第一篇：公路軟土路基處理技術

公路軟土路基處理技術

軟土地基的處理是道路設計經(jīng)常遇到的情況。軟土是指湖沼、濱海、谷地、濕地、河灘沉積的天然含水量高、孔隙比大、壓縮性高、抗剪強度低的細粒土。具有孔隙比大、含水量高、壓縮性強、固結(jié)系數(shù)小、固結(jié)時間長、抗剪強度弱、靈敏性強、透水性差、土層層狀分布復雜、各層之間物理力學性質(zhì)相差較大等特點。主要包括沖填土，雜填土，淤泥質(zhì)土以及其他高壓縮性土等。

一、軟土路基淺層處理方法

軟土地基淺層處理的方法主要包括加筋土法，強夯法，換填法和拋石擠淤法等（淺層處理是指對路床處理深度不超過5米）。

（一）加筋土法

加筋土法是將土工織物或是土工柵格等植入地基土中，兩者形成一個整體，增大壓力擴散角，從而提高地基的承載能力，減少其沉降。加筋土法一般適用于由回填土形成的路堤，適用于軟土，沙土和粘性土等。

（二）強夯法

強夯法是利用重物對軟弱地基進行強夯，增加其密實度，從而提高路基地基承載能力和減少沉降，一般適用于地基處理深度不超過3米的低飽和度粉土，粘性土，濕陷性黃土，素填土和雜填土等。

施工前，對重夯地段測量放樣，確定夯點位置及間距。夯擊遍數(shù)為3遍，從兩側(cè)開始向中部一排接一排進行，每夯點連續(xù)夯擊4次。夯擊過程中隨時測量夯沉量，當后兩擊平均夯沉量為1～2cm 時，即可終止夯擊。

（三）換填法

換填法是將軟弱土層清除并清底，然后回填砂碎石并壓實。一般適用于淤泥質(zhì)土和黃土和人工回填土，適用深度不超過5米。

測量放樣，挖除路基坡腳全部軟弱土、凍脹土。對材料的配合比進行標準試驗，確定適合施工需要的各項參數(shù)，以便合理指導施工。

備料、攤鋪及拌和，自卸車按規(guī)定計量將砂礫運至施工路段，確保配料的均勻性及準確性，然后用平地機攤鋪，直到達到設計要求的深度和規(guī)范要求均勻度為止。攤鋪應控制厚度，避免破壞下承層，每次的攤鋪寬度應與上一次的攤鋪重疊50cm。

碾壓養(yǎng)生，現(xiàn)場取樣成型試件，滿足要求后，立即進行穩(wěn)壓，然后平地機初平一次，用振動壓路機振壓4～6遍直到達到要求的標準。碾壓成型后的第2天，灑水養(yǎng)生，并控制車輛運行。

（四）袋裝沙井法

袋裝沙井法具有理論成熟，施工簡易，造價低廉，質(zhì)量容易被控制等優(yōu)點。袋裝沙井法是固結(jié)排水法的一種，是在軟弱地基中設置若干沙井，在沙井上鋪砂墊層，再在砂墊層上鋪設土工布。通過增加排水措施，縮短排水距離，提高排水速度，從而使地基土的密實度增加，提高其承載能力。土工布的作用是提高其穩(wěn)定性，使之不會沿滑動面滑動。

二、軟土地基深層處理方法

軟土地基深層處理的方法主要是深層攪拌法、排水固結(jié)法、石灰樁法、復合地基法和高壓噴射注漿法等（深層處理是指對路床處理深度超過5米）。

（一）深層攪拌法

深層攪拌法是將水泥或是其他減水聯(lián)結(jié)劑利用深層攪拌機與地基土在原位進行攪拌，使之成為復合地基，提高整體的承載能力。此法一般適用于不超過12米的粉土或是粘性土等。

（二）排水固結(jié)法

排水固結(jié)法是利用在地基中設置的排水系統(tǒng)，減少周圍地基土中的含水量，提高地基的密實度，增強抗剪能力，適用于厚度較大的飽和土地基或是沖填土地基。

（三）石灰樁法

石灰樁法是在地基土中，利用人工或是機械成孔，將石灰回填路基中，由于石灰的吸水性以及離子交換作用，改變周圍地基土的物理性質(zhì)，形成復合地基。此法適用于處理深度不超過12米的軟弱粘性土和雜填土。

（四）高壓噴射注漿法

高壓噴射注漿法是利用鉆機將帶有噴嘴的注漿管鉆至設計的土層深度，然后高壓噴漿，使混凝土砂漿與土體形成一個整體，徹底改變地基的結(jié)構(gòu)組成，提高地基的承載能力，減少其沉降。此法適用于軟弱地基深度較大的地基，可以超過30米。

三、工程實例

某公路改建工程，樁號為K2+23～K5+73，全長3.5km。水泥混凝土路面，路基寬度23m，雙向4車道，荷載等級為公路一級。此次改建工程的地基由于軟弱土厚度較大，土質(zhì)軟弱，埋深淺，承載能力和抗剪能力相對薄弱，容易觸變，對上面公路的沉降及穩(wěn)定性影響較大，需進行軟基處理。K2+34～K3+77段的地基，為由淤泥質(zhì)亞粘土組成的軟土段，埋深2～5m，軟土層厚6～10m。參考《公路路基設計規(guī)范》（JTGD30-2004），軟土地基處理設計包括沉降處治設計和穩(wěn)定處治設計，穩(wěn)定安全系數(shù)的計算采用固結(jié)有效應力法，當不考慮固結(jié)時，穩(wěn)定安全系數(shù)取值不能小于1.2，一般路段容許工后沉降不能超過0.3m。具體對于本工程，大部分的路段地基為淤泥質(zhì)亞粘土，路堤填土高度均不大于5.5m，軟弱土層厚，土質(zhì)較弱，沉降較大。根據(jù)以往經(jīng)驗，參考相關類似工程，本工程采用袋裝沙井法進行軟基處理。袋裝沙井法具有理論成熟，施工簡易，造價低廉，質(zhì)量容易被控制等優(yōu)點。

K2+34～K3+77段相關數(shù)據(jù)如下：路堤頂部設計寬度23.00，路堤設計高度3.75m，路堤邊坡坡度為1：1.5，地基土層數(shù)為3層，砂墊層厚度為0.4m，豎向排水體半徑0.035m，間距1米，豎向排水體的長度為11m。工后沉降基準期為334天，其中路基施工期為183天，路基預壓期為122天。采用經(jīng)驗系數(shù)法進行沉降計算，e-P曲線法進行主固結(jié)沉降計算，按多層土實際容重進行基底應力計算，在計算沉降時，要考慮彌補地基沉降引起的路堤增高。在進行穩(wěn)定計算時，采用固結(jié)有效應力法，同時考慮超載和地震力的影響。其中地震烈度為7度，重要系數(shù)為1.0，綜合系數(shù)為0.25。

沉降計算部分：考慮地基沉降的影響，路堤的計算高度為4.021m，公路竣工時，地基的沉降量為0.512m，工后沉降基準期結(jié)束時，地基的沉降量為0.621m。公路竣工后，基準期內(nèi)的殘余沉降為0.101m。故總的沉降為1.2×0.723=0.868m。

如若采用粉噴樁進行軟基加固，擬采用直徑為0.5m的粉噴樁，樁距1.2m，梅花形布置。

單樁承載力計算：混凝土單樁承載力取分別按樁材強度和樁側(cè)摩阻力計算的較小者。

雖然兩種方案，都可以達到提高地基土的承載力，減小沉降的要求，但是對這兩者的造價進行比較，采用袋裝沙井法時，總造價為98.34萬，采用粉噴樁時，總造價為177.65萬。顯然，無論是從地基處理效果還是從造價上比較，袋裝沙井的處理方案都是優(yōu)于粉噴樁處理方案。

第二篇：軟土路基處理施工作業(yè)指導書

軟土路基處理施工作業(yè)指導書

為確保集團公司創(chuàng)優(yōu)目標，確保渝（重慶）懷（化）鐵路25標我管區(qū)軟土地基處理工程質(zhì)量，根據(jù)《渝懷施路—25》藍圖和版《鐵路路基施工規(guī)范》及《驗標》要求，結(jié)合我段線路長、軟土地基段不連貫、里程跨度短，工藝原理相似等現(xiàn)場情況，特制定本作業(yè)指導書，望施工現(xiàn)場遵照執(zhí)行。

一、軟基概況

本

管區(qū)地質(zhì)屬低山溶蝕槽谷地貌，線路行進于坡腳槽谷邊緣，地形起伏小，槽谷內(nèi)多為水田和旱地。為沖積淤積地表，表層覆土為軟粘土，厚0.6~1.0m不等，多為軟塑砂粘土，含水量偏大，承載力小，不能滿足路基基底承載力要求。必須堅決、徹底地對軟基進行有效地處理。

二、前期檢測與要求

1、根據(jù)設計、技術交底和現(xiàn)場地段，進行地基情況調(diào)查，通過走訪村民，開挖探測基坑等手段，復核設計藍圖。

2、軟基兩端過渡段區(qū)域，應一同檢查、確定，遇與設計不符，應遵照先報告、后（設計）確定，再處理的原則，現(xiàn)場人員不得擅自處理。

3、施工前，應根據(jù)設計和技術交底要求，做一段試驗路段，以檢測基底承載力和換填質(zhì)量。

4、施工前，應修好便道，確保換填的清淤、清挖、換填土石方施工能順利進行。

5、施工前，應選好取石場，換填石方必須經(jīng)試驗人員檢查、試驗合格，石方粒徑經(jīng)現(xiàn)場技術主管和施技科質(zhì)檢人員的檢測合格后，方可填筑。

6、橋涵缺口處（路基施工過渡段）的地基處理與相鄰路堤同步施工，施工辦法按“橋涵缺口填筑”專項辦法執(zhí)行。一是涵背覆蓋0.2m厚粘土包裹涵洞；二是涵洞兩側(cè)同時分層，每層厚0.3m，填筑滲水料，分層填筑，分層檢測，檢測合格，方可逐層回填；三是填料石塊粒徑不得大于0.15m；四是填筑的范圍，涵兩側(cè)平涵頂2b（涵頂寬）扇形區(qū)域；五是不得把大量粘土回填至涵頂及兩側(cè)區(qū)域。

7、軟基挖基前，應做好各方面的準備工作，基底一般情況不易暴露時間過長，以免發(fā)生積水和四周側(cè)面軟粘土坍塌。

三、挖基及基礎檢測質(zhì)量要求

1、軟基處理施工，挖基可選在非雨天，或安裝水泵抽排水，基礎不得積水。

2、挖基寬度和厚度尺寸應滿足設計和技術交底要求。

3、基礎應清理平整。

4、基礎清好后，應及快做基底承載力試驗，及時報有關技術人員和監(jiān)理檢測，合格后，方可按《路基路堤填筑辦法》逐層、分層填筑。

四、換填施工質(zhì)量保證措施及注意事項

我管區(qū)軟基處理，設計各有不同。根據(jù)設計要求，各段施工方案如下：

㈠塑料排水板（塑料插板）

1、施工段為dk388+800~+885段路基。

2、嚴把材料（采用帖覆式塑料排水板）進場關，材料主要性能、要求如下：

①截面厚度4.5mm，截面寬度96~100mm；

②復合體抗拉強度＞2.0kn/10cm；

③縱向通水量（在側(cè)壓350kpa時）不小于5510-6m3/s。

不斷裂不剝落。

3、塑料排水板施工注意事項：

①施工前，先平整場地，上面鋪設0.3m厚的砂墊層，表面形成自右向左4%~8%的橫向排水坡。

②施工前，應測量放樣，按正三角形（即梅花形）布置，定點插樁或撒石灰圈。

③塑料排水板施工，采用插板機施工，順線路（渝—懷）方向逐排進行，現(xiàn)場技術人員旁站，插板動力桿上，先做好深度標記，旁站并逐樁記錄（樁點和深度）。深度不得小于設計值，插板必須垂直插下。

④塑料排水板不考慮搭接，實行無搭接施工。

⑤每塊板露出地面0.5~0.6m，并統(tǒng)一將外露部分向線路左側(cè)方向傾斜。

⑥發(fā)現(xiàn)插板傾斜或跟袋，應重新施做。

⑦施工完畢，并檢測合格后，方可鋪設土工格柵。

㈡土工格室

1、施工段dk387+800~+900，長(來源：好范文 http://004km.cn/）100m。

基床采用中粗砂夾土工格室加固處理。

2、注意事項：

①土工格室高0.15m，焊距0.33m，格室內(nèi)充填中粗砂，格室下鋪0.1m厚中粗砂底層，上鋪復合土工膜，表層鋪0.1m厚中粗砂。

②土工格室底部兩側(cè)（側(cè)溝處）安裝pc材料泄水孔，孔縱向（線路方向）布置每米1個。

③線路中線向兩側(cè)布置4%~10%的橫坡。

㈢鋪設土工格柵

1、鋪設地段dk393+810~+970段等處。

2、嚴把進料關，復合土工膜在運輸、貯存和鋪設時，不可受強烈撕拉、穿刺，注意防火。

3、鋪設時，鋪設長度、寬度等，注意事項：

①土

工格柵鋪設前，地面應平整，有4%的橫坡，碾壓密實，檢測合格后，先鋪一層0.1m厚中砂；

②土工格柵按設計和技術交底要求的尺寸、規(guī)格鋪設，路塹段復合土工膜幅寬6.0m，路堤段復合土工膜幅寬4.0m；

③土工格柵鋪設時，應拉直、鋪平整；

④各幅間搭接尺寸不得小于0.3~0.3m，聯(lián)接牢固；

⑤砂料應采用含泥量小

（不大于5%）的中粗砂，砂中不得含尖石、樹根、石塊等雜物。

4、在處理完的加筋墊層上填第一層土時，應先填兩邊，后填中間，平鋪、夯壓，壓實時，先靜壓2~3遍，然后振動壓，直至合格。

軟土路基處理施工作業(yè)指導書

第三篇：公路軟土路基病害的研究

高管專業(yè)論文 論文題目：公路軟土路基病害的研究

班級：GG11-2班

姓名：黎玲莉

學號：20110453

目 錄

1、引言...........................................................4

2、軟土路基的成因.................................................5 2.1 軟土路基病害成因...........................................5 2.2 軟土路基的特點.............................................6

3、軟土路基的勘察.................................................6 3.1 軟土地基工程的勘察.........................................7 3.2 勘察的方法與要求...........................................8

4、軟土地基處理的目的與原則........................................9 4.1 地基條件...................................................9 4.2 施工條件...................................................9 4.3 周圍環(huán)境...................................................10

5、軟土路基常見的處理方法..........................................10 5.1 換土法....................................................10 5.1.1 開挖換填法...........................................10 5.1.2 拋石擠淤法...........................................12 5.1.3 爆破擠淤法...........................................13

5.2 擠壓法....................................................15 5.2.1 碾壓法...............................................15 5.2.2 石灰樁法.............................................16

5.3 排水固結(jié)法................................................16 5.3.1 水平排水墊層施工法...................................16 5.3.2 豎向排水體施工法.....................................17

5.4 化學加固法................................................18 5.4.1 灌漿法...............................................18 5.4.2 高壓噴射注漿法.......................................19

6、結(jié) 論..........................................................19

7、參考文獻........................................................19

摘要

本文對公路軟土路基病害進行了研究，分析了軟土路基病害的定義、特征和其勘察方法，以及軟土地基處理的目的和意義，提出了相關的處理措施。

關鍵詞 軟土地基

病害類型

原因分析

處理措施

1、引 言

在公路工程建設中，不可避免的會遇到軟土地基問題。軟土地基具有含水率高、天然空隙比大、壓實性高、滲透性小、抗剪強度低、固結(jié)系數(shù)小等不利的工程性質(zhì)，導致地基承載力往往不能滿足工程設計的要求。因此，我們要更好的了解軟土病害的成因，繼而找出更好的處理措施。軟土路基可能導致出現(xiàn)一些的問題，當路基的抗剪強度不足以支承上部結(jié)構(gòu)的自重及外荷載時，地基就會產(chǎn)生局部或整體剪切破壞。當路基在上部結(jié)構(gòu)的自重及外荷載作用下，產(chǎn)生過大的沉降和不均勻沉降變形時，會影響結(jié)構(gòu)物的正常使用，特別是超過結(jié)構(gòu)物所能容許的不均勻沉降時，結(jié)構(gòu)可能開裂破壞。路基的滲漏量超過容許值時，會發(fā)生水量損失導致事故發(fā)生。

軟土地基在公路工程中造成的危害：

1)勘察設計不詳細或不準確，導致對應該做軟基處理的地段未做處理設計。2)已知是軟土地基，但是未做好軟土地基處理，造成路堤失穩(wěn)或危及線外建筑物。

3)雖然做了軟土地基處理，但是措施不力，施工不當造成路堤失穩(wěn)。4)堆料不當，未按規(guī)定分層填筑，填土過快，碾壓不當，造成路堤失穩(wěn)。5)擾動“硬殼層”或填筑不當，使“硬殼層”遭受破壞，導致路堤失穩(wěn)。

例1：2009年6月27日上海閔行區(qū)“蓮花河畔景苑”一在建13層住宅樓于清晨連根“臥倒”的事件。事后專家分析，最有可能是地基出現(xiàn)問題，因為蓮花河畔景苑所在的區(qū)域?qū)儆谏虾Ａ魃潮容^嚴重的區(qū)域，其地基是屬于我們常說的軟土地基，如果地基不經(jīng)過加固處理，很容易引起房屋傾斜。專家認為由于是對土芯取樣出現(xiàn)問題，導致設計存在偏差；或者是打樁不深、水泥標號等存在問題。因為地樁的水泥有高標要求，如果沒有達到會發(fā)生斷裂。

例2：2010年8月，福建正得房地產(chǎn)開發(fā)有限公司開發(fā)的格林蘭景3號樓地基塌陷一事，以及各地不斷傳來的“樓薄薄”、“樓脆脆”、“樓歪歪”等新聞，如此多的房屋出現(xiàn)質(zhì)量問題，已經(jīng)讓老百姓不寒而栗。

例3：2004年4月4日下午4點左右，福建羅長高速公路馬尾到琯頭段長柄高架橋往北500米處發(fā)生大面積塌方，塌方路段長度約70米，塌陷落差達15米左右。陷下去的公路上有一輛小轎車。駕駛員心有余悸地告訴記者，當時的感覺就像乘電梯往下掉，所幸人車都沒有受損。據(jù)福建省高速公路公司負責人介紹，造成事故的主要原因是路基軟、土質(zhì)差，淤泥又深又厚，雨季來臨使地下淤泥產(chǎn)生流動。

根據(jù)以上三個例子可見，工程中軟土地基處理的重要性和必要性。

2、軟土路基的成因

軟土是第四紀全新世形成的近代沉積物，其地質(zhì)年齡一般為10000-15000年，按其中有機質(zhì)含量，可分為兩大類：第一類是不含或很少含有機質(zhì)的軟粘土和粉質(zhì)軟粘土；第二類是含大量有機質(zhì)的泥炭土。

所有的軟土都是在淡水或鹽水中沉積的，由于沉積的地質(zhì)環(huán)境(如海灘、三角洲、河口灣、瀉湖、湖泊、沼澤等)的不同，其空間范圍和天然性狀也因其沉積環(huán)境及其水動力條件的變化而異。我國工程界有的把松軟的吹填土和雜填土等也列入軟土，謂之廣義軟土。

軟土的來源主要是巖石的風化產(chǎn)物，因此其成分直接取決于母巖。而軟土的沉積類型，以及它們沉積后的物理化學演化，則與下述的沉積環(huán)境有著密切的關系。

2.1軟土路基病害成因

2.1.1選擇填料不當

按照《公路路基施工技術規(guī)范》（JTG F10-2006），選擇填料不得使用淤泥等劣質(zhì)土，液限大于50、塑性指數(shù)大于26的土，以及含水率超過規(guī)定的土。如將上述土料作為填料土進行填筑，容易引發(fā)死刑變形和沉陷破壞。

地下水和地表水

水浸入路基，引起路基內(nèi)水位上升，填料中含水率增大，強度、穩(wěn)定性降低，造成路基下陷等破壞。2.1.2設計方面

地基勘測資料不全，局部溝塘、橫向地基軟土分布及深度變化不清，鉆孔或靜力觸探布點不足，設計依據(jù)不充分，使得選擇軟基處理方法不當或處理深度不夠、預壓期不足，從而造成以上通病。2.1.3施工方面

軟土地基處理后，填土加載過快，尤其當接近或超過臨界高度時，仍快速填筑，未能仔細進行沉降動態(tài)觀測控制，路堤失穩(wěn)；施工過程中質(zhì)量把關不嚴，選擇的塑料排水板型號和長度、粉噴樁、噴粉量、處理深度和攪拌等要求不滿足要求。

2.2 軟土路基的特點

2.2.1 軟弱土特征

軟弱土包括淤泥、淤泥質(zhì)土、雜填土及飽和松散粉細砂與粉土。

（1）孔隙比和天然含水量大 我國軟土的天然孔隙比e一般在1～2之間，淤泥和淤泥質(zhì)土的天然含水量W＝50～70%，高的可達200%，普遍大于液限。

（2）壓縮性高

我國淤泥和淤泥質(zhì)土的壓縮系數(shù)一般在1～2之間，建造在這種軟土上的建筑物將發(fā)生較大的沉降，尤其是沉降的不均勻性，會造成建筑物的開裂和損壞。

（3）透水性弱

軟弱土盡管其含水量大，透水性卻很小，滲透系數(shù)K≤1（mm/d）。因此，土體受到荷載作用后，呈現(xiàn)很高的孔隙水壓，影響地基的壓密固結(jié)。

（4）抗剪強度低

軟土通常呈軟塑～流塑狀態(tài)，在外部荷載作用下，抗剪性能極差，我國軟土無側(cè)限抗剪強度一般小于30KN/m2（相當于0．3KN/m2）。不排水剪時，其內(nèi)摩擦角幾乎為零，抗剪強度僅取決于凝聚力C，一般C＜30KN/m2；固結(jié)快剪時，內(nèi)摩擦角＝5°～15°。

（5）靈敏度高

軟粘土上尤其是海相沉積的軟粘土，在結(jié)構(gòu)未被破壞時具有一定的抗剪強度，但一經(jīng)擾動，抗剪強度將顯著降低。其靈敏度（含水量不變時原狀土與重塑土無側(cè)限抗壓強度之比）一般在3～4之間，有的甚至更高。2.2.2 軟土地基失穩(wěn)的機理

軟土地基上堤防滑動破壞的原因，在于軟弱地基中某一面上的剪應力大于等于它的極限抗剪強度。究其原因主要有兩個方面：一是由于剪應力的增加。例如：堤防加高加寬引起堤身重量加大、降雨使土體容重增加、水位降落產(chǎn)生滲透壓力，地震和打樁引發(fā)動荷載等。二是由于軟土地基本身抗剪強度的減小。例如：孔隙水壓力的升高、氣候變化旌干裂和凍融、粘土夾層因浸水而軟化以及粘性土的蠕變等。

3、軟土路基的勘察

3.1 軟土路基工程勘察

軟土地基工程地質(zhì)勘察是針對不同環(huán)境所沉積的軟土地基，通過多種勘察手段，如地表地質(zhì)調(diào)查、物探、鉆探、現(xiàn)場原位測試、室內(nèi)試驗、開挖試坑等，得到能反映所研究的軟土地基最基本的物理及力學特性的各種參數(shù)，為工程建設項目的可行性研究、規(guī)劃選址、地基處理方案設計以及施工監(jiān)測等服務。

從工程地質(zhì)角度看，地基是建筑場地的一部分，而建筑場地又屬于某一個工程地質(zhì)單元。因此，軟土工程地基勘察的目的有二：一是要查明公路路堤下面的地層情況，提供地基基礎設計所需要的數(shù)據(jù)資料；二是要對整體工程的地質(zhì)條件作出評價，以便在確保建筑場地地質(zhì)穩(wěn)定的前提下，促使地基基礎設計達到安全、經(jīng)濟、合理。

軟土工程地質(zhì)勘察按設計階段劃分為初步勘察和詳細勘察兩個階段。初步勘察工作為工程初步設計服務，是在可行性勘察的基礎上進行的，為工程的規(guī)模、造價提供依據(jù)。本階段應初步查明場地的地層、軟土成因、層理特征及其物理力學性質(zhì)，地表硬殼層的分布及下臥層和基巖的埋藏條件與起伏；初步查明場地微地貌的形態(tài)、堆填土的分布和埋深；初步查明場地水文地質(zhì)條件及凍結(jié)深度；初步查明軟土地基的分布范圍、對場地穩(wěn)定性的影響情況及其發(fā)展趨勢；初步查明環(huán)境地質(zhì)對建筑場地的影響。通過初步勘察應提交軟土地基工程地質(zhì)初步勘察報告，“報告”應包括文字部分和圖表部分。文字部分應全面闡明沿線軟土地基段的軟土成因類型和分布規(guī)律、軟土的物理力學指標特點，并針對各類工程項目的特點與該地段地質(zhì)環(huán)境、指標特性，作出工程地質(zhì)評價與預測，對軟土地基提出相應的治理措施。圖表資料包括：道路全線工程地質(zhì)總平面圖、縱斷面圖，各比較方案的軟基路段工程地質(zhì)平面圖、縱斷面圖，鉆孔地質(zhì)柱狀圖，十字板剪切圖，靜力觸探圖，標準貫入圖，土的e-p曲線圖或e-lgp曲線圖，固結(jié)系數(shù)與荷載關系圖，無側(cè)限抗壓應力與應變圖等相關圖件。

詳細勘察為施工圖設計服務，應根據(jù)初步設計確定的線路位置和設計方案和初勘所劃定的范圍，進行地質(zhì)鉆探、原位測試和取原狀試樣。其目的是要查明地層結(jié)構(gòu)及其物理力學性質(zhì)、軟土的固結(jié)歷史、強度和變形特性，并對地基的穩(wěn)定性及其承載能力作出評價；查明地下水的埋藏條件、地層的滲透性；對取得的軟土地基技術數(shù)據(jù)進行綜合分析提供地墓變形穩(wěn)定計算參數(shù)，分段提出地基處理建議；編制軟基設計及其路堤施工圖設計所需的工程地質(zhì)勘察資料與報告。詳勘報告的文字部分應提供區(qū)域地質(zhì)、地震地質(zhì)、水文地質(zhì)、氣象、地形、地貌的有關資料，著重闡明已定路線軟弱地基形成特點與分布規(guī)律，針對各類工程項目與地質(zhì)環(huán)境的相互作用，結(jié)合試驗與測試指標作出工程地質(zhì)評價與預測，提供有效的工程地質(zhì)處理措施。提供圖件的形式和初勘報告類似。

3.2 勘察的方法與要求

軟土地基工程地質(zhì)勘察在初步勘察階段主要有工程地質(zhì)調(diào)查與測繪、工程地質(zhì)勘探、原位測試、室內(nèi)試驗等，在詳細勘察階段主要以鉆探、原位測試、室內(nèi)試驗為主。

工程地質(zhì)調(diào)查與測繪是一項以工程觀點對一個特定地區(qū)進行進一步地質(zhì)研究的工作類型。工程地質(zhì)調(diào)查測繪的最終成果是編制工程地質(zhì)圖件，論述和評價丁作區(qū)的工程地質(zhì)條件，其成果對于之后的勘探、原位測試等地質(zhì)工作的布點來說是必不可少的。多年來的勘察經(jīng)驗表明，未進行工程地質(zhì)調(diào)查測繪就開始勘探工作會“欲速則不達”，往往要返工。所以，工程地質(zhì)調(diào)查測繪是不可逾越的勘察階段。

鉆探是工程地質(zhì)勘察的主要手段，它能直接觀察鑒別巖性和劃分地層，并沿孔深進行原位測試和取原狀土樣，是獲得地質(zhì)資料的主要渠道。初勘和詳勘階段勘探線和勘探點的間距按《公路軟上地基路堤設計與施上技術規(guī)范》(JTJ 017 96)規(guī)定實施，軟土地基勘察鉆孔宜采用干鉆法，對于多年處于最低地下水位以下的飽和粘土，也可采用泥漿鉆探的方法，但必須采取措施，防止軟土地基結(jié)構(gòu)發(fā)生變化而改變土樣的原始物理、力學性質(zhì)。事實上，軟土發(fā)育地區(qū)的地下水位均較高，軟土地層基本處于地下水位以下且為飽和狀態(tài)；對于淤泥或淤泥質(zhì)粘土，因其滲透性較差，泥漿對其含水量的影響并不明顯。因此現(xiàn)在勘察設計單位對于軟土地層基本采用泥漿鉆進方法。

工程地質(zhì)鉆孔是獲取勘探成果資料的主要途徑，它直接關系到地質(zhì)資料的準確性、可靠性，影響到工程建設的質(zhì)量和造價。工程地質(zhì)鉆孔有如下幾點要求：

(1)鉆進深度、巖土分層深度的量測誤差范圍在0．05m以內(nèi)。

(2)非連續(xù)取芯鉆進的回次進尺，對于螺旋鉆在1．Om以內(nèi)，對于巖芯鉆探應在2．Om以內(nèi)，取芯鉆進時軟土層每回次進尺不宜大于2．Om，粉土每回次進尺不大于1．5m。每一個回次完成后，根據(jù)所采取巖芯的性狀，確定是否進行標準貫入試驗和采取原狀試樣。一般是一個回次完成后進行一次標準貫入試驗和取一個原狀上樣。當土層中夾有大量粉質(zhì)土或者砂土時，應用標貫器采取土樣，用于土層鑒別。

(3)對鑒別地層天然濕度的鉆孔，在地下水位以上應進行干鉆。

(4)巖芯鉆探的巖芯采取率，對于一般巖石、軟土應不低于80％，對于軟質(zhì)、破碎巖石應不低于65％。

(5)施工過程中巖芯應按次序排放，每一回次應插放巖芯牌，注明起止深度、取樣或標貫位置、編號、擊數(shù)等，根據(jù)需要決定是否應裝箱保存。

取土器的技術參數(shù)：

(1)取土器直徑。正確選擇取土器直徑，對取土質(zhì)量是很重要的。直徑過小不能保證取土質(zhì)量，而過大又增加鉆探費用。所以，選擇取土器直徑時應注意考慮如下兩點：一是土樣擾動帶的寬度，對于一般軟粘土，擾動帶的寬度不超過20mm，一般為lOmm；二是土工試驗環(huán)刀直徑，常用的有62mm和80mm，相對應的取土器內(nèi)徑一般采用75mm和100mm。

(2)取土器長度。當取土器貫人土中的深度與實際進入取土器中的土樣長度L的比值等于或略低于1．0時，表明土樣未遭到壓縮擾動。當貫入深度逐漸增大，達到某極限貫人深度后，土樣由于壓縮量變大，土樣質(zhì)量下降。對于無粘性土Hs=5～10倍取土直徑；對于粘性土Hs=10—20倍取土直徑。關于取土器長度與直徑，我國過去一直沿用前蘇聯(lián)標準，采用短而粗的設計原則；而國際上比較通用的是采用K而細的設計原則。

4、軟土地基處理的目的與原則

由于軟土地基的承載力較低，如果不做任何處理，一般不能承受較大的荷載。軟土上的路堤可能會因為過大的沉降引起開裂，甚至剪切破壞。因此，在軟土地基上修建路基，要求對軟土地基進行處理。軟土地基處理的目的主要是改善地基的工程性質(zhì)，包括改善地基土的變形特性和滲透性，提高其抗剪強度。

不同道路所經(jīng)的地區(qū)土壤地質(zhì)條件不同，遇到的軟土地基也千差萬別，而不同軟土地基處理方法的適用條件和經(jīng)濟性也不一樣。因此，為了使軟基處理安全可靠、經(jīng)濟合理，達到預期的效果，必須根據(jù)設計的軟土地基條件，選擇合理的處理方法。首先，必須充分研究進行軟土地基處理的理由、目的，然后考慮地基的性狀、道路的標準、施工條件、對周圍環(huán)境的影響等各種條件，選擇最符合要求且最經(jīng)濟的方法。

4.1 地基條件

4.1.1 土質(zhì)

1）軟土。選用以排水為目的的方法時，應考慮軟土的顆粒級配范圍或滲透系數(shù)大小。對靈敏度很高的軟土，所采取的處理方法和施工方法對地基的擾動必須盡量小。

2）泥炭類土。天然含水率大于500%的泥炭，往往壓縮性很高，原始強度很低，但卻有相當好的透水性。天然含水率在300%以下的黑泥，透水性小，受擾動時強度急劇下降。為減小剩余沉降，經(jīng)常使用慢速加載法、路堤荷載壓重法。穩(wěn)定措施常采用反壓護道法和擠密砂樁法。4.1.2 地基構(gòu)成

1）軟土層厚度。軟土層淺而薄的情況，固結(jié)沉降量小，而且在短時間內(nèi)能停止沉降，滑動破壞的可能性一般也很小。因此，處理措施可采用簡單的表層處理法。對重要構(gòu)成物的基礎，也常用開挖換填法。若巖土層較厚，則按不同的目的與土質(zhì)，采用垂直排水和擠密砂樁等方法配合表層處理法處治。

2)夾有排水砂層。在薄層軟土（厚3~4m以下)之間夾有可供排水的砂層（厚大于5cm）時，不需要采用垂直排水法或擠密砂樁法，一般只采用表層處理法、慢速加載法、路堤荷載重壓法。如果出現(xiàn)錯臺，也可采用修補路面、改正高差的方法。

4.2 施工條件

施工條件是選擇處理方法時必須考慮的重要因素。4.2.1 工期

工期長，往往不需要采取專門的處理措施，可用慢速加載法在確保穩(wěn)定的狀態(tài)下填筑路堤，且通過長時間放置也能減小剩余沉降量。因此，軟土地基上的道路工程，原則上工期要盡量長，按照工期選擇處理方法。4.2.2 材料

處理工程措施所用材料來源及其經(jīng)濟性，也是選擇處理方法時必須考慮的重要因素。只要材料的運距不是特別遠，通常采用砂墊層法、開挖換填法、反壓護道法、路堤荷載壓重法較為經(jīng)濟。4.2.3 施工機械的作用條件

在軟土地基上施工，不管采取何種施工方法，確保施工機械的作業(yè)條件是必須考慮的問題。因此，不管用何種處理方法，一般都要同時使用表層處理法對表面進行處理，以利于機械作業(yè)。4.2.4 施工深度

換填法的適用深度，開挖換填時為3m，強制換填時為7~10m。垂直排水法與擠密砂樁法的極限施工深度為20~30m，超過這個深度一般是不經(jīng)濟的。

4.3 周圍環(huán)境

施工對周圍環(huán)境的影響，如噪聲、振動、地基的變化、地下水的變化、排出的泥水或使用的化學藥劑可能對地下水產(chǎn)生污染等，在選擇施工方法、處理方法時必須全面考慮。地基特別軟弱、路堤高度較大的情況下，周圍地基常發(fā)生大的沉降或隆起。因此，在路堤坡腳附近有民房或重要構(gòu)造物時，應考慮以減小總沉降量并控制剪切變形的方法為主要措施。當靠近城市、人口集中地區(qū)或民房以及現(xiàn)有構(gòu)造物時，必須充分考慮軟土地基處理措施對它們的影響。

5、軟土路基常見的處理方法

5.1 換土法

5.1.1 開挖換填

當軟土地基的承載力和變形不能滿足設計要求，而軟土的厚度又不是很大時，將路基底面下處理范圍內(nèi)的軟弱土層部分或全部挖去，然后分層換填強度較大的砂（碎石、素土、灰土、二灰土等）或其他強度較高、性能穩(wěn)定、無侵蝕性的材料，并用人工或機械方法壓（夯、振）實至要求的密實度為止，這種地基處理的方面稱為換土法。

換土法按回填材料的不同，命名為不同的墊層，如砂墊層、碎石墊層、素土墊層、灰土墊層、二灰土墊層等。雖然墊層材料不同。其應力分布稍有差異，但從試驗結(jié)果分析其極限承載力還是比較接近的。通過沉降觀測資料，發(fā)現(xiàn)不同材料墊層的特點基本相似，故可以近似按砂墊層的計算方法進行計算。但對濕陷性黃土、膨脹土、季節(jié)性凍土等某些特殊土采用換土法處理時。因其主要目的是為了消除或部分消除地基土的濕陷性、脹縮性和凍脹性，所以在設計時所需要考慮解決問題的關鍵也應有所不同。

換土法的處理深度通常宜控制在3m以內(nèi)，也不宜小于0.5m，因為墊層太薄，則換土墊層的作用也不顯著。1)墊層材料的選擇

（1）砂和砂石墊層材料

用砂和砂石料作為墊層材料時，應選用顆粒級配良好、質(zhì)地堅硬的中、粗砂為佳，可摻入一定數(shù)量的碎（卵）石，但要分布均勻，顆粒的不均勻系數(shù)最好不小于10。砂墊層的用料雖然不是很嚴格，但含泥量一般不超過5%，也不含有植物殘體、垃圾等有機雜質(zhì)。如用作排水固結(jié)地基的砂、石材料，含泥量不應大于3%，并且不應夾有過大的石塊或碎石（<50mm），因為碎石過大會導致電池本身的不均勻沉降。

（2）素土墊層材料

素土可采用施工過程中挖出的黏性土，土料中有機質(zhì)含量不得超過5%，也不得含有凍土或膨脹土。當含有碎石時，其粒徑不宜大于50mm。素土墊層材料不應采用地表耕植土、淤泥及淤泥質(zhì)土、雜填土等。

（3）灰土墊層材料

灰土墊層是將路基底面下一定范圍內(nèi)的軟弱土層挖去，用按一定體積配合比的灰土在最佳含水量條件下分層回填夯實或壓實，適用于處理厚1-4m的軟弱土層。

?石灰

在施工現(xiàn)場用作灰石的熟石灰應過篩，其粒徑不得大于5mm。熟石灰中不得夾有未熟化的生石灰，也不得含有過多的水分。

?土料

灰土中的土料不僅作為填料，而且參與化學反應，尤其是土中的黏粒具有一定的活性和膠結(jié)性，其含量越多，則灰土的強度就越高。工程施工時常采用施工中挖出的不含有機質(zhì)的黏性土或塑性指數(shù)大于4的粉土拌制灰土，不得采用表面耕植土、凍土、膨脹土以及有機質(zhì)含量超過8%的土料。土料粒徑不得大于15mm。

?灰石用量對灰土強度的影響。

灰土中石灰用量子啊一定范圍內(nèi)，其強度隨用灰量的增加而提高；但石灰用量超過一定限值后，灰土強度就增加很小，并有逐漸降低的趨勢。

（4）碎石和礦渣墊層材料

碎石墊層用的碎石粒徑，一般為5-40mm的自然級配碎石，含泥量不大于5%。礦渣墊層應根據(jù)工程的具體條件選用礦渣墊層材料。采用的礦渣應符合下列技術要求： ?質(zhì)地堅硬，穩(wěn)定性合格，無侵蝕性；

?松散密度不小于1.1t/m3,壓碎指標不大于13%，含硫量不大于1.5%，鐵礦含量不大于1%；

?泥土與有機雜質(zhì)含量不大于5%。

在碎石和鋼渣墊層的底部，為防止基坑表層軟弱土發(fā)生局部破壞而產(chǎn)生過量沉降，一般應設置一層15-30mm厚的砂墊層，砂料應采用中、粗砂，然后再鋪筑碎石或鋼渣墊層。2)墊層施工方法

（1）當?shù)鼗韺泳哂幸欢ê穸鹊挠矚樱涑休d力較好，能上一般機械時，一般采用分堆攤鋪法，即先堆成若干砂堆，然后用機械或人工攤平。

（2）當硬殼層承載力不足時，一般采用順序推進攤鋪法。

（3）當軟土地基表面很軟，如新沉積或新吹填不久的超軟地基，首先要改善地基表面的持力條件，使其能上施工人員和輕型運輸工具。3)施工中的注意事項

（1）換土法施工的關鍵是將墊層材料壓實到設計要求的密實度。

（2）墊層施工前必須對下臥地基進行檢測，如發(fā)現(xiàn)局部軟弱土層，應予挖除，用素土或灰土填平夯實。對墊層底部有古井、古墓、洞穴、舊基礎、暗塘等軟硬不均的部位時，應先予清理，再用砂石逐層回填夯實，并經(jīng)檢驗合格后，方可鋪填上一層砂石料，再行施工。

（3）嚴禁擾動墊層下臥的軟土，為防止踐踏、受凍、浸泡或暴曬過久，坑底可保留200mm厚土層暫不挖去，待鋪砂石料前再挖至設計高程，如有浮土必須清除。當坑底為飽和軟土時，須在土面接觸處鋪一層細砂起反濾作用，其厚度不計入砂墊層設計厚度內(nèi)。

（4）砂石墊層的底面宜鋪設在同一高程上，如深度不同，基底土層面應挖成階梯或斜坡搭接，各分層搭接位置應錯開0.5-1.0m距離，搭接處注意搗實，施工應按先深后淺的順序進行。墊層竣工后，應及時施工上層路面。

（5）墊層施工應注意控制分層鋪筑厚度，每層壓實遍數(shù)宜通過試驗確定。

（6）人工級配的砂石應拌和均勻。

（7）當施工中地下水位高于挖土底面時，宜采用排水或降水措施，注意邊坡穩(wěn)定，以防止坍土混入砂石墊層中。

（8）壓實后的灰土、二灰土應采取排水措施，3天內(nèi)不得受水浸泡。

5.1.2 拋石擠淤法

拋石擠淤法是在路基底部拋投一定數(shù)量的片石，將淤泥擠出基底范圍，以提高地基強度的軟基處理方法。一般來說，拋石擠淤不用抽水、挖淤，施工簡單，比較經(jīng)濟、迅速、方便，但技術上缺少把握，當淤泥較厚時須慎重使用。拋石擠淤的使用范圍：

（1）一般用于厚度小于3.0m，其軟層位于水下，表層無硬殼，軟土液性指數(shù)大，呈流動狀態(tài)的泥沼及軟土；

（2）石料豐富，運距較近。

拋石擠淤法采用的片石大小，應根據(jù)泥炭或淤泥的稠度而定，對于容易流動的泥炭或淤泥，片石可稍小些，但一般不宜小于30cm，且小于30cm的粒料含量不得超過20%。拋投的順序：應先從路堤中部開始，由中部向前突進后再逐漸向兩側(cè)擴展，以使淤泥向兩旁擠出；當軟土或泥沼底面有較大的橫坡時，拋石應從高的一側(cè)向低的一側(cè)擴展，并在低的一側(cè)適當增加拋填數(shù)量。當片石拋出水面后，應用重型壓路機或載貨汽車反復碾壓，以使填石壓密，然后在其上鋪設反濾層，再進行路堤填土。5.1.3 爆破擠淤法

爆破擠淤法是將炸藥放在軟土或泥沼中爆炸，利用爆炸時的張力作用，把淤泥或泥炭揚棄，然后以強度較高的滲水性回填的軟基處理方法。爆破擠淤是換土的一種施工方案，具有比一般換填方法的換填深度大、工效高的特點。爆破擠淤法主要適用于軟土、泥沼的地基。當淤泥層較厚，稠度大，路堤較高和施工期緊迫時，可采用爆破擠淤法換土。爆破擠淤法處理軟土地基適宜深度為3-25m。

根據(jù)爆破與填土的相對關系，爆破擠淤法可分為兩種：一種是先填后爆，即先在原地面上填筑低于極限高度的路堤，再在基底下爆破。這種方法適用于稠度較大的軟土或泥沼，先填的路堤隨爆隨沉，避免了回淤。但應嚴格控制炸藥，使其既能炸開淤泥或泥炭，又不致破壞已填路堤。然而，要做到這一點是較為苦難的。另一種方法是先爆先填，適用于稠度較小、回淤較慢的軟土。采用這種方法時，應事先準備好充足的回填材料在爆破后立即回填，做到隨爆隨填，填滿再爆，爆后再填，以免回淤，造成浪費。1)施工工藝流程與施工方法

施工準備→ 堆填石料 →參數(shù)檢測及調(diào)整→ 鉆孔、安放藥包→ 爆破→ 爆后測量→ 下循環(huán)爆破拋石擠淤。

（1）施工準備。

?根據(jù)設計文獻要求，參考地質(zhì)勘探資料，配合現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)，編制施工組織設計，進行技術、安全交流。

?確定淤泥深度、寬度等有關數(shù)據(jù)。

?計算藥量、藥包埋藏和起爆水位參數(shù)。

（2）堆填石料

?堆填石料范圍：一次處理淤泥寬度沿線。

?堆填作業(yè)采用機械作業(yè)。?石料應使用不易風化石料，粒徑應大于30cm。

（3）參數(shù)檢測及調(diào)整

?測量堆填石料的高程及寬度，計算堆填石料的高程及寬度。

?按照上述計算的數(shù)值進行調(diào)整。

（4）鉆孔、安放藥包

?裝藥器加工

?藥包準備

?平整場地

④布藥機就位

⑤布藥機布藥

（5）爆破

?起爆器采用8號工業(yè)銅質(zhì)瞬發(fā)電雷管。

?起爆網(wǎng)絡：采用雙路塑料導爆管和導爆索起爆系統(tǒng)，以確保全部藥包起爆。

?起爆藥包群，爆炸作用和爆生氣體瞬間巨大推動力使淤泥前移并形成爆坑。同時，拋填石料在自身重力及震動作用下迅速滑踏進入爆坑，形成爆炸前移體。

④當爆破擠淤處理軟土地基工點位于臨近潮（水）影響地段，則爆炸擠淤施工中，起爆水位宜選在最高潮位時。

（6）爆后測量。

爆后用全站儀進行測量爆炸擠淤填石一次推進水平距離，分析爆破效果，作為施工試驗段，總結(jié)經(jīng)驗，調(diào)整爆破參數(shù)，優(yōu)化施工工藝，以便進行下循環(huán)爆炸拋石擠淤。

（7）下循環(huán)爆炸拋石擠淤。

?進行下循環(huán)爆炸拋石擠淤，直至按設計完成全部擠淤寬度。

?在多次的反復爆炸過程中，爆破產(chǎn)生的巨大震動力也會使已拋填石方下沉并振動密實。

?在施工中應加強路基沉降及位移監(jiān)測工作。

④爆破擠淤處理軟土地基工點位于臨近潮（水）影響地段時，在拋石擠淤爆破過程中，需對周側(cè)水石交界處進行爆破夯實，使石方完成落底，并爆夯密實坡腳平臺。

3)質(zhì)量保證措施

（1）工程質(zhì)量控制標準。爆破擠淤施工質(zhì)量控制執(zhí)行《公路路基施工技術規(guī)范》（JTC F10-2006).（2）質(zhì)量保證措施。常采用以下三種方法：①體積平衡法；②鉆孔檢測法；③探地雷達法。施工期進行爆前爆后斷面測量，斷面間距20m；爆炸處理軟土路基竣工后進行竣工斷面測量，斷面間距10m，路基頂面平坦處測點間距5m，加載處及破面處測點間距2m，根據(jù)實拋方量及斷面測量資料推算置換范圍及深度。

（3）安全措施

?火工材料的購買、運輸、保管及使用等按照國家有關規(guī)定執(zhí)行。

?爆破人員必須持證上崗。

?爆破作業(yè)安全規(guī)范參見《爆破安全規(guī)程》

（4）環(huán)保措施

?將施工現(xiàn)場和作業(yè)限制在工程建設允許的范圍內(nèi)，合理布置。

?噪聲控制嚴格執(zhí)行《建筑施工場界噪聲限值》（GB 12523-90)

?污染控制。

5.2 擠壓法

5.2.1 碾壓法

土是三相體，通過碾壓機械，夯擊或碾壓填土、疏松土層，使其孔隙體積減少，密實程度提高，這種作用成為壓實。大量工程實踐和試驗研究表明，影響土的壓實效果的主要因素：土的含水率、土層厚度、壓實機械及其壓實功能等。壓實的方法常用的有機械碾壓法、重錘夯實法和振動壓實法。這些方法要求墊層材料分層鋪設，然后逐層振密或壓實。1）機械碾壓法

機械碾壓法是采用壓路機、推土機、羊足碾或其他壓實機械，利用機械自重壓實地基土。機械碾壓法施工時，應根據(jù)壓實機械的壓實能量控制碾壓土的最佳含水率，選擇合適的碾壓分層厚度和碾壓的遍數(shù)。2）重錘夯實法

重錘夯實法是用起重機械將夯錘提升到一定高度，自由落錘，以重錘自由下落的沖擊能來夯實淺層地基和墊層填土。

重錘夯實的現(xiàn)場試驗應確定最少夯擊遍數(shù)、最后兩遍平均夯沉量和有效夯實深度等。夯實遍數(shù)一般為8-12遍，一般重錘夯實的有效夯實深度可達1m左右，并可消除1.0-1.5m厚土層的濕陷性。3）振動壓實法

振動壓實法是用振動壓實機械在地基表面施加振動力以振實淺層松散土的地基處理和墊層壓實的方法。實踐證明，振動壓實法適宜于處理砂、砂石、爐渣等滲透性好的無黏性土為主的松散填土，也適宜處理黏粒含量少、透水性好的松散雜填土。

以黏性土為主的軟弱土，宜采用平碾或羊足碾；對雜填土，可用平碾；對砂土、砂石料、碎石土和雜填土，宜采用振動碾或振動壓實機；對于狹窄場地、邊角及接觸帶，可用蛙式夯實機。一般情況下，用平板振動器時，最優(yōu)含水率為15%-20%；用平碾及蛙式夯時，最優(yōu)含水率為8%-12%；用插入式振動器時，宜對飽和的碎石、卵石或礦渣充分灑水濕透后進行夯壓。5.2.2 石灰樁

石灰樁法是用生石灰在軟土地基內(nèi)形成樁柱，通過生石灰消解和水化物的生成，以降低土中含水率、提高地基強度、減小沉降量的軟基處理方法。石灰樁法的優(yōu)點是不需要上置荷載，能在較短時間內(nèi)發(fā)揮作用。除單獨使用生石灰外，也可采用石灰與砂并用的石灰砂樁。

石灰樁法加固地基的原理是：利用打樁機成孔過程中沉管對土體的擠密作用和新鮮的生石灰成樁時對樁周土體的脫水擠密作用，使周圍土體固結(jié)；同時由于一系列的物理-化學反應、樁身與樁間土硬殼層組成變形模量較大的樁體，以置換部分軟土，同原地基土形成復合地基，從而提高了地基的承載力。石灰樁的直徑一般為0.3-0.5m，最大深度可達30m，間距常用0.75-1.5m。采用的打孔方法有兩種：

1）孔壁能自立時，用螺旋鉆開孔，用漏斗直接灌生石灰；

2）孔壁不能自立時，用沖擊或振動的方法將套管下到要求的深度，邊灌生石灰邊提套管。

5.3 排水固結(jié)法

排水固結(jié)法處理軟基是在路基施工前，對天然路基或已設置豎向排水體的路基上加載預壓，使土體固結(jié)沉降基本完成或大部分完成，從而提高地基土強度，減少地基工后沉降的一種地基加固方法。排水固結(jié)系統(tǒng)由豎向排水體和水平排水體構(gòu)成，主要作用是改變地基的排水邊界條件，縮短排水距離和增加孔隙水排出的途徑。

排水固結(jié)法一般適用于飽和軟黏土、吹填土、松散粉土、新近沉積土、有機質(zhì)土及泥炭土地基。5.3.1 水平排水墊層施工

水平排水墊層的作用是使在預壓過程中，從土體進入墊層的滲流水迅速地排出，使土層的固結(jié)作用能正常進行，防止土顆粒堵塞排水系統(tǒng)。因而墊層的質(zhì)量將直接關系到加固效果和預壓時間的長短。1)墊層材料

墊層材料應采用透水性好的砂料，其滲透系數(shù)一般不低于10-3cm/s，同時能起到一定的反濾作用。通常采用級配良好的中粗砂，顆粒粒徑以介于0.074-0.84mm之間為宜，含泥量不大于3％；一般不宜采用粉、細砂。也可采用連通砂井的砂溝來代替整片砂墊層，排水盲溝的材料一般采用粒徑為3-5cm的碎石或礫石。2)墊層施工

水平排水砂墊層的施工與換填土法中的砂墊層施工方法相同，目前有四種施工方法：

(1)當?shù)鼗韺佑幸欢ê穸鹊挠矚?，其承載力較好，能承載通常的運輸機械時，一般采用機械分堆攤鋪法，即先堆成若干砂堆，然后用機械或人工攤平。(2)當硬殼層承載力不足時，一般采用順序推進攤鋪法，即從一端向另一端攤鋪。

(3)當軟土地基表面很軟，如新沉積或新吹填不久的超軟地基，首先要改善地基表面的持力條件，使其能承載施工人員或輕型運輸工具。處理措施一般采用：地基表面鋪荊笆；表層鋪設塑料編織網(wǎng)或尼龍編織網(wǎng)，編織網(wǎng)上再鋪砂墊層；表面鋪設土工聚合物，土工聚合物上再鋪排水墊層。

(4)盡管對超軟地基表面采取了加強措施，但持力條件仍然很差，一般對不能承載輕型機械的情況下，通常要用人工或輕便機械順序推進鋪設。

不論采用何種施工方法，都應避免對軟土表層的過大擾動，以免造成砂和淤泥混合，影響墊層的排水效果。5.3.2 豎向排水體施工

豎向排水體在工程中的應用有普通砂井、袋裝砂井、塑料排水帶三種。砂井直徑一般為20-30cm，水下砂井直徑30-40cm，井徑比為8-10含泥量小于2％，顆粒級配良好。袋裝砂井直徑一般為7-10cm，井徑比為15-30。1)普通砂井的施工砂料為中粗砂，普通砂井的施工應當滿足以下要求：保持砂井連續(xù)和密實，并且不出現(xiàn)縮頸現(xiàn)象；盡量減小對周圍土的擾動；砂井的長度、直徑和間距應滿足設計要求。2)袋裝砂井的施工

袋裝砂井是用具有一定伸縮性和抗拉強度很高的聚丙烯或聚乙烯編織袋配合套管填滿砂子形成的砂井，它基本上解決了大直徑砂井中所存在的問題，使砂井的設計和施工更加科學化，保證了砂井的連續(xù)性，施工設備實現(xiàn)了輕型化；比較適合在軟弱地基上施工；用砂量大為減少；施工速度加快、工程造價降低，是一種比較理想的豎向排水體。3)塑料排水帶的施工

塑料帶排水法是將帶狀塑料排水帶用插帶機將其插入軟土中作為豎向排水體，然后在地基面上加載預壓(或采用真空預壓)，土中孔隙水沿塑料帶的通道溢出，從而使地基土得到加固的方法。

5.4 化學加固法

化學加固法是指利用水泥漿液、黏土漿液或其他化學漿液，通過灌注壓入、高壓噴射和機械攪拌，使?jié){液與土顆粒膠結(jié)起來，以改善地基土的物理力學性質(zhì)的地基處理方法。

目前根據(jù)化學加固法中常用的漿液類型可劃分為：①水泥漿液，即由高標號的硅酸鹽水泥和速凝劑等組成的常用膠結(jié)漿液；②以水玻璃(NazO·nSi02)為主的漿液，這類漿液有較多的配方形式，較常用的是將水玻璃漿液與氯化鈣漿液配合使用，該類漿液價格較貴，較少用；③以丙烯酰胺為主的漿液，是一種類似有機化合物為主的漿液，其價格昂貴，難于廣泛應用；④以紙漿液為主的漿液，如重鉻酸鹽類，其加固效果較好，但有毒性，易污染地下水源，故使用上受到限制。因此，目前使用最廣泛的是水泥漿液。5.4.1 灌漿法

灌漿法是指利用液壓、氣壓或電化學原理，通過注漿管把漿液均勻地注入地層中，漿液以填充、滲透和擠密等方式，趕走土顆粒間或巖石裂隙中的水分和空氣后占據(jù)其位置，經(jīng)一定時間后，漿液將原來松散的土粒或裂隙膠結(jié)成一個整體，形成一個結(jié)構(gòu)新、強度高、防水性能好和化學穩(wěn)定性良好的“結(jié)石體”。灌漿法按加固原理可分為滲透灌漿、擠密灌漿、劈裂灌漿和電動化學灌漿。

注意事項：在開始注漿前，應進行現(xiàn)場注漿試驗，確定單孔注漿量，然后按照所采用的注漿工藝施工。先施工邊緣帷幕孔，再施工加固孔，宜采用序次施工，即先注第1序次孔，再注第2序次孔，其次注第3序次孔。當注漿量達到設計要求時可終止注漿。邊緣帷幕孔孔距應為一般注漿孔孔距的1/2，以確保注漿工程的質(zhì)量。

在邊緣帷幕孔施工后，應根據(jù)治理段水文地質(zhì)情況來確定是否施工排水孔。在地下水位較高地區(qū)，應在治理范圍內(nèi)用鉆機鉆成1-3個排水孔，其目的是將邊緣帷幕孔所圍范圍內(nèi)的地下水隨注漿施工排出，能夠更有效地保證注漿質(zhì)量。當排水孔周圍注漿孔施工時，排水孔內(nèi)見到注漿漿液時，可將該排水孔用注漿漿液灌實，并封孔。

在注漿過程中，當?shù)孛媛∑鸹虻孛嬗信軡{現(xiàn)象時，應停止注漿，分析其原因，對下一個注漿段宜減量注漿，并檢查封孔裝置、注漿設備等，如仍然有地面隆起或地面跑漿，應結(jié)束該孔注漿施工。

5.4.2 高壓噴射注漿法

高壓噴射注漿法是用工程鉆機鉆至預定深度后，用高壓泥漿泵等發(fā)生裝置，通過安裝在鉆桿機端的特殊噴嘴，向周圍土體噴射化學漿液(常用水泥漿液)，同時鉆桿以一定的速度徐徐提升，高壓射流破壞了附近的土體結(jié)構(gòu)，并強制與化學漿液混合，在地基中硬化成直徑均勻的圓柱體?？筛鶕?jù)工程需要調(diào)整提升速度，變化噴射壓力，或變換噴嘴的直徑，從而改變流量，使固結(jié)體成為所需要的設計形狀。固結(jié)體的形態(tài)和噴射流移動方向有關，一般分為旋轉(zhuǎn)噴射(旋噴)、定向噴射(定噴)和擺動噴射(擺噴)三種。

以上論述的幾種軟土地基處理方法，僅僅是眾多處理方法中較具代表性的，在各個不同的工程建設過程中，建設人員要針對不同的地質(zhì)條件、技術條件、設備條件、資金力度等因地制宜的采用一種最為經(jīng)濟合理，施工方便的地基處理技術。本文將要重點介紹的噴粉樁加固地基處理技術，就是一種具有加固工藝合理、施工簡單、技術可靠、成本低廉、進度快、無振動、無噪音、工期短、占地面積小等優(yōu)點的處理技術。

6、結(jié) 論

軟土地基是一種不良地基。由于軟土具有強度較低、壓縮性較高和透水性很小等特性，因此在軟土地基上修建建筑物，必須重視地基的變形和穩(wěn)定問題。在軟弱土地基上的建筑物往往會出現(xiàn)地基強度和變形不能滿足設計要求的問題，因而常常需要采取措施，進行地基處理。處理的目的是要提高軟土地基的強度，保證地基的穩(wěn)定。

在軟土地基上修筑公路和橋梁并不都會發(fā)生問題、只要設計和施工措施得當，就可以保證路堤、橋梁的穩(wěn)定和使用效果。軟土地基上路堤的設計與施工方案，應結(jié)合當?shù)毓こ痰刭|(zhì)條件、材料供應、投資環(huán)境、工期要求和環(huán)境保護等因素，按照因地制宜、就地取材、分期修建、綜合處治的原則進行充分論證，使設計和施工方案達到技術上先進、經(jīng)濟上合理。軟土地基的處理方法很多，總之，軟土地基處理的目的是增加地基穩(wěn)定性，減少施工后的不均勻沉陷，所以施工的技術人員必須意識到軟土地基的危害性，堅決以數(shù)據(jù)說話，認真測定基底的承載力，并根據(jù)不同的地質(zhì)情況，不同的投資和工期要求，采用切實可行的處理方案，同時一定要采集橋涵施工后的工后沉降數(shù)據(jù)，積累經(jīng)驗，為今后的施工打下堅實的基礎。

7、參考文獻

（1）中華人民共和國行業(yè)標準.JTJ 017-96公路軟土地基路堤設計與施工技術規(guī)范[S].北京：人民交通出版社，1997.（2）中華人民共和國行業(yè)標準.JTJ 064-98公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范[S].北京：人民交通出版社，1998.（3）楊錫武.特殊路基工程[M].北京：人民出版社，2006.（4）馬華堂，張新旺.公路工程病害分析與防治技術[M].鄭州：黃河水利出版社，2003.

第四篇：軟土地基處理技術

軟土地基處理技術

摘要：軟土地基的處理質(zhì)量是保證建筑物安全、高效運營的關鍵，也直接影響到地基的基礎承栽力。目前在國內(nèi)較為常用的地基處理方法有：墊層法、強夯法、和灰土擠密樁、石灰樁、砂樁、碎石樁、深層攪拌法和高壓旋噴注漿法等。不同的軟土地基應該結(jié)合工程的實際采取有效經(jīng)濟的處理辦法。關鍵詞：軟土地基處理 主要類型 危害 地基承載力 地基土 變形

一、緒論

1、什么是軟土

研究工程的軟土地基處理，首先我們需要去了解什么是軟土。具體該如何定義軟土，各行業(yè)部門如建筑、鐵路、公路等，根據(jù)行業(yè)特點和習慣，給出的定義或判定條件不盡相同。

例如，在建筑工程中認為：軟（弱）土是指淤泥、淤泥質(zhì)土、充填土、雜填土或其他高壓縮性土。其中淤泥是在靜水或緩慢流水環(huán)境中沉積并經(jīng)生物化學作用而形成，為天然含水量大于液限、天然孔隙比大于或等于1.5的粘性土;天然含水量大于液限而天然孔隙比小于1.5、但大于或等于1.0的粘性土或粉土稱為淤泥質(zhì)土。[1] 此外公路工程中認為：軟土為天然含水量大、壓縮性高、承載力低的一種軟塑到流塑狀的粘性土，如淤泥、淤泥質(zhì)土，以及其他高壓縮性飽和粘性土、粉土等。淤泥和淤泥質(zhì)土的特征解釋為，在靜水或緩慢流水環(huán)境中沉積，經(jīng)生物化學作用而形成的飽和粘性土，含有機質(zhì)，天然含水量大于液限。當孔隙比大于1.5時稱為淤泥;天然孔隙比小于1.5而大于1.0時稱為淤 泥質(zhì)土。當土的燒失量大于5%時，稱有機質(zhì)土;大于60%時稱為泥炭。[2] 關于軟土定義，除以上所述的兩點觀點外還有一些，但大同小異?？偠灾?，工程界通常口語稱呼的軟土指天然含水量高、孔隙比大、壓縮性高、承載力低的土。

一般而言，軟土是指近代水下沉積的飽和粘性土，是淤泥、淤泥質(zhì)粘土、泥質(zhì)粉土、泥炭、泥炭質(zhì)土等一類土體的簡稱。軟土廣泛分布在我國沿海內(nèi)陸平原或間盆地。不同地域軟土的成因、結(jié)構(gòu)和形態(tài)各不相同，但都具有基本相同的物理力學特征：天然含水量高、天然孔隙比大、滲透系數(shù)小、壓縮性高、強度低，可呈靈敏性結(jié)構(gòu)。如果軟土作為工程建筑的地基，由于其承載力低、往往就會產(chǎn)生不同程度的坍滑或沉降。所以當一個工程在遇到地基土為軟土時，如何做到正確且經(jīng)濟的處理就顯得尤為重要。

2、軟土地基的特性

軟土的性質(zhì)與地基土的成層構(gòu)造、沉積年代、成因類型有密切關系。不同年代和成因的軟土，其物理性質(zhì)指標盡管可能相近，但作為地基，工程性質(zhì)卻可能相差很大，其大概特點總結(jié)如下：

1．含水量較高。因為軟土的成分主要是由粘土粒組和粉土粒組組成，并含少量的有機質(zhì)。粘粒的礦物萬分之二為蒙脫石、高嶺石和伊利石。這些礦物晶粒很細，呈薄片狀，表面帶負電荷，它與周圍介質(zhì)的水和陽離子相互作用，形成偶極水分子，并吸附于表面形成水膜，在不同的地質(zhì)環(huán)境下沉積形成各種絮狀結(jié)構(gòu)。因此這類土的含水量比較高。

2．透水性差。軟土的滲透系數(shù)一般在1×10-6～1×10-8cm/s之間，所以在荷載作用下固結(jié)速度很慢。當?shù)鼗杏袡C質(zhì)含量較大時，土中可能產(chǎn)生氣泡，堵塞滲流通道而降低其滲透性。所以在軟土層上的建筑物基礎的沉降拖延很長時間才能穩(wěn)定，同樣在荷載作用下地基土的強度增長也是很緩慢的。

3．壓縮性較高。一般正常固結(jié)的軟土層的壓縮系數(shù)約為0.5～1.5Mpa-1，最大可達到4.5Mpa-1；壓縮指數(shù)約為0.35～0.75。天然狀態(tài)的軟土層大多數(shù)屬于正常固結(jié)狀態(tài)，但也有部分是屬于超固結(jié)狀態(tài)，近代海岸灘涂沉積為欠固結(jié)狀態(tài)。欠固結(jié)狀態(tài)土在荷重作用下產(chǎn) 1 生較大沉降。超固結(jié)狀態(tài)土，當應力未超過先期固結(jié)壓力時，地基的沉降很小。

4．流變性強。在荷載的作用下，軟土承受剪應力的作用產(chǎn)生緩慢的剪切變形，并可能導致抗剪強度的衰減，在主固結(jié)沉降完畢之后還可能繼續(xù)產(chǎn)生可觀的次固結(jié)沉降。

3、軟土地基的危害

軟土地基的危害是承載力低，變形大，特別是不均勻變形大，而且變形穩(wěn)定時間很長，幾年甚至幾十年。往往造成建筑物沉降大且不均勻，造成建筑物開裂，傾斜等。

例1：2009年6月27日上海閔行區(qū)“蓮花河畔景苑”一在建13層住宅樓于清晨連根“臥倒”的事件。事后專家分析，最有可能是地基出現(xiàn)問題，因為蓮花河畔景苑所在的區(qū)域?qū)儆谏虾Ａ魃潮容^嚴重的區(qū)域，其地基是屬于我們常說的軟土地基，如果地基不經(jīng)過加固處理，很容易引起房屋傾斜。專家認為由于是對土芯取樣出現(xiàn)問題，導致設計存在偏差；或者是打樁不深、水泥標號等存在問題。因為地樁的水泥有高標要求，如果沒有達到會發(fā)生斷裂。

例2：2010年8月，福建正得房地產(chǎn)開發(fā)有限公司開發(fā)的格林蘭景3號樓地基塌陷一事，以及各地不斷傳來的“樓薄薄”、“樓脆脆”、“樓歪歪”等新聞，如此多的房屋出現(xiàn)質(zhì)量問題，已經(jīng)讓老百姓不寒而栗。

例3：2004年4月4日下午4點左右，福建羅長高速公路馬尾到琯頭段長柄高架橋往北500米處發(fā)生大面積塌方，塌方路段長度約70米，塌陷落差達15米左右。陷下去的公路上有一輛小轎車。駕駛員心有余悸地告訴記者，當時的感覺就像乘電梯往下掉，所幸人車都沒有受損。據(jù)福建省高速公路公司負責人介紹，造成事故的主要原因是路基軟、土質(zhì)差，淤泥又深又厚，雨季來臨使地下淤泥產(chǎn)生流動。

根據(jù)以上三個例子可見，工程中軟土地基處理的重要性和必要性。

二、軟土地基處理目的和意義以及發(fā)展現(xiàn)狀和存在問題

1、軟土地基處理的目的和意義

意義：眾所周知，地基與建（構(gòu)）筑物的關系極為密切，建（構(gòu)）筑物的安全與正常使用，地基基礎起著非常重要的作用。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計，世界各國各種土建，水利、交通等類的工程事故中，因地基問題造成的工程事故的比例最大。軟基處理恰當與否，關系到整個工程質(zhì)量、投資和進度，其重要性已越來越多的被人們所認識。

目的是：利用換填、夯實、擠密、排水、膠結(jié)、加筋和熱學等方法對地基土進行加固，2 用以改良地基土的工程特性。

1、提高地基的抗剪強度

2、降低地基的壓縮性

3、改善地基的透水特性

4、改善地基的動力特性

5、改善特殊土的不良地質(zhì)特性

2、軟土地基處理技術的發(fā)展現(xiàn)狀和存在的問題 2．1發(fā)展現(xiàn)狀

近40年來，國外的地基處理技術發(fā)展的十分迅速，老方法得到改進，新方法不斷涌現(xiàn)。在20世紀60年代中期，從如何提高土的抗拉性質(zhì)這一思路上，發(fā)展到土的加筋法；從如何有利于土的排水和排水固結(jié)這一基本觀點出發(fā)，發(fā)展到了土工合成材料、砂井預壓和塑料排水帶；從如何進行深層密實處理的方法考慮，采用加大擊實工的措施，發(fā)展到了強夯法和振動水沖法等。另外，國外現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，對地基工程提供了強大的生產(chǎn)手段，如能制造重達幾十噸的強夯起重機械；潛水電機的出現(xiàn)，帶來了振動水沖法中振動器等施工機械；真空泵的問世，建立真空預壓法，生產(chǎn)了大于20MPa氣壓的空氣壓縮機，從而產(chǎn)生了高壓噴射注漿法。通過不斷的發(fā)展使得如今對軟土地基處理變得更加簡單快捷。

2.2現(xiàn)有軟土地基處理方法所存在的問題

為什么在世界各國各種土建，水利、交通等類的工程事故中地基問題造成的工程事故的比例最大，現(xiàn)有的處理方法中存在哪些問題？

(1)未能因地制宜合理選用處理方法。在合理選用地基處理方法方面有時存在一定的盲目性。例如飽和軟粘土地基不適宜采用振密、擠密法加固。根據(jù)工程地質(zhì)條件和地基加固原理，因地制宜合理選用處理方法特別重要。在這方面，現(xiàn)在的問題是對幾個技術上可行方案進行比較、優(yōu)化不夠。采用的不是較好的方法，更不是最好的方法。有時工程問題是解決了，但造價高和工期長。

(2)不能正確評價每種地基處理方法的適用性。人人都承認每種地基處理方法都有一定的適用范圍，但遇到具體問題就會盲目擴大其應用范圍，對這種情況施工單位更應注意。

(3)施工單位素質(zhì)差影響地基處理質(zhì)量。這方面最典型的例子是攪拌樁施工。幾年前上海市建委發(fā)文禁用粉噴深層攪拌法，接著不少地區(qū)也采取類似措施。深層攪拌法不能滿足地基處理要求并不是深層攪拌法工法本身不成熟，也不是深層攪拌法加固地基設計方法不對。影響施工質(zhì)量主要是施工單位素質(zhì)和施工機械兩方面問題。先分析施工單位素質(zhì)存在的問題。前些年，地基處理施工隊伍的快速膨脹，造成絕大多數(shù)施工隊伍缺乏必要的技術培訓，熟練技術工人缺乏是普遍現(xiàn)象。除此之外，還存在偷工減料現(xiàn)象。其它地基處理方或輕或重也存在類似問題。

(4)施工機械簡陋影響地基處理水平和質(zhì)量。近二十幾年來，我國地基處理施工機械發(fā)展很快，許多已形成系列化產(chǎn)品。但應看到與我國工程建設需要相比較，差距還很大。還以深層攪拌法為例，不能很好保證施工質(zhì)量不僅與施工單位素質(zhì)有關，也與目前應用的施工機械水平有關。簡陋的機械要保持穩(wěn)定良好的施工質(zhì)量是困難的。

(5)地基處理理論落后于實踐。從實踐一理論一再實踐的角度看，實踐先于理論是一般規(guī)律，對土木工程更是如此。但重視理論研究，用理論指導實踐也是很重要的。對地基處理各種工法及一般理論缺乏深入系統(tǒng)的研究也是發(fā)展中存在的問題之一。

(6)不少工法缺乏完善的質(zhì)量檢驗手段。完善的質(zhì)量檢驗手段是保證施工質(zhì)量的重要措施。目前不少工法缺乏完善的質(zhì)量檢驗手段。

三、簡要介紹常用的軟土地基處理方法及其原理

隨著現(xiàn)代工程技術的發(fā)展進步以及新的加固技術、新型材料的不斷研發(fā)，使得軟土地基處理技術日趨完善。(1)換土墊層法

換土墊層法的原理是：將基礎底面以下不太深的一定范圍內(nèi)的軟弱土或不良土挖去，以質(zhì)地堅硬、強度較高、性能穩(wěn)定、壓縮性較小、具有抗侵蝕性的砂、礫、碎石、卵石、素土、灰土、煤渣、礦渣等材料分層充填，并同時以人工或機械方法分層壓、夯、振動，使之達到要求的密實度，形成良好的人工地基。墊層能有效擴散基底壓力，提高地基承載力、減少沉降、加速軟弱土層的排水固結(jié)、防止凍脹、消除膨脹土的脹縮作用等。適用于各種軟弱土及山地不良地基的淺層處理。使用的主要材料：砂、礫石、石渣、粉煤灰、礦渣等。使用的主要機械設備：人工挖土或機械挖土、墊層材料運輸、壓實或夯實機械。

(2)擠淤置換法

擠淤置換法的原理是：依靠換填材料的自重以及借助于其他外力，如壓載、振動、爆炸、強夯或卸荷等，使軟弱層遭受破壞后被強制擠出而進行的換填處理。適用于厚度較小的淤泥地基。

(3)強夯置換法

強夯置換法是一種普遍運用的方法，其原理是采用邊填碎石邊強夯的強夯置換法在地基中形成碎石墩體，由碎石墩、墩間土以及碎石墊層形成復合地基，以提高地基承載力、減少沉降。適用于人工填土、砂土、粘性土和黃土、淤泥和淤泥土地基。使用的主要材料：碎石、礦渣等。使用的主要機械設備：夯錘、起重設備、脫鉤裝置及運輸裝卸機械。

(4)碎石樁(置換)法

原理是在軟粘土地基中采用沉管法或其它方法設置密實的砂樁或碎石樁，以置換同體積的粘性土形成砂石樁復合地基，以提高地基承載力。同時砂石樁還可以同砂井一樣起排水作用，以加速地基土固結(jié)。適用于軟粘土地基。使用的主要材料：砂或碎石、礫石。使用的主要機械設備：打樁機。

(5)振沖置換法

振沖置換法的原理是利用振沖器在高壓水流作用下邊振邊沖在地基中成孔，在孔內(nèi)填入碎石、卵石等粗粒料且振密成碎石樁。碎石樁與樁土間形成復合地基，以提高承載力，減小沉降。適用于不排水抗剪強度不小于20kPa的粘性土、粉土、飽和黃土和人工填土等地基。使用的主要材料：碎石、礫石。使用的主要機械設備：振沖器、起重機或施工專用平臺和水泵。

(6)加載預壓法

原理是在建造建筑物之前，天然地基在預壓荷載作用下壓密、固結(jié)，地基產(chǎn)生變形，地基土強度提高，卸去預壓荷載后再建造建筑物，完工后沉降小，地基承載力也得到提高。堆載預壓有時也利用建筑物自重進行。當天然地基土滲透性較小時，為了縮短土體排水固結(jié)的排水距離，加速土體固結(jié)，在地基中設置豎向排水通道，常用形式有普通砂井、袋裝砂井、塑料排水板等。當采用豎向排水通道時，也分別稱為袋裝井法、袋裝砂井法或塑料排水帶法等。［7］適用于軟粘土、粉土、雜填土、沖填土、泥炭土地基等。使用的主要材料：堆載用料可用土石方或其他填料;墊層材料用滲透系數(shù)大于10-3 m/s、含泥量小于3%、級配較好的中粗砂；豎向排水通道之砂井法需用同墊層材料要求相同的砂，袋裝砂井法還需聚丙烯機織土工物，塑料排水帶法需塑料排水帶。使用的主要機械設備：堆載用料的運輸、裝卸機械，也可用人工運輸，靜壓沉管機械、錘擊沉管機械，動力螺旋鉆機，袋裝砂井專用打設機，塑料排水帶插板機。

(7)降低地下水位法

原理是通過降低地下水位，改變地基土受力狀態(tài)，其效果如堆載預壓，使地基土固結(jié)。在基坑開挖圍護設計中可減小作用在圍護結(jié)構(gòu)上的土壓力。適用于砂性土或透水性較好的軟粘土層。

4(8)石灰樁法

原理是通過機械或人工成孔，在軟弱地基中填入生石灰或生石灰塊加其他摻合料，通過石灰的吸水膨脹、放熱以及離子交換作用改善樁周土的物理力學性質(zhì)，并形成石灰樁復合地基，可提高地基承載力、減少沉降。適用于雜填土、軟粘土地基。使用的主要材料：生石灰。使用的主要機械設備：打樁機或洛陽鏟成孔。

(9)深層攪拌法

原理是利用深層攪拌機將水泥或石灰和地基土原位攪拌形成圓柱狀、格柵狀或連續(xù)墻水泥土增強體，形成復合地基以提高地基承載力，減小沉降。深層攪拌法分為噴漿攪拌法和噴粉攪拌法兩種，也可用它形成防滲帷幕。適用于淤泥、淤泥質(zhì)土和含水量較高、地基承載力不大于120KPa的粘性土、粉土等軟土地基。用于處理泥炭土或地下水具有侵蝕性時宜通過試驗確定其適用性。使用的主要材料：水泥。使用的主要機械設備：深層攪拌機，按攪拌軸分為單軸和雙軸兩種，按噴射方式分為漿液噴射和粉體噴射兩種。配套設備：漿液噴射主要有灰漿攪拌機、灰漿泵，粉體噴射主要有粉體發(fā)送器、空氣壓縮機以及計量器等。

(10)高壓旋噴注漿法

原理是利用鉆機將帶有噴嘴的注漿管鉆進預定位置，然后用20Mpa左右的漿液或水的高壓流沖切土體，形成水泥土增強體。有單管法、二重管法、三重管法。在噴射漿液的同時通過旋轉(zhuǎn)、提升形成定噴、擺噴和旋噴?？尚纬蓮秃系鼗蕴岣叱休d力，減少沉降，也常用它形成防滲帷幕。適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、黃土、砂土、人工填土和碎石土等地基。當土中含有較多的大塊石，或有機質(zhì)含量較高時應通過試驗確定其適用性。使用的主要材料：水泥。使用的主要機械設備：鉆機、高壓泵、泥漿泵、空氣壓縮機、注漿管、噴嘴、流量計、輸漿管、制漿機等。

以上論述的幾種軟土地基處理方法，僅僅是眾多處理方法中較具代表性的，在各個不同的工程建設過程中，建設人員要針對不同的地質(zhì)條件、技術條件、設備條件、資金力度等因地制宜的采用一種最為經(jīng)濟合理，施工方便的地基處理技術。本文將要重點介紹的噴粉樁加固地基處理技術，就是一種具有加固工藝合理、施工簡單、技術可靠、成本低廉、進度快、無振動、無噪音、工期短、占地面積小等優(yōu)點的處理技術。

四、噴粉樁加固地基的處理方法

1、噴粉樁加固地基處理技術的概述

粉噴樁是粉體噴射深層攪拌樁加固軟土技術的簡稱。國外定名為DJM工法(Dry Jet Mixing Method)噴粉樁最早是由瑞典和日本于20世紀60年代后期提出的加固地基的技術工藝。80年代初，國內(nèi)開始研究，1984年7月在廣東省云浮硫鐵礦鐵路專用線上用石灰攪拌樁加固單孔4.5m蓋板箱涵軟土地基獲得成功，1985年4月通過鐵道部部級技術鑒定。此后，很多設計單位將噴粉樁技術進行了推廣應用，特別是地下水位較高的地區(qū)。

2、該技術的工作原理

通過噴射攪拌機將粉狀加固料如水泥、石灰粉等用壓縮空氣噴入地基深部憑借攪拌機的回轉(zhuǎn)鉆頭葉片使加固料與原位軟土混合就地攪拌形成具有整體性、水穩(wěn)性及一定強度的樁體。樁體中的加固料與軟土產(chǎn)生一系列物理化學反應使軟土硬結(jié)從而使樁體與樁間土一起組成復合地基起到加固地基的目的。

2.1噴粉樁所采用固化劑的分類

當前在實際工程中噴粉樁所用的固化劑主要是水泥或石灰兩鐘，噴拌成水泥土樁或石灰土樁。

采用水泥作為固化劑時，水泥的水化與其在混凝土中的變化機理不同，混凝土的硬化是水泥在粗骨料中進行，而水泥土硬化是水泥在具有活性的粘土介質(zhì)中進行，作用緩慢而復 5 雜。采用生石灰作固化劑時，石灰在土層中吸水、膨脹、發(fā)熱和進行復雜的離子交換，土微粒凝聚、火山灰、碳酸鈣、固結(jié)等一系列物理化學反應，生成復雜的化合物，這些化合物在水和空氣中逐漸硬化、使土粒得到牢固結(jié)合和加強，促使周邊土體固結(jié)，從而形成較高強度的石灰土。

3、噴粉樁處理的特性

噴粉樁是由水泥或石灰作固化劑而形成的灰土樁，因為它既不能摻入高強度的粗石骨料，也不能通過用配置鋼筋的方法來提高自身的承載力，所以噴粉樁僅考慮豎直荷載的作用，不象砼樁那樣，承受豎向力的同時還能承受水平力。噴粉樁自身性質(zhì)介于剛性樁（鋼筋混凝土灌注樁、鋼筋混凝土預制樁、木樁、鋼管樁等）與柔性樁(碎石樁、砂樁、土樁等)之間的一種樁型，它的剛度、抗壓強度和抗側(cè)向壓力作用均小于剛性樁而大于柔性樁。由于噴粉樁所用的固化劑是在鉆孔過程中、通過鉆桿噴入土層中的，樁載面中心的鉆桿占去一定的空間，鉆頭葉片距端頭越近攪拌力矩越大，使灰土攪拌愈均勻；因此樁身截面的強度是不均勻的，中心軸處強度最低，沿截面經(jīng)向由中心軸向外邊緣強度逐漸增強，在噴粉樁施工過程中應空桿復鉆一次，以便提高混合土的均勻性是非常必要的。噴粉樁的軸向應力分布是不均勻的，從樁頂自上而下軸向力逐漸減小，最大軸向力位于樁頂3-5倍樁徑范圍內(nèi)，再往下軸向力收斂很快，所以，噴粉樁的破壞機理是，以淺層樁向縱向壓縮變形增長，外荷載繼續(xù)增加，樁向達到抗裂極限狀態(tài)，而使樁體失去傳力功能。

4、噴粉樁在工程施工中的應用

1、提高基礎地耐力：噴粉樁適用于加固軟土地基，增強軟土地基的承載力，使之提高建筑物的基礎地耐力。

2、加固軟土邊坡：當此次工程進行建筑物基坑開挖時，我們遇到地面寬度不夠使放坡受到限制，開挖邊坡的穩(wěn)定性不夠等問題。由于噴粉樁可用于加固軟土邊坡，所以采用單個噴粉樁互相搭接而形成豎壁狀墻體作護岸結(jié)構(gòu)，這樣比起砼連續(xù)墻、預制鋼筋砼樁、鋼板樁等護岸方案，不但施工簡便，而且經(jīng)濟效益可觀。

3、基坑的施工：采用水泥作固化劑制成的噴粉樁，由于水泥與原位土混合后，原位土變成較密實的水泥土，大大降低軟土的滲透系數(shù)，可有效地起到阻水作用，避免坑壁流砂發(fā)生。同時，由于噴粉樁下端入土深度校長，切斷了地下水的滲透途徑，使得基坑降水漏斗變陡，減小了由于降水量大對周圍環(huán)境的危害，從而使基坑排水作業(yè)簡便化，有利于基坑的施工。

具有的優(yōu)點：

加固工藝合理、施工簡單、技術可靠、成本低廉、進度快、無振動、無噪音、工期短、占地面積小、對環(huán)境無污染、對周圍建筑物無影響、加固效果好等，更引人注意的還有：

（1）可以直接在含有地下水的地層中施工成型。

（2）雖然負溫下固化料與土的反應減弱，但溫度回升后，反應可繼續(xù)進行，故在地溫為-10℃以上的情況下進行施工，毫不影響樁的質(zhì)量。

（3）施工過程中只向土層中噴射固化料干粉，無需向地層中注入附加水分，不但減少了施工污染，而且使固化料能充分吸收軟土中的水分，從而增強加固效果。

（4）施工原料除原位軟土外，僅摻入少量固化劑，因此施工工藝簡單，施工成本低。

5噴粉樁施工程序：

1、平整場地，整套設備根據(jù)實際地形安裝就位。

2、噴粉樁機自動縱橫向移動，鉆頭對準孔位。

3、啟動攪拌機，鉆頭正向旋轉(zhuǎn)，實施鉆進作業(yè)。為了不至堵塞鉆頭上的噴射口，鉆進過程中不噴固化料，只噴射壓縮空氣，即確保順利鉆進，又減小負載扭矩。隨著鉆進，使 6 被加固的軟土體在原位受到攪動。

4、鉆至設計孔底標高后停鉆。

5、再次啟動攪拌機，反向旋轉(zhuǎn)提升鉆頭，同時打開發(fā)送器前面的控制閥，按需要量向被攪動的疏松土體中噴射固化料——水泥粉（或石灰粉），邊提升邊噴射邊攪拌，盡量達到攪拌均勻，使軟土與固化料充分混合，噴射量與控制閥的開放大小成正比，與鉆頭的提升速度成反比。

6、當鉆頭提升至高出樁頂40cm～50cm時，發(fā)送器停止向孔內(nèi)噴射粉料，樁柱已形成，將鉆頭提出地面。

7、為了確保固化劑與土體充分混合或感到某一根樁噴粉質(zhì)量欠佳時，對原孔應復鉆一次，以達到圖紙設計要求。

8、實踐證明：在噴粉過程中，當鉆頭提升到最后階段時應注意控制，使鉆頭距地表面≥50cm時停止噴粉，不然粉體被帶出地面而向空中飛散污染環(huán)境。

 6.1噴粉樁施工程序圖

a.鉆機定位 b.噴氣鉆井 c.終孔停鉆 d.噴粉提升 e.成樁、鉆頭提至地面

1.噴鉆機 2.鉆架 3.鉆桿 4.鉆頭 5.鉆孔 6.成樁

結(jié)束語：

軟土地基有極大的危害性，如果不處理或處理不當，就會造成地基失穩(wěn)，使構(gòu)造物沉降過大或不均勻沉降，對構(gòu)造物造成不同程度的危害。軟土地基的處理方法很多，但是結(jié)合實際情況，我國各地區(qū)的環(huán)境，土質(zhì)皆有不同。前輩們的工程實踐經(jīng)驗很寶貴，值得我們借鑒，但在實際工程中需要我們勇于探索，力求用最簡單、最經(jīng)濟的施工方法完成任務。

參考文獻：

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第五篇：軟土路基檢測方案

大理麗江鐵路第五標段軟軟土路基檢測方案

一、檢測依據(jù)

《鐵路路基工程施工質(zhì)量驗收標準》（TB 10414-2003）《建筑地基處理技術規(guī)范》（JGJ79-2002）《鐵路工程地質(zhì)原位測試規(guī)程》（TB 10041-2003）《鐵路工程基樁無損檢測規(guī)程》(TB10218-99)

二、CFG樁檢測

CFG樁檢測項目包括復合地基承載力檢測和樁體完整性檢測。

（一）復合地基承載力檢測

1、檢測方法

采用復合地基靜載試驗。

2、儀器設備

本投標者擬采用RS-JYB靜載荷測試系統(tǒng)，該測試系統(tǒng)每套由以下設備組成：

? 油壓千斤頂

2000kN 1臺； ? 壓力傳感器

1只；

? 樁基靜載荷測試分析系統(tǒng)

1臺；

? 電動油泵

1臺； ? 鋼梁、承壓板及其他附件若干。

3、檢測數(shù)量

單位工程總樁數(shù)的0.5%-1%，且每個單位工程場地測點數(shù)不少于3點。具體樁號隨機抽取或由現(xiàn)場監(jiān)理確定。對施工有疑問的樁必須檢測。

①沉降急驟增大、土被擠出或壓板周圍出現(xiàn)明顯的裂縫； ②累計的沉降量已大于承壓板寬度或直徑的6%；

③總加載量達到設計要求值的兩倍以上。5）樁頭處理

將樁頭截至設計標高并鑿平。試驗前墊約1～2cm厚中砂或粗砂并找平，試驗正式開始前應預壓。6）試驗時間

應在樁身強度達到要求后進行試驗。7）資料處理及試驗結(jié)果分析

當壓力一沉降曲線上極限荷載能確定，而其值不小于對應比例界限的2倍時，可取比例界限；當其值小于對應比例界限的2倍時，可取極限荷載的一半；

當壓力一沉降曲線是平緩的光滑曲線時，可按相對變形值確定：以粘性土為主的地基，取s/b（或s/d）=0.015所對應的壓力為復合地基基本承載力；以粉土或砂土為主的地基，取s/b（或s/d）=0.01所對應的壓力為復合地基基本承載力。按相對變形確定的承載力值不應大于最大加載壓力的一半。

（二）樁體完整性檢測

1、測試方法

采用低應變動力試驗。

2、儀器設備

（1）檢測儀器采用武漢巖海公司生產(chǎn)的RS-1616K（P）型基樁

理選擇。

③傳感器的設定值按計量檢定結(jié)果設定。

（7）根據(jù)樁徑大小，樁心對稱布置2～4個檢測點；每個檢測點記錄的有效信號數(shù)應不少于3個，并采集2個以上好的波形。（8）測試時應及時觀察實測波形的重復性，若一致性較差或有異常，應分析原因，增加檢測點數(shù)量。

（9）根據(jù)所測波形和樁的灌注日期、強度等級、地質(zhì)情況等因素，判定樁的完整性。給出檢測成果分析、結(jié)論、建議及整改措施。

三、攪拌樁、旋噴樁檢測

攪拌樁與旋噴樁檢測檢測項目相同，均包括復合地基載荷試驗和樁身密度試驗，其中樁身密度試驗包括7d后目測攪拌樁的均勻性、3d內(nèi)輕型動力觸探檢查每米樁身的均勻性。經(jīng)觸探和載荷試驗檢查后對樁身質(zhì)量有懷疑的樁，用雙管單動取樣器鉆取芯樣，做抗壓強度檢驗。

（一）復合地基承載力檢測

檢測方法、儀器設備、檢測數(shù)量和檢測要點同CFG樁的復合地基承載力檢測。

（二）樁身密度檢測

采用3d內(nèi)輕型動力觸探檢試驗查每米樁身的均勻性和7d后目測攪拌樁的均勻性。經(jīng)觸探和載荷試驗檢查后對樁身質(zhì)量有懷疑的樁，采用雙管單動取樣器鉆取芯樣，做抗壓強度檢驗。

1、目測檢查攪拌的均勻性

（4）試驗要點

①先用輕便鉆具鉆至試驗樁頂標高以上0.3m處，然后對所需試驗樁每米連續(xù)進行觸探。

②試驗時，穿心錘落距為（0.50m±0.02）m，使其自由下落。記錄每打入土層中0.10m時所需的錘擊數(shù)（最初保護樁0.30m不記）。

③貫入4m深度后，用鉆具將孔掏清，再繼續(xù)貫入2m；然后每2m掏孔一次繼續(xù)貫入至設計深度。

④在每個動探孔完成后，應在現(xiàn)場及時核對所記錄的擊數(shù)、尺寸是否有錯漏。

⑤對實測擊數(shù)進行桿長修正后，根據(jù)每貫入10cm的實測擊數(shù)，繪制擊數(shù)-貫入深度曲線，根據(jù)貫入深度的錘擊數(shù)確定每米樁身的均勻性。

3、鉆取芯樣做抗壓強度試驗（1）檢測方法

經(jīng)觸探和載荷試驗檢查后對樁身質(zhì)量有懷疑時，在成樁28天后進行，采用雙管單動取樣器鉆取芯樣，作抗壓強度檢驗。

（2）儀器設備

①鉆取芯樣采用液壓操縱的XB –100型鉆機。

②鉆機配備單動雙管鉆具以及相應的孔口管、擴孔器、卡簧、扶正穩(wěn)定器。

③鋸切芯樣試件用的鋸切機具有冷卻系統(tǒng)和牢固夾緊芯樣的裝置，配套使用的金剛石圓鋸片滿足剛度要求。

試件采取位置、樁長、孔深、檢測單位名稱的標示牌的全貌進行拍照。

⑧當單樁質(zhì)量評價滿足設計要求時，采用0.5~1.0MPa壓力，從鉆芯孔孔底往上用微膨脹水泥漿封閉，其強度比原設計樁身強度提高一個等級。否則，封存鉆芯孔，留待處理。

2）芯樣試件截取加工 ①每孔截取3組芯樣，②芯樣試件直徑為100mm。

③上部芯樣位置距樁頂設計標高不宜大于1倍樁徑或1m，下部芯樣距樁底不宜大于1倍樁徑或1m，中間芯樣宜等間距截取。④缺陷位置能取樣時，應截取一組芯樣進行抗壓試驗。⑤每組芯樣制作三個芯樣抗壓試件。3)芯樣試件抗壓強度試驗

①芯樣試件制作完畢立即進行抗壓強度試驗。②芯樣試件抗壓強度按下列公式計算：

fcu=ξ·4P/πd2

式中

fcu-----芯樣試件抗壓強度（MPa），精確至0.1Mpa；

P------芯樣試件抗壓試驗測得的破壞荷載； d------芯樣試件的平均直徑（mm）；

ξ------芯樣試件抗壓強取折算系數(shù)，應考慮芯樣尺寸效應，鉆芯機械對芯樣擾動的影響，通過試驗統(tǒng)計確定，當無試驗統(tǒng)計資料時，宜取為1.0； 4)檢測數(shù)據(jù)得分析與判定

器的管理制度》、《質(zhì)量檢測儀器設備操作規(guī)程》、《質(zhì)量檢測報告的審核簽發(fā)和歸檔制度》、《質(zhì)量檢測技術資料管理制度》、《質(zhì)量檢測工作質(zhì)量申訴的處理制度》。

（二）工期保證措施

1、甲方提前3天通知乙方進場檢測，乙方檢測人員及時進駐現(xiàn)場，并與施工方溝通，了解施工單位的工程施工安排和進度計劃，以便安排檢測工作。

2、儀器設備種類和數(shù)量滿足各種試驗檢測工作的進度需要，并留有一定的富裕量。

3、提前對儀器設備進行檢驗維修，使儀器設備處于良好的工作狀態(tài)，檢查標定日期，對過期或即將到期的儀器設備進行標定工作。

4、選派經(jīng)驗豐富的檢測人員負責檢測工作，人員數(shù)量滿足檢測進度要求，并對試驗測試人員進行技術培訓和服務意識教育。

5、檢測前做好充分準備工作，易損件和各種材料準備充足，避免停工待料。

6、合理安排、組織協(xié)調(diào)各種試驗檢測工作，以保證檢測不影響施工進度。

7、檢測工作完成后，及時對資料進行整理、分析，保證在規(guī)定時間內(nèi)及時提交檢測報告。

1堆載工作步驟：

1、檢測樁距基槽邊不小于4m，檢測前先開挖至樁頂設計標高，每個檢測點開挖面積不小于7m×7m。

2、處理樁頭的浮漿并將樁頭及樁周土鑿平整至標高，將鋼梁抬入場地內(nèi)，根據(jù)場地的要求搭好載荷平臺，平臺面積6m×6m（或5m×6m）。

3、現(xiàn)場采用碎石料作為荷載，用編織袋裝好。

4、把承壓板放在樁體上，上面再順序放千斤頂和主梁，樁體、承壓板、千斤頂和主梁的中心要在同一直線上；用裝好石料的編織袋搭好支撐臺，鋪上次梁，上面再鋪木板；將裝好石料的編織袋一袋袋運到平臺上，并堆砌好。在堆載過程中必須注意安全施工，應在平臺上對稱均衡堆載，不得發(fā)生傾斜現(xiàn)象。

5、安裝測量系統(tǒng)。

6、按規(guī)范要求進行單樁復合地基靜載荷試驗。

7、搬遷試驗設備至下一根樁，重復進行上述工作，直至試驗全部完成。