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文档简介

软土工程特性和软土地基设计1.本文概述软土,作为一种特殊类型的土壤,因其高含水量、低强度、高压缩性和较差的渗透性等特性,在土木工程中尤其是地基工程中表现出独特的工程特性。软土地基的设计和处理,是确保工程结构稳定性和耐久性的关键因素。本文旨在深入探讨软土的工程特性,以及在此基础上如何进行有效的软土地基设计。文章首先介绍了软土的定义、分类及其在世界各地的分布情况,分析了软土的主要物理和力学特性,如含水量、孔隙比、压缩性、抗剪强度等。接着,本文探讨了软土地基设计中需要考虑的主要因素,包括地基承载力、沉降控制和稳定性分析等。文章还详细讨论了软土地基处理方法,包括预压法、置换法、深层搅拌法等,并分析了各种方法的适用性和效果。本文的重点在于结合具体工程案例,分析软土地基设计的实际应用,探讨在不同工程环境和条件下,如何选择和优化地基设计方案。通过这些案例分析,本文旨在为工程师和研究人员在软土地基设计领域提供理论指导和实践参考。2.软土的物理和力学特性软土是一种特殊的土壤类型,其物理和力学特性对土体的工程行为具有显著影响。在软土工程中,了解和掌握这些特性至关重要,因为它们直接决定了地基的稳定性、承载能力和变形行为。物理特性方面,软土通常具有高含水量、高孔隙比和低密度等特点。高含水量使得软土在受到外力作用时容易发生流动和变形,而高孔隙比则表明土体中存在着大量的空隙,这些空隙在受力过程中可能成为应力集中的区域,导致土体的破坏。低密度则意味着软土的压实性较差,难以形成稳定的土体结构。在力学特性方面,软土通常表现出低强度、低模量和高压缩性等特点。低强度使得软土在受到外力作用时容易发生破坏,而低模量则意味着土体在受力后容易发生较大的变形。高压缩性则表明软土在受到垂直压力时容易发生较大的压缩变形,这种变形可能会导致地基的不均匀沉降和建筑物的变形。软土还具有明显的流变性,即在长期荷载作用下会发生蠕变和应力松弛等现象。蠕变是指土体在恒定应力作用下随时间发生的持续变形,而应力松弛则是指土体在恒定应变条件下应力随时间逐渐减小的现象。这些流变性特性对软土地基的长期稳定性具有重要影响。软土的物理和力学特性使得其在工程实践中具有较大的挑战性和复杂性。在软土地基设计和施工中,需要充分考虑这些特性,并采取相应的工程措施来确保地基的稳定性和承载能力。3.软土地基的设计挑战软土地基的设计和工程处理是一个复杂且具有挑战性的领域,这主要是因为软土的物理和力学特性通常对建筑结构和基础设施的稳定性构成威胁。本节将探讨软土地基设计的主要挑战,包括地基沉降、土体稳定性、循环荷载作用下的性能以及施工过程中的技术难题。地基沉降是软土地基设计中最常见的问题之一。由于软土的高含水量、低强度和压缩性,建筑物或结构物的重量可能导致地基产生不均匀沉降,从而引起结构损坏或功能失效。设计时必须准确预测地基沉降量,并采取措施来控制或减少沉降。常用的方法包括预压加固、深层搅拌、排水板加固等。软土通常具有较低的剪切强度,这可能导致地基失稳,尤其是在斜坡或不稳定的地形上。设计时需要评估土体的抗剪强度,并采取适当的措施来提高地基的稳定性。这可能包括使用挡土墙、地基加固、排水系统或抗滑桩等。对于承受重复荷载的基础设施,如道路、铁路和机场跑道,软土地基在循环荷载作用下的性能是一个重要考虑因素。循环荷载可能导致软土的累积变形,甚至引起液化。设计时需要考虑循环荷载对软土地基长期性能的影响,并采取相应的设计和加固措施。软土地基的施工通常面临许多技术挑战。例如,软土的高流动性和低强度使得挖掘和支撑工作变得复杂和危险。软土地区的地下水位通常较高,需要有效的排水和降水措施。施工过程中的技术难题需要通过精心设计的施工方案和严格的质量控制来解决。软土地基的设计挑战涉及地基沉降、土体稳定性、循环荷载作用下的性能和施工过程中的技术难题。解决这些挑战需要综合考虑地质条件、结构要求、施工技术和经济因素,以制定有效的地基设计方案。4.软土地基处理技术在软土工程中,地基处理是一个至关重要的环节。软土地基由于其独特的物理和力学特性,如高含水量、低强度、高压缩性和较差的渗透性,往往需要进行特殊处理以提高其承载能力和稳定性。本节将探讨几种常见的软土地基处理技术,并分析它们在实践中的应用和效果。地基加固技术主要包括预压加固、深层搅拌法、排水固结法等。预压加固是通过在地面上施加预应力,使软土层提前固结,提高其承载能力。深层搅拌法则通过在地基深处注入固化剂,如水泥或石灰,与软土混合,形成坚固的土体。排水固结法则通过设置排水系统,加速软土中的水分排出,促进土体的固结。地基置换技术包括砂桩置换、碎石桩置换等。这些技术通过在软土地基中打入砂桩或碎石桩,形成一个人工加固层,以提高地基的承载能力和减小沉降。这些桩体能够有效地分散荷载,减少软土的压缩和变形。地基隔离技术主要包括使用土工合成材料和隔离层。土工合成材料如土工布、土工网等,可以用于隔离软土和上部结构,防止软土的流动和渗透。隔离层则是通过铺设一层坚固的材料,如混凝土或沥青,来隔离软土地基和上部结构,提高整体的稳定性。地基排水技术主要通过设置排水系统,如垂直排水板、水平排水层等,来加速软土中的水分排出,从而提高土体的固结速度和强度。这些排水系统可以有效地降低软土的含水量,改善其工程特性。软土地基处理技术的选择和应用需要根据具体的工程条件、地质环境和经济效益进行综合考虑。合理地选择和应用这些技术,可以有效地改善软土地基的工程特性,确保工程的安全和稳定。未来的研究和实践将继续探索更高效、经济的软土地基处理方法,以应对不断变化的工程挑战。5.软土地基设计的现代方法随着科技的不断进步和工程实践的深入,软土地基设计的方法也在不断更新和完善。现代软土地基设计更加注重科学性、系统性和实践性,旨在提高工程的安全性、经济性和耐久性。现代软土地基设计的一个显著特点是更加注重现场勘察和试验。通过对地质环境、水文条件、土壤性质等进行详细勘察,结合室内试验和原位测试,获取准确的地质资料和土壤参数,为软土地基设计提供可靠的依据。现代设计方法强调整体分析和综合评估。通过采用数值分析、有限元法、边界元法等先进的计算手段,对软土地基的应力、变形、稳定性等进行全面分析,并结合工程经验和实践数据,进行综合评估和优化设计。现代软土地基设计还注重新材料和新技术的应用。例如,采用高强度、高模量的复合材料作为地基加固材料,提高地基的承载能力和稳定性利用地基处理技术,如注浆加固、桩基加固等,改善土壤的物理力学性质,提高地基的整体性能。现代软土地基设计还强调可持续发展和环境保护。在设计过程中,注重减少对自然环境的破坏和影响,采用环保材料和绿色施工技术,促进工程与环境的和谐共生。现代软土地基设计更加注重科学性、系统性和实践性,通过采用先进的勘察手段、计算方法和新材料新技术,不断提高软土地基设计的安全性和经济性,为工程建设提供有力保障。6.软土地基设计的实际应用案例在实际工程实践中,软土地基的设计和施工是一个复杂且具有挑战性的任务。本节将通过几个具体的案例,展示软土地基设计的实际应用及其重要性。在该项目中,建筑场地位于沿海软土地区,地下水位高,土层主要由饱和软黏土组成。地基设计面临的主要挑战是软土的高压缩性和低承载力。为了解决这个问题,工程师采用了预制桩基础。预制桩通过打入硬土层或岩石层来提供足够的支撑力。为了减少沉降,采用了排水固结法,包括预压加载和垂直排水系统。这个案例显示了在软土地基上建造高层建筑时,合理的基础设计和地基加固技术的必要性。该大桥横跨一片广泛分布的软土区域。由于软土的流动性和低强度,桥梁基础设计需要特别注意。设计团队采用了大直径钻孔灌注桩,这些桩穿透软土层,达到下方更坚硬的土层。还采用了地下连续墙来防止土体侧向流动。这个案例突出了在软土地基上进行大型基础设施建设时,地基稳定性和长期耐久性的重要性。该工业园区位于软土地区,地面不均匀沉降问题严重影响了工业设备的正常运行。为了解决这个问题,采用了深层搅拌法(DCM)进行地基加固。DCM通过将固化剂注入软土中,提高土体的强度和稳定性。还采用了地面预压技术,以加速软土的固结过程。这个案例说明了在软土地基上进行工业活动时,地基加固和沉降控制的重要性。这些案例表明,软土地基设计不仅需要深入理解软土的工程特性,还需要运用恰当的地基处理和加固技术。通过综合考虑地质条件、工程需求和施工技术,可以有效解决软土地基带来的挑战,确保工程的安全、稳定和经济效益。7.结论本文通过对软土的工程特性和软土地基设计进行了全面的分析和研究,得出以下几个主要软土特性分析:软土由于其高含水量、低强度和高度压缩性,对地基工程提出了特殊的挑战。研究表明,软土的这些特性受多种因素影响,包括土层的组成、沉积历史和地下水位等。地基设计方法:在软土地基上设计和建造结构物需要综合考虑多种因素。本文介绍了几种有效的地基处理方法,包括预压加固、深层搅拌和桩基等。这些方法能够显著提高软土地基的承载能力和稳定性。案例分析:通过分析不同地区软土地基的设计实例,本文展示了这些设计方法在实际工程中的应用效果。案例研究表明,合理的设计和施工技术能够有效克服软土地基带来的问题。未来研究方向:尽管已有许多成功的软土地基设计案例,但仍存在一些挑战和未解决的问题。未来的研究需要集中在改进现有技术、开发新的地基处理方法以及更精确的土体特性评估技术上。软土工程特性和软土地基设计是一个复杂而关键的问题,对建筑安全和经济效益有着重大影响。通过深入理解软土的工程特性,结合科学的地基设计方法,可以有效应对软土地基带来的挑战,为未来的工程实践提供指导。这个结论段落在总结文章主要观点的同时,也指出了未来研究的方向,为读者提供了深入思考的空间。参考资料:随着社会经济的发展,各种大型基础设施如高速公路、铁路、桥梁等不断兴起,而这些工程的建设往往离不开一个重要的基础——地基。地基的稳定性直接关系到上部结构的安全与使用性能。在工程实践中,经常会遇到软土地基,这类地基由于其特殊的物理和力学性质,给工程建设带来了很大的挑战。对软土地基的处理成为了工程建设中一个重要的环节。软土地基主要由淤泥、淤泥质土、粉土、砂土等松软土层构成,具有含水量高、压缩性大、透水性差、强度低等特点。这些特点使得软土地基在承受荷载时,容易发生变形和沉降,对工程的安全性和稳定性产生严重影响。针对软土地基的特殊性质,工程实践中常常采用以下几种方法进行处理:换填法:将表层软土换填为强度高、透水性好的材料,如砂砾、碎石等,以提高地基的承载能力。排水固结法:通过在地基中设置排水通道,排除土体中的多余水分,同时施加预压荷载,使土体逐渐固结,提高地基强度。振密法:通过振动或挤密的方法,使土体变得更加密实,从而提高地基的承载能力和稳定性。化学加固法:利用化学材料如水泥、石灰等与土体进行反应,生成胶结物质,使土体得到加固。在毕业论文的写作过程中,我们首先对软土地基的相关文献进行了梳理和分析,了解了目前的研究现状和存在的问题。接着,我们对软土地基的特性进行了深入的研究,探讨了其形成机理和变化规律。在此基础上,我们针对不同的处理方法进行了实验研究,对比了各种方法的优缺点和适用范围。我们结合实验结果,对软土地基的处理方法进行了优化和改进,提出了一些新的思路和方法。本文以“软土地基毕业论文”为主题,对软土地基的特性和处理方法进行了深入的研究和分析。通过实验和理论推导,我们发现换填法、排水固结法、振密法和化学加固法等处理方法在软土地基处理中都有其适用范围和局限性。针对这些问题,我们提出了一些新的处理方法,如强夯法、高压喷射注浆法等,这些方法具有施工简便、处理效果显著等优点,为软土地基的处理提供了新的思路和方向。虽然我们在软土地基处理方面取得了一些成果,但仍有许多问题需要进一步研究和探讨。我们需要进一步深入研究软土地基的形成机理和变化规律,以便更好地理解和掌握其特性。我们需要对现有的处理方法进行进一步的优化和改进,提高处理效果和经济效益。我们需要开展更多的实验和现场试验,验证新方法的可行性和有效性,为工程建设提供更加可靠的技术支持。软土【softsoil】一般是指天然含水量大、压缩性高、承载力低和抗剪强度很低的呈软塑~流塑状态的黏性土。软土是一类土的总称,并非指某一种特定的土,工程上常将软土细分为软黏性土、淤泥质土、淤泥、泥炭质土和泥炭等。具有天然含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特点。软土主要是由天然含水量大、压缩性高、承载能力低的淤泥沉积物及少量腐殖质所组成的土。对淤泥的解释是,在静水或缓慢的流水环境中沉积并含有机质的细粒土,其天然含水量大于液限,天然孔隙比大于5;当天然孔隙比小于5而大于0时称为淤泥质土。对于泥碳的解释是,喜水植物遗体在缺氧条件下,经缓慢分解而形成的泥沼覆盖层。其特点是持水性大,密度较小。(1)软土颜色多为灰绿、灰黑色,手摸有滑腻感,能染指,有机质含量高时,有腥臭味;(2)软土的粒度成分主要为黏粒及粉粒,黏粒含量高达60%~70%。(3)软土的矿物成分,除粉粒中的石英、长石、云母外,黏粒中的黏土矿物主受是伊利石,高岭石次之二软土中常有一定量的有机质,可高达8%~9%(4)软土具有典型的海绵状或蜂窝状结构,这是造成软土孔隙比大、含水率高、透水性小、压缩性大、强度低的主要原因之一;(5)软土常具有层理构造,软土和薄层的粉砂、泥炭层等相互交替沉积,或孥透镜体相间形成性质复杂的土体;(6)松软土由于形成于长期饱水作用而有别于典型软土.其特征与软土较为接近,但其含水量、力学性质明显低于软土。我国软土分布广泛,主要位于沿海、平原地带、内陆湖盆、洼地及河流两岸地带,沿海、平原地带软土多位于大河下游入海三角洲或冲积平原处,如长汀、珠江三角洲地带,塘沽、温卅I、闽江口平原等地带;内陆湖盆、洼地则以洞庭湖、洪泽湖、久湖、滇池等地为代表;山问盆地及河流中下游两岸漫滩、阶地、废弃河道等处也常有软土分布;沼泽地带则分仿着富含有机质的软土和泥炭。我国东南沿海自连云港至广州湾几乎都有软土分布,其厚度大体自此向南变薄,由40m至5~10m沿海沉积的软土又可按沉积部位分为四种,(1)滨海相:受波浪、岸流影响,软土中常含砂粒,有机质较少,结构疏松,透水性稍强,如天津塘沽、浙江温州软土;(2)泻湖相:软土颗粒微细、孔隙比大,强度低,分布广泛。常形成海滨平原,如宁波软土;(3)溺谷相:呈窄带状分布,范围小于泻湖相,结构疏松,孔隙比大,强度很低,如闽江口软土;(4)三角洲相:在河流与海潮复杂交替作用下,软土层常与薄层的中、细砂交错沉积。软土多为灰蓝至绿蓝色,颜色较深,厚度一般在10m左右,常含粉砂层、黏土层及透镜体状泥炭层。软土一般呈带状分布于河流中、下游漫滩及阶地上,这些地带常是漫滩宽阔、河岔较多、河曲发育,软土沉积交错复杂,透镜体较多,厚度不大,一般小于10m。沼泽软土颜色深,多为黄褐色、褐色至黑色。主要成分为泥炭,并含有一定数量的机械沉积物和化学沉积物。山间沟谷盆地型是松软土的主要成因分布类型。本类型软土主要分布在水量充沛的内陆山间盆地和沟谷平缓区域,由原有泥质岩风化的黏土物质长期饱水浸泡软化而形成,分布因受地影响较分散。2022年9月,国家铁路局发布《铁路工程特殊岩土勘察规程》(TB10038-2022)。该规程新增了红黏土、污染土、硅藻岩(土)等特殊岩土类型,细化了黄土、软土、膨胀土、膨胀岩等特殊岩土地质选线、勘探测试、场地评价等有关要求。我国公路行业规范对软土地基的定义是指强度低,压缩量较高的软弱土层,多数含有一定的有机物质。由于软土强度低,沉隐量大,往往给道路工程带来很大的危害,如处理不当,会给公路的施工和使用造成很大影响。日本高等级公路设计规范将其定义为:主要由粘土和粉土等细微颗粒含量多的松软土、孔隙大的有机质土、泥炭以及松散砂等土层构成。地下水位高,其上的填方及构造物稳定性差且发生沉降的地基。日本规范还对软土地基做了分类,提出了类型概略判断标准。在给出软土地基定义时指出:软土地基不能简单地只按地基条件确定,因填方形状及施工状况而异,有必要在充分研究填方及构造物的种类、形式、规模、地基特性的基础上,判断是否应按软土地基处理。软土是指滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土。具有天然含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特点。高压缩性:软土由于孔隙比大于1,含水量大,容重较小,且土中含大量微生物、腐植质和可燃气体,故压缩性高,且长期不易达到稳定。在其它相同条件下,软土的塑限值愈大,压缩性亦愈高。透水性低:软土的透水性能很低,垂直层面几乎是不透水的,对排水固结不利,反映在建筑物沉降延续时间长。同时,在加荷初期,常出现较高的孔隙水压力,影响地基的强度。触变性:软土是絮凝状的结构性沉积物,当原状土未受破坏时常具一定的结构强度,但一经扰动,结构破坏,强度迅速降低或很快变成稀释状态。软土的这一性质称触变性。所以软土地基受振动荷载后,易产生侧向滑动、沉降及其底面两侧挤出等现象。流变性:是指在一定的荷载持续作用下,土的变形随时间而增长的特性。使其长期强度远小于瞬时强度。这对边坡、堤岸、码头等稳定性很不利。用一般剪切试验求得抗剪强度值,应加适当的安全系数。不均匀性:软土层中因夹粉细砂透镜体,在平面及垂直方向上呈明显差异性,易产生建筑物地基的不均匀沉降。软土地基的性质因地而异,因层而异,不可预见性大。在设计、施工过程中,稍有疏忽就会出现质量事故,常见的事故有:(1)勘察设计不详细或不准确,导致对应该作软基处理的地段未作处理设计,此类工例不少,在施工中经常会出现这种现象。(2)已知是软土地基,但是未做好软土地基处理,造成路堤失稳或危及线外建筑物。工例有:汕头磊口大桥引道.由于高填土引起线外土地隆起,民房受损.路基难以稳定,只好增加桥梁长度,建成后一段时间,仍然出现锥坡不均匀下沉,又做了处理,现已改建新桥。中山县附近的狮窖口桥,原设计是拱式桥跨,台背填土较高.由于高填土的推力作用和地基严重下沉,使桥台被推坏,拱体损伤,新路旁的老公路被挤移,将一条近10m宽的水沟填塞,路外厂房和民房受损,迫不得已改变桥型(原拱桥拆掉重建梁桥),增大桥长,降低路堤。(3)虽然作了软土地基处理,但是措施不力,施工不当造成路堤失稳。珠海南屏桥引道,虽然软土采用砂并结合分级加载预压处理,路堤填土高度7m,南岸砂井施工完成后,仅填土到5m高(第一级加载)时就发生破坏,北岸在第三级填土完成时发生破坏。填土完成也发生破坏。经开挖分析,原因是地质资料不准确,填土速度过快,后加的反压护道又阻塞了砂垫层的排水通道。最后采取了挖深边沟排水(挖边沟时,原路堤底有大量的水流出),用袋装砂井(原先的砂井是无袋砂井)和铺土工布进行修复。(4)堆料不当,未按规定分层填筑,填土过快,碾压不当,造成路堤失稳。新会虎坑、大洞桥的引道,原设计对软基都作了袋装砂并结合砂垫层加固处理,由于投资限制,大部分路段的处理被取消。在施工过程中,有几处路堤发生滑塌现象,通车后整个路段不均匀沉降明显。主要原因是堆料不当,未按规定分层填筑,也未作施工观测,填土过快,碾压不当。其填料采用开山石渣土,其中合有大块石,运料没有做到均匀卸土,合理分层,而是堆成厚层用强振碾压,使强度很低、灵敏度很高的软土地基受到破坏。末作加固处理但按规定施工的路段,虽然后来沉降较大,但没有发生破坏。(5)扰动“硬壳层”或填筑不当,使“硬壳层”遭受破坏,导致路堤失稳。软土地基上往往有一层强度比软土高的土层,被称为“硬壳层”。“硬壳层”可以起到承重和扩散应力作用,利用好“硬壳层”对于减少工程投资是有意义的。有的地区甚至认为,有“硬壳层”存在的软土地基,宁可不作软土地基特殊处理,充分利用“硬壳层”的扩散应力作用,采取预压措施,以保持填筑路堤的稳定。但若对“硬壳层”的勘察、利用工作做得不好,则达不到顶预想的效果。(6)由于台背填土使地基对结构物产生负摩阻力和纵向推挤作用,引起桥台发生变位以至损坏。在软土地基上的桥台,基础不论是用支承桩或是摩擦桩,由于台背填土引起软土层发生较大的沉降,对桥台及桩基础产生纵向推挤向河中方向和负摩擦力作用,轻则使桥台发生位移或下沉,重则损坏桥台危及桥墩,这种现象尤以轻型桥台为甚。此类现象出现不少给工程的进展和完工后的使用带来不利影响。主要问题是:台背填土引起桥台向桥跨方向发生水平变位;先做桥台,后做锥坡及台背填土;锥坡没有按设计图纸做足,台背填土时把轻型桥台推坏;由于负摩擦力作用,引起桥台下沉。该法是在工程建设之前用大于或等于设计荷载的填土荷载,促使地基提前固结沉降以提高地基的强度,减少工后沉降。当强度指标达到设计要求数值后,卸去荷载,修筑道路路面。经过堆压预处理后,地基一般不会再产生大的固结沉降。利用路堤填土作为堆载,成本较低。施工填筑时宜采用分层分级施加荷载,以控制加荷速率,避免地基发生剪切破坏,达到地基强度慢慢提高的效果。该法原理较成熟,施工简单,不需要特殊的施工机械和材料。由于该地区软土固结系数小,故软土的排水固结时间较长,因此工期较长。如施工时间允许,可单独使用;如工期紧,可结合其它方法一起使用。真空预压法是在需要加固的软土地基内设置砂井或塑料排水板,然后在地面铺设砂垫层,其上覆盖不透气的密封膜使其与大气隔绝,通过埋设于砂垫层中的吸水管道,用真空装置进行抽气,将膜内空气排出,因而在膜内外产生气压差,气压差即转变成作用于地基上的荷载,地基不会产生剪切破坏,这对软土地基是有利的。该方法不需要堆载,省去了加载和卸荷工序,缩短了预压时间,省去了大量堆载材料,所使用的设备及施工工艺均比较简单,无需大量的大型设备,便于大面积施工。该法是指在道路主路堤两侧,填筑一定宽度和高度的护道,以期达到路堤稳定的一种方法,它主要是起抗滑的平衡作用,使得抗滑力矩能克服滑动力矩。其高度一般为路堤填土高度的1/3~1/2。这种方法处理软土地基,对解决路基稳定是有效的。该法不需控制填土速率,可以机械化快速完成路基填筑,但利用该法处理地基,土方量大、占用土地多。水泥土搅拌桩是胶结法处理软土地基的一种,它利用水泥或石灰等材料作为固化剂的主剂,通过特制的深层搅拌机械,在地基深处将软土和固化剂(浆液或粉体)强制搅拌,利用固化剂与软土之间所产生的一系列物理、化学反应,使软土固结成具有整体性、水稳定性和一定强度的地基,以达到提高地基承载力、减少地基沉降量的目的。其地基应视为复合地基,桩土共同承担荷载。它具有施工速度快,设备轻便,便于移动,方法容易掌握,处理深度较大等优点。当软弱土层厚度不很大时,可将路基面以下处理范围内的软弱土层部分或全部挖除,然后换填强度较大的土或其它稳定性能好、无侵蚀性的材料(通常是渗水性好的砾料)称为换填或垫层法。此法处理的经济实用高度一般为2~3m,如果软弱土层厚度过大,则采用换填法会增加弃方与取土方量而增大工程成本。对于孔隙较大的地基及含水量在一定范围内的软弱粘性土地基,可采用重锤夯实或强夯。它的基本原理是:土层在巨大的冲击能作用下,土中产生很大的压力和冲击波,致使土体孔隙压缩,夯击点周围一定深度内产生裂隙良好的排水通道,使土中的孔隙水(气)顺利排出,土体迅速固结。强夯后地基承载力可得到一定的提高,压缩性可降低200%~1000%。对于沉降量不大的路堤,高路堤填土适当采用土工布垫隔,限制了软基和路基的侧向位移,增加了侧向约束,从而降低应力水平,加强了路基刚度与稳定性,提高了路基的水平横向排水,使荷载均布。采用土工布覆盖摊铺,既提高路基刚度,也使边坡受到维护,有利于排水,增加地基稳定性。在确定地基处理方法时,还要注意节约能源。注意环境保护,避免因为地基处理对地面水和地下水产生污染,避免振动噪音对周围环境产生不良影响等。通过在软土地基中加入水泥或其它化学材料,进行软土地基处理的方法称为化学加固法。适用于处理砂土、粉土、淤泥质粘土、粉质粘土、粘土和一般人工填土,也可以在处理裂隙岩体及已有构筑物地基加强中。水泥或其它化学材料注入土体后,与土体发生化学反应,吸收和挤出土中部分水与空气形成具有较高承载力的复合地基。硅化法:用水玻璃为主的混合溶液对软土进行化学加固的方法称为硅化法,借助于电的作用进行加固称为电硅化法。它的特点是加固作用快,工期短,但造价较高,不适用于渗透系数太小的土。旋喷桩:旋喷桩可分为粉体喷射桩、高压喷射注浆法等。对于强度低、压缩性高、排水性能较差的软土,采用灰土桩(水泥土桩、石灰土桩、二灰土桩等)与地基组成复合地基,大部分荷载由桩体承受,从而提高地基承载力,减少工后沉降。它的施工工艺比较复杂,需要配置专门的旋喷设备。利用粉喷桩施工造价较高,处理效果可靠,适用土层范围广。(1)采用静压注浆法进行加固,加固对象为松散填土层,粉质粘土不必再注浆加固。勘察报告中ZK6号孔对应的局部淤泥质土由于范围不大,施工中对以其为中心、直径3m范围内的注浆孔的底部2m(即淤泥部分)进行高压劈裂注浆处理。加固后的地基承载力要求达到140kPa。(2)注浆区已开挖到基底,注浆孔的深度要求钻穿填土层,深度介于1~4m,各孔采用分段注浆法,段长500,各孔每米水泥平均用量\U+2460区和\U+2461区介于75~150kg、\U+2462区和\U+2463区介于100~200kg,终止注浆的标准一是孔口返浆,且已达到设计要求的最少注浆量;二是孔口未返浆,但是注浆量已达到每米水泥用量的上限,三是虽然没有达到设计要求的最小注浆量,但孔口已返浆,且经现场验证确知所在地层较密实,可灌性确实最差。(3)灌注纯水泥浆,水灰比1:1(容重49)~75:1(容重为62),掺占水泥重量比例2%的早强剂CaCl。(4)由于填土层中存在较多的石块,成孔较困难,为了提高工效,静压注浆时采用机钻预成孔分段注浆法与击入式钢花管分段灌浆法相结合。钻孔灌浆法采用1∶1水泥浆循环护壁,自上而下每钻进1m预灌1次,终孔后再自下而上换用75∶1的水泥浆每50cm灌浆一次,花管灌浆法采用自下而上分段灌浆法,每50cm灌浆一次。(5)为了保证足够的上覆压力,在注浆前,要求先用5∶1水灰比的水泥浆(容重86)浇注基底表面,使表层约50cm范围得以固化(水泥用量约为50kg/m2)。(6)施工质量检验:1开挖检查表观质量:注浆孔1m直径范围内70%以上的空隙已充填浆液固结体,土质呈可塑以上状态。2重型动力触探试验;3承载力试验

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