浅析软土地基处理方法论文

浅析软土地基处理方法论文

　　摘要：本文介绍了地基处理的目的，地基处理常用技术的加固机理、以某高速公路设计为实例阐述了各种地基处理方法，井给出深厚层软基处理常用方法，处理周期等。

　　关键词：地基处理；软弱地基；处理方法；工程实例

　　1 前言

　　地基与建筑物的关系非常密切。地基虽不是建筑物本身的一部分，但它在建筑中占有十分重要的地位。地基问题的处理恰当与否，不仅直接影响建筑物的造价，而且直接影响建筑物的安危，即它关系到整个工程的质量、投资和进度，因此其重要性已愈来愈多地被人们所认识。

　　2 地基处理的目的

　　地基处理的目的是利用换填、夯实、挤密、排水、胶结、加筋和热学等方法对地基土进行加固，用以改良地基土的工程特性。

　　(1)提高地基的抗剪强度

　　(2)降低地基的压缩性

　　(3)改善地基的透水特性

　　(4)改善地基的动力特性

　　(5)改善特殊土的不良地质特性

　　地基处理的对象是软弱地基和特殊土地基。

　　3 地基处理方法 地基处理方法，可以按地基处理原理、地基处理的目的、处理地基的性质、地基处理的时效、动机等不同角度进行分类。

　　4 某高速公路软土地基处理设计方案

　　4．1 处理方法

　　该高速公路是河北省内陆连接港口的重要通道，对河北经济的发展具有重要的意义。全线经详细勘察试验。查明了路线穿越区的特殊土(包括：盐渍土、软土、软弱土)的分布规律t查明了路线穿越区的不良地质(砂土液化)的分布特点和液化等级类型。

　　通过勘察、土工试验成果、标准贯人试验经综合分析整理井结合静力触探，统计显示路线穿越区的软土，软弱土呈两种类型分布。一类是连续区段分布，另一类是呈透镜体状的不连续区段分布。对于该软土、软弱土，总的指导思想是：首先分析各区段的硬壳层的厚度、地层岩性，软土、软弱土的厚度、特性之后，根据硬壳层，软土，软弱土的地层特点，进行地基沉降、稳定验算；根据验算结果以及《软土地基路堤设计规范》的沉降容许值，对沉降超限区段可依次采取以下处理措施：

　　(1)、砂垫层+土工格棚(土工格室)+堆载预压(超载预压)的处理方式(主要针对一般控制段)。砂垫层+土工格栅(土工格室)+超载预压主要针对低路基(填方小于2．5米)段。若表层出露即为软土、软弱土则设砂垫层(对于填方2．5米以下低路基段采用土工格室)．硬壳层在1．5米以上则不设砂垫层。

　　(2)、砂垫层+土工格栅+竖向排水体(袋装砂井)+堆载预压的处理方式(主要针对一般控制段)。

　　(3)、土工格栅+深层水泥土搅拌桩的处理方式(主要针对桩基础两侧及箱形基础下部及两侧沉降主控制段及次控制段)。

　　(4)、强夯置换法的处理方式(主要针对非饱和状态软弱土段桩基础两侧及箱形基础下部及两侧沉降主控制段及次控制段)。

　　4．2 设计标准

　　根据全线软土、软弱土分布区段桥涵构造物基础类型不同，将其划分为以控制工后沉降为目的的3个类型控制区段。

　　桩基础构造物桥台两侧各3 O米区段作为沉降主控制段

　　箱型通道及涵洞两侧2 0米区段作为沉降的次控制段

　　其它作为一般控制段

　　(1)控制段的工后沉降容许值不大干10cm

　　(2)次控制段的工后沉降容许值不大于20cm

　　(3)一般控制段的工后沉降容许值不大于30cm

　　4．3 软基处治方案

　　4．3．1 砂垫层的设计标准

　　对于前述各地质单元模型中砂垫层的设计标准是：砂垫层的材料为中砂及粗砂，含泥量不大干3％，砂垫层的宽度要适当大干路堤底宽，以防止在施工过程中由于施工机械的破坏影响垫层的有效作用(两侧各宽出0．5米左右)；砂垫层厚度0．5米，同时，为了增加地基土的抗剪强度，提高路堤的整体稳定性，达到排水及隔离的作用，通常尚需在砂垫层中铺设土工格栅。

　　4．3．2 袋装砂井的设计标准

　　根据工作区软土，软弱土分布区段的地层结构特点，配合堆载预压的竖向排水体以采用袋装砂井为宜。袋装砂井按等边三角形布置。袋装砂井的直径为7 cm。砂袋材料采用透水性能良好的土工织物(聚丙烯纺织物)。砂井的井间距为1．2米，砂井的深度一般应穿透软土、软弱土层，有条件时，砂井底部应至透水层为宜。

　　4．3．3 深层水泥土搅拌桩的设计标准：

　　桩基础两侧、箱形基础下部及两侧采取深层水泥土搅拌桩的处理方法，搅拌桩按正三角形布置，桩径0．5米，桩间距1．0-1．4米，桩间距由密到疏进行渐变，水泥掺入量为加固土体质量的1 5％；水灰比0．5。桩体2 8天无侧限抗压强度不低于1．5Mpa，90天单桩承载力不小于1 50KN。单位复合地基承载力不小于150Kpa，水泥采用4 2 5号矿渣水泥。对构造物下部处理区段应考虑基础埋深．基础埋深范围内可不再喷浆搅拌。

　　4．3．4 强夯置换法的设计标准

　　根据项目区软土、软弱土分布及发育特点。针对这部分土体的特点我们采用强夯置换法进行处理，目的是提高地基承载力减少沉降。强夯置换材料为级配碎石，粒径大于300mm的颗粒含量不超过30％，含泥量要求小于1 0％。为减少投资．填料可用建筑垃圾代替，要求建筑垃圾为级配良好的坚硬粗颗粒材料，粒径大于300ram的颗粒含量不超过3 0％。含泥量要求小于1 0％，对保护环境和地下水资源不受影响。夯锤质量为5～10t，落距采用1 0米，夯锤底面为圆形，直径2米。夯坑为等边三角形布置，间距4米。处理后单位复合地基承载力不小于150Kpa。强夯置换墩的深度由土质条件及上部荷载决定，一般为3米，处理范围至路基坡脚。对每一处理区段强夯施工前须进行试夯．确定夯击能及夯击次数，调整设计参数。对构造物下部处理区段应考虑基础埋深．应先开挖至基础埋置深度再施工强夯置换墩。

　　4．3．5 土工合成材料的作用机理

　　在砂垫层中间铺设一层具有一定强度的土工合成材料，增加了地基土的抗剪强度，提高了路堤的稳定性．同时复合体具有一定的刚度。上部荷载得到有效的调整，使差异沉降减少，均匀度好。由于复合体能承受较大拉力，地基受力变小，路堤中心沉降明显减小。由于土工合成材料与砂垫层的整体作用，不仅减少了不均匀沉降，而且还可减少地基的总沉降，适应路堤的快速填筑，而荷载的迅速增加．加快了软土的固结作用．从而使沉降加快。减少后期沉降，形成一种良性循环。

　　4．3．6 预压

　　路堤工程；对软土地区的天然地基或竖向排水体地基，利用路堤填土预压并不需要移去土体，预压的实施．主要体现在分级加荷，每级加荷的稳定性依赖于前一级预压后强度的提高。该情况下，软土地基总沉降量并不减小．只是大部分的沉降在施工期完成，可有效减小工后沉降。

　　排水系统是一种手段，如果没有加压系统，孔隙中的水没有压力差就不会自然排出，地基也就得不到加固。反之，如果只增加固结压力，不缩短土层的排水距离．则不能在预压期尽快地完成设计所要求的沉降量。

　　5 结束语

　　经全面总结高速公路软基处理、工后沉降、桥头跳车等方面的研究成果．对不同软基处理方法的技术经济效果进行了分析比较，并对各种方法的适用条件及范围进行了归纳总结如下(仅供参考)：在深厚层软基的条件下。

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