软土地基

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软土地基范文第1篇

关键词：软地基 处理 路基 沉降

Abstract: with the continuous development of society and progress, and pay attention to the soft soil foundation treatment has the vital significance. This paper mainly discusses the soft ground treatment of the related content.

Key words: soft foundation treatment embankment settlement

中图分类号：TU44文献标识码：A 文章编号：

引言

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。

在我国沿江、沿湖、沿海等处广泛分布着软土，而这些地区一般又是经济发达地区，对公路交通需要迫切。尤其要发展高速公路。因而在高路堤、大型桥梁，大量的涵洞、通道处软土都给它们带来不同程度的危害。如路基的滑移，开裂，路面起伏不平，桥涵通道等人工构造物处的跳车颠簸而使这些地区的公路建设者感到非常棘手，要花大量人力、物力、财力和时间，去进行勘察、测试、设计、科研和施T。若处理不好将会带来极大的资源浪费。

1、路基处理

（一）处理的一般原则

1．以时间换金钱，早在10年前，日本著名换金钱处理软土路堤的方法。即尽早用堆载预压不作深层处理软基的方法，这种以自然沉降逐渐达到路基稳定，是一种最经济也简单的方法。但我国公路基本建设的程序不能尽早拔款、征地、从容施工，而一旦工程项目付诸实施时，又往往限于工期，一般情况用自然沉降法将难以实现。

2．以金钱赢得时间：即在施工工期紧迫，时间有限的情况下，除非个别低路堤地段高度在临界高度以下，可不作地基处理。桥梁采用基础处，其余软土都需采用不同方法处理，只不过可用多种方案进行优选。

（二）勘察、设计和施工

1．软土地区的地质情况首先要弄清楚，工程地质条件复杂，还应进行工程地质分区，以便按分区不同在区别地予以处理。在勘察设计时如地质工作做的不够深，在施工时一旦发现，可作些补充勘察及勘探工作，对地质情况作进一步了解。

2.设计方案要经济又要合理切合当地实际情况。

3．所用材料数量要够、质量要保证；施工机械数量、规格、性能均要满足要求。

4．施工时要严格遵守施工技术规范和操作规程办事，以保证良好的质量，软土地段特别要注意控制填土速率，避免和产生路堤滑移或发生其它意外事情。

5．监理工作要跟上，观测仪具事先要埋置好，及时进行监理和记录。以保证施工的质量和安全。如能树立质量第一的思想，严格将上述几项工作做好，应该说软土路基施工，可以达到安全、优质的目的。

（三）处理方案的评价

1．处理软土地基常用的方法在公路方面是排水固结，多用各种不同长度和间距的袋装砂井（直径7～10cm）或塑料排水板（宽10nm，厚4.5～6.0）与砂垫层（厚30～80cm）相结合，虽然这些方法是一般的，但却是有效的经济的。为了加快固结而且可提高地基承载力，也可用直径30～50cm或更小一些的砂桩或碎石桩，但造价比上述常用方法要增加至少3～5倍。

2．轻质路堤：我国轻质路堤采用的材料一般是粉煤灰，国外也有用大块型硬质泡沫塑料。粉煤路堤有三种类型，即单一的、土和粉煤灰互层的和土砂及粉煤灰等混合的。轻质路堤的作用是减轻路堤自重，减小或加速软土沉降提高土体抗剪强度，同时它作为填料还有节约投资、减少占地等效益。

3．其他辅助方法：土工布（分有纺和无纺的两种，一般多用编织的，个别的也有两种类型组合的，可以达到优点互补）还有一材料是塑料加劲格栅，实际上类似“柴排压枝”的作用，这些材料可提高地基整体性，减少地基不均匀的沉降，对防止滑移尽快施工也好好处。此处还有浅层拌合和换填优质材料及抛石排淤等处理浅层软土。有的为深层还设有反压护道。

2选择软土地基处理方法应注意的几个问题

2．1软土地基处理后对路基作用的认识

1)路基在施工期间和使用期间应该是稳定的，不因填筑荷载、施工机械和交通荷载的作用引起路基的失稳、破坏，也不应由于路基的过大变形，引起桥台、涵洞、挡土墙等构造物及沿线各种设施过大的变形。

2)在可以不进行软土地基处理的情况下，为了避免路基沉降造成涵洞、挡土墙等构造物变形破坏，首先应考虑提前填筑路基，在其充分沉降后再修筑构造物的路基施工方案。

3)高等级公路严格限制了路基在规定年限内的工后剩余沉降量，对工后15年～20年的剩余沉降量通常采用如下标准：一般路段30 crll，桥头10 crn，过渡段沉降坡差小于2‰。这样就可避免路面的变形破坏，以及连接桥梁、涵洞等构造物的引道路基产

生不均匀沉降。

4)在软土层较厚且沉降历时较长的地区及大范围的软土地区，有时将工后剩余沉降量控制在要求的范围内是很困难的，或者虽能控制但不经济时，则应考虑对路基进行堆载顶压或超载预压、设置桥头搭板、铺筑临时性路面、加强养护等修建方案。

5)在没有一定厚度硬壳层的软土地基上，不宜直接修筑填土高度小于2 m～2．5 m的低路基。这种低路基在交通荷载作用下，可使路面发生较大的不均匀沉降，特别是当软土层不均匀，重型车辆交通较大时，引起路面破坏：

2．2软土地基处理方案确定的步骤

首先要进行水文地质堪察，搞清地基的工程地质和水文地质条件，这是搞好路基设计、施工的关键。地基处理方案的确定一般按下列步骤进行：

1)收集详细的工程地质、水文地质及地基基础的设计资料。

2)根据地基处理的目的(如解决路基变形或稳定性问题)、使用要求(如工后沉降量及差异沉降量)、结构类型、荷载大小等，并结合地形地貌、地层结构、土质条件、地下水特征、周围环境和相邻建筑物等因素，初步选定几种处理方案。

3)对初步选定的各种处理方案，分别从处理效果、材料来源、机具条件、工程进度、环境影响等方面进行技术经济比较，根据安全可靠、施工方便、经济合理的原则选择最佳处理方案。

4)对已选定的处理方案，根据道路等级和场地复杂程度，可在有代表性的场地上进行相应的现场试验，通过试验，检验设计参数和处理效果，如达不到设计要求时，要查找原因，采取措施或修改设计。试验工程的修筑也可为大规模施工积累经验，提供设

计依据和控制指标。

2．3软土地基处理方法和适用范围

1)清除换填法，此法适用于软土层较薄，底部为硬底的地基。换填的材料可根据地基底部的软弱程度换填砂砾、碎石、石灰土等材料。

2)抛石挤淤法，适用于湖塘、河流或积水洼池、常年积水且不宜抽干、软土层厚度薄的情况。

3)排水固结法，适用于软黏土、淤泥和淤泥质土地基。此法是在软土地基中设置竖向排水系统(如插设塑料排水板、袋装砂井等)和水平横向排水系统(砂垫层)，再逐层填筑路基，在路基荷载的作用下使土体排水固结、密实，强度增长，地基承载力提高，可有效减小工后沉降。若采用大于路基及工作荷载的超载预压方式预压，可进一步减少工后沉降，并可减小次固结沉降。排水固结法的竖向排水系统和横向排水系统必须同时发挥作用，这就要求施工过程中，不能出现断板、断井现象，地基表面必须要有一定的平整度和拱度，以确保水能够排出路基之外，充分发挥该体系的作用。

4)超载预压法，可直接作为一种处理软土地基的方法，也可与其他处理软土地基的方法共用，直接作为一种处理软土地基的方法，适用于表面有硬壳层、软土下埋较深、较薄的软弱地基；与其他处理软土地基的方法共用，适合各种复杂的软基处理方法。

5)反压护道法，反压护道是在路堤一侧或两侧填筑一定宽度和高度的护道，运用力学平衡原理，平衡路堤自重作用而产生的滑动力矩，以提高路基的稳定性。

6)强夯法，适用于碎石土、砂土、低饱和度的粉土、黏性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土地基。此法是采用质量为10 t～40 t的夯锤从高处自由落下，地基土在强夯的冲击力和振动力作用下振实、挤密，部分土体液化，水分从地基中排出，从而提高了地基

的承载力，减少沉降。

7)深层搅拌法，适用于淤泥、淤泥质土和含水量较高、地基承载力标准值不大于120 MPa的黏土、粉土等软土地基，用于处理泥炭土或地下水具有侵蚀性时，应通过试验确定其适用性。此法是利用深层搅拌机将水泥或其他固化剂与地基土原位搅拌形成圆柱状、格栅状或连续墙状土的增强体，形成桩土复合地基以提高地基承载力，减小沉降。深层搅拌法分喷浆搅拌法和喷粉搅拌法两种。

8)碎石(砂)挤密桩法，适用于不排水抗剪强度不小于20 kPa的黏性土、粉土、饱和黄土和人工填土地基。此法是利用机器在地基中成孔，在孔内填入砂、碎石等粗粒料，利用沉管的振动、，使孔中的骨料密实，形成桩体，同时周围的土体也被挤密。桩体与桩间土形成复合地基，以提高地基承载力，减小沉降。

9)强夯置换法，适用于人工填土、砂土、黏性土、黄土、淤泥和淤泥质土地基。此法是边强夯边填粗粒料，粗粒料可为碎砾石、建筑垃圾等具有一定级配的坚硬颗粒，粗粒料被夯入地基中，在地基中形成粗粒料墩体，墩体与墩问土及砂垫层形成复合地基，从而提高地基承载力，减小沉降。

10)石灰桩法，适用于软土层较浅的杂填土，软黏土地基。此法是通过机械或人工成孔，在软弱地基中填人生石灰或生石灰掺合料，通过石灰的吸水膨胀、放热以及离子交换作用，改善桩周围土的物理力学性质，并形成石灰桩复合地基，从而提高地基承载力，减小沉降。

11)低强度混凝土桩复合地基法，适用于各类深厚软弱地基。在地基中设置低强度混凝土桩，与桩间土形成复合地基。

12)力I筋土法，适用于各种软弱地基。在土体中埋置土工合成材料(土工织物、土工格栅等)、金属板条等形成加筋土垫层，增大压力扩散角，提高地基承载力，减小沉降。

13)轻质路基，适用于具有一定承载力的软弱地基。用粉煤灰等轻质材料填筑路基，达到减轻路基自重，以减少路堤沉降及提高路堤稳定安全系数的目的。

2．4选择软基处理方法应考虑的条件

为保证路基稳定或控制工后剩余沉降在选择处理方法时，除了考虑处理方法的特点、对地基的适用性和效果外，还应考虑公路条件、施工条件、经济性、可靠性等。目前新技术、新工艺、新机具、新测试方法不断涌现，当开发、引进新的软基处治方法或进行软基处治方法比较时，应在大规模施工前进行现场试验，以验证该处治方法的可靠性，并验证设计参数、工艺参数作为施工时的控制指标，掌握必要的施工经验和施工工艺。

3、结束语：

在路基设计和施工中，常会遇到软土地基的处理。如果软土地基的处理方法采用不当，不仅浪费了资源，起不到应有的作用。还会造成路基的破坏。因此在路基设计和施工中，对软土地基处理方法的选择上要特别慎重。

参考文献：

[1]JTJ 017―96，公路软土地基路堤设计与施工技术规范[S]．

软土地基范文第2篇

关键词 粉喷桩 , 软土加固,设计,计算

Abstract: in this paper are introduced the cement powder spray mixing and reinforcement of the soft soil foundation work mechanism, combined shanghai-chengdu expressway (shanghai-nanjing section) foundation treatment practice, this article discusses pile reinforcement of soft soil foundation calculation method. The pile reinforcement of soft foundation, can speed up the embankment filling velocity, paving the road surface settlement after work can be effectively control, ensure the engineering quality.

Key words pile, soft soil reinforcement, design, calculation

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

0 引言

高等级公路跨越通航河流和上跨被交叉公路、通道的净空要求，往往造成桥头填土高达4～7m的路堤，这对于软土地基来说，则存在高路堤的稳定和沉降的问题。在保证路堤稳定情况下，高速公路桥头工后沉降量一般控制在10cm以内，若采用袋装砂井（或塑料派水板）预压排水固结法处理，常因需要的填土与预压期较长，给设计工作带来诸多难处，使得处理后地基难以达到预期效果。针对这一情况，设计采用了粉体喷射搅拌桩（简称粉喷桩）加固软土地基的新技术。

1 粉喷桩技术简介及水泥加固土原理

粉体喷射搅拌（DJMI法）是软土地基深层搅拌加固技术的一种。近年来，粉喷桩技术的应用在我国得到工程界的重视，发展很快，已广泛应用于公路、市政工程、工业与民用建筑软弱地基处理和坑壁支护工程，加固深度由15m提高到了18m。

粉体喷射搅拌法是将粉粒状加固材料（水泥、生石灰粉）搅合于软弱地基中，与原位土进行强制搅拌，使土与加固材料产生一系列物理化学反应，在改善土质性状的同时，提高起强度。目前采用的加固材料多是水泥，其原理如下：

1.1水泥的水解和水化反应

水泥主要有硅酸盐、铝酸盐以及硫酸盐组成，当水泥遇土中水时，水泥中的表面矿物与水发生水解、水化反应，生成氢氧化合物和含水盐化合物，其中易溶于水中，水泥颗粒表面又暴露出来，继续与水作用，如此反复直到水溶液饱和，形成凝胶体。这种反应减少了软黏土中的含水量，增加土颗粒之间的粘结力。

1.2离子交换与团粒化作用

水泥水化后，水泥水化产物的C a2+ 与天然土中胶体微粒的阳离子进行等量的吸附交换，使大量的土粒形成较大的土团，同时水泥水化形成的凝胶粒子的表面积远远大于原水泥表面能，强烈的吸附能力，结合大土团粒形成水泥土的蜂窝结构，并封闭各土团之间的孔隙形成坚固的联结体。

1.3 硬凝反应

随着水泥水化反应的深入，溶液中析出大量的Ca2+，当其数量超过离子交换的需要量时，在碱性环境中与粘土矿物中AL2O3与SiO2反应，生成不溶于水的稳定的结晶矿物，这种化合物在水中与空气中逐渐硬化，增加了土的强度，且由于水分不易侵入而具有足够的稳定性。

1.4 碳化反应

水泥中游离的Ca（OH）2或空气中的CO2反应生成不溶于水的CaCO3使软土固化，提高土的强度。

2水泥土的力学特性

2.1 水泥土的无侧限抗压强度及其影响因素

水泥土的无侧限抗压强度qu一般为300～400kpa，比天然软土大几十倍至几百倍，变形特征随强度不同而介于脆性和弹性体之间。水泥土受力开始阶段，应力与应变关系基本上符合胡克定律。当外力达到极限强度时，对于强度大于200kpa的水泥，很快出现脆性破坏，对于强度小于2000kpa的水泥土则表现为塑性破坏。

⑴水泥土强度受水泥掺入比、龄期、土的含水量、有机质含量等因素影响。（见图1）水泥土强度随着水泥掺入比аw 增加而增大，当аw

⑵水泥土的强度随土样含水量降低而增大。另外，当土中有机含量大于10%时，加固效果差，这类土不宜纯采用水泥进行加固。

2.2水泥土抗剪强度和变形模量

水泥土抗剪强度随着抗压强度增加而提高。当qu=500～4000kpa，其粘聚力C=100～11000kpa，一般约为qu的20%～30%；其内摩擦角变化在20。～30。之间。水泥土受到剪切破坏时，剪切面与最大主应力夹角约为60。。

当水泥土qu=300～4000kpa时，其变形模量为E50=40～600Mpa，即E50=（120～150）qu

3粉喷桩的计算

地基处理设计工作的第一步是进行选择和比较，一般而言，应根据工程要求、岩土特性和技术能力三方面因素，通过技术经济分析、对比确定。

3.1 粉喷桩的单桩计算

承受垂直荷载的粉喷桩一般应使土对桩的支承力与桩身强度所确定的承载力相近，并使后着略大于前者最为经济。因此，粉喷桩的单桩设计主要是确定桩长和选择水泥掺入比。

当粉喷桩的桩身强度足够大时，单桩极限承载力取决于桩侧土的极限摩阻力；若受软土的工程性质限制，粉喷桩桩身强度较小，当粉喷桩承受垂直外荷载时，在侧摩阻力远未达到极限时，桩身就开始屈服，因此，桩身强度低的粉喷单桩极限承载力取决于桩身强度。粉喷桩的单桩容许承载力可按下列二式计算，取其中较小值

Pα=1/2（fuSL+αApRu） ⑴

若Pα=1quAp⑵

式中：Pα—单桩容许承载力，KN

fu—桩侧土的平均极限摩阻力，KPa

S—粉喷桩周长，m

Ap—粉喷桩截面积，m2

L—粉喷桩桩长，m

Ru—桩端土的极限承载力，kpa

qu —与粉喷桩桩身水泥土配比相同的室内水泥土的无侧限抗压强度，kpa

α—桩端天然地基土的承载力折减系数，可取0.4～0.6

l—强度折减系数，可取0.35～0.50

软土地基范文第3篇

关键词：软土 稳管 不均匀沉降 公路穿越

一、工程沿线软土地基分布及地质特征

软土一般指外观以灰色为主，天然孔隙比大于或等于1.0，且天然含水量大于液限的细粒土。包括淤泥、淤泥质土（淤泥质粘性土粉土）、泥炭、泥炭质土等。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。软土地基是一种不良的地基，按成因一般可分为人工填土类地基，海相、河流相和湖相沉积而成的含淤质粘土和粉土类地基。软土地基在浙江东部沿海广泛分布，主要为人工填海形成的。主要分布在温州市的乐清湾及胜利塘围垦区和瓯飞围垦区，软土地基段长约50km，对于管道的建设是极为不利的，在设计中引起足够的重视。

软土地基在浙东沿海广泛分布，本文将选取龙湾段约1.5km管段进行分析。本段根据外业钻探记录、土工试验及原位测试指标，在勘察场地钻探所达深度范围内，地基土层分布如下：

①粘土（Q43al）

灰黄色，可塑状，中等压缩性，含铁锰质氧化斑点和炭化物。干强度高，韧性高，摇振反应无，切面光滑。

该层场内大部分有分布，水塘、沟汊内缺失，直接出露地表，层厚1.10～1.50m。

②1含砂淤泥质粘土（Q42al-m）

灰、灰褐色，流塑状，高压缩性，含5-15%粉细砂和少量贝壳碎屑、半炭化物，局部以粉细砂为主，呈薄层状分布。干强度中等，摇振反应无，切面粗糙。

该层分布于场地南段，层顶埋深2.40～2.60m，层厚2.80～3.10m。

②2粉砂（Q42m）

灰色，饱和，松散-稍密状，局部中密状，含少量5-15%淤泥，局部夹薄层淤泥。

该层全场均有分布，层顶埋深2.10～5.70m，层厚5.90～9.40m。

②3含砂淤泥质粘土（Q42al-m）

灰、灰褐色，流塑状，高压缩性，含5-35%粉细砂和少量贝壳碎屑、半炭化物，局部以粉细砂为主，呈薄层状分布。干强度中等，摇振反应无，切面粗糙。

该层全场均有分布，未揭穿，层顶埋深11.40～11.90m，层厚8.30～8.70m。

本次勘察共采取原状土样30件，扰动样10件，进行室内土工试验，获得土的物理力学指标，详见下表1。

表1 典型软土段土壤物理力学指标

由上表可以看出①粘土层由于在围垦后已经经过一段时间的固结，其孔隙比小于1.0，天然含水量小于液限指数，不属于软土地基。而②1含砂淤泥质粘土层及②3含砂淤泥质粘土层由于土层内的地下水还未挥发排出，其孔隙比大于1.0，天然含水量大于液限指数，属于软土地基。且深度越大，含水量及孔隙比都越大。

二、管道稳管设计

1.由于软土地段管沟较难成形，开挖出来的土方放置于管沟两侧，加上管沟一侧机械通行，软土被挤压到管道下侧，导致管道上浮，管道较难沉到设计深度。管道的稳管形式的选择极为重要。

目前工程中常用的抗浮措施主要有：水泥压重块、浮力平衡压袋等。浮力平衡压袋虽然在工程中应用越来越广泛，但是由于每组平衡压袋由6-8只小袋组成，单个小袋有效重量有限，且体积较大，较容易被挤压漂浮，在软土地段采用浮力平衡压袋稳管是不适用的。水泥压重块体积小，有效重量大，不易被挤压漂浮，在软土地基段是较为理想的稳管措施。

2.软土地基段淤泥含水量特高，灵敏度高，受到施工扰动，容易液化，形成“胶体物”，此时在管道的稳管设计中只考虑清水浮力是不能满足管道的抗漂浮要求的，而应该考虑土壤液化之后的胶体物对管道产生的浮力，其浮力要大于地下水产生的浮力。根据相关工程经验，液化之后的胶体物密度在14.2-15.6KN/m3之间，即胶体物对管道产生的浮力为清水浮力的1.42-1.56倍，设计中可取1.5倍的清水浮力。

三、重要建构筑物周边管道敷设

由于软土地段管沟较难成形，边坡比达到1：5甚至更小，作业带宽度较大，可达到50-70m，管沟开挖面较大，管沟周边的土体稳定被打破，对周边建构筑物影响较大。以浙江沿海某管道施工过程中发生的事故为例：桩号 159-159+1桩天然气管道与一铸铁水管道并行，并行间距12-20m，地层为软土，天然气管道采用大开挖敷设，在100m范围内水管道发生三处破裂，一处房屋出现裂缝，对当地人民群众的生活带来严重不便，同时造成严重的经济损失。初步原因分析为：管沟开挖造成水管道一侧的土壤松动，土体稳定被打破，水管道两侧土壤压力失衡，侧向挤压造成水管道破裂。

因此，软土地基段在重要的建构筑物周边的管道应尽量采取非开挖方式通过，若场地条件不适宜非开挖穿越时应对周边的建构筑物采取钢板桩、粉喷桩等防护措施，保证重要建构筑物基础的稳定，保证管沟的开挖不会对其基础产生影响。

四、管道不均匀沉降原因及注意事项

由于软土地基土壤压缩率高，因此较容易产生沉降，而地基的不均匀沉降则可能会对管道产生破坏性的影响，因此在设计中应着重考虑，采取必要的措施，尽量避免管道的不均匀沉降。

1.管道不均匀沉降发生的原因

不均匀沉降发生的原因主要有：

1.1管道基础不在同一持力层或持力层基础厚度不一致。由于浙江沿海大多软基地段为围垦区，围垦区内由于围垦时间差别的问题，管道所经区域软土的固结程度不一致，造成管道基础的持力层发生变化或者持力层厚度发生变化。

1.2管道上部载荷分布不均匀或者管道周边土体受到不同程度的挤压夯实。

2.设计中注意的几个问题

2.1为减少管道的沉降量，管道基础持力层应首选已经固结的地层；

2.2管道基础应选取同一持力层，若持力层发生变化，在变化地段应采尽量采取弹性敷设，避免使用弯头；

2..3管沟回填时应采取含水率、重度相差不大的回填土，且管道每米的配重量也应严格一致；

2.4管道基础所能承受的载荷应进行仔细核算，持力层抗压强度不够时需对管道基础进行加固。自然状态下管道基础在液化之前的抗压强度计算应满足下式：

式中：P―抗压强度，Pa；

P1―每米管道基础承受压力，Pa；

G―每米管道基础承受载荷，N；

S―每米管道受力面积，m2；

G管―每米管道重力，N；

G配重―每米管道稳管设施的重力，取13KN；

G土―每米管道回填土的重力，N；

γ土―回填土的重度，取17KN/m3；

h―管道埋深，取1.2m；

D―管道外径，m。

经核算φ813×11.9的管段，每米配重1300kg，管顶埋深1.2m，每米管道基础需要承受38.5Kp的荷载压力，地基承载力不足38.5Kp时需对管道基础进行加固。可考虑采用碎石、块石等材料，对沟底进行抛石挤淤，对软土地基进行强制性置换。

2.5参考《建筑地基基础设计规范》GB/T 50007，采用“分层总和法”对自然状态下管道的沉降量进行计算，沉降量大多在200mm～400mm之间，小于管道在弹性敷设条件下产生的变形，不会对管道的安全造成影响。当管道周边存在回填、夯实等外力时可采用CAESARⅡ应力分析软件对管道进行应力分析，对超过许用应力的节点采取地基处理措施。

五、软土地基段公路穿越设计注意事项

浙江东部沿海经济发达，已建及待建公路较多，穿越公路设计时应注意以下问题：

1.软土地基段公路一般都进行软基处理，软基处理方式有抛石、塑料排水板、堆载预压等方式，设计时应对穿越公路的软基处理方式进行详细的了解，选择穿越点时尽量避开抛石及塑料排水板路段，当无法避让时，选择合适的穿越层位，保证管道的穿越深度不会对公路基础产生影响。

2.管道穿越规划道路时，尽量选取在规划道路的桥涵下通过，若受其他条件限制，只能在路基下穿越时，可以采取定向钻深穿越或者采取套管保护。套管内填充细沙且两端用密封圈封堵，避免地下水进入到套管里面，这样可以使得套管在沉降时，沉降出来的空间，套管里面的细沙可以及时的进行补充，减小管道的沉降量。

六、其它

1.本工程所经软土地段主要为乐清、龙湾等地的围垦区，虽然目前为养殖用地或荒地，但是远期为发展用地，为了保证管道不受破坏，管道警示设施必须标示清楚，管道标志桩、警示牌的混凝土基础要适当加大、加深。

2.软土地基段需引起勘察单位的重视，在详细勘察时无论管道采用何种方式敷设，都应提供比重、孔隙比、含水率、压缩模量等物理力学指标，以指导设计确定合理的设计方案。

软土地基范文第4篇

【关键词】：软土地基；塑料排水板堆载预压法；固结度

中图分类号：TU447 文献标识码：A文章编号：

【 abstract 】 : at present, the soft soil foundation treatment methods, fill preloading method for dynamic compaction method, the method and dynamic compaction replacement method, sand pile method, mixing method and other foundation treatment method. This paper introduces the construction technology of every method and process flow, and then the same geological conditions for the soft soil foundation put forward the corresponding treatment measures, and analyzes the key foundation treatment, according to deal with the results to choose the appropriate treatment plan.

【 key words 】 : soft soil foundation; Plastic drainage plate preloading method; Degree of consolidation

1 引言

国内外建筑工程事故调查表明多数工程事故源于地基问题，特别是在软弱地基或不良地基地区，地基问题更为突出。建筑场地地基不能满足建筑物对地基的要求，造成地基与基础事故。对房屋建筑不仅要重视地基承载力是否满足要求，而且要重视沉降是否满足要求。对软土地基上的建筑工程则更要重视沉降量的控制。

2 工程概况及初步分析

某地区建筑场地拟建一幢三层框架结构房屋，建筑物室外标高为10.500m（±0.000），根据地质勘察资料，现有场地标高为3.75m，需填土6.75m，土层依次第一层为素填土，厚度0.5m；第二层为淤泥，厚度为11.4m，为高压缩性土，压缩模量Es=1.73MPa，固结系数Ch=Cv=1.0x10-3cm2/s；第三层为粉质黏土夹碎石,厚度为4.6m，为中压缩性土，压缩模量Es=4.96MPa；第四层为淤泥质黏土，厚度为2.5m，压缩模量Es=1.85MPa；第五层为粉质黏土，厚度为5.4m，压缩模量Es=4.3MPa；第六层为淤泥质黏土，厚度为3.2m，压缩模量Es=1.85MPa；第七层为粗角砾土，厚度为2.2m，压缩模量Es=10MPa；第八层为粉质黏土，厚度为12.9m，压缩模量Es=4.8MPa。按《建筑地基基础设计规范》，对于高压缩性土地基，框架结构相邻柱基沉降差为0.003L（L为相邻柱距），经过初步估算，柱底内力标准值分别约为600KN和1000KN，柱距6米，容许的沉降差为18mm。

在施工主体结构基础前期，由于场地需要回填土而且较厚，在回填施工时期，回填土属于外加荷载，此时按荷载考虑计算场地的沉降，总沉降量达到1316.34mm。各层沉降量为：第一层淤泥沉降量为946.9mm，占总沉降量的71.9%；第二层淤泥沉降量为131.6mm，占总沉降量的10.0%；第三层淤泥沉降量为189.4mm，占总沉降量的14.4%；第四层淤泥沉降量为48.4mm，占总沉降量的3.7%。此过程为固结排水沉降过程，随时间的发展场地土趋于稳定。在沉降基本完成时，进行主体结构基础施工，此时场地土体性质发生变化，此时各层土的承载力和压缩模量均会有所增加，假设均比原来土体增加1.1倍。此时按回填土承载力特征值fak=100Kpa，估算相邻两个柱基础A、B大小，分别为2m×3m和4.0m×4.0m，柱基A总沉降量为55.24mm，占回填土沉降量的4.2%，柱基B总沉降量为71.34mm，占回填土沉降量的5.4%，沉降差16.1mm，小于规范容许值18mm。从以上分析可以看出，在未进行任何地基处理的情况下，前期沉降占绝大部分，而后期采用独立扩展基础已能满足承载力且无软弱下卧层和变形要求。因此，地基处理的重点在于加速固结排水过程，减少回填土引起的沉降。

3 地基处理措施

3.1 选择合适的处理措施

目前，软土地基处理的方法有换填法、预压法、强夯法和强夯置换法、砂石桩法、水泥土搅拌法、高压旋喷桩法、桩基法及其他地基处理法。

换填垫层法是挖除软弱地基土，采用砂石、粉质粘土、灰土、粉煤灰、矿渣等材料进行换填作为垫层的一种地基处理方法，通过换填软弱地基土的变形变成垫层地基的变形，因此能够减少地基的沉降。本工程软弱地基土层埋深0.5m，层厚11.4m，首先需要挖除9725.9m3，回填土需要9725.9m3。可见挖土及回填方量相当大，从经济上考虑该方法不适用于该工程软弱地基处理。

堆载预压法是解决淤泥软粘土地基沉降和稳定问题有效措施，堆载预压分塑料排水带和砂井地基堆载预压和天然地基堆载预压。通常，当软土层厚度小于4.0m时，可采用天然地基堆载预压法处理，当软土层厚度超过4.0m时，为加速预压过程，应采用塑料排水带、砂井等竖井排水预压法处理地基。本工程淤泥层厚度为11.4m，适合用排水预压法。

强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基，而强夯置换法适用于饱和度高的粉土与软塑~流塑的粘性土等地基上对变形控制要求不严的工程。此两种方法都采用夯击的方法进行地基加固，因此都有一定的加固深度，本工程软弱土层为淤泥层，该土性质不适用夯击方法加固，而且土层深度较深。

因此本工程合适的地基处理方法可选用堆载预压法。

3.2 排水板堆载预压法

排水板预压法由排水系统和加压系统两部分组合而成。排水系统是在地基中设置排水体，利用地层本身的透水性由排水体集中排水的结构体系，根据排水体的不同可分为砂井排水和塑料排水带排水两种。下面介绍效益较高的塑料排水板处理淤泥软弱地基方法，插入软基排水板，当填筑基础及上部建筑物时，荷载作用软基，地下水由于受挤压和毛细作用沿塑料排水板上升至砂垫层内，由砂层向两侧排出，从而提高基底承载力，塑料排水板要在砂垫层完成后施工，由测量人员测量出需处理范围，标出每根排水板具置，插板机对中调平，把排水板在钻头安放好，开动打桩机锤打钻杆，将地面上塑料排水板截断，并留有一定富余长度，在塑料排水板四周填砂后即完成本工程施工。目前，塑料排水板有以下规格、型号，SPB-A型-宽度100mm，厚度3.5mm，可打入软基15m；SPB-B型-宽度100mm，厚度4.0mm，可打入软基25m；SPB-C型-宽度100mm，厚度4.5mm，可打入软基35m。本工程适合采用SPB-B型，塑料排水板按等边三角形排列，间距取1.0m，主要受压层淤泥层层厚11.4m，塑料排水打穿受压土层，深度取H=11.4m。加载过程中，固结度Ut与t之间的关系。

塑料排水板堆载预压法在加载70天时，固结度U70=0.74；在加载80天时，固结度U80=0.81；在加载100天时，固结度U100=0.90；在加载120天时，固结度U120=0.95。在固结度U100到达0.90时，可以认为符合设计要求，此时沉降已经大部分完成。该处理方法成本估算，需使用SPB-B型塑料排水板27600m。

4 结论

地基处理措施应该根据工程场地软土地基的土的性质采用合适的处理方案，可以到达良好的处理效果和经济效果，以上的分析结果是基于规范的理论分析方法，实际处理后的地基处理效果应经过现场的试验和检测，得到相关的数据后判断是否能达到设计要求，才能应用于工程施工。

参考文献：

[1]《建筑地基处理技术规范》.JGJ79-2002，2007年10月，中国建筑科学研究院主编.中国建筑工业出版.

[2]《建筑地基基础设计规范》.GB50007-2002，2008年6月，中华人民共和国建设部主编.中国建筑工业出版.

[3]《全国民用建筑工程设计技术措施结构》.2005年5月，建设部工程质量安全监督与行业发展司及中国建筑标准设计研究所编，中国计划出版社.

软土地基范文第5篇

关键词：软土地基；加固；处理方法

一、引言

软土一般是指在静水和缓慢流水环境中沉积，以黏粒为主并伴有微生物作用的近代沉积物。软土是一种呈软塑到流塑状态，其外观以灰色为主的细粒土，如淤泥和淤泥质土、泥炭土和沼泽土，以及其他高压缩性饱和黏性土、粉土等。其中淤泥和淤泥质土是软土的主要类型。软土地基具有压缩性高、强度低、孔隙比较大、天然含水量较大、具有明显的结构性和流变性等特点,其承载力和稳定性都不够强,若在软土地基上直接建造建筑物,可能会引起建筑物水平位移及不均匀沉降等问题,甚至引起建筑产生裂缝,严重的甚至发生倒塌事故。

软土地基的一般处理方法有：换填法、强夯法、预压法、排水固结法、水泥土搅拌法、高压注浆法、或采用桩基等方法处理。软土地基的处理目的是换填、夯实、挤密、排水、胶结、加筋和热学等方法对地基土进行加固，用以改良地基土的工程特性，主要包括：1、提高地基土体的抗剪强度，2、降低地基的压缩性，3、改善地基的透水特性，可增加地基土的透水性加快固结，也可降低其透水性或减少其含水量。

二、地基处理方法及分类

1、换填垫层法处理地基

换填法是将基础底面下一定范围内的软弱土层挖去，然后分层填入强度较大的砂、碎石、素土、灰土以及其它性能稳定和无侵蚀性的材料，并夯实（或振实）至要求的密实度。

按换填材料的不同，将垫层分为砂垫层、碎石垫层、素土垫层、干渣垫层和粉煤灰垫层等。不同材料的垫层，其应力分布稍有差异，但根据实验结构及实测资料，垫层地基的强度和变形特性基本相似，因此可将各种材料的垫层设计都近似地按砂垫层的设计方法进行计算。根据施工时使用的机具不同，施工方法可分为机械碾压法、重锤夯实法、振动压实法等。这些施工方法不但可处理分层回填土，又可加固地基表层土。

换填法常用作地基的浅层处理，其主要作用包括：提高持力层的强度，并将建筑物基底压力扩散到垫层以下的软弱地基，使软弱地基土中所受应力减小到该软弱地基土的容许承载力范围内，从而满足强度要求。垫层置换了软弱土层，从而可减少地基的变形量，加速软土层的排水固结。砂垫层和砂石垫层等垫层材料透水性大，软弱土层受压后，垫层可作为良好的排水面，使基础下面的孔隙水压力迅速消散，加速垫层下软弱土层的固结和提高其强度，防止冻胀。由于粗颗粒的垫层材料孔隙大，不易产生毛细现象，因此可防止在寒冷地区土中结冰造成的冻胀。对湿陷性黄土、膨胀土等特殊土，处理的目的是为了消除或部分消除地基土的湿陷性、胀缩性等。

换填法适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及暗沟、暗塘等的浅层处理。

2、强夯法、强夯置换法处理地基

强夯法起初仅用于加固砂土和碎石土地基，经过20多年的发展和应用，它已适用于碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基的处理。对饱和度较高的粘性土，一般方法强夯处理效果不太显著，其中尤其是用以加固淤泥和淤泥质土地基，处理效果更差，使用时应慎重对待。但近年来，对高饱和度的粉土和粘性土地基也有强夯成功的工程实例。此外，有人采用在夯坑内回填块石、碎石或其它粗颗粒材料，强行夯入并排开软土，最终形成砂石桩与软土的复合地基，并称之为强夯置换（或动力置换、强夯挤淤）。

强夯法是利用强大的夯击能给地基冲击力，并在地基中产生冲击波，在冲击力作用下，夯锤对上部土体进行冲切，土体结构破坏，形成夯坑，并对周围土进行动力挤压，此法对加固杂填土特别有效。

当前，应用强夯法处理的工程范围极为广泛，有工业与民用建筑、仓库、油罐、储仓、公路和铁路路基、飞机场跑道及码头等。总之，强夯法在某种程度上比机械的、化学的和其它力学的加固方法更为广泛和有效。

3、土、灰土挤密桩法处理地基

土和灰土桩挤密法是处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等的地基加固方法，是由桩间挤密土和填夯的桩共同组成的复合地基。土和灰土桩挤密成孔时，桩孔位置原有土体被强制侧向挤压，使桩周一定范围内的土层密实度提高。在相邻桩孔挤密区交界处挤密效果相互叠加，且桩距越小叠加效果越显著。合理的相邻桩孔中心距约为2-3倍桩的直径。土的含水量和干密度对挤密效果影响较大。当含水量较低时，由于土呈坚硬状态，塑性小，有效挤密区变小；当含水量过高时，由于挤压引起超孔隙水压力，使土体向移动而难以挤密，并且孔壁附近的土受到扰动使强度降低，拔管时桩孔容易出现缩颈等情况；当土的含水量接近最优含水量时，土呈塑性状态，此时的挤密效果最佳。土的干密度越大，有效挤密范围越大；反之，则有效挤密区越小，挤密效果较差。

土和灰土桩挤密法处理地基，有以下特点：

1) 土和灰土桩挤密法是横向挤密，但可同样达到所要求加密处理后的最大干密度的密度指标。

2) 与土垫层相比，无需开挖回填，因而节约了开挖和回填土方的工作量，比换填法缩短工期约一半。

3) 由于不受开挖和回填的限制，处理深度可达15m。

4) 由于填入桩孔的材料均属就地取材，因而通常比其他处理湿陷性黄土和人工填土的造价为低。

4、加筋法及土工膜防渗工程

加筋法是在土中加入条带、纤维或网格等抗拉材料，依靠它改善土的力学性能，提高土的强度和稳定性的方法。加筋法的基本原理可以理解为：土的抗拉能力低，甚至为零，抗剪强度也很有限，在土体中放置了筋材，构成了土―筋材的复合体，当受外力作用时，将会产生体变，引起筋材与其周围土之间的相对位移趋势，但两种材料的界面上有摩擦阻力和咬合力，限制了土的侧向位移。

加筋土是由填土、填土中布置的一定量带状拉筋以及直立的墙面板三部分组成一个整体的复合结构，如图1所示。这种结构内部存在着墙面土压力、拉筋的拉力、填料与拉筋间的摩擦力等相互作用的内力，这些力互相平衡，保证了这个复合结构的内部稳定。而且，加筋土结构还能抵抗筋尾部后面填土所产生的侧压力，即保证了加筋土挡墙的外部稳定，从而使整个复合结构稳定。

加筋土挡墙具有以下特点： 1可做成很高的垂直填土，节约大量土地资源，有巨大的经济效益； 2面板、筋带等构件可实现工厂化生产，不但质量可靠，而且能降低原材料的消耗； 3只需配备压实机械，施工易于掌握，可节省劳动力和缩短工期； 4挡土墙结构轻型，造价低； 5加筋土挡墙具有柔性结构的性能，可承受较大的地基变形，故可应用于软土地基上； 6整体性较好，具有良好的抗震性能； 7面板的型式可根据需要拼装完成，造型美观，适合于城市道路的支挡工程。

加筋土适用于山区或城市道路的挡土墙、护坡、路堤、桥台、河坝以及水工结构和工业结构等工程，此外还可用于滑坡的治理。

5、高压喷射注浆法处理地基

高压喷射注浆法20世纪60年代后期创始于日本，它是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进至土层的预定位置后，以高压设备使浆液或水成为20-40MPa的高压射流从喷嘴中喷射出来，冲击破坏土体，同时钻杆以一定速度渐渐向上提升，将浆液与土粒强制搅拌混合，浆液凝固后，在土中形成一个固结体。

高压喷射注浆法所形成的固结体形状与喷射流移动方向有关。一般分为旋转喷射（简称旋喷）、定向喷射（简称定喷）和摆动喷射（简称摆喷）三种型式，如图2所示。高压喷射注浆法具有以下特点：

1）适用范围较广。由于固结体的质量明显提高，它既可用于工程新建之前，又可用于竣工后的托换工程，可以不损坏建筑物的上部结构，且能使已有建筑物在施工时使用功能正常。

2) 施工简便。施工时只需在土层中钻一个孔径为50mm或300mm 的小孔，便可在土中喷射成直径为0.4-4m的固结体，因而施工时能贴近已有建筑物，成型灵活，既可在钻孔的全长形成柱型固结体，也可仅作其中一段。

3）可控制固结体形状。在施工中可调整旋喷速度和提升速度、增减喷射压力或更换喷嘴孔径改变流量，使固结体形成工程设计所需要的形状。

4）可垂直、倾斜和水平喷射。通常是在地面上进行垂直喷射注浆，但在隧道、矿山井巷工程、地下铁道等建设中，亦可采用倾斜和水平喷射注浆。

三、地基加固在工程中的应用

工程实例：

某项目为一座8m通道桥,上部结构为简支空心板,台身为钢筋混凝土薄壁台,基础为钢筋混凝土扩大基础,要求地基承载力大于176kPa。地质状况如下:从基底向下第一层4米厚的亚砂土σ=180kPa、τ= 40kPa, 第二层3m 厚的砂砾σ=240kPa、τ= 70kPa, 第三层12.7m 的卵石σ=350kPa、τ=140kPa。

该通道桥在桥台施工结束后发现基础出现不均匀沉降,此后经过不间断的监测,在梁板安装后沉降量达到最大值左幅9cm、右幅7cm,左右幅台身形成3厘米左右的高差,桥下混凝土铺砌开裂,但桥台没有出现倾斜。通过补充地质勘察资料和对整个施工过程的回顾,分析引起基础沉降的原因有两方面:一是基底以下的亚砂土和砂砾均为可压缩土层,经过计算其最大沉降值满足规范要求。二是施工基础时遭遇雨水浸泡基底强度降低没有满足设计要求,同时桥台附近有湿陷性黄土零星分布,湿陷性黄土预水湿陷变形较大也是影响因素之一。经过多方论证综合技术经济比较,考虑到沉降有可能随着桥面横载和车辆荷载的出现而继续加大,同时兼顾消除湿陷性黄土的影响,为了保证桥涵构造物结构的耐久性采用高压喷射注浆法对桥台扩大基础进行加固处理。

整个注浆过程: 施工准备―测量放样(定位) ―钻孔―下注浆管―封口―配制浆液―加压注浆―封孔。

根据地基土质情况拟定管径0. 8m,根据浆液扩散范围和桩体的最小搭接长度拟定桩间距2m,布孔位置为桥台扩大基础前后各一排。计算得单根桩长6m,并要求桩尖进入砂砾层不小于0. 5m。

高压喷射注浆法是一种高效、环保、造价低、操作简便、适用广泛、承载力提高迅速的地基加固处理方法,尤其是对既有构造物的加固处理尤为明显。但在加固既有构造物的时候应注意避免产生附加变形情况的出现。

四、结论