序論：好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]一篇市政道路工程軟土地基處理技術(shù)研究范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。

市政道路工程軟土地基處理技術(shù)研究:談市政道路工程中軟土地基處理技術(shù)

1 前言

在市政道路工程建設(shè)中,采用的強(qiáng)夯法又名動(dòng)力固結(jié)法或動(dòng)力壓實(shí)法,這種方法是反復(fù)將重錘(10~40t)提到高處使其自由落下(落距一般為lO~4Om)給地基以沖擊和振動(dòng),從而提高地基的強(qiáng)度并降低其壓縮性,還能改善其抗震動(dòng)液化的能力和消除土的濕陷性。它實(shí)用于多種土性地基,如碎石土、砂土、低飽和度的粉土、濕陷性

黃土、雜填土和素填土等,具有效果明顯、經(jīng)濟(jì)易行、設(shè)備簡(jiǎn)單、節(jié)約三材等優(yōu)點(diǎn)。但對(duì)于飽和軟黏土,由于其含水量高、滲透性差,當(dāng)受到強(qiáng)烈沖擊時(shí),不能迅速排水,因而孔隙水壓力上升快,消散慢,使坑周土體強(qiáng)度降低,因此,一般認(rèn)為軟黏土地基不宜采用強(qiáng)夯法處理加固。但近年來強(qiáng)夯加固軟土地基理論和實(shí)踐發(fā)展很快,積累了不少經(jīng)驗(yàn),在很多工程中取得了良好的效果,其中有強(qiáng)夯結(jié)合袋裝砂井綜合處理法、強(qiáng)夯置換法處理軟土地基等新措施,本文就工程實(shí)例探討了強(qiáng)夯結(jié)合袋裝砂井在處理飽和軟黏土的應(yīng)用情況。

2 工程概況

2.1 地質(zhì)概況

該區(qū)地貌屬于江河口沖積平原,局部分布少量殘丘。地下水為孔隙潛水,與河水互為補(bǔ)給,水位1.0~3.0 m,受潮汐影響。地層自上而下為:①人工填土,色雜、松散一稍密,厚度1.0~2.Om;②海陸交互相沉積層(軟土層),為淤泥,淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土,夾淤泥質(zhì)細(xì)砂,灰黑色,飽和,流塑,松散,該層層底埋深3~15 m左右;③沖積層,雜色,花斑狀粉質(zhì)黏土,可塑,灰黑色淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土,飽和、流塑及灰黑色中砂層,飽和、松散一稍密,厚約0~8 m;④殘積層,為黃一灰黃色砂質(zhì)黏性土、硬塑為主,為花崗巖殘積土,厚約0 ~6 m。

2.2 軟土層物理力學(xué)指標(biāo)

天然含水量wo=73.2% ,液性指數(shù)lL =1.66,塑性指數(shù)lp=24.8,孔隙比eo=2、0.3,壓縮系數(shù)a=2.247 Mpa-1,豎直向固結(jié)系數(shù)Cv =0.792×10-3 cm2/s,水平向固結(jié)系數(shù)Ch=5.019×10-3 cm2/s,內(nèi)摩擦角ψ=6.4ο,凝聚力c=6.2kPa,容許承載力[QO] =40 kPa。

根據(jù)估算,在不作軟基處理情況下路基極限填土高=1.86 m左右。

2.3 質(zhì)量、工期要求

由于該地區(qū)軟土屬高含水量、低強(qiáng)度、高壓塑性的超軟弱黏土,根據(jù)路基軟基穩(wěn)定控制、工后沉降控制、路面結(jié)構(gòu)的基底強(qiáng)度要求必須對(duì)軟基采取處理。而道路的施工期只有8個(gè)月,軟基的實(shí)際預(yù)壓時(shí)間只有5個(gè)月左右。所以采用的軟基處理方案需滿足該工程特點(diǎn)要求。

3 設(shè)計(jì)

3.1 方案論證

常用的軟土路基處理方法有清淤換填、袋裝砂井(插塑板)、強(qiáng)夯法、真空預(yù)壓、碎石樁、攪拌樁、CFG樁等多種。

袋裝砂井(插塑板)加預(yù)壓排水固結(jié)方法需預(yù)壓,一般固結(jié)的時(shí)間較長(zhǎng)(180~360 d),工后沉降較大;同時(shí)本工程所處的位置距江邊非常近,受潮汐影響水位變化大,由于微薄砂層的存在,與附近河水水力聯(lián)系密切,排水固結(jié)效果不甚明顯。特別是有些地段地層上部分布雜填土(如原已填魚塘地段),地基采用此方法處理困難。對(duì)橋頭路堤,由于填土相對(duì)較高,工后沉降要求不大于0.1 m,可采用復(fù)合地基處理。對(duì)于軟土厚度小于15 m的橋頭路基采用水泥攪拌樁,大于15 m的地段采用CFG樁處理。該處理方法效果好,亦不需預(yù)壓,但工程造價(jià)較高,不能廣泛采用。袋裝砂井(插塑板)加強(qiáng)夯法:它通過設(shè)置豎向排水體系(袋裝砂井),并結(jié)合靜荷載(填土堆載)和動(dòng)荷載(強(qiáng)夯夯擊能),使得地基土在較短時(shí)間內(nèi)完成大部分固結(jié)沉降,減少工后沉降并迅速提高承載力;此外,還可通過對(duì)地基的預(yù)震作用,有效地消除砂土液化、基坑開挖涌砂現(xiàn)象;有利于地下管線的開挖埋設(shè)。

本工程中,我們通過對(duì)不同處理方法的對(duì)比,并結(jié)合周邊已建工程的實(shí)例及效果,對(duì)于軟土埋深小于8 m的地段,我們采用動(dòng)力固結(jié)(強(qiáng)夯加袋裝砂井)作為一般軟土路基的處理方法之一。對(duì)于上部分布雜填土軟基,則單純采用強(qiáng)夯法處理。

3.2 作用原理

強(qiáng)夯法加固非飽和土的過程,就是土中的氣相被擠出的過程。而對(duì)飽和土,傳統(tǒng)的固結(jié)理論認(rèn)為,在快速加荷條件下,孔隙水無法瞬間排出,所以是不可壓縮的,但無法解釋飽和土在強(qiáng)夯后產(chǎn)生的明顯較大沉降。L·梅耶動(dòng)力固結(jié)理論認(rèn)為:

(1)強(qiáng)夯中土的滲透系數(shù)是隨時(shí)間變化的;

(2)強(qiáng)夯中飽和土孔隙水具有壓縮性;

(3)強(qiáng)夯中飽和土有局部液化現(xiàn)象;

(4)強(qiáng)夯中飽和土有觸變現(xiàn)象。

所以在重復(fù)夯擊作用下土體中產(chǎn)生裂紋,土中部分吸附水變成自由水.隨著孔隙水壓力的消散,土的抗剪強(qiáng)度和變形模量不斷增長(zhǎng)。單純的強(qiáng)夯由于豎向裂縫的產(chǎn)生并非規(guī)則的和連續(xù)貫通的,因而在孔隙水和氣體排除過程中并非很暢通 ,這就造成在施工過程中孔隙水壓力消散緩慢,從而影響到加固的效果和施工進(jìn)度,效果不佳。采用排水固結(jié)法結(jié)合強(qiáng)夯,當(dāng)土體受到?jīng)_擊荷載時(shí),土中孔隙水壓力增加,孔隙水可滲透到袋裝砂井中,沿袋裝砂井直接排到地表,這樣縮短了排水距離,加速了孔隙水壓力的消散過程和地基沉降的發(fā)展,而達(dá)到加固的目的。

 3.3 設(shè)計(jì)參數(shù)

到目前為止,強(qiáng)夯法還沒有一套成熟和完善的理論和設(shè)計(jì)計(jì)算方法,只能通過試夯的方法確定施工參數(shù)。試夯區(qū)面積不應(yīng)小于20 m×40 m,對(duì)不同地質(zhì)條件,至少進(jìn)行一處試夯,通過試夯確定施工參數(shù),如夯錘重量、夯錘落距、單點(diǎn)總夯擊能、夯點(diǎn)距離、間歇時(shí)間、夯擊遍數(shù)及有效加固深度等。

4 強(qiáng)夯法處理飽和軟黏土應(yīng)用中幾個(gè)問題的探討

(1)動(dòng)力固結(jié)理論未完全成熟。土體的沉降主要是動(dòng)力固結(jié)、側(cè)向變形、上部一部分土體發(fā)生超固結(jié)等組成。目前強(qiáng)夯法的施工沉降主要靠試夯得出,如何根據(jù)理論計(jì)算也是今后待解決的問題。

(2)軟黏土地基強(qiáng)夯必須關(guān)注如何降低孔隙水壓和增大有效深度。然而兩者有所矛盾,增加加固深度,要求增加能量,而增加能量,按常規(guī)工藝會(huì)增大孔壓。當(dāng)前軟黏土地基強(qiáng)夯處理效果不佳的原因有三個(gè)方面:一是由于夯擊能量不足,有效加固深度不夠,下部土體未完成固結(jié)沉降;二是由于強(qiáng)夯使上部軟黏土結(jié)構(gòu)性破壞,不僅降低了強(qiáng)度,還大幅度降低了滲透性;三是當(dāng)前規(guī)定的強(qiáng)夯工藝不適應(yīng)軟黏土地基強(qiáng)夯特點(diǎn),導(dǎo)致地基中孔隙水壓力居高不下而形成“橡皮土”。針對(duì)上述原因,采取了適應(yīng)強(qiáng)夯加固的有效排水系統(tǒng),采用了適應(yīng)軟黏土地基的“先輕后重、逐級(jí)加能、少擊多遍、逐層加固” 的夯擊方式,確立了以不破壞土體宏觀結(jié)構(gòu)為原則的收錘標(biāo)準(zhǔn),形成了能夠有效抑制孔壓上升,加速孔壓消散,防止土體液化,增強(qiáng)強(qiáng)夯效果,降低能耗的一整套強(qiáng)夯新工藝。

(3)強(qiáng)夯法宜用于軟基處理要求施工期短缺少預(yù)壓時(shí)間、或者缺少預(yù)壓荷載、軟土層較淺、寬大場(chǎng)地排水不易等情況,特別是在上覆雜填土或大塊石的地基。對(duì)于一般在正常條件下處理的軟基,強(qiáng)夯法由于同樣需要結(jié)合砂井及墊層,所以處理費(fèi)用比普通填土預(yù)壓措施要貴,但它比復(fù)合地基便宜,施工也方便

市政道路工程軟土地基處理技術(shù)研究:市政道路工程中軟土地基處理技術(shù)探討

摘要：采取何種軟土地基處理方法，應(yīng)對(duì)施工場(chǎng)地條件、地層地質(zhì)情況等進(jìn)行綜合分析，根據(jù)軟土處理的目的、范圍及指標(biāo)要求，通過技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較及環(huán)境影響評(píng)價(jià)后合理選用。本文探討了市政道路工程中軟土地基處理技術(shù)。

關(guān)鍵詞：市政；道路工程；軟土地基；處理技術(shù)

道路建設(shè)施工中軟土地基問題是一個(gè)難以避免的話題。在施工過程中必須要處理好軟土地基這一問題，增強(qiáng)公路的使用性能。就市政工程而言，由于工期緊、施工場(chǎng)地狹窄，同時(shí)還要維持既有道路交通正常運(yùn)營(yíng)等原因，軟基處理較公路具有更高的要求。

一、軟土的概念

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)性能相差較大等特點(diǎn)。

二、軟土路基變形特點(diǎn)

軟土路基的變形特點(diǎn)主要有三大特點(diǎn)：變形量大、壓縮穩(wěn)定所需要的時(shí)間長(zhǎng)、側(cè)向變形大。變形量大：軟弱土體多為淤泥或淤質(zhì)土，其自身的含水量大，水份不易自流出來。壓縮穩(wěn)定所需要的時(shí)間長(zhǎng)：軟土主要以粘粒為主，盡管孔隙比較大，但單個(gè)孔隙較細(xì)。孔隙水很難流動(dòng)。透水性較低，飽和土體受荷載作用后，水不能盡快排除，變形也只能慢慢進(jìn)行，其變形要經(jīng)過數(shù)年甚至數(shù)十年。側(cè)向變形：比一般土體要大，而且側(cè)向變形與豎向變形之比在相同條件下比一般土體要大。

三、市政道路工程中軟土地基處理技術(shù)

1、 表層排水法

表層排水法運(yùn)用于含水量過大的軟土地基,進(jìn)行填土之前需要在地層表面開挖溝槽,將地表水完全排除。這樣既可以降低地基表層部分的含水率, 也能保證施工機(jī)械順利進(jìn)行。施工中需要采用透水性好的砂礫或碎石,以保證開挖出的溝槽在施工中達(dá)到盲溝的效果。

2、 強(qiáng)夯法

強(qiáng)夯法指的是為提高軟弱地基的承載力，用重錘自一定高度下落夯擊土層使地基迅速固結(jié)的方法。稱動(dòng)力固結(jié)法，利用起吊設(shè)備，將10 ～ 25 噸的重錘提升至10～ 25 米高處使其自由下落，依靠強(qiáng)大的夯擊能和沖擊土與雜填土地基。強(qiáng)夯法由于具有加固效果好、適用土類廣、設(shè)備簡(jiǎn)單、施工方便、節(jié)省勞力、施工期短、節(jié)約材料、施工文明和施工費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，很快傳遍到世界各地。一般認(rèn)為強(qiáng)夯法目前除了對(duì)厚層淤泥質(zhì)土和淤泥不適用外，對(duì)某些類型的軟土強(qiáng)夯效果還是比較好的。從土的性質(zhì)分析，軟土強(qiáng)夯效果決定于地基土的含水量、粒徑級(jí)配及孔隙比的大小。

3、砂墊層法

砂墊層法適用于地基上部軟土層極薄且含水量較多時(shí),具體做法：在軟土地基上敷墊0.5m～1.2m厚的砂墊層,以達(dá)到固結(jié)軟土層的效果,幫助砂墊層發(fā)揮上部排水層的作用。另外,砂墊層也能作為填土內(nèi)的地下排水層, 對(duì)填土內(nèi)的水位起到降低的作用。填土及地基處理施工能夠?yàn)槭┕C(jī)械創(chuàng)造優(yōu)越的通行條件。在砂墊層施工過程中需要安放樣板。自卸汽車與推土機(jī)聯(lián)合操作是攤鋪?zhàn)鳂I(yè)的常用形式, 使用過程中最好保持均勻一致。當(dāng)填料為透水性較差的粉土?xí)r, 如果坡腳附近的砂墊層被土覆蓋,就會(huì)對(duì)側(cè)向排水造成阻礙,因而需要妥善處理砂墊層的端部。

4、加載法

加載法就是通過增加荷載來促進(jìn)軟土地基沉降，從而增加地基強(qiáng)度，并避免以后的有關(guān)構(gòu)造物會(huì)發(fā)生有害沉降。其促進(jìn)地基固結(jié)沉降一般都是采取增加總壓的方法，從而有效地降低土中的間隙水壓，以此來增大有效應(yīng)力。當(dāng)采用填土加載法的過程中一定要注意確保地基處于穩(wěn)定狀態(tài)。

5、置換法

置換法就是常用優(yōu)質(zhì)土來替換軟弱土，以此來保持填土的穩(wěn)定，并減少其沉降量。此方法通常采用強(qiáng)制置換和人工挖掘置換的方式進(jìn)行，其中人工挖掘置換的可靠性更高。其置換材料應(yīng)當(dāng)采用粗粒土，這是由于粗粒土能夠保證其地面即使受到水浸也基本不會(huì)降低其承載力，當(dāng)然對(duì)于置換的粗粒土要進(jìn)行充分壓實(shí)。

6、 拋石擠淤法

拋石擠淤法主要用于一些常年積水的低洼地帶，這些路面的排水施工比較困難，其表土層的厚度較薄，且呈現(xiàn)出流動(dòng)的狀態(tài)，還包括一些片石可以沉到底部的泥沼以及厚度小于3m 的軟土路段。在該方法中所拋投的片石，其粒徑最好不要小于30cm，即使包含粒徑小于30cm 的也不能超過總含量的20%，在具體的施工過程中要先從路堤的中部開始，先向前拋投，然后在依次往兩側(cè)展開，從而將淤泥從兩側(cè)擠出，在此基礎(chǔ)上再用重型壓路機(jī)反復(fù)碾壓直至壓實(shí)，上面再鋪設(shè)一層反濾層，最后填土碾壓，這種加固方法所取得的效果也是很明顯的。

7、排水固結(jié)法

該方法適用于飽和粘土，有機(jī)質(zhì)粘土的地基處理。排水固結(jié)法的排水系統(tǒng)由水平排水砂墊層和豎向排水體構(gòu)成，主要起到改變地基原有排水邊界條件，縮短地基孔隙水的排水距離，加速軟土地基固結(jié)過程的作用。當(dāng)軟土層較薄且靠近地表或土的滲透性較好，施工期較長(zhǎng)時(shí)，可以在地面鋪設(shè)砂墊層而不設(shè)置豎向排水體。水平砂墊層厚度一般為50cm，采用中砂或粗砂，有機(jī)質(zhì)含量不大于1%，不得含有粗塊和其他雜物，含泥量不得超過5%。水平砂墊層寬出路基兩側(cè)各1m，并確保排水暢通。豎向排水常選用袋裝砂井或塑料排水板。塑料排水板法的施工機(jī)具主要是插板機(jī)。豎向排水與水平砂墊層應(yīng)連通，施工前應(yīng)先鋪30cm厚砂墊層，3%～4%橫坡，然后施工豎向排水體，具體工藝如下：清場(chǎng)地、挖排水溝鋪下層砂墊層穩(wěn)壓放樣機(jī)具就位塑料排水板穿靴插入套管拔出套管割斷排水板檢查并記錄板位情況機(jī)具移位鋪設(shè)上層砂墊層。對(duì)塑料排水板（袋裝砂井）處理軟土路基，地基固結(jié)較好，狀態(tài)正常，它既有排水固結(jié)的作用，又能起擠密地基作用，且施工設(shè)備簡(jiǎn)單。塑料排水板與袋裝砂井比較，塑料排水板具有插板機(jī)械輕，效率高，對(duì)土擾動(dòng)小，造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)。采用本方法只是填土速率受限，高等級(jí)道路采用臨時(shí)路面過渡，待沉降穩(wěn)定后再做永久路面。

四、軟土地基的處理及應(yīng)用時(shí)的影響因素

1、地基狀況

（1）土質(zhì)條件的影響。粘性土：采用的處理方法務(wù)必對(duì)地基的擾動(dòng)達(dá)到最小。常采用壓實(shí)法。砂性土：由于粘性土受擾動(dòng)后，土體強(qiáng)度嚴(yán)重降低，因此應(yīng)采用振動(dòng)壓實(shí)法或擠實(shí)砂樁法對(duì)可能發(fā)生液化現(xiàn)象的砂性土進(jìn)行處理。

（2）地基構(gòu)成情況。對(duì)于軟土層比較厚的前提下，應(yīng)采用其他的方法來配合表層處理法。在軟土層厚度比較淺時(shí)進(jìn)行的簡(jiǎn)單表層處理叫表層處理法。開挖換填法主要適用與重要的構(gòu)造物的基礎(chǔ)。

2、公路等級(jí)要求的道路性質(zhì)

（1）根據(jù)公路等級(jí)，對(duì)于設(shè)計(jì)公路等級(jí)較低時(shí)，可先鋪簡(jiǎn)易公路路面，等待地基沉降結(jié)束后，再鋪常規(guī)的公路路面從而節(jié)約資金。相反公路等級(jí)較高時(shí)，平整度要求也越高，同時(shí)需要采取更有效的軟地基處理措施。

（2）公路道路的形狀。對(duì)于低填方的路堤易出現(xiàn)局部破壞宜用換填法；高填方路堤穩(wěn)定性不足，宜采用重壓法。

3、道路施工的周邊環(huán)境

（1）軟地基施工方法的選擇應(yīng)深思熟慮，主要是因?yàn)楣肥┕ぶ袑?duì)周邊環(huán)境造成一定的影響。

（2）在施工過程中，在路堤高度較高且地基特別軟弱的情況下，周圍地基可能會(huì)常發(fā)生大的沉降或隆起，所以應(yīng)多方面考慮來減少總沉降量和控制剪切變形量。

綜上所述，市政道路施工中軟土地基的處理方法有很多，而只有正確地選擇和運(yùn)用好軟土地基的處理方法，才能在計(jì)劃營(yíng)運(yùn)期內(nèi)真正確保道路路況的良好以及行車的速度和運(yùn)行安全。因此在市政道路的施工的過程中，施工方應(yīng)當(dāng)該根據(jù)當(dāng)?shù)氐墓こ毯偷刭|(zhì)情況，選擇合理的方法，從而做到投資少、回報(bào)高、可靠性高，而且只有這樣才能夠有效地處理好軟土地基。

市政道路工程軟土地基處理技術(shù)研究:市政道路工程中軟土地基的處理技術(shù)

摘要:軟土地基在市政道路工程中比較常見，對(duì)軟土地基的有效處理不但能夠提高公路路基的穩(wěn)定性，也能提高路基的承載力。目前軟土地基的處理技術(shù)很多，本文將介紹一些常見的地基處理技術(shù)，并對(duì)具體的處理方法進(jìn)行探討。

關(guān)健詞：市政道路；軟土地基；處理技術(shù)

隨著城市化進(jìn)程的不斷加速，市政工程日益增加，在市政道路工程中，軟土地基是一種比較常見的地基類型。對(duì)于軟土地基的處理也成為道路工程的重點(diǎn)和難點(diǎn)。由于市政道路工程工期緊、施工場(chǎng)地通常又比較狹窄，有時(shí)還需要維持既有道路的正常交通。雖然處理軟土地基的技術(shù)和方法很多，但是如何在的市政道路工程中選擇合適、合理的處理技術(shù)非常關(guān)鍵。本文將要論述的重點(diǎn)問題就是軟處路基的幾種常見處理技術(shù)，并對(duì)具體的技術(shù)方法進(jìn)行探討。

1市政道路工程中軟土地基的特點(diǎn)和破壞

1.1軟土地基的特點(diǎn)

軟土地基通常指物理特性大部分是飽和的，含有機(jī)質(zhì)，天然水的含量大于液限，且孔隙率和壓縮率較大的細(xì)粒土。軟土地基通常具有以下幾種特點(diǎn)：

1.1.1含水量高：由于軟土地基的主要成分是粘土粒和粉土粒，其中含有少量的有機(jī)質(zhì)。粘土粒中的主要礦物質(zhì)為蒙脫石、高嶺石和伊利石。此類礦物顆粒細(xì)小，能夠與周圍的水相互作用，使水被吸附于土粒表面，在沉積以后形成各種軟弱土層。

1.1.2透水性較差：如果地基中的有機(jī)質(zhì)含量較大，土中便容易產(chǎn)生氣泡，進(jìn)而將土層中的滲流通道堵塞，使其滲透性降低。因此在同樣的荷載作用下，軟土地基比其它地基的沉降時(shí)間要長(zhǎng)。

1.1.3壓縮性高：通常在正常狀態(tài)下的軟土層處于固結(jié)狀態(tài)，只有少部分屬于超固結(jié)狀態(tài)。在地基處于超固結(jié)狀態(tài)時(shí)，如果壓縮應(yīng)力不能超過原來的固結(jié)壓力時(shí)，地基的沉降往往很小。

1.1.4流變性較強(qiáng)：在荷載作用下，軟土在剪應(yīng)力的作用下，會(huì)產(chǎn)生緩慢的剪切變形，進(jìn)而導(dǎo)致抗剪強(qiáng)度的消弱，在地基固結(jié)沉降完成之后，還有可能產(chǎn)生繼續(xù)固結(jié)現(xiàn)象。

1.2軟土地基的工程破壞

在市政道路工程中，對(duì)于軟土地基的處理非常必要。由于地基的抗剪力強(qiáng)度較差，比較容易引起路堤側(cè)向整體滑動(dòng)，邊坡的外側(cè)土體便會(huì)隆起。造成結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性降低，使構(gòu)造物與路堤銜接處產(chǎn)生差異沉降，進(jìn)而引起跳車等質(zhì)量問題；另外，地下水位長(zhǎng)期過高，容易導(dǎo)致路面受到水的侵害產(chǎn)生坑槽、裂縫、沉陷等破壞。

2粉噴樁復(fù)合地基處理技術(shù)

2.1粉噴樁技術(shù)

在市政道路工程中粉噴樁復(fù)合地基加固技術(shù)應(yīng)用比較廣泛。粉噴樁技術(shù)主要通過攪拌樁機(jī)對(duì)軟土地基進(jìn)行深層攪拌，并沿深度將水泥或者石灰粉等固化劑邊攪拌、邊噴射到土體中，使其與軟土地基進(jìn)行強(qiáng)制攪拌，從而形成水泥土樁。在粉噴樁技術(shù)中，使用的固化劑為干粉，這種干粉能夠充分吸收軟土中的水分，使土體的強(qiáng)度得到有效提高，這種技術(shù)對(duì)含水量較高的軟土地基處理效果比較顯著；另外，粉噴樁所使用的固化劑較少，對(duì)于地表的影響也較小，不容易出現(xiàn)地表隆起等現(xiàn)象。

2.2粉噴樁技術(shù)流程

粉噴樁施工工藝比較簡(jiǎn)單，容易操作，施工之前需要對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行清理，將低洼處填平，之后便可施工。粉噴樁施工工藝流程主要包括：2.2.1樁機(jī)就位：對(duì)粉噴樁的定位進(jìn)行精確測(cè)量，將樁機(jī)設(shè)置平穩(wěn)，保證安裝牢固，就位時(shí)樁機(jī)的水平位置要嚴(yán)格控制，從而預(yù)防樁徑傾斜。

2.2.2攪拌下沉：攪拌下沉?xí)r，必須保證鉆桿的垂直度和鉆進(jìn)的速度。

2.2.3鉆頭反轉(zhuǎn)噴粉：鉆頭下鉆到設(shè)計(jì)深度時(shí)，反轉(zhuǎn)噴粉，邊噴粉、邊提升，提升的速度和噴射的壓力是控制的重點(diǎn)。當(dāng)提升到距地面30cm處時(shí)應(yīng)該停噴。

2.2.4復(fù)攪：需要進(jìn)行復(fù)攪時(shí)，同樣要注意復(fù)攪速度，時(shí)同控制好復(fù)攪的深度和時(shí)間。

2.2.5關(guān)閉樁機(jī)：當(dāng)復(fù)攪操作完成并提升到地面之后，便可關(guān)閉樁機(jī)、移動(dòng)位置，準(zhǔn)備下一樁點(diǎn)的作業(yè)。

3強(qiáng)夯法地基處理技術(shù)

強(qiáng)夯法對(duì)軟土地基的處理能夠有效提高地基的承載力。強(qiáng)夯法是指利用重錘夯擊土層，使軟土層迅速達(dá)到固結(jié)目標(biāo)。強(qiáng)夯法通常利用起吊設(shè)備，將具有一定重量的重錘提升到一定高度，然后使其下落，利用重錘強(qiáng)大的沖擊力將土層夯實(shí)。強(qiáng)夯法通常用于砂性土、非飽和粘性土以及雜填土的路基工程中。強(qiáng)夯法具有良好的加固效果，且適用的土類較廣。這種方法采用的設(shè)備比較簡(jiǎn)單、施工也比較方便，可以有效減少施工費(fèi)用、縮短工期。所以在一些市政道路工程中應(yīng)用也較為廣泛。目前，通過施工經(jīng)驗(yàn)來看，強(qiáng)夯法除了不適用于厚層淤泥質(zhì)和淤泥土層外，對(duì)于其它類型的軟土應(yīng)用效果均比較明顯。另外，強(qiáng)夯法的處理效果，通常會(huì)受到地基土的含水量以及土粒的孔隙比影響。

4擠淤法地基處理技術(shù)

拋石擠淤法適用于常年積水的洼地。由于洼地等軟土地基的排水施工比較困難，且表面土通常為流動(dòng)狀態(tài)，采用片石擠淤的方法，能夠使片石沉在淤積層的底部。采用拋石擠淤法處理軟土地基時(shí)，片石的粒徑應(yīng)該大于30cm。施工時(shí)，應(yīng)該先從路堤的中部開始，先向前突進(jìn)，然后再逐漸向兩側(cè)展開，進(jìn)而將淤泥從兩側(cè)排擠出，在片石拋出水面以后，需要采用重型的壓路機(jī)進(jìn)行碾壓直至密實(shí)，并在上面鋪設(shè)一層反濾層，最后進(jìn)行填土壓實(shí)。如果需要可先將原來的淤泥層挖除一定深度，留有一定的淤泥層，再進(jìn)行拋石擠淤施工。這種方法最好進(jìn)行一年的自然碾壓，使其沉降穩(wěn)固，然后再進(jìn)行路面施工。

5墊層換土法地基處理技術(shù)

對(duì)于路堤不高，土層較薄且兩面的排水能力較強(qiáng)的軟土地基，可以采用墊層施工技術(shù)和置換填土的處理技術(shù)。此類施工技術(shù)能夠在填土與基底土層之間形成一個(gè)排水層。當(dāng)軟土地基受到負(fù)載作用時(shí)，能夠迅速將軟土地基中的孔隙水排除路基以外，從而加快了軟土的固結(jié)速度，使其壓縮性降低，承受力提高。墊層法是一種淺層的地基處理技術(shù)，這種技術(shù)包括加筋碎石墊層技術(shù)、換土加筋墊層技術(shù)以及換土墊層法。墊層法通常是采用機(jī)械或者人工將路基中的軟土挖除，并換填上強(qiáng)度較高的砂礫、卵石或者粘性土等材料。在市政道路工程中，如果換填的深度超過1米，則應(yīng)該每隔0.5米設(shè)置一層土工布或者土工布格柵，使墊層換填法的效果更加明顯。采用墊層法處理的軟土地基，可有效的將上部荷載傳遞并擴(kuò)散到下承層，從而使上層路基的承載力達(dá)到要求，不但可以有效減少路基的沉降量，也提高了地基的固結(jié)速度和強(qiáng)度，同時(shí)，還可以提高路基的排水能力，防止了凍脹問題的發(fā)生，使路基的不均勻沉降得到有效控制。

6排水固結(jié)法地基處理技術(shù)

排水固結(jié)技術(shù)通常應(yīng)用在有機(jī)質(zhì)粘土地基、飽和粘土地基的施工處理中。排水固結(jié)技術(shù)的排水系統(tǒng)通常由豎向排水體和水平排水砂墊層組成，這種技術(shù)能夠加速軟土地基的固結(jié)進(jìn)程，縮短地基孔隙水的排水距離，進(jìn)而改變了原來地基的排水邊界條件。當(dāng)土層的滲透性能較好或者軟土的厚度較低且接近地表時(shí)，只需要在地面鋪設(shè)一層砂墊層即可，可以不設(shè)置豎向排水結(jié)構(gòu)。砂墊層的厚度通常在50cm左右，可采用粗砂或者中砂來作為墊層材料，水平的砂墊層應(yīng)該比路基兩邊寬出1m以上，并且保證排水的通暢；對(duì)于豎向排水結(jié)構(gòu)，可采用塑料排水板或者袋裝的砂井。水平砂墊層與豎向排水結(jié)構(gòu)應(yīng)該相互連通，施工前需要先鋪設(shè)一層厚砂墊層，并設(shè)好橫坡，然后再進(jìn)行豎向排水體的施工。

7結(jié)論

在市政道路工程中，路基工程是其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前對(duì)軟弱土地基的處理方法也比較多。尤其是近年來，工程技術(shù)的不斷發(fā)展，也帶動(dòng)了軟土地基處理技術(shù)的不斷提升。但是在處理軟土地基時(shí)，我們一定要結(jié)合工程實(shí)際，采用具有針對(duì)性的、科學(xué)、有效的技術(shù)方法來加以施用。進(jìn)而保證整個(gè)市政道路工程的順利進(jìn)行。

市政道路工程軟土地基處理技術(shù)研究:淺談市政道路工程中軟土地基處理技術(shù)

【摘要】隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，市政道路建設(shè)日新月異。在道路工程建設(shè)中，強(qiáng)夯法作為軟弱地基處理方法之一被廣泛采用，本文是作者結(jié)合工程實(shí)踐，對(duì)該市政道路工程軟弱地基強(qiáng)夯法處理應(yīng)用的相關(guān)問題，進(jìn)行了簡(jiǎn)要的闡述和分析。

【關(guān)鍵詞】市政工程；道路；強(qiáng)夯法；軟基處理；動(dòng)力固結(jié)

1 前言

在市政道路工程建設(shè)中，采用的強(qiáng)夯法又名動(dòng)力固結(jié)法或動(dòng)力壓實(shí)法，這種方法是反復(fù)將重錘(10～40t)提到高處使其自由落下(落距一般為lO～4Om)給地基以沖擊和振動(dòng)，從而提高地基的強(qiáng)度并降低其壓縮性，還能改善其抗震動(dòng)液化的能力和消除土的濕陷性。它實(shí)用于多種土性地基，如碎石土、砂土、低飽和度的粉土、濕陷性黃土、雜填土和素填土等，具有效果明顯、經(jīng)濟(jì)易行、設(shè)備簡(jiǎn)單、節(jié)約三材等優(yōu)點(diǎn)。但對(duì)于飽和軟黏土，由于其含水量高、滲透性差，當(dāng)受到強(qiáng)烈沖擊時(shí)，不能迅速排水，因而孔隙水壓力上升快，消散慢，使坑周土體強(qiáng)度降低，因此，一般認(rèn)為軟黏土地基不宜采用強(qiáng)夯法處理加固。但近年來強(qiáng)夯加固軟土地基理論和實(shí)踐發(fā)展很快，積累了不少經(jīng)驗(yàn)，在很多工程中取得了良好的效果，其中有強(qiáng)夯結(jié)合袋裝砂井綜合處理法、強(qiáng)夯置換法處理軟土地基等新措施，本文就工程實(shí)例探討了強(qiáng)夯結(jié)合袋裝砂井在處理飽和軟黏土的應(yīng)用情況。

2 工程概況

2.1 地質(zhì)概況

該區(qū)地貌屬于江河口沖積平原，局部分布少量殘丘。地下水為孔隙潛水，與河水互為補(bǔ)給，水位1．0～3．0 m，受潮汐影響。地層自上而下為：①人工填土，色雜、松散一稍密，厚度1．0～2．Om；②海陸交互相沉積層(軟土層)，為淤泥，淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土，夾淤泥質(zhì)細(xì)砂，灰黑色，飽和，流塑，松散，該層層底埋深3～15 m左右；③沖積層，雜色，花斑狀粉質(zhì)黏土，可塑，灰黑色淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土，飽和、流塑及灰黑色中砂層，飽和、松散一稍密，厚約0～8 m；④殘積層，為黃一灰黃色砂質(zhì)黏性土、硬塑為主，為花崗巖殘積土，厚約0 ～6 m。

2.2 軟土層物理力學(xué)指標(biāo)

天然含水量wo=73．2％ ，液性指數(shù)lL =1．66，塑性指數(shù)lp=24．8，孔隙比eo=2、0.3，壓縮系數(shù)a=2．247 Mpa-1，豎直向固結(jié)系數(shù)Cv =0．792×10-3 cm2／s，水平向固結(jié)系數(shù)Ch=5．019×10-3 cm2／s，內(nèi)摩擦角ψ=6．4ο，凝聚力c=6．2kPa，容許承載力[QO] =40 kPa。

根據(jù)估算，在不作軟基處理情況下路基極限填土高=1．86 m左右。

2.3 質(zhì)量、工期要求

由于該地區(qū)軟土屬高含水量、低強(qiáng)度、高壓塑性的超軟弱黏土，根據(jù)路基軟基穩(wěn)定控制、工后沉降控制、路面結(jié)構(gòu)的基底強(qiáng)度要求必須對(duì)軟基采取處理。而道路的施工期只有8個(gè)月，軟基的實(shí)際預(yù)壓時(shí)間只有5個(gè)月左右。所以采用的軟基處理方案需滿足該工程特點(diǎn)要求。

3 設(shè)計(jì)

3.1 方案論證

常用的軟土路基處理方法有清淤換填、袋裝砂井(插塑板)、強(qiáng)夯法、真空預(yù)壓、碎石樁、攪拌樁、CFG樁等多種。

袋裝砂井(插塑板)加預(yù)壓排水固結(jié)方法需預(yù)壓，一般固結(jié)的時(shí)間較長(zhǎng)(180～360 d)，工后沉降較大；同時(shí)本工程所處的位置距江邊非常近，受潮汐影響水位變化大，由于微薄砂層的存在，與附近河水水力聯(lián)系密切，排水固結(jié)效果不甚明顯。特別是有些地段地層上部分布雜填土(如原已填魚塘地段)，地基采用此方法處理困難。對(duì)橋頭路堤，由于填土相對(duì)較高，工后沉降要求不大于0．1 m，可采用復(fù)合地基處理。對(duì)于軟土厚度小于15 m的橋頭路基采用水泥攪拌樁，大于15 m的地段采用CFG樁處理。該處理方法效果好，亦不需預(yù)壓，但工程造價(jià)較高，不能廣泛采用。袋裝砂井(插塑板)加強(qiáng)夯法：它通過設(shè)置豎向排水體系(袋裝砂井)，并結(jié)合靜荷載(填土堆載)和動(dòng)荷載(強(qiáng)夯夯擊能)，使得地基土在較短時(shí)間內(nèi)完成大部分固結(jié)沉降，減少工后沉降并迅速提高承載力；此外，還可通過對(duì)地基的預(yù)震作用，有效地消除砂土液化、基坑開挖涌砂現(xiàn)象；有利于地下管線的開挖埋設(shè)。

本工程中，我們通過對(duì)不同處理方法的對(duì)比，并結(jié)合周邊已建工程的實(shí)例及效果，對(duì)于軟土埋深小于8 m的地段，我們采用動(dòng)力固結(jié)(強(qiáng)夯加袋裝砂井)作為一般軟土路基的處理方法之一。對(duì)于上部分布雜填土軟基，則單純采用強(qiáng)夯法處理。

3.2 作用原理

強(qiáng)夯法加固非飽和土的過程，就是土中的氣相被擠出的過程。而對(duì)飽和土，傳統(tǒng)的固結(jié)理論認(rèn)為，在快速加荷條件下，孔隙水無法瞬間排出，所以是不可壓縮的，但無法解釋飽和土在強(qiáng)夯后產(chǎn)生的明顯較大沉降。L?梅耶動(dòng)力固結(jié)理論認(rèn)為：

3.2.1 強(qiáng)夯中土的滲透系數(shù)是隨時(shí)間變化的；

3.2.2 強(qiáng)夯中飽和土孔隙水具有壓縮性；

3.2.3 強(qiáng)夯中飽和土有局部液化現(xiàn)象；

3.2.4 強(qiáng)夯中飽和土有觸變現(xiàn)象。

所以在重復(fù)夯擊作用下土體中產(chǎn)生裂紋，土中部分吸附水變成自由水．隨著孔隙水壓力的消散，土的抗剪強(qiáng)度和變形模量不斷增長(zhǎng)。單純的強(qiáng)夯由于豎向裂縫的產(chǎn)生并非規(guī)則的和連續(xù)貫通的，因而在孔隙水和氣體排除過程中并非很暢通，這就造成在施工過程中孔隙水壓力消散緩慢，從而影響到加固的效果和施工進(jìn)度，效果不佳。采用排水固結(jié)法結(jié)合強(qiáng)夯，當(dāng)土體受到?jīng)_擊荷載時(shí)，土中孔隙水壓力增加，孔隙水可滲透到袋裝砂井中，沿袋裝砂井直接排到地表，這樣縮短了排水距離，加速了孔隙水壓力的消散過程和地基沉降的發(fā)展，而達(dá)到加固的目的。

3.3 設(shè)計(jì)參數(shù)

到目前為止，強(qiáng)夯法還沒有一套成熟和完善的理論和設(shè)計(jì)計(jì)算方法，只能通過試夯的方法確定施工參數(shù)。試夯區(qū)面積不應(yīng)小于20 m×40 m，對(duì)不同地質(zhì)條件，至少進(jìn)行一處試夯，通過試夯確定施工參數(shù)，如夯錘重量、夯錘落距、單點(diǎn)總夯擊能、夯點(diǎn)距離、間歇時(shí)間、夯擊遍數(shù)及有效加固深度等。

4 效果檢測(cè)

測(cè)試應(yīng)在孔隙水壓力消散后進(jìn)行，一般應(yīng)在強(qiáng)夯結(jié)束一定時(shí)間后進(jìn)行檢驗(yàn)。試驗(yàn)點(diǎn)應(yīng)分別取在夯點(diǎn)及夯點(diǎn)間，常用的方法有靜力觸探和動(dòng)力觸探、荷載試驗(yàn)、波速試驗(yàn)等。

從圖2可以看出，孔隙水壓力一般在一個(gè)星期內(nèi)基本消散完畢，設(shè)置的排水措施使其達(dá)到原設(shè)計(jì)參數(shù)條件要求，起到了不錯(cuò)的效果。避免了由于孔隙水壓力消散慢，導(dǎo)致土體液化出現(xiàn)“橡皮土”的現(xiàn)象。

從圖(3)可以看出，本工程的加固深度一般在I2 m以內(nèi)，但處理效果明顯的只在表層8 in以內(nèi)，主要是由于現(xiàn)場(chǎng)沒有高能量的強(qiáng)夯設(shè)備，夯擊

能量參數(shù)沒達(dá)到4 000 kN?m設(shè)計(jì)要求，所以有效加固深度沒有達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)計(jì)效果。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，及時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)措施進(jìn)行了調(diào)整，對(duì)軟土分布深度在8 m以上的地段采取了復(fù)合地基、真空預(yù)壓等其他處理措施。

由表2看出，強(qiáng)夯處理能短時(shí)間內(nèi)完成加固深度內(nèi)的沉降，有效減少后期沉降的影響。

5 強(qiáng)夯法處理飽和軟黏土應(yīng)用中幾個(gè)問題的探討

5.1 動(dòng)力固結(jié)理論未完全成熟。土體的沉降主要是動(dòng)力固結(jié)、側(cè)向變形、上部一部分土體發(fā)生超固結(jié)等組成。目前強(qiáng)夯法的施工沉降主要靠試夯得出，如何根據(jù)理論計(jì)算也是今后待解決的問題。

5.2 軟黏土地基強(qiáng)夯必須關(guān)注如何降低孔隙水壓和增大有效深度。然而兩者有所矛盾，增加加固深度，要求增加能量，而增加能量，按常規(guī)工藝會(huì)增大孔壓。當(dāng)前軟黏土地基強(qiáng)夯處理效果不佳的原因有三個(gè)方面：一是由于夯擊能量不足，有效加固深度不夠，下部土體未完成固結(jié)沉降；二是由于強(qiáng)夯使上部軟黏土結(jié)構(gòu)性破壞，不僅降低了強(qiáng)度，還大幅度降低了滲透性；三是當(dāng)前規(guī)定的強(qiáng)夯工藝不適應(yīng)軟黏土地基強(qiáng)夯特點(diǎn)，導(dǎo)致地基中孔隙水壓力居高不下而形成“橡皮土”。針對(duì)上述原因，采取了適應(yīng)強(qiáng)夯加固的有效排水系統(tǒng)，采用了適應(yīng)軟黏土地基的“先輕后重、逐級(jí)加能、少擊多遍、逐層加固” 的夯擊方式，確立了以不破壞土體宏觀結(jié)構(gòu)為原則的收錘標(biāo)準(zhǔn)，形成了能夠有效抑制孔壓上升，加速孔壓消散，防止土體液化，增強(qiáng)強(qiáng)夯效果，降低能耗的一整套強(qiáng)夯新工藝。

5.3 強(qiáng)夯法宜用于軟基處理要求施工期短缺少預(yù)壓時(shí)間、或者缺少預(yù)壓荷載、軟土層較淺、寬大場(chǎng)地排水不易等情況，特別是在上覆雜填土或大塊石的地基。對(duì)于一般在正常條件下處理的軟基，強(qiáng)夯法由于同樣需要結(jié)合砂井及墊層，所以處理費(fèi)用比普通填土預(yù)壓措施要貴，但它比復(fù)合地基便宜，施工也方便。