软土地基论文范文

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鉴于淤泥质软土地基承载力低，压缩性大，透水性差，不易满足水工建筑物地基设计要求，故需进行处理。根据软土地基处理的原理和作用，江苏省阜宁县水利局在多年水利工程建设实践中，积累了几种简单易行、经济效益较高的淤泥土处理方法，现浅述如下：

1．桩基法

当淤土层较厚，难以大面积进行深处理时，对中小型水工建筑物，可采用打桩的办法进行加固处理。

①当淤土层厚度小于5m时，宜打砂桩或石灰桩，通过吸水和排水来挤密淤土，使其孔隙比小于1，以达到一般地基要求。

②当淤土层厚度在5～7m时，宜打预制桩至硬土层，作承载桩台。

③当淤土层厚度在7～10m时，宜打灌注桩至硬土层，作承载桩台。

④当淤土层厚度在10m以上时，宜采用打悬浮桩的办法，挤密淤土层并靠摩擦承载。

2．换土法

当淤土层厚度在4m以内时，也可采用挖除淤土层，换填砂壤土、灰土、粗砂、水泥土、采用沉井基础等办法进行地基处理。鉴于换砂不利于防渗，且工程造价较高，故一般小型水工建筑物应就地取材，以换填泥土为宜。1999年，在滨海县大套一站排灌闸施工中，就地利用废黄河堤上的粉砂土，同水泥按9∶1配比拌成水泥土，换填了3m厚的淤泥土层，效果很好，工程至今安全运行。而对大中型水工建筑物，可采用沉井基础。1986年，在阜宁县北沙抽水站工程建设中，设计了21．7m×10．6m×2．3m长×宽×高的沉井基础，换除了近5m深的淤泥土层。采取沉井深基础处理和“排水下沉法”方案，既保护了泵站出水池底板下原状土不受扰动，又较“不排水下沉法”节省了大量投资，工程被评为江苏省优质工程。

3．优化结构法

①选择轻型结构。如“U”形槽薄壁渡槽、肋拱桥、桁架拱桥、刚架拱桥等。拱形桥梁除具有自重轻的优点外，还可将桥台基础浅埋，把桥台基础设置在地基表层的密实土层上，从而避开淤土层。

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2软土地基处治方法

软土地基的处理方法较多，从不同角度出发，可以有不同的归纳和分类，本文从加固机理、施工工艺、所用材料方面将目前公路工程中常采用的一些软土地基处理方法分类如下。

2．1置换法

该法也称做换填法，首先挖除基础下部一定范围内的软弱土层，然后分层换填强度和模量相对较高的灰土、碎石、砂等材料，并充分压实至设计要求的密度，最终形成一个较好的持力结构层，从而达到提高承载力和减少路基变形的目的。换填法处理处理深度通常控制在3m以内，但也不应小于0.5m，因为垫层太薄，则换土垫层的作用也不显著。

2．2排水固结法

排水固结法又称预压法，是对原始地基，或者在地基中设置有袋装砂井或塑料排水带等排水体，后利用建筑物本身重量或其他竖向荷载作用加压，排出土体孔隙水，逐渐固结，地基发生沉降，强度逐步提高的方法。对于排水固结法，土体的密度与预压荷载的大小以及时间紧密相关。若不考虑预压周期，土体密度只决定于预压荷载的大小。

2．2.1真空预压法

该方法是以大气压力做为预压荷载，在拟处理场地表面铺设厚度均匀的砂垫层，上覆一层不透气的密封薄膜，通过真空抽气装置，在密封膜内产生一定真空度，在内外压力差作用下，土体产生负的空隙水压力，从而达到土体固结。

2．2.2堆载预压方法

堆载预压是使用砂石、素土或者其它重物为荷载，对地基加载，排出土体孔隙水，达到土体固结的目的。加固后的地基承载力取决于上部堆积荷载的大小。真空预压与堆载预压的加固原理不同，前者通常将荷载一次加到最大值，而土体却不产生增量剪应力，故不需考虑地基产生剪切破坏。后者必须考虑加载时增量剪应力对土体的影响，控制加载速率，采用分级加载。

2．2.3深层密实法

深层密实是指采用爆破、夯击、挤压和振动等方法，对松软地基土进行振密和挤密。(1)强夯法。强夯法顾名可理解为动力压实法或者动力固结法，通常以几十吨的重锤，从6—40m落距的高处自由落下，将土体夯击密实。该法适用于处理砂土、低饱和度粉土、碎石土、杂填土、湿陷性黄土等土质地基，能够改善砂土抗振动液化的能力、提高地基的强度、降低土体压缩性、消除土的湿陷性。(2)复合地基法。复合地基法是在天然地基中设置一定数量的桩体(增强结构体)，桩和土体共同承担荷载，并使地基具有置换法和密实法后形成的效应。通常复合地基的面积置换率一般为3%—25%，其中碎石桩的面积置换率可以达到40%。公路工程中常采用的状体有碎石桩、石灰桩、土桩、水泥搅拌桩、其他刚性桩(PHC管桩、CFG桩、PCC管桩、素混凝土桩等)等。高速公路工程中，深度20m以内的软土处理，水泥土搅拌桩复合地基得到了大量应用;深度超过20m的深厚软土地基处理多采用刚性桩进行处理。

2．2.4加筋法

加筋法常见主要有两种:一是土工织物法，二是加筋土法。其中土工织物法已经成功应用于我国的公路工程中，并已广泛用于软基处理、边坡稳定、结构支护、道路翻浆防治、路基路面综合排水及沥青路面裂缝处理等诸多方面，成功地解决了大量的工程实际问题。

2．2.5胶结法

胶结法是将水泥、水泥砂浆、石灰或其他具有充填性、胶结性特点的材料，渗入或者注入到各种介质之间的裂缝和孔隙之中，形成加固体，提高地基的强度与抗渗性。胶结法主要包括注浆法、高压喷射注浆法、水泥土搅拌法。

2．2.6其他方法

软土地基处理还可使用抛石挤淤法、反压护道法、冻结法、烧结法等方法。

3公路软土地基处理方法选用

不同软土地基处理方法均有各自的适用范围与条件，公路工程中，应根据公路等级、技术要求、建设周期、经济分析综合考虑来选择合理的处理方案。根据工程经验，总结了如下不同软基处理方法的适用范围。

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2水利工程中有效的软土地基处理方法

2.1置换填土法置换填土法不失为一种较好的软土地基处理方法，处理效果较为明显持久，但由于对客观条件要求较高，实际操作起来难度较大。具体操作方法是利用灰土、水泥等硬度较高的土质、材料取代软土，操作过程中注意做到均匀散落于地基之上，目的是保证洒落后土质有更高的承载能力，使其满足进一步的水利工程施工要求。该种软土地基处理方法，存在的问题在于其工程量较大，成本较高，不够经济，操作实施过程中为了有效控制工程成本，尽量就地取材。为了提高工程地基的防渗透性和地基承载能力，需要对替换后的填土进行再次夯实处理，必要时可以采用分层夯实方法。

2.2排水固结法软土地基处理，主要是通过各种技术方法来降低地基土质中的水分含量，达到增强土体强度的目的，可以尝试使用排水固结法处理。通过引入专门的排水设备（如塑料水管、沙井）排出软土地基内部的水分，以此来减小软土地基的土孔隙率，促使地基固结发生变形，从而有效提高地基牢固度。排水固结法较适用于那些饱和、软弱土层；如果是渗透性较低的泥炭土，由于可能导致最终的排水效果较差，应当慎重使用该方法。

2.3夯锤强夯法软土地基处理方法选择与地基内部土体性质密切相关，如果是沙土、黄土构成的软土地基，可以考虑使用夯锤来对软土进行夯实处理。一般情况下，用于夯实土体夯锤的夯力要求在80kN及以上，以此保证土体牢固，从而保证软土地基较高的牢固度和稳定性。以南水北调中线一期工程中某河段施工为例，该河段渠道地基为黏砂多层结构，且半挖半填，挖方深度为7.0～10.5m；渠道底板土质为细砂、重砂壤土和中壤土，渠坡由细砂、重砂壤土和中壤土构成，且重砂壤土、细砂土质分布不均，具有中等偏弱的透水性，而重砂壤土有明显的地震液化潜势。面对该特点的软土地基，在水利工程施工过程中可以考虑使用强夯法处理，单击夯击能3000kN•m时击四遍；其中前三遍夯锤落距可以保持在15m，第四遍满夯过程中落距可以降为5m。使用该技术方法处理完成后，需要对强夯区进行必要的标贯检测、土样室内化验分析，一般情况下都能够明显消除重砂壤土的地震液化问题，使处理后质量能够满足工程设计要求。如果由于地下水位较高，导致强夯后软土地基仍然不合格，可以考虑进行垫土辅助处理。

2.4水泥旋喷法水泥旋喷法是一种通过专用旋喷设备形成水泥旋喷桩来提高软土地基承载能力的方法。该方法较适用于冲填土、软黏土等土质软土地基加固。该方法的基本原理是通过在旋喷桩上设置一个能够发挥特别功能的注浆管，将这个注浆管放入到一定深度的软土层中，然后缓慢向上提升，这时喷嘴会以一定速度转动，而注浆管会在强压力作用下喷出水泥浆液，其与土体接触融合，在水泥浆液凝固后形成所谓的旋喷桩，达到牢固软土地基、防止渗水的目的。旋喷桩的强度、牢固度较高，且不容易被压缩，能够起到很好的土质改良作用。但是水泥旋喷方法也不是万能的，在使用该方法之前需要准确核查土体的成分，如果土体中含有较多的有机质成分，如塘泥土、泥炭土，建议不要使用该方法。

2.5管桩桩基法桩基法是当前水利工程施工建设中应用较为广泛的软土地基加固方法。由于其具有良好的牢固性质，被广泛应用于含水量较大的软土地基处理，其中以钢筋混凝土管桩和预应力管桩使用居多。仍然以前边所述的南水北调中线一期工程某河段为例，鉴于该河段地基土质，经研究后决定采用挤密砂石桩方法处理渠道地基；挤密砂石桩桩位布置为三角形，桩距为200cm、桩径为60cm。挤密桩施工前，先复核每根桩的桩位放线，成桩后再次检查桩位位置是否有偏差，如果发现存在偏差或者漏桩现象要及时纠偏和进行补桩。施工过程中挤密砂石桩跳打进行，由两侧向中间方向试验成桩，均匀分布、逐步加密，及时进行夯填。如果施工是在既有建筑物附近，该桩位是背离建筑物方向。

2.6高压灌浆法高压灌浆法是水利工程软土地基处理的主要方法之一，一般采用液压或者气压的方式，向软土地基内部灌入有凝固功能的浆液，或使用注浆管将水泥浆液均匀注入到软土层中，目的是赶走原有软土层中的水分、空气，促使软土层发生变形。浆液的凝固作用在于使原有软土层中的松散颗粒、裂隙进一步胶结成新的结合体，从而提高原有软土层的承载力、压缩模量，起到加固软土地基的作用。灌注浆液一般选择水泥浆、黏土浆等。

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软土地基是指天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土软弱地基。软土地基极易变形，造成路基整体下沉或局部沉陷，导致路面破坏。公路构造物也会由于软土地基失稳，造成结构物破坏、桥头错台等一系列的公路病害。

1原因分析

1.1地质原因

在工程地质不良、泥沼软基丰富的地段填筑路堤，当路堤填料不断增加时，路基产生压缩沉降或挤压位移，致使路堤随之沉降。

1.2路基填料

在《公路路基施工技术规范》(JTGF10－2006)中，对路基填料有以下规定：

(1)含草皮、生活垃圾、树根，腐殖质的土严禁作为路基填料。

(2)泥炭、淤泥、冻土、强膨胀土、有机质土及易溶盐超过允许含量的土，不得直接用于填筑路基。

(3)液限大于50％，塑性指数大于26，含水量不适宜直接压实的细粒土，不得直接作为路基填料。

(4)粉质土不宜直接填筑于路床，不得直接填筑于浸水部分的路堤及冰冻地区的路床。

1.3地下水和地表水

水是公路的天敌，对路基更是危害无穷，当水进入路基后导致路基填料含水量增大，强度稳定性降低，造成路基沉陷等一系列公路病害。

1.4设计方面

由于工程前期地质勘测资料不全、不细，未能真实反映出软土地基，或者由于设计部门设计不完善甚至未做任何地基处理措施导致填筑起的路基在施工过程中或者工程完工后出现不同程度的沉陷。

1.5施工方面

首先进行软地基处理时，由于加载过快，未能及时进行沉降位移速率观测，当接近或超过临界填土高度时，仍快速填筑，当荷载超过地基承载能力，导致路堤失稳。其次，软土地区路堤施工计划中未考虑地基固结工期以及在施工过程中，对质量把关不严。未能达到软基处理的设计要求，都会直接导致路基下沉。

2防治措施

软土地基具有较大的破坏性，因而只要外在荷载加在土基上出现有害的过大变形和强度不够等现象都需对沉降进行防治处理，其目的是改善地质力学性能，增加其稳定性。软土地基防治首先要提高路基设计质量，方案要切实可行。设计部门在设计前要对沿线的地质地层情况、各类土质、路基填料进行全面调查和试验，在此基础上应因地制宜，就地取材，制定出合理有效的软基处理方案。下面介绍几种常用的处理方法。

2.1砂(砾)垫层

砂(砾)垫层采用砂或天然级配砂砾，经分层压实。作为地基的持力层，提高基础下部地基强度，并通过垫层的压力扩散作用，降低对地基的压实力。减少变形量。同时垫层可起到排水作用，地基土中孔隙水可通过垫层快速排出，能加速下部土层的沉降和固结。该方法适用于2m以内软弱、透水性强的黏性土地基。不宜用于加固湿陷性黄土地基及渗透系数极小的黏性土地基。

2.2抛石挤淤

在淤泥厚度小于3m，表层无硬壳，呈流动状态，排水困难，石块易于取得的条件下采用抛石挤淤的方法。这种方法是为了换填但不进行挖掘，而是靠换填材料的自重使软弱层遭受破坏后被强制挤出而进行的换填。抛投石块的顺序应沿路中线向前抛填，然后向两侧扩展，以便淤泥向两旁挤出。片石高出软土后，应用较小石块填塞垫平，再用重型机械碾压，以使填石紧密，并在其上铺设反滤层后再进行填土。

2.3加固土桩法

加固土桩主要是以水泥、石灰、粉煤灰等材料作为固化剂的主剂，利用深层搅拌机械和原位软土进行强制搅拌，经过物理化学作用生成一种特殊的具有较高强度、较好变形特性和水稳性的混合柱状体。它对提高软土地基承载能力，减少地基的沉降量有明显效果。

2.4土工合成材料

在地下水位较高的松软土基路堤中，采用垫隔土工布加强路基刚度，且利于排水。在高填路堤，可适当分层垫隔。在软基上垫隔土工布时可使荷载均匀分布，从而有效地避免不均匀沉降。

2.5砂桩和袋装砂井法

砂桩处理法是在软土地基中钻成一定直径的孔眼，灌以粗砂或中砂。利用上部荷载作用加速软土的排水固结的方法。袋装砂井是事先把砂装入长条形、透水性好的编织袋内，然后用专门的机具设备打人软土地基内代替普通大直径砂井。袋装砂井既有大直径砂井的作用。又可以保证砂井的连续性，避免缩径现象。另外由于袋装砂井的直径小，材料消耗小，工程造价低，施工速度快，设备轻型，更适应在软弱的地基中施工。

2.6碎石桩

碎石桩是利用一个产生水平向振动的管状设备，以高压水流边振边冲在软弱黏性地基中成孔，在孔内分批填入碎石加以振密制桩，与周围黏性土形成复合地基，这种加固技术称为振冲置换法或碎石桩法。与排水固结法相比，其加固期短，可以采用快速连续加载方法施工路堤，对缩短工期十分有利。

2.7塑料排水板法

塑料排水板是在纸板排水的基础上发展起来的一种方法，它的优点是：单孔过水面大，排水畅通，质量小。强度高，耐水性好。塑料排水板是由芯体和虑套组成的复合体，或是由单一材料的多孔管道板带。滤膜芯带复合结构塑料排水板有两种材料组合而成，中间为带有各种通水孔道的芯板。如口琴型、城墙型、圆孔型、双面交错凹凸型等，外面包裹一层无纺土工织物滤层。目前国内生产的塑料排水板均属这一类。单一多孔管道板带一般采用两片聚乙烯(或其他高分子材料)微孔薄片黏合(或压合)而成，中同具有多孔管道。这种排水板制作工艺比较复杂，国内市场较少见。

2.8强夯和强夯置换法

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2、软土地基对公路桥梁施工的影响

2.1软土地基易造成桥梁路面硬化

软土地基具有较低的稳定性，相比于其它地基，软土地基还不坚固，抗压性衣也比较弱，路面硬化是软土地基在施工过程中经常发生的状况。公路桥梁施工材料以沥青和水泥、沙子、石子等混合成的混凝凝土为主，稳定性不够高，在实地施工的过程中，路面内部开裂和硬化的现象时有发生。

2.2软土地基易造成路面沉降

路面沉降是软土地基在公路桥梁工程施工中最易发生的现象。地下水对地基的不断冲刷，使地基两端的软土流失严重，而下层软土带的变薄，导致上层地基不稳，从而导致整个公路桥梁路面发生沉降。软土地基是否沉降是公路桥梁性能和使用寿命的决定性因素。

3、软土地基施工中的技术要点

3.1表层排水法

改变软土地基的压缩性是改善软土地基结构稳定性的有效方法之一。通过加入一定量的添加剂可以提高软土地基填土的稳定性和固结性。沙垫层具有一定的排水功能，通过与上层排水层的配合可以有效地控制填土内的水位，为公路桥梁施工用的大型机械设备创造良好的使用条件。软土地基两端及下层的填土流失会造成地基中的土质呈现不均匀分布，这往往会导致软土地基的沉降，当这种状况发生时，施工者就得考虑改变软土地基的抗压力及抗剪力，改善公路桥梁工程软土地基的沉降错位现象。公路桥梁施工方还可以采用可垫材料加强软土地基的表层强度。

3.2排水固结法

在公路桥梁软土地基粘性土质之间设立垂直于土层的垂直排水柱是增强软土地基抗剪强度的有效方法之一，使用这种技术的同时以地基至花生的排水固结特点为基本，对软土地基进行加负荷压力测试，还可以大大提高地基的强度。深层排水固结法和深层复合地基加固法是提高软土地基真实抗压力和承载力的重要方法，面对不同的软土地基，施工方应该协调配合缓速填土法、排水固结法和加载法。

3.3粉喷桩加固处理法

平整的施工场地是能进行人工施工和机械行走施工的前提，当出现不可清除障碍是，可以用碎石和沙土垫层铺设方便机械设备的使用。如果施工场地具有较多坑洼地带，那么施工方应该用粘性土填埋处理。完善设计粉喷桩桩位图、原地面高程数据表、原地面高层测量资料、土工试验报告、施工场地地质报告等是在进行粉喷桩施工技术必须要完成的工作，然后通过对收集到的数据进行分析处理，合理比较调节施工参数。设计到具体参数的有：提升速度、机械钻进速度、单位时间喷粉量、粉喷搅拌速率等。

3.4加载法

在公路桥梁工程软土地基施工过程中使用加载法可以降低软土地基沉降现象发生的概率，加固了填土路面，增加了软土地基的强度。对地基固结沉降处理有三种方法：（1）通过地基增加总压法；（2）降低间隙水压效应力。（3）地下水法。当软土地基中间部位和顶层部位层含有砂层时，比较适合采用地下水法，为了使地下水位可以降到地基所需水位标准以下，施工方可以采用将钢板打入地基进行围护。在预测沉降量的过程中，应该采集多方数据，分析计算负载能力、自沉时间、沉降时间等，动态监测施工情况，维护地基的稳定性。

3.5挤密法

在我国中西部地区分布有大量的湿陷性黄土，在这些地区公路桥梁工程软土地基施工的过程中主要采用的就是挤密桩法。先在黄土地基上打上桩孔，然后将素土、砂石、石灰土等填入打好的桩孔中，之后直接进行分层密实夯填。在利用挤密桩法构建软土地基时，不需要利用较大的机械设备，直接在原地就可完成所有操作，这种方式可以直接将废弃的材料用作填充物，节省了大量原材料。石灰土桩法是通过将石灰块、粉煤灰、炉渣、火山灰等土石按照适当的比例进行调配混合，搅拌均匀后，进行回填和夯实。生石灰具有水硬性和气硬性，当它与其它添加料混合搅拌后会发生体积膨胀的现象，利用这种现象就可以达到让地基挤密的目的。砂石桩法也是挤密法的一种，将砂石、卵石、碎石、砂等材料做振动、冲击处理后直接填入软土地基打好的桩孔中，这样做加强了地基的固结性和软性粘土整体的承载力。

3.6敷垫材料法

软土地基发生侧向移位的现象经常发生，不均匀沉降也是频繁发生的情况。通过具有较强抗压力和抗剪力的敷垫材料可以提高机械的通行能力，从根本上解决地基承受能力不足，易于移位的问题。例如，当地基上部的软土层厚度不足以撑起上层且含水量较大时，公路桥梁软土地基施工人员就可以在软土地基上敷垫大约0.6~1.1米厚的砂垫层，如此一来，软土层的固结性将进一步加强，排水层也可以高效完成排水的任务。利用敷垫材料法还可以为软土层以下的层结构提供排水服务，降低填土层的水位高度，增强施工位置的表层强度，为地基施工机械的运作提供便利。

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不同形式的桥梁工程,其软土地基的软硬程度都存在着较大的差异,这主要是受到了土质和工程性质的影响。设计人员、施工人员对于工程笔不要严格按照于软土的定义施工,对于构造物的荷载对地基产生的不利影响,以及不同程度的沉陷问题都需要进行科学的验算处理,并参照工程性质的具体标准,实施针对性的处置方式,尤其是做好现场的地质勘查与鉴别,避免工程质量遭到破坏。

1砂(砾)垫层处理技术

砂(砾)垫层主要常用作软土层厚度小,排水功能良好,砂砾资源优良、工程进度松缓的情况下。通常砂(砾)垫层的厚度在12～24cm,而主要理论根据是提升排水面,主要针对软土地基在构造物荷载作用下加快排水固结凝结过程,以增强软土层的强度,达到稳定性标准。在砂砾垫层施工的材料选择方面,主要是结合洁净中、粗砂,含泥量低于5%,并在实际施工过程中得出5cm以下的天然级配砂砾排水固结效果显著,需在施工过程做好洒水压实工作,在施工之前需要做好砂砾表层的检查,表层湿润时则可采取施工处理。

2抛石挤淤处理技术

由于软土层厚度较大,且处于流动状态,这就给排水带来了难度,在修建涵洞地基处理工程中主要结合抛石挤淤法。挤淤施工材料主要包括了难风化的石料,片石尺寸在30cm以上的。抛投过程中需要按照正确的顺序进行,通常为延桥涵中轴线,自中间往两边,促使淤泥往向两旁挤出。在片石挤淤固定的情况下设置一层砂砾反滤层,并做好相应的施工处理工作。抛石挤淤法的优点在于,操作方便、动作快捷。在施工时需尽量保证施工地点能够满足材料使用的需要,并结合正确的顺序完成施工,这样能够避免因抛石厚度失衡而造成工程质量降低,若从成本和料源考虑也可运用钢渣代替片石挤淤。

3粉喷桩加固处理技术

(1)在粉喷桩施工前期需要做好材料准备工作,主要是针对技术资料而言,需具备工程地质报告,土工试验报告,室内配比试验报告,粉喷桩设计桩位图等相关资料。

(2)保证施工场地的整洁、无异常物质。遇到场地低洼时需做好回填粘性土;遇到施工场难以达到机械行使的需要时,需要增加砂土或碎石垫层。

(3)粉喷桩使用到的水泥性能应该达到工程设计的标准,并且配备相关的产品合格证,以及施工现场的检验合格才可使用。禁止运用受潮、结块变质的加固料。

(4)准备必要的施工准备,并做好组装与维护工作。

(5)粉喷桩的施工工艺制定需要参照配比和施工参数相互符合的,试桩通常为5根,这样能够确找出钻进和搅拌速度,以及喷气压力、喷粉量等等。

4井点降水处理技术

4.1井点降水处理技术特征

对于地下水水位较高的区域,常常会对排水给施工带来很大的阻碍,这时就需要积极采取井点降水法,这种方式常常具有很好的性价比。遇到降水深度过大,土质质量差的情况时,需要对井点降水法比集水坑法的作用进行综合分析评比,尤其是在降水,工期、资金等指标做好对比工作。井点降水法的不足之处在于桥涵多,工期短时需要增加井点设备,投资金额也增多。

4.2实例分析

本次研究的某公路工程公路,其第二合同段地质为湿陷性黄土,且地下水位较高,地面到达980～160cm则有地下水。在地质面积里设置了8座小桥涵,而一道3m涵洞因为在设计早期,地质勘查问题使得桥涵基础埋深达到了地面3m以下,因此难以制定软基处理措施。在施工过程中将软基处理措施划定为属于换填软弱土,且适当增加片石砼。参照具体工程的施工环境与工期长短,使用了环形布置的单层轻型井点设备,单级离心泵则属于主要的抽水设备,结合基坑地面实施开挖线,长度为1.5m;并设置了适当的集水总管,总长在45m;总管主要是由无缝钢管组成,用直径为10cm;井点管主要由无缝钢管构成,数量共24根,长为6m,直径为4cm,井点管的间距控制在3m,在地面的埋深度在5m;对井点管下端的1.5m面积内,参照梅花形态布置滤孔,直径为1.5cm。包裹着铜丝细滤网,细滤网包裹着塑料纱布粗滤网,用铁丝绑扎粗滤网外部,最后用粗麻环绕起来;离心泵、射流器、循环水箱构成了一个抽水机。

井点降水法施工工艺流程包括了:施工准备--安装井点系统--抽水--挖基--基础施工--井点系统去除环节。

施工准备分地表清理、施工放线、设备检查等,而井点设备是检点。安装井点降水设备需把井点沟槽挖出后设置总管,并且结合井点管边冲孔布置井点管,并灌填干净粗砂形成一道滤层;利用弯头把总管、各井点管组合起来再布置抽水设备。水电接通时需进行试抽、检查,以保证设备使用性能的正常。抽水需顺利进行,并对附近的地面变化进行观察,发生变化时需要对抽水量调整。通常出水按先大后小,先浊后清情况进行。遇到施工附近存在建筑物,可布置回灌井点避免沉降。抽水时需要试挖基坑一点,划定水位下降情况。在水位低于施工水位时对抽水马力调整,尽早做好挖基工作。基础施工需尽早完成,并针对性的回填,接着讲井点系统拆掉,对总管和井点管进行清理。结合实际的工程施工结构看,笔者总结出了若工程施工时期划定的妥当,且周围的施工环境,及施工设备都能够准备好,运用井点降水法对构造物软基挖进行处理常常会起到重要的效果,不仅能够达到工期和效益双赢的局面,还能保证基础施工达到理想的质量效果。

参考文献

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0引言

在道路施工过程中,如果新施工的公路需要在原来的公路,铁路的路基下面立交通过的时候,需要对原来的线路进行加固的措施,这样可以确保道路交通的安全运行。箱涵顶进施工技术在道路施工中有着非常重要的作用。

1箱涵顶进施工技术

箱涵顶进施工中,机具设备包括:由动力器具,操作器具,执行器具,和辅助机构组成的液压系统;由顶铁,顶柱,分配横梁等组成的传力系统。箱涵顶进施工中的传力设备根据顶进的方法,孔的跨的数量的不同而不同。箱体后背建成后,进行安装顶进设备的工作,同时,需要对设备进行测试。在进行顶进施工之前,首先要由相关的技术人员检查顶进前的准备工作是否完成。比如,箱身的设计的强度是否达到,线路是否加固等,经过检查并和个以后,要使箱身和底板进行分离。全部的检查工作合格以后,进行正式的顶进施工。开启高压油泵,使得千斤顶由于受到液压从而产生顶力,由此推进箱身前进。箱身前进一镐后,要及时把千斤顶的活塞回位,确保下次开镐。这样进行交替的循环,直至箱身到达所需要的位置职称论文。

为了保证顶进的质量,在顶进过程中,必须要注意控制两孔箱形桥在一个平面上。箱体达到要求位置后需要马上对于线路进行三角区回填。

施工过程中需要注意以下问题:

①在箱体顶进的时候,要不断的应对各观测点的变化。如果有问题的时候,立即停止,解决后再进行施工。②顶进过程中,挖好的工作面要及时填埋,不能较长时间的暴露。③顶进中要对路基进行监护。④挖土机械要进行监护,在线路下方施工时,应避免直接碰撞。⑤顶进施工时,每当油泵油压升高5~10Mpa的时候,就需要停泵观察。如果有问题应及时处理。⑥顶进施工之前,需要先对各台顶镐油泵出油量进行调试,从而保证各台顶镐能够正常同时工作。⑦在顶进施工中,利用经纬仪和水平仪进行跟踪测量,顶进一次就要测量一次,随时进行方向测量,按照方向调整顶镐顶力。调整的方法是调节以两侧顶力为主。⑧在顶进施工中,顶杆和顶铁应该在同一个轴线上面,这样可以避免顶杆过长造成的失稳。

2加强软地基处理

含水量较高,孔隙比较大,强度低等是软土地的特征。正因为上述的特点从而导致了软地基承载能力和稳定性都比较差。因此,需要对软地基进行处理,预防由于直接在软地基上施工而造成的危害建筑物安全的问题。

对软地基的处理一般采取以下的方法:

①通过挤压或者振动的方法,降低软地基的孔隙比,从而可以达到提高地基强度的目的。一般情况下,对于松散性的砂土等软地基,处于最佳的含水量的浅层时,采用人工或者机械的夯实以及机械的振动碾压;对于粘性土,碎石,杂填土等,通过外界强大的夯击力,使得软地基深层固结,从而密实了土体,增强了地基的强度;采用重锤下落产生的冲击力,击实软地基的表面浅层,这样形成了一层均匀的较为强硬的壳体,这样的方法比较适用于非饱和性的粘性土等。②采用一定的措施,减小软地基的孔隙水,降低孔隙比,使得土体的孔隙水压力也在减小,从而土体产生了固结的变形,从而提高了沉降的速度,地基抗剪强度增加,地基的承载力提高。堆载预压法,真空预压法,电渗排水法都是常见的排水固结的方法。③用石灰,碎石,砂等材料去置换软土,同时和周围的土体形成地基,减少地基的沉降,提高地基的承载力。强夯置换法,石灰桩法,碎石桩法等等都是常见的置换法。④利用外界力,向软地基灌入水泥,石灰等化学材料,土体和材料固结后形成的地基可以大大提高地基的强度,这种方法叫胶结法。高压喷射注浆法,灌浆法等都属于胶结法的范畴。

3软地基大体积箱涵顶进施工

3.1软地基大体积箱涵顶进施工方法根据施工地地质特点,对于顶进影响范围内的路基都要进行加固,注浆,这样可以预防在顶进的过程中发生包括侧面和正面在内的塌方现象。底板以上的注浆要穿插加固,以此提高地基的承载力,加固的范围要求达到地基底以上2米。注浆加固时,地层的压力是0.3~0.5mpa。采用灌注桩支护的方法制作工作坑。钻孔灌注桩的直径为100cm,相邻桩距在150cm左右。采用人工开挖建造滑板,要求滑板的表面平整,光滑,高程的误差小于3mm。

为确保后背土体的抗力能满足顶力,后背桩采用钻孔桩,这样可以增加后背土体的密实,后背梁河滑板成为一体,预防顶进施工过程中,滑板断裂。顶进过程中需要采用加固措施。

3.2软土地基大体积箱涵的顶进软土地基大体积箱涵的顶进需要掌握以下原则:①箱体的顶进原则。在箱体预置成形以后,框架主体和保护层强度必须达到设计强度100%的时候,同时进行了线路的加固以后才能进行顶进施工。②钢刃脚的安装。采用20mm的钢板制成钢刃角。采用焊接连接各个刃角,要求焊缝高度大于等于8mm,焊接过程中要预防翘曲。安装底刃角的时候,底面和桥涵表面成仰角,这样可以便于切土,预防桥涵扎头。而侧刃角较桥涵端面应该较大一些,降低顶进的阻力。③顶镐的顶力一般情况下按顶镐额定顶力的60%计算,顶镐通常情况下采用对成式的分布。④在进行顶进施工过程中,开动高压油泵就是进行框架桥顶进。利用顶镐的顶力在反力作用下推动框架桥前进,实际上正常情况下每次顶程是顶镐行程的80%左右。在完成一个顶程的时候,需要回镐,并且把分配横梁归位,如此进行循环,直到框架桥就位。

桥于滑板上空顶的时候,要按照偏差及时的进行调整箱体两侧顶力,使得桥体可以严格按照设计轴线进入路基。由于桥体在进入路基以后,大部分形成了孔道,再进行纠正是十分困难的。在顶进的过程中,墙体的土方采用人工开挖方式进行,其他的土方利用小型挖掘机开挖,采用装载机、汽车配合运输。洞内挖土利用挖掘机,在必要的时候,人工配合。装载机倒运并且装车,采用自卸车运土。挖土和其他措施要和千斤顶调整结合使用,这样能收到更好的效果。如果桥体左偏,那么减少左半边边墙,降低左侧阻力,使桥体左侧的顶进速度大于右侧,同样的当桥体右偏时采用上述方法进行调整。

3.3软土地基大体积箱涵顶进的控制软土地基大体积箱涵顶进的控制需要掌握以下原则:①在顶进的前端采用钻孔灌注桩的方法设置迎头桩,桩基参数与围护桩需要一致。工作坑开挖前利用钢丝绳和线路另一侧支撑桩进行拉锚的处理工作。设置迎头桩可以保障道路路基的稳定也减小了吃土顶进的距离,有利于控制箱涵的偏差。②路基下注浆可以保障在顶进施工过程中线路前方和侧方不出现塌方,也是大体积进框构的持力层。顶进施工以前,需要确定各个施工的参数,同时,检测试验段注浆效果,承载力满足要求才能施工。③箱体预制和箱体顶进施工之间还有一段时间,所以地基加固效果影响到箱体是否会出现下沉现象。④为了防止顶进过程中出现扎头现象,滑板面做成头高尾低的形式。⑤挖土的过程中,顶进挖土时,两边的墙外侧是不能挖空的,同时测量工作对于箱体的顶进是十分重要的,因此在顶进施工过程中,需要测量高程和左右方向偏差,采取科学的措施,进行调整,以保证箱体的顺利就位。

4结束语

根据不同的顶进形式,确定合适的加固措施,结合工程的实际情况采用科学的顶进方法,这样可以保证工程顺利、安全实施,同时,本文为大体积箱涵在软土地基中顶进施工提供了一定的参考依据。

参考文献:

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一、软土路基成因

路基强度及稳定性与路基干湿状态密切相关。路基干湿状态是由土中含水量的高低决定的，而含水量的高低取决于各种湿源的作用和延续时间。由于路面宽、路基低、排水设施不全或失效，使得雨水和生活污水向路基内渗透、地下水位升高，路基长期处于潮湿状态，加上土的水稳定性差等原因，导致路基软化。

二、软土路基判别

（一）测定方法

所谓软土，比规范[1]中的定义广泛，包括强度达不到设计要求的湿粘土。对软土路基的测定可以采用弯沉测定：

将相对完好的砼板块逐一编号。采用两台5.4m贝克曼梁及一台BZZ-100标准车，按每车道双向往返检测。选取位于横缝、断缝附近的板角等荷载最不利位置作为检测点，测点分主点（受荷板）、副点（未受荷板），主点位于板横缝前10cm，副点在横缝后10cm，分别测定主点弯沉和副点弯沉。[2]

在非不利季节检测时，弯沉值根据经验进行季节影响修正。实际取其系数=1.1～1.2。

（二）判别方法

平均弯沉值反映了原结构的承载能力，而弯沉差则反映了加铺后沥青路面反射裂缝出现的机率和严重程度。造成原结构承载力不足的原因有板底脱空、基层强度低和软土路基。采用排除法通过值来判别软土路基。当45≥≥20时，进行压浆处理；＞45时，先将砼板打裂压实，使其与基层紧密结合；再次检测，仍然有＞45，表明基层强度严重不足或有软土路基；挖除路面结构后，通过路基顶面弯沉的检测，或者通过路基土的干密度、天然含水量综合判定。

三、软土路基处理方法的比选和优化

（一）做一个模拟软土路基方案其具体条件和基本要求

1．公路自然区划为Ⅳ3，路基干湿类型为潮湿，但不加高路基，不增设地下排水设施，只对地面排水设施进行修复；

2．软土路基处理最小面积=4.2×5.0m，即一块砼板的面积，属于局部软土路基；

3．大部分软土路基为稠度=0.5～0.9的湿粘土，不易破碎晾干；

4．软土路基深度＜2m，其中上部为路基工作区，对强度和稳定性的要求高；

5．软土路基处理不能对原路基的强度和稳定性带来不利影响，处理后应达到强度与原路基基本一致、工后沉降为零、水稳定性好的要求；

6．雨季施工，行车干扰大，工期三个月。

（二）比选

软土路基处理方法按处理深度分为浅层处理和深层处理。浅层处理的深度≤3m，因此拟处理的软土路基属于浅层处理的范围。

浅层处理施工工艺简单，投资少，是施工中经常采用的方法。浅层处理一般有换填法、晾晒法、垫层法、动力固结法、加筋法、灌浆法、排石挤淤法和爆炸排淤法。

分析后认为，晾晒法等七种方法不符合上述条件或要求。换填法通常用于软土路基分布范围较小，深度≤2m的情况，换填料可视具体情况用砂、砂砾、改良土或其他适宜材料，因此初步决定采用开挖换填法处理。

（三）优化

原路基为粘土填筑，若采用砂、砂砾等材料换填，虽然保证了自身的强度和稳定性，但此类材料具有透水性，其内部的干湿变化，会引起四周路基土的软化或二次固结，导致路面的不均匀沉降等病害。若采用风化石换填，存在着风化石粒径、强度、土石比例的问题，粒径大、强度低、石含量多，施工时不易压碎压实，除存在与透水性材料相同的问题以外，其自身的强度和稳定性也难以保证。若采用粘土换填，由于施工面小、地下管线多，填土难以压实，浸水后自身的强度和稳定性同样无法保证。

土经改良后不但强度提高，还能呈现出板体性和一定的水稳定性，弥补了上述材料的不足。为使换填部分的物理力学性质与原路基基本一致，选用了与原路基土质相近，＜40%，＜18，含水量适宜的低液限粘土（CL）进行改良。

改良土常用的改良剂有石灰和水泥，由于水泥改良土工序少、早期强度高，适用于春融期、多雨季节、地下水位高、工期紧迫地段。最后确定采用水泥改良土换填的处理方法。

四、软土路基施工工艺

（一）换填深度

开挖过程中可以观测到，随着深度的增加，坑壁四周路基土的密实度逐渐降低，含水量逐渐增大，上部1.0～1.2m范围内的密实度高含水量小，并且有明显的分界线。表明路基工作区深度为1.0～1.2m。

当软土路基较薄，有硬底时，清除后直接换填。当软土路基较厚，应挖到坑底土与四周路基相同土层的密实度一致时的深度，一般为1.0～1.2m；当坑底土过湿时，下挖到保证上部回填压实时不出现“弹簧”的深度，一般为0.4～0.5m，总的换填深度=1.4～1.7m。

（二）水泥掺量

换填土的强度过高或过低，都会使其内部及四周结构产生附加应力和变形，造成路面病害，因此应与原路基保持基本一致。

由于难以准确检测原路基土的无侧限抗压强度，水泥掺量无法按常规试验确定。路基的回弹模量不但是路面设计的基本参数，更是衡量路基质量的基本指标，并且设计值已知，因此水泥掺量通过回弹模量室内试验确定。由路基设计弯沉值=200，计算出路基回弹模量设计值=47MPa，再根据公式[3]反算得到室内试验回弹模量标准值=135MPa。水泥掺量不宜小于3%，实际控制在3～4%，否则难以拌和均匀。为提高下部改良土的早期强度，使上部工作区能尽早换填，上下部采用相同的水泥掺量。

（三）压实

压实功愈大、分层愈多愈容易出现弹簧。由于对工作区以下密实度的要求相对较低，故采用挖掘机铲斗击打配合双向振动平板夯（工作重量123kg）压实。待具有一定强度后再进行工作区范围内的换填，尽可能采用胶轮压路机碾压，边角用双向振动平板夯压实，压实度≥95%。

五、结语

1.与沥青路面的承载能力检测不同，水泥砼路面的检测有主、副点之分，必须配备两台贝克曼梁。用一台贝克曼梁只能检测出、，混淆与、与两者的概念会造成误判。采用双向往返法检测，贝克曼梁的支点和主测点不在同一块砼板上，消除了支点变形对测点弯沉值的影响；测完后检测车驶离受荷板，消除了后轴落点对主点弯沉值的影响。贝克曼梁法检测的是回弹弯沉，自动弯沉仪法检测的是总弯沉，落锤式弯沉仪检测的是动态总弯沉。贝克曼梁法是规范规定的标准方法，采用其它方法必须进行标定换算。同样，现场承载板法是路基回弹模量的标准检测方法，采用其它方法也必须进行标定换算。测定弯沉和模量时，都应将季节因素考虑在内。

2.与公路不同，道路由于两侧人行道和建筑物地基高于行车道，加上排水设施不完善等因素的影响，路基长期处于潮湿状态，容易产生病害。

3.与新建道路不同，改建工程是对道路功能的恢复和提高，应遵循一切服从于老路，一切有利于老路的原则，达到新旧一体，路基稳定、密实、均质，为路面提供均匀的支承。经过几十年地运营，绝大部分路基已经稳定，已适应了所处的水文地质环境，应充分利用。

4.与地基中的大面积软土路基不同，路基中的软土路基一般都属于局部浅层软土路基，处理后要求工后沉降为零，并具有较高地强度和良好地稳定性。尤其是路基工作区，对保证路面强度与稳定性、满足行车要求极为重要。

每一种软土路基处理方法均有其针对性、适用范围以及局限性，必须根据具体条件选择符合设计要求的软土路基处理方法，才能取得理想的处治效果。对能达到处理效果的方法进行使用阶段技术可靠性、施工难易程度、工程造价、工期、对周围环境影响等方面的综合评比，确定最合理的软土路基处理方案，并不在于技术的先进与否。

【参考文献】

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中图分类号：TU471.8文献标识码： A 文章编号：

一．引言

交通是经济发展的先行官，国家也越来越重视道路的建设。伴随着我国公路建设的飞速发展，也有越来越多的公路投入使用。但是调查显示桥头跳车的现象已经十分的普遍，高速公路尤为突出。特别是软土地基处显得格外严重，已经严重的影响到道路的行车舒适度，也存在安全隐患。这不仅仅增加了交通管理部门的道路维护成本，由于其频繁的修理施工，还严重影响到了道路的正常运营。在我国南方，软土地基路很多，所以桥头跳车更为严重。车辆行驶到桥头时会有明显的颠簸，由于其冲击力大所以对桥的损坏十分严重，不仅如此对车辆本身的损坏也十分明显，这就不仅仅直接缩减了公路的使用年限而且损害了公共效益。

二．桥头跳车的危害性

桥头行车受到很多因素的影响，其行车机理比较复杂。桥头搭板的长度不同对道路及车辆的影响度会不同，还有车辆的类型，重量不同也会有不同的影响，当然车速也是一个很重要的因素。如果发生桥头跳车现象，车辆在通过桥头时会发生跳动以及冲击．由于其冲击力又可以形成对桥梁及道路的附加衙载，对路面以及桥头搭板都有很大的损坏作用，与此同时对车辆的损坏也是很大的，严重影响大车辆的使用寿命。除此之外，桥头跳车导致车辆突然发生颠簸，会影响驾驶员的正常驾驶，也会导致乘客身体及心理的不适，严重的甚至有可能造成交通事故。由此可见桥头跳车的危害是十分大的，必须引起有关部门的高度重视，驾驶员也必须重视这一问题，在行驶至桥头时要适当减速。

三．桥头跳车的原因分析

桥头跳车不仅仅是一种安全隐患，而且还无形之中增加了有关交通管理部门的维修费用。桥头跳车不仅仅降低了行车的速度，而且还对桥梁的路面造成了巨大的冲击荷载力，严重的可以造成桥面搭板的脱落。其形成原因是多方面的，影响因素也是多方面的，包括自然环境的因素，也包括人为的原因。比如路基下沉，路堤变形、桥台的形式、搭板的长度等等都会对其有很大的影响。我们在此主要介绍以下几种较为重要的影响因素。

1. 桥头跳车的一个重要原因是由于其土质不良而产生的路基下沉。通常来说低洼地带的地下水位都比较高，而桥基往往位于这些低洼沟壑地带，其土质酥软，桥基填料物质量不高，当这些填料物在受到较大压力是极易被压缩变形，导致路基的下沉。再加之桥头路基填筑的高度一般都较高，会承受较大的压力，在车辆及桥身的长久负荷下，极容易引起桥头地基的下沉。就从施工的角度而言，由于桥头一般处于河道或沟壑带，其施工空间的限制比较大，大型机械无法使用，所以在这种条件下桥头路基的压制工作质量会大打折扣，一般而言很难使桥头地基的坚实度达到标准的要求，正是因为如此在桥梁通车以后，经过长时间的辗压，以及维护期的加长，很容易出现桥头路基下沉，这样就形成了桥头跳车。

2．我们知道任何物体都具有其固有的压缩徐变性质，理所当然路基填筑物也具有这种性质。就是因为这个原因，即使桥头路基已经得到了很充分辗压，其坚实度也达到了应有的标准。但是在桥梁通车以后，随着时间的不断推移，桥梁长时间的承受巨大的压力，这种压力最终也是通过桥梁传递到了桥头路基，这时物体的固有压缩徐变性质就会显现出来，路基因为受到长时间的压缩变形下沉，最后形成桥头跳车。这也是形成桥头跳车的不可忽视的重要原因。

3.在施工时桥涵和路堤的结合部位会不可避免的存在一定的缝隙，正是因为如此雨水会源源不断的沿这这个缝隙向下渗透，下渗的雨水会对桥头路基产生巨大的破坏作用，其主要的破坏作用表现在对路基填充物产生侵蚀和软化作用，特别是那些辗压不够的部位侵蚀作用更明显，长时间的侵蚀最后导致填方体的变形。再加之外部强大的车辆荷载冲击力，就会极容易造成桥头路基的下沉，形成桥头跳车现象。

4.施工时其施工程序不对，施工质量不达标，是形成桥头跳车的最直接的原因，比如桥梁的台背填筑速度过快，缺乏相应的辗压，其台背下沉的速度也会比较快。再如桥头台前护坡墙砌筑不合格或是时间不及时，那么就极容易以引起整个土体滑移的问题出现，这样的滑移就会直接危害桥梁的基础。一般而言再给台背进行填土时，由于在这个阶段一般施工时间都会比较紧，再加之施工空间受到严重的限制，自然其施工质量很容易出现问题，这种问题出现后极易引起桥身变形，形成桥头跳车。

5．软土路基十分常见，再加之桥头路基一般位于河道沟壑低洼带，地下水位高，桥基承受能力有限，极容易出现软土下沉，最终形成桥头跳车。

四．防止桥头跳车的有效措施

1.软土地基处理方法

我们在施工的过程中经常会碰到软土地基，软土地基由于其固有的软弱性，使得其地基不够坚固，如果处理不恰当那么地基的局部承载力不足，导致地基的沉降，引起桥头跳车现象。再者软土地基土壤含水量过高，正是由于局部地段含水量过大，极易造成地基软弹，甚至出现翻浆等现象。所以为了防止桥头地基下沉拉裂而造成桥头跳车现象的出现，就需要采用有效的措施对软地基进行适当的处理，使其变得足够坚固,通过提高软地基的固结度和稳定性，来减少桥头跳车。在此我们需要根据施工地软土的具体性质及施工期限的要求采用不同的软土地基处理方法，其主要方法有以下几点：

（1）真空预压结合塑料排水板处理软土地基，这种方法主要适用于淤泥土质，因为淤泥土质强度极低，淤泥的可压缩性高，极易导致自己下沉，在这种地段采用真空预压结合塑料排水板处理方法，使排水板低端穿过淤泥层，梅花形的布置，这样施工后再通过沉降观测，采取相应的措施可以取得良好效果。

（2）堆载预压处理软土地基，这种方法主要适宜我国东南沿海分布比较广泛的海相，湖相等深厚软粘土层，这种土层压缩性大，强度低，空隙大，渗透性大，采取这种方法可增加土层密实度，减低压缩性，这种方法是工程上应用比较广泛的，效果明显。

（3）水泥搅拌桩处理软土地基，适用于处理粉土，黄土以及固结的淤泥这类土质，这种方法主要是在冬季施工，低温对处理效果具较大的影响。

（4）预应力管桩处理软土地基，采用这种方法，通过在桩顶浇灌妆帽等方法形成桩网结构，使上部压力比较均匀的传到持力部位，可以有效的提高地基的承载力，控制沉降。

2.减轻桥坡堆土质量，控制桥坡沉降。桥的质量过大也是桥基沉降的一个重要原因，为此我们要尽可能的减轻桥坡的堆土质量，以减轻桥的整体质量，减少桥自身对桥基的压力，其最主要的方法是使用轻质土来堆填桥坡，可以有效减轻桥的质量。

3.控制回填土施工质量，减轻桥坡沉降，回填土的施工质量对桥有直接的影响，其桥基回填土的施工质量直接关系到桥基的沉降问题，我们在施工时必须注意的是要合理的选择回填土的材料以及配料，选择合适的压实机械，并且按照科学的施工方法施工，来提高压实度，保证施工的高质量。

五．结束语

软土路段施工难度较大，再加之软土自身的特性以经决定了其不稳定性的存在，所以在这种路段出现桥头跳车的现象较多。我们要解决跳车这一问题，不仅仅要认真分析对待施工地的自然环境，在理论上做好准备工作，认真对待，从设计着手，考虑周全之后定出完整的设计方案。与此同时施工的监理单位以及施工单位要不断的加强提高高质量的意识，严格照图要求来施工，监理要严格履行监理工作的程序，努力控制好每道工序，保证每一道工序的质量能够过关，只有这样才能从根本上解决桥头跳车的问题，其各方责任重大且意义深远。

参考文献：

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[2]薄壁筒桩与粉喷桩加固桥头软土地基比较分析 [学位论文]李学斌， 2009 - 山东大学：建筑与土木工程

[3]代美香Dai Meixiang 控制台背回填质量防治桥头跳车的探讨[期刊论文] 《科学之友》 -2009年11期

[4]张宁 季冻区高等级公路桥头路堤沉降处置的效果分析 [学位论文]， 2002 - 东北林业大学：道路与铁道工程

[5]曹晓旭 防止软土地基桥头跳车处理措施的质量控制 [期刊论文] 《辽宁交通科技》 -2001年1期

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中图分类号：U412.36+6 文献标识码：A 文章编号：

一．引言

采用振冲碎石桩来加固松软土地基，这样可以形成复合土体或者符合地基，能够有效的增强地基的稳定性，可以提高地基的承载力，能有效防止地基的沉降，除此之外还可以增加建筑物的抗震能力。本文结合乐自高速公路的具体工程，对振冲碎石桩施工的工艺进行较全面的探讨。

二．乐自高速公路工程概况

乐自高速公路是《四川省高速公路网规划》中汉源-乐山-自贡横线高速公路的重要组成部分，是连接川南乐山、自贡两个较大规模城市的重要通道，该横线高速公路先后与纵向布局的乐宜、内宜高速公路以及规划的仁寿经沐川至新市联络线相交，可实现多条高速公路之间的相互转换和联系，并与国家高速公路网相接，对完善四川省和区域高速公路网、增强川南地区城市之间的联系、增加川西南地区出省路径的选择具有重要意义。

乐自高速公路工程七合同段由山东省路桥集团有限公司承建，本合同段位于荣县境内，跨越来牟、长山两镇。本合同段内含长山互通区一处、长山停车区一处，主线全长为8.98公里。软基处理面积9.3万平方米，塑料排水板8.3万延米，碎石桩3.5万延米，换填砂砾石2.8万方。在整个工程中存在大量的软土地基，处理这些地基都是采用振冲碎石桩法来加固地基的。

三．软土地基的力学特性

我们所说的软土主要有几个特点：透水性比较小、可压缩性高、抗剪强度十分低，软土主要以散泥土质为主，其主要是在流动较慢的河流中，或者湖泊中沉积，之后由于生他作用而形成。这种土质的天然空隙要大于1，而压缩性系数则大于0.05平方厘米没千克。它的不排水性抗剪强度则小于30 kpa，如果其天然孔隙比大于1.5那么就成为了淤泥，当其天然孔隙比处于1和1.5之间时则为淤泥质土。在软土中含有大量的饱和水，其土质可能成流塑的状态，这种土质最主要的特质是强度低、透水性小以及压缩性高。正是因为这样所以软土地基的稳定性十分差，其承载力不足，很容易发生沉降，致使工程遭到破坏。

四．振冲碎石桩的加固原理

如下图所示，按一定间距排列打了许多桩体的土层称“复合土层”，由复合土层组成的地基称为“复合地基”。如果软弱土层不太厚，桩体可以贯穿整个软弱土层，直达相对硬层。如果软弱土层比较厚，桩体也可不穿过整个软弱土层，这样，软弱土层只有部分厚度转变为复合土层，其余部分仍处于天然状态。

1.当软弱土层比较薄时的加固原理

当软土层比较薄时，这是桩体就可以直接被打到比较硬的土层，这样就可以集中桩体的应力作用，我们知道桩体的压缩模量要大于软土的压缩模量，困而通过基础传给复合地基的外加压力随着桩、土的等量变形会逐步集中到桩上去，从而使软弱土负担的压力相应减少。这样就可以有效提高复合地基的承载力，同时减少了其压缩性，这样就可以使软地基加固。

2.软弱土层较厚时的加固原理

如果遇到的软土层比较厚时，这是桩体是不可能达到硬层深度的，也就是相对的硬层和复合土层不相接触时。该垫层把荷载引起的应力向周围横向扩散，使应力分布趋于均匀．这样就可以有效提高复合地基的承载力，同时减少了其压缩性，这样就可以使较厚软地基得以加固。

五．振冲碎石桩施工技术分析

1.处理范围

首排碎石桩距基础外缘60cm，处理长度为基础外缘50 m，第一个20 m段碎石桩间距2 m，第二个20 m段碎石桩间距2.2 m，第三个10 m段碎石桩间距2．5 m，碎石桩处理宽度为坡角以外0．5 m。每米碎石用量为：π×(0．8×0．8÷4)×1．35=0．678 平方米。填料可选用天然级配，但不能采用单级配料，含泥量不超过10％，粒径为20至50mm。

2.施工设备

施工设备如下表：

3.施工工艺

（1）工艺流程

采用振冲碎石桩加固软土地基的工艺流程如下：地上地下清障、地面整平；放线定桩位；桩机就位垫平、调平；闭和桩尖垂直对准桩位；启动桩锤沉管；沉管同时喷水造孔；沉到设计深度；清孔；留振10—20s拔管；反插至密实电流；成桩；移到下一根桩。

（2）施工工艺

①放线，碎石桩按正三角形布置，测量人员根据图纸段落处理宽度及处理长度放出区域控制桩，经测量监理工程师确认后，按照图纸桩距逐点测定桩位并用长竹签做好标记，施工过程别注意桩位标志。

②定位，移机到达指定桩位，闭和桩尖垂直对准桩位，其偏差不大于5cm。用枕木基本垫平桩机，然后调整支腿桩管垂直地面，桩身垂直偏差不超过1．5％，施工中质检员进行认真现场检查并填写检查记录。

③造孔，启动供水泵及振冲器，待振冲器下端射水口出水的水压及水量达到工艺要求时启动振动器，使振冲器以0．5m/min至2 m／min的速度在土中徐徐下沉，造孔过程中应始终保持振冲器处于悬挂状态，以免造成斜孔。当造孔达到设计深度时，将振冲器提出孔口，再放至孔底，往复2至3次，使孔口泥浆变稀，清除孔内泥土，保证填料顺畅，减小桩体含泥量。

④成桩，成孔后将振冲器提离孔底30一50 cm，在孔底留振10—20 s后拔管，拔管速度控制在0．8—1．2 m／min，每次填料厚度不宜大于50cm，将振冲器下放至填料中，进行振密。这时振冲器一方面将填料振密，另一方面使填料挤入孔壁的土中，从而使桩径过大。随着填料的不断挤人，孔壁土的约束力逐渐增大，当约束力与振冲器产生的振力相等，桩径不再扩大时，继续振密，振冲器电机的电流值迅速增大，当电流达到密实电流时认为该深度的桩体已经密实。桩体密实电流根据现场情况确定。

五．结束语

乐自高速公路对完善四川省和区域高速公路网、增强川南地区城市之间的联系、增加川西南地区出省路径的选择具有重要意义。在这个施工的过程中处理软土地基是一个较大的难题，本文就以乐自高速的软土地基处理为背景作了简单的阐述，具体的介绍了施工的技术要点以及质量控制方法。虽然随着我国经济的发展，科学技术的不断进步，我国对于软土地基的处理方法也有了较大的发展，振冲碎石桩加固法的应用也越来越广，但是在具体的施工过程中也还存在许多的问题，这需要行业的专家以及施工的工作人员，在具体的工作中不断的探索，不断的发现问题解决问题，只有这样才能使得技术不断的科学化。

参考文献：

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[2]赵进坤 振冲碎石桩在软土地基处理中的应用[期刊论文] 《水运工程》 PKU -2001年7期

[3]黄中华 袁际萍 探讨振冲碎石桩在软土坝基处理中的应用 [期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》 -2012年10期

[4]王本炜 赵亮 浅谈振冲碎石桩地基加固中的管理与应用 [期刊论文] 《中小企业管理与科技》 -2010年1期

[5]林文庆Lin Wenqing 振冲碎石桩技术在软基加固施工中的应用 [期刊论文] 《福建电力与电工》 -2000年1期

篇11

中图分类号：TV 文献标识码：A 文章编号：

一.前言

水利施工质量将直接关系到所有居民是切身利益，而整个水利质量管理过程中，地基的质量控制对整个水利的质量有着深远的影响。在水利施工过程中，经常会遇到软地基，也就是那些在承载力方面比较差的、需要在水利工艺方面进行特殊处理的、比较松软的地基。这样的地基是在进行水利设计和施工时应该特别注意的，施工过程中一定要进行技术方面的处理才能确保水利的安全。在水利工程的施工过程中，在地基工程的处理方面，一定要特别细心,因为地基将影响到整个水利工程的质量，不管是哪种结构的水利建筑物，其全部承重负荷都将由地基来承载。最容易因为地基方面出现水利安全问题的是软地基，一旦软地基没有采取一定的措施进行处理， 就会出现水利设施倒塌、倾斜等质量问题，因而，加强对软地基的施工技术探讨，有着十分重要的意义。

二.水利工程中软土地基的施工技术

1. 砂垫层和砂石垫层换填

在进行软地基施工过程中，由于软土地基是非常不稳固的一种地基，这给我们的水利工作带来了极大的难度，因此，我们可以采用铺设砂砾层的方式来避免这一过程，铺设完成后再夯实，就可以做到稳固作用。

采用这种施工技术的好处是既可以满足承载方面的要求,也可以优化地基表层的排水效果，不至于积水，使地基进一步软化。我们可以根据设计方案选取颗粒比较大的沙砾石，必要时可以掺入鹅卵石，可以依据施工地点的具体情况而定。当选用的沙砾石确定以后，就要对地基的沟槽进行处理，如果沟槽中有积水，应该采取必要的排水措施，然后再将事先配好的沙砾石填入。填入时，要逐层进行夯实，控制好填充料中的含水量，一般控制在10%到20%之间。

2.深层石灰搅拌桩的施工

深层次的石灰搅拌桩的施工是整个水利软地基施工过程中的中重要的环节。在水利施工中有一样不可缺少的材料就是石灰，因而在软土地基的施工中，就更该注意石灰的利用，并且要极其注重石灰搅拌桩的施工问题。在软地基中，针对于粘度较高的软粘土，可以采用深层石灰搅拌桩，实际上就是根据土壤的特性，强行将地基土和石灰按照一定的比例进行搅拌，让他们进行化学反应，这样处理以后,就会使地基达到设计中要求的承载力和耐压强度。在特殊的地基土条件下，这样处理的效果甚至要比水泥好得多。

（一）严格控制石灰原料的质量

我们所用的石灰是要经过处理的， 并且石灰的成分方面也有特殊的要求。石灰要磨碎到最大颗粒小于2 mm，氧化钙、氧化镁含量分别达到80%和8.5%以上。石灰中不能有太多的杂质，液性指标控制在70%左右。

（二）加强对软土地基的关键施工环节的控制

在进行水利工程施工过程中，首先应当对地面进行处理， 使表层地基有一定的硬度和承载力， 确保机械的进入和移动， 配备合格的粉尘发射器、空气压缩机等设备，并认真检查，是否符合施工要求。尤其是要取地基土进行化验，根据地表土的物理和化学特性，确定石灰的配比，并设计确定桩长度、密度和粗细等。施工过程中的技术要点，施工过程中，应该控制好风力的大小，注意不要让石灰粉尘过多散失，桩基的排列上也要按照一定的模式。最常见的两种排列是等边三角形和正方形，因为从力学角度来讲这样的排列是最佳的。

3.深层水泥搅拌桩的施工技术

在水利施工过程中为了加固水利设施，水泥的利用是必不可少的，也是极为重要的，尤其是在软土地基的施工过程中，就更该注意水泥的利用，并且要加深其深度。深层水泥搅拌桩主要使用于非常松软的淤积土质和粉尘土质等的地基，在水利施工过程中出现这样的地质状况时，我们应该运用深层钻探灌注水泥的办法来进行处理。

首先，精心筹划，做好施工前的准备工作。施工前的准备工作是非常重要的,主要应该做好施工地点的平整工作，以保障机械的进入和正常施工。如果施工地点有障碍物，应该及时清除；如果施工地点是一片洼地，应该用合适的土质进行回填，一般采用粘土，直至场地平整均匀。其次是要采购合适的水泥,我们一般采用的是42.5 级的硅酸盐水泥。再次就是要检查施工过程中所用的机械，是否性能良好，是否能够确保顺利施工，应该指派专业的人员进行检修。

其次，及时试桩，获取必要的参数。我们在施工以前，一定要进行试桩，其主要目的是了解施工地点的具体地质情况,获取施工过程中用以参考的必要参数。我们在试桩施工的过程中，可以了解到泵送速度、时间以及水泥的配比、搅拌的程度等方面具体的数据，可以为接下来的施工提供必要的依据。

再次，做好深层水泥搅拌桩的施工工艺控制。笔者结合多年的施工经验，主要表现在以下几个方面。

(一)检验堵塞：

在水泥搅拌桩开钻前期，施工人员需要对整个管道用水清洗．检查管道中有无堵塞现象，待确定水排尽后继续下钻。

(二)悬挂吊锤

为了使水泥搅拌桩桩体的垂直度能够达到施工的要求，可将吊锤悬挂在主机上，按照吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等这一原则实施控制。

(三)质量检查

这主要是针对成型的搅拌桩而言，质量检查的主要方面是水泥用量、水泥浆罐数、断浆现象、喷浆搅拌上升时间、及复搅次数等等。

(四)搅拌配合比

水泥配置时要对相关参数有效计算， 按照水利材料的标准进行， 具体为水灰比0．450．50、水泥掺量12％、每米掺灰量46-25kg、高效减水剂0．5％。

(五)二喷四搅：二喷四搅工艺在水泥搅拌桩的施工中常常被采用。第一次下钻可带浆下钻，堵管喷浆量控制在总量的1／2以下，禁止带水下钻。保证在低档操作下进行下钻和提钻，复搅需要适当提高～个档位。正常成桩时间在40min左右．喷浆压力0．4MPa。

最后，施工技术要点分析：整个施工工艺流程可以概括为:定、钻、喷、提。定:就是放样测量，定桩基的位置和钻机的位置；钻:就是用钻机正循环钻进到设计的深度；喷:就是当钻进到一定深度的时候开始向桩机高压喷入事先搅拌好的水泥浆；提:就是在灌注水泥浆的时候，钻机反循环退出。检查堵塞、悬挂吊锤为了确保桩基的质量，我们首先要检查管道中有无堵塞现象，及时排放钻探过程中的溢出物。为了确保整体达到施工设计方面垂直的要求,可以在主机上悬挂吊锤，依据吊锤的位置来判断垂直度，进而达到质量控制的目的。水泥的配比及钻进时的技术要领，水泥浆的配比为:水灰比例控制在0.5 左右，水泥的掺入量要达到12%以上，并添加0.5%左右的高效减水剂；钻进过程中我们采用常用的二喷四搅的方法,第一次下钻时可以带水下钻，当喷浆量达到一半时，禁止带水。喷浆压力应达到4个压以上。

四.结语

总之，软土地基在水利工程中是十分常见的且容易发生质量问题的施工环节，若在施工时遇到软弱地基，需要及时采取相关的措施进行处理解决，避免给水利造成破坏。 通过严格的技术要求及施工规定进行操作，这样才能保证较高的施工质量。

参考文献：

[1]张美丽 王丽萍 水利工程中软土地基的施工技术 [期刊论文] 《改革与开放》 -2010年10期

[2]刘含江 侯存亮 研究水利工程中软土地基的施工技术 [期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》 -2012年16期

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篇12

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