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1、南吉交通織叢疚循學院毕业论文论文题目：软土地基的形成及其处理方法系部:路桥工程系专业名称：道路桥梁专业班级：09211学号：_00_姓名：指导教师：完成时间：2012年05月丄日目录1软土及软土地基0软土01.2软土地基02造成软土地基的原因02.1勘察、设计不准确或不详细02.2扰动“硬壳层”或填筑不当02.3虽作了软土地基处理，但措施不力，施工不当03软基处理的方法03.1表层处理法0表层排水法03.1.2添加剂法03.2换填土法03.3排水固结法0砂井法03.2.2排水板法03.4强夯法03.5碎（砂）石桩法03.6水泥土搅拌法0结束语0参考文献0软土地基的形成及其处理方法摘要：软土是指
2、以水下沉积的软弱粘性土或淤泥为主的地层，有时也夹有少量的腐泥或泥炭层。软基处理是公路建设中的重要课题，做好软基处理直接关系到公路的质量，交通的安全,国家的利益。关键字：公路软基处理、八、，刖言由于软土自身的物理力学特性，使路基的沉降量大，沉降完成的时间长，处理不当则工后沉降过大，影响道路的正常使用。软土都会给道路带来不同程度的危害，如路基的滑移，路基的开裂，路面起伏不平，路面的沉陷等等。因此，如何整治、处理好道路软基，对于保障来往车辆及司乘人员的安全、舒适，节省交通时间，最终发展地方经济以及促进我国经济的进一步快速发展，都有着至关重要的现实意义。1软土及软土地基软土软土在我国分布极为广泛，几乎
3、遍布沿海和河流的中下流及湖泊附近地区，其中最具代表性的是淤泥。它们是以极细的粘土胶状物质为主，在静水或非常缓慢的流水环境中沉积，并伴有微生物作用的一种土。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。在给出软土地基定义时还指出：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
4、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造成软土地基的原因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，由于各种不同的原因，从而出现了各种不同的质量事故，常见的原因有：2.1勘察、设计不准确或不详细勘察、设计不准确或不详细，导致对应该作软基处理的地段未作处理设计，。2.2扰动“硬壳层”或填筑不当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
5、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。2.3虽作了软土地基处理，但措施不力，施工不当珠海南屏桥引道，虽然软土采用砂井结合分级加载预压处理，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），用袋装砂井和捕土工布进行修复。3软基处理的方法大量的土木工程实践推动了软土地基处理技术的迅速发展，地基处
6、理的新技术、新理论不断涌现并日趋完善，地基处理已成为基础工程领域中一个较有生命力的分枝。3.1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，保证施工机械作业；属于这类处理方法的有：表层排水法、添加剂法等。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，地表面应开挖沟槽，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）沟槽的布置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
7、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0.5m，深0.51.0m。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10m15m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。3.1.2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，可达到提高填土稳定及固结的效果。添加材料通常使用的有：生石灰、熟石灰或水泥。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
8、变化，从而促进土体稳定。3.2换填土法当软弱地基的承载力和变形满足不了设计要求而且软弱层的厚度不是很大时，将基础底面下处理范围内的软弱土层部分或全部挖去，然后分层换填强度较大的砂（碎石、素土、灰土、粉煤灰）或其它性能稳定、无侵蚀性的材料，并压实至要求的密实度为止，这种地基处理方法称为换填土法。其加固机理是根据土中附加应力分布规律，让垫层承受上部较大的应力，软弱层承担较小的应力，以满足设计对地基的要求。垫层的作用可提高持力层的承载力通过扩散作用使传递到垫层下软弱层的应力减小；减少沉降量一般地基浅层部分的沉降量在总沉降量中所占的比例是比较大的，如以密实砂或其它填筑材料代替上部软弱土层，就可以减少这
9、部分的沉降量。同时，由于砂垫层或其它垫层对应力的扩散作用。使作用在下卧层土的压力较小，也会相应减少下卧层土的沉降量；加速软弱土层的排水固结，不透水基础直接与软弱土层相接触时，在荷载的作用下，软弱土地基中的水被迫绕基础的两侧排出，因而使基底下的软弱土不宜固结，形成较大的孔隙压力，此外还可能导致由于地基强度降低而产生塑性破坏的危险。而砂石垫层和碎石垫层等垫层材料的透水性大，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，避免地基土塑性破坏；防止冻胀因为粗颗粒的垫层材料孔隙大，不宜产生毛细管现象，因此可以防止寒冷地区土中的冰所造成的冻胀；
10、消除膨胀土的胀缩作用。对膨胀土地基而言，垫层主要可以消除膨胀土的胀缩作用。换填土法的优点是：无需特殊的机械设备、施工工艺简单，容易控制，其质量检验可随施工分层进行，既能缩短工期，又能降低造价，对局部地基处理效果尤为明显。它还是一种能适应地基土性质的地基处理方法。该方法主要适用于淤泥、淤泥质土、素填土、杂填土地基以及暗沟、暗塘等的浅层处理。3.3排水固结法排水固结法是针对天然地基，或现在地基中设置砂井、排水板等竖向排水体，然后利用建筑物本身重量分级逐渐加载，或是在建筑物建造以前，在场地先行加载预压，使土整体的孔隙水排出，逐渐固结，地基发生沉降，同时强度逐步提高的方法。排水固结法的固结机理是在建造
11、物建造之前，通过对建筑场地进行加载预压，使得地基沉降基本完成同时提高地基土强度。砂井法用锤击、震动、螺钻、射水等方式成孔，在孔内灌砂而形成砂井。射水发成孔称为水冲法，其它称为沉管法。砂井表面铺设0.51.0m厚的砂垫层或砂沟。排水固结速度与堆载量大小，加载速度，砂井直径、间距、深度等因素有关。实践证明，预压加载量大致与设计荷载相接近，预压至80%的固结度。就路基而言，加载工作往往直接填土取代。填土速度根据施工工期、地基强度增长情况分级填筑，以每昼夜地面沉降量不超过1.5cm、坡脚侧向位移不超1cm来控制。砂井直径多为3040cm，间距24m平面上呈三角形或正方形布置，尤以三角形布置效果为佳；其
12、深度以穿越地基可能的滑动面为宜。砂井用砂为中粗粒砂，含泥量不以大于3%。为了缩短砂井排水距离，往往预先在直径约7cm的圆筒状编织袋里装满沙，然后放入成孔中。此法称袋装砂井法，该法能保证砂井的密实性和连续性，成孔时对土层挠动少，并具有施工机具简单、成本低等优点。袋装砂井井距一般为11.4m,其它与普通砂井相同。流变特性很强的软粘土、泥炭土不宜采用此法。332排水板法用纸板、纤维、塑料或绳子代替砂井的砂做成排水井。其原理和方法完全与砂井排水法一致。目前基本上以带沟槽的塑料芯板作为排水板，因此，又称塑料板法。此外，排水固结法还有降水预压和真空预压等新技术。3.4强夯法强夯法一般是通过8-30t的重锤
13、采用8-20m的落距，对地基施加强大的冲击能，在地基中形成冲击波和动应力，通过压密和振密来加固地基土，达到提高强度、降低压缩性、改善砂土的抗液化条件、消除湿陷性的目的。从其效果来看，主要有以下几个方面，一是可提高地基承载力，经过强夯加固处理后，地基承载力通常可提高力学特性产生明显有规律的影响。实测资料表明，夯实土层的物性指标都有明显的改善。强夯的直观效果是使一定深度内的土层夯实。总的来说，强夯法适用于河流冲刷层，滨海沉积层黄土、粉土、泥炭、杂填土等各种地基。其具有设备简单、工艺方便、应用范围广、加固效果好、使用经济、工期短等优点。其缺点是施工噪音和振动较大，一般不宜在人口密集的城市内使用。3.
14、5碎（砂）石桩法碎石桩和砂桩总称为碎（砂）石桩，是指用振动、冲击或水冲等方式在软弱地基中成孔后，再将碎石或砂挤压入已成的孔中，形成大直径的碎（砂）石所构成的密实桩体。碎石桩复合地基自1977年在我国首次应用以来已取得了很大成绩，积累了很多许多工程经验。从作用机理上来说，碎（砂）石桩法属于复合地基加固法，它除了提高地基承载力，减少地基的沉降量外，还可用来提高土体的抗剪强度，增强土体的抗滑稳定性。不论对疏松砂性土还是软弱粘性土，碎石桩的加固有挤密、置换、排水、垫层和加筋五种作用。对于砂性土地基，振冲碎石桩法加固效果显著，地基承载力可明显提高，沉降变形很小，能够消除砂土地基的液化问题，而且具有施工速
15、度快、工程造价低、固结时间短、加固效果显著等许多优点，是目前砂土地基提高承载力，防止液化的最好方法。3.6水泥土搅拌法水泥土搅拌法是利用水泥等材料作为固化剂，通过特制的搅拌机械，在地基深处就地将软土和固化剂强制搅拌，经过固化剂和软土间所产生的一系列物理和化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳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。水泥土搅拌法的优点：（1）水泥土搅拌法由于将固化剂和原地墓软土就地搅拌混合，因而最大限度利用了原土；（2）搅拌时不会使地基侧向挤出，所以对周围的影响很小；（3）可以按照不同地基土的性质及工程设计要求，合理选择固化剂及其配方，设计比较灵活口；（4）施工
16、时无振动、无噪音、无污染，可在市区和密集建筑群中进行施工；（5）土体加固后重度基本不变，不致产生附加沉降。总体来看，由于水泥土搅拌法加固效果良好，质量可靠，加固后的地基强度很高，整体刚度较大，从而可限制软土的侧向变形，防止路基失稳，总沉降和工后沉降均较小。结束五结束语由于软土地基成因类型不同、厚度不一、性质各异、因此在施工过程中不能一律对待应首先查明地质特点和土质条件，要对每一个道路工程具体分析，从路基条件、处理要求、施工工艺工程费用以及材料、机具来源等各方面进行综合考虑。可根据工程具体情况，对几种路基处理方法进行技术、经济以及施工进度等比较。通过比较分析可以采用一种路基处理方法或由2种以上的路基处理方法组成的综合处理方案；同时在确定路基处理方法时，还要注意节约能源，注意保护环境。参考文献【1】刘玉卓公路工程软基处理M北京人民交通出版社2006【2】孙常成高等级公路软土地基处理方法研究J山西建筑2005
