時間：2023-02-14 08:27:14
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇軟土地基論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
1軟土地基的特點
通常情況下，軟土地基主要是在自然環(huán)境中，其孔隙大于等于1mm的軟土物質(zhì)，一般這種軟土地基中的水分含量較多，具體具備了以下幾點特點。
1.1軟土地基自身具備較強的觸變性能，改性能是指當軟土在受到其他外力因素干擾時，地基結(jié)構(gòu)就會產(chǎn)生一定的損壞，這樣就會極大影響其強度的可靠性，與此同時，在振動負荷的作用下，也會發(fā)生側(cè)向滑動，甚至還會出現(xiàn)沉降的現(xiàn)象，很容易引發(fā)安全事故，造成人員的傷亡。
1.2如果軟土在受到較大的承載壓力以后，就會發(fā)生變形，而其自身的空隙也會迅速變小，水分頁將會被快速排除掉，除此之外，由于軟土結(jié)構(gòu)受到載荷的影響而導致剪切變形的出現(xiàn)，我們統(tǒng)一將這一特點稱之為軟土的流變性。
1.3由于軟土孔隙較大的特點，其壓縮性能也比較大。因此，若選擇軟土作為建筑物的地基時，就很有可能發(fā)生大幅度的沉降現(xiàn)象。
1.4相關技術人員通過實驗檢測發(fā)現(xiàn)，當軟土在自然狀態(tài)下時，其抗剪強度并不會發(fā)生較大的變化，承載能力較低，并且，如果軟土邊坡可靠性較差，就很容易因剪切力破壞而導致建筑物結(jié)構(gòu)發(fā)生失穩(wěn)的情況。
1.5雖然軟土地基中的含水量較多，但其實際的透水性能非常差，這對于地基排水的流暢性十分不利，并且，軟土地基上建筑沉降時期較長，尤其是在加載初期基礎時，將會達到增加孔隙水的壓力，從而導致整個地基的穩(wěn)固性都受到了極大的損害。
2軟土勘察的基本內(nèi)容與要點分析
2.1軟土勘察的內(nèi)容。軟土勘察主要包括了：軟土的形成類型、埋藏情況、分布和發(fā)展規(guī)律、層理特征、滲透性能、立體分布的均勻性、表層硬殼的厚度、地下硬土層的情況等等；對軟土的固結(jié)情況進行勘察，強度、變形特征以及隨著應力改變而變化的規(guī)律，并且了解其結(jié)構(gòu)破壞對強度和變形的影響情況；軟土中存在的地貌形態(tài)差異、填土、河道等的分布范圍和深度等；地下水埋藏的情況，分析其對施工材料、安全設置、環(huán)境等影響。
2.2軟土地基勘察的基本要點。軟土勘察的勘探點布置應根據(jù)實際情況進行設計，工程性質(zhì)、場地形狀、勘察分段、成因類型、復雜情況評價等都應當考慮在內(nèi)。當土層出現(xiàn)復雜變化時應對此位置進行加密；勘察中鉆探取樣的時候應結(jié)合原位置測試的結(jié)果，去氧應利用薄壁取土裝置，原位測試應采用靜力觸探或者十字板剪切試驗完成。
2.3軟土剪切試驗。當軟土的加載和卸載的頻率過高的時候其內(nèi)部的水分形成的空隙水壓消散速率也會發(fā)生改變，此時應采用自重壓力預固結(jié)德爾不固結(jié)排水三軸剪切試驗，對透水性較低的粘性土質(zhì)可以采用無側(cè)限的壓強度試驗或者十字板剪切試驗來完成測試；當軟土排水速率快切施工過程緩慢的時候應采用固結(jié)不排水三軸剪切試驗或者直接剪切試驗獲得數(shù)據(jù)；對土體可能發(fā)生大的應變項目因此測定其殘余的剪切強度必要的時候應將蠕變試驗、動態(tài)扭剪切試驗、動態(tài)三軸試驗等納入到檢測中。
3軟土巖土工程勘察的基本流程
3.1一般來說，巖土勘察的等級都是由工程性質(zhì)而決定的，這是因為一般的軟土巖土工程的施工環(huán)境十分復雜，無論是地基的設計，還是勘察難度方面，都必須遵守規(guī)范的勘察內(nèi)容而進行全面的調(diào)查分析以后，才可以進行準確的劃分，勘察人員會切實根據(jù)工程項目的實際情況，按照等級的不同來對工程等級進行劃分。例如，該工程的規(guī)范設定為一級，那么，其場地等級，復雜程度等都要按照一級標準。
3.2在進行正式的勘察工作以前，勘察人員應當充分做好一切準備工作，根據(jù)實際的工作量來采取相應的勘察措施，可以通過在建筑物周圍設定勘察點，并對其間距與孔深進行精細的劑量，并得出該工程所需的鉆孔量，最終將這些所得的數(shù)據(jù)統(tǒng)一匯總在一起，將其作為被工程所需的工程量以及基本采樣量，以此來選擇合適的檢測方法和實施步驟，從而確保軟土巖土工程勘察工作的順利開展，進一步提高勘察結(jié)果的質(zhì)量。
3.3通過上文敘述，我們可以得知，當工程量和取樣數(shù)量都確定了以后，試驗人員就可以根據(jù)所得數(shù)據(jù)，制定出從一個完整的檢測試驗流程，并制定出明確的勘察試驗時間表，這也是為后續(xù)施工作業(yè)提供的基本保障。其次，對于早期已經(jīng)勘察的土壤，試驗人員更應該準確劃分出其具體的采樣數(shù)量以及位置，充分做好試驗勘察前期的準備工作，及時出現(xiàn)取樣數(shù)量增加的問題，也可以保證在預期的時間內(nèi)完成樣品的檢測工作，從而避免資源不足的情況發(fā)生，確保檢測試驗結(jié)果的真實有效性。
4軟土地基的土工工程勘測的數(shù)據(jù)處理
4.1軟土地基的巖土工程試驗往往采用的是土工試驗，其優(yōu)勢的簡單而方便。獲得數(shù)據(jù)和處理的時候，應保證巖土試驗室內(nèi)的項目設計應從巖土類型和工程性質(zhì)出發(fā)進行綜合考慮，并結(jié)合工程分析計算的要求確定試驗的方式和數(shù)據(jù)處理方法，并最終確定軟土的基本性質(zhì)，這才是數(shù)據(jù)處理的最終目標。
4.2在試驗和數(shù)據(jù)處理的時候應考慮到原位數(shù)據(jù)的處理，如項目針對粘土和砂土等進行貫入標準試驗。貫入試驗的指標將直接影響數(shù)據(jù)處理的結(jié)果，因此在貫入的時候應確定具體的技術參數(shù)，參數(shù)的選擇可以根據(jù)地層的情況而定，按照規(guī)范標準針對不同性質(zhì)的土體進行不同的參數(shù)選擇，這樣就可獲得較為準確的數(shù)據(jù)資料，然后按照試驗規(guī)范對原位測量的數(shù)據(jù)進行分析與歸納，最終形成數(shù)據(jù)統(tǒng)計表，然后形成分析結(jié)果。
噴粉樁就是把水泥粉與空氣氣流混合起來，利用鉆孔將其噴入到軟土中。利用特制的鉆頭進行攪拌，將孔中的土充分進行擾動，并且利用含粉氣流把粉和土充分進行攪拌，當攪拌均勻的時候要進行壓實，這樣就行成了粉噴樁。在這個過程當中利用了土粒與水泥的水化、水解反應以及一系列的物理化學反應，次年改成了水泥土樁，該土樁的特點是強度和剛度比較高，能夠改變局部地基土的工程性質(zhì)，形成復合地基。運用該方法對軟土地基進行加固，施工的費用比較低，而且對環(huán)境的污染比較小，能夠減少人力、物理，并且還具有防水、加固和支護的功能，廣泛應用與軟土地基施工中。
2水泥粉噴樁技術在該工程中運用的可行性分析
（1）水泥粉噴樁技術具有節(jié)約勞動力、加快施工進度，減少勞動強度，而且不受施工場地限制的特點。
（2）水泥粉噴樁技術能夠節(jié)約工程成本，相對于其它施工技術來講能夠獲得更大的利潤。
（3）水泥粉噴樁技術的施工工期相對于其它技術來講要短，從時間上能夠節(jié)約成本。
（4）泥粉噴樁技術不會對周圍人群及建筑物產(chǎn)生噪音干擾，具有環(huán)保性比較好。
3公路水泥粉噴樁施工技術的運用
3.1施工材料的實驗工作
在進行施工時，粉噴樁水泥通常會選擇325或者425規(guī)格的礦渣水泥以及普通硅酸鹽水泥。在施工過程中必須選擇符合施工設計要求的水泥的品種和標號。在進行施工之前要對施工用到的水泥進行抽檢，確保每一批水泥都達到施工規(guī)范的要求。在堆放水泥的時候尤其要注意防潮、防雨，避免水泥出現(xiàn)各種質(zhì)量問題而影響施工的進度及工程的質(zhì)量。
3.2施工過程技術控制
3.2.1粉體計量的控制
噴粉自身的均勻性和摻入其中的水泥都會對粉噴樁的質(zhì)量產(chǎn)生巨大的影響，所以，施工人員在進行施工過程中必須要對粉體的計量質(zhì)量進行嚴格控制。施工人員在計算每延米噴粉的數(shù)量、總灰量和深度的時候，通常將鉆機深度和電子稱重法兩種計量方法有效的結(jié)合在一起。主要從以下兩個方面對計量粉體進行控制：
（1）保持噴粉均勻性的關鍵就是能夠掌握好鉆頭的提升速度。在進行水泥噴入施工時要完全依賴于人工，不能夠只是一味的去追求能夠達到每米噴粉量的標準，對記錄器數(shù)字進行虛擬偽造，導致出現(xiàn)噴粉不均勻的現(xiàn)象。
（2）從開始噴灰到鉆頭中有灰出現(xiàn)的這段時間里，施工人員要將鉆機鉆到樁底，要進行一小段時間的預噴，才能夠提鉆，要根據(jù)管道的長度來確定預噴的時間。在噴灰過程中，施工人員進行機器操作的時候，要將管道輸送水泥的速度控制在大約1m/s，當管道的長度大于40m時，就需要將它鉆到樁底然后再進行噴粉提鉆，這樣在樁底少灰的實際長度就差不多有1m，在這個時候進行攪動不僅就會將樁底原狀軟土破壞掉，還能夠逐步增大沉降量。
3.2.2樁體打入持力層的控制
在施工時一定要將粉噴樁穿過軟弱的土層打入到具有極高強度的持力層當中，通常將其進入到持力層里面50厘米當成是合格。然而在實際施工過程中，樁底設計標高與持力層在通常情況下是不一樣的。所以，在施工時，施工現(xiàn)場經(jīng)常會出現(xiàn)樁長和實際標高不達標的情況。當出現(xiàn)這種情況時會給后面的施工帶來很多的不利影響，例如不能夠保證排水的順暢，在非常長的時間內(nèi)，預壓施工的溫度都不會將下來；如果樁尖下面留有幾米軟土，就會產(chǎn)生很大的工后沉降。所以，粉噴樁施工的樁長必須要進入持力層才能夠保證整個施工的質(zhì)量。通常施工人員可以運用鉆機鉆到最深位置時電流表顯示的度數(shù)和下降的速度來判斷是否進入到持力層，將這兩個數(shù)據(jù)與施工工藝試樁所得數(shù)值進行比較才能夠得到合理準確的結(jié)論。一般情況下，額定電流值需要達到125%以上，下鉆速度為0.5m/min。
3.2.3復攪拌的控制
對水泥和土的攪拌是否均勻都會對粉噴樁樁體的強度產(chǎn)生非常大的影響，因此，在施工過程中，要在正常攪拌施工結(jié)束之后進行復攪，一般來講，經(jīng)過復攪之后的粉噴樁的施工質(zhì)量要遠遠好于沒有經(jīng)過復攪的粉噴樁施工質(zhì)量。鉆頭在通常情況下噴出的粉體呈現(xiàn)的是脈沖狀，如果攪拌的不夠好，就會在樁中出現(xiàn)層狀的粉體，加上處理的不夠及時，就會出現(xiàn)“夾生”現(xiàn)象，即便是在后期施工過程中加入大量的水泥也不能夠很好的提高其強度。所以，在施工時有必要進行復攪，這樣能夠確保水、土、粉體進行充分接觸、混合，形成符合施工規(guī)范的質(zhì)量比較高的樁體。因此，施工人員在進行攪拌過程中，必須對攪拌葉旋轉(zhuǎn)的速度和整個鉆機的提升速度進行嚴格控制，要確保能夠?qū)θ珮哆M行充分復攪并且要其均勻性符合要求，以此來確保樁體的質(zhì)量。
3.3成樁質(zhì)量檢測
在我國，對粉噴樁的成樁質(zhì)量進行檢驗時主要依據(jù)以下四種方法：（1）靜載試驗（群樁、群樁復合、單樁、單樁復合）；（2）樁身抽芯；（3）彈性波動測法；（4）N10輕便探。第一種方法能夠?qū)Ψ蹏姌兜母鞣N技術數(shù)據(jù)進行定量的確定和分析，后面的三種方法是對粉噴樁的施工質(zhì)量進行定性的判定和分析。一般來說，靜載試驗方法是用來檢測涵洞結(jié)構(gòu)物或其他重要構(gòu)筑物基礎的，彈性波動測法和N10輕便探用來檢測路基部分的成樁質(zhì)量，在本工程中運用以上幾種方法進行了檢測分析，符合規(guī)范和設計的要求。
4結(jié)束語
1.1軟土地基建筑設計問題
在建筑工程建設中，為了防止軟土地基上的建筑物發(fā)生移位或者沉降，我們可以在建筑設計方面采取一些措施。具體來說，第一，對于那些磚混結(jié)構(gòu)的建筑，在對它們進行設計的時候，我們可以通過對建筑的外形、基礎結(jié)構(gòu)、荷載以及地基狀況等相關問題的分析，科學合理地設置縱橫墻，盡量使建筑物的內(nèi)外墻保持貫通，建筑物的平面盡量簡單。第二，對于那些荷載差異性比較大，建筑體型又復雜的建筑，在設計的時候盡量采用框架結(jié)構(gòu)，同時也要強化建筑物的整體剛度，以滿足軟土地基不均勻下沉狀況。第三，對于那些多層建筑，為了減少軟土地基對建筑物的影響，我們在設計的時候可以采取設置地下室、采用輕型結(jié)構(gòu)以及調(diào)整荷載分布等措施。第四，對于那些倉庫或者廠房，在建筑設計的時候可以通過運用靜定結(jié)構(gòu)或者提高建筑剛度來避免軟土地基對建筑物的危害。
1.2軟土地基處理問題
在建筑工程施工之前，針對不同的軟土地基，我們可以采取相應的措施對其進行處理，從而為建筑工程提供一個較好的地基環(huán)境。具體來講，第一，對于一些古河道、暗溝和暗塘，我們可以采取短樁、基礎加深或者換土墊層的方式進行處理。第二，對于那些地基表層不均勻的地基，我們可以把地基表面的一些軟土層挖出，換土進行夯實。而對于那些厚層的軟土地基，我們可以使用堆載預壓的方式進行處理。第三，如果建筑物對地基沉降的要求比較嚴格，我們可以運用樁基的方法對軟土地基進行處理，這樣就大大減少了軟土地基的沉降幅度。
1.3軟土地基施工技術問題
(1)挖土和圍護工作
第一，挖土工作。在對軟土地基進行挖土工作的時候，要需要注意兩點。首先，在挖土時，一方面要避免擾動軟土地基中的持力土層，并依照相關規(guī)定做好基槽、基坑中的放坡和邊坡支護工作，防止挖土過程中出現(xiàn)塌土狀況。其次，在挖土之后，還要由施工、勘察、設計、監(jiān)理單位等對于基槽、基坑進行檢查，是否符合相關標準和規(guī)定，一旦發(fā)現(xiàn)問題，要及時采取補救措施進行解決。第二，圍護工作。對于一些比較深的基坑，按照相關要求，我們還需要使用預制樁、板樁以及鉆孔灌注樁等對其進行圍護，從而抵制軟土層受到擠壓時所產(chǎn)生的一些推力。
(2)增設墊層工作
目前，很多建筑工程中對于軟土地基的處理都是使用換土墊層的方法。根據(jù)使用材料的不同，換土墊層又包括碎石墊層、灰上墊層、煤渣墊層以及砂石墊層等多種類型。雖然換土墊層的材料各不相同，但是，它們在軟土地基的施工中所發(fā)揮的作用都是類似的，即使用墊層不僅可以提高地基的承載能力，減少軟土地基對建筑工程的破壞，而且在減少軟土地基的沉降量和加快軟土層中的排水固結(jié)方面發(fā)揮著重要作用。由此可見，增設墊層是一種比較有效的軟土地基施工技術。
(3)加強施工管理
第一，施工進度方面。在軟土地基的施工過程中，由于其特殊性，我們需要對施工進度進行嚴格控制。比如，在施工過程中，嚴格按照施工要求來實施，混凝土的澆筑構(gòu)件要均勻掌握，每天施工的高度最好不宜超過1.5m等。第二，施工設備和人員管理方面。施工現(xiàn)場的一切機械設備，必須經(jīng)常檢查、維護和保養(yǎng)。如果夜間施工，現(xiàn)場要有足夠的照明，以保證施工人員安全和施工質(zhì)量。由于軟土地基施工的要求比較高，施工人員必須按照相關規(guī)定持證上崗，禁止無證人員操作。第三，施工監(jiān)測方面。在施工過程中，還要做好現(xiàn)場監(jiān)測工作。比如，每天必須在工地巡視檢查質(zhì)量、安全，如發(fā)現(xiàn)問題及時向班組工人提出整改，并復查整改情況。堅持定期和不定期相結(jié)合的安全檢查制度，建立登記、整改制度，在查出的隱患沒有排除前必須有可靠的防護措施，如有危及人身安全的情況，應立即下令停止作業(yè)，以人身安全為第一要務，待整改完成并經(jīng)驗收合格后方能恢復施工。第四，基坑監(jiān)測方面。受基坑挖土等施工的影響，基坑周圍的地層會發(fā)生不同程度的變形，基坑周圍密布有建筑物、各種地下管線以及公共道路等市政設施，尤其是工程處在軟弱復雜的地層時，因基坑挖土和地下結(jié)構(gòu)施工而引起的地層變形，會對周圍環(huán)境(建筑物、地下管線等)產(chǎn)生不利影響。因此在進行基坑支護結(jié)構(gòu)監(jiān)測的同時，還必須對周圍的環(huán)境進行監(jiān)測，做到信息化施工，發(fā)現(xiàn)問題，及時處理。
2結(jié)束語
關鍵詞：軟土地基 沉降 機理 規(guī)律
Abstract: based on highway construction process we often encounter a lot of soft soil foundation, this paper introduces the foundation settlement of highway deformation mechanism, deformation composition, deformation characteristics and deformation law.
Key words: soft soil foundation settlement mechanism rule
中圖分類號：TU447文獻標識碼：A 文章編號：
1概述
公路建設中常常會遇到大量的不良地基問題。軟土地基的承載力低，壓縮性強，外荷載作用下會產(chǎn)生較大的變形。填石地基或者土石混填地基自重大，容易引起較大沉降。而過大的沉降或沉降差會影響路面的平整度、公路線性上的平流順暢及路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
2公路軟土地基沉降變形機理
在軟土地基上興建高等級公路通常需要填筑一定高度的路堤，在路堤荷載作用下，在地基內(nèi)部將產(chǎn)生應力和固結(jié)變形，這種由于土的壓縮性構(gòu)成了地基沉降的主要原因。
土體受力后引起的變形可分為體積變形和形狀變形。體積變形主要由正應力引起，它只會使土的體積縮小壓密，不會導致土體破壞。而形狀變形主要由剪應力引起，當剪應力超過一定限度時，土體將產(chǎn)生剪切破壞，此時的變形將不斷發(fā)展。通常在地基中是不允許發(fā)生大范圍剪切破壞的。
所謂有效，是指對引起壓縮和產(chǎn)生強度有效，有效應力是粒間傳遞的總荷載與土體總截面積之比。孔隙水壓力可分為兩部分：一是靜水壓力，在荷載施加之前就存在于地基中，另一是超孔隙水壓力，是外荷載引起的孔隙水壓力的增量。
3公路軟土地基沉降變形組成
軟土地基沉降包括堤身及地基兩部分，經(jīng)典土力學認為地基沉降包括瞬時沉降Si、主固結(jié)沉降Sc、次固結(jié)沉降Ss三部分。則軟土地基的最終沉降量為S= Si +Sc+Ss。如圖1所示。
圖1 地基沉降的三個組成部分
（1）瞬時沉降
瞬時沉降是外部荷載加上的瞬間，飽和土中孔隙水尚來不及排出時所發(fā)生的沉降。此時土體只發(fā)生形變而沒有體變。瞬時沉降與加載方式和加載速率有很大的關系。這是由于不同加載時刻，土中有效應力隨著土體的固結(jié)而增大，土體的
變形模量相應增大的緣故。
(2)固結(jié)沉降
荷載置于地基土上后，隨著時間的延續(xù)。荷載不變而地基上中的孔隙水逐漸排出過程中所發(fā)生的沉降。它是由于外荷載引起超孔隙水壓力的水力梯度促使水從土體內(nèi)排出，而應力增量轉(zhuǎn)移到土體骨架上而發(fā)生沉降，它與時間有關，且主要發(fā)生體積的變化。
（3）瞬時沉降
對于瞬時沉降而言，瞬時固結(jié)不導致孔隙水的排出，但不等于可以將軟土看成彈性體而認為其導致的變形是瞬時完成的。瞬時沉降與加載方式和加載速率有很大的關系，如采用瞬時一次加載方式時，地基的瞬時沉降量比均勻加載的情況要大的多。這主要是由于增量加載的時刻，土中有效應力隨土體的固結(jié)而增大，土體的變形模量也相應增大。因此，瞬時沉降實質(zhì)并非“瞬時”，而是不排水的側(cè)向擠出而產(chǎn)生的位移變形沉降，而且，側(cè)向擠出產(chǎn)生的沉降也并非瞬時能完成，也能延續(xù)相當長的時間。
4公路軟土地基沉降變形特點
基礎沉降量的大小，首先與土的壓縮性有關，易于壓縮的土，基礎的沉降大。其次，與作用在基礎上的荷載性質(zhì)和大小有關。一般而言，荷載愈大，相應的基礎沉降也愈大；而偏心或傾斜荷載所產(chǎn)生的沉降差要比中心荷載產(chǎn)生的大。
圖2 軟基的沉降和側(cè)向位移
由圖2可見，隨著填土荷載的加大，地基各個部位都有不同的沉降量，路中心沉降量最大，路肩次之，坡角處沉降量最小。其沉降曲線形狀類似于盆底狀，在接近路肩處至坡腳處，由于荷載應力減少，其沉降量也呈衰減趨勢，其發(fā)展趨勢并沒有在坡腳處終止，但并不會很大，而且基本上沒有很大的變化。
由于軟土具有抗剪強度低、壓縮性高、滲透性小等特點，軟土地基在荷載作用下，引起的地基沉降，一般具有以下變形特征：
①沉降量大，由于軟土主要由粘粒和粉粒組成，其中粘粒含量很高，其天然含水量大，孔隙比大于1.5，抗剪強度低，承載力低，所以受荷后壓縮量大，沉降量超過一般路堤。
②側(cè)向變形大，飽和軟土受荷初期，土中水來不及排出，土體易于發(fā)生側(cè)向擠出，并隨著水的逐步排出，土體體積收縮，豎向沉降進一步發(fā)展。
③變形時間長，由于軟土本身的性質(zhì)以及較大的軟土厚度，孔隙水消散緩慢，并且下部軟土排水較困難，使得固結(jié)時間長，因此豎向沉降和側(cè)向變形延續(xù)的時間都很長。
5公路軟土地基沉降變形規(guī)律
根據(jù)軟土地基沉降變形的機理和特點分析及公路軟土地基的大量沉降觀測資料，總結(jié)出軟土地基沉降變化基本上經(jīng)歷4個過程：
發(fā)生階段：在對軟土地基剛加載時，土體處于彈性狀態(tài)，土中的孔隙水來不及排出，土體的側(cè)向變形使土體發(fā)生瞬時剪切變形，在荷載增加的最初階段，軟土地基的側(cè)移速率較大，沉降呈線性增加。
發(fā)展階段：隨著填土高度的增長，荷載不斷加大和時間的增長，地基土中的孔隙水逐漸排出，超靜孔隙水壓力逐步消散，土體逐漸壓密產(chǎn)生體積壓縮變形，進入彈塑性狀態(tài)，此時土體的沉降速率增長很快。
穩(wěn)定階段：當加載完成后，荷載不再增加，孔隙壓力不斷減小并接近完全消散，固結(jié)過程尚未完全完成，土體的沉降將隨著時間的推移而繼續(xù)增加，沉降速率逐漸變小，土體不斷發(fā)生固結(jié)。
極限階段：當時間足夠長時，沉降達到極限狀態(tài)，沉降量不再增加，沉降速率降為零，此時的沉降為地基的最終沉降量。
6結(jié)語
軟土地基是一種不良地基，研究公路軟土地基沉降變形機理及施工控制，對保證高速公路建設質(zhì)量、正常運營以及延長公路的使用壽命具有重要的意義。
參考文獻
[1]周珊珊,高速公路軟土地基沉降影響因素研究及灰色預測[D],中國地質(zhì)大學（北京）碩士學位論文，2007
［論文摘要］地基處理的研究一直是土木工程的一個熱點，常用的軟弱地基處理方法分四大類，應綜合考慮選擇合理經(jīng)濟的方法。
我國《建筑地基基礎設計規(guī)范》（GB 50007—2002）中規(guī)定，軟弱地基系指主要由淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、雜填土或其它高壓縮性土層構(gòu)成的地基。它是指基本上未受過地形及地質(zhì)變動，未受過荷載及地震動力等物理作用或土顆粒間的化學作用的軟粘土、有機質(zhì)土、飽和松砂和淤泥質(zhì)土等地層構(gòu)成的地基。
1.軟弱地基加固處理方法
軟弱地基的加固處理[1]，按其原理和作法的不同，可分為以下四類：
1.1排水固結(jié)法
排水固結(jié)法又稱預壓法，其包括堆載預壓法、超載預壓法、真空預壓法、真空與堆載聯(lián)合作用法、降低地下水位法和電滲法等多種方法；通過在預壓荷載作用下使軟粘土地基土體中孔隙水排出，土體發(fā)生固結(jié) ，土中孔隙體積減小，土體強度提高，達到減少地基施工后沉降和提高地基承載力的目的。
1.2振密、擠密法
振密、擠密法有表層原位壓實法、強夯法、振沖密實法、擠密密實法、爆破擠密法和土樁、灰土樁等多種方法；采用一定措施，通過振動和擠密使深層土密實，使地基土孔隙比減小，強度提高。
1.3置換及拌入法
置換及拌入法有換填墊層法、振沖置換法、高壓噴射漿法、深層攪拌法、褥墊法等多種方法；采用砂、碎石等材料置換軟弱土地基中部分軟弱土體或在部分軟弱土地基中摻入水泥、石灰或砂漿等形成加固體，與未被加固部分的土體一起形成復合地基，從而達到提高地基承載力減少沉降量的目的。
1.4加筋法
加筋法有加筋土法、錨固法、樹根樁法、低強度砼樁復合地基法、鋼筋砼樁復合地基法等多種方法。通過在土層埋設強度較大的土工聚合物、拉筋、受力桿件等達到提高地基承載力，減小沉降，維持建筑物穩(wěn)定。
以上方法的原理、適用范圍及工程實例可參考殷宗澤、龔曉南主編的《地基處理工程實例》[2]一書。
2.軟弱地基處理方法的選擇
在地基處理中，我們要遵循的原則是：技術先進、經(jīng)濟合理、安全適用、確保質(zhì)量[3]。可根據(jù)以下條件進行選擇：
2.1地質(zhì)條件
不同的方法適用于不同的地質(zhì)條件，可參看規(guī)范。
2.2設計施工條件
設計時應考慮工期及用料情況：工期不宜安排得太緊；時間充分，施工時地基穩(wěn)定性好，遺留問題少。工程用料要求就地取材。施工時應采用科學的管理方法。
2.3場地環(huán)境條件
要考慮施工時對周圍環(huán)境的影響。如：新填土會擠壓原有道路、房屋，產(chǎn)生側(cè)向位移或附加沉降；用砂樁、砂井時，施工有噪聲，靠近居民點會擾民；采用降低水位法時，要考慮引起周圍地基的下沉和對周圍居民用水的影響故應預先調(diào)查或做隔水墻，并考慮施工后注水復原的問題；采用填土堆載時要有大量的土料運進運出工地，會影響交通和環(huán)境衛(wèi)生；打石灰樁、灌注藥物或采用電滲排水時，會污染周圍地下水，應慎重對待。
2.4結(jié)構(gòu)物條件
要考慮結(jié)構(gòu)物的等級、結(jié)構(gòu)體系、斷面形狀、位置、埋深、使用要求和建筑材料等因素對所選擇加固方法的影響，特別是有地下結(jié)構(gòu)物（地下室、涵洞、地鐵等），或者結(jié)構(gòu)物高低不同、沉降不均時，應當特別注意。
3.地基處理技術的創(chuàng)新
近幾年來，世界各地因地制宜的發(fā)展了許多新的地基處理方法。
3.1。 添摻外加劑方面[4]
以前的地基處理方法大多從機械設備著手，從而建立某種工法，而從材料入手提高地基處理質(zhì)量和效果的較少。高性能土壤固化劑土壤混合后，特別是與高含水量和富含有機質(zhì)的淤泥發(fā)生一系列物理化學反應，形成相互連接的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而提高固化土的強度，減少地基變形。通過室內(nèi)實驗和現(xiàn)場試驗證明，用高性能土壤固化劑作地基處理特別是對軟弱地基的處理很有效，比普通水泥加固效果好的多，此項技術在國外應用已相當普遍已有很成熟的研究機構(gòu)和公司，但在國內(nèi)尚屬起步階段。
3.2 綜合應用水平方面
重視多種地基處理方法的綜合應用可取得較好的社會經(jīng)濟效益。
真空預壓法與高壓噴射注漿法結(jié)合可使真空預壓應用于水平滲透性較大的土層，而高壓噴射注漿法與灌漿相結(jié)合使糾偏加固技術提高到一個新的水平[5]。
單用動力固結(jié)法(俗稱強夯法)處理飽和軟粘土地基時卻極易產(chǎn)生“橡皮土”現(xiàn)象，難以達到預期效果。為此，巖土工程界將強夯法和排水固結(jié)法結(jié)合起來，開創(chuàng)了“動力排水固結(jié)法”這項新技術[6]。
3.3.可持續(xù)發(fā)展方面
我國《建筑地基處理技術規(guī)范》JGJ79—2002已經(jīng)將粉煤灰正式列為換填墊層法可采用的一種墊層材料。
渣土樁又稱“孔內(nèi)深層夯擴擠密樁”，是一種新型地基處理方法，其充分利用建筑垃圾，變廢為寶，施工現(xiàn)場干凈無污染。
地基處理技術還被用于防止有害物滲出液污染地下水以及防止其他已被污染區(qū)域地下水的流動造成污染擴散。近期出現(xiàn)的處理新技術是讓被污染的地下水通過含有將地下水中有害物變性、吸收及降解的鐵屑或碳顆粒的活性截水墻PRB使地下水得到凈化[7]。
4．結(jié)語
我國地基處理技術發(fā)展很快，但還有許多方面需進一步研究：
（1）發(fā)展現(xiàn)場監(jiān)測技術的研究。
（2）發(fā)展測試技術的研究
（3）促進地基處理理論方面的進一步發(fā)展。
（4）完善工法的質(zhì)量檢驗手段。
（5）發(fā)展地基處理新技術，提高地基處理技術的綜合應用水平的研究。。
（6）要因地制宜合理選用處理方法。正確評價各種地基處理方法的適用性。
（7）研制新機械新材料，提高施工工藝，實現(xiàn)信息化施工的研究。
（8）深化施工管理體制改革，重視專業(yè)施工隊伍建設。
參考文獻
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[3] 陳莞爾 軟弱地基加固方法的合理選擇[J] 地基基礎，2004
[4] 於春強，鄭爾康 高性能土壤固化劑及在地基處理中的應用[J] 第九屆土力學及巖土工程學術會議論文集2003
[5] 朱祖梁， 黃光明 軟土地基處理方法的實例分析[J] 中國煤田地質(zhì)，2005，6
關鍵詞：市政路橋；軟土地基；處理技術
中圖分類號：TU99文獻標識碼： A
引言
近年來，隨著市政路橋建設的迅速發(fā)展，我國各個地區(qū)根據(jù)實際情況，開展軟土地基工程的設計施工也越來越普及。路橋施工中軟土基地的處理技術給我們帶來了巨大的經(jīng)濟效益，為我國路橋建設打下了堅實的基礎。但在市政路橋工程建設中，軟土地基處理效果因不能滿足實際使用要求，時常出現(xiàn)道路變形、沉降等現(xiàn)象的發(fā)生。所以，改善軟土地基處理能保障人民群眾的生命財產(chǎn)安全，具有十分重要的意義。
一、軟土地基的主要特征
軟土地基就是指以軟土為主要成分，同時還摻雜一些粉砂以及一些粉土混合而成的地基，這種軟土地基比較軟，所以其可塑性比較強，但是承載力比較低。如果在實際施工的過程中有軟土地基的話，就會給施工造成一定的困難，并且軟土地基的另一個特點就是其含水量比較高，所以這就使軟土地基存在很大的空隙，導致水分流失的比較快，土地也會變得比較的疏松。
二、軟土地基處理技術在橋梁公路工程建筑中的重要性
由于軟土地基的土質(zhì)會在一定程度上給施工過程中的穩(wěn)定性造成一定的影響，所以一般軟土地基是不適合做持力層的，而是需要對這部分軟土地基做一定的處理，從而給地基的形成打下基礎。
隨著我國市場經(jīng)濟的不斷進步，旅游業(yè)的不斷發(fā)展，我國公路和橋梁建筑的項目也逐漸增多，為了能夠更好的保證我們?nèi)嗣竦纳钯|(zhì)量，方便人們的生產(chǎn)生活，國家不斷的開發(fā)橋梁及公路建設工程來保證我們更加順暢的進行生產(chǎn)和生活，所以就要在軟土地基的施工上和技術的處理上做得更好。
軟土是指天然含水量比較高、孔隙比較大、并且壓縮性比較高，同時其抗剪強度比較低的細粒土，這種土質(zhì)一般情況下使分布在海邊以及有湖泊和河灘等等一些相對水利施工比較集中的地方，這種土質(zhì)容易受到壓力變形和沉降等的影響。軟土地基在橋梁以及公路工程中的危害最主要的就是體現(xiàn)在公路施工上面，主要是一些橋涵構(gòu)造物以及一些高路堤路段的公路上。比如一些橋頭的高路堤所發(fā)生的沉降現(xiàn)象，單邊膨脹以及滑移等現(xiàn)象都頻繁發(fā)生，所以這些現(xiàn)象的產(chǎn)生就會給橋梁的使用壽命造成一定的影響，甚至會影響到人們和車輛的安全問題，更為嚴重的就是，如果橋梁發(fā)生倒塌的話就會給附近人們生活的正常進行造成非常大的影響。所以，解決軟土地基的軟弱性問題，保證軟土地基變的更加強硬，是橋梁公路建筑項目中首先需要解決的問題。如果沒有處理好，就會影響到整個工程項目的繼續(xù)進行，嚴重影響到工程作用的發(fā)揮。但是軟土地基處理問題的解決現(xiàn)在還是一個很大的難題，加上我國土層資源的豐富，各個地方的情況都不相同，所以軟土地基的處理技術就相對比較難統(tǒng)一。在對軟土地基的處理過程中，應當對待具體問題具體分析，結(jié)合具體的軟土地基的土層情況和當?shù)氐氖┕ぴ靸r以及工期等等具體條件作為一個結(jié)合，對幾種不同的地基處理方法在經(jīng)濟和技術上做一個比較，從而得出比較適合工程來進行的軟土地基的處理技術。除此之外，還要多注意和環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展結(jié)合在一起，盡量避免由于一些軟土地基的處理而造成資源上的浪費和環(huán)境污染現(xiàn)象的發(fā)生。
三、市政路橋工程施工中軟土地基的處理技術
1、軟土地基的表層處理方法
1.1表層排水法
軟土地基的處理要因地制宜，如果地基處土質(zhì)較好，但是含水量較大，因此采取表層排水法較為合適，具體是在填土之前進行地表的溝槽開挖作業(yè)，以排除地表水，同時對于地基表層部分的含水量也大大降低，確保工程機械順利通過，同時可以采取透水性較好的砂礫或碎石進行回填。
1.2墊層砂礫或者置換填土的處理方法
這一方法主要是針對路堤不高、土層薄、無硬殼等特點，而且具有兩面排水能力的軟土地基。這種技術的好處在于能夠使填土與基地之間形成一排水面，如果軟土地基遭遇填土的負載作用，能迅速的排水軟土地基中的孔隙水，加速軟土的凝結(jié)，降低其壓縮性，大大的提高了承受能力，從而有助于防止軟土地基中軟土剪切變形。
采用置換填土的方法，可以充分的發(fā)揮置換的作用，其具體操要求是用規(guī)定的土質(zhì)重新回填。此方法雖然操作簡單，但是需要的成本也較大，一般應用在清淤回填的軟土施工中。在施工中也要注意到填土的進程，墊層厚度一般在0.5米至3米之間，一般所選取的施工材料為含泥量小于5%的整潔粗砂、中砂，或者為粒徑大于5里面的天然粒徑構(gòu)成的砂礫。
1.3敷墊材料法
軟土地基土層分布不均勻的話，可以采取敷墊材料法進行軟土地基的處理。由于地基土層分布不均，有可能導致局部沉降和側(cè)向變位的現(xiàn)象，采取敷墊材料法進行處理可以提高地基的抗剪力和抗拉力，增強了地基的穩(wěn)定性，便于施工機械順利通過，并均勻支撐其載荷，敷墊材料一般是用化纖無紡布、土工布以及玻璃纖維格柵等。
1.4添加劑法
此方法適用于表面粘性土的軟土地基，通過加入添加劑提高了地基的強度和壓縮性能，為工程機械的安全作業(yè)帶來了保障。一般所添加的材料通常為水泥和熟石灰，量的需求也要根據(jù)工程量來決定。添加劑中的石灰材料能夠降低土壤中的含水量，產(chǎn)生化學式的固定，更加保障了土壤的穩(wěn)定性，一般使用改良土壤、水泥穩(wěn)定等。如果為了改良土壤，可以在土壤中添加6%的石灰，其優(yōu)點在于操作簡便，經(jīng)濟實惠；如果為了水泥穩(wěn)定，可以在黃土中加入3%到6%的水泥，這個造價相對較高，在黃土中添加10%到12%的石灰的石灰土是較為常見的。
2、粉噴樁加固處理法
2.1粉噴樁加固處理法在其施工之前應該對施工技術材料有所準備，具體包括：施工場地的地質(zhì)報告、土工試驗報告、室內(nèi)配比試驗報告、粉噴樁設計樁位圖、地面高程數(shù)據(jù)表、加固深度、停灰面高程、相關測量資料等。
2.2保證地表的平整度并對施工現(xiàn)場的障礙進行清除工作，比如場地低洼，應該進行粘性土的回填；如果場地不能滿足施工機械的通行條件，應該鋪設砂土或者碎石墊層以提高路基的強度；如果地基表面過軟，可以采取適當措施避免機械失穩(wěn)的現(xiàn)象發(fā)生。
2.3施工機械和器具應該提前準備，并提前紀念性機械組裝和運轉(zhuǎn)試驗。
2.4粉噴樁的施工工藝要按照相關設計要求和施工現(xiàn)場情況進行確定，一般來說試樁數(shù)量為5根，試樁之后進行一些參數(shù)的確定工作，比如鉆進速度、噴氣壓力、提升速度、攪拌速度以及單位時間噴粉量等。
3、豎向排水固結(jié)法
如果軟土地基處有粘性土，可以在其地基處進行垂直排水柱的設置，一方面縮短了排水距離，使得地基排水固結(jié)效果增強，另一方面增加了地基的抗剪力和抗拉力。具體而言，豎向排水固結(jié)法由于其采用的材料有所區(qū)別而分為砂井和紙板排水，前者是利用砂井進行排水，其施工方法有打入式、振動式、螺旋鉆式及袋裝式等，此方法一般不單獨使用，往往與加載法和緩速填土法一起使用，多用于地層較厚而且粘土地質(zhì)的軟土地基處理；后者對于泥炭質(zhì)的軟土地基處理效果極佳；其處理范圍如下：處理填土坡面以提高其穩(wěn)定性，處理路基頂面寬度以防止沉降。在進行排水砂井的設計時要提前設計好施工方法，并對砂井直徑、排水距離和改良范圍進行修正。
結(jié)束語
目前，國內(nèi)市政路橋工程之中軟土地處理技術尚不完善，如何在軟土地基上更加穩(wěn)固的進行路橋工程還需要我們不斷的探索，理論聯(lián)系實際，實現(xiàn)軟土地的合理開發(fā)與利用，解決交通問題，促進經(jīng)濟的迅速發(fā)展。
參考文獻
[1]李圣彬,張國勇.軟土地基處理方法及其在公路施工中的應用[A].公路交通與建設論壇（2009）[C].2010
論文摘要：軟基處理是公路建設中的重要課題，做好軟基處理直接關系到公路的質(zhì)量，交通的安全，國家的利益。下面介紹高等級公路建設中常用的一些軟基處理方法。
1 引言
軟土的物理力學性質(zhì)差，具有天然含水量大、強度低和易受擾動影響等特性。高等級公路路面的造價昂貴，技術標準高，對路基變形與穩(wěn)定性的要求十分嚴格。這些都使得軟土地區(qū)高速公路的變形與穩(wěn)定性控制成為高速公路路基工程中遇到的主要技術難題。
1．1 沿線地質(zhì)概況
合寧高速公路沿線地基土普遍具有較厚的粉砂層，構(gòu)成粘性土層的很好排水通道，而粘性土層本身多夾砂或混砂，淤泥質(zhì)土則呈層狀，固結(jié)系數(shù)普遍大于5×10-3cm2/s ，因此受荷后固結(jié)一般會較快完成。
2 軟基處理原則
2.1 沉降控制指標
路面采用瀝青砼路面，厚16cm ，工后沉降控制年限為15年；一般路段工后剩余沉降量不大于30cm ；與橋涵等構(gòu)造物相鄰路段，差異沉降不小于10cm；橋頭路基與一般路基的過渡段長度不小于50m。
2.2 工期要求
總的施工工期為二年半時間，路基施工期控制在一年內(nèi)。要求采取的處理措施，在最快的時間內(nèi)，使工后沉降滿足規(guī)范規(guī)定的要求。
2.3 橋頭地基處理范圍
橋頭處理長度取5-7H(H 為填土高度 ) ，起點從橋臺中心線開始起算；橋前護坡地基處理，從橋臺中心線起算，護坡底寬2/3 范圍；小型構(gòu)造物兩側(cè)考慮一定的過渡段，處理范圍一般在10m 以內(nèi)。
填料選用
①由于粉煤灰灰源緊張，盡量不考慮采用粉煤灰作為輕質(zhì)填料。
②小型構(gòu)造物基底處理，如采用砂墊層，其厚度不宜大于1.5m 。
3 軟基處理方法
在軟土地基上填筑路堤首先應考慮的兩個問題是路堤穩(wěn)定性和路堤的沉降。
公路軟基處理方法較多，一般有：砂墊層、置換法、塑料排水板、擠密砂樁等。為了保證軟土地基能正常承載，發(fā)揮其使用功能，正確的加固方法是十分重要的。
施工工藝和程序控制在加固處理軟基過程中，施工技術人員必須嚴格按照操作規(guī)程和工藝要求施工。
施工工序：清除表土排除積水挖除淤泥分層換（拋）填石頭泥墊層壓實壓實度檢驗路基分層填筑壓實度及彎沉檢測路面施工等工序。
在進行軟基處理前，應先進行石頭泥收集、就近堆放及質(zhì)量檢驗，嚴格控制石頭泥的含泥量不超過20%，且所含石塊粒徑一般不超過壓實厚度的2／3，石料為軟質(zhì)巖或極軟巖（強度小于20MPa），以免影響透水性墊層的設置。
由于該路段軟土層地下水較豐富且水位較高，采取在路基范圍內(nèi)設置深3～4m管式滲溝，外側(cè)挖排水溝疏干路基范圍內(nèi)積水。
石頭泥應逐層填筑，分層壓實。自卸汽車回填石頭泥要快速集中，并由地基中部向兩側(cè)擴展；推土機攤鋪要均勻、平整；對換填土底層應先用推土機攤鋪均勻、平整；對換填土底層應先用推土機碾壓4遍，然后再用12～15t光輪壓路機碾壓4遍，碾壓要做到緩起、慢行、穩(wěn)停、走向直、速度勻，盡量避免因碾壓方式不當擾動軟土層而反彈下陷。每次碾輪要重疊一半，至重輪輪跡壓遍全寬時方為一遍。這樣石頭泥一方面在路基下層形成一個透水性墊層，替換了基底下部一定厚度的軟土層；另一方面通過塊石（片石）骨架作用達到擠密軟基，保證各組成成分經(jīng)壓實后相互間嵌密實。
注意事項及質(zhì)量控制在進行軟基清挖回填前，必須做好回填前的人員、機械等準備工作，做到清底、回填、碾壓一次成型。石頭泥分層回填松鋪厚度可控制在50cm以內(nèi)，壓實前要注意使砂礫及泥土等細骨料填滿石塊間空隙。確定當天作業(yè)段石頭泥的填筑應填至地下水位以上。當軟基處理完畢后方可進行路基的正常填筑。
嚴格監(jiān)理程序，每道工序必須經(jīng)監(jiān)理人員檢驗認可后方可進行施工；同時設立沉降觀測點，做好軟基施工段沉降觀測。
工程實效分析該工程共清淤回填石頭泥約6萬m3，對處理后的路基填土層進行壓實度及彎沉檢測，壓實度95%以上，彎沉145mm1／100以內(nèi)，結(jié)果均達到一級公路標準。
【關鍵詞】鐵路工程；軟土地基；加固措施；邊坡防護
1 緒論
近年來我國鐵路建設開始進入高速發(fā)展時代。在過去的一年間，先后有多條新建鐵路密集開工，遇到的不良地質(zhì)條件迅速增多，特別是軟土地基。高速鐵路對工后沉降的要求極其嚴格，軟土地基若不進行加固改良處理往往達不到規(guī)范規(guī)定的工后沉降限值要求。同時，我國客運專線控制路基的工后沉降及變形的技術已經(jīng)比較成熟，而對邊坡防護往往重視不夠，雖然客運專線路基工程以低矮路基為主，一般情況下的病害并不會對路基的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，但頻繁的維護會耗費大量的人力物力，同時產(chǎn)生破壞的邊坡也難與周圍的環(huán)境相協(xié)調(diào)，不符合環(huán)境保護的要求。現(xiàn)今針對軟土地基處理的方法較多，不同處理方法的適用范圍、處理費用、處理效果、工期是不同的。目前對于軟土地基這一處理問題上，一般來說主要有以下幾種方法，如強夯、置換、加筋、壓密注漿和復合地基等。如何經(jīng)濟合理地進行高速鐵路軟土地基處理，是高速鐵路建設中面臨的重大課題。
本文首先分析了鐵路地基的處理方法，然后介紹了軟土地基的加固技術，最后介紹了鐵路邊坡防護技術。
2 軟土地基的處理
所謂軟土，從廣義上講，就是指強度低，壓縮性高的軟弱土層。根據(jù)軟土的空隙比及有機物質(zhì)含量，并結(jié)合其他指標，可將其劃分為軟黏性土，淤泥質(zhì)土，淤泥，泥炭質(zhì)土及泥炭五類型。軟土的物理力學特性如表2.1所示
軟土通常指淤泥和淤泥質(zhì)土，沖填土，雜填土，濕陷性黃土，膨脹土，土洞等。各類土的性質(zhì)不同，各類地基處理方法的機理也不相同。因此必須了解軟土的特性，掌握各種處理方法的加固機理，才能把地基處理得恰到好處，以最經(jīng)濟的手段達到預期的加固效果。我國地域遼闊，自然地理環(huán)境不同，土質(zhì)各異，其強度，壓縮性和透水性等性質(zhì)有很大的差別。其中，有不少是軟土或不良土，例如淤泥和淤泥質(zhì)土，沖填土，雜填土，泥炭土，膨脹土，濕陷性黃土，季節(jié)性凍土，土洞等。在工程地質(zhì)條件不良的場地上建造建筑物，或當遇有舊房改造，夾層，工廠擴建引起荷載增大，或深基礎開挖和修建地下工程時，為防止出現(xiàn)主體失穩(wěn)破壞，地面變形和地下水滲流等現(xiàn)象，也都要求對地基進行處理。
近年來國內(nèi)外地基處理的技術迅速發(fā)展，處理的方法越來越多，但是，我們必須針對地基土的特性以及上部結(jié)構(gòu)對地基的要求，有的方矢，因地制宜地選擇處理方法。發(fā)展地基處理的技術，提高地基處理的水平，節(jié)約基本建設的投資。
土木工程建設中，不可避免地會遇到工程地質(zhì)條件不良的軟弱土地基，不能滿足建筑物要求，需要先經(jīng)過人工處理加固，再建造基礎。處理后的地基稱為人工地基。
地基處理的目的，是針對軟土地基上建造建筑物可能產(chǎn)生的問題，采取人工的方法改善地基土的工程性質(zhì)，達到滿足上部結(jié)構(gòu)對地基穩(wěn)定和變形的要求。這些方法主要包括：提高地基土的抗剪強度，增大地基承載力，防止剪切破壞或減輕土壓力；改善地基土壓縮特性，減少沉降和不均勻沉降；改善其滲透性，加速固結(jié)沉降過程；改善土的動力特性，防止液化，減輕振動；消除或減少特殊土發(fā)不良工程特性。
近幾十年來，大量的土木工程實踐推動了軟弱土地基處理技術的迅速發(fā)展，地基處理的新技術、新理論不斷涌現(xiàn)并日趨完善，地基處理已成為基礎工程領域中一個較有生命力的分枝根據(jù)地基處理的基本原理，基本上可以分為如表2.2所示的幾類。
但必須指出，很多地基處理方法具有多重加固處理功能。
3 鐵路軟土地基的具體加固措施
對軟土地基1米深范圍內(nèi)根據(jù)其特點可以采取以下加固措施：
3.1 換土墊層法：該工程軟土上部沒有硬殼，軟土本身又比較薄，便于排水情況下，可以采用人工或機械開挖等方法全部挖除表層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土（1m），填以強度比較高的滲水土，滲水土取自專門設置的取土場，處理方法不留后患，效果最好。同時，軟土較厚處在路堤兩側(cè)可以設置木樁.板樁.鋼筋混凝土樁或片石齒等，以限制地基的側(cè)向變形。
3.2 排水砂井法：排水砂井（如下圖3.1所示）也是一種很好的提高軟土地基強度的方法。它是利用各種打樁機具擊入鋼管，或用高壓射水.爆破等方法在地基中獲得按一定規(guī)律排列的孔眼，并灌入中.粗砂而成。由于這種砂井在飽和軟黏土中起排水通道的作用，故稱為排水砂井。砂井頂面應鋪設砂墊層或砂溝，以構(gòu)成完整的地基排水系統(tǒng)。軟土地基設砂井后，改善了地基的排水條件，縮短了排水途徑，因此地基承受附加荷載后，排水固結(jié)過程大大加快，進而使地基強度得以提高。用砂井加固軟土地基，對于提高地基承載力是有效的。
3.3 化學加固（注漿）法：指在利用化學漿液，水泥漿液，粘土漿液，采用灌注壓力，高壓噴射或深層攪拌等手段，使?jié){液與土粒膠結(jié)起來，以改善地基土的物理和力學性質(zhì)的地基處理方法。注漿法是指利用一般的液壓，氣壓或電化學法通過注漿液注入地層中，漿液以填充，滲透和擠密等方式，進入土顆粒間的孔隙中或巖石裂隙中，經(jīng)過一定時間后，將原來松散的土粒或裂隙膠結(jié)成一個整體，形成一個強大，防慎性能高和化學穩(wěn)定性良好的固結(jié)體。
注漿材料可以分為粒狀懸浮漿液和液態(tài)化學漿液兩類。
粒狀懸浮漿液包括水泥漿，水泥粘土漿，水泥砂漿，水泥粉煤灰漿等。這些材料容易取得，價格低廉，無毒性，對環(huán)境無污染。但由于顆粒較粗，可灌性受到限制，對粗砂以下的土不易取得良好效果。液態(tài)化學漿液的種類很多，可以分為有機和無機兩大類。這些材料易注性好，但一般價格較貴，都有毒性，易造成對環(huán)境的污染，其中水玻璃是無毒的，因此是常用的加固材料。注漿法可以減小地基土的透水性，防止流沙，鋼板樁滲水以及改善地下工程的開挖條件，還可以提高地基承載力，減少地基的沉降量和不均勻沉降。
4 鐵路工程中的邊坡防護
4.1 概述
路基在水、風、冰凍等因素下，經(jīng)常發(fā)生變形和破壞，例如，邊坡的表土剝落，形成沖溝以及滑蹋等。為了保證邊坡的穩(wěn)定性，處做好排水工程外，還必須采取有效的措施，對粘土、粉土、細沙、及容易風化的巖石路基邊坡，進行必要的防護與加固。防護與加固的重點是路塹邊坡，尤其是地質(zhì)不良與水文地質(zhì)不良地段的路塹、容易受水沖刷的邊坡、不穩(wěn)定的山坡更應該重視。防護與加固工程不僅可以穩(wěn)定路基，而且可以美化路容，提高公路的使用品質(zhì)，例如植物防護可以消滅施工痕跡，使景觀協(xié)調(diào)，形成良好的視覺效果。路基防護與加固的方法，一般可分為坡面防護和沖刷防護兩類。
4.2 防護的一般要求
4.2.1 路基防護應按設計、施工與養(yǎng)護相結(jié)合的原則，深入調(diào)查研究，根據(jù)當?shù)貧夂颦h(huán)境、工程地質(zhì)和材料等情況，因地制宜，就地取材，選用適當?shù)墓こ填愋突虿扇【C合措施，以保證路基的穩(wěn)定。不要輕易取消或減少必要的防護工程措施，而給養(yǎng)護管理遺留繁重的工作量。
4.2.2 對于水流、風力、降水以及其他因素可能引起的路基破壞的，均應設置防護工程。在沖刷防護設計中，要綜合考慮，使防護工程收到更好的效果。
4.2.3 在不良的氣候和水文條件下，對沙土、細沙與易于風化的巖石邊坡，以及黃土和黃土類邊坡，均宜在石方施工完成后及時防護。對路塹邊坡根據(jù)邊坡巖層組成及坡面弱點分布情況考慮全面防護和局部防護。
4.2.4 對于沖刷防護，一般在水流流速不大及水流破壞作用較弱的地段，可在沿河路基邊坡設砌石護坡，以抵制水流的沖刷作用和淘刷。需要改變水流或提高坡腳處粗糙率，以降低流速、減緩沖刷作用，可修筑壩類構(gòu)造物。
4.2.5 坡面防護一般不考慮邊坡地層的側(cè)壓力，故要求防護的邊坡有足夠的穩(wěn)定性，但護面墻可用于極限穩(wěn)定邊坡。
4.2.6 對高而陡的防護構(gòu)造物，設計時要考慮設置便于維修檢查的安全設施。
4.3 鐵路工程邊坡防護的方法
4.3.1 種草
種草防護適用于邊坡穩(wěn)定，坡面沖刷輕微，且宜于草類生長的土質(zhì)路堤或路塹邊坡，用以防止表面水土流失，固結(jié)表土，增強路基的穩(wěn)定性。經(jīng)常浸水或長期浸水的路堤邊坡，種草不宜生長，不宜采用此種方法。邊坡上已經(jīng)扎根的種草防護，可容許緩慢流水（0.4～0.6m/s）短時沖刷。
4.3.2 鋪草皮
路基坡面上鋪草皮防護，其作用與種草防護相同，前者使用時要求當?shù)赜凶愎┩谌ナ褂玫牟萜さ囟危谶吰螺^高陡和坡面沖刷較嚴重的地方，鋪草皮比種草防護收效快。
我國大部分鐵路位于沖積平原上，地形平緩，地表有機質(zhì)含量較高，有草皮覆蓋，并且路基全部是填筑的路堤形式，邊坡坡度為1：1.5左右。適合采用平鋪草皮的方法進行路堤坡面防護。填筑路基前先鏟除地表草皮，對草皮人工養(yǎng)殖，待路堤填筑壓實滿足要求后，將草皮切成整體塊狀，移鋪到坡面上，應自上而下鋪設，并用竹木小樁將草皮釘在坡面上，使之穩(wěn)固這種方法可以減緩地面水流速度，防止坡面沖刷，調(diào)節(jié)邊坡土的溫濕狀況，美化路容，協(xié)調(diào)環(huán)境，是一種經(jīng)濟環(huán)保的坡面防護方法。
4.3.3 植樹
在路基邊坡上合理地植樹，對于加固路基有良好的效果。也可和種草。鋪草皮配合使用，使坡面形成良好的防護層。植樹適用于土質(zhì)邊坡及嚴重風化的巖石邊坡和裂隙粘土邊坡。但對鹽澤土，經(jīng)常浸水及經(jīng)常干旱的邊坡及粉質(zhì)土邊坡不宜采用。植樹的作用有：
(1)植樹可以加強路基的穩(wěn)定性。
(2)降低流速，防止和減少水流對路基的沖刷。
(3)植樹能防風、防沙、防雪。
(4)植樹可以美化路基、調(diào)節(jié)氣候、并可獲得部分木材，增加收入。
4.3.4 抹面與捶面
易于風化的巖石，如頁巖、泥巖、泥灰?guī)r等軟質(zhì)巖層的路塹邊坡防護，可以用混合材料抹面。對于受沖刷的邊坡和易風化巖石坡防護可用混合材料捶面。抹面或捶面的邊坡坡度不受限制，但不能承受土壓力，故要求邊坡必須是穩(wěn)定的，坡面應該平整干燥。常用的抹面材料有石灰爐渣混和灰漿、石灰爐渣三合、四合土及水泥石灰砂漿，常用的捶面混合材料有水泥爐渣混合土、石灰爐渣三合、四合土。
4.3.5 砌石護坡
對緩于1：1的各種土質(zhì)、土夾石及巖質(zhì)邊坡，坡面受地表水流沖蝕產(chǎn)生沖溝、泥流、小型表層溜塌，均可采用砌石護坡防護。為了節(jié)省片石及水泥，最常見的是漿砌片石骨架護坡或混凝土骨架護坡，其內(nèi)鋪草皮或三合土，四合土捶面代替漿砌片石或混凝土。如草皮和捶面護坡一脫落，也可用方格形或拱形的漿砌片石骨架進行加強。
5 結(jié)論
隨著我國鐵路體系的發(fā)展，鐵路工程中復雜地質(zhì)環(huán)境施工越來越多，其中軟土地就是一種。本文主要研究了鐵路工程中軟土地基的加固措施以及軟土質(zhì)路堤邊坡的加固防護形式。研究軟土地的鐵路施工對提升鐵路整體工程質(zhì)量、
減少維護費用具有重要的意義，希望本文能夠?qū)@方面的研究起到一定作用。
參考文獻
關鍵詞：路基沉降 預測方法 實例分析
中圖分類號：U213文獻標識碼： A
一．沉降常用的預測方法
通過大量的沉降觀測資料的積累，可以找出地基沉降過程中具有一定實際應用價值的變形規(guī)律，這是工程中最為常用的方法。通常利用沉降資料進行預測路基沉降隨時間發(fā)展的常用方法有以下幾種：
1.雙曲線法
（1）規(guī)范雙曲線法
雙曲線方程為：
(1)
=+(2)
――從滿載開始的時間；
――初期沉降量()；
――最終沉降量()；
――將荷載不再變以后的實測數(shù)據(jù)經(jīng)回歸求得的系數(shù)。
由對實測沉降進行回歸，如圖1：
圖1a，b的求解方法
總之，沉降計算的具體順序：
(1)確定起點時間()，可取填方施工結(jié)束日為；
(2)就各實測計算，見公式(1)；
(3)繪制與的關系圖，并確定系數(shù)，見公式(2)及圖1（由實測各點在圖中構(gòu)成的直線的斜率及截距即可求出值）。
(4)計算；
(5)由雙曲線關系推算出沉降―時間曲線。
（2）．修正雙曲線法
假設沉降時程曲線近似于雙曲線，可以用以下方程進行描述：
，其中，(3)
式中
――自土方工程開工以來時間(天)；
――時刻的沉降()；
――時刻的荷載[]；
――設計最大荷載[]；
可以利用直線的斜率計算出最大沉降： 。采用修正雙曲線法，可以計算在任意最大荷載下產(chǎn)生的沉降。在這樣的情況下，可以利用下式計算填方的當前荷載和最大荷載：
(4)
式中――填方高度；
――填方材料重度()。
2.固結(jié)度對數(shù)配合法(三點法)
（1）固結(jié)度的理論解表達式為：
(5)
式中： ，――與地基土的排水條件、性質(zhì)等有關的參數(shù)。
（2）路堤地基的沉降按發(fā)生的先后和機理不同可分為瞬時沉降、主固結(jié)沉降、次固結(jié)沉降三部分，可由下式表示：
(6)
式中：――時刻地基的沉降量；
――地基的瞬時沉降量；
――地基的主固結(jié)沉降量；
――地基的次固結(jié)沉降量；
――時刻地基的固結(jié)度。
(6)式可化成下面的形式：
(7)
式中――地基的最終沉降量；其他參數(shù)同上。
對于大多數(shù)工程，次固結(jié)沉降量與固結(jié)沉降量相比是不重要的，可忽略不計。因此，地基的最終沉降量可表示成初始沉降量與固結(jié)沉降量和的形式，即。
即，地基的固結(jié)度可化成下面的式子：
(8)
由式(5)和式(8)聯(lián)立可得：
(9)
這就是固結(jié)度對數(shù)配合法地基沉降計算公式，也稱作三點法。
（3）為求時刻的沉降量，上式右邊有四個未知數(shù)，即，，，。由實測的初期沉降―時間(曲線)上任意選取3點()，()，()，并使可得如下三個方程：
(10)
(11)
(12)
由此解得：
(13)
(14)
(15)
3.指數(shù)曲線法
指數(shù)法方程為(16)
式中：――最終沉降；
――系數(shù)求法與雙曲線法中的求法相同。
此外，還有Verhulst法、Asaoka法以及灰色理論方法等等。這些方法各有各自的特點，一種計算模型對某一種實際情況的預測可能是有效的，但對另一種情況未必適用。因此通過這些模型對工程進行沉降預測，并進行相互比較，確定一個合理的適合其條件的計算模型。
二．計算實例
本文實測數(shù)據(jù)選取京滬高鐵滄州段某標段施工結(jié)束后的某個定期觀測數(shù)據(jù)(設為A點)。對比實測數(shù)據(jù)和預測模型數(shù)據(jù)，沉降點的測量頻率為7天/次，分別采用上述預測模型進行沉降分析。具體的沉降預測結(jié)果分別見表1及圖2、圖3。
1．A點沉降情況：
表1A點各時期沉降預測結(jié)果對比
圖2A點各時期預測模型的沉降圖
注：圖2是表1沉降值的對應圖。從圖表中可以看出，固結(jié)度對數(shù)曲線法、灰色系統(tǒng)GM(1，1)和指數(shù)曲線法的沉降預測值和實測沉降值比較接近；Asaoka法的沉降預測值較實測值偏小，且偏差較大；Verhulst法在前110天的預測值與實測值較接近，但110天后，其預測結(jié)果與實測值有很大的差異，預測值很不穩(wěn)定；修正雙曲線法的預測值在前40天和200天以后擬合較好，其它時段很不穩(wěn)定。其中在最接近的幾種模型中，固結(jié)度對數(shù)配合法與實測沉降值最為接近，可看其為此A點的最優(yōu)預測模型。具體情況看輸出的最優(yōu)模型的沉降圖。
圖3A點最優(yōu)模型與實測值的對比圖
通過該實測數(shù)據(jù)的計算分析，對該段路基沉降預測方法進行了一些探討。從實測結(jié)果來看，可以發(fā)現(xiàn)不同方法推算的沉降量與實測值有一定的差異，且各種預測模型對不同點的適合度不同，但大多數(shù)的模型預測值與相對應時間的實測值比較接近。說明這些模型的預測精度很高，在路基沉降預測中有一定的可信度和適用性。
參考文獻：
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【關鍵詞】軟土路基;粉噴樁法;加固機理
軟土地基具有高含水量、大孔隙比、高壓縮性的特點，此種地基在我國沿江、沿湖以及沿海等地廣泛分布，對港口建設、公路路基、大型橋梁、涵洞、通道都存在著不同程度的危害。在高速公路的軟基處理中，地基土的強度和變形對地基土上的路堤及路面結(jié)構(gòu)的安全和穩(wěn)定性、行車安全有重要的影響。隨著我國公路事業(yè)的大力發(fā)展，大量工程實踐表明，用粉噴樁法加固高等級公路的路基和涵基，在滿足設計的前提下，不僅能提高地基土的承載力，從而能適應快速填筑施工，而且能較好地解決沉降過大的問題，大大節(jié)約了施工作業(yè)時間。因此，該法已越來越普遍地用于高等級公路的軟基處理中。
1.粉噴樁的成樁原理及特點
粉噴樁是利用粉噴樁機,用壓縮空氣將水泥干粉加到軟弱地基土中,并在原位進行強制攪拌,吸收地下水,水泥和土進行化學反應,硬化固結(jié)后具有較高強度整體性水穩(wěn)性的粉噴樁。樁與軟土地基一起組成復合地基,兩者共同工作,承擔上部荷載。粉噴樁與樁間土的協(xié)調(diào)變形使地基土承載能力得到充分發(fā)揮，最終使土體得以加固,獲得所需強度,提高地基承載力,減少沉降。
采用粉噴樁的優(yōu)點如下：
1.1水泥與原土就地攪拌混合, 因此可最大限度地利用原土的承載力。
1.2水泥粉與原地基土就地攪拌混合時, 不必或只需向地基中注入少許水分(根據(jù)地基土的含水量確定),水泥粉充分吸收周圍軟土中的水分, 因此對含水量高的軟土加固效果尤為顯著。
1.3水泥干粉噴射時對土壤無側(cè)向擠壓, 對周圍建筑物影響小。
1.4土體加固后重度基本不變, 對軟弱下臥層不會引起附加沉降。
1.5在滿足承載力及其它各項指標要求的情況下, 技術經(jīng)濟指標效果顯著。
1.6施工時無振動, 無污染, 無噪音, 工期短, 施工現(xiàn)場較文明, 尤其適合在城市中使用, 且可取得良好的技術經(jīng)濟效益和社會效益[1]。
2.粉噴樁的加固機理
粉噴樁處治軟基屬于深層攪拌法中的一種，它是利用壓縮空氣向軟弱土層中輸送石灰、水泥等粉狀加固料，使其與原位軟弱土混合、壓密，通過加固料與軟弱土之間的離子交換作用、凝聚作用、化學結(jié)合作用等一系列物理化學作用．使軟弱土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)性和一定強度的柱狀加固土，它與原位軟弱土層組成復合地基，提高軟土地基承載力，減少地基沉降量[2]。
2.1溶解-析出理論及水泥與軟土的化學反應
溶解一析出理論是水泥固結(jié)理論中較為經(jīng)典的理論之一，該理論認為水泥的固結(jié)過程就是水泥熟料在水中溶解成離子形式，并以水作為介質(zhì)進行化學反應，形成了各種晶體從水溶液中析出．最終形成具有一定強度的整體。實際工程中，常采用水泥固結(jié)理論中的溶解一析出理論來解釋水泥和軟土的反應[2]。
2.1.1水泥熟料在水中的溶解過程
在水泥等固化劑與軟土充分攪拌之后，很快與軟土中的水發(fā)生水化反應生成氫氧化鈣、水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣及水化鐵酸鈣等化合物。其化學反應為
(1)硅酸三鈣的水化：
(2) 型硅酸二鈣的水化：
(3)鋁酸三鈣的水化：
(4)鐵鋁酸四鈣的水化：
另外，在水化過程中，形成了能吸收大量自由水的鈣礬石：
2.1.2土顆粒與水泥水化物之間的相互作用
一般情況下，因水泥與土的攪拌不能絕對均勻。使水泥熟料包裹在軟土團粒表面，這種灰包土的結(jié)構(gòu)由于電化學作用，水泥熟料的水化產(chǎn)物易滲透入土顆粒的內(nèi)部。這樣，最后在粉噴樁樁體范圍內(nèi)形成了外層是水泥水化產(chǎn)物相聯(lián)結(jié)，內(nèi)層是被包裹的軟士團粒的空間結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)是粉噴樁強度的基礎。其次，軟土中含有多種礦物質(zhì)并含有游離的鈉離子、鉀離子，它們能和水泥水化生成的鈣離子進行當量吸附交換，使較小的土顆粒形成較大的團粒，使土體強度提高。
2.2其他因素對粉噴樁加固機理的影響
首先，粉噴樁在施工過程中對土體的振動或擠壓使土體得到擠密，利用橫向擠緊作用，提高了樁間土的強度和樁側(cè)法向應力，使得樁側(cè)摩阻力得到增加，樁體的承載力得到加強，使路基土粒彼此靠緊，空隙減少，提高復合地基的承載力，有利于滿足路基壓實度的要求。
其次，水泥的各種水化物生成后有的自身繼續(xù)硬化，形成水泥石骨架，有的與周圍具有活性的粘土顆粒發(fā)生反應，形成水泥土的團粒結(jié)構(gòu)，并封閉各土團間的孔隙，形成堅硬聯(lián)結(jié)體。由于粉噴樁的剛度較樁周圍土體大，在路堤填筑荷載作用下，大部分填土荷載由樁體承擔，作用在樁間土的應力相應減少。
另外，地基的加速固結(jié)作用也是粉噴樁的加固機理之一。由固結(jié)系數(shù)Cv的計算式：Cv=■
可以看出，雖然水泥土類樁會降低地基土的滲透系數(shù)K，但它同樣會減小地基土的滲透系數(shù)α，而且通常后者的減小幅度要較前者大，由此，使加固后水泥土的固結(jié)系數(shù)Cv大于加固前原地基土的系數(shù)，因而起到加速固結(jié)的作用。
3.粉噴樁加固軟土路基的設計計算
粉噴樁加固軟土路基的設計計算的主要內(nèi)容為：決定設置攪拌樁的范圍；選擇樁長及確定樁的根數(shù)，使之能滿足建筑物所需要的承載力與允許沉降量[3]。
在掌握了工程地質(zhì)條件以及設計要求之后，可按以下設計步驟進行設計：
3.1根據(jù)路基基礎尺寸及軟土范圍決定采用粉體噴攪加固的范圍；根據(jù)軟土層厚度決定攪拌樁樁體的長度，一般情況下，樁體應伸至軟土層底部。
3.2根據(jù)要求的承載力的大小，初步選定攪拌樁的間距，從而定出加固范圍內(nèi)攪拌樁的總數(shù)及每平方米內(nèi)攪拌樁所占的面積。在公路路基土中，攪拌樁的排列一般按等邊三角形或正方形布置，需要時，再作偏心計算看能否滿足要求。
3.3根據(jù)初步選定的樁長L，加固區(qū)寬度B，加固區(qū)長度H，攪拌樁總數(shù)n，攪拌樁面積與加固基礎面積之比（灰土置換率）αc，每排（寬度B范圍內(nèi)）樁的根數(shù)以及上述已取得的上部構(gòu)筑物資料，進行地基承載力計算和總沉降量計算。
當計算出施工結(jié)束后的剩余沉降量小于或等于路基允許值時，說明計算滿足要求，否則應重新選擇樁長進行計算。
4.粉噴樁在實際應用中存在的問題及建議
4.1粉噴樁施工的主要工序在地下進行，無法直接監(jiān)控。由于其關鍵工序是噴粉，因此，噴粉開始后，應設專人嚴格把關，嚴格控制噴粉時間、停粉時間和水泥噴入量。
4.2雖然目前粉噴樁設計計算方法尚能滿足設計需要，但總的來說計算方法欠成熟，因為影響復合地基的應力和應變的因素較多。今后應從研究樁同作用、復合地基破壞機理入手，推導出更為合理的設計計算方法。
4.3施工是保證粉噴樁質(zhì)量的實施關鍵環(huán)節(jié)，鉆機深度等對加固深度有較大的影響；另一方面是空壓、動力及噴攪工藝也有待進一步明確和改進，以確保深部樁體的質(zhì)量。
工程應用中要提高粉噴樁的質(zhì)量，使其強度更高，提高粉噴樁的完整性、均勻性，使粉噴法在公路建設工程中有更廣泛的使用范圍。■
【參考文獻】
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關鍵詞：路橋 軟基 處理
中圖分類號：U448文獻標識碼： A
在軟土地基上進行的道路橋梁建設，首先要考慮的是地基的沉降和穩(wěn)定性。軟土地基的沉降原因主要有兩點，一種是地基固結(jié)，一種是地基變形。
1.軟土的工程特性
（1）含水量高，滲透性小軟土是通過多年沉淀形成的土質(zhì)。含水量高達37%~72%，基本可以說是屬于流動土質(zhì)，而且經(jīng)過實驗，證明軟土的滲透性非常小。于是以軟土為地基的結(jié)構(gòu)，本身含水量就很高，又很難滲透，這就為地基的排水工作增加了難度。（2）抗剪強度低軟土土質(zhì)松軟，這樣的土質(zhì)很難抵抗剪應力的作用。而抗剪強度低的特點就決定了這樣的地基在承受較大載荷處的沉降比較明顯，而相對載荷較小的地方沉降程度也較低，于是就會導致路面形成裂縫等情況。（3）明顯的結(jié)構(gòu)性由于軟土的形成方式，使得軟土擁有比較明顯的結(jié)構(gòu)，這樣的結(jié)構(gòu)一旦受到局部破壞，就可能影響到整個軟土結(jié)構(gòu)，導致整個結(jié)構(gòu)成為流動狀態(tài)。因此，在施工過程中應該重點注意不要過分擾動軟土。
2. 常見軟基施工技術及處理方法
各種地基處理方法都有它的局限性和好壞，連使用范圍也會不同。再加上它具體的工程情況比較復雜、難以理解，工程地質(zhì)條件變化多端、各個工程間地基條件差別非常不一樣，不同的工程對地基的條件掌握也隨之不同。而且機具材料等條件也會因工作部門以及地區(qū)的差異而存在有較大的差別。因此，對每一個工程都要進行具體細致分析，應從地基條件的好壞以及材料的選擇、及其設備的具體來源等各方面進行專業(yè)的分析，以確定合適的地基處理方法。
2.1 粉噴樁施工技術及處理方法。
根據(jù)軟基地形，選擇粉噴樁施工時，為了確定鉆機在施工過程中穿過軟土層的實際深度以及了解軟土層的阻力，確定鉆進速度和噴粉量，要進行成樁實驗，根據(jù)抽芯質(zhì)量檢測情況，在保證成樁質(zhì)量的前提下，要分情況對待，對含水量較大的軟土基層要適當減慢提升速度，風量要適當加大；在粗砂層中，鉆機風量要比淤泥層小，提升速度要比淤泥層快。根據(jù)圖紙的設計要求，完成對各個粉噴樁的樁位布置，并報批監(jiān)理工程師，得到同意后，采用全站儀進行施工現(xiàn)場的放樣。在樁機就位后，要根據(jù)設計的要求，確定加固放置機位置的加墊層，并要保持攪拌樁機的垂直度，避免出現(xiàn)斜樁。在啟動攪拌樁機后，采用鉆頭一邊旋轉(zhuǎn)一邊進入的方式進行施工，同時要注意不能在噴射口噴射加固材料，避免造成噴塞堵塞，必要時可通過噴射壓縮空氣的方式，來減小負載的扭矩，保證鉆進順利。在提升噴粉過程中，水泥粉通過粉體發(fā)送器噴射到攪拌的軟土基層中，并保證水泥和軟土層在深度方向上要充分拌合。在鉆頭提升到距離地面約30CM-50CM高度時，要停止發(fā)送器內(nèi)的粉料噴射，完成成樁施工。在停止噴粉后，鉆頭要旋進至設計的深度，在提升過程中采取反向旋轉(zhuǎn)的方式，通過復攪，保證粉體和土層的充分拌合。在單根粉噴樁施工完成之后，要及時收集電腦上的參數(shù)，檢驗是否存在問題，如果發(fā)現(xiàn)有問題，必要時要重新施打。鉆機施工完成后，為保證樁體長度，要對原地面和停灰層之間的部分，根據(jù)設計要求，采用人工回填的方式進行水泥土的回填，回填后要壓實，保證機械施工段和人工回填部分的充分銜接。
為提高粉噴樁施工質(zhì)量，在進行現(xiàn)場放樣前要加強實驗儀器和實驗方法的控制，同時對機料設備、材料等要進行嚴格控制。在施工過程中，使用的鉆機的技術性能和各項指標要滿足設計要求。在鉆機就位后，要保證垂直度偏差不超過1.5%,樁位置和圖紙設計位置不大于50mm的偏差，施工過程總要嚴格控制噴粉的時間以及停粉時間和水泥的噴入量。施工中如發(fā)現(xiàn)噴粉量不足時，要進行整樁復打，一旦出現(xiàn)噴粉中段時，進行復打時重疊段要超過1m。
2.2 塑料排水板軟基處理施工技術及處理方法
塑料排水板法是排水固結(jié)法的一種形式，豎向塑料排水板軟基處理，是采用塑料排水板排除軟土層中的水，來實現(xiàn)加速地基固結(jié)，提高地基強度的目的。通過人為在軟土層中增加塑料排水板，形成軟土層的滲水通道，通過路堤土層的自重和載荷預壓，加快排水的固結(jié)，提高軟土層地基的強度，同時也提升了軟土基礎的承載能力。塑料排水板形成了垂直的用于排水的通道，具有較好的濾水性能，排水效果較好，同時由于塑料排水板具有一定的延伸率和強度，對不同地基形式都有很好的適應能力，施工處理也較為方便。
塑料排水板施工時，要提前在軟基處理范圍內(nèi)，進行橫向和縱向排水溝的開挖，要將軟基內(nèi)的水梳理干凈。根據(jù)設計要求，以樁號為順序確定好控制樁，并在距離控制樁10米至20米放出線路的中心樁，根據(jù)設計寬度做好中樁和邊樁。塑料排水板施工之前，要復測軟基層的強度和土層厚度，測量軟土層厚度沒有超過2.5米時，不可采用插板處理。進行測量的同時，要將軟基處理施工范圍內(nèi)的草皮、淤泥、腐殖土、樹根等影響施工的因素全部清理干凈，并做好場地的平整。完成場地驗收后，要在平整場地上攤鋪泥巖填料，并設置成中心厚度不超過1米、邊緣厚度為0.3米的路拱狀，完成后進行0.05米厚度的沙礫石填筑，利用壓路機進行碾壓，碾壓次數(shù)為4至6遍。塑料排水板采用正三角形進行布設，各板間距保持在1.6米內(nèi)，每行的間距保持在1.38米，各間距的尺寸誤差不超過15mm，其垂直偏差不超過1.5%。在插板機就位后，將排水板對準樁位，進行插板施工。插入塑料排水板的深度要以能夠穿透為準，打入時的實際深度要符合設計深度要求。排水板摻入完成后，對超過砂墊層外漏長度超過20cm的多余部分要剪斷，同時要保證排水板要與砂墊層貫通，利于排水。
2.3 真空聯(lián)合堆載預壓施工技術及處理方法
真空聯(lián)合堆載預壓施工是利空真空預壓結(jié)合堆載預壓的方式進行軟基處理，通過兩種荷載的共同作用，加速軟土層的孔隙水排出，通過降低軟土層中孔隙水的壓力，促使軟土層在短時間內(nèi)進行排水固結(jié)，從而降低軟土基層的沉降，提高軟土基層的承載能力。
采用真空聯(lián)合堆載預壓施工前，要做好場地的清理，并采取中間稍高，四周略低的方式做好平整，之后進行沙礫層的鋪設，鋪設厚度控制在30cm內(nèi)。在塑料排水帶打設完成后，要進行觀測儀器的埋設。在保證真空預壓效果的前提下，濾管在鋪設時要采取雙排魚刺形進行鋪設，并適當調(diào)整布管方式。濾管鋪設完成后，在其表層鋪設厚度為20cm的沙礫覆蓋層，鋪設時要防止地面的尖利物刺穿密封膜。根據(jù)設計要求，采用人工挖溝或機械挖溝的方式，進行密封壓膜溝的開挖，而后鋪設密封膜，鋪設順序為一層無紡土工布、二層密封膜、一層無紡土工布。鋪設完成后，要采用粘土材料進行密封溝的回填。對射流泵試運檢查完成后安裝真空泵，濾管連接牢固后接通電源。在膜下真空度為80KPa時，檢查是否漏氣，并將抽氣穩(wěn)定，進行穩(wěn)定抽真空7至10d后，上層鋪設30cm厚度的砂墊層。砂墊層鋪設后要檢查是否存在漏氣，同時在監(jiān)測人員的指導下分層碾壓加上堆載為設計高程。繼續(xù)抽氣直到沉降穩(wěn)定，抽氣停止后要進行效果檢驗。
3．結(jié)語
公路橋梁的軟基處理是一項復雜的工程，施工中需要結(jié)合軟基具體類型，進行施工方式的合理選擇。軟基處理過程中要認真觀察、嚴格測試，加強質(zhì)量的檢驗和控制，合理利用施工工藝，提升軟基處理效果，提高軟基承載能力，確保施工后公路的穩(wěn)定，保障行車安全。
參考文獻：
[1] 丁學軍 廖輝 郭永發(fā)Ding Xuejun Liao Hui Guo Yongfa塑料排水板處理軟基山體填筑施工監(jiān)測分析 [期刊論文] 《施工技術》 ISTIC PKU 2010年2期
關鍵詞：樁基，負摩阻力，橋梁工程
1.負摩阻力概述
一般情況下,施加于豎直樁上的垂直外荷載,將通過樁壁與土的相互作用傳至樁周土和樁尖土上, 樁壁和樁周土的相對位移則會產(chǎn)生摩阻力。作用于樁側(cè)的摩阻力的方向取決于樁和其周圍地基土的相對位移情況。如果樁的沉降大于地基土的沉降時,地基土對樁側(cè)表面就會產(chǎn)生向上作用的摩擦阻力,這個力對樁起支承作用,稱為正表面摩阻力;反之,當?shù)鼗恋某两荡笥跇兜某两?包括樁身壓縮及樁尖下沉)時,則樁側(cè)土相對于樁向下移動,壓縮的地基土對樁側(cè)表面產(chǎn)生向下作用的摩擦阻力,這個力就稱之為負摩阻力。樁基負摩阻力是樁周土產(chǎn)生相對于相應深度樁截面向下位移時作用于樁身的向下的力, 因而在樁身分布負摩阻力的所有情況中,一般存在中性點,即該深度樁土相對位移為零、樁身摩阻力為零,另有沿樁身全為負摩阻力的情況, 這種情況一般講的是樁穿透濕陷性黃土層后隨即落在幾乎不壓縮的持力層,如卵石和基巖等。
2.負摩阻力的產(chǎn)生
在樁周圍的土層相對于樁側(cè)作向下的位移時, 土產(chǎn)生于樁側(cè)的摩阻力方向向下,稱為負摩阻力,而正摩阻力正好相反,方向向上。負摩阻力產(chǎn)生的原因很多, 主要有大面積堆載使樁周土層壓密固結(jié)下沉; 位于樁周的欠固結(jié)軟粘土或新近填土在其自重作用下產(chǎn)生新的固結(jié);自重濕陷性黃土浸水后產(chǎn)生濕陷;砂土液化后和凍土融化而發(fā)生下沉時也會對樁基產(chǎn)生負摩擦力;靈敏度較高的飽和粘性土,受打樁等施工擾動(振動、擠壓、推移)影響,附加超靜孔隙水壓力增加,軟土觸變增強,后又產(chǎn)生新的固結(jié)下沉;在正常固結(jié)或輕微超固結(jié)的軟粘土地區(qū), 由于抽取地下水或深基坑開挖降水等原因引起地下水位全面降低,致使土的有效應力增加,同時產(chǎn)生大面積的地面沉降;大面積軟土地區(qū)打入擠土樁,使原來地面雍高,樁土間土內(nèi)總應力和孔隙水壓力都普遍增高, 隨后這部分樁間土的固結(jié)引起土相對于樁體的下沉等方面的原因。
3.負摩阻力的特性
土體在重力和附加應力的作用下發(fā)生沉降, 土體的沉降是隨著時間的變化而增加并逐漸趨于穩(wěn)定。樁體的沉降量與樁身的彈性壓縮變形,以及樁尖處土體的沉降有關。一般來說,樁體下沉要比土體固結(jié)沉降快,樁體下沉趨于穩(wěn)定的時間要比土體沉降穩(wěn)定的時間短。因此,樁體在很短的時間內(nèi)有一定的沉降量,這時土體的固結(jié)沉降發(fā)生很慢,隨后樁體的下沉趨于穩(wěn)定,但土體的沉降還在繼續(xù),當土體的沉降量大于樁體的下沉量時, 土體便對樁體有向下的作用力, 即負摩阻力產(chǎn)生。。最后,土體沉降穩(wěn)定時,負摩阻力趨于穩(wěn)定,中性點也趨于穩(wěn)定。負摩阻力的發(fā)生發(fā)展的過程是樁與土的沉降相互協(xié)調(diào)的過程,當樁土相對沉降穩(wěn)定時,也即負摩阻力穩(wěn)定時,在樁頂處負摩阻力為零,隨著樁深的增大,負摩阻力也逐漸增大,直到其最大值并開始減小,最后在中性點位置達到最小值零。對于摩擦型樁基, 當出現(xiàn)負摩阻力對基樁施加下拉荷載時隨之引起沉降。樁基沉降土出現(xiàn),土對樁的相對位移便減小,由于持力層壓縮性較大,負摩阻力便降低,直至轉(zhuǎn)化為零,因此一般情況下,對摩擦型樁基可近似視為中性點(理論中性點)以上側(cè)阻力為零計算樁基承載力。對于端承型樁基,由于其樁端持力層較堅硬,受負摩阻力引起下拉荷載后不致產(chǎn)生沉降或沉降較小, 此時負摩阻力長期作用于樁身中性點以上側(cè)表面。因此,應計算中性點以上負摩阻力形成的下拉荷載,并以下拉荷載作為外荷載的一部分驗算其承載力。。
負摩阻力的大小受樁側(cè)和樁底土層的強度、變形性質(zhì)、應力歷史,地面堆載的強度、面積,歷時,地下水的降低幅度、面積、歷時,樁的類型、尺寸、設置方法, 外界條件(堆載、降水、浸水等)變化與樁設置時間的先后關系等因素的影響,且具有時間效應。樁側(cè)土與樁的粘著力和樁表面負摩阻力的大小取決于土的抗剪強度, 地基土的沉降速率越大,負摩阻力值亦越大。這是由于負摩阻力實質(zhì)上是土的抗剪強度,而它是隨剪切速率提高而增大的。同時,負摩阻力的發(fā)生和發(fā)展經(jīng)歷著一個緩慢的時間過程,這是由軟土的固結(jié)沉降特性決定的。這一過程的長短取決于樁側(cè)土固結(jié)完成的時間和樁身沉降完成的時間,固結(jié)土層越厚,滲透性越低,負摩阻力達到峰值所需時間越長。一般初期發(fā)展較快,而達穩(wěn)定值卻很慢,固結(jié)土層越厚,時間過程越長。當樁底持力層的強度越大時,負摩阻力越大;當樁周土體較松散或大面積堆載,降低水位等時,負摩阻力要比沒有這些影響因素作用時大;當樁側(cè)的表面積較大時,負摩阻力也大;當群樁較密時,負摩阻力也大。
4.負摩阻力的防治措施
負摩阻力產(chǎn)生于施工階段和使用階段, 所以負摩阻力的防治應分別在這兩個階段進行。施工階段負摩阻力的防治尤其關鍵,這個階段能有效的防止負摩阻力的產(chǎn)生, 最大限度的減少負摩阻力對基礎的危害。在現(xiàn)場施工中常采取以下措施以避免和減少施工過程中可能出現(xiàn)的負摩阻力。
(1)場地平整形成較厚的回填土,回填土的固結(jié)將對樁產(chǎn)生負摩阻力,應對回填土進行壓密,密實度可按建筑物荷載而定;
(2)橋梁樁基影響范圍內(nèi)存在欠固結(jié)的軟弱壓縮土層時,可采用換土或打砂樁等方法進行地基處理, 避免地面堆載引起壓縮土層下沉量大于樁身的下沉量而產(chǎn)生負摩阻力;
(3)大面積地面堆載的場地,增設保護樁以減少樁周土層重固結(jié)產(chǎn)生的負摩阻力;
(4)對有大量地表水向下滲流和場地地下水大量抽降,且又采用樁基礎的建筑物, 其地面應設置良好的排水設施以及采取有效措施處理抽水后形成的土層下沉(如增加支承樁);
(5)確定樁存在負摩阻力后,應通過計算取得負摩阻力值,利用正、負摩阻力的極限平衡條件,采取適當?shù)拇胧?如加長樁尖進入持力層的厚度,增大正阻擦力以抵消樁的負摩阻力;
(6)計算出樁的中性點,在中性點上段涂刷強而耐久的防護涂料,減少樁的負摩阻力。
5.結(jié)語
負摩阻力問題從被人們認識提出到今天, 仍然是工程界的一大熱點難題。。雖然己經(jīng)創(chuàng)造了防治和克服負摩阻力的方法,但是對其研究及計算都停留在經(jīng)驗上,一些理論因為過于繁瑣、復雜在實際應用時往往產(chǎn)生不便, 所以對負摩阻力的研究仍然需要本專業(yè)人員的進一步努力。
【參考文獻】
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