第一篇：淺議道路軟土地基的處理論文

摘要:本文介紹了軟土地基的特點(diǎn)，提出了軟土地基在公路工程中造成的危害，著重闡述了深層攪拌樁法在軟土路基施工中的應(yīng)用特點(diǎn)、工藝及有關(guān)注意事項(xiàng)，以提高軟土地基的處理效果。

關(guān)鍵詞:軟土地基深層攪拌樁法換土墊層法排水固結(jié)法

1軟土地基

我國(guó)公路行業(yè)規(guī)范對(duì)軟土地基未作定義。日本高等級(jí)公路設(shè)計(jì)規(guī)范將其定義為:主要由粘土和粉土等細(xì)微顆粒含量多的松軟土、孔隙大的有機(jī)質(zhì)土、泥炭以及松散砂等土層構(gòu)成。地下水位高，其上的填方及構(gòu)造物穩(wěn)定性差且發(fā)生沉降的地基。日本規(guī)范還對(duì)軟土地基做了分類(lèi)，提出了類(lèi)型概略判斷標(biāo)準(zhǔn)。在給出軟土地基定義時(shí)指出:軟土地基不能簡(jiǎn)單地只按地基條件確定，因填方形狀及施工狀況而異，有必要在充分研究填方及構(gòu)造物的種類(lèi)、形式、規(guī)模、地基特性的基礎(chǔ)上，判斷是否應(yīng)按軟土地基處理。

2軟土地基在公路工程中造成的危害

2.1勘察設(shè)計(jì)不詳細(xì)或不準(zhǔn)確，導(dǎo)致對(duì)應(yīng)該做軟基處理的地段未做處理設(shè)計(jì)。

2.2已知是軟土地基，但是未做好軟土地基處理，造成路堤失穩(wěn)或危及線外建筑物。

2.3雖然做了軟土地基處理，但是措施不力，施工不當(dāng)造成路堤失穩(wěn)。

2.4堆料不當(dāng)，未按規(guī)定分層填筑，填土過(guò)快，碾壓不當(dāng)，造成路堤失穩(wěn)。

2.5擾動(dòng)“硬殼層”或填筑不當(dāng)，使“硬殼層”遭受破壞，導(dǎo)致路堤失穩(wěn)。

3處理軟土地基的方法

3.1換土墊層法

3.1.1墊層法。其基本原理是挖除淺層軟弱土或不良土，分層碾壓或夯實(shí)土，按回填的材料可分為砂(或砂石)墊層、碎石墊層、粉煤灰墊層、干渣墊層、土(灰土、二灰)墊層等。干渣分為分級(jí)干渣、混合干渣和原狀干渣;粉煤灰分為濕排灰和調(diào)濕灰。換土墊層法可提高持力層的承載力，減少沉降量;常用機(jī)械碾壓、平板振動(dòng)和重錘夯實(shí)進(jìn)行施工。該法常用于基坑面積寬大和開(kāi)挖土方量較大的回填土方工程，一般適用于處理淺層軟弱土層(淤泥質(zhì)土、松散素填土、雜填土、浜填土以及已完成自重固結(jié)的沖填土等)與低洼區(qū)域的填筑。一般處理深度為2m～3m。適用于處理淺層非飽和軟弱土層、素填土和雜填土等。

3.1.2強(qiáng)夯擠淤法。采用邊強(qiáng)夯、邊填碎石、邊擠淤的方法，在地基中形成碎石墩體;可提高地基承載力和減小變形。適用于厚度較小的淤泥和淤泥質(zhì)土地基，應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)才能確定其適應(yīng)性。

3.2排水固結(jié)法在軟基處理中，袋裝砂井和塑料排水板是最常見(jiàn)的、最簡(jiǎn)單的施工方法。

3.2.1塑料排水板塑料排水板是帶有孔道的板狀物體插入土中形成豎向排水通道，改善地基的排水條件，縮短排水途徑，地基承受附加荷載后排水固結(jié)過(guò)程大大加快，進(jìn)而使地基強(qiáng)度得以提高。

3.2.2排水板材料①多孔單一結(jié)構(gòu)型，是一種經(jīng)特殊加工的兩塊聚氯乙烯樹(shù)脂透水板，兩極之間僅有若干個(gè)點(diǎn)以突緣相接觸，而其間留有許多孔隙，故透水性好。該種材料具有耐酸堿、不膨脹、不變質(zhì)等特點(diǎn)。但排水板在土壓力作用下，過(guò)水面積將會(huì)減少，影響排水效果。②復(fù)合結(jié)構(gòu)型，內(nèi)為用聚氯乙烯或聚丙烯作成的芯板，外面套以用滌倫類(lèi)或丙烯類(lèi)合成纖維制成的濾膜，板寬一般為100mm，厚3~4mm。

3.3振密、擠密法振密、擠密法的原理是采用一定的手段，通過(guò)振動(dòng)、擠壓使地基土體孔隙比減小，強(qiáng)度提高，達(dá)到地基處理的目的。

4深層攪拌樁法的加固原理及其施工中的應(yīng)用

4.1深層攪拌樁是用于加固飽和粘性土地基的一種新方法。它是利用水泥材料作為固化劑，通過(guò)特制的攪拌機(jī)械，在地基深處就地將軟土和水泥漿液強(qiáng)制攪拌，由固化劑和軟土間所產(chǎn)生的一系列物理、化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬化成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的水泥加固土，從而提高地基強(qiáng)度和增大變形模量。

4.2深層攪拌樁適宜于處理淤泥、淤泥質(zhì)土，地基承載力不大于120kpa的粘性土和粉性土等土層。其施工時(shí)無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪音、無(wú)污染，且施工工期短等因素，已被利用于建筑行業(yè)的各種地基加固工程中。

5室內(nèi)配比試驗(yàn)

5.1土性分析取原位土進(jìn)行土工試驗(yàn)，該工點(diǎn)土層從上至下依次為：淤泥質(zhì)砂粘土、粘砂土、細(xì)砂、砂粘土。

5.2配比試驗(yàn)采用1:0.48的水灰比，并分別取13%、15%及17%的水泥摻入量拌制成水泥漿液，與上層原位土（即淤泥質(zhì)砂粘土）攪拌制成土樁試塊，按土工試驗(yàn)技術(shù)規(guī)程進(jìn)行養(yǎng)生后測(cè)出不同齡期土樁試塊的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度。

根據(jù)配比試驗(yàn)結(jié)果，施工中采用水灰比為1:0.48，水泥摻入量15%，即每米土樁57kg水泥的配比進(jìn)行控制。

6施工機(jī)械

水泥攪拌樁的施工機(jī)械為鉆機(jī)、粉漿機(jī)和空壓機(jī)。

鉆機(jī)：是水泥攪拌樁的主要成樁機(jī)械，應(yīng)具有動(dòng)力大、操作靈活、能按不同速度均勻地正向鉆進(jìn)和反向提升、能前后左右自行移動(dòng)的功能。

噴漿設(shè)備：是定量發(fā)送漿體材料的設(shè)備，包括儲(chǔ)灰罐、發(fā)送裝置、計(jì)量控制裝置等，是施工的關(guān)鍵設(shè)備。

壓縮機(jī)；力水泥攪拌樁施工提供一定壓力的氣源，使水泥漿液克服噴漿口土體阻力而噴入土中。

7施工工藝

深層攪拌樁的施工程序：樁位放樣→鉆機(jī)就位→檢驗(yàn)、調(diào)整鉆機(jī)→正循環(huán)鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深度→打開(kāi)高壓注漿泵→反循環(huán)提鉆并噴水泥漿→至工作基準(zhǔn)面以下0.3m→重復(fù)攪拌下鉆并噴水泥漿至設(shè)計(jì)深度→反循環(huán)提鉆至地表→成樁結(jié)束→施工下一根樁。

7.1定位攪拌機(jī)移動(dòng)至設(shè)計(jì)樁位，對(duì)中，樁位誤差控制在5cm之內(nèi)，當(dāng)?shù)孛嫫鸱^大時(shí)，應(yīng)調(diào)整起吊設(shè)備保持水平，鉆桿傾斜度不大于1.5%。

7.2制備水泥漿按配比試驗(yàn)確定的配比拌制水泥漿，壓漿前水泥漿要攪拌均勻，并保持水泥漿數(shù)量滿足制樁要求，以免發(fā)生斷樁現(xiàn)象。

7.3噴漿下攪啟動(dòng)攪拌機(jī)電動(dòng)，放松起重機(jī)鋼絲繩，使攪拌機(jī)沿導(dǎo)向架邊攪拌切土邊噴漿下沉，下沉速度由電機(jī)的電流監(jiān)測(cè)表控制，一般工作電流不應(yīng)大于70A。

7.4提升攪拌攪拌頭噴漿下沉到設(shè)計(jì)深度后，確定水泥漿的輸出量，若輸出量不足，在提升攪拌過(guò)程中繼續(xù)噴漿，直到滿足為止，同時(shí)嚴(yán)格按試樁確定的速度提升攪拌頭。

7.5重復(fù)攪拌攪拌頭提升至設(shè)計(jì)頂面標(biāo)高后，為使軟土和水泥漿攪拌均勻，需進(jìn)行重復(fù)攪拌。復(fù)攪過(guò)程為：將攪拌頭邊旋轉(zhuǎn)邊沉入土中，至設(shè)計(jì)加固深度后，再將攪拌頭攪拌提升出地面。

7.6成樁、移位

8施工注意事項(xiàng)

8.1嚴(yán)格按設(shè)計(jì)水泥摻入量、水灰比配制水泥漿，水泥不可有結(jié)塊硬化。

8.2水泥漿要經(jīng)過(guò)過(guò)濾器清除雜物后才能輸入攪拌軸，同時(shí)貯漿池的容量應(yīng)足中有余，防止?jié){液供給不足而導(dǎo)致斷樁。

8.3在鉆攪施工中不得停漿，一旦斷漿，立即將鉆具提到斷漿處上部1m處，再重新鉆攪噴漿下進(jìn)，嚴(yán)禁自斷漿處續(xù)接，以保證成樁的連續(xù)性。

8.4因機(jī)械事故使配制的水泥漿發(fā)生凝稠狀態(tài)時(shí)，必須更換，不得再用。

8.5鉆攪提升復(fù)攪應(yīng)采用反轉(zhuǎn)，不得正轉(zhuǎn)提升，以免將土帶起造成空洞以致空心轉(zhuǎn)。

9結(jié)語(yǔ)

公路軟基處理屬于隱蔽工程，如施工質(zhì)量不好，一旦被路堤等構(gòu)筑物所覆蓋，便構(gòu)成隱患且不好檢查及補(bǔ)救。因此，施工的技術(shù)人員必須意識(shí)到軟土地基的危害性，堅(jiān)決以數(shù)據(jù)說(shuō)話，認(rèn)真測(cè)定基底的承載力，并根據(jù)不同的地質(zhì)情況，不同的投資和工期要求，采用切實(shí)可行的處理方案，同時(shí)一定要采集路基施工后的工后沉降數(shù)據(jù)，積累經(jīng)驗(yàn)，為今后的施工打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

第二篇：道路軟土地基處理過(guò)程中學(xué)習(xí)心得

道路軟土地基處理過(guò)程中學(xué)習(xí)心得

軟基處理方法很多，具體處理方法大家都知道就不介紹了，僅說(shuō)一下巖土勘察報(bào)告出來(lái)應(yīng)怎么看，軟土怎么判斷，好如何進(jìn)行下處理。

軟土地基處理后如何來(lái)鑒定與評(píng)價(jià)所取得的效果，目前不完全的統(tǒng)計(jì)大體有兩類(lèi)辦法：

1、以地基承載力為標(biāo)準(zhǔn)，或輔以觸探。常用于建筑地基。

2、以計(jì)算的工后沉降為標(biāo)準(zhǔn)。常用于高速公路、市政道路方面的工程中。市政道路下處理時(shí)也參看第1條。

計(jì)算的工后沉降不超過(guò)規(guī)范許可值，這僅僅是計(jì)算結(jié)果而已。其可靠性極差。因此，有條件的地區(qū)和部門(mén)都在做“工后長(zhǎng)期觀察”，以求積累經(jīng)驗(yàn)，供日后工程設(shè)計(jì)、施工參考。

于是，在填筑路基（或道基）前，在鋪筑路面（或道面）前，在高速公路或市政道路交付使用驗(yàn)收之時(shí)，軟土地基處理結(jié)果完善了沒(méi)有？究竟可靠不可靠？對(duì)這個(gè)問(wèn)題不能做出答復(fù)。

我不贊成軟土地基處理設(shè)計(jì)過(guò)程中設(shè)計(jì)人員過(guò)分沉湎于各種沉降計(jì)算，因?yàn)橛?jì)算結(jié)果的可靠程度太讓人們質(zhì)疑了。計(jì)算結(jié)果只能起到比較參考作用，不可能成為設(shè)計(jì)結(jié)果的依據(jù)。我認(rèn)為，要認(rèn)真閱讀軟土地基六個(gè)方面的資料，全面分析所在地段的軟土特征。這六個(gè)方面是：

1、各土層土壤成因；

2、各土層土壤類(lèi)別；

3、各土層土壤所處狀態(tài)；

4、各土層土壤四大物理指標(biāo)，K（壓實(shí)系數(shù)），δ（干容重），ω（含水量），e0（天然孔隙比）；

5、規(guī)范所指軟土和習(xí)慣所稱(chēng)軟粘土所處層位與層厚；

6、鉆探孔位地基承受不同荷載（路基、路面，折算成土柱高度）條件下的主固結(jié)沉降計(jì)算值，以及各鉆探孔位承受不同填土荷載條件下的主固結(jié)沉降計(jì)算值的圖示。

通過(guò)閱讀以上材料可以形成清晰的概念：沿路線方向分布的軟土地基，其弱軟程度是不一樣的（通過(guò)主固結(jié)沉降反映出來(lái)）；同一地層斷面中軟土僅僅只分布在若干層位中，或厚或薄，或深或淺；同一地層斷面中軟土層的弱軟程度也是不一樣的（通過(guò)K、δ、ω、e0反映出來(lái)），其中最直觀的，也是最本質(zhì)的參數(shù)應(yīng)為δ（或K）和ω。通過(guò)這樣的閱讀使我們真正抓住處理重點(diǎn)所在，避免以籠統(tǒng)概念來(lái)“加封”軟土地基，進(jìn)而避免以籠統(tǒng)的規(guī)范來(lái)對(duì)待它。

那么，軟土地層的δ（或K）和ω應(yīng)該限定或處理到什么程度，什么限值為宜呢？原則上講應(yīng)該處理到脫離軟土、軟粘土范疇為宜。脫離軟粘土范疇的具體標(biāo)準(zhǔn)又是什么呢？讓我們來(lái)了解路基施工規(guī)范：規(guī)范規(guī)定填方路段路床頂面以下大于1.5m深度的路基壓實(shí)度應(yīng)該大于或等于0.90。路床頂面以下大于1.5m的填方路段，大體上相當(dāng)于路基填土高度大于2.2m左右。那么，對(duì)于填方下面的天然地基，要求它具有0.85的壓實(shí)系數(shù)是必要和恰當(dāng)?shù)摹＿^(guò)去也有工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的。若以δmax（最佳含水量條件下的最大干容重）等于1.80g/cm3，土顆粒比重2.70計(jì)，當(dāng)K=0.85時(shí)，土壤的孔隙率等于43.3%，孔隙比等于0.76，飽和含水量等于28.3%（土壤中的孔隙全由水份充滿）。這是軟粘土的界定含水量標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)?shù)鼗韺雍看笥?8%～30%時(shí)，筑路機(jī)械幾乎無(wú)法直接在地基表面上作業(yè)。

于是，經(jīng)處理過(guò)的軟土地基各地層應(yīng)具有的標(biāo)準(zhǔn)是：K≥0.85，與其對(duì)應(yīng)的δ≥1.53g/cm，ω≤28.3%。具備這一標(biāo)準(zhǔn)的地基土已經(jīng)不再是軟粘土，更不是軟土了。

那么，達(dá)到上述標(biāo)準(zhǔn)的地層深度應(yīng)該是多少呢？公路方面的相關(guān)規(guī)范從未提及到對(duì)地基的要求。建筑方面有持力層厚度為5m的說(shuō)法（淺基礎(chǔ)的持力層）。公路方面眾多技術(shù)人員議論中的持力層厚度（針對(duì)填方高度5m以?xún)?nèi)）為5～6m。關(guān)于持力層厚度問(wèn)題暫時(shí)沒(méi)有可參考的資料，因?yàn)檫^(guò)去不曾重視過(guò)這方面的事情。但公路方面眾多技術(shù)人員有一不成文的共識(shí)：軟土地基處理重在上層。

有了初步的標(biāo)準(zhǔn)就可以有相應(yīng)的鑒定辦法。對(duì)經(jīng)軟土地基強(qiáng)夯法處理過(guò)的地基進(jìn)行鉆探取樣，分層測(cè)定δ和ω值。同處理前的地層δ、ω值對(duì)照，變化了否？達(dá)到要求了否？取樣檢查深度暫時(shí)可取10m以?xún)?nèi)，以期積累經(jīng)驗(yàn)。鑒定深度可暫定為5m。

第三篇：淺議軟土地基的處理論文

【摘 要】就軟土地基給公路工程帶來(lái)的危害進(jìn)行了分析，介紹了噴粉樁法在軟土路基施工中的運(yùn)用，詳細(xì)闡述了噴粉樁法的施工工藝、施工特點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】軟土 軟土地基施工 噴粉樁法引言

在我國(guó)沿江、沿湖、沿海等處廣泛分布著軟土，而這些地區(qū)一般又是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，對(duì)公路交通需要迫切，尤其要發(fā)展高速公路。因而在高路堤、大型橋梁，大量的涵洞、通道處軟土都給它們帶來(lái)不同程度的危害。如路基的滑移，開(kāi)裂，路面起伏不平，橋涵通道等人工構(gòu)造物處的跳車(chē)顛簸……而使這些地區(qū)的公路建設(shè)者感到非常棘手，要花大量人力、物力、財(cái)力和時(shí)間，去進(jìn)行勘察、測(cè)試、設(shè)計(jì)、科研和施工。若處理不好將會(huì)帶來(lái)極大的資源浪費(fèi)。軟土及軟土地基

2.1軟土

軟土是指濱海、湖沼、谷地、河灘沉積的天然含水量高、孔隙比大、壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低的細(xì)粒土。具有天然含水量高、天然孔隙比大、壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低、固結(jié)系數(shù)小、固結(jié)時(shí)間長(zhǎng)、靈敏度高、擾動(dòng)性大、透水性差、土層層狀分布復(fù)雜、各層之間物理力學(xué)性質(zhì)相差較大等特點(diǎn)。

2.2軟土地基

我國(guó)公路行業(yè)規(guī)范對(duì)軟土地基未作定義。日本高等級(jí)公路設(shè)計(jì)規(guī)范將其定義為:主要由粘土和粉土等細(xì)微顆粒含量多的松軟土、孔隙大的有機(jī)質(zhì)土、泥炭以及松散砂等土層構(gòu)成。日本規(guī)范還對(duì)軟土地基做了分類(lèi)，提出了類(lèi)型概略判斷標(biāo)準(zhǔn)。在給出軟土地基定義時(shí)指出:軟土地基不能簡(jiǎn)單地只按地基條件確定，因填方形狀及施工狀況而異，有必要在充分研究填方及構(gòu)造物的種類(lèi)、形式、規(guī)模、地基特性的基礎(chǔ)上，判斷是否應(yīng)按軟土地基處理。軟土地基在公路工程中造成的危害

(1)勘察設(shè)計(jì)不詳細(xì)或不準(zhǔn)確，導(dǎo)致對(duì)應(yīng)該作軟基處理的地段未作處理設(shè)計(jì)，此類(lèi)工例不少，世界銀行貸款項(xiàng)目也存在此類(lèi)現(xiàn)象。

(2)已知是軟土地基，但是未做好軟土地基處理，造成路堤失穩(wěn)或危及線外建筑物。工例有:汕頭磊口大橋引道。由于高填土引起線外土地隆起，民房受損。路基難以穩(wěn)定，只好增加橋梁長(zhǎng)度，建成后一段時(shí)間，仍然出現(xiàn)錐坡不均勻下沉，又做了處理，現(xiàn)已改建新橋。

(3)雖然作了軟土地基處理，但是措施不力，施工不當(dāng)造成路堤失穩(wěn)。珠海南屏橋引道，經(jīng)開(kāi)挖分析，原因是地質(zhì)資料不準(zhǔn)確，填土速度過(guò)快，后加的反壓護(hù)道又阻塞了砂墊層的排水通道。最后采取了挖深邊溝排水(挖邊溝時(shí)，原路堤底有大量的水流出)，用袋裝砂并(原先的砂并是無(wú)袋砂并)和捕土工布進(jìn)行修復(fù)。

(4)堆料不當(dāng)，未按規(guī)定分層填筑，填土過(guò)快，碾壓不當(dāng)，造成路堤失穩(wěn)。新會(huì)虎坑、大洞橋的引道，主要原因是堆料不當(dāng)，未按規(guī)定分層填筑，也未作施工觀測(cè)，填土過(guò)快，碾壓不當(dāng)。末作加固處理但按規(guī)定施工的路段，雖然后來(lái)沉降較大，但沒(méi)有發(fā)生破壞。

(5)擾動(dòng)“硬殼層”或填筑不當(dāng)，使“硬殼層”遭受破壞，導(dǎo)致路堤失穩(wěn)。軟土地基上往往有一層強(qiáng)度比軟土高的土層，被稱(chēng)為“硬殼層”。“硬殼層”可以起到承重和擴(kuò)散應(yīng)力作用，利用好“硬殼層”對(duì)于減少工程投資是有意義的。但若對(duì)“硬殼層”的勘察、利用工作做得不好，則達(dá)不到頂預(yù)想的效果。

(6)由于臺(tái)背填土使地基對(duì)結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生負(fù)摩阻力和縱向推擠作用，引起橋臺(tái)發(fā)生變位以至損壞。主要問(wèn)題是:臺(tái)背填土引起橋臺(tái)向橋跨方向發(fā)生水平變位;先做橋臺(tái)，后做錐坡及臺(tái)背填土;錐坡沒(méi)有按設(shè)計(jì)圖紙做足，臺(tái)背填土?xí)r把輕型橋臺(tái)推壞;由于負(fù)摩擦力作用，引起橋臺(tái)下沉。噴粉樁法在軟土路基施工中的應(yīng)用

4.1目前我國(guó)軟土地基處理的現(xiàn)狀

在我國(guó)高等級(jí)公路的軟土地基處理中，常用的方法主要有粉噴樁、砂墊層法、豎向排水法(袋裝砂并、塑料排水板)、加鋪土工織物(土工布、土工格柵)、碎石樁、砂樁、深層攪拌、強(qiáng)夯等。采用最多的是砂墊層+袋裝砂井(或塑料排水板)土工布的處理辦法，可以得到比較經(jīng)濟(jì)且效果較佳的結(jié)果。

4.2粉體攪拌樁在軟土地基處理中的應(yīng)用

4.2.1粉體攪拌法

粉體攪拌法(簡(jiǎn)稱(chēng)粉噴法)，是用特制的設(shè)備和機(jī)具，將加固劑粉體材料(水泥或石灰)通過(guò)壓縮空氣的傳送，與地基土強(qiáng)行拌和，使之產(chǎn)生充分的物理、化學(xué)反應(yīng)后，形成一定強(qiáng)度的樁體(簡(jiǎn)稱(chēng)粉噴樁)。這是一種改善土質(zhì)，提高地基強(qiáng)度的軟土地基加固方法，可以廣泛地適用于淤泥質(zhì)土，雜填土，軟粘土等地基加固。

4.2.2水泥加固土物理力學(xué)特性

物理性質(zhì)。容量:水泥與土攪拌后，基容量變化不大，僅比原土的容量增加5%;含水量:水泥加固土含水量略低于原土的含水量，約減少3%-7%.水泥土力學(xué)性質(zhì)。水泥加固土的抗壓強(qiáng)度，工程施工中一般采用 a=7-15%為宜;水泥加固土的強(qiáng)度隨齡期增長(zhǎng)而增長(zhǎng)，早期強(qiáng)度增長(zhǎng)較快，7d齡期強(qiáng)度可達(dá)28d齡期強(qiáng)度的60%，一般情況下，齡期超過(guò)28d后，強(qiáng)度仍有明顯增加，3個(gè)月齡期強(qiáng)度可達(dá)到0.3-2.0MPa.水泥加固土的抗拉強(qiáng)度。經(jīng)試驗(yàn)，當(dāng)水泥土的抗壓強(qiáng)度在300-4000kPa時(shí)，抗拉強(qiáng)度為抗壓強(qiáng)度的15%.4.2.3粉噴法加固軟土地基的特點(diǎn)

粉噴法加固軟土地基，是一項(xiàng)新的工藝，與其它軟土加固方法相比，具有較多突出之處;原理科學(xué)、費(fèi)用低廉。加固成本低，每米材料成本費(fèi)僅10元左右;樁身質(zhì)量好;地基加固后無(wú)附加荷載。干法施工。施工不需要水源，不需要排污，場(chǎng)地干凈;樁體強(qiáng)度高。

4.2.4施工工藝

(1)施工程序。放樁位——鉆機(jī)就位——調(diào)平——送風(fēng)——鉆至設(shè)計(jì)深度——送粉——提升攪拌——提升至地平——停粉——復(fù)攪1/3樁長(zhǎng)——提升至地平——停風(fēng)——鉆機(jī)移動(dòng)——重復(fù)循環(huán)。

(2)施工中注意事項(xiàng)

①明確設(shè)計(jì)要求，了解地基的地質(zhì)情況。

②開(kāi)工前先打試驗(yàn)樁，根據(jù)不同的地質(zhì)條件，合理選擇鉆機(jī)的檔位，確定噴粉機(jī)壓力和噴粉量。

③嚴(yán)格控制鉆孔深度，噴灰時(shí)間及停灰時(shí)間，確保粉噴樁樁長(zhǎng)，成樁應(yīng)打入持力層50cm嚴(yán)禁在末鉆至設(shè)計(jì)深度及未噴灰的情況下鉆機(jī)提升作業(yè)。

④定時(shí)檢查粉噴樁的成樁直徑及攪拌均勻程度，對(duì)使用的鉆頭必須隨時(shí)檢查，其鉆頭磨損量不得大于l厘米。

⑤噴灰機(jī)必須配有水泥計(jì)量裝置，施工中及時(shí)記錄水泥的瞬時(shí)噴入量和累計(jì)噴入量。

⑥樁身上部1/3樁長(zhǎng)范圍內(nèi)，施工中應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)行重復(fù)攪拌，使水泥和土充分拌和，提高上部樁身強(qiáng)度，使之符合荷載的傳遞規(guī)律。

⑦為防止水泥飛揚(yáng)造成污染，當(dāng)鉆頭提升到地面以下0.5米時(shí)，噴灰機(jī)應(yīng)停止噴灰，并使鉆機(jī)迅速換檔下鉆，上部0.5米范圍內(nèi)用人工回填粘土并壓實(shí)。

⑧施工中應(yīng)認(rèn)真填寫(xiě)原始記錄。為保證機(jī)械設(shè)備完好及人身安全，嚴(yán)禁違章操作。

第四篇：軟土地基處理技術(shù)

軟土地基處理技術(shù)

摘要：軟土地基的處理質(zhì)量是保證建筑物安全、高效運(yùn)營(yíng)的關(guān)鍵，也直接影響到地基的基礎(chǔ)承栽力。目前在國(guó)內(nèi)較為常用的地基處理方法有：墊層法、強(qiáng)夯法、和灰土擠密樁、石灰樁、砂樁、碎石樁、深層攪拌法和高壓旋噴注漿法等。不同的軟土地基應(yīng)該結(jié)合工程的實(shí)際采取有效經(jīng)濟(jì)的處理辦法。關(guān)鍵詞：軟土地基處理 主要類(lèi)型 危害 地基承載力 地基土 變形

一、緒論

1、什么是軟土

研究工程的軟土地基處理，首先我們需要去了解什么是軟土。具體該如何定義軟土，各行業(yè)部門(mén)如建筑、鐵路、公路等，根據(jù)行業(yè)特點(diǎn)和習(xí)慣，給出的定義或判定條件不盡相同。

例如，在建筑工程中認(rèn)為：軟（弱）土是指淤泥、淤泥質(zhì)土、充填土、雜填土或其他高壓縮性土。其中淤泥是在靜水或緩慢流水環(huán)境中沉積并經(jīng)生物化學(xué)作用而形成，為天然含水量大于液限、天然孔隙比大于或等于1.5的粘性土;天然含水量大于液限而天然孔隙比小于1.5、但大于或等于1.0的粘性土或粉土稱(chēng)為淤泥質(zhì)土。[1] 此外公路工程中認(rèn)為：軟土為天然含水量大、壓縮性高、承載力低的一種軟塑到流塑狀的粘性土，如淤泥、淤泥質(zhì)土，以及其他高壓縮性飽和粘性土、粉土等。淤泥和淤泥質(zhì)土的特征解釋為，在靜水或緩慢流水環(huán)境中沉積，經(jīng)生物化學(xué)作用而形成的飽和粘性土，含有機(jī)質(zhì)，天然含水量大于液限。當(dāng)孔隙比大于1.5時(shí)稱(chēng)為淤泥;天然孔隙比小于1.5而大于1.0時(shí)稱(chēng)為淤 泥質(zhì)土。當(dāng)土的燒失量大于5%時(shí)，稱(chēng)有機(jī)質(zhì)土;大于60%時(shí)稱(chēng)為泥炭。[2] 關(guān)于軟土定義，除以上所述的兩點(diǎn)觀點(diǎn)外還有一些，但大同小異。總而言之，工程界通常口語(yǔ)稱(chēng)呼的軟土指天然含水量高、孔隙比大、壓縮性高、承載力低的土。

一般而言，軟土是指近代水下沉積的飽和粘性土，是淤泥、淤泥質(zhì)粘土、泥質(zhì)粉土、泥炭、泥炭質(zhì)土等一類(lèi)土體的簡(jiǎn)稱(chēng)。軟土廣泛分布在我國(guó)沿海內(nèi)陸平原或間盆地。不同地域軟土的成因、結(jié)構(gòu)和形態(tài)各不相同，但都具有基本相同的物理力學(xué)特征：天然含水量高、天然孔隙比大、滲透系數(shù)小、壓縮性高、強(qiáng)度低，可呈靈敏性結(jié)構(gòu)。如果軟土作為工程建筑的地基，由于其承載力低、往往就會(huì)產(chǎn)生不同程度的坍滑或沉降。所以當(dāng)一個(gè)工程在遇到地基土為軟土?xí)r，如何做到正確且經(jīng)濟(jì)的處理就顯得尤為重要。

2、軟土地基的特性

軟土的性質(zhì)與地基土的成層構(gòu)造、沉積年代、成因類(lèi)型有密切關(guān)系。不同年代和成因的軟土，其物理性質(zhì)指標(biāo)盡管可能相近，但作為地基，工程性質(zhì)卻可能相差很大，其大概特點(diǎn)總結(jié)如下：

1．含水量較高。因?yàn)檐浲恋某煞种饕怯烧惩亮＝M和粉土粒組組成，并含少量的有機(jī)質(zhì)。粘粒的礦物萬(wàn)分之二為蒙脫石、高嶺石和伊利石。這些礦物晶粒很細(xì)，呈薄片狀，表面帶負(fù)電荷，它與周?chē)橘|(zhì)的水和陽(yáng)離子相互作用，形成偶極水分子，并吸附于表面形成水膜，在不同的地質(zhì)環(huán)境下沉積形成各種絮狀結(jié)構(gòu)。因此這類(lèi)土的含水量比較高。

2．透水性差。軟土的滲透系數(shù)一般在1×10-6～1×10-8cm/s之間，所以在荷載作用下固結(jié)速度很慢。當(dāng)?shù)鼗杏袡C(jī)質(zhì)含量較大時(shí)，土中可能產(chǎn)生氣泡，堵塞滲流通道而降低其滲透性。所以在軟土層上的建筑物基礎(chǔ)的沉降拖延很長(zhǎng)時(shí)間才能穩(wěn)定，同樣在荷載作用下地基土的強(qiáng)度增長(zhǎng)也是很緩慢的。

3．壓縮性較高。一般正常固結(jié)的軟土層的壓縮系數(shù)約為0.5～1.5Mpa-1，最大可達(dá)到4.5Mpa-1；壓縮指數(shù)約為0.35～0.75。天然狀態(tài)的軟土層大多數(shù)屬于正常固結(jié)狀態(tài)，但也有部分是屬于超固結(jié)狀態(tài)，近代海岸灘涂沉積為欠固結(jié)狀態(tài)。欠固結(jié)狀態(tài)土在荷重作用下產(chǎn) 1 生較大沉降。超固結(jié)狀態(tài)土，當(dāng)應(yīng)力未超過(guò)先期固結(jié)壓力時(shí)，地基的沉降很小。

4．流變性強(qiáng)。在荷載的作用下，軟土承受剪應(yīng)力的作用產(chǎn)生緩慢的剪切變形，并可能導(dǎo)致抗剪強(qiáng)度的衰減，在主固結(jié)沉降完畢之后還可能繼續(xù)產(chǎn)生可觀的次固結(jié)沉降。

3、軟土地基的危害

軟土地基的危害是承載力低，變形大，特別是不均勻變形大，而且變形穩(wěn)定時(shí)間很長(zhǎng)，幾年甚至幾十年。往往造成建筑物沉降大且不均勻，造成建筑物開(kāi)裂，傾斜等。

例1：2009年6月27日上海閔行區(qū)“蓮花河畔景苑”一在建13層住宅樓于清晨連根“臥倒”的事件。事后專(zhuān)家分析，最有可能是地基出現(xiàn)問(wèn)題，因?yàn)樯徎ê优暇霸匪诘膮^(qū)域?qū)儆谏虾Ａ魃潮容^嚴(yán)重的區(qū)域，其地基是屬于我們常說(shuō)的軟土地基，如果地基不經(jīng)過(guò)加固處理，很容易引起房屋傾斜。專(zhuān)家認(rèn)為由于是對(duì)土芯取樣出現(xiàn)問(wèn)題，導(dǎo)致設(shè)計(jì)存在偏差；或者是打樁不深、水泥標(biāo)號(hào)等存在問(wèn)題。因?yàn)榈貥兜乃嘤懈邩?biāo)要求，如果沒(méi)有達(dá)到會(huì)發(fā)生斷裂。

例2：2010年8月，福建正得房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)有限公司開(kāi)發(fā)的格林蘭景3號(hào)樓地基塌陷一事，以及各地不斷傳來(lái)的“樓薄薄”、“樓脆脆”、“樓歪歪”等新聞，如此多的房屋出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，已經(jīng)讓老百姓不寒而栗。

例3：2004年4月4日下午4點(diǎn)左右，福建羅長(zhǎng)高速公路馬尾到琯頭段長(zhǎng)柄高架橋往北500米處發(fā)生大面積塌方，塌方路段長(zhǎng)度約70米，塌陷落差達(dá)15米左右。陷下去的公路上有一輛小轎車(chē)。駕駛員心有余悸地告訴記者，當(dāng)時(shí)的感覺(jué)就像乘電梯往下掉，所幸人車(chē)都沒(méi)有受損。據(jù)福建省高速公路公司負(fù)責(zé)人介紹，造成事故的主要原因是路基軟、土質(zhì)差，淤泥又深又厚，雨季來(lái)臨使地下淤泥產(chǎn)生流動(dòng)。

根據(jù)以上三個(gè)例子可見(jiàn)，工程中軟土地基處理的重要性和必要性。

二、軟土地基處理目的和意義以及發(fā)展現(xiàn)狀和存在問(wèn)題

1、軟土地基處理的目的和意義

意義：眾所周知，地基與建（構(gòu)）筑物的關(guān)系極為密切，建（構(gòu)）筑物的安全與正常使用，地基基礎(chǔ)起著非常重要的作用。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，世界各國(guó)各種土建，水利、交通等類(lèi)的工程事故中，因地基問(wèn)題造成的工程事故的比例最大。軟基處理恰當(dāng)與否，關(guān)系到整個(gè)工程質(zhì)量、投資和進(jìn)度，其重要性已越來(lái)越多的被人們所認(rèn)識(shí)。

目的是：利用換填、夯實(shí)、擠密、排水、膠結(jié)、加筋和熱學(xué)等方法對(duì)地基土進(jìn)行加固，2 用以改良地基土的工程特性。

1、提高地基的抗剪強(qiáng)度

2、降低地基的壓縮性

3、改善地基的透水特性

4、改善地基的動(dòng)力特性

5、改善特殊土的不良地質(zhì)特性

2、軟土地基處理技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題 2．1發(fā)展現(xiàn)狀

近40年來(lái)，國(guó)外的地基處理技術(shù)發(fā)展的十分迅速，老方法得到改進(jìn)，新方法不斷涌現(xiàn)。在20世紀(jì)60年代中期，從如何提高土的抗拉性質(zhì)這一思路上，發(fā)展到土的加筋法；從如何有利于土的排水和排水固結(jié)這一基本觀點(diǎn)出發(fā)，發(fā)展到了土工合成材料、砂井預(yù)壓和塑料排水帶；從如何進(jìn)行深層密實(shí)處理的方法考慮，采用加大擊實(shí)工的措施，發(fā)展到了強(qiáng)夯法和振動(dòng)水沖法等。另外，國(guó)外現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，對(duì)地基工程提供了強(qiáng)大的生產(chǎn)手段，如能制造重達(dá)幾十噸的強(qiáng)夯起重機(jī)械；潛水電機(jī)的出現(xiàn)，帶來(lái)了振動(dòng)水沖法中振動(dòng)器等施工機(jī)械；真空泵的問(wèn)世，建立真空預(yù)壓法，生產(chǎn)了大于20MPa氣壓的空氣壓縮機(jī)，從而產(chǎn)生了高壓噴射注漿法。通過(guò)不斷的發(fā)展使得如今對(duì)軟土地基處理變得更加簡(jiǎn)單快捷。

2.2現(xiàn)有軟土地基處理方法所存在的問(wèn)題

為什么在世界各國(guó)各種土建，水利、交通等類(lèi)的工程事故中地基問(wèn)題造成的工程事故的比例最大，現(xiàn)有的處理方法中存在哪些問(wèn)題？

(1)未能因地制宜合理選用處理方法。在合理選用地基處理方法方面有時(shí)存在一定的盲目性。例如飽和軟粘土地基不適宜采用振密、擠密法加固。根據(jù)工程地質(zhì)條件和地基加固原理，因地制宜合理選用處理方法特別重要。在這方面，現(xiàn)在的問(wèn)題是對(duì)幾個(gè)技術(shù)上可行方案進(jìn)行比較、優(yōu)化不夠。采用的不是較好的方法，更不是最好的方法。有時(shí)工程問(wèn)題是解決了，但造價(jià)高和工期長(zhǎng)。

(2)不能正確評(píng)價(jià)每種地基處理方法的適用性。人人都承認(rèn)每種地基處理方法都有一定的適用范圍，但遇到具體問(wèn)題就會(huì)盲目擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，對(duì)這種情況施工單位更應(yīng)注意。

(3)施工單位素質(zhì)差影響地基處理質(zhì)量。這方面最典型的例子是攪拌樁施工。幾年前上海市建委發(fā)文禁用粉噴深層攪拌法，接著不少地區(qū)也采取類(lèi)似措施。深層攪拌法不能滿足地基處理要求并不是深層攪拌法工法本身不成熟，也不是深層攪拌法加固地基設(shè)計(jì)方法不對(duì)。影響施工質(zhì)量主要是施工單位素質(zhì)和施工機(jī)械兩方面問(wèn)題。先分析施工單位素質(zhì)存在的問(wèn)題。前些年，地基處理施工隊(duì)伍的快速膨脹，造成絕大多數(shù)施工隊(duì)伍缺乏必要的技術(shù)培訓(xùn)，熟練技術(shù)工人缺乏是普遍現(xiàn)象。除此之外，還存在偷工減料現(xiàn)象。其它地基處理方或輕或重也存在類(lèi)似問(wèn)題。

(4)施工機(jī)械簡(jiǎn)陋影響地基處理水平和質(zhì)量。近二十幾年來(lái)，我國(guó)地基處理施工機(jī)械發(fā)展很快，許多已形成系列化產(chǎn)品。但應(yīng)看到與我國(guó)工程建設(shè)需要相比較，差距還很大。還以深層攪拌法為例，不能很好保證施工質(zhì)量不僅與施工單位素質(zhì)有關(guān)，也與目前應(yīng)用的施工機(jī)械水平有關(guān)。簡(jiǎn)陋的機(jī)械要保持穩(wěn)定良好的施工質(zhì)量是困難的。

(5)地基處理理論落后于實(shí)踐。從實(shí)踐一理論一再實(shí)踐的角度看，實(shí)踐先于理論是一般規(guī)律，對(duì)土木工程更是如此。但重視理論研究，用理論指導(dǎo)實(shí)踐也是很重要的。對(duì)地基處理各種工法及一般理論缺乏深入系統(tǒng)的研究也是發(fā)展中存在的問(wèn)題之一。

(6)不少工法缺乏完善的質(zhì)量檢驗(yàn)手段。完善的質(zhì)量檢驗(yàn)手段是保證施工質(zhì)量的重要措施。目前不少工法缺乏完善的質(zhì)量檢驗(yàn)手段。

三、簡(jiǎn)要介紹常用的軟土地基處理方法及其原理

隨著現(xiàn)代工程技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步以及新的加固技術(shù)、新型材料的不斷研發(fā)，使得軟土地基處理技術(shù)日趨完善。(1)換土墊層法

換土墊層法的原理是：將基礎(chǔ)底面以下不太深的一定范圍內(nèi)的軟弱土或不良土挖去，以質(zhì)地堅(jiān)硬、強(qiáng)度較高、性能穩(wěn)定、壓縮性較小、具有抗侵蝕性的砂、礫、碎石、卵石、素土、灰土、煤渣、礦渣等材料分層充填，并同時(shí)以人工或機(jī)械方法分層壓、夯、振動(dòng)，使之達(dá)到要求的密實(shí)度，形成良好的人工地基。墊層能有效擴(kuò)散基底壓力，提高地基承載力、減少沉降、加速軟弱土層的排水固結(jié)、防止凍脹、消除膨脹土的脹縮作用等。適用于各種軟弱土及山地不良地基的淺層處理。使用的主要材料：砂、礫石、石渣、粉煤灰、礦渣等。使用的主要機(jī)械設(shè)備：人工挖土或機(jī)械挖土、墊層材料運(yùn)輸、壓實(shí)或夯實(shí)機(jī)械。

(2)擠淤置換法

擠淤置換法的原理是：依靠換填材料的自重以及借助于其他外力，如壓載、振動(dòng)、爆炸、強(qiáng)夯或卸荷等，使軟弱層遭受破壞后被強(qiáng)制擠出而進(jìn)行的換填處理。適用于厚度較小的淤泥地基。

(3)強(qiáng)夯置換法

強(qiáng)夯置換法是一種普遍運(yùn)用的方法，其原理是采用邊填碎石邊強(qiáng)夯的強(qiáng)夯置換法在地基中形成碎石墩體，由碎石墩、墩間土以及碎石墊層形成復(fù)合地基，以提高地基承載力、減少沉降。適用于人工填土、砂土、粘性土和黃土、淤泥和淤泥土地基。使用的主要材料：碎石、礦渣等。使用的主要機(jī)械設(shè)備：夯錘、起重設(shè)備、脫鉤裝置及運(yùn)輸裝卸機(jī)械。

(4)碎石樁(置換)法

原理是在軟粘土地基中采用沉管法或其它方法設(shè)置密實(shí)的砂樁或碎石樁，以置換同體積的粘性土形成砂石樁復(fù)合地基，以提高地基承載力。同時(shí)砂石樁還可以同砂井一樣起排水作用，以加速地基土固結(jié)。適用于軟粘土地基。使用的主要材料：砂或碎石、礫石。使用的主要機(jī)械設(shè)備：打樁機(jī)。

(5)振沖置換法

振沖置換法的原理是利用振沖器在高壓水流作用下邊振邊沖在地基中成孔，在孔內(nèi)填入碎石、卵石等粗粒料且振密成碎石樁。碎石樁與樁土間形成復(fù)合地基，以提高承載力，減小沉降。適用于不排水抗剪強(qiáng)度不小于20kPa的粘性土、粉土、飽和黃土和人工填土等地基。使用的主要材料：碎石、礫石。使用的主要機(jī)械設(shè)備：振沖器、起重機(jī)或施工專(zhuān)用平臺(tái)和水泵。

(6)加載預(yù)壓法

原理是在建造建筑物之前，天然地基在預(yù)壓荷載作用下壓密、固結(jié)，地基產(chǎn)生變形，地基土強(qiáng)度提高，卸去預(yù)壓荷載后再建造建筑物，完工后沉降小，地基承載力也得到提高。堆載預(yù)壓有時(shí)也利用建筑物自重進(jìn)行。當(dāng)天然地基土滲透性較小時(shí)，為了縮短土體排水固結(jié)的排水距離，加速土體固結(jié)，在地基中設(shè)置豎向排水通道，常用形式有普通砂井、袋裝砂井、塑料排水板等。當(dāng)采用豎向排水通道時(shí)，也分別稱(chēng)為袋裝井法、袋裝砂井法或塑料排水帶法等。［7］適用于軟粘土、粉土、雜填土、沖填土、泥炭土地基等。使用的主要材料：堆載用料可用土石方或其他填料;墊層材料用滲透系數(shù)大于10-3 m/s、含泥量小于3%、級(jí)配較好的中粗砂；豎向排水通道之砂井法需用同墊層材料要求相同的砂，袋裝砂井法還需聚丙烯機(jī)織土工物，塑料排水帶法需塑料排水帶。使用的主要機(jī)械設(shè)備：堆載用料的運(yùn)輸、裝卸機(jī)械，也可用人工運(yùn)輸，靜壓沉管機(jī)械、錘擊沉管機(jī)械，動(dòng)力螺旋鉆機(jī)，袋裝砂井專(zhuān)用打設(shè)機(jī)，塑料排水帶插板機(jī)。

(7)降低地下水位法

原理是通過(guò)降低地下水位，改變地基土受力狀態(tài)，其效果如堆載預(yù)壓，使地基土固結(jié)。在基坑開(kāi)挖圍護(hù)設(shè)計(jì)中可減小作用在圍護(hù)結(jié)構(gòu)上的土壓力。適用于砂性土或透水性較好的軟粘土層。

4(8)石灰樁法

原理是通過(guò)機(jī)械或人工成孔，在軟弱地基中填入生石灰或生石灰塊加其他摻合料，通過(guò)石灰的吸水膨脹、放熱以及離子交換作用改善樁周土的物理力學(xué)性質(zhì)，并形成石灰樁復(fù)合地基，可提高地基承載力、減少沉降。適用于雜填土、軟粘土地基。使用的主要材料：生石灰。使用的主要機(jī)械設(shè)備：打樁機(jī)或洛陽(yáng)鏟成孔。

(9)深層攪拌法

原理是利用深層攪拌機(jī)將水泥或石灰和地基土原位攪拌形成圓柱狀、格柵狀或連續(xù)墻水泥土增強(qiáng)體，形成復(fù)合地基以提高地基承載力，減小沉降。深層攪拌法分為噴漿攪拌法和噴粉攪拌法兩種，也可用它形成防滲帷幕。適用于淤泥、淤泥質(zhì)土和含水量較高、地基承載力不大于120KPa的粘性土、粉土等軟土地基。用于處理泥炭土或地下水具有侵蝕性時(shí)宜通過(guò)試驗(yàn)確定其適用性。使用的主要材料：水泥。使用的主要機(jī)械設(shè)備：深層攪拌機(jī)，按攪拌軸分為單軸和雙軸兩種，按噴射方式分為漿液噴射和粉體噴射兩種。配套設(shè)備：漿液噴射主要有灰漿攪拌機(jī)、灰漿泵，粉體噴射主要有粉體發(fā)送器、空氣壓縮機(jī)以及計(jì)量器等。

(10)高壓旋噴注漿法

原理是利用鉆機(jī)將帶有噴嘴的注漿管鉆進(jìn)預(yù)定位置，然后用20Mpa左右的漿液或水的高壓流沖切土體，形成水泥土增強(qiáng)體。有單管法、二重管法、三重管法。在噴射漿液的同時(shí)通過(guò)旋轉(zhuǎn)、提升形成定噴、擺噴和旋噴。可形成復(fù)合地基以提高承載力，減少沉降，也常用它形成防滲帷幕。適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、黃土、砂土、人工填土和碎石土等地基。當(dāng)土中含有較多的大塊石，或有機(jī)質(zhì)含量較高時(shí)應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定其適用性。使用的主要材料：水泥。使用的主要機(jī)械設(shè)備：鉆機(jī)、高壓泵、泥漿泵、空氣壓縮機(jī)、注漿管、噴嘴、流量計(jì)、輸漿管、制漿機(jī)等。

以上論述的幾種軟土地基處理方法，僅僅是眾多處理方法中較具代表性的，在各個(gè)不同的工程建設(shè)過(guò)程中，建設(shè)人員要針對(duì)不同的地質(zhì)條件、技術(shù)條件、設(shè)備條件、資金力度等因地制宜的采用一種最為經(jīng)濟(jì)合理，施工方便的地基處理技術(shù)。本文將要重點(diǎn)介紹的噴粉樁加固地基處理技術(shù)，就是一種具有加固工藝合理、施工簡(jiǎn)單、技術(shù)可靠、成本低廉、進(jìn)度快、無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪音、工期短、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)的處理技術(shù)。

四、噴粉樁加固地基的處理方法

1、噴粉樁加固地基處理技術(shù)的概述

粉噴樁是粉體噴射深層攪拌樁加固軟土技術(shù)的簡(jiǎn)稱(chēng)。國(guó)外定名為DJM工法(Dry Jet Mixing Method)噴粉樁最早是由瑞典和日本于20世紀(jì)60年代后期提出的加固地基的技術(shù)工藝。80年代初，國(guó)內(nèi)開(kāi)始研究，1984年7月在廣東省云浮硫鐵礦鐵路專(zhuān)用線上用石灰攪拌樁加固單孔4.5m蓋板箱涵軟土地基獲得成功，1985年4月通過(guò)鐵道部部級(jí)技術(shù)鑒定。此后，很多設(shè)計(jì)單位將噴粉樁技術(shù)進(jìn)行了推廣應(yīng)用，特別是地下水位較高的地區(qū)。

2、該技術(shù)的工作原理

通過(guò)噴射攪拌機(jī)將粉狀加固料如水泥、石灰粉等用壓縮空氣噴入地基深部憑借攪拌機(jī)的回轉(zhuǎn)鉆頭葉片使加固料與原位軟土混合就地?cái)嚢栊纬删哂姓w性、水穩(wěn)性及一定強(qiáng)度的樁體。樁體中的加固料與軟土產(chǎn)生一系列物理化學(xué)反應(yīng)使軟土硬結(jié)從而使樁體與樁間土一起組成復(fù)合地基起到加固地基的目的。

2.1噴粉樁所采用固化劑的分類(lèi)

當(dāng)前在實(shí)際工程中噴粉樁所用的固化劑主要是水泥或石灰兩鐘，噴拌成水泥土樁或石灰土樁。

采用水泥作為固化劑時(shí)，水泥的水化與其在混凝土中的變化機(jī)理不同，混凝土的硬化是水泥在粗骨料中進(jìn)行，而水泥土硬化是水泥在具有活性的粘土介質(zhì)中進(jìn)行，作用緩慢而復(fù) 5 雜。采用生石灰作固化劑時(shí)，石灰在土層中吸水、膨脹、發(fā)熱和進(jìn)行復(fù)雜的離子交換，土微粒凝聚、火山灰、碳酸鈣、固結(jié)等一系列物理化學(xué)反應(yīng)，生成復(fù)雜的化合物，這些化合物在水和空氣中逐漸硬化、使土粒得到牢固結(jié)合和加強(qiáng)，促使周邊土體固結(jié)，從而形成較高強(qiáng)度的石灰土。

3、噴粉樁處理的特性

噴粉樁是由水泥或石灰作固化劑而形成的灰土樁，因?yàn)樗炔荒軗饺敫邚?qiáng)度的粗石骨料，也不能通過(guò)用配置鋼筋的方法來(lái)提高自身的承載力，所以噴粉樁僅考慮豎直荷載的作用，不象砼樁那樣，承受豎向力的同時(shí)還能承受水平力。噴粉樁自身性質(zhì)介于剛性樁（鋼筋混凝土灌注樁、鋼筋混凝土預(yù)制樁、木樁、鋼管樁等）與柔性樁(碎石樁、砂樁、土樁等)之間的一種樁型，它的剛度、抗壓強(qiáng)度和抗側(cè)向壓力作用均小于剛性樁而大于柔性樁。由于噴粉樁所用的固化劑是在鉆孔過(guò)程中、通過(guò)鉆桿噴入土層中的，樁載面中心的鉆桿占去一定的空間，鉆頭葉片距端頭越近攪拌力矩越大，使灰土攪拌愈均勻；因此樁身截面的強(qiáng)度是不均勻的，中心軸處強(qiáng)度最低，沿截面經(jīng)向由中心軸向外邊緣強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)，在噴粉樁施工過(guò)程中應(yīng)空桿復(fù)鉆一次，以便提高混合土的均勻性是非常必要的。噴粉樁的軸向應(yīng)力分布是不均勻的，從樁頂自上而下軸向力逐漸減小，最大軸向力位于樁頂3-5倍樁徑范圍內(nèi)，再往下軸向力收斂很快，所以，噴粉樁的破壞機(jī)理是，以淺層樁向縱向壓縮變形增長(zhǎng)，外荷載繼續(xù)增加，樁向達(dá)到抗裂極限狀態(tài)，而使樁體失去傳力功能。

4、噴粉樁在工程施工中的應(yīng)用

1、提高基礎(chǔ)地耐力：噴粉樁適用于加固軟土地基，增強(qiáng)軟土地基的承載力，使之提高建筑物的基礎(chǔ)地耐力。

2、加固軟土邊坡：當(dāng)此次工程進(jìn)行建筑物基坑開(kāi)挖時(shí)，我們遇到地面寬度不夠使放坡受到限制，開(kāi)挖邊坡的穩(wěn)定性不夠等問(wèn)題。由于噴粉樁可用于加固軟土邊坡，所以采用單個(gè)噴粉樁互相搭接而形成豎壁狀墻體作護(hù)岸結(jié)構(gòu)，這樣比起砼連續(xù)墻、預(yù)制鋼筋砼樁、鋼板樁等護(hù)岸方案，不但施工簡(jiǎn)便，而且經(jīng)濟(jì)效益可觀。

3、基坑的施工：采用水泥作固化劑制成的噴粉樁，由于水泥與原位土混合后，原位土變成較密實(shí)的水泥土，大大降低軟土的滲透系數(shù)，可有效地起到阻水作用，避免坑壁流砂發(fā)生。同時(shí)，由于噴粉樁下端入土深度校長(zhǎng)，切斷了地下水的滲透途徑，使得基坑降水漏斗變陡，減小了由于降水量大對(duì)周?chē)h(huán)境的危害，從而使基坑排水作業(yè)簡(jiǎn)便化，有利于基坑的施工。

具有的優(yōu)點(diǎn)：

加固工藝合理、施工簡(jiǎn)單、技術(shù)可靠、成本低廉、進(jìn)度快、無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪音、工期短、占地面積小、對(duì)環(huán)境無(wú)污染、對(duì)周?chē)ㄖ餆o(wú)影響、加固效果好等，更引人注意的還有：

（1）可以直接在含有地下水的地層中施工成型。

（2）雖然負(fù)溫下固化料與土的反應(yīng)減弱，但溫度回升后，反應(yīng)可繼續(xù)進(jìn)行，故在地溫為-10℃以上的情況下進(jìn)行施工，毫不影響樁的質(zhì)量。

（3）施工過(guò)程中只向土層中噴射固化料干粉，無(wú)需向地層中注入附加水分，不但減少了施工污染，而且使固化料能充分吸收軟土中的水分，從而增強(qiáng)加固效果。

（4）施工原料除原位軟土外，僅摻入少量固化劑，因此施工工藝簡(jiǎn)單，施工成本低。

5噴粉樁施工程序：

1、平整場(chǎng)地，整套設(shè)備根據(jù)實(shí)際地形安裝就位。

2、噴粉樁機(jī)自動(dòng)縱橫向移動(dòng)，鉆頭對(duì)準(zhǔn)孔位。

3、啟動(dòng)攪拌機(jī)，鉆頭正向旋轉(zhuǎn)，實(shí)施鉆進(jìn)作業(yè)。為了不至堵塞鉆頭上的噴射口，鉆進(jìn)過(guò)程中不噴固化料，只噴射壓縮空氣，即確保順利鉆進(jìn)，又減小負(fù)載扭矩。隨著鉆進(jìn)，使 6 被加固的軟土體在原位受到攪動(dòng)。

4、鉆至設(shè)計(jì)孔底標(biāo)高后停鉆。

5、再次啟動(dòng)攪拌機(jī)，反向旋轉(zhuǎn)提升鉆頭，同時(shí)打開(kāi)發(fā)送器前面的控制閥，按需要量向被攪動(dòng)的疏松土體中噴射固化料——水泥粉（或石灰粉），邊提升邊噴射邊攪拌，盡量達(dá)到攪拌均勻，使軟土與固化料充分混合，噴射量與控制閥的開(kāi)放大小成正比，與鉆頭的提升速度成反比。

6、當(dāng)鉆頭提升至高出樁頂40cm～50cm時(shí)，發(fā)送器停止向孔內(nèi)噴射粉料，樁柱已形成，將鉆頭提出地面。

7、為了確保固化劑與土體充分混合或感到某一根樁噴粉質(zhì)量欠佳時(shí)，對(duì)原孔應(yīng)復(fù)鉆一次，以達(dá)到圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求。

8、實(shí)踐證明：在噴粉過(guò)程中，當(dāng)鉆頭提升到最后階段時(shí)應(yīng)注意控制，使鉆頭距地表面≥50cm時(shí)停止噴粉，不然粉體被帶出地面而向空中飛散污染環(huán)境。

 6.1噴粉樁施工程序圖

a.鉆機(jī)定位 b.噴氣鉆井 c.終孔停鉆 d.噴粉提升 e.成樁、鉆頭提至地面

1.噴鉆機(jī) 2.鉆架 3.鉆桿 4.鉆頭 5.鉆孔 6.成樁

結(jié)束語(yǔ)：

軟土地基有極大的危害性，如果不處理或處理不當(dāng)，就會(huì)造成地基失穩(wěn)，使構(gòu)造物沉降過(guò)大或不均勻沉降，對(duì)構(gòu)造物造成不同程度的危害。軟土地基的處理方法很多，但是結(jié)合實(shí)際情況，我國(guó)各地區(qū)的環(huán)境，土質(zhì)皆有不同。前輩們的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)很寶貴，值得我們借鑒，但在實(shí)際工程中需要我們勇于探索，力求用最簡(jiǎn)單、最經(jīng)濟(jì)的施工方法完成任務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]中國(guó)建筑科學(xué)研究院.《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2002 [2]交通部第一公路勘察設(shè)計(jì)院.《公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》.北京:人民交通出版社，1996 [3]鐵道第一勘察設(shè)計(jì)院.《鐵路工程地質(zhì)手冊(cè)》[M].北京:中國(guó)鐵道出版社，1999 [4]鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院.鐵路工程設(shè)計(jì)手冊(cè):《橋梁地基和基礎(chǔ)》[M].北京:中國(guó)鐵道出版社，2002 [5]建設(shè)部綜合勘察研究設(shè)計(jì)院.《巖土工程勘察規(guī)范》.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2001 [6]殷宗澤、龔曉南．《地基處理工程實(shí)例》．中國(guó)水利水電出版社．2000 [7]翁春旭．處理軟土地基排水固結(jié)法的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析． 2000

第五篇：軟土地基松木樁處理技術(shù)

一.軟弱地基的種類(lèi)及常見(jiàn)的處理方法

軟弱地基的種類(lèi)很多，按成因一般可分為人工填土類(lèi)地基；海相、河流相和湖相沉積而成的含淤質(zhì)粘土類(lèi)地基；各種山前沖積、洪積相所形成的夾卵石、漂石的粘土類(lèi)地基。復(fù)雜的成因造成了它們?cè)谖锢砹W(xué)性能上的復(fù)雜性，它們的共同特點(diǎn)是承載力低、壓縮性高。目前對(duì)厚度較大的軟弱地基一般采用各類(lèi)鋼筋混凝土樁進(jìn)行處理，對(duì)含水量和孔隙比較大的軟弱地基一般采用砂樁、石灰樁，化學(xué)灌漿或堆載預(yù)壓等方法處理。各種處理方法都有較強(qiáng)的針對(duì)性，處理方法選擇是否合理，直接影響到建筑物的設(shè)計(jì)是否安全和節(jié)約。在實(shí)際工程中，松木樁處理軟弱地基的問(wèn)題較少提及，筆者認(rèn)為在條件許可的情況下采用短木樁處理某些軟弱地基不僅施工較為便捷，而且費(fèi)用也較為經(jīng)濟(jì)合理。二.用松木樁處理地基的實(shí)例

在實(shí)際工程中軟弱地基普遍存在，對(duì)于一些層數(shù)較低、荷載較輕的建筑物地基或遇局部暗塘的情況，大多是采用松木樁處理地基的。下面就１１０ＫＶ鹿山變電所主控樓的地基處理作一簡(jiǎn)要介紹。（１）工程的地質(zhì)概況

該工程位于鹿山附近，建筑面積６５０m２，兩層全框架結(jié)構(gòu)。地質(zhì)剖面自上而下由雜填土、淤質(zhì)粘土、含淤質(zhì)礫砂卵石、粉質(zhì)粘土及粘土構(gòu)成。

淤質(zhì)粘土呈軟塑狀，下部的含淤質(zhì)礫砂卵石呈中密狀，是較為理想的持力層。持力層的實(shí)際埋深約４米。當(dāng)時(shí)曾考慮用砼短樁或換土墊層法處理，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定了松木樁的處理方案。（２）松木樁的設(shè)計(jì)計(jì)算

在設(shè)計(jì)中短木樁用作擠密樁時(shí)可按下式設(shè)計(jì)： Ｓ=0.95d√(1+ e０)／(e０-e１)

n=Ａ/ＡＰ Ｓ――樁的間距（m）d――樁徑（m）

e０――擠密前土的天然孔隙比

e１――擠密后作要求達(dá)到的孔隙比，可按地基所需的承載力設(shè)計(jì)值再根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》附錄五附表５－３或５－４確定 n――每m２樁的根數(shù)

Ａ――每m２地基所需擠密樁面積，Ａ=(e０-e１)/(1+ e０)ＡＰ――單樁橫截面積（m２）

在設(shè)計(jì)中，當(dāng)樁端有硬殼層存在時(shí)，可作為端承樁，按下式計(jì)算： Ｐa=Ψα[σ]A-----------------(a)Ｐa――單樁承載力

Ψ―――縱向彎曲系數(shù)，與樁間土質(zhì)有關(guān)，一般可取１ α―――樁材料的應(yīng)力折減系數(shù)，木樁取0.5 [σ]――樁材料的容許壓力，kＰa

本實(shí)例中柱下獨(dú)立基礎(chǔ)附加應(yīng)力及自重總值為950KN。選③層為樁端持力層，地基土的容許承載力經(jīng)綜合分析后取值130kPa，基礎(chǔ)埋深１.5米，經(jīng)計(jì)算基礎(chǔ)尺寸為2.6*2.9m2。持力層埋藏較淺，因而采用端承樁設(shè)計(jì)。根據(jù)（a）式，當(dāng)以松木為材料，樁直徑為15cm時(shí)，[σ]為2773.4kPa

Ｐa=1*0.5*2773.4*(0.15/2)2*π=24.5KN/根 每平方米所需樁數(shù)為

n=950/(2.6*2.9*24.5)=5.14根／m2 實(shí)取５根／m2 該工程的樁基底面積為210m2，所需樁數(shù): 210*5=1050根

樁的布置按梅花形： 全部打樁完畢后，在樁頂面鋪設(shè)20cm厚片石灌石子，加以夯實(shí)，然后再做基礎(chǔ)。（３）經(jīng)濟(jì)效果分析

軟弱地基的松木樁處理技術(shù)

根據(jù)建筑預(yù)算定額，φ15cm的松木樁2.5m長(zhǎng)每根樁工料費(fèi)為15元／根，總費(fèi)用1050*15=1.575萬(wàn)元。若用12cm*12cm混凝土預(yù)制短樁約需5.1萬(wàn)元；若用換土墊層則需2.4萬(wàn)元，并且因地下水位較高，換土施工難度很大。顯然用松木樁方案為首選。該工程1999年5月竣工兩年多來(lái)，通過(guò)使用和觀測(cè)證明，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定安全。

三.松木樁處理軟弱地基的適應(yīng)條件

根據(jù)筆者在軟土地基上工程建設(shè)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，軟土地基的設(shè)計(jì)之前必須認(rèn)真進(jìn)行工程地質(zhì)勘察和土工試驗(yàn)。只有查清土層和土質(zhì)的情況，才能正確地進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工；再者，必須從場(chǎng)地的土層和土質(zhì)的特點(diǎn)出發(fā)，對(duì)地基與基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)、施工及使用等方面進(jìn)行綜合考慮，通過(guò)方案比較、合理地選擇地基處理方案。一般軟土厚度小于5m時(shí)較為適宜用松木樁處理，為了便于打樁，樁長(zhǎng)不宜超過(guò)4m。作端承樁時(shí)，為了保證樁尖能進(jìn)入持力層，上部可先開(kāi)挖至基礎(chǔ)的埋深后再打樁。樁的材料必須用松木，因松木含有豐富的松脂，這些松脂能很好地防止地下水和細(xì)菌對(duì)其的腐蝕，價(jià)格也較為便宜。松木樁適宜在地下水以下工作，對(duì)于地下水位變化幅度較大或地下水具有較強(qiáng)腐蝕性的地區(qū)，不宜使用松木樁。

實(shí)踐證明，短木樁處理軟弱地基時(shí)，有施工方便、經(jīng)濟(jì)效益明顯的優(yōu)點(diǎn)，它可避免大量的土方開(kāi)挖，因而在松木資源較為豐富的地區(qū)，用松木樁處理軟弱地基在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上是可行的，它不失為一種處理軟弱地基的有效手段。