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软土地基处理论文范文1
关键词：道路改造；软土路基；处理方法
一、软土路基成因
路基强度及稳定性与路基干湿状态密切相关。路基干湿状态是由土中含水量的高低决定的，而含水量的高低取决于各种湿源的作用和延续时间。由于路面宽、路基低、排水设施不全或失效，使得雨水和生活污水向路基内渗透、地下水位升高，路基长期处于潮湿状态，加上土的水稳定性差等原因，导致路基软化。
二、软土路基判别
（一）测定方法
所谓软土，比规范[1]中的定义广泛，包括强度达不到设计要求的湿粘土。对软土路基的测定可以采用弯沉测定：
将相对完好的砼板块逐一编号。采用两台5.4m贝克曼梁及一台BZZ-100标准车，按每车道双向往返检测。选取位于横缝、断缝附近的板角等荷载最不利位置作为检测点，测点分主点（受荷板）、副点（未受荷板），主点位于板横缝前10cm，副点在横缝后10cm，分别测定主点弯沉和副点弯沉。[2]
在非不利季节检测时，弯沉值根据经验进行季节影响修正。实际取其系数=1.1～1.2。
（二）判别方法
平均弯沉值反映了原结构的承载能力，而弯沉差则反映了加铺后沥青路面反射裂缝出现的机率和严重程度。造成原结构承载力不足的原因有板底脱空、基层强度低和软土路基。采用排除法通过值来判别软土路基。当45≥≥20时，进行压浆处理；＞45时，先将砼板打裂压实，使其与基层紧密结合；再次检测，仍然有＞45，表明基层强度严重不足或有软土路基；挖除路面结构后，通过路基顶面弯沉的检测，或者通过路基土的干密度、天然含水量综合判定。
三、软土路基处理方法的比选和优化
（一）做一个模拟软土路基方案其具体条件和基本要求
1．公路自然区划为Ⅳ3，路基干湿类型为潮湿，但不加高路基，不增设地下排水设施，只对地面排水设施进行修复；
2．软土路基处理最小面积=4.2×5.0m，即一块砼板的面积，属于局部软土路基；
3．大部分软土路基为稠度=0.5～0.9的湿粘土，不易破碎晾干；
4．软土路基深度＜2m，其中上部为路基工作区，对强度和稳定性的要求高；
5．软土路基处理不能对原路基的强度和稳定性带来不利影响，处理后应达到强度与原路基基本一致、工后沉降为零、水稳定性好的要求；
6．雨季施工，行车干扰大，工期三个月。
（二）比选
软土路基处理方法按处理深度分为浅层处理和深层处理。浅层处理的深度≤3m，因此拟处理的软土路基属于浅层处理的范围。
浅层处理施工工艺简单，投资少，是施工中经常采用的方法。浅层处理一般有换填法、晾晒法、垫层法、动力固结法、加筋法、灌浆法、排石挤淤法和爆炸排淤法。
分析后认为，晾晒法等七种方法不符合上述条件或要求。换填法通常用于软土路基分布范围较小，深度≤2m的情况，换填料可视具体情况用砂、砂砾、改良土或其他适宜材料，因此初步决定采用开挖换填法处理。
（三）优化
原路基为粘土填筑，若采用砂、砂砾等材料换填，虽然保证了自身的强度和稳定性，但此类材料具有透水性，其内部的干湿变化，会引起四周路基土的软化或二次固结，导致路面的不均匀沉降等病害。若采用风化石换填，存在着风化石粒径、强度、土石比例的问题，粒径大、强度低、石含量多，施工时不易压碎压实，除存在与透水性材料相同的问题以外，其自身的强度和稳定性也难以保证。若采用粘土换填，由于施工面小、地下管线多，填土难以压实，浸水后自身的强度和稳定性同样无法保证。
土经改良后不但强度提高，还能呈现出板体性和一定的水稳定性，弥补了上述材料的不足。为使换填部分的物理力学性质与原路基基本一致，选用了与原路基土质相近，＜40%，＜18，含水量适宜的低液限粘土（CL）进行改良。
改良土常用的改良剂有石灰和水泥，由于水泥改良土工序少、早期强度高，适用于春融期、多雨季节、地下水位高、工期紧迫地段。最后确定采用水泥改良土换填的处理方法。
四、软土路基施工工艺
（一）换填深度
开挖过程中可以观测到，随着深度的增加，坑壁四周路基土的密实度逐渐降低，含水量逐渐增大，上部1.0～1.2m范围内的密实度高含水量小，并且有明显的分界线。表明路基工作区深度为1.0～1.2m。
当软土路基较薄，有硬底时，清除后直接换填。当软土路基较厚，应挖到坑底土与四周路基相同土层的密实度一致时的深度，一般为1.0～1.2m；当坑底土过湿时，下挖到保证上部回填压实时不出现“弹簧”的深度，一般为0.4～0.5m，总的换填深度=1.4～1.7m。
（二）水泥掺量
换填土的强度过高或过低，都会使其内部及四周结构产生附加应力和变形，造成路面病害，因此应与原路基保持基本一致。
由于难以准确检测原路基土的无侧限抗压强度，水泥掺量无法按常规试验确定。路基的回弹模量不但是路面设计的基本参数，更是衡量路基质量的基本指标，并且设计值已知，因此水泥掺量通过回弹模量室内试验确定。由路基设计弯沉值=200，计算出路基回弹模量设计值=47MPa，再根据公式[3]反算得到室内试验回弹模量标准值=135MPa。水泥掺量不宜小于3%，实际控制在3～4%，否则难以拌和均匀。为提高下部改良土的早期强度，使上部工作区能尽早换填，上下部采用相同的水泥掺量。
（三）压实
压实功愈大、分层愈多愈容易出现弹簧。由于对工作区以下密实度的要求相对较低，故采用挖掘机铲斗击打配合双向振动平板夯（工作重量123kg）压实。待具有一定强度后再进行工作区范围内的换填，尽可能采用胶轮压路机碾压，边角用双向振动平板夯压实，压实度≥95%。
五、结语
1.与沥青路面的承载能力检测不同，水泥砼路面的检测有主、副点之分，必须配备两台贝克曼梁。用一台贝克曼梁只能检测出、，混淆与、与两者的概念会造成误判。采用双向往返法检测，贝克曼梁的支点和主测点不在同一块砼板上，消除了支点变形对测点弯沉值的影响；测完后检测车驶离受荷板，消除了后轴落点对主点弯沉值的影响。贝克曼梁法检测的是回弹弯沉，自动弯沉仪法检测的是总弯沉，落锤式弯沉仪检测的是动态总弯沉。贝克曼梁法是规范规定的标准方法，采用其它方法必须进行标定换算。同样，现场承载板法是路基回弹模量的标准检测方法，采用其它方法也必须进行标定换算。测定弯沉和模量时，都应将季节因素考虑在内。
2.与公路不同，道路由于两侧人行道和建筑物地基高于行车道，加上排水设施不完善等因素的影响，路基长期处于潮湿状态，容易产生病害。
3.与新建道路不同，改建工程是对道路功能的恢复和提高，应遵循一切服从于老路，一切有利于老路的原则，达到新旧一体，路基稳定、密实、均质，为路面提供均匀的支承。经过几十年地运营，绝大部分路基已经稳定，已适应了所处的水文地质环境，应充分利用。
4.与地基中的大面积软土路基不同，路基中的软土路基一般都属于局部浅层软土路基，处理后要求工后沉降为零，并具有较高地强度和良好地稳定性。尤其是路基工作区，对保证路面强度与稳定性、满足行车要求极为重要。
每一种软土路基处理方法均有其针对性、适用范围以及局限性，必须根据具体条件选择符合设计要求的软土路基处理方法，才能取得理想的处治效果。对能达到处理效果的方法进行使用阶段技术可靠性、施工难易程度、工程造价、工期、对周围环境影响等方面的综合评比，确定最合理的软土路基处理方案，并不在于技术的先进与否。
【参考文献】
[1]中华人民共和国行业标准．JTGD30-2004公路路基设计规范[S]．北京：人民交通出版社，2004．
软土地基处理论文范文2
关键词：路桥施工 软土路基 处理
中图分类号： TU471 文献标识码： A 文章编号：
我国地质构造复杂多变：有处于青藏高原的常年冻土；有位于滨海平原的软土等等。针对不同的土质在道路施工上也就有着不同的要求，这是对我国土木工程的一项巨大的考验。本文针对软土路基的处理，做出如下分析：
一 软土与软土路基的概念
（一）软土的概念
软土，即淤泥和淤泥质土的总称，主要是由天然含水量高，承载力低，压缩性高的淤泥沉积物与腐殖质组成。这类土质主要分布于沿海城市，珠江三角洲等含水量较大的地区。这种土质孔隙大，压缩性强，土里往往沉积大量天然水。这类土质如不好好治理，会严重影响路基的坚固。
（二）什么是软土路基？
软土路基是指强度低,压缩量较高的软弱土层.多数含有一定的有机物质。这类地基每层之间的物理力学性质差别较大，土层层状分布也相对复杂。对于这种路基的处理，需要针对每层土壤的不同特性找出合理化的解决方案。
二 软土路基处理的一般原则
软土路基的处理通常有两种办法：一种自然沉降；另一种是采用相应的技术方式对地基进行处理。自然沉降在这两种方式中是比较经济的一种，但是其本身的实施度要困难得多。自然沉降的方法仅限用于工程量较大的、工期较长的项目。然而采用相应的技术这种处理方法可以在工程有限制时确保工程的质量与安全性，从而被更广泛的应用。
三 路桥施工中软土路基的处理
（一）填换法
填换法是针对浅层土壤而言的，首先要将土层较浅位置的土挖出去，继而用一些强度较高的、抗腐蚀性的、质地坚硬的石头、砂砾等重新分层填充。再用人工或者机械等手段去夯实、压实，将材料充分混合，从而达到道路路基坚实的要求。
（二）垫层法
垫层法有两种，一种是在地基表面铺设一定厚度的垫层使路基达到应有的强度。另一种是把表面部分软弱土层挖去，置换成强度较大的砂石素土等。垫层的最终目的是：提高路基的承载力；加速土质的固结；防止路基冻胀；使路基的刚度均匀化。垫层的材料一般有砂垫层材料，粉质粘土垫层材料等。在垫层施工中常用的为砂石垫层材料，即用各种砂石混合良好，且不能含有垃圾或者植物残体等影响稳固的物质存在，铺设的厚度一定要适中，不要影响上层的排水效果，从而确保路基的稳定性与强度。
（三）压实法
压实法是通过挤压或夯实将土壤的孔隙变小，多半是通过物理方法或者化学原理将其实现。孔隙变小了，路基的强度也就相对变高。
1 灰土挤密桩对路基的处理
灰土挤密桩对于黄土路基的处理还是比较奏效的。其原理在于生石灰吸水后膨胀，使桩间的土脱水，膨胀后的生石灰挤压路基上的土壤，从而使土壤间的密实度增大，继而增强了路基的强度，这种方法试用与路基中含水较多的土壤，如：湿陷性黄土、素填土、杂填土等。这种处理方式的好处在于：生石灰可以就地取材，材料不难找到；工程的难度不是很大，可以在时间上缩短工期。
2 强夯法
顾名思义，强夯法就是利用重锤提升到一定高度并使其自由下落，达到夯实路基的效果。这种夯实是为了提高路基的强度，降低压缩性。夯实法被广泛使用在我国沿海城市。当然，夯实法也有不适用的土质，它不适用于较厚的淤泥质与淤泥土壤。因为强夯法的加固效果取决于路基的渗透程度，所以必须要有良好的排水通道。
（四）排水固结法
排水固结法是针对天然地基，或先在地基中设置砂井等竖向排水体，然后利用建筑物本身重量分级逐渐加载；或在建筑物建造前在场地上先行加载预压，使土体中的孔隙水排出，逐渐固结，地基发生沉降，同时强度逐步提高的方法。排水固结法分为堆载预压法、真空预压法、降水预压法、电渗排水法。需要针对不同的软土土质选用不同的排水固结法。
（五）化学固结法
1搅拌桩法
是指利用特质的搅拌机械，用水泥或其他材料作为固化剂，在深层进行搅拌。将软土与固化剂进行强制的搅拌，通过一系列的物理化学性质的变化，形成坚实的桩体并与原来的地基融为一体。从而起到复合地基的作用。
2灌浆法
灌浆法是将某些固化的浆液注入土壤路基的孔隙中。这些浆液通常是利用液压、气压等因素被注入的。从而改善路基的物理性质，增强路基的抗压性等。
（六）土工合成材料加固法
土工合成材料是土木工程应用的合成材料的总称。这种材料是人工合成的，放置在路基上能使各种材料良好的融合在一起，不论是从表层还是深层，都起着加固的作用。具备防渗，排水，加固，过滤等多种特性，是一种新型的岩土工程材料。
四 对软土路基处理的一些意见与建议
综上所述，我国对软土路基的处理与研究已经达到一定的水平并初具规模。但是从现状来看，仍有一些不足的地方需要关注，根据软土路基的现状，提出以下几点意见与建议。
深入研究路桥软土的基本特点
根据我国不同地区的不同地质，分析出该段路基软土的具体特性：并以此作为模板，找到加强路基稳固的最适宜的方式方法；并从工程角度出发，分析着重研究影响工程进度的因素，从而更好的应付突发事件。
深入开展软土路基沉降计算方法的研究
路基沉降的计算方法是处理路基沉降的核心内容之一，开展软土路基沉降计算方法的研究就刻不容缓。
加强路桥软土路基处理的系统化研究
近年来，针对软土路基处理的系统化的研究的论文并不少见，我们所要做的就是对这些论文进行具体的、系统化的分析与研究，这对软土路基的处理不论是理论上还是实际施工上都有很好的帮助。
提高路桥软土路基处理的智能化研究
在工程领域，很难找到一个最好的答案，那么，换一种思路，“退而求其次”不失为一种明智的选择。人工智能方法是解决软土路基处理智能化的最好的办法之一，也是最有效的方式之一。
我国路桥软土路基处理的研究还会继续不断深化，这就需要我们土木人将全部的热忱投入其中，尽力弥补路基处理的不足，争取完善路桥软土路基的处理。
总结：
在路桥施工中，不注重软土路基的处理是很危险的。作为技术人员，一定要充分的掌握其特性与相应的应对措施，还要加强技术理论的学习，从理论与实际两方面共同保障软土路基的安全问题。从而让我国公路建设更有保障性与安全性。
参考文献：
[1]孙连军，冯勇.地基处理方法综述[J].山西建筑.2007 (4).
[2]袁得富，史建党.公路工程软土地基处理[J].河南科技.2006 (10).
[3]李阳.高等级公路软土地基处理技术[J].四川建材.2007 (1).
[4]赵金健.郭建军.软土地基处理技术[J].中国高新技术企业.2008 (6).
软土地基处理论文范文3
【关键字】软土地基; 混凝土面板;石坝
【 abstract 】 for building for, the foundation is very important. Foundation processing is appropriate, not only affects the cost of building, and directly affect the safety of the building. After 10 years of development, China's concrete face rockfill dam technology mature gradually. However, in soft soil foundation is built on the concrete face rockfill dam is a new technology, it needs further research. This paper from the soft soil foundation, concrete face rockfill dam foundation of knowledge, and then simple introduced in soft soil foundation processing technology development, and finally in soft soil foundation to build on the concrete slabs of stone puts forward relevant solutions.
【 keywords 】 soft soil foundation; Concrete panel; dam
中图分类号：TU471.8文献标识码：A文章编号：
1.基础知识介绍
1.1软土地基
软土，即软弱土层，一般具有含水量高、强度低、压缩性高、天然孔隙比较大、抗剪强度较低、透水性差、扰动性大等特点，我们通常把淤泥、淤泥质土以及软粘性土统称为软土。堤防工程中所说的软土，主要是指由天然孔隙比在1．5左右的亚粘土和粘土所组成的淤泥以及天然孔隙比在1.0~1．5之间的粘土所组成的淤泥质粘土[1]。
在日本高等级公路设计规范中，软土地基是指由粘土、粉土等细微颗粒较多的松软土和孔隙大的有机质土、泥炭以及松散砂等土层构成的地基。而我国目前在公路行业规范中尚未对软土地基做出定义。值得注意的是，由于施工状况和填方形状存在一定差异，软土地基不能简单地按照地基的条件进行判定，而应当先对填方与构造物的形式、种类和地基特点等进行充分研究后再做出判断。
1.2混凝土面板堆石坝简介
19世纪50年代，面板堆石坝技术首先被美国加利福尼亚州内华达山脉的矿区所应用，不过当时的堆石坝采用木面板防渗。经过了150多年的发展，该技术日臻成熟，现多为混凝土面板堆石坝。混凝土面板堆石坝具有施工方便、资金投入少、工期短、安全、抗震性好等诸多优点，并具有较强的适应能力。因此，这项技术成为了坝型的首要选择。
1985年，我国引进了现代筑坝技术，用来建设混凝土面板堆石坝。经过不断实践与总结，我国在面板堆石坝建设方面取得了一定成就，共有约170座坝高30 m以上的混凝土面板堆石坝，其中最具代表性的是水布垭混凝土面板堆石坝，位于湖北省巴东县水布垭境内。
2.我国软土地基处理技术的发展
在公路工程建设过程中，偶尔遇到工程地质条件不良的软土地基是不可避免的。而要想保证道路的质量和使用功能，就得保证其路基具有相应的承载能力和稳定性，这就要求对软土地基进行一定的处理。
近二十年来，大量公路工程的实践对我国软土地基处理技术的迅速发展起了重要的促进作用，使得这项技术不断完善。目前，我国处理高等级公路的软土地基的主要方法有：粉喷桩法、砂垫层法、碎石桩法、竖向排水法、砂桩法和加铺土工织物法等，其中砂垫层法和袋装砂井（或者塑料排水板）土工布法是最常用的处理方法。
2.1 CFG桩长螺旋成孔技术
所谓CGF桩，指的是水泥粉煤灰碎石桩，它是在水泥中加粉煤灰、石屑、碎石、砂和加水，然后拌和，再用成桩机械做成的强度可变桩。这种技术是采用长螺旋钻孔芯管泵输送混合料，并进行灌注桩的施工方法，故通常用于粉土和粘性土 ，以及对泥浆污染、噪声等要求相对严格的地方，它便能起到成孔效率高、、没有污染和噪声、质量好等优点。
2.2爆夯法软土地基处理技术
经过多年的发展，强夯法技术已经比较成熟，只是处理软土地基时深度受限；爆夯法是新技术，方兴未艾，该技术具有不受处理深度限制、费用低工期又短等优点。爆炸法、强夯法均是动力固结的，都通过动载荷的方式作用在软土地基上，继而产生排水固结沉降上的形变，以起到加固软土地基的作用[2]。
2.3双向拌桩技术
双向拌桩技术是改良目前水泥土搅拌桩机的动力传动系统，并采用一心两轴钻杆技术，也就是说在内钻钻杆上装正旋叶片，外钻钻杆上装反旋叶片，通过外钻钻杆叶片反旋的压浆力使水泥浆不上冒，而上下搅拌叶片分别进行正反旋转，从而达到均匀搅拌，高质量成桩的目的。
2.4 Y形灌注桩技术
这种技术是我国借鉴国外（最早出现在法国）的Y形桩灌桩设计的理念开创的，它融合了我国经典的沉管灌注桩技术。
其实，这种技术也采用普通沉管桩技术，只是还将原圆管形桩的模变成Y形。它既具备沉管灌注桩价格低、施工快的亮点，又包含升高摩阻力之优点，在同等工程量的情况下能大大提升桩基承载力。
3.在软土地基上建混凝土面板堆石坝的方法
我国疆土广阔，地形复杂，软土的分布很广，软土地基的处理便成了我国土木工程的工作者重点研究课题。近年来，随着武广高铁、沪宁高铁等一大批重点工程的顺利完工，我国工程人员在对软土地基的处理方面应用了大量的新理论和新技术，并取得了良好的效果[3]。
面板堆石坝建于江、河、湖边，地基以软土为主。综合软土地基处理技术的发展和混凝土面板堆石坝的总体建设情况，得出，要做好在软土地基上建混凝土面板堆石坝的工程可从以下几方面着手：
3.1覆盖层全挖法
开挖将整个软基全部清除，使坝体置于基岩上，增加了坝体的安全可靠性。但此方法所需开挖施工面大，以解决出渣问题。大量弃渣需另设渣场堆放，环保水保措施较为复杂。基础开挖形成后，将形成一个较大较深的基坑，施工排水困难，基坑的护壁加固风险大。坝基基础开挖量和坝体回填量大，使得枯水期施工压力大，度汛风险较大。
软土地基处理论文范文4
关键词：深基技术，公路施工，软土地基，处理技术
一、现有软土地基处理方法存在的主要问题
1、未能因地制宜选用合理、有效地处理方法，在选用地基处理方法方面存在一定的盲目性。例如，对饱和软粘土地基不宜采用振密、挤密法加固技术。我们要依据地基加固原理和工程地质条件，因地制宜选用合理、有效地处理方法尤其重要。另外，我们对技术上的可行性方案比较和优化不够。所采用的方法并不是较好的方法，也不是最好的方法。虽然工程问题是解决了，但是浪费了时间和金钱。
2、未能正确评价各种地基处理方法的适用性。每种地基处理方法都有自己的适用范围，每当我们在工程施工时遇到具体的问题就盲目扩大它的应用范围，所以，对这种情况施工单位更要特别注意。
3、地基处理理论落后于实践
从实践- 理论- 再实践的角度来看，实践先于理论是一般性规律，对土木工程更是如此。倘若我们只重视理论研究，而缺乏对各种地基处理技术实践也是发展中存在的问题之一。
二、常见软土地基处理方法
1、表层处理法
表层处理的厚度要根据软土物理力学性质而定，一般规定为30～60cm，处理过薄效果差，过厚又不经济。压实与养生是表层处理法的两个重要环节，用熟石灰、水泥以及离子稳固剂稳定软土，需要处理的土应在最后一次搅拌后立即压实；用生石灰稳定土，必须在拌和时初进行碾压处理，待生石灰水解结束后再次碾压处理。压实后如果能有足够的强度，就不必进行专门的养生，由于施工条件与土质不同，处理土的强度增长也不均衡，所以应做好一周时间的养生。
2、强夯法
强夯法是提高地基的强度以及降低压缩性的一种方法，是通过反复将重锤(一般为10-40t)提到一定高处使其自由落下(一般落距为10-40m)去夯击地基来实现。它具有加固效果好、设备简单、施工方便、适用土类广、施工期短、节约材料、节省劳力、施工费用低和施工文明等优点。
3、换填法
换填法是挖去基础以下不太深的一定范围内的软弱土层，然后材料分层充填强度较高、性能稳定、质地坚硬、且具有抗侵蚀性的碎石、砂、素土、卵石、灰土、矿渣、煤渣等，同时以人工或者机械施工方法分层夯、压、振动，使之满足要求的密实度标准，成为良好的人工地基。
4、静力排水固结法
静力排水固结法是指在地基中设置砂井竖向排水体，并利用建筑物本身的重量分级逐渐加载，或在建筑物建造以前，先在场地进行加载预压，使土的孔隙水充分排出，进而逐渐固结，地基发生沉降，逐步提高强度的方法。
三、选择软土地基处理方法时应考虑的因素
(一)地基状况
1、土质、砂性土：对那种易发生液化的砂性土采用振动压实法或挤实砂桩法进行改善。对于粘性土质：可采用除了压实法外的其他方法。但所采取的方法对处理土基的扰动必须尽量小。
2、地基构成。对于浅而薄的软土层，最简单的处理方法是表层处理法。构造物基础采用开挖换填法。如果软土层较厚，应采用其他方法与表层处理法配合使用。对夹有砂层且厚度较薄(3～4m)的软土层，常常采用表层处理法或荷载压重法等，即便是有5cm 的砂层也应定位是有效排水层。
(二)道路性质
1、道路等级越高，平整度就越重要，就需要采取行之有效的沉降处理措施。如果道路等级较低时，可先铺简易路面，等待沉降结束后，再铺正式路面用以节约资金。
2、道路形状。路堤设计高度和宽度是选择处理方法要考虑的关键因素。如果采用换填法，对于宽而低的路堤容易发生局部性破坏；反之，窄而高的路堤，下面易被换填。对于设计高度大而稳定有危险的路堤，压重法将受到限制采用。还有路堤越宽越高，地基产生的压力球的根部越深而引起深处粘土层的沉降。
3、道路所在地段。对于一般地段，剩余沉降即使大到一定的程度，只要沉降不大，路面基本上不会丧失平整度。但遇到与构造物相连的地段，剩余沉降将造成错台和路面形成对行等非常危险的情况发生。如果路基稳定性不够，桥台将受到大的土压力作用而引起侧向位移的事故发生。，公路施工。。所以，构造物邻接地段的处理措施显得非常重要。
(三)施工条件
不同的施工条件要选用的不同的处理方法，经济性也不一样。，公路施工。。，公路施工。。主要影响因素有工期、材料以及机械的作业条件等。，公路施工。。
(四)周围环境
1、施工对周围环境的影响，例如噪音、振动地基以及地下水变化和排出的泥水等等，在选择施工的方法时必须考虑进去。，公路施工。。
2、在地基特别软弱的情况下，附近地基经常发生大的沉降或隆起。这样，在路堤坡脚附近有民房或重要构造物时，应考虑控制剪切变形且减小总沉降量的方法为主要技术措施。
四、软土地基处理技术在公路施工中的应用
（一）高速软基处理方法
以某路基为例，该高速软土地基路段较多，软土地基应根据软土、淤泥的物理力学性质，埋层深度，路堤高度，材料条件，公路等级等因素分别采取以下处理措施。
1、淤泥层厚度较小的路段：土工格栅+ 山皮石+ 土工格栅+ 改良土的方法。
淤泥上有50~80cm 亚粘性土，具有一定的稳定性，且淤泥厚度在1~2 米之间，地面积水较易排除，因此采用土工格栅+ 山皮土+改良土的措施。由于地下水位高，该公路沿线的软土水稳性差，浸水时承载力很低，土工格栅和山皮土配合可以提高路基填料的水稳性，还可减弱地下水的毛细作用对路基产生不良影响。
2、地处盐池中，池中淤泥较厚，且水位较高路段：抛石挤淤+ 土工格栅+ 改良土。
淤泥厚在2~3 米之间，排水困难，也无法清淤，采用措施是抛石挤淤+ 土工格栅+ 改良土，同时加宽水面线以下的路堤宽度，这样处理可以提高路基的整体稳定性，并有效控制路基沉降。
（二）片石填筑
1、材料
片石抗压强度不应低于30Mpa，片石中部厚度不应小于15cm。
2、试验段
正式施工前，在现场选取200m 路段作为试验段先行施工，以检验施工方法及工艺流程、施工机械的配置组合、石料回填时机及厚度、碾压遍数等技术指标。施工完毕报监理批准后，再依照试验段经验展开大面积施工。
3、片石填筑的方法
（1）片石用自卸汽车运至施工地点。采用推土机推平，平地机精平，确保厚度和平整度，采用震动压路机和三轮压路机碾压，确保压实度。片石填宽要超出设计宽度30cm 以上，为下步工序做好准备。
（2）分层填筑时，按水平分层，先低后高，根据现场情况先中央后两侧式卸料，并用推土机推平，碾压层厚度控制在50cm。
（3）片石顶部在碾压时应采用碎石屑等细料进行找平然后以50T 以上（激振力+ 自重）的重型压路机进行碾压，至轮迹小于8mm为止，其上填筑路基土。片石弯沉检验待改良土第一步完成后进行。
（4）片石填筑后及时进行削坡。（改良土及石灰土填筑完毕后也及时削坡）
五、结论
软基处理技术在公路施工中比较常见，软基处理的方法也很多，软土地基的处理质量会直接影响到路基的基础承载力，是保证道路建成后安全及高效运营的关键。，公路施工。。我国的地基处理技术发展迅速，其主要表现在各种地基处理方法得到应用和普及。所以，对公路软土路基处理新技术的研究十分重要。
参考文献：
[1]李彰明.软土地基加固的理论、设计与施工[M].北京：中国电力出版社，2006
[2]黄兴安.市政工程质量通病防治手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2004
软土地基处理论文范文5
关键词：桩基，负摩阻力，桥梁工程
1.负摩阻力概述
一般情况下,施加于竖直桩上的垂直外荷载,将通过桩壁与土的相互作用传至桩周土和桩尖土上, 桩壁和桩周土的相对位移则会产生摩阻力。作用于桩侧的摩阻力的方向取决于桩和其周围地基土的相对位移情况。如果桩的沉降大于地基土的沉降时,地基土对桩侧表面就会产生向上作用的摩擦阻力,这个力对桩起支承作用,称为正表面摩阻力;反之,当地基土的沉降大于桩的沉降(包括桩身压缩及桩尖下沉)时,则桩侧土相对于桩向下移动,压缩的地基土对桩侧表面产生向下作用的摩擦阻力,这个力就称之为负摩阻力。桩基负摩阻力是桩周土产生相对于相应深度桩截面向下位移时作用于桩身的向下的力, 因而在桩身分布负摩阻力的所有情况中,一般存在中性点,即该深度桩土相对位移为零、桩身摩阻力为零,另有沿桩身全为负摩阻力的情况, 这种情况一般讲的是桩穿透湿陷性黄土层后随即落在几乎不压缩的持力层,如卵石和基岩等。
2.负摩阻力的产生
在桩周围的土层相对于桩侧作向下的位移时, 土产生于桩侧的摩阻力方向向下,称为负摩阻力,而正摩阻力正好相反,方向向上。负摩阻力产生的原因很多, 主要有大面积堆载使桩周土层压密固结下沉; 位于桩周的欠固结软粘土或新近填土在其自重作用下产生新的固结;自重湿陷性黄土浸水后产生湿陷;砂土液化后和冻土融化而发生下沉时也会对桩基产生负摩擦力;灵敏度较高的饱和粘性土,受打桩等施工扰动(振动、挤压、推移)影响,附加超静孔隙水压力增加,软土触变增强,后又产生新的固结下沉;在正常固结或轻微超固结的软粘土地区, 由于抽取地下水或深基坑开挖降水等原因引起地下水位全面降低,致使土的有效应力增加,同时产生大面积的地面沉降;大面积软土地区打入挤土桩,使原来地面雍高,桩土间土内总应力和孔隙水压力都普遍增高, 随后这部分桩间土的固结引起土相对于桩体的下沉等方面的原因。
3.负摩阻力的特性
土体在重力和附加应力的作用下发生沉降, 土体的沉降是随着时间的变化而增加并逐渐趋于稳定。桩体的沉降量与桩身的弹性压缩变形,以及桩尖处土体的沉降有关。一般来说,桩体下沉要比土体固结沉降快,桩体下沉趋于稳定的时间要比土体沉降稳定的时间短。因此,桩体在很短的时间内有一定的沉降量,这时土体的固结沉降发生很慢,随后桩体的下沉趋于稳定,但土体的沉降还在继续,当土体的沉降量大于桩体的下沉量时, 土体便对桩体有向下的作用力, 即负摩阻力产生。。最后,土体沉降稳定时,负摩阻力趋于稳定,中性点也趋于稳定。负摩阻力的发生发展的过程是桩与土的沉降相互协调的过程,当桩土相对沉降稳定时,也即负摩阻力稳定时,在桩顶处负摩阻力为零,随着桩深的增大,负摩阻力也逐渐增大,直到其最大值并开始减小,最后在中性点位置达到最小值零。对于摩擦型桩基, 当出现负摩阻力对基桩施加下拉荷载时随之引起沉降。桩基沉降土出现,土对桩的相对位移便减小,由于持力层压缩性较大,负摩阻力便降低,直至转化为零,因此一般情况下,对摩擦型桩基可近似视为中性点(理论中性点)以上侧阻力为零计算桩基承载力。对于端承型桩基,由于其桩端持力层较坚硬,受负摩阻力引起下拉荷载后不致产生沉降或沉降较小, 此时负摩阻力长期作用于桩身中性点以上侧表面。因此,应计算中性点以上负摩阻力形成的下拉荷载,并以下拉荷载作为外荷载的一部分验算其承载力。。
负摩阻力的大小受桩侧和桩底土层的强度、变形性质、应力历史,地面堆载的强度、面积,历时,地下水的降低幅度、面积、历时,桩的类型、尺寸、设置方法, 外界条件(堆载、降水、浸水等)变化与桩设置时间的先后关系等因素的影响,且具有时间效应。桩侧土与桩的粘着力和桩表面负摩阻力的大小取决于土的抗剪强度, 地基土的沉降速率越大,负摩阻力值亦越大。这是由于负摩阻力实质上是土的抗剪强度,而它是随剪切速率提高而增大的。同时,负摩阻力的发生和发展经历着一个缓慢的时间过程,这是由软土的固结沉降特性决定的。这一过程的长短取决于桩侧土固结完成的时间和桩身沉降完成的时间,固结土层越厚,渗透性越低,负摩阻力达到峰值所需时间越长。一般初期发展较快,而达稳定值却很慢,固结土层越厚,时间过程越长。当桩底持力层的强度越大时,负摩阻力越大;当桩周土体较松散或大面积堆载,降低水位等时,负摩阻力要比没有这些影响因素作用时大;当桩侧的表面积较大时,负摩阻力也大;当群桩较密时,负摩阻力也大。
4.负摩阻力的防治措施
负摩阻力产生于施工阶段和使用阶段, 所以负摩阻力的防治应分别在这两个阶段进行。施工阶段负摩阻力的防治尤其关键,这个阶段能有效的防止负摩阻力的产生, 最大限度的减少负摩阻力对基础的危害。在现场施工中常采取以下措施以避免和减少施工过程中可能出现的负摩阻力。
(1)场地平整形成较厚的回填土,回填土的固结将对桩产生负摩阻力,应对回填土进行压密,密实度可按建筑物荷载而定;
(2)桥梁桩基影响范围内存在欠固结的软弱压缩土层时,可采用换土或打砂桩等方法进行地基处理, 避免地面堆载引起压缩土层下沉量大于桩身的下沉量而产生负摩阻力;
(3)大面积地面堆载的场地,增设保护桩以减少桩周土层重固结产生的负摩阻力;
(4)对有大量地表水向下渗流和场地地下水大量抽降,且又采用桩基础的建筑物, 其地面应设置良好的排水设施以及采取有效措施处理抽水后形成的土层下沉(如增加支承桩);
(5)确定桩存在负摩阻力后,应通过计算取得负摩阻力值,利用正、负摩阻力的极限平衡条件,采取适当的措施,如加长桩尖进入持力层的厚度,增大正阻擦力以抵消桩的负摩阻力;
(6)计算出桩的中性点,在中性点上段涂刷强而耐久的防护涂料,减少桩的负摩阻力。
5.结语
负摩阻力问题从被人们认识提出到今天, 仍然是工程界的一大热点难题。。虽然己经创造了防治和克服负摩阻力的方法,但是对其研究及计算都停留在经验上,一些理论因为过于繁琐、复杂在实际应用时往往产生不便, 所以对负摩阻力的研究仍然需要本专业人员的进一步努力。
【参考文献】
[1]肖宏彬.竖向荷载作用下大直径桩的荷载传递理论及应用研究.中南大学博士论文.长沙:中南大学,2005.
[2]夏力农,王星华.承受竖向荷载桩基的负摩阻力特性研究.矿冶工程,2005,(4).
[3]袁灯平等.软土地基桩侧负摩阻力研究进展初探.土木工程学报,2006,(2).
[4]夏力农,王星华.桩体材料弹性模量对桩基负摩阻力特性的影响.防灾减灾工程学报,2006,(4).
软土地基处理论文范文6
【关键词】软基沉降预测，双曲线法，最终沉降量
中图分类号：TU471文献标识码： A
一、引言
软土地基的沉降具有如下特点：沉降变形大、不均匀沉降大、压缩固结时间较长，受地质和气候影响较为显著，地基的稳定性将对建设工程后期的沉降及安全使用产生较大影响。在地基的设计、加固处理、监测过程中，最终沉降量能够衡量软土地基的加固处理效果，地基的最终沉降量计算是一项较为重要的部分。从太沙基提出一维固结理论至今，沉降预测有了较大的发展，但由于软土的低渗透、高压缩以及固结时间长等特性，软土的沉降预测仍有难度。研究软土的沉降特点，监测和采集整个地基的沉降数据，并根据实测资料对最终沉降量进行合理的预测，对工程建设和保证工程质量都具有重要的意义。
二、沉降预测方法概况
目前，沉降预测方法大致可分为两类。第一类是根据太沙基的一维固结理论得出的理论公式法，第二类是结合土体本构模型运用比奥固结理论建立的数值分析方法，这两类计算方法在计算过程中都引入了不同的前提假设条件，而且计算过程中所涉及的一些土工参数主要是通过室内土工实验取得的，实验取样及实验过程中不可避免的会有误差存在，计算求得的沉降量与实际沉降量有一定的偏差。在这种情况下，第三类方法更具有一定的优势。这类计算方法主要是根据现场的实测沉降与时间的关系资料来估算最终沉降量。比如线性回归法、灰色模型预测法、神经网络法、曲线拟合法等。本文主要结合工程实例及现场实测数据，采用双曲线法对软基沉降进行计算分析。
三、工程实例
某工程位于我国南部沿海地区，珠江三角洲河流冲积平原地貌，厂区大面积为鱼塘，淤泥及淤泥质土层深厚，一般软土层厚度在15~25m，属高压缩性土，软弱场地土层承载力标准值fak≤120kPa，未经处理不能直接用作建（构）筑物基础的持力层。综合考虑工程情况和场地岩土工程条件，建议对上部软土层进行加固处理，以消除其不利影响。软基处理方法真空联合堆载预压法。以1号现场沉降观测点为例，2013年10月18日堆载开始至2014年3月16日堆载结束，实测数据如图1所示（图中所示沉降不包含2013年10月18日之前加固处理准备阶段沉降）：
图1-荷载与沉降随时间变化曲线
2014年1月6号堆载施工结束，被加固软土地基处于恒载状态，现场沉降观测根据监测方案要求恒载后为每3天测量一次，实际监测过程中，由于各种各样的原因，并不能达到方案要求，若要形成计算所需等时间间隔的各时刻沉降值，使沉降随时间变化曲线尽量平滑，成为规律性较好的曲线，须对实测沉降值进行多项式拟合，然后制成表格。恒载后每一天的推算拟合后沉降值，推算结果见表1。
表1-实测沉降值多项式拟合后推算沉降值
日期 拟合后沉降 日期 拟合后沉降 日期 拟合后沉降
1月6日 1680 2月5日 1893 3月7日 2038
1月7日 1688 2月6日 1899 3月8日 2042
1月8日 1696 2月7日 1905 3月9日 2045
1月9日 1704 2月8日 1910 3月10日 2049
1月10日 1712 2月9日 1916 3月11日 2052
1月11日 1720 2月10日 1922 3月12日 2056
1月12日 1728 2月11日 1927 3月13日 2059
1月13日 1736 2月12日 1933 3月14日 2062
1月14日 1743 2月13日 1938 3月15日 2065
1月15日 1751 2月14日 1944 3月16日 2069
1月16日 1758 2月15日 1949 2月25日 1997
1月17日 1766 2月16日 1954 2月26日 2002
1月18日 1773 2月17日 1959 2月27日 2006
1月19日 1781 2月18日 1964 2月28日 2010
1月20日 1788 2月19日 1969 3月1日 2014
1月21日 1795 2月20日 1974 3月2日 2019
1月22日 1802 2月21日 1979 3月3日 2023
1月23日 1809 2月22日 1983 3月4日 2027
1月24日 1816 2月23日 1988 3月5日 2030
1月25日 1823 2月24日 1993 3月6日 2034
1月26日 1830 2月25日 1997 3月7日 2038
1月27日 1836 2月26日 2002 3月8日 2042
1月28日 1843 2月27日 2006 3月9日 2045
1月29日 1849 2月28日 2010 3月10日 2049
1月30日 1856 3月1日 2014 3月11日 2052
1月31日 1862 3月2日 2019 3月12日 2056
2月1日 1868 3月3日 2023 3月13日 2059
2月2日 1875 3月4日 2027 3月14日 2062
2月3日 1881 3月5日 2030 3月15日 2065
2月4日 1887 3月6日 2034 3月16日 2069
四、双曲线法计算最终沉降量
双曲线法是一种根据经验的曲线计算方法，根据实测沉降曲线的实际形态近似于一条双曲线，所以采用双曲线来计算后，通过曲线外延来推得未知某时刻的沉降量或最终沉降量。其基本公式为：
（1.1）
式中：、―分别为拟合计算起始参考点的沉降量与观测时间；
、t―分别为拟合曲线上任意点的沉降量和所对应的时间；
、―根据实测值求出的参数。
将（1）式变为：
（1.2）
对于次观测资料…，得到以和的方程，将（2）式变化为：
（1.3）
其中：―各时刻与初始时刻之差与各时刻沉降差的比值；
―各时刻与初始时刻之差。
通过最小二乘法曲线拟合，得到一条近似的直线，直线斜率为β值，截距为α值。如推算某一时刻的沉降量，可使直线延长至预测时间点，其沉降量由公式可由式（1.2）求得：
（1.4）
其中：―时刻推算的沉降量；
―拟合计算起始参考点的沉降量。
当t时，对式（1.4）取极限，可得到推算最终沉降量的公式：
（1.5）
计算过程如下：
（1）确定线性拟合计算起始时间点和起始点沉降量，应尽量选取恒载后稳定阶段的沉降数据。计算起始时间取恒载后1月6日，即拟合计算起始参考点的实测沉降量为1680mm。
（2）确定时间间隔，求取参数和。时间间隔选为3天，所对应等时间间隔沉降从平滑处理后的表1中选取，计算至3月16日，通过最小二乘法对实测曲线进行拟合，监测数据处理见表2。
表2-实测沉降数据及拟合结果
日期 拟合后沉降
1月6日 1680 0 0 /
1月9日 1704 24 3 0.1226
1月12日 1728 48 6 0.1244
1月15日 1751 71 9 0.1263
1月19日 1781 101 13 0.1288
1月21日 1795 115 15 0.1301
1月24日 1816 136 18 0.1321
1月29日 1849 170 23 0.1355
2月7日 1905 225 32 0.1422
2月11日 1927 248 36 0.1453
2月14日 1944 264 39 0.1478
2月17日 1959 279 42 0.1503
2月20日 1974 294 45 0.1529
2月23日 1988 308 48 0.1556
2月26日 2002 322 51 0.1584
3月1日 2014 335 54 0.1613
3月4日 2027 347 57 0.1643
3月7日 2038 358 60 0.1674
3月10日 2049 369 63 0.1706
3月13日 2059 379 66 0.1740
3月16日 2069 389 69 0.1774
图1-线性拟合趋势图
拟合后得到如1图所示的一条近似直线，直线表达式为：
其中β值，即直线斜率近似为0.0008，截距α为0.1165，线性相关系数为0.9924，说明线性拟合程度较好。
（3）任意时刻沉降量计算。则任意时刻的沉降量推测双曲线方程为：
下图为实测沉降与双曲线预测沉降对比：
图2―实测沉降与预测沉降对比图
从土中可以看出预测沉降和实测沉降变化趋势基本一致，说明用双曲线模型预测沉降是合理的。
（4）最终沉降量、残余沉降量及固结度计算。则最终沉降量由式（1.5）可得：
（mm）
则残余沉降量为：
（mm）
该点固结度为：
式中2071为3月16日实测沉降值，即真空卸载前一天实测沉降值。
五、结论
根据现场实测沉降数据双曲线法能够预测任意时刻的沉降以及最终沉降量，并且与实测数据较为吻合。从实测沉降曲线可以看出恒载前期曲线波动较大，建议计算过程中尽量选取恒载作用下沉降数据，剔除误差较大的实测数据，尽可能提高计算精度，采用相关系数来判断线性拟合程度
双曲线沉降预测计算方法是以现场实测沉降数据为基础，并结合沉降随时间的变化曲线、沉降量的变化趋势以及被加固区域的工程地质情况，对软土体的最终沉降进行预测，预测效果较好，计算误差较小，能够较为准确的预测土体的最终沉降量。在上述计算过程中，基本上没有涉及到土体的各项物理和力学性质参数，能够适用于各种工程地质条件，计算过程简单快捷，广泛应用于实际工程的最终沉降预测。
参考文献
[1]孙昊月，堆载预压法处理软土地基沉降量预测研究，[D].吉林大学博士学位论文，2010.
