软土地基的设计及其处理办法

1、软土地基的设计及其处理方法摘要近年来，随着我国经济持续高速发展， 基础设施建设的需求也在强劲增长。 各基础 设施的建设量日渐增多， 而其穿越软土地基区域的情况也随之增多。 在此情况下， 软土 地基的处理方法成为了许多研究者关注的热点问题。 本文针对这一问题， 分析了软土的 特征分布及处理目的， 总结了针对中层软基和深层软基分别适用的处理方法， 提出了针 对不同的实际情况，工程技术员应该选择的软基处理方法也有所不同。关键词： 软土地基；方法；选择目录第一章绪论 错. 误 !未指定书签引言 错. 误!未指定书签1.2国内外研究现状 错. 误!未指定书签软土地基处理技术的研究现状 错. 误!未指定书

2、签国内外软土地基处理的施工方法 错. 误!未指定书签1.3 主要研究内容 错. 误!未指定书签第二章软土的特征分布及处理目的 错. 误 !未指定书签软土特征 错. 误!未指定书签2.1.1软土地基的鉴别 错. 误!未指定书签2.1.2软土的工程性质 错. 误!未指定书签软土分布 错. 误!未指定书签沿海地区软土地基的工程特性 错. 误!未指定书签三角洲地区软土地基工程特性 错. 误!未指定书签2.3 处理目的 错. 误!未指定书签3.1浅层软基处理方法 错. 误!未指定书签常用方法 错. 误 !未指定书签方法选用 错. 误!未指定书签3.2中层软基处理方法 错. 误!未指定书签3.2.1水泥搅

3、拌桩 错. 误!未指定书签3.2.2袋装砂井法 错. 误!未指定书签3.2.3塑料排水板 错. 误!未指定书签3.2.4强夯置换法 错. 误!未指定书签3.2.5挤密碎石桩 错. 误!未指定书签3.3深层软基处理方法 错. 误!未指定书签3.3.1水泥粉煤灰碎石桩 错. 误!未指定书签预应力高强混凝土管桩 错. 误!未指定书签钉形水泥土双向搅拌桩 错. 误!未指定书签主要结论 错. 误!未指定书签讨论与展望 错. 误!未指定书签参考文献 错. 误 !未指定书签第一章绪论引言伴随着不断提高的质量要求和日趋增加的交通荷载， 对基础设施的施工质量要求越 来越高。而对建筑所在区域软土地基进行工程处理，

4、 往往成为缩短建设工期、 降低工程 造价和确保工程质量的关键的因素之一。 近年来，国内外不少研究者都将目光聚集在了 软土地基的处理工作之上， 相关的研究成果也是非常丰富的。 在此背景下， 笔者决定对 软土地基的设计及其处理方法做进一步探讨。国内外研究现状1.2.1软土地基处理技术的研究现状 地基处理技术最早在欧洲的一些国家得到了发展， 并取得了非常丰富的科研成果以 及工程实践经验。早在二十世纪 60 年代中期，为了实现土体的抗拉强度的大幅提高， 在工程中推广应用了土体结构的“加筋法” ;为了探索如何有利于土的排水和加速固结 等技术，先后开发生产了土工聚合物、砂井预压和塑料排水带 ;为了研究深层

5、密实处理 工艺，探索并采用增加击实功率的处理技术，开发设计了振动“水冲法”和“强夯法” 等技术。伴随着工业技术的不断进步， 不断制造出载重几十吨的专用地基加固起重机械 ; 在“水冲法”的基础上，引入潜水电机技术，不断完善和发展振动水冲法，同时利用真 空泵技术，发明了真空预压法 ;200 个大气压以上空气压缩机的发明， 使得“高压喷射注 浆法”、“真空预压法”等地基加固技术成功用于工程实践。我国的地基处理技术发展大致可以分为两个阶段 :建国时期至 70年代以及 70 至今。 联引进在第一个阶段， 我国为满足新中国基本设施建设和工业建设的发展需求， 年代末 从前苏、吸收并发展了大量的地基处理技术，

6、在这一时期，砂桩挤密方法、砂石垫层方 法、重锤夯实方法、化学灌浆方法、石灰桩方法、堆载预压方法、灰土桩方法和挤密土 桩方法、预浸水方法以及井点降水方法等地基处理技术， 在国内得到了良好的发展。 从 70 年代末开始，地基处理技术进入第二个发展阶段，同时也是我国地基处理技术不断 发展和完善的一个主要阶段。自 1978 年起，由于我国改革开放的顺利实施，国内大批 工程建设项目不断修建， 尤其是一批大型的现代化建筑结构的修建和超高层建筑结构的 发展，我国先后引进了大量国外先进的地基处理技术， 在一定层面上促进了我国地基处 理技术的不断发展。1.2.2国内外软土地基处理的施工方法 国外公路处理软基的方

7、法中， 除常规的排水固结外， 更多的是采用深层复合地基技 术，提高软弱地基土体的强度与稳定性。许多欧洲国家，如瑞典、芬兰等，在桥头引道 前的相当长路段内采用桩承法进行软基处理， 使桥梁与道路之间实现平稳过渡， 有的采 用轻质 （如粉煤灰、炉碴、陶料，质材料有膨胀性聚苯乙稀等 ）填筑路堤，以减少地基的 附加应力。 而口本学者认为， 处理软土地基最经济且最有效的方法， 是提前在软土地表 上部逐级填筑路堤结构， 通过这种提前预压的方法使软土路基不断沉降直至稳定， 多条 高速公路的路基采用提前几年开始预压的处理方法。近年来，我国不仅不断引进国外先进的软土地基处理技术， 同时也逐步发展并完善 了符合国内

8、具体工程地质条件的软土地基处理技术。 例如，我国先后引进并发展了振冲 方法、高压喷射注浆方法、深层搅拌方法、强夯法、强夯置换方法、土工合成材料、 EPS 超轻质填料方法等多种软土地基的处理方法和技术。 此前己在我国得到成功应用的 多项软土地基处理技术， 如排水固结方法、 砂桩方法、 土桩方法和灰土桩方法等技术也 在不断发展和完善。主要研究内容本文研究工作如下 :1.本文首先研究了软土的工程性质以及可能给工程项目造成的不利影响。2.通过对现有软土地基处理方法的研究， 主要从技术因素和经济因素两方面研究了 软基处理方法的比选。第二章软土的特征分布及处理目的软土特征2.1.1软土地基的鉴别 软土普遍

9、定义为从软塑状态到流塑状态的一种饱和的土层。 其中具体土质类型大体 分为淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土、 粘土、粉质粘土、 粉土等。各软土的鉴别指标， 详见表 2-1。表 2-1 软土鉴别指标 注：当天然含水量和孔隙比两个指标满足时，即可划为软土。2.1.2软土的工程性质软土作为道路地基， 它变形和稳定的时间比其它类型的土层来得长。 其在自然状态 下，可保持稳定，当软土受到扰动，其结构很容易遭到破坏而发生流动。因此，处理软 土地基的主要工程问题被归结到了促进沉降和保持稳定性上。软土按不同的形式划分， 其种类很多。但它们都具有以下几点共同的工程特征。（1）天然含水量高，一般大于液限 W L，通常

10、大于 30%，甚至大于 200%，相对含水量 大于 1.0；（2）天然孔隙比大， e 一般大于 1.0；（3）软土饱和度 Sr 高达 100%，甚至更大；（4）容重小，天然容重 =1.519kN/m3；（5）渗透系数小，其大小范围为 10-610-8cm/s，自然沉降固结速度慢，且时间长；（6）粘粒含量高，塑性指数大， Ip=1315；（7）高压缩性，压缩系数大，压缩系数 a1-20.005MPa-1，甚至到 a1-2=0.02MPa-1；（8）强度指标小，具有较高的固结快剪强度指标，抗剪强度低C25 的粘性土，当含有腐蚀性地下水时，必须在现场进行试验，确定其是否可以使用；（3）桩长应根据具体

11、变形要求确定，桩体应穿透软土层到达设计持力层。处理深 度不宜超过 25m。钉形水泥土双向搅拌桩施工工艺流程如图 3-11 所示。图 3-11 钉形水泥土双向搅拌桩施工工艺流程第四章结论与展望主要结论由于建筑物软基处理方法的多样性， 要求工程技术人员在选择处理方案应具备较好 的专业知识和经验， 对各种软基处理方法要有一定的知识积累； 建筑物软土地基处理方 案选择同时也是一个系统决策的过程， 它涉及到的影响因素很多， 每个影响因素都有其 自身的重要性， 全凭工程人员的经验判断， 往往很难满足方案择优的要求。 本研究通过 对常用的、成熟的软基处理方法进行归纳，主要得到以下结论：(1)按照能够处置的软

12、基深度来划分各种软基处理方法，并进行归纳汇总，初步 形成具有一定参考依据的软基处理方法总库， 能够提高工程技术人员进行软基处理方案 初选的效率，使软基处理方案初选更直观可靠。就目前工程中软基处理的实例来看，能够用于对软土地基进行处理的方法是 非常多的， 针对中层软基和深层软基， 均有相应的处理方法能够加以改善。 其中针对中 层软基的处理方法主要有水泥搅拌桩、袋装砂井法、强夯置换法、挤密碎石桩等；针对 深层软基的处理方法主要有水泥粉煤灰碎石桩、 预应力高强混凝土管桩、 钉形水泥土双 向搅拌桩等。 这些方法各有各的特点和适用范围， 并不能说某一种方法是最优的， 而是 在不同的实际情况下其适合的处理方法也有所不同，工程技术人员应该对此引起注意。参考文献 1赵春雷袋装砂井处理软土地基固结沉降的研究 D 哈尔滨：东北林业大学， 2013 2宋勇军挤密桩挤土效应的理论分析与试验研究 D 西安：西安建筑科技大学， 2012王咏梅公路地基真空排水预压法探讨 J 交通标准化， 2012(19)：113-115郭兰，宋金耀解析公路施工软土地基处理技术与应用 J河南科技，2013(2)：85-85王晓武深层搅拌法施工处理公路软土路基技术分析 J 技术研发， 2013，18(3)： 68-70丁玲浅议水泥搅