城市干道软土地基加固实例

1、城市干道软土地基加固实例一、概论本文讨论的软弱土路基加固补强施工技术， 仅限于静动力排 水固结技术。1. 动力固结法常用的动力固结法， 包括重锤夯实法、 振动挤密法和机械压 实法。动力固结法加固地基的机理基本都是利用各种动荷载或反 复振动荷载使土体原有结构的破坏， 土粒重新排列， 最后达到一 个较为密实、稳定的新结构。对于非饱和土（包括各种垃圾土、废弃物等），动荷载施加 后将这些材料的元有结构解体， 孔隙中的气体溢出， 从而达到加 固目的。 对颗粒较粗的地基加固效果尤为显著， 只要控制好最佳 含水量与相适应的能量，一般均会获得成功。2. 静力排水固结法沿海及湖滨地区， 广泛分布着海相、 湖相以

2、及河相沉积的软 弱黏性土层。这种土的特点是含水量大、压缩性高、强度低、透 水性差且不少情况埋藏深厚。由于其压缩性高、透水性差，在建 筑物荷载作用下会产生相当大的沉降和沉降差， 有可能影响建筑 物的正常使用。另外，由于其强度低，地基承载力和稳定性不能 满足工程要求。因此，这种地基通常需要采用处理措施，静力排 水固结法就是处理软弱土地基的有效方法之一。按照使用目的，排水固结法可以解决以下两个问题（ 1） 沉降问题，使地基的沉降在加载预压期间大部分或基 本完成，使建筑物在使用期间不产生不利的沉降和沉降差。（2） 稳定问题，加速地基土的抗剪强度的增长，从而提高 地基的承载力和稳定性。3. 静动力排水固

3、结法静动力排水固结法是在传统的强夯 （动力固结） 法和堆载预 压及排水固结法基础上发展起来的， 它利用强夯法 （动力固结法） 的夯击机具与排水固结法中排水体系进行软黏土地基处理。 静动 力排水固结法是近年来发展起来的一种软土地基处理新技术、 具 有处理质量好、投资低、工期短的显著特点，对于淤泥与淤泥土 的处理，优势尤其显著。为了解静动力排水固结法的加固机理， 首先简要介绍软黏土 的性质以及强夯法与堆载预压法的加固机理与应用范围。软黏土是软弱黏性土的简称， 土的类别多为淤泥， 淤泥质黏 性土，淤泥质粉土。软黏土的基本特点可以归结为：天然软土 一般具有天然含水量高，一般在40%-120%之间；压缩

4、系数a1-2 在0.5-5.0MPa-1 一般在1.0-3.0之间，渗透系数大部分在10-9 10-7cm/s之间，在荷载作用下固结很慢，强度不易提高；抗 剪强度低；天然软土具有显著的结构性等特点。目前动力固结法及静力排水固结法均已成为比较成熟的地 基加固技术， 但由上述知仍各有许多不足之处， 如单纯的强夯法（动力固结法）加固软黏土地基引起孔隙水压力的增长不能及时 消散，很容易形成橡皮土；而静力排水固结法要使用繁杂的加压 系统，而且排水固结法在很大程度上会影响工期，对经济飞速发展的今天来说，这是一个明显的弱点。人们结合软土的工程特性， 在保留动力固结法经济、 快捷等 特点的同时，着手于改进传统

5、的强夯法（动力固结法）和静力排 水固结法。静动力排水固结法通过设置水平排水体系（挖设盲沟，在盲沟交汇处设集水井；地表铺设一定厚度的砂垫），并设置竖向排 水体系（插设塑料排水板），土地层在适量的静（覆盖）力、变 化的动力荷载及其持续的后效力（动力残余力，即动力作用后， 在软弱土层上的土体静态覆盖力下仍保持的残余力，该残余力对促进软弱土体的排水固结作用必不可少且十分重要）的超载作用下，多次发生孔隙压力的升降，快速排水体系将孔隙水不断排出， 土的抗剪强度就不断提高， 孔隙比也逐步减小，施工后沉降大大 降低，地基土成为超固结土，从而达到了软基回固的目的。静动力排水固结法工期短、 造价低，既弥补了传统单

6、纯的强 夯法不适合加固饱和软黏土地基的不足， 克服了其不能有效排除 软土中高压孔隙水的缺点， 加速了孔隙水的消散，改变了软黏土 的渗透性，同时与静力排水固结法相比又简化了排水固结中繁杂 的加压系统，并在施工时间内大部分或基本完成主固结沉降，大大减小了次固结沉降，缩短了工期，有效提高地基承载力，节省工程投资对于软土地基的处理， 实践证明静动力排水固结法是一种有 效的加固方法。 该法强调通过信息化施工， 进行施工质量的过程 控制、处理平面内的点控制（便于减小差异沉降）。工程实践表 明：这种方法已经在很多个工程中得到成功的应用， 并即将在重 大工程项目中推广应用。二、工程实例1、背景资料湛江市XX路

7、 K9+962.072K9+130路段拟建为城市主干 道，路段长167.928m,软基处理宽度68.5m,总面积11503.068?0。 路段原表层为耕植土，0.81.6m，平均厚度1.2m;下卧淤泥土层，2.77.1m,平均深度5.3m;其下为淤泥质粉细砂或粉质黏 土层。该路段于 2013 年 7 月 2 日已完成袋装砂井施工, 7 月 15 日进行路基填土；预压土填高至约2m后数天便发生淤泥质土侧向挤出,并在施工区表面（位于前进方向左侧部分辅道人行道） 上出现开裂。该路段处于 220KV走廊下，据现场观察，高压线与 现地面最短距离约 8m。水文地质情况： 场地地貌单元属三角洲冲积平原, 土

8、层从上 至下为：（1） 耕植土,湿、软塑,层厚 0.70-1.30m ,平均 2.57m。（2）海冲积土,包括淤泥质土,饱和、软塑,局部流塑,层厚 0.80-7.10m，平均 4.30m,含水量=80.9%-83.2%，平均82.0%，孔隙比=2.1882.338，平均2.275，标贯击数 N=0.91.7 击，平均 1.0 击；淤泥质粉细砂：含大量淤泥，局部含大量 贝壳，饱和、松散，层厚1.907.10m,平均5.03m；粉质黏土： 局部含较多石英砾， 局部土体细腻， 湿、软塑，层厚 2.10 4.90m， 平均3.03m，标贯击数 N=7.98.9击，平均8.5击，中砂：一 般含大量粉黏粒

9、，局部黏性土薄层，饱和、松散，平均 0.90m； （3）残积土，粉质黏土：含较多砂铄，湿、硬塑，层厚1.708.35m,平均4.55m,标贯击数N=25.428.1击。白垩系沉积岩， 岩性为砾岩，强风化岩带：局部夹弱风化岩块， 层厚 2.305.30m， 平均3.56m，标贯击数 N=51.2113.5击，平均击数 73.8击。地下水静止水位埋深为 0.803.20m,地下水类型主要为第 四系孔隙水,基岩裂缝水。软基处理技术：使用期内，最大工后沉降w 300mm差异沉降w 1%交 工面地基承载力特征值ak 120kPa；交工面下800mm内密实度不小于95%其他碾压土层密实度不小于 90%道路

10、等级： 城市 I 级主干道。2、地基加固补强 鉴于由于该施工现场条件的限制等实际情况,经分析比较, 采用静动力排水固结法, 动力荷载为振动碾压机振动。 主要工艺 为：1）分层填土,并在整个填筑土厚度中间位置铺设一层石 粉（约50cm厚）；各土层铺设厚度不超过 30cm,分层重力碾压（碾压机不小于 16t ）至交工面高程。（ 2）将铺设的中粗砂按要求振动压实（采用垂直振动碾压 机，砂垫层上部50cm密实度要求达到90%，部分砂体将沉入 淤泥土中,加上抽、排水作用,使得上部淤泥土体性质得到直接 改善（约2-3m）;间隔10-15d再进入下一道工序；（ 3 ）设置盲沟、集水井：在整个路基施工过程中及

11、时排水, 使淤泥软土加快固结, 并从根本上消除软土整体破坏造成侧向挤 压的可能性；（4 ）清除淤泥土层以上土体（耕值土清除20cm后推平，其他符合质量要求的土将可用于回填）,边清边填中粗砂,平均厚 度约1.0m （局部位置可视条件变化作适当调整）；3、施工监测及检测（ 1 ）目的： 直接指导软基处理信息化施工, 并作为设计及施工调整依 据，确保工程质量，创优质工程；评价软基处理加固效果，为 工程质量控制提供科学依据。（ 2）主要内容与要求： 横向位移测试； 沉降观测： 它是了解固结过程、 判定加固效果的最直接方 法之一；共设置 3 个断面,施工期间每天进行监测,平均每天 1 次（施工至附近时, 应多次） ,施工后一个月内每星期监测一次；沉降观测数据要求不低于二等水准观测