抗拉与抗剪能力以及地基的支撑能力。施工时应要注意地基表层强度,填土载荷大小与宽度,施工机械重量等,据以选用合适的敷垫材料[3]。

第三、砂垫层法。这种方法与第二中方法类似,即在软土地基的薄弱处或者是含水量较大处,敷垫0.5~1.2m左右厚度的砂垫层,固结软土层的同时,还起着上部排水的作用。

(3)加载法。加载法是指通过对软土基层的加载,增加其土质的密实度,进而增强基层的承载能力。加载法通常使用的是填土加载法,用优质土加固软基层,可有效的中和软土基层的高含水量,使得软土基层的地质情况发生改变。这种施工方法简单易行,唯一的技术关键是施工过程中要确保不损伤支撑荷载的地基稳定。然而,有时候会出现加载重量较大,却也难以使得路桥路面符合相关标准要求时,应考虑置换掉部分软弱土,这样可以大大减少加载的土量。

四、结语

实际路桥的施工过程中,软土地基处理方法的得当处理将是路桥质量的一个重要标准,所以具体施工时,应首先根据相关地质条件资料,选择最适当的处理方式,制定出相关的施工方案。软土地基的施工处理的关键在于改善土质条件,使其承载力与沉降量符合相关要求。当然对于路桥的具体施工,需要理论指导的同时,更多需要的是实际经验的积累。只有不断的实践,才能更好的去选择最适当的处理方法。

参考文献:

[1]陆 遥.软土地基处理方法概述[M].2005,2.

第3篇

关键词:软土地区;桥涵设计;若干问题;地基强度

中图分类号:TU447 文献标识码:A 文章编号:

在对公路桥梁工程进行设计或者施工时,往往会遇到一些软土地基的处理。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。软土地区具有天然含水量高、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。在对桥涵进行设计时,如果对软土地基处理不当,就会引发一些病害,如;因基础沉降不均或沉降量大而造成墩台倾斜开裂、框构拉裂;相邻墩台沉降差异较大而使桥梁纵断面呈折线状;地基土抗剪强度低而使台后路基和桥台滑移,桩基剪断破坏;立交涵塌腰、下沉而使涵内积水,净高不足而无法通行及排洪、下沉严重者失去使用功能等。

因此,为保证软土地区桥涵的正常使用,设计时必须选用合理的结构形式和适宜的地基处理方法。

1.软土地区桥梁勘测的注意问题

1.1软土的判定

这项工作的开展在对普通区域进行水文以及地质进行勘探的同时,还应该加强对地基土的探测研发力度,时刻关注软弱地层的塑性流变。在具体的桥梁勘探工作中,应该按照地形地貌特征,来判别是否存在地下水渗流以及沼泽地泥潭,尤其是对沿海地区围河造地区域的勘测。在这方面设计出现的常见问题为:如果勘察设计不详细或不准确,就有可能导致对应该作软基处理的地段未作处理设计。

1.2 可液化土的判别

已知是软土地基,但是未做好软土地基处理,就会造成路堤失稳或危及线外建筑物。在桥涵设计或者施工者,如果确定某区域为软土地区,就应该开展地质钻孔作业,检测各层的深度或者厚度,在抽样实验调查的基础上,根据受震液化程度、含水量、压缩性等土层参数,分析其对墩台稳定性造成的影响。可液化图就是饱和砂或者为粒径高于0.05mm的颗粒量在2/5以上的饱和轻亚粘土,在经过相关实验判断其在地震时是否出现液化现象,其判定依据为公路桥梁工程抗震设计规范;如果确定为液化土层,就应该对土层的设计参数进行调整。

1.3 沉降量的计算

计算内容含有最终沉降量和沉降时间两个方面。在桥涵设计过程中,可以采用分层计算总和法或者弹性理论法对沉降量加以计算,还要根据有关的工程具体经验数值加以修正。

2.软土地区涵洞的设计注意问题

2.1排水通道

在充分考虑如图地基影响因素的基础上,对于涵洞区段的排水固结,应该采取有效的处理对策对其合理加密,进行预排水固结时,应该搭建暂时性管道便于过水,在正式开展施工时,应该加以拆除。保持砂垫层和路基砂垫层连接,使得排水管道具有良好的畅通性。

2.2 涵洞孔径

为了能够给相关设施使用功能的留有余地,就可以适当调大桥涵设计时的涵洞孔径。

2.3构造物

在构造物的选择方面,可以应用整体性较强、自重较轻、刚度较大、基底承载能力要求较低的钢筋混凝土箱型结构。

2.4预留沉降量

在完成初始沉降之后,就可以开展涵洞施工,在施工过程中应该对沉降量进行部分预留,如果不进行沉降量预留工作,就会导致砂垫层出现不连续的状况,从而引发排水通路不流畅的问题。

3.软土地区桥台的设计注意问题

3.1提高自身稳定性的措施

在桥台设计过程中,可以通过加强台深以及基础刚度,来加大其抗水平推力的能力,进而提升自身稳定性。

3.1.1选取群桩基础

通过双排桩或多排桩一同承担有引道填土或者桥台前后不均匀下沉作用而对基桩造成的弯矩和剪力,最好不要采用单排桩。

3.1.2 选取斜桩基础

斜桩基础的目的就是让竖直桩来承担桥台的设计荷载,在台前增设具有一定倾斜角度的斜桩来抵抗有桥头填土以及软基下沉机构变形而造成的水平推力。

3.1.3 合理确定伸缩缝位置

在对多跨桥梁进行设计的过程中,可以在临近桥台的一跨在增设伸缩缝,还要社会自四氟板支座,这样就能够保持桥台以及上部对称变形。与此同时,应当在设计标准的基础上,适度增加薄壁桥台的壁厚,以免台壁产生裂缝。

3.2 减轻台后荷载以及均衡压重

为达到这一目标,就应该在对桥孔进行布置时,有目的地后移桥台,让台后路堤转变为低填土的形式;最好选取溜坡埋置式桥台或者箱型桥台,并在台后增设跳板,以降低桥台的偏压荷载;对台后所用的填土适宜采用轻质材料。

4.桥涵设计对软土地基的处理方法

在对地基结构进行处理过程中,一定要按照具体内容来合理设计顺序:一是在充分认识桥梁对地基各种要求和地基具体条件的基础上,确定设计范围;二是提出相应的设计方案,应综合考虑天然地层条件、地基处理要求、原理、材料、设备等多种因素,对方案的可行性进行分析论述;三是编制出初步处理方案。现在,对于软土基地处理行之有效的方法有:

4.1换填垫层法

当软基土层厚度不很大时,可将路基面以下处理范围内的软弱土层部分或全部挖除,然后换填强度较大的土或其它稳定性能好、无侵蚀性的材料(通常是渗水性好的砾料)称为换填或垫层法,适宜处理的高度一般为2~3m的土层。

4.2 加筋路基法

这种方法一般在土层当中埋设高强度的土工聚合物、拉筋、受力构件等达到提升地基承载能力、降低沉降作用的目的,进而维持桥梁结构的整体稳定性,加强了路基刚度与稳定性,提高了路基的水平横向排水,使荷载均布。采用加筋路基法,既提高路基刚度,也使边坡受到维护,有利于排水,增加地基稳定性。

4.3强夯法

对于孔隙较大的地基及含水量在一定范围内的软弱粘性土地基,可采用重锤夯实或强夯。它的基本原理是:土层在巨大的冲击能作用下,土中产生很大的压力和冲击波,致使土体孔隙压缩,夯击点周围一定深度内产生裂隙良好的排水通道,使土中的孔隙水(气)顺利排出,土体迅速固结。强夯后地基承载力可得到一定的提高,压缩性可降低200%~1000%。

5.结论

通过对软土地区桥涵设计若干问题的思考,要想确保公路桥梁具有良好安全与可靠性能,设计人员就应该在判定软土区域的基础上,针对工程的实际情况,来选择适宜的处理方式,还要充分考虑成本节约、技术难度、设计方案的可行性等因素,借以体现桥梁工程的经济和社会效益。

参考文献

[1]赵芳.软土地基桥涵设计方法探析[J].交通标准化,2013(4)

[2]徐达晖,陈国彦.论公路桥梁工程中桥涵软土地基的施工处理措施[J].交通标准化,2013(4)

第4篇

【关键词】房屋建筑;软土地基;处理技术;质控管理

近年来,随着我国经济的飞速发展和城市化进程的不断加快,推动了建筑业的发展,各类建筑工程随之与日俱增,其中又以房屋建筑工程居多。在房建工程项目建设中,经常会遇到软土地基,因软土本身的性质比较特殊,在其上建设房屋时,必须对软土地基进行处理,这样才能保证房屋建筑的稳定性。借此本文就房屋建筑工程的软土地基处理技术及质控管理进行浅谈。

1软土地基的工程特性分析

我国现行的规范标准中,将天然孔隙比≥0.1,且含水量超过液限的细粒土统称为软土。有关资料显示,软土是自然的产物,随着气候、沉积环境的变化而形成的。大体上可将软土的工程特性归纳为以下几个方面:一是土体多为深颜色且粒度成分以细颗粒为主,土体当中含的有机质较多;二是天然含水量高、容重小,通常情况下,天然含水量超出液限较多;三是天然孔隙比较大,一般均大于1.0;四是渗透系数较小、沉降速度缓慢,需要较长的时间方可固结;五是粘粒的含量较高,塑性指数大,且具有很高的压缩性,基础沉降大;六是强度指标小,内摩擦角不超过50°,在外界荷载的作用下,很容易出现沉降变形或是失稳等现象。若是房屋建筑工程在软土地基上建设,则必须采取相应的技术措施对软土进行处理,以此来确保建筑结构的稳定性。

2房屋建筑工程中软土地基的处理技术及质控管理措施

2.1房建工程中软土地基的处理技术

2.1.1挤密碎石桩

挤密碎石桩技术是指通过挤压或振动的处理方法,不断降低软土地基的土体空隙,增强软土地基强度的一种软土地基处理方法,该方法具备成本低、工期短、地基处理效果好的优势,可大幅度提升地基压缩模量和承载力。在房屋建筑施工中,若采用挤密碎石桩技术进行软土地基处理,应当注意以下几点:科学布置桩位,根据桩位进行取土成孔操作,填入填充料,用机械设备进行夯实,最后再铺设垫层,将挤密碎石桩转移到下一个确定的桩位上;在大面积成桩施工之前,要进行成桩试验,以提高成桩数据的准确性,并保证桩机施工中的垂直度符合设计要求,将垂直偏差控制在1.5%以内;严格控制碎石质量,不允许碎石有杂质掺入,有效预防断桩事故发生;在沉桩过程中若遇到障碍物,如体积较大的石头,则应当先进行障碍物处理。

2.1.2强夯置换法

强夯置换法是指将软土地基置换为石灰石、碎小石等填充材料,主要适用于土层厚度不足7mm的软土地基处理。该方法要将具备较强承载力的土层作为地基支持力,对下部土层承载力进行验算,判断土层承载力是否可以满足地基承载力要求,若不能满足要求,则应采取浅埋基础的方式,增加支持力层的土层厚度,保证支持力层的土层厚度必须超过冻土的土层深度。在处理基础加宽时,也必须使其满足房屋建筑上部结构对地基承载力的要求。对于承载能力强、土质均匀、压缩性小的地基土而言,要掌握好地基变形的具体情况,从而保证地基的稳定性,提高软土地基的处理效果。

2.1.3排水固结法

排水固结的原理如下:将软土地基中的水分排出,减小软土地基的孔隙,降低超静孔隙水压值,以促使土体固结,增强土体有效应力和抗剪强度,进而达到提升软土地基承载力的目的。排水固结可采用多种方法予以实现,具体包括:

①堆载预压法。该方法先要加载预压砂石、填土材料,而后让软土地基沉降,促使软土地基快速固结,最后撤除荷载再进行房屋建筑施工。堆载预压法的处理时间较长,并且要制定周详的加载计划,分级设置加载速度。

②沙井法。该方法需要借助地基成孔灌注砂土,在砂井上加上砂垫层固结排水管道,提升排水速度,稳定软土地基,主要适用于透水性低的软土地基处理。沙井法地基处理技术具备连续性好、用料省的优点,在房屋建筑工程施工中得到了广泛使用。

③真空预压法。该方法要在地基中设置沙井、在地面上设置砂层,并用密封膜隔绝砂层,将存在于砂层的气体抽出,让水在负压的作用下流出,以达到固结软土土体的目的,主要适用于不含透水层的软土地基处理。

④电渗法。该方法需要使土中的水聚到阴极,形成电渗,当阴极水流出时,可减小土中孔隙,增强土体应力,从而达到固结渗透软土土体的目的,主要适用于地下水位低、粘性差的软土地基处理。

2.2房建工程软土地基处理的质控管理措施

在房建工程软基处理中,为了确保施工质量应当将质控管理贯穿于工程始终。

2.2.1事前管控。所谓的事前管控实质上就是在软土地基处理施工前的质量管理控制。针对房建工程在软基上施工的特殊情况,构建起完善的质保体系和控制措施,并编制质量计划,制定施工现场的各项规章制度,完善质检技术。同时应对施工中使用的原材料、构配件、半成品进行质量检查,并向现场施工人员做好技术交底工作,明确工程质量目标。

2.2.2事中控制。具体而言就是对软土地基施工过程的质量控制,该环节是质量控制的关键之所在,具体可采取如下管控措施:对各个主要工序的质量控制加以完善,将所有影响质量的因素均纳入到管理范围以内,及时对质量统计分析资料和质控图表进行检查、审核,紧抓影响工程质量的关键问题,并采取有针对性的质量控制措施。施工过程中,要认真做好隐蔽工程的质检验收工程,为确保房屋建筑的定位准确,应当按照软基处理的实际情况对控制点进行定位。当工程没有特殊要求时,可以采用方格网,其特点是能够对主要轴线进行有效控制,有助于确保施工放样质量。

2.2.3事后控制。具体是指对已经完成的分部分项工程进行质量检查验收。在房屋建筑软土地基处理中,沉降观测是事后控制的重要环节,根据规范标准的要求,应当在房屋建筑每施工完毕一层后进行一次观测,并在工程全部完成后,再进行一次观测,若是观测过程中,建筑连续出现不均匀沉降,则必须采取相应的措施加以处理。

结论:

综上所述,在房屋建筑工程建设中,经常会遇到软土地基,为了确保工程顺利进行,必须对软土地基进行处理。本文介绍了几种软土地基处理中较为常用的技术,并提出了合理可行的质控管理措施,以期能够为房屋建筑整体质量的提升有一定帮助。在未来一段时期,应当重点加大对软土地基处理技术的研究力度,除对现有的技术进行不断改进和完善之外,还应当研发一些新的技术,为房屋建筑工程的软基处理提供强有力的技术支撑,这对于推动我国建筑业的发展意义重大。

参考文献

[1]彭满华.张海顺.唐祥达.超软土地基处理的大变形固结理论研究及工程应用[J].工程勘察.2010(8).

[2]闫明礼.王明山.闫雪峰.多桩型复合地基设计计算方法探讨[J].岩土工程学报.2013(4).

第5篇

目的:本文主要在在对软土地基的特性进行简单介绍的基础上,围绕承载力不足、沉降大、地基整体失稳这三个最为常见的问题进行分析和讨论并提出解决方法。在实际施工当中使用地基改良、荷载匹配、水分排除以及周边环境处理等方式进行处理,使得软土地基的沉降符合施工标准并且对上述缺点进行改正。软土地基是当前实际施工工作中的重点和难点,但是只要结合相应的方式进行针对性的处理,软土地基可能会造成的恶劣后果可以得到最大程度上的改善。

[关键词]

水利工程;软土地基;处理

1引言

受生成及所处环境特殊性的影响,软土具有力学指标差、压缩性强、孔隙率高、含水量大的特点,如何在软土地基上修建水工建筑物也因此成为长期摆在水利工程技术人员面前的一道难题[1]。为此,本次研究以某市为例,在简单介绍该地区软土特性的基础上,对软土地基带来的问题进行分析,并针对性的提出处理方法,以便为水利工程技术人员更好的开展日常工作提供思路上的参考和方法上的借鉴。

2软土地基特性

所谓软土,一般指的是存在于河流入海口区域的谷底、平原上的、经多年沉积形成的细粒土。天然含水量高、压缩性高、天然孔隙比大、固结系数小、固结时间长、抗剪强度低、透水性差、扰动性大、灵敏度高是软土的主要特性,同时,软土也往往具有触变性、蠕变性等特殊的工程地质性质。由以上特性我们可以看出,软土无法提供满意的工程地质条件。某市地处河流入海口的口门地区,几乎全部近河海的水利工程地基都位于软土区域,该软土为滨海相软土,厚度较大,是由近代海退形成的浅海堆积。受所处地理位置以及软土成因的影响,造成其具有以下三个方面的工程特性:其一,含水量较高。软土天然含水量多为50%―70%,该市为50%―130%,少部分地区则远高于这一数值。其二,压缩性较高。软土天然孔隙比多为1—2,该市为1.2—4.2,平均2.3;软土压缩系数多为0.7—1.5MPa-1,该市为1.6―4.9MPa-1,平均2.6MPa-1,可划入高压缩性土的范畴。其三,低承载力。该市软土无侧限抗压强度平均值14.0kPa,最低2.0kPa,修正前的地基承载力特征值处于30.0―50.0kPa的低水平[2]软土所拥有的“两高一低”特性本已带来诸多困难,而该市软土的相关指标尚未达到国内的平均水平。所以,在水利工程建设工作中,相关工程技术人员必须采取针对性的方法对软土地基进行处理。

3软土地基的处理

在软土地基上建设建(构)筑物时,“两高一低”特性将带来地基承载力不足、沉降大、地基整体失稳这三个问题。在绝大多数情况下,只要解决了这三个问题,那么软土地基就不会带来更多的危害。换言之,针对软土地基的处理也应以这三个方面作为切入点。需要注意的是,实际工作中的软土地基处理方法大多有多重目的和作用,部分方法甚至在侧重点方面都非常模糊。本次研究之所以从承载力、沉降、失稳这三个问题出发分别介绍处理方法,一方面是为了方便实际工作中对处理方式的灵活选择,另一方面则是为了帮助读者理清软土地基处理的技术路线。

3.1承载力不足的处理方式

先行介绍这一类别,主要是由于软土地基处理的最主要目的是使其具有承载建(构)筑物的能力,因此几乎全部类型的软土地基处理方法都会使地基的承载力得到不同程度的提升。若不具备这一作用,则该方法在实际工作中的价值也会大打折扣。结合以往的实践经验,对于软土地基承载力不足问题的解决思路包括两个方面:其一,对软土地基的特性进行改良;其二,通过置换高承载力介质的方式代替原有软土。

3.1.1特性改良

除颗粒组分、结团形态、有机质和盐分含量外,软土的低承载力更多是受孔隙比、含水量大的影响,所以,减小这两项指标就成为了提升软土地基承载力的关键[3]。虽然软土的孔隙比较大,但软土内水分的外排却相对困难,造成这一现象的原因相对复杂,主要与其固有形态和特点相关。在无法改变固有形态的情况下,可通过以下两种方式解决排水和固结问题:其一,竖向排水法,即在竖向上构建排水通道,并通过对排水通道布置形式和间距的调整来应对不同的软土特性以及承载力、强化(固结)时间等的要求,具体包括碎石桩法、砂井法、排水板法等。值得一提的是,以上方法均具有一定的置换软土、增加承载力的作用。其二,通过增加荷载的方式提升软土内的压应力,以加速软土的排水与固结,具体包括真空预压法、强夯法、堆载法等。在资金充裕的情况下,可同时采用多种方法来获得更好的效果和更高的效率,但具体方式还需根据实际情况灵活选择。

3.1.2软土置换

简单的讲,该方法就是以高承载力的地基部分或全部置换原有软土,以此实现地基改良的目的,具体有以下两种操作方式:其一,换填法,若软土范围和厚度较小,可以高承载力指标的土体全部代替原有软土。该方法简洁高效,但不适用于范围和厚度较大的软土地基。其二,垫层法,若软土范围和厚度较大,可以将高承载力指标的土体换填部分深度内的软土,使地基满足承载力和工后沉降要求。除以上两种“横向”置换外,值得一提的还有“纵向”置换,即通过一定的工艺在软土地基中形成柱状的高承载介质,与原软土地基共同形成复合地基。按照这一思路,派生出柔性(刚柔性)桩复合地基法,具体包括CFG桩法、搅拌桩法、碎石(砂)桩法、高压旋喷桩法等。

3.2沉降大的处理方式

软土的孔隙比、土粒间距较大,在施加外部荷载后,孔隙、土粒间距逐渐减小,土体收缩固结,最终造成区域的沉降。沉降的发生可概括为:构建建(构)筑物产生基底附加应力软土内应力提升土体固结开始沉降,也就是说几乎全部的受压地基都会出现沉降问题,但软土地基之所以受到高度关注,是因为其高压缩性决定了沉降值必将进入无法忽视的范围[4]。在工程建设过程中,沉降控制的目的就是在施工期内基本结束地基沉降,进而减少使用期内的沉降。由于总沉降量较高,所以还要让同一结构和不同相邻独立结构间的沉降差始终处于标准允许的范围内,以此确保建(构)筑物的倾斜度符合设计要求。若非软土地基,那么只要在项目建设开始前对地基施加足够的压力,就可以加速松土的固结、密实和沉降完成速度。但软土粒间所富含的水分被压缩在一个非常狭小的空间内,无法通过流动外排,施加压力后的应力做功会在相当程度上被粒间水承担和消耗,无法获得理想的减小土粒间孔隙的效果。另外,软土所具有的剪切指标差、触变性、蠕变性特征还会带来蠕变和粒间滑动的结果,最终导致人为的地基失稳,对于这一问题,我们在下文中还会进行详细的说明。综上所述,软土地基沉降问题的处理思路应包括以下四项:其一,荷载应与未来基底应力相匹配,以便在施工期内使软土沉降基本结束。其二,为获得更为理想的软土压缩效果,应注意排水通道的设置,以便使软土内的水分顺利排出。其三,务必保证均匀沉降,从而为工后沉降的有效控制奠定坚实的基础。其四,若采用多种措施后仍未获得理想效果,就需要考虑地基改良。

3.3整体失稳的处理方式

软土地基的剪切指标较差,同时具有触变性和蠕变性的特征,故而在施加外部荷载的同时若存在横向约束不足或缺失的问题,就极易引起浅层或深层的滑动与大范围蠕变,最终造成地基及其上部建(构)筑物发生整体失稳。结合以往的实践经验,该问题的产生原因主要有内在不足、外部荷载增加、阻止滑动的因素(环境因素)不足三个方面。

3.3.1针对内因的处理方式

内因的形成主要是受软土地基高孔隙比与含水量的影响,因此在处理方式上类似于提高软土地基承载力的方法,即加速排水固结。具体包括强夯法、堆载法、排水板法、真空预压法、砂井法等。在前文的叙述中我们提到,软土地基整体失稳是三方面因素共同作用的结果,提供任何一个积极因素,都会使情况向好的方向发展,反过来讲,若其中某一因素向消极的方向发展,也会使整体情况偏向于不利的方向。例如,在采用堆载法时,若外部荷载的增加量与速率不适应淤泥的实际承受能力,就会在一定程度上提高失稳问题的发生概率。所以在实际工作中,应在综合考虑各类影响因素的前提下,对处理方式进行合理选择,使之更具科学性、针对性和有效性。

3.3.2针对外因的处理方式

这里所说的“外因”主要是指外部施加的荷载,在实际工作中,我们能做以及应做的并不是将外部荷载去除,而是要去考虑借助那些工程手段、设计方案来减小或合理分配外部荷载,从而在最大程度上降低外部荷载所带来的危害。

3.3.3针对环境因素的处理方式

这里所说的“环境因素”是指可能导致整体失稳问题的外部边界条件,如河槽迫岸、正向倾斜的地质诱滑面等。对于这类问题,在实际工作中大多通过平面布置等设计方式进行调整,例如依据地质剖面对工程的平面布局或位置进行调整等。简单的讲,对于由环境因素引起的软土地基整体失稳问题,我们可以通过改变外部环境的方式为工程提供一个更加稳定的条件,即通过外在的、不与软土地基直接关联的措施增加工程建(构)筑物下部软土地基的横向约束,增加阻滑力。结合以往的工作经验,应用最为广泛的一种方法是反压法,也被称为应力平衡法,该方法基于理论计算,对于外部边界条件的改变主要通过在特定部位增加反压体的方法,以此提供阻滑力,并与地基原有的各种阻滑因素共同对抗抵消滑动力,最终实现保障建(构)筑物安稳的目的。

4结语

软土地基的处理是水利工程建设所面临的长期问题,虽然国内的工程技术人员已经积累了较为丰富的处理经验,但仍时有反面案例发生。为此,本文结合以往理论研究成果和实践经验,就软土地基的处理方法进行了分析和讨论,希望能够为相关工作的有效开展发挥参考和借鉴的作用。

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,(34):82-83.

[2]陈德华、宗超男,等.浅谈水利工程软土地基建设控制[J].工程与建设,2014,(6):804-805.

[3]段冰.水利工程软土地基加固处理技术分析[J].投资与合作,2014,(6):392-392.

第6篇

【关键词】公路工程;施工;软土地基处理

随着我国经济的飞速发展,我国交通运输业受到经济发展的影响在向着规模化、扩大化的方向发展,尤其是近些年来,城市化进行也在不断加快,一条条公路伸向了我国各个地区,因此,在公路工程施工中就不可避免的会通过软土地区,而在该地区的软土路基是对工程技术要求较高的一部分工程。

一、软土地基概况分析

在我国公路工程施工中常见的两种软土地基分别为“内陆平原淤泥、淤泥质土、山地型软土”和“海洋沿岸的淤积”。但是无论是哪种软土地基,他们都有一些共同的特征。首先,含水量和孔隙比。在软土地基中,其含水量会相对较高,而“土壤的抗剪强度和压缩性与天然水的含量存在直接关系”,所以,土壤含水量同地基的承载力有着正比例关系。同时,软土的空隙相对要大,土质比较松软,因此,其具有较强的重塑性,稳定性较差,如果不对软土地基进行处理就开始施工,就会导致公路路面坍塌,缩短公路使用寿命。其次,渗透性。软土的渗透性同一般土壤相比较要小得多。“软土强度提高速度与软土的固结速度呈正相关”,同时,软土的固结过程较长,速度较慢,所以,软土的渗透性比较小。软土中的有机物膨胀也是降低软土渗透性的一个重要原因,因为有机物的存在会堵塞空隙,造成渗透堵塞。

除此之外,软土地基还有高压缩性、强流动性和触变性等特征。以上软土地基的特征都是公路工程施工中所要进行处理的,因为公路工程是需要稳固长久、具有较强的承载力和抗压性能的,但是通过分析,软土的这些特点与路基的要求是截然相反的。

二、软土地基危害简析

对于公路工程来说,工程成败的关键都在于地基,因此,如果地基处理不当就进行施工会给公路路面等造成一定的损害。

1.路面沉降

这一问题产生的原因在于软土路基中的粘合性,虽然能够影响路面沉降问题的原因有很多种,但是如果遇到软土地基,会造成路面沉降的主要影响因素就是软土路基的粘合性。在工程施工过程中,总会出现对路基的压实不到位的现象,就会降低公路地基的稳定性。如果是软土地基,那么在大交通量、大承载量之下,基底会出现较为严重的沉降,如果收到重力挤压,基底也会出现侧向滚动导致路面膨胀,总之,无论是沉降的出现还是膨胀滑动的出现都会导致工程质量出现问题。

2.路面硬化

由于公路工程施工中不可避免的会遇到软土问题,而软土的不稳定性会导致路基也不稳定,如果直接施工会导致路面施工材料硬化,影响公路施工质量。在路面材料中,通常使用的都是沥青和混凝土,如果在路面施工中处理不好材料配合比同路基中含水量的关系,那么就很容易出现路面沉陷或者是膨胀,影响公路工程施工质量

3.稳定耗时长

由于近些年来公路的承载量在逐渐增大,同时,软土中所含有的“亲水胶体微颗粒”比较多,导致软土中的水量较多、空隙较大、抗剪强度要比正常的土壤低,因此,如果不进行一定的处理就开始填土处理会导致地基需要很长时间才能够压密稳定,因此,会严重影响工期。

三、公路工程施工中软土地基处理技术措施

面对着软土地基对公路工程造成的危害,为了保证工程施工质量,我们要积极采取适当措施对软土地基进行处理,而主要的处理措施大致如下。

1.加载法

加载法依靠的主要是加载技术,而该技术主要是“采用认为压制的方法来改善软土的土质状况,应用重型压路机对软土进行反复压实,以排除软土中的空隙和水分,将软土压制成符合道路路基施工要求的土壤。”,在运用该技术实施软土地基加载压实时,要注意时刻对土质进行检测,切实保证压实的实际效果,保证工程施工质量。该技术是相对比较简单的一种软土地基处理方式,效果明显,操作方便,是很多工程中常使用的主要方式,这种技术的广泛使用,不但能够提高公路路基的承载力和稳定性,还能够在一定程度上节省工程成本。

2.置换法

置换法也称为置换技术,使用该种方法进行软土地基处理能够在一定程度上提高地基的耐用性,对延长公路的使用寿命以及方便养护等都是有好处的。这种施工方法通常情况下是应用在地表,而且厚度要相对较小的地区,一般要在2.5米以下时所进行的,这种方法实施起来比较简单。置换法的具体实现方式如下。首先,开挖法。开挖法适用范围是“小范围的厚度较小的软土”,在挖掘过程中,一定要挖出路拱,这样能够保证软土中的水分顺利排出,能够加快软土的固结速度,提高工程施工的效率。其次,填砂法。对于填砂法来说,控制的重点在于材料的选择和换填的厚度等。对于该方法来说,其最宜使用在常年积水的洼地地区,但是,软土地区的表层不能够存在硬壳。施工过程中要“从路基中心开始,按照等腰三角形向前对称抛填,使淤泥和软土向两侧挤出。”如果软土层的横坡角度大于1:10时,则需要从高向低处抛填,最后进行压实处理。

3.碎石桩法

碎石桩软土路基处理方法所需要的时间较短,对于提高工程施工效率,缩短工期有一定的好处。“碎石桩是利用一个产生水平向震动的管状设备,以高压水流边振边冲在软弱粘性地基中成孔,在孔内分批填入碎石加以振密制桩,与周围粘性土形成复合地基。”,这就是碎石桩法所采用的原理。具体的施工过程大致如下,“平整原地面、机具定位、桩管沉入、加料压密、拔管、机具移位。”这是碎石桩施工的大致流程,其中制桩的方法最好采用的是“连续加料自上而下逐段制桩”法,填料的数量需要根据具体的土壤条件来确定,通常情况下,在料的体积达到0.15到0.5之间时就需要对所填的料进行振实处理,这样就会保证工程施工质量。

4.结束语:

本文通过软土地基的特征分析进而深化到了在公路工程施工中软土地基对公路的危害,最后简单的从理论和技术相结合的角度对公路工程施工中软土地基的处理措施进行了论述,具体的措施有加载法;置换法;碎石桩法等。具体的操作方法还要在实际施工中有针对性的进行选择。

参考文献:

[1]黄朝合.高速公路软土地基处理技术的探讨[J]. 交通世界(建养.机械). 2009(08)

第7篇

关键词:公路工程;软基处理;质量控制

中图分类号:X734 文献标识码: A

引言

我国国土幅员辽阔,地质结构复杂,在沿海或者内陆湖边和沿河地带,分布着大量的淤泥质软土软土地基是一种不良地基,在软土地基上进行公路道路工程的施工,如果不采取相对应的处理措施,很容易发生路基失稳以及沉降量难以控制的现象,严重影响到公路道路工程的使用寿命和安全性能因此,如何对软土地基进行加固处理,使其满足工程建设的需求,成为了工程质量控制要解决的一个重大问题。

1、软土地基的概况

从广义上说,软土就是低强度、高压缩性的软弱土层。路基修筑在软土地基上,常常会出现路基失稳或沉陷过度等情况,基于此必须对软土路基进行加固处理,只有这样才能避免损坏公路等情况的发生。一般都会将淤泥、淤泥质土、软粘性土归为软土。软土具有天然含水率高、孔隙比大等特点。其含水量通常都在34%到72%之间,孔隙比也在1.0到的1.9范围内,饱和度通常在95%以上,液限主要为35%到60%的范围。作为公路工程施工及使用过程中最常见的一项质量问题,软土施工难度较大。造成公路工程损坏的因素较多,这主要包含多方面原因,如材料、设计及管理等,软土路基施工不当也会对工程安全造成极大的威胁。在公路工程施工中,软土施工是具有实用性的重要环节,其施工质量的优劣对水利工程的使用性能及使用年限将起到关键性的作用,甚至会造成极大的人员伤亡及财产损失。做好软土处理工作是确保公路工程施工质量的重要保障,在公路程施工中,要求该工程具有良好地承载力、稳定性,还必须具有较高的强度。与此同时,在软基施工过程中如发现路基不稳等情况,必须根据具体施工情况,选用科学有效地施工方式进行处理。如处理不当,将严重影响到国家及人民的切身利益,甚至造成极大的人员伤亡与财产损失。由此可见,软土路基处理是否得当对公路工程施工中具有重要意义。

2、我国软基处理现状

2.1、落后的软基加固技术

当下我国使用概率较高的人工处理加固技术还不够先进,要求强化软基处理技术,贴合时代发展要求,结合传统的地基处理方式开创全新的处理技术,依照不同的软基类型订立不同的处理方式,为公路的软基处理提供有效的执行方案,并且依照不同的地基条件有选择性的将废石和淤泥消除。

2.2、没有将数值计算技术的优势完全发挥

软基处理理论的处理,我国现在使用较多的还是经典力学方式分析,这种处理方式对一般性质的软土由较好的处理效果,可是在特殊自然环境下却没有本身所具备的解决能力。所以理论研究发展的过程中,也需要同步进行数值计算的发展,以防止发生误差率,借助各种现代化的先进数值处理技术,对特殊性问题做专项数值处理,以计算得出地基沉降和时间之间的关系,为软土地基处理设计打下坚实的基础。

3、公路软基处理技术分析

3.1、碎石桩的压密注浆技术

压密注浆技术需要根据施工现场的情况,如地质地貌、天气等,要对相关因素进行收集分析计算,最终设计出最适合的方案。压密注浆碎石桩技术使用的材料主要是碎石和水泥。具体做法是对已经加固好的桩位投放碎石,然后使往桩里注入水泥,等到水泥凝结度达到初级的时候,再通过之前留下的管道向桩里注入水泥,这样可以使碎石间的缝隙得到充分的衔接,使桩体四周的土质变得更加的密实,采用压密注浆技术还需要用到其他辅助技术来,利用钻孔技术对地基进行钻孔,然后将碎石等材料投入钻孔中,再进行注浆,将水泥封在孔中,与周围的土地形成复合地基。压密注浆技术,加快了工作的效率,节省了人力物力,压密注浆技术与碎石桩相结合的方法,因受外界因素的影响较小,所以适合于各种地形环境这种施工技术,所需要的设备简单,操作简单,成本低,提升了路基的承载力。

3.2、排水固结法

排水固结法又称预压法,适用于淤泥质土、淤泥、冲填土等饱和黏性土地基。饱和软黏土在荷载作用下,土的孔隙比减小,孔隙中水逐渐被挤出,当超静孔隙水压力消散,有效应力将会提高,土的强度随之增加。袋装砂井和塑料排水带的长细比大,井阻影响得到人们的重视。近些年来非理想井的固结理论及其工程技术已经得到长足的发展,真空―堆联合预压法先后在上海、广州、福州和天津等地得到应用。到目前为止,学术界对真空预压法的有效加固深度看法不一。有的学者认为真正的有效深度在6m以内,有的则认为可达20m,甚至更深。真空预压的有效深度需进一步研究。

3.3、深层搅拌法

通过特制机械沿深度将固化剂与地基土强制搅拌就地成桩加固地基的方法是深层搅拌法,当固化剂(水泥或石灰)为粉体时又称为粉体喷射搅拌法。深层搅拌法适用于处理淤泥、淤泥质土和含水量较高的地基及承载力特征值不大于120kPa的黏性土、粉土等软土地基。

3.4、高压喷射注浆法

换填法也被称作垫层法即挖去地基上部无法满足建设要求的软土层,换填灰土、素土或者砂、碎石、矿渣等具有高强度高、低压缩性的材料,并将其夯实做成垫层的一种软基处理方法,采取这种方法可以有效的提升地基土层承受荷载的能力,解决地基沉降量过大的问,与其他处理软土地基的方法相比,换填法最大的优势在于简便易行,然而其适用范围也是有限的当软土地基的深度不超过3m时,换填法是一种经常使用的软基处理方法,但是原软土地基的深度超过了3m,再使用换填法就违背了经济实用的原则,会消耗大量的工程费用。

3.6、强夯法

强夯法指的是把10 吨以上的重锤,从 10 米以上的高空以自由落体的方式落下,实现对土体反复多次的夯击,以保证一定范围内的土体被完全压实,实现地基土承载功能提升的目的。此项方式一般适合使用在非饱和和粗颗粒含量高的土质上,针对一些饱和度较高的粘性土,处理效果并不突出,特别是一些淤泥与淤泥质土,不适合使用此项方式做加固处理。

3.7、加筋法

在软基中,按照水平方向进行一层或者多层的加筋材料铺设,同时结合相应的填料负荷,组成厚度相当的加筋垫层,这种处理方式有效的提升了地基的承载作用力,并且均匀化细致化了地基的应力,将土基不均匀沉降程度下降至最低。相比厚度较大的软基,联合使用综合加筋垫层与水泥深层搅拌桩开展整体性建设,能够全面良好的完成加固工作,将各种处理方法的优势结合方茴,以实现良好市政道路软基加固的目的。

第8篇

[关键词]软土地基:承载力:沉降:处理:经济分析

中图分类号:U416.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)47-0133-01

0 概述

随着我国基本建设的进一步发展,在建筑工程中,人们不仅要选择地质条件良好的地基,在许多情况下也不得不在土质不良的软弱地基地区进行工程建设。一般所说的软弱地基包括承载力低、沉降量大、具有振动液化性、湿陷性、胀缩性等不良工程性质的地基,而软土地基应该说是软弱地基中的一种。各种软弱地基均应做认真考察,必要时进行处理才能满足建筑要求。地基处理是否合理,关系到整个工程质量、进度和投资,而且是降低工程造价的重要途径之一。

1 什么是软土和软土地基

软土的定义很多,不同的专业技术部门的解释大同小异,总的来说软土是一种简称,主要是由外观以黑色为主的细粒土组成,土的稳定性、承载力较差,它表明就地基的总体而言是软弱的,软土地基指以软土为主,与粉砂、泥炭等一些其他土层相间组成的地基。我们一般多遇的软土主要指软弱粘性土,也就是天然孔隙比大于或等于1.0,天然含水量大于液限的细粒土,包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等。软弱粘性土一般具有灵敏度高、流变性大、高压缩性、低强度、低透水性、不均匀性等主要性质

2 软弱地基的加固方法

软弱地基的加固技术,从很早以前就开始应用,一些传统的加固方法目前仍在使用。随着近代建筑规模不断扩大,高科技的发展,新技术的应用,在工程实践中积累了更多的软基加固经验,随着对软土机理研究的深入,施工机具及塑料工业的发展,必将推动软土地基加固方法的继续完善和发展。现将既有的各类加固方法罗列如下:

2.1 换土:换填垫层法

2.2 排水固结法

2.2.1 加速排水:打人砂井;塑料板排水;井点排水;电渗等。

2.2.2 预压法:(1)堆载预压法;(2)真空预压法(最常用);(3)充水预压。

2.3 动力固结法:强夯法和强夯置换法

2.4 复合地基

2.4.1兼有压密排水作用:挤密砂石桩法;振冲法(加填料和不加填料两种)。

2.4.2兼有化学加固作用:水泥土搅拌法,分湿法和干法,湿法又称深层搅拌水泥桩法;石灰桩法;高压喷射注浆法等。

2.5 其他地基处理方法。

3 地基处理的基本原则

3.1要综合考虑各种影响因素

3.1.1 建筑物的各种特征:例如体型、刚度、结构受力体系、建筑材料和使用要求,荷载大小、分布和种类,基础类型、布置和埋深,基地压力、天然地基承载力、稳定安全系数、变形容许值;

3.1.2 地基土的类别、加固深度、上部结构要求、周围环境条件;

3.1.3 材料来源、施工工期、施工队伍技术素质与施工技术条件、设备状况和经济指标等;

3.1.4 对地基条件复杂、需要应用多种处理方法的重大项目还要详细调查施工区内地形及地质成因、地基成层状况、软弱土层厚度、不均匀性和分布范围、持力层位置及状况、地下水情况及地基土的物理和力学性质等。

3.2 地基处理的总的原则

在综合分析上述因素的基础上,必须坚持安全适用、技术先进、经济合理、确保质量、保护环境的原则拟定处理方案,才能获得最佳的处理效果。

4 软土地基处理方法的选择

各种地基处理方法有各自的机理和适用范围,所以在选择处理方法时,须根据地质条件、上部结构类型、使用要求、对周围环境的影响、材料供应情况、施工条件以及技术经济指标等因素作综合考虑,做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量、保护环境。

选择地基处理方法的步骤:

地基处理方案的确定可按下列步骤进行:

4.1 准备工作:根据实际情况,搜集详细的工程地质、水文地质及地基基础的设计资料。在向地质勘察部门提出勘察要求时,应注意除符合一般勘察的要求外,还应要求查明或评价软土固结历史和应力水平、结构破坏对强度和变形的影响以及基坑开挖、打桩、相邻施工与荷载变化对软土应力状态、强度和压缩性的影响等针对软土地基的特殊勘察要求。对《岩土工程勘察报告》评审时,一定要注意报告中是否提出建议的地基处理和基础设计方案,如果没有勘察报告属于不合格,缺项。

4.2初选方案:根据结构类型、荷载大小及使用要求(即处理目的),结合地形地貌、地层结构、土质条件、地下水特征、周围环境和相邻建筑物等因素,初步选定几种可供考虑的地基处理方案。在设计前应仔细研究并与相关专业讨论建筑物的布置方案,尽量避免采用长高比超标、结构平立面极不规则、荷载分布差异极大等布置,以达到减少地基的不均匀沉降的目的。

4.3比较确定:对初步选定的各种地基处理方案,分别从处理效果、材料来源及消耗、机具条件、施工进度、环境影响等方面进行认真的技术经济分析和比较。根据安全可靠、施工方便、经济合理等原则,因地制宜地选择最佳的处理方法。必须指出:每一处理方法都有一定的适用范围、局限性和优缺点,没有一种处理方法是万能的,必要时也可选择两种或多种地基处理方法组成的综合方案。

4.4进行现场试验和试验性施工:对已选定的地基处理方法,应按建筑物重要性和场地复杂程度,在有代表性的场地上进行相应的现场试验和试验性施工,并进行必要的测试以验算设计参数和检验处理效果。这是因为有关天然地基、地基处理等方面的计算公式为半理论半经验性的,尤其是地基处理后的承载力的计算公式以经验统计为主,还有许多方面没有研究清楚,所以《建筑地基处理技术规范》中对施工数据都建议通过试验确定,有些还是强制性条文。所以,为提高设计、施工的合理性,应该在现场试验,将实验结果和按照规范进行的理论计算相对比,如果达不到设计要求时,应查找原因、采取措施或修改设计以达到预期效果。

参考文献

[1] 殷泽宗、龚晓南主编:地基处理工程实例中国水利水电出版社,2000年第一版.

第9篇

【关键词】高速公路;软土路基;沉陷原因及处理方法秦 智

0.引言

软土为滨海、湖沼、谷地、河滩等处天然含水量高、天然孔隙比大、抗剪强度低的细粒土,包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭土等。

在我国软土广泛分布于沿江、沿湖、沿海等地区,而这些地区一般又是经济发达地区,尤其需要发展高速公路。软土地基若是处理不好将会对高速公路造成很大的危害,如路基的滑移,开裂,路面起伏不平,桥头跳车,颠簸等。

1.软土路基的特点

软土是淤泥和淤泥质土的统称,其成分主要由粘粒及粉粒组成,常成絮状结构,并含有机质,软土的天然含水量大于液限,有点可达200%。空隙比在1-2之间,个别可达5.8,它具有较高的压缩性。软土强度低,粘聚力小,标准数N普遍很低,通常不大于5。其渗透性差,固结速度慢,若软土层厚度超过10m,要使土层达到较大的固结度往往需要5-10年之久。并具有明显的结构性和流变性,灵敏度通常大于4.一经扰动,其絮状结构受到破坏,土的强度显著降低,在荷载的作用下,因缓慢剪切变形抗剪强度逐渐衰减,在主固结沉降完毕之后还可能继续产生次固结沉降。所以,在软土路基设计和施工处理工程中,必须通过详细的研究,掌握软土的性质和土层特征,采取合适的工程措施,才能保证软土路基在施工期间的稳定,才能有效控制高速公路在完工后产生沉降。

2.软土路基产生沉降的成因及影响

软土地基是影响路基下沉的主要地质类型,是公路建设中常见的病害之一。

(1)软土路基由于其天然含水量高,空隙比大,多呈软塑或半流塑状态,天然含水量常达到30%-70%,有时甚至更高。透水性差,在加载初期,地基中空隙水压力较高,影响路基强度,施工中表现为压实困难、不便行车和施工作业。由于其空隙比大、土颗粒间结构不稳定,具有压缩性等特点。

(2)在施工过程中填筑完成后,软土路基在路堤的自重作用下也会产生沉降,这种沉降将在很长的时间内持续发展,大大超过一般路堤的沉降量。严重的是在靠近填土部位的挡土墙、边沟排水设施也会受到沉降或水平移动的影响。即使完成路面工程后,还可能继续产生沉降,引起路面结构的破坏。

3.软土路基的常用处理方法

要做好软土路基的处理,首先要搞好前期勘察设计工作。根据软土岩性特征和物理学指标,通过分析比较,选取合适的软土路基处理方法。当软土路基不能满足承载和稳定要求时,对路基加固是有效的措施。加固的方法很多,大体上可分为2类。第1类方法原理:减少土体中的空隙,使土颗粒尽量靠拢,从而减少压缩性,提高强度。第2类方法原理:用各种胶结剂把土颗粒胶结起来。

工程中常用的软土路基处理方法有以下几种:

3.1高压喷射注浆法

高压喷射注浆法是将带有特殊喷嘴的注浆管,通过钻孔置入到处理土层的预定深度,然后将浆液(常用水泥浆)以高压冲切土体。在喷射浆液同时,以一定的速度旋转提升,即形成水泥土圆柱体;若喷射提升而不旋转,形成樯状固结体。加固后可用以提高地基承载力,减少沉降,防止砂土液化,管涌和基坑隆起,建成防渗帷幕,适用于处理淤泥、淤泥质粘土、粘性土、粉土、黄土、砂土、人工填土等地基。

3.2冻结法

冻结法采用液态氮或二氧化碳膨胀的方法,或采用普通的机械制冷设备与一个封闭式液压系统相连接,使冷却液在内流动,从而使软而湿的土进行冻结,以提高土的强度和降低土的压缩性。适用于各类土,特别是软土地质条件,开挖深度大于7-8M,以及低于地下水位的情况下是一种普遍而有效的处理措施。

3.3挤密法

挤密法是利用挤密或振动使深层土密实,并在振动或挤密过程中,回填砂、灰土、二灰、石灰等,形成砂桩、灰土桩、石灰桩,与桩间土一起组成复合基础。从而提高地基承载力,减少降沉,消除或部分消除土的湿陷性或液化性。砂石挤密法,振动水冲法,一般适用于杂填土和松散砂土,对于软土地基实验证明加固有效时方可使用。灰土桩、二灰桩挤密一般适用于地下水位以上深度为5-10M的湿陷性黄土和人工填土。

3.4机械碾压法

机械碾压法是指挖除浅层软弱土或不良土,分层碾压,按回填的材料可分为砂石垫层、粉煤灰垫层、干渣垫层等。它可提高持力层的承载力,减少沉降量,消除或部分消除土的湿陷性、胀缩性,防止土的冻胀作用及改善土质取到抗液化性的效果。常用于基坑面积和开挖土方量较大的回填土方工程,也适用于处理浅层非饱和软弱地基、湿陷性黄土地基、膨胀土地基、季节性冻土地基,这种方法简易可行,但仅限于浅层处理,一般不大于3M,对湿陷性黄土地基不大于5M。如遇地下水,对于重要工程需有附加降低地下水位的措施如干渣垫层、土垫层等。

4.现有研究存在的问题

在我国,公路软基处理的研究是伴随着公路的建设而发展的,软基处理的方法和措施逐步成熟,但还存在着一些问题,主要是现有研究是针对具体工程的研究分析,缺乏系统理论的研究,而且失败的实例研究报告非常少见,从某种意义上说,失败的实例更有价值。另外,既有研究大都集中在设计阶段和施工阶段,随着道路通车而结束,很少能够在施工完成后继续继续系统的观测研究,也就无法根据工程沉降来有效改进设计、施工。

4.1地基处理论落后于实践

从实践-理论-再实践的角度看,实践先于理论是一般规律,对于土木工程更是如此,但重视理论研究,用理论指导实践也是很重要的,对地基处理各种工法及一般理论缺乏深入系统的研究是发展中存在的问题之一。

4.2公路施工中违背因地制宜的原则

公路施工中,施工当地的地质特点决定了施工所要采用的方法。因此在选用软土地基处理方法的时候要考虑施工地条件,不能盲目施工。

4.3施工机械的发展水平影响了技术实施的效果

近十几年来,我国公路地基处理施工机械发展很快,许多已形成系列化产品。但这些与我国公路工程建设的需要相比较,差距还是很大,以深层搅拌法为列,不能很好保证公路施工质量,不仅与施工单位素质有关,也与目前应用的施工机械水平有关,用简陋的机械来保证稳定良好的施工质量是很困难的。

4.4施工质量控制程度严格与否影响了技术实施运用的效果

公路施工工程,事关重大,因此施工重量是不能忽视的重要问题。而在几年前由上海市建委首先发起,各地建委也纷纷发文规定在施工中禁止使用粉喷深层搅拌法。因此有些施工单位在粉喷深层搅拌施工过程中质量控制不严格以及施工机械方面存在的一些问题,再加之偶尔一些单位偷工减料现象的发生,使得很多类似的相关技术手段得不到良好的实施。

5.处理方法的选择

在具有选择处理方法时,应注意以下几点:

(1)地质资料的可靠性。

(2)长补短,适当考虑软基加固处理方法配合使用。

(3)采取何种设计方案及加固处理措施,软土的沉降过程很长,为了进一步了解软土地基随时间变化的规律,加固处理方法应利用与加固效果的观测和现场监测。同时,设计、施工、科研应三位一体,力图掌握工后地基沉降的规律。

第10篇

【关键词】公路;路基;软土;处理

1.软土路基的处治目的与方法

1.1软土路基的处治目的

软土路基的处治目的是为了保证路基在施工及使用期间不会发生局部和整体的剪切破坏,满足稳定性要求,并在使用期间内部发生较大的沉降和不均匀沉降,保证路面结构的完整以及车辆行驶的平稳性、安全性以及舒适性。

1.2软土路基的处治方法

软土路基的处治方法有很多,下面主要介绍几种常用的方法:

浅层处理法:当软土层在表层且其厚度小于3m时,采用生石灰等拌合、换填、堆土或抛石的方法来进行浅层处治。

粒料桩法:通过置换软土,加快土基的排水固结,依靠桩的应力集中作用来提高稳定性系数。

强夯置换法:在粉土或粘性土路段,在夯坑内填充碎石、各种粗颗粒、或块石。强夯法的特点是施工速度快,处理效果好。但采用强夯法时要通过现场试验来验证其可行性。

排水固结法:在软土地基上加压并配合内部排水,加速软土地基的排水,加快软土固结的处理方法称为排水固结法。适用于处理各类淤泥、淤泥质粘土及冲填等饱和粘性土地基。

路堤荷载预压法:增加路堤荷载从而增加作用于地基上的总应力,提高地基强度,并加快固结沉降。一般采用慢速加载法以保证在填筑过程中地基不致失稳。

加固上桩法:将具有固化作用的材料比如石灰、水泥等添加到土壤中,然后用如深层拌和机、旋喷机械等专业的机械把软土地基下面将根据工程实践选用合适的软土路基处理方法。

2.工程概况

某市开发区沿海大道工程,其计划大道红线宽度为50m,全长10公里,机动车双向六车道,设计时速60公里每小时,理论通行能力为双向7000辆每小时。由于该地段有部分处于滩涂地带,地质结构复杂,存在软弱土层,但区域稳定性良好,切其下部土层力学性质较好,如果采用合适的处理方案,修筑路基是可能的。但由于该地段在原有的自然滩涂上吹填了一定的淤泥,基本属于流塑状态,并且路基限定工期不到五个月,以上不良因素给路基施工带来了很大困难。

为了保证工程质量,减少工程造价,缩短工程周期,经过一系列的论证研究,在浅层处理法、粒料桩法、加固上桩法、排水固结法、真空预压法、真空堆载联合预压法、强夯置换和挤淤等若干种可能的地基处理方案中排除了资金用量大,工期时间长、施工工艺困难等可操作性不强的处治方案,初步确定采用强夯置换挤淤的处理方法。

2.1强夯置换挤淤

2.1.1加固处理工序

该方法的具体施工工序:

(1)设置施工通道,并建立强夯平台。

(2)沿路基的纵向,在原有的软土层上抛石回填,直至机械能够进入为止,在这个回填自然级配山胚石的过程将会产生挤淤,这样会形成中间厚、两边薄的横断面,其最小回填厚度不小于2m。软土层平坦,片石在抛投的过程中会沿着路中心线向前抛填,然后渐次向两侧抛填,等淤泥挤出时向两侧吹填。

(3)在50m的强夯平台形成后再开始强夯。

(4)在路基处理完毕后要经过检验后才能再进行下一道工序的施工,其主要检验指标参数测设是容许工后沉降小于20cm,土基回弹压缩模量大于20MPa,弯沉小于0.055cm,压实度应大于95%。

(5)大约15天之后再进行路面结构层的施工。

2.1.2 夯击技术要求

强夯要分三次进行:

第一次强夯的夯击能力大约为1000~4000,其夯点间距约为6m,呈梅花形分布,进行单点定点的强夯,在这个夯击的过程中,夯击能要逐渐增大,夯坑补料要求填料的最大粒径不得大于30cm,含泥量不得大于5%,在下一次的夯击之前务必要先将上一次夯击过后的淤泥彻底的清理,在夯击之前夯坑内不允许存在着水,且各个夯击点保持不变,它的位置有中线的坐标控制,依次夯击,直到最后一次夯击的纵向贯入度不得超过10cm,该次强夯大致已完成主体的强夯作用,它的应力消散时间大约为16天。

第二次强夯是第一次的补夯,其夯点是第一次强夯夯点的间点,以及梅花形夯点的中心点,其夯击能约为2000 ,并且点夯的处理方法和第一次的处理方法大致相同,合格要求也差不多,在这次的夯击过程中,可以出现与第一次夯点间的隆起,此处的处理方法是将该隆起挖出,然后填上碎石,但其换填深度要控制在60cm。

第三次的强夯的夯击能1000,夯锤必须为圆锤,且其直径规格是2.2米,这次的强夯的各个夯点不必与前一次的夯点相重合,只需一次夯击就行。然后检查地基承载力了,如果没有达到所要求的地基承载力,那么需要继续补夯。最后用碎石渣补平,这些碎石渣的粒径要在1~3cm之间,且其厚度为20cm。然后再在上面铺上一层土工布,并将约30cm的风化砂碾压在土工布上面以找平到路基设计标高。另外,土工布的错缝搭接处不得小于50cm,这主要是起到了防止地下水侵蚀路基以及避免风化砂出现渗漏而引起的不均匀沉降的作用。

此方案最终达到的效果是强夯置换挤淤,使得其路基基层形成了类似于碎石桩的桩柱,并形成复合地基,以达到稳定整个路基的目标。

2.1.3 处理效果检测

经过强夯置换挤淤后,对路基的稳定性进行计算。根据交通部标准《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》TJ017-96中的规定,要考虑路堤的自重以及路面的增重和行车荷载,而不用考虑行车动荷载的影响。另外,要采用圆弧条分法以及有效应力法,其稳定安全系数要均大于1.30,并都要考虑经验系数。经计算,工后沉降平均为13.5cm。计算值高于高速公路和一级公路对容许工后沉降的要求。

2.2结论

采用强夯置换加固软土路基的方案对该市开发区沿海大道软土路基进行处理是行的通的,并且该方法能有效的加固软土地基,减少整体工程工后沉降,并能提高软土层的承载力,另外,该方法的技术简单可行。

3.结语

软土路基在公路路基施工中的难题,若不解决好,会造成路基沉降,影响路基稳定性。目前虽然有各自处理方法,但各有利弊,在软土路基施工中要学会因地制宜,结合实际情况,根据不同的地质条件和施工条件,施工的方便性,经济性以及可行性来选择合理的处治方案,以彻底处理软土路基,消除各种隐患,保证工程质量。 [科]

【参考文献】

[1]齐飞,张禹.软土路基施工处理探讨[J].中国城市经济,2011,(11).

[2]罗涛波.对某市政道路工程软土路基施工探讨[J].四川建材,2012,(01).

[3]赵云鹤.市政道路施工中的软土路基处理[J].黑龙江科技信息,2011,(15).

第11篇

【关键词】 高等级公路 软土地基 处治

软土地基指地基承载力达不到上面构筑物的要求,或虽在构筑物施工时能达到要求,但在后期使用过程中由于地基本身的原因或其他原因使地基失稳,造成构筑物沉降过大或不均匀沉降,以致彻底破坏建筑物的不良地基。对于达不到设计要求的软土地基需对其进行加固处理。

1 软土地基处治设计的原则

1.1 软土地基处治设计的原则。软土地基处治包括沉降处治与稳定处治两方面的内容。沉降处治的目的是加速地基的固结沉降量和减小总沉降量,以保证道路在运营过程中不因地基沉降造成车辆行驶的不安全和不舒适。稳定处治一般要达到以下目的:①控制剪切变形:制止默默地基因路堤荷载作用发生隆起或流动;②促进强度增长:加速地基强度的增长,以求得稳定;③增加抗滑阻力:改变路堤的形状或者换填部分地基,增加抗滑阻力,以求得稳定。

高速公路软基处治设计本着先简后繁、先地上后地下、就地取材、经济合理、既技术先进又实际可行的设计原则。首先是进行详细周密的地质调查、现场试验,选出有代表性的地质资料,根据地质资料,结合水文、气象资料、工期等因素采用不同的技术措施进行沉降设计和稳定验算。对设计方案进行技术经济谁,选出最佳的设计施工方案。地基处理所用的材料和路基填筑材料在满足技术要求的前提下,应以就地取材为原则;设计上必须采取综合处治原则,以缩短工期和降低工程造价。对工期短、工后沉降量过大、稳定性很差的路段,考虑分期修建,第一期修筑路堤和简易路面,第二期次高级或高级路面。

1.2 设计依据。设计主要依据交通部颁先行的《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》、《公路路基设计规范》、《公路路基施工技术规范》等,同时参考其他行业的相关规范。地质勘察报告是设计计算的重要依据。

1.3 设计程序。

1.3.1 基础资料准备。根据路线所处位置的地形、地貌、地表状况、水文、植被及气候特点,初步判断软土分布范围;利用挖探和静力触探进一步确定软土分布界限、厚度,沿横断面分布的宽度、厚度及软土底板的倾斜度;利用钻探、静力触探、十字板剪切和室内试验测试各软土层的物理、力学指标;再通过统计、回归,取得各层软土层物理、力学指标的代表值。

1.3.2 设计路段划分。根据软土层厚度、性质、路基填土设计高度以及结构物、桥涵的分布等对沿线软土进行分段,即将软土厚度变化不大、性质相近、路基设计填土高度基本相同的连续路段划为一段。

1.3.3 设计计算。①初设阶段应对软土的勘察与试验资料根据需要进行整理、统计、分析,针对不同的路段、地形、工程地质条件等比选可能采用的地基处理方案,综合考虑技术经济性确定设计采用的方案。②根据各软土段对应的指标,计算极限填土高度。③根据路基设计高度,利用分层总和法计算各控制点的沉降量。④在施工预压填土高度下,计算各路段的总沉降量。⑤判断在施工预压填土高度下,在不进行地基处治的条件下,是否能满足沉降、稳定要求。⑥对不能满足沉降和稳定要求的路段,按公路等级、投资、工期、材料供应条件、环保等要求,确定哪些路段不需处治,哪些路段需要处治。对需要处治的路段,经过分析论证,设计出能满足沉降、稳定标准的处治方案。⑦对确定的处治方案进行稳定验算,并计算其总沉降量和确定其工后沉降量。⑧根据确定的设计处治方案制作特殊路基设计处治表、表中应包括:处治段落的起讫桩号、路段长度、施工预压高度、总沉降量、预压期沉降量、工后沉降、处治方案、该处治方案的工程数量及处治段落所处的位置等。

2 软土地基勘察的内容与思路

2.1 软土勘察的内容。软土勘察主要包括了:软土的形成类型、埋藏情况、分布和发展规律、层理特征、渗透性能、立体分布的均匀性、表层硬壳的厚度、地下硬土层的情况等;分析软土强度、变形特征及随应力改变而变化的规律,且了解其结构破坏对强度和变形的影响情况;软土中存在的地貌形态差异、填土、河道等的分布范围和深度等;地下水埋藏的情况,分析其对施工材料、安全设置、环境等影响。

2.2 软土地基勘察的基本要点。软土勘察的勘探点布置应根据实际情况进行设计,工程性质、场地形状、勘察分段、成因类型、复杂情况评价等都应当考虑在内。当土层出现复杂变化时应对此位置进行加密;勘察中钻探取样的时候应结合原位测试的结果,取样应利用薄壁取土装置,原位测试应采用静力触探或者十字板剪切试验完成。

2.3 软土剪切试验。当软土的加载和卸载的频率过高时,其内部水分形成的孔隙水压消散速率也会发生改变,此时应采用自重压力预固结德尔不固结排水三轴剪切试验,对透水性较低的粘性土质可以采用无侧限压强度试验或者十字板剪切试验来完成测试;当软土排水速率快且施工过程缓慢时应采用固结不排水三轴剪切试验或者直接剪切试验获得数据;对土体可能发生大的应变项目应测定其残余的剪切强度,必要时应将蠕变试验、动态扭剪切试验、动态三轴试验等纳入到试验项目中。

3 结论

软土地基是一种不良地基。由于软土具有强度较低、压缩性较高和透水性很小等特性,因此在软土地基上修建公路,必须重视地基的变形和稳定问题。总之,软土地基处理的目的就是增加地基稳定性,减少施工后的不均匀沉陷,所以技术人员必须意识到软土地基的危害性,依靠试验数据,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,为今后的项目打下坚实的基础。

参考文献

1 叶书麟.地基处理与托换技术[M].北京中国建筑工业出版

社,1992.5152518

2 王晓谋等.高等级公路软土地基路堤设计与施工技术[M].北

京人民交通出版社,2001.7114040784

第12篇

关键词:软土地基;特性;处理措施

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.01.137

0 引言

所谓特殊土,指的是与一般土而言其工程性质有显著差异的土类,具体表现为有独特的物理力学性质以及工程性质,同时其物质构成及结构构造也有特殊性。我国土地辽阔,在不同的区域由于气候、自然条件、地理地质及人类生活的影响,形成了各种各样的特殊土,但起分布又有一定的规律性,有着较为明显的地域性。在我国,常见的特殊土包括软土、红黏土、膨胀土、冻土及湿陷黄泥土等,它们的工程性质差异很大,对工程的影响和危害也很大,本文以常见的软土为研究对象,探讨了起地基处理技术。

1 软土的工程特性及地基处理技术

1.1 软土的工程特性

软土的工程特性如下:(1)触变性:软土的触变性,主要是指当软土在受到外界作用发生振动后,其连接结构就发生了破坏,使软土的强度很快减低,或者使土变为稀释状态。常用灵敏度来衡量触变性的大小。对于软土地基而言,触变性越大,在受到振动载荷后,更容易产生侧向位移、沉降或者内陷。(2)流变性:软土的流变性主要反映了其剪切变形,对于软土而言,除排水固结可能造成变形外,弱起收到剪切力,也可以产生变形,这就是软土的流变性。软土的流变性与建筑物地基的沉降有着较大的关系,对于堤岸、码头等工程的稳定性不利。(3)高压缩性:高压缩性反映了软土的压缩性能,一般而言,软土在受到100kpa左右的垂直压力时,就可能发生压缩变形,因此软土的高压缩性表现为建筑物的沉降量大。(4)低强度:因为软土的触变性、流变性及高压缩性等特性,所以其地基强度很低,不排水剪切强度大都超过25kpa。(5)低透水性:低透水性是软土的又一工程特性,其非常弱的透水性能不利于建筑物地基的排水固结,因此也会造成沉降持续的时间更长。此外,在开始加载载荷时,常会出现较高的孔隙水压力,也会对地基在强度产生影响。(6)不均匀性:因沉降环境的不同使得软土层中的层理良好,在层中局部分布着不均匀但较密实的颗粒或砂层,但其在分布上存在差异,因此作为地基,还是容易出现差异沉降。

1.2 软土地基的地基处理措施

依据软土地基的分布特点以及现场的工程条件,同时结合建筑物的特性,软土地基有以下几种主要的地基处理技术:(1)墓穴、古河道以及暗塘等软土地基的处理:对于这类软土地基,若需处理的面积不大时,可以采用换填或者基础加深的方式处理,对于宽度不大的软土地基,可以采用基础梁跨越软土地基的方式处理。当需要大范围处理软体地基时,一般要进行短桩加固处理,常见的端庄包括砂桩、灰土桩、旋喷桩及预制桩。对于桩的相关参数,需要通过试验来确定。(2)表层及浅层不均匀地基及软土的处理方法:长采用机械碾压法或夯实法来处理不均匀地基,而浅层软土地基的处理一般采用打垫层的方式,即垫层法。(3)深厚软土地基的处理方法:深厚软土地基的处理主要包括两种方法,即排水加固法和桩基础。采用排水加固法,首先进行施加载荷预压,或者结合沙井、袋装沙井进行预压。若堆载材料不足时,也可以进行真空预压。一般而言,预压的载荷大小应略大于设计载荷。应依据建筑物的自身工程特性要求以及对周边环境的影响程度,同时结合软土的固结情况来确定预压的时间、等级以及速率等参数;一般而言,对于载荷很大,同时对沉降要求很严格的建筑物宜采用桩基础法,能有效减小沉降或者差异沉降量。

2 软土地基处理技术实例

2.1 工程概况

某城市主干道道路工程,全长15.7km,设计红线宽度为70m,设计时速80km/h,双向八车道。地质勘测结果表明,该道路的地质条件较差,约70%的路面地基为软土地基,且道路沿线的地下水水位较高,在沿线还有多处水坑水洼地段,因此,在道路施工过程中,如何对该工程的道路路基,即软土地基进行处理,是整个工程的关键。

2.2 该工程的地基处理措施及处理结果。

该道路为城市主干道,道路等级为高等级公路,依据设计要求,其路基的回弹模量应高于30MPa,因此在施工过程中,必须采取应对措施对地基进行加固处理,否则无法满足设计要求。依据地勘结果,该公路软土地基在占比大,路段长,且形成的原因各异,有地是因为旧河道形成的软土地基,也由的是因为水坑水洼,还有一些路段地基位于现有农田上或者因为地下水位等原因形成的软土地基。此外,因软土地基形成的原因不同,因此软土地基的工程特性也有较大差异,厚薄不均。因此,对于复杂的软土地基情况,指挥部会同设计、施工、勘测及监理部门进行了专题讨论,针对性的探讨各种软土地基的处理措施,分别如下:(1)对于位于水坑水洼等区域的软土地基,因其有较高的含水量,且软土层的厚度较大,因此主要采用换填法来处理。首先抽干水坑水洼里剩余的明水,然后对立面的淤泥进行清除,直至原状土层。清除完毕后采用素混凝土进行回填,但素混凝土的含水量必须控制。回填后进行碾压,碾压深度为地基设计标高以下30cm,在换填层之上分两层采用10%的石灰土加固,加固厚度30cm,刚好至地基设计标高。(2)因农田而形成的软土地基,因里面存在一层腐殖土,且地基常年浸泡,所以其含水量也非常高,承载能力非常低。根本无法满足路基的设计要求。对于这类软土,主要采用石灰土进行加固处理。具体操作为:沿路床往下挖深18cm,然后撒布生石灰,再进行槽碾压,然后做18cm厚的灰土。(3)因位于旧河道上的软土地基,需采用垫层与灰土相结合的方式。具体为将路基挖深70cm,然后铺设片石,厚度为50cm,并用砂砾填缝,进行碾压后在布置20cm厚的灰土。(4)因地下水位浅而形成的软土地基,拟采用垫层法来处理。首先将路基挖至50cm深,然后采用砂砾分层回填并碾压,回填厚度50cm至路基即可。

3 结论

本工程软土地基情况复杂,针对不同的软土地基,本工程采用了不同的处理方法,经过路基承载力检测,都完全满足设计要求。

参考文献:

[1]刘峰,江政.膨胀土路基常用处理方法分析[J].山西建筑,2009,5(08):43-44.

[2]张志伟.浅谈膨胀土的危害与防治[J].硅谷,2009,1(02):8-11.

[3]刘玉卓主编.公路工程软基处理[J].北京:人民交通出版社,2002:15-18.