市政工程软土地基

第一篇：市政工程软土地基

软土地基

我国公路行业规范对软土地基定义是指强度低,压缩量较高的软弱土层.多数含有一定的有机物质。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。

软土路基的处理的目的是提高该段公路路基的稳定性和承载能力。 软土

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。

软土地基的危害和后果

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，世界银行贷款项目也存在此类现象。

(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裁预压处理，路堤填土高度7m，南岸砂井施工完成后，仅填土到2.5m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)，用袋装砂并(原先的砂并是无袋砂并)和捕土工布进行修复。

(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。 编辑本段

软土地基路基施工处理的基本方法

目前，在公路工程中处理软土地基主要采用以下几种方法：

一、堆载预压法

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。

二、真空预压法

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。

三、反压护道法

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。

四、水泥土搅拌桩法

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。

五、换填垫层法

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。考试大公路监理师

六、强夯法

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%。

七、加筋路基法

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。

此外，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。 编辑本段

软土地基处理注意事项

1. 软土地基静压注浆施工质量保证措施

(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) 注浆区目前已开挖到基底，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1.49)~ 0.75 ：1(容重为1.62)，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0.75∶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0.5∶1水灰比的水泥浆(容重1.86)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：施工2周后进行2×2m大板载荷试验，共3点或按规范规定。 2. 软土地基静压注浆施工安全技术

(1) 现场成立安全领导小组，由项目经理、质安员、施工员实行岗位责任制。项目经理为安全生产第一责任人，质安员为安全生产技术负责人，负责本工程安全生产日常的监督管理工作，施工员为所管辖的职责范围安全生产直接责任人，坚持贯彻“安全第一，预防为主”的方针，定期研究和解决安全生产中存在的问题。

(2) 实行安全技术交底制度。工程开工前，随同施工组织设计，向参加施工的人员认真进行安全技术措施的交底;每个单项工程开始前，质安员重复交待单项工程的安全技术措施;实行逐级安全技术交底制。 (3) 实行安全生产检查制度

1) 各生产班组建立班前安全会活动制度，检查本班组当天的工作范围 ，若发现存在隐患要及进整改，如有本班组除不了的隐患，应立即通知领导派人处理，严禁违章冒险作业。

2) 工地专职质安员，每天必须在工地巡视检查质量、安全，如发现问题及时向班组工人提出整改，并复查整改情况。

3) 坚持定期和不定期相结合的安全检查制度。建立登记、整改制度，在查出的隐患没有排除前必须有可靠的防护措施，如有危及人身安全的情况，应立即下令停止作业，待整改完成并经验收合格后方能恢复施工。

4) 实行特殊作业人员持证上岗制度。电工、电焊工必须持证上岗，其他施工机械操作人员也要依照有关规定持证上岗，禁止无证人员操作。

5) 施工现场一切机械设备，必须经常检查、维护、保养。夜间施工，现场要有足够的照明。消防设施应完全满足消防要求。 (6)安全用电

1) 按照国家颁布的《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-88)结合工程现场实际情况，开工前编制临时用电组织设计; 2) 施工临时线路整齐有序、架空高度2m以上;

3) 总电源处装总的漏电保护器，各用电设备配电箱均装分漏电保护器，坚持一机一闸一漏电，电器设备配以金属外壳，有保护接地或接零装置。 (7) 严禁酒后作业。严防食物中毒。

(8) 严格执行施工安全措施，杜绝安全事故，以免拖延工期。

(9) 对开挖的深基坑边坡进行安全支护，针对A施工期较短，且处于冬季无水季节，B边坡已有一定坡度，且边坡地质为夹杂块石的杂填土，水泥浆对此有一定的固结强度，决定喷灌水泥浆加固。效果表明其不失为一种经济实用的加固方式。

第二篇：软土地基处理方法概述

1 软土及软土地基

1.1 软土

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。 1.2 软土地基

我国公路行业规范对软土地基未作定义。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。

2 软土地基在公路工程中造成的危害

(1) 勘察设计不详细或不准确，导致对应该做软基处理的地段未做处理设计。 (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。 (3) 虽然做了软土地基处理，但是措施不力，施工不当造成路堤失稳。 (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。 (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。

3软土地基的处理方法

地基处理的方法很多，高速公路软基处理与其它如房建等地基处理相比，有其自身的特点。一般处理路基的地质稳定问题从以下几个方面进行考虑：

(1)改善剪切特性

路基的剪切破坏以及在土压力作用下的稳定性取决于路基土的抗剪强度。因为了防止剪切破坏以及减轻土压力，需要采取一定措施以增加路基土的抗剪度。

(2)改善压缩特性

需采取措施提高地基土的压缩模量，以减少地基土的沉降。 (3)改善透水特性 由于是在地下水的运动中所出现的问题，因此，需要采取措施使地基土变成不透水或减轻其水压力。

(4)改善动力特性

地震时饱和松散粉细砂(包括一部分粉土)将会产生液化，因此，需要采取某种措施避免地基土液化，并改善其振动特性以提高地基的抗震性能。

(5)改善特殊土的不良地基的特性

主要是指消除或减少黄土的湿陷性和膨胀土的胀缩性等特殊土的不良地基特性。

地基处理的方法可以从不同角度来分类，一般是根据地基处理的原理来进行分类，大致可以分为以下几种方法。 3.1换土垫层法

当软弱土地基的承载力或变形满足不了设计要求，而软弱土层的厚度又不是很大时，将基础地面下处理范围内的软弱土层部分或全部挖除，然后分层换填强度较大的砂或其它性能稳定、无侵蚀性的材料，并压实至要求的密度为止，这种地基处理方法称为换土垫层法，简称为换填法。它适用于处理淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基。

换填法的加固机理是：将软弱土层利用人工、.机械或其他方法清除，分层置换强度较高的砂、碎石、素土、灰土以及其他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。对软土厚度小于3米的情况，一般可采用全部挖除换填的方法。对厚度大于3米的情况，通常只采取部分挖除换填的方法。全部挖除换填从根本上改善了地基，不留后患，效果最佳，是最为彻底的措施。当高速公路路线通过的软弱土层位于地表、厚度较薄(小于3米)且呈局部分布的软土或泥沼地段，常宜采用全部挖除换填法处理地基。

此种方法又可以分为：机械换土法、爆破挤淤法、抛石挤淤法、砂垫层法。 3.2强夯法

强夯法是20世纪60年代末、70年代初首先在法国发展起来的，国外称之为动力固结法，以区别于静力固结法。它一般是用50吨左右的强夯机，将大吨位(100～400KN)的夯锤起吊到6～40米的高度自由落下，对地基土施加强大的冲击能，在地基土中形成冲击波和动应力，使地基土压密和振密，以加固地基土，达到提高强度、降低压缩性、改善砂土的抗液化条件、消除湿陷性黄土的湿陷性目的。

强夯法主要适用于加固砂土和碎石土、低饱和度粉土与粘性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。因其加固效果显著，设备简单，施工方便、快捷，经济易行和节省材料，有利于环境保护等特点，很快传到世界各地 3.3约束法

在路堤两侧坡脚附近打入木桩、钢筋混凝土桩或者设置片石齿墙等，可限制基底软土的挤动，从而保证基底的稳定。地基在实行侧向约束后，路堤的填筑速度可不加控制，且较反压护道节省土方，少占耕地，但需耗费一定数量的三材，成本较高。此法适用于软土层较薄、底部有较硬土层且施工期紧迫的情况，下卧层面具有横向坡度时尤其适合。 3.4土工织物加固法

通过在土层中埋设强度较大的土工聚合物、拉筋、受力杆件等，使这种人工复合的土体，可承受抗拉、抗压、抗剪或抗弯作用，以提高地基承载力，减少沉降和增加地基的稳定。它适用于各种软弱地基。

加固法的基本原理是通过土体与筋体间的摩擦作用，使土体中的拉应力传递到筋体上，筋体承受拉力，而筋间土承受压应力及剪应力，使加筋土中的筋体和土体能较好发挥各自的作用。

常见的土工织物有土工格栅、土工带及土工格室，其中土工格室除了能够像土工带和土工格栅一样，能延缓或者切断地基破坏的滑动面，从而使地基承载能力提高。而且，土工格室能对处于格室内的土粒给予三维约束，，使土粒与格室成为一个刚度远大于地基的整体， 它能较好分布施加在它上面的荷载，使地基受力较为均匀，从而提高地基承载力。 3.5粉喷桩法

粉喷桩法，是用特制的设备和机具，将加固剂粉体材料(水泥或石灰)通过压缩空气的传送，与地基土强行拌和，使之产生充分的物理、化学反应后，形成一定强度的桩体(简称粉喷桩)。这是一种改善土质，提高地基强度的软土地基加固方法，可以广泛地适用于淤泥质土，杂填土，软粘土等地基加固。

粉喷桩处理软基属于深层搅拌法中的一种，它是利用压缩空气向软弱土层中输送石灰、水泥等粉状加固料，使其与原位软弱土混合、压密，通过加固料与软弱土之间的离子交换作用、凝聚作用、化学结合作用等一系列物理化学作用，使软弱土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的柱状加固土，它与原位软弱土层组成复合地基，提高软土地基承载力，减少地基沉降量。 3.6高压喷射注浆法

我国简称为高喷法或旋喷法，这种方法是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻到设计深度的土层，将浆液或水从喷嘴中高压喷射出来，形成喷射流冲击破坏土层。当能量大、速度快呈脉动状的射流，其动压大于土层结构强度时，土颗粒便从土层中剥落下来，一部分细颗粒随浆液或水冒出，其余土粒在射流的冲击力、离心力和重力等力的作用下，与浆液搅拌混合，并按一定的浆土比例和质量大小，有规律的重新排列，浆液凝固后，便在土层中形成一个固结体，可提高地基承载力，减少沉降，还可起到支挡与防渗的作用。它适用于淤泥、淤泥质土、粘性土、黄土、砂土、人工填土和碎石土等地基。

3.7轻质路基粉煤灰处理法

粉煤灰是一种质轻、多孔隙、颗粒均匀、具有一定水稳性的无粘性材料。由于粉煤灰中含有一定量的CaO，SiO2，MgO等成份，它们在粉煤灰水化过程中体积产生膨胀，可利用这一膨胀率来增加软基加固效果。其路用性能满足公路中的技术要求。

 粉煤灰重量轻，最大干容重1.19/耐左右，比一般土的最大干容重轻40%左右，在软土路基上填筑粉煤灰时，可有效地减轻路堤重量，减少路基沉降及工后沉降量，从而影响路基处理方案，降低地基处理费用。

 粉煤灰强度高、磨擦系数大，在路面设计时，由于粉煤灰提高了软土的回 弹模量值，相应减薄路面设计厚度。

 击实试验表明，粉煤灰和软土混合物具有更好的干密度，含水量和最大干 密度的关系曲线较平缓，更利于在野外的施工

3.8水泥土搅拌法

是通过搅拌机械将水泥或(石灰)等材料与地基的软土搅拌成桩柱体，这种桩柱体成为水泥粘土桩、石灰粘土桩或某胶结物粘土桩，它具有一定的强度和水稳性。搅拌桩柱体与四周软土组成复合地基，可以提高地基承载力、提高地基强度、增大地基变形模量。因此，经搅拌法加固的软弱地基能提高地基承载力，减少地基沉降，阻止水体流动，增强地基的稳定性，还能阻止地下水的渗透。水泥土搅拌法分为深层搅拌法(湿法)和粉体喷搅法。

处理正常固结的淤泥、淤泥质土和含水量较高的粘性土、粉土等软土地基，用于处理泥炭土或地下水具有侵蚀性时宜通过试验确定其适用性。

在软土地基上修筑公路和桥梁并不都会发生问题、只要设计和施工措施得当，就可以保证路堤、桥梁的稳定和使用效果。软土地基上路堤的设计与施工方案，应结合当地工程地质条件、材料供应、投资环境、工期要求和环境保护等因素，按照因地制宜、就地取材、分期修建、综合处治的原则进行充分论证，使设计和施工方案达到技术上先进、经济上合理。

软土地基的处理方法很多，总之，软土地基处理的目的是增加地基稳定性，减少施工后的不均匀沉陷，所以施工的技术人员必须意识到软土地基的危害性，坚决以数据说话，认真测定基底的承载力，并根据不同的地质情况，不同的投资和工期要求，采用切实可行的处理方案，同时一定要采集桥涵施工后的工后沉降数据，积累经验，为今后的施工打下坚实的基础。

参考文献

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作者简介：杜艳花，女，1986年3月，硕士研究生，助理工程师。

第三篇：软土地基的加固措施探讨

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软土地基的加固措施探讨

软土地基的加固措施探讨

摘要：随着我国基础建设的飞速发展，高等级公路建设也得到了快速发展。由于公路软土路基等病害的存在，使得高等级公路达不到高速营运、行车安全、乘坐舒适、经济节省的使用要求，达不到其本身所应具有的服务水平，严重影响了高等级公路的经济效益和社会效益。在软土路基处理过程中，如何保证结构安全、提高行车舒适度、降低养护费用、提高道路使用质量，节约工程投资，将具有十分重要的意义。

关键词：高速公路;软土路基;加固措施

中图分类号： U416 文献标识码： A

1.工程概况

本文选取某高速公路标段线路长5.04km，经过勘察设计：第一层，耕殖土层，厚0.5-1.5m灰黄或灰褐色，由淤泥质土及亚粘土组成，湿、可塑;第二层，淤泥层.厚1.3-4.8m，灰黑色，粘性好，饱水、流塑，局部夹薄层细砂;第三层，淤泥质细砂层，厚3.2-8.1m，灰或灰黑色，粉细砂含量占总重的80%，饱水、松散，含少量贝壳;第四层，淤泥层，在地质勘探报告上未见底，灰黑色，粘性好，饱水、流塑状态，局部夹薄层细砂。

由于全线软土路基较多，在设计中对软土小于4.5m地段采用换填处理，对于软土大于4.5m地段采用搅拌桩复合地基处理，搅拌桩复合地基设计主要可以分为6个路段：k1+105~k1+328段，设计桩长8.5m，2800余根;k1+861~k2+428段，设计桩长7.9m，1500余根;k2+640~k2+980段，设计桩长6.4m，1800余根;k3+206~k3+600段，设计桩长6.0m，1040余根;K3+880~k4+300段，设计桩长6.5m，1600余根;k4+420~k4+960段，设计桩长6.5m，2600余根;设计桩长总数20余万米。

2.软基的特征及其危害性

软土泛指天然含水量大于液限、天然孔隙比大于或等于1，压缩

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系数不大于0.5MPa、不排水抗剪强度小于30kPa的细粒土。主要为饱和软粘土。我国广泛分布的软土绝大部分在全新世中、晚期形成，软土一般具有以下特征：

(1)地基沉降量大，一般可达数十厘米甚至到数百厘米;

(2)地基沉降时间长,一般达数十年甚至到数百年，特别是沿海一带的软土地基，由于厚度大，固结速度较慢;

(3)地基沉降不均匀，由于上部结构的特点与荷载差异，常常引起地基不均匀沉降;

(4)地基抗剪强度低。

由于软土地基具有上述特征，常常影响公路工程质量，引发地质灾害。其危害性主要表现为：

(1)软土地基的过大和不均匀沉降将严重影响公路路面的平整度，制约路面通行能力、行车安全度和舒适度;

(2)路基、路堤可能会随着软基一起产生滑移，引起公路路面的整体破坏。

由于软土地基的危害性，公路建设对于软基的处理标准要求高，而这同时也对软基工程地质勘察的深度和广度提出了很高的要求。

3.软土地基的加固措施与施工

3.1 塑料排水板

塑料排水板处理软基的原理是利用深插软基的排水板，避免路基外侧地表及地下水进入路基范围，当填筑路基时，荷载作用于软基，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，由砂垫层向两侧排出，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的范围，用小竹签定出每根排水板的具体位置，插板机对中调平，把排水板在钻头上安放好，开动打桩机锤打钻杆，将塑料排水板送入设计深度，把钻杆提上来，将地面上的塑料排水板截断，并留有一定富余长度，在塑料排水板四周填砂后即完成本根排水板的施工。施工中一定要注意“回带”现象，即虽然钻头打至设计深度，但提升钻杆时，塑料排水板随钻杆提升而上升的现象，此时要采用在钻头用短钢筋头等办法防止“回带”现象。

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打设塑料排水板的设备有两种：一种为履带式打桩机，另一种为门架式插板机(带导轨)。要求用能打入设计深度的静力式或振动式设备，不可用锤击式或水冲式。套管插入杆为扁平状或圆形，内径应大于排水板的宽度，长度应大于排水板的设计长度，在打设中要保护排水板不被损坏。

此方法的优点是：排水板是工厂生产的，质量容易控制，成本较低;在施工过程中没有排水孔断面不均匀和受堵塞的情况;断面小，对地基扰动小;打设机械轻，可用于较软的地基。

3.2 砂井排水法

此方法是在软土层设置垂直排水井，一般由中砂或粗砂构成，国内也有用纸板的。方法是用下端装有埋入式桩靴的钢管打入土中，然后从上端灌入砂子，分层夯实，同时将管向上拱起，直至桩孔灌满砂，形成砂井。在粘性土中也可先打入木桩，拔出桩后在孔中填砂夯实。

根据施工方法的不同有打入式和振动式。打入式与振动式的区别在于砂井施打时用锤还是用振动器。

砂井布置一般为等距离梅花形或正方形。砂井填料可选天然级配的中砂或粗砂，粒径为0.3～10mm，小于0.3mm部分应筛除，含泥量不应超过2%。

3.3 换填法

3.3.1开挖换填法

即在一定范围内把软土挖除，用无侵蚀作用的低压缩散体材料置换，分层夯实。按软土层的分布形态与开挖部位，有全面开挖换填和局部开挖换填两种。如下图所示是开挖换填工程施工实例。

在开挖换填法施工中选择填料时，要考虑路堤高度、软土层厚度及地下水位等因素，宜用排水性能好的砂、砂砾及其他粗粒料。另外，应根据开挖的深度与土的抗剪强度确定合理的边坡坡度，开挖时若用水泵排水，边坡容易被破坏，从而增加挖方量，因此，如果有不需要压实的良好换填材料，为防止边坡塌落，应随时开挖随时填料。

3.3.2强制换填法

(1)路堤载荷强制换填法

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此方法就是依靠路堤载荷将部分软土层强制挤出，并用良好的填筑材料置换。施工时，应从中线起逐渐向外侧填筑。但对于宽路堤，由于其沉降不一致，从而在路堤下面残留有部分软土，完工后会发生不利的不均匀沉降，应引起注意。

(2)爆破换填法

此方法就是把炸药装入软土层，通过爆破作用将软土挤出的方法。这种方法对周围影响很大，只限于爆破对周围构造物或设施没有不良影响的地区使用。并且一般要通过几次爆破使路堤逐渐下沉，两侧挤出隆起的软土要及时挖除，以保证爆破效果不致降低。

3.4灰土挤密桩

当软土地层含水量过大或过小时，可采用灰土挤密桩。含水率过大时，可往孔内填干土粉或石灰粉，以吸去部分水分，或快速成孔浇灌或边成孔边下套管，或成孔后下套管;含水率过小时，应预先浸湿加固范围内土层，成孔顺序应先外圈、后里圈并间隔进行。对已成孔应防止受水浸湿，且应当天回填夯实。为避免夯打造成缩颈堵塞，应打一孔填一孔。当桩孔较密、土质松软时，应采取间隔跳打夯实。孔填料前应先夯打孔底3～4锤;根据试验测定的密实度要求，随填随夯，严格控制下料速度和夯击次数;回填料应拌和均匀，并控制其含水量;每个孔填料用量应与计算用量基本符合;夯锤质量不宜小于l00kg;锤型以梨形或枣核形较合适，这有利于夯实边缘土，不宜采用平头夯锤，落距一般应大于2m;如果地下水位较高，应降低水位后再回填夯实。已出现疏松、断裂或夹层的，应用洛阳铲将其全部取出来，并按规定重新填夯灰土，达到设计要求。认真按操作规程施工，灰土要按配合比称量，搅拌要均匀，干湿要适度。每次下灰厚度、数量、落锤高度、夯击次数要按试验规定做到前后一致，施工中严格按质量评定标准进行抽样检验。

4.软土地基加固处理应考虑的因素

4.1路基状况

在路基加固中，在软土层浅而薄的情况下，常用简单的表层处理法。重要的构造物基础常用开挖换填法。若软土层较厚，应使用其他方法配合表层处理法。夹有砂层且厚度较薄的软土层，一般采用表层

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处理法、强夯法等方法，即使是5cm的砂层也是有效排水层，在土质调查中不要遗漏。软土层厚且无砂层的情况，因排水距离长，固结沉降需很长时间，强度也不增长。因此，沉降处理常用表层排水法。在浅层部位堆积有4m以上厚度砂层，以下为软弱粘土层的情况。一般来说，稳定不成问题，只需沉降处理，常用强夯法。

4.2道路性质

道路等级愈高，平整度愈重要，愈需要采取有效的沉降处理措施。等级较低时，可先铺简易路面，待沉降结束后，再铺正式路面以节约资金。同时路堤的设计高度与宽度也是选择处理方法时要考虑的重要因素。如采用换填法时，宽而低的路堤易发生局部破坏;反之窄而高的路堤，下面易被换填。在设计高度大而稳定有危险的情况下，采用强夯法将受到限制。还有路堤越宽越高，则地基产生压力球的根部越深，而引起深处粘土层沉降。

4.3施工环境

不同的施工环境选用的处理方法不同，经济性也不同。比如噪音、振动地基及地下水的变化和排出的泥水等，在选择施工方法时必须考虑。同时在路堤高度较而地基特别软弱的情况下，周围地基经常发生大的隆起或沉降。这样，在路堤坡脚附近有民房和重要构造物时，应考虑以减小总沉降量且控制剪切变形的方法为主要措施。不能采用这类方法时，应考虑事先对可能受影响的构造物加以保护，否则应考虑以高架构造物代替路堤。

5.结束语

总之，软土地基的加固处理质量直接影响到路基的基础承载力，也是保证道路建成后安全、高效运营的关键。所以选择合理的软基加固处理方案及方法并快速实施，从而取得预期的经济和社会效益，就具有重大的实际意义。

参考文献： [1]周皓明，浅谈道路工程软土路基处理的方法[j]，科技信息，2011.

[2]李强.河滩相软土地基处理研究[J].中外公路，2005，(8).

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第四篇：浅议软土地基的处理论文

【摘 要】就软土地基给公路工程带来的危害进行了分析，介绍了喷粉桩法在软土路基施工中的运用，详细阐述了喷粉桩法的施工工艺、施工特点。【关键词】软土 软土地基施工 喷粉桩法

1 引言

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、科研和施工。若处理不好将会带来极大的资源浪费。

2 软土及软土地基

2.1软土

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。

2.2软土地基

我国公路行业规范对软土地基未作定义。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。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。

3 软土地基在公路工程中造成的危害

(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，世界银行贷款项目也存在此类现象。

(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。

(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，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)，用袋装砂并(原先的砂并是无袋砂并)和捕土工布进行修复。

(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，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。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。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。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。

4 喷粉桩法在软土路基施工中的应用

4.1目前我国软土地基处理的现状

在我国高等级公路的软土地基处理中，常用的方法主要有粉喷桩、砂垫层法、竖向排水法(袋装砂并、塑料排水板)、加铺土工织物(土工布、土工格栅)、碎石桩、砂桩、深层搅拌、强夯等。采用最多的是砂垫层+袋装砂井(或塑料排水板)土工布的处理办法，可以得到比较经济且效果较佳的结果。

4.2粉体搅拌桩在软土地基处理中的应用

4.2.1粉体搅拌法

粉体搅拌法(简称粉喷法)，是用特制的设备和机具，将加固剂粉体材料(水泥或石灰)通过压缩空气的传送，与地基土强行拌和，使之产生充分的物理、化学反应后，形成一定强度的桩体(简称粉喷桩)。这是一种改善土质，提高地基强度的软土地基加固方法，可以广泛地适用于淤泥质土，杂填土，软粘土等地基加固。

4.2.2水泥加固土物理力学特性

物理性质。容量:水泥与土搅拌后，基容量变化不大，仅比原土的容量增加5%;含水量:水泥加固土含水量略低于原土的含水量，约减少3%-7%.水泥土力学性质。水泥加固土的抗压强度，工程施工中一般采用 a=7-15%为宜;水泥加固土的强度随龄期增长而增长，早期强度增长较快，7d龄期强度可达28d龄期强度的60%，一般情况下，龄期超过28d后，强度仍有明显增加，3个月龄期强度可达到0.3-2.0MPa.

水泥加固土的抗拉强度。经试验，当水泥土的抗压强度在300-4000kPa时，抗拉强度为抗压强度的15%.

4.2.3粉喷法加固软土地基的特点

粉喷法加固软土地基，是一项新的工艺，与其它软土加固方法相比，具有较多突出之处;原理科学、费用低廉。加固成本低，每米材料成本费仅10元左右;桩身质量好;地基加固后无附加荷载。干法施工。施工不需要水源，不需要排污，场地干净;桩体强度高。

4.2.4施工工艺

(1)施工程序。放桩位——钻机就位——调平——送风——钻至设计深度——送粉——提升搅拌——提升至地平——停粉——复搅1/3桩长——提升至地平——停风——钻机移动——重复循环。

(2)施工中注意事项

①明确设计要求，了解地基的地质情况。

②开工前先打试验桩，根据不同的地质条件，合理选择钻机的档位，确定喷粉机压力和喷粉量。

③严格控制钻孔深度，喷灰时间及停灰时间，确保粉喷桩桩长，成桩应打入持力层50cm严禁在末钻至设计深度及未喷灰的情况下钻机提升作业。

④定时检查粉喷桩的成桩直径及搅拌均匀程度，对使用的钻头必须随时检查，其钻头磨损量不得大于l厘米。

⑤喷灰机必须配有水泥计量装置，施工中及时记录水泥的瞬时喷入量和累计喷入量。

⑥桩身上部1/3桩长范围内，施工中应严格进行重复搅拌，使水泥和土充分拌和，提高上部桩身强度，使之符合荷载的传递规律。

⑦为防止水泥飞扬造成污染，当钻头提升到地面以下0.5米时，喷灰机应停止喷灰，并使钻机迅速换档下钻，上部0.5米范围内用人工回填粘土并压实。

⑧施工中应认真填写原始记录。为保证机械设备完好及人身安全，严禁违章操作。

第五篇：浅议道路软土地基的处理论文

摘要:本文介绍了软土地基的特点，提出了软土地基在公路工程中造成的危害，着重阐述了深层搅拌桩法在软土路基施工中的应用特点、工艺及有关注意事项，以提高软土地基的处理效果。关键词:软土地基深层搅拌桩法换土垫层法排水固结法

1软土地基

我国公路行业规范对软土地基未作定义。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。

2软土地基在公路工程中造成的危害

2.1勘察设计不详细或不准确，导致对应该做软基处理的地段未做处理设计。

2.2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。

2.3虽然做了软土地基处理，但是措施不力，施工不当造成路堤失稳。

2.4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。

2.5扰动“硬壳层”或填筑不当，使“硬壳层”遭受破坏，导致路堤失稳。

3处理软土地基的方法

3.1换土垫层法

3.1.1垫层法。其基本原理是挖除浅层软弱土或不良土，分层碾压或夯实土，按回填的材料可分为砂(或砂石)垫层、碎石垫层、粉煤灰垫层、干渣垫层、土(灰土、二灰)垫层等。干渣分为分级干渣、混合干渣和原状干渣;粉煤灰分为湿排灰和调湿灰。换土垫层法可提高持力层的承载力，减少沉降量;常用机械碾压、平板振动和重锤夯实进行施工。该法常用于基坑面积宽大和开挖土方量较大的回填土方工程，一般适用于处理浅层软弱土层(淤泥质土、松散素填土、杂填土、浜填土以及已完成自重固结的冲填土等)与低洼区域的填筑。一般处理深度为2m～3m。适用于处理浅层非饱和软弱土层、素填土和杂填土等。

3.1.2强夯挤淤法。采用边强夯、边填碎石、边挤淤的方法，在地基中形成碎石墩体;可提高地基承载力和减小变形。适用于厚度较小的淤泥和淤泥质土地基，应通过现场试验才能确定其适应性。

3.2排水固结法在软基处理中，袋装砂井和塑料排水板是最常见的、最简单的施工方法。

3.2.1塑料排水板塑料排水板是带有孔道的板状物体插入土中形成竖向排水通道，改善地基的排水条件，缩短排水途径，地基承受附加荷载后排水固结过程大大加快，进而使地基强度得以提高。

3.2.2排水板材料①多孔单一结构型，是一种经特殊加工的两块聚氯乙烯树脂透水板，两极之间仅有若干个点以突缘相接触，而其间留有许多孔隙，故透水性好。该种材料具有耐酸碱、不膨胀、不变质等特点。但排水板在土压力作用下，过水面积将会减少，影响排水效果。②复合结构型，内为用聚氯乙烯或聚丙烯作成的芯板，外面套以用涤伦类或丙烯类合成纤维制成的滤膜，板宽一般为100mm，厚3~4mm。

3.3振密、挤密法振密、挤密法的原理是采用一定的手段，通过振动、挤压使地基土体孔隙比减小，强度提高，达到地基处理的目的。

4深层搅拌桩法的加固原理及其施工中的应用

4.1深层搅拌桩是用于加固饱和粘性土地基的一种新方法。它是利用水泥材料作为固化剂，通过特制的搅拌机械，在地基深处就地将软土和水泥浆液强制搅拌，由固化剂和软土间所产生的一系列物理、化学反应，使软土硬化成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥加固土，从而提高地基强度和增大变形模量。

4.2深层搅拌桩适宜于处理淤泥、淤泥质土，地基承载力不大于120kpa的粘性土和粉性土等土层。其施工时无振动、无噪音、无污染，且施工工期短等因素，已被利用于建筑行业的各种地基加固工程中。

5室内配比试验

5.1土性分析取原位土进行土工试验，该工点土层从上至下依次为：淤泥质砂粘土、粘砂土、细砂、砂粘土。

5.2配比试验采用1:0.48的水灰比，并分别取13%、15%及17%的水泥掺入量拌制成水泥浆液，与上层原位土(即淤泥质砂粘土)搅拌制成土桩试块，按土工试验技术规程进行养生后测出不同龄期土桩试块的无侧限抗压强度。

根据配比试验结果，施工中采用水灰比为1:0.48，水泥掺入量15%，即每米土桩57kg水泥的配比进行控制。

6施工机械

水泥搅拌桩的施工机械为钻机、粉浆机和空压机。

钻机：是水泥搅拌桩的主要成桩机械，应具有动力大、操作灵活、能按不同速度均匀地正向钻进和反向提升、能前后左右自行移动的功能。

喷浆设备：是定量发送浆体材料的设备，包括储灰罐、发送装置、计量控制装置等，是施工的关键设备。

压缩机;力水泥搅拌桩施工提供一定压力的气源，使水泥浆液克服喷浆口土体阻力而喷入土中。

7施工工艺

深层搅拌桩的施工程序：桩位放样→钻机就位→检验、调整钻机→正循环钻进至设计深度→打开高压注浆泵→反循环提钻并喷水泥浆→至工作基准面以下0.3m→重复搅拌下钻并喷水泥浆至设计深度→反循环提钻至地表→成桩结束→施工下一根桩。

7.1定位搅拌机移动至设计桩位，对中，桩位误差控制在5cm之内，当地面起伏较大时，应调整起吊设备保持水平，钻杆倾斜度不大于1.5%。

7.2制备水泥浆按配比试验确定的配比拌制水泥浆，压浆前水泥浆要搅拌均匀，并保持水泥浆数量满足制桩要求，以免发生断桩现象。

7.3喷浆下搅启动搅拌机电动，放松起重机钢丝绳，使搅拌机沿导向架边搅拌切土边喷浆下沉，下沉速度由电机的电流监测表控制，一般工作电流不应大于70A。

7.4提升搅拌搅拌头喷浆下沉到设计深度后，确定水泥浆的输出量，若输出量不足，在提升搅拌过程中继续喷浆，直到满足为止，同时严格按试桩确定的速度提升搅拌头。

7.5重复搅拌搅拌头提升至设计顶面标高后，为使软土和水泥浆搅拌均匀，需进行重复搅拌。复搅过程为：将搅拌头边旋转边沉入土中，至设计加固深度后，再将搅拌头搅拌提升出地面。

7.6成桩、移位

8施工注意事项

8.1严格按设计水泥掺入量、水灰比配制水泥浆，水泥不可有结块硬化。

8.2水泥浆要经过过滤器清除杂物后才能输入搅拌轴，同时贮浆池的容量应足中有余，防止浆液供给不足而导致断桩。

8.3在钻搅施工中不得停浆，一旦断浆，立即将钻具提到断浆处上部1m处，再重新钻搅喷浆下进，严禁自断浆处续接，以保证成桩的连续性。

8.4因机械事故使配制的水泥浆发生凝稠状态时，必须更换，不得再用。

8.5钻搅提升复搅应采用反转，不得正转提升，以免将土带起造成空洞以致空心转。

9结语

公路软基处理属于隐蔽工程，如施工质量不好，一旦被路堤等构筑物所覆盖，便构成隐患且不好检查及补救。因此，施工的技术人员必须意识到软土地基的危害性，坚决以数据说话，认真测定基底的承载力，并根据不同的地质情况，不同的投资和工期要求，采用切实可行的处理方案，同时一定要采集路基施工后的工后沉降数据，积累经验，为今后的施工打下坚实的基础。