软土地基上基础的处理方法毕业设计(编辑修改稿)

软土地基上基础的处理方法毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

的建筑先可以采用碎石桩 (砂桩 )进行处理，碎石桩 (砂桩 )增加了地基密实度和抗剪强度，使地基土密室均匀，在软土中使用碎石桩 (砂桩 )，一般挤密作用不明显，主要是靠置换。 对于饱和的软塑 —— 流 塑的地基土，经过处理后，必须经过预压后才能达到良好的效果。 在施工工艺选择上，采用振冲法施工 (湿法 )，设计时要充分考虑场地因素和泥浆排放因素对软土地基的处理对策很多，但不管采用何种方法，处理后的地基必须满足强度、变形、动力稳定性和透水性要求，从而达到减小道路路基在荷载作用下引起的沉降或不均匀沉降的目的。 11 第四章 堤防工程中软土地基上基础的处理措施 软土地基是指压缩层 主要由淤泥、淤泥质土或其他高压缩性土构成的地基。 承载能力很低，一般不超过 50KN/m2。 软粘上中最常见的、工程地质性质最差的要数淤泥或淤泥质土。 通常工程上把天然孔隙比大于或等于 、粘土称为淤泥，而把孔隙比大于。 其主要特性有： 一、软土地基的特性 孔隙比和天然含水量大。 我国软土的天然孔隙比一般 e=1~2之间，淤泥和淤泥质 的天然含水量 w=50~70%，一般大于液限，高的可达 200%。 压缩性高。 我国淤泥和淤泥质土的压缩系的 一般都大于 ，建造在这种 土上的建筑物将发生较大的沉降，尤其是沉降的不均性，会造成建筑物的开裂和损坏。 透水性弱。 软土含水量大，可是，透水性却很小，渗透系数 k≤ 1(mm/d)。 由于 水性如此微小，土体受荷载作用后，往往呈现很高的孔隙水压力，影响地基的压密固结。 抗剪强度低。 软土通常呈软塑一流塑状态，在外部荷载作用下，抗剪性能极差， 据部分资料统计，我国软土无侧限抗剪强度一般小于 30KN/m2（相当于）。 不排 剪时，其内磨擦角∮几乎等于零，抗剪强 度仅取决于凝聚力C， C＜ 30KN/m2，固结快剪时 ∮一般为 5176。 ~15176。 因此，提高软土地基强度的关键是排水。 如果土层有排水出路， 随着有效压力的增加而逐步固结。 反之，若没有良好的排水出路，随着荷载的增大，它强 度可能衰减。 在这类软土上的建筑物尽量采用“轻型薄壁”，减轻建筑荷重。 灵敏度高。 软粘土上尤其是海相沉积的软粘土，在结构未被破坏时具有一定的抗剪 强度，但一经扰动，抗剪强度将显著降低。 软粘土受到扰动后强度降低的特性可用灵敏度（在 含水量不变的条件下，原状土与重塑土无侧限抗压强度之比） 来表示，软粘土的灵敏度一般在 3~4之间，也有更高的情况。 因此，在高灵敏度的软土地基上筑堤时应尽量避免对地基土 的扰动。 冲填土是水力冲填形成的产物。 含砂量较高的冲填土，其固结情况和力学性质较好；含 粘粒较 12 多的冲填土往往强度较低，压缩性较高，具有欠固结性。 杂填土大多由建筑垃圾、生活垃圾和工业废料堆填而成，因此在结构上具有无规律性。 以生活垃圾为主的填上，腐殖质含量较高，强度较低，压缩性较大。 以工业残渣为主的填土，可能含有水化物，遇水后容易发生膨胀和崩解，使填土强度降低。 二、软土地基上堤防失稳的破坏机理 引起软土地基上堤防滑动破坏的根本原因，在于软弱地基中某个面上的剪应力超过了它的抗剪强度，稳定平衡遭到破坏。 主要有两方面因素：一是由于剪应力的增加，例如大堤施工中上部填土何重的增加；降雨使土体容重增加；水位降落产生渗流力；地震、打桩等引起的动荷载等。 二是由于软土地基本身抗剪强度的减小。 例如孔隙水应力的升高；气候变化产生的干裂、冻融；粘土夹层因浸水而软化以及粘性土的蠕变等。 对堤防工程进行稳定分析时，通常是将假想滑动面以上土体看作刚体，并以它为脱离体，分析在极限平衡条件下其上各种作用力，并以整个滑动 面上的平均抗剪强度与平均剪应力之比来定义它的安全系数，即 TfFn= 式中： F— 堤防稳定安全系数； Tf— 滑动面处土体的平均抗剪强度； T— 作用于滑动面上的平均剪应力。 Fn＜ 1土体处于稳定状态； Fn＜ 1土体处于滑动状态或有滑动的趋势； Fn =1，土体处于临界状态。 因此，要使处于滑动状态或有滑动趋势的土体达到稳定状态，必须 Fn ＞ 1（堤防工程等级不同， Fn 取值也不同，通常在 ~），通常有两种方法：一是提高土体的抗剪强度，使孔隙水应力充分消散，如对地基进行 加固等；二是减小作用在土体上的剪应力，如减小堤防的横断面积，尽量避免对堤防的扰动等。 第一种方法在工程中被广泛采用。 13 四、工程实例 新津县城区的南河右岸条石护岸基石的软土加固。 2020年南河城区护岸施工时，开挖基础到设计深度时，发现有 80米长的基础夹有含水量高，强度低和压缩性大的软粘土层，最大厚度约 5m，为防止堤基不均匀沉陷，增强堤防的稳定性，对该 80米作了振冲加固。 布孔为三角形，间距。 根据软土分层情况，孔深定为 2~5m，共 280孔。 使用 30kw振冲器，加密电流 50A，每孔平均施工时间 20~40mm。 回填碎石粒径 5~80mm，填料量为 720m3。 振冲后，堤防经一定时间的运行考验，经沉陷观测表明，沉降量很小，地层稳定。 14 第六章 公路工程中软土地基上基础的处理措施 本章介绍了软土对高速公路的影响，着重探讨了软土地基处理的方法及施工的措施，并在最后提出软土地基处理比较复杂，应综合考虑各种处理方法的优劣，选用恰当适宜处理措施。 一、概述 软土在我国分布广泛，它的存在给不少的工程建设带来难题。 软土主要具有以下特征：含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度小、承载力低。 软土还有一个重要特征是渗透性很弱， 一般在 107cm/s数量级，相当于不透水层，因此压缩固结过程很慢。 软土地基的强度、变形随时间的变化而变化，其变化规律与土的类别、性质、边界排水条件、受荷载形式、时间等诸多因素有关。 因此，在软土地基上面修建公路、桥梁等工程必须重视实地调查、研究。 二、软土对高速公路工程的影响 软土对会影响高速公路的路基、桥梁基础、涵洞基础、边坡、挡土墙等，具体包括以下几个方面： （ 1）填土速率过快引起路堤滑移。 一般公路均以低矮路堤居多，而高速公路技术标准高，高路堤较多，特别江南水网地区，河网密度大，路堤本身 比较高，再加上由于地基沉降引起的沉降补方，实际填筑高度就更大。 而软土地区的极限填筑高度一般不大，在 2～ 3m左右，一旦路堤填筑的高度超过了极限高度，而填筑速度又比较快的话，地基深处的软土层就会出现滑移，导致地表隆起，路基开裂破坏。 （ 2）软土厚薄不一，引起横向、纵向滑移。 这类情况主要发生在山前地段。 靠山一侧软土薄，离山一侧软土较厚，且软土之下为硬层或岩层，接触面起伏大。 当填土荷载超过地基的承载力时，软土将沿着硬层或岩面发生横向和纵向滑移。 （ 3）不均匀沉降引起路面开裂、桥头跳车。 路面开裂、桥头跳 车已经成为软土地区高速公路的通病，只是严重程度不同而已。 造成路面开裂的原因，主要是由于沿路堤纵向不同的地基处理方法造成地基的不均匀沉降；桥头跳车的原因，主要是由于桥与路堤之间的差异沉降，不管路堤下的软土层用何种方法进行处理，它的工后沉降总是比桥梁的工后沉降要大。 路面开裂和桥头跳车会影响行车 15 速度和舒适度，严重的会影响到行车安全。 （ 4）桥台软土滑移。 桥台一般采用桩基础，台后填土荷载不仅会将桥台向凌空面推移，地基深处软土的侧向挤出也会导致桥台桩基础的位移。 三、软土地基处理的方法及施工措施 道 路软基处理尽可能早期进行，有充分的间隔时间使软基达到沉降稳定后方可进行填土施工。 下面介绍软基处理常用的几种方法： 1表层处理法 表层处理法用于地表面极软弱的情况。 该法是通过排水、敷设或增添材料等办法，提高地表强度，防止地基局部剪切变形，保证施工机械作业；同时尽可能把填土荷载均匀地分布于地基上。 属于这类处理方法的有：表层排水法，添加剂法等。 （ 1）表层排水法 对土质较好因含水量过大而导致的软土地基，在填土之前，地表面开挖沟槽，排除地表水，同时降低地基表层部分的含水率，以保障施工机械通行。 为了发 挥开挖出的沟槽在施工中达到盲沟的效果，应回填透水性好的砂砾或碎石。 设计、施工注意事项： ①沟槽布置要考虑利用地形自然坡度排水；填土沉降要注意坡度的变化；不使来自四周挖方部位的地表水、渗透水浸入填土；沟槽的间隔要尽可能加密，以增大排水能力，即使有部分沟槽被切断也不会妨害整体排水。 ②沟槽的构造沟槽尺寸一般取宽 ，深 ～。 填土之前在沟槽内用透水良好的砂（砂砾）回填成为盲沟。 纵向盲沟一般沿道路纵向或中央纵向开挖，横向盲沟一般间距 10ｍ～ 15ｍ布置。 沟槽内埋设多孔排水管时，必须用优质反滤层 加以保护。 (2)添加剂法 对于表层为粘性土时，在表层粘性土内渗入添加剂，改善地基的压缩性能和强度特性，以保施工机械的行驶。 同时也可达到提高填土稳定及固结的效果。 添加材料通常使用的是生石灰，熟石灰和水泥。 石灰类添加材料通过现场拌和或厂拌，除了降低土壤含水量、产生团粒效果外，对被固结的土随着时间的推移会发生化学性固结，使粘土成分发生质的变化，从而促进土体稳定。 设计、施工注意事项： ①、生石灰消解程度的判断。 生石灰消解过程伴随体积膨胀，在此期间 16 进行碾压，不可能获得预期效果。 因此在固结时 要掌握发热温度、准确判断消解结束时间。 ②、添加材料的配比设计。 添加材料的适当剂量，要根据所处理的土质，施工方法和试验配比的结果来决定。 一般有改良土、石灰土、水泥稳定土较为常用。 改良土是利用现场地基土掺石灰（一般含灰 6％）后再次利用，其施工方便、造价低；石灰土是用黄土掺石灰（一般含灰 10％～ 12％）后使用，其造价较改良土要高；水泥稳定土是用黄土掺水泥（一般含水泥 3％～ 5％）后使用，其造价较贵，在秋、冬季雨天施工时，工期短时不得已采用，其优点是不需太长的养生时间，就可使地基固化板结达到施工要求的强 度。 ③、固结与养生用水泥或熟石灰处理，在拌和一结束即产生固结。 用生石灰处理，从拌和时的初步碾压到生石灰消解结束，要进行二次固结，若强度足够可不必养生。 但因土质或施工条件不同，被处理过的土质强度增长也各不相同，大体上以养生一周后的强度为所要求的固结强度。 （ 2） 降低地下水法 本法适用于上部，中间部位有砂层分布的地基，但粘性也仍然有效。 本法的特点是与软 土层深度无关。 设计、施工注意事项： ①砂层的透水系数需测定。 ②使用井点时，理论可抽水深度为 ，但考虑水头损失和动力关系，能够降低 水位的最大值约 ～。 ③邻近有水源（河、池、海或沟）时，需要抽水的量增多。 ④降低地下水位，如对抽水区以外地域及沿线有损害时，为了既隔断对四周的影响又达到降低地下水位的效果，可在施工区间打入钢板桩围护。 ⑤因为需在整个固结期内降低地下水位致使经历时间长，机械费用高。 （ 3）充填压密注浆法 充填压密灌浆工艺，一般采用粘土水泥浆进行灌注。 具体施工时，可根据不同的地质情 况合理选用相应的浆液。 施工工艺流程为：布置孔位 — 钻机就位、调平 — 钻进、钻孔结束 — 充填灌浆— 保压挤密 — 封 孔 主体工程施工方法及控制要点： 17 ①、布孔及成孔 一般采用梅花布桩形式，孔距依区间依次确定，各孔编号设标记。 造孔一般采用回旋钻机。 如地层中土质松软、无卵石或密实度较大的回填层，也可采用冲击造孔法。 钻孔前先找到核准孔位，把钻机移至钻孔位置对准孔位，用水平尺调整机身水平，立轴垂直，垫平，垫牢机架，经验测无误方可开钻，选用可取芯或全断面合金钻头。 钻进过程中，遇到异常情况，必须查明原因；如遇空洞立即充。