軟土路基處理論文(摘要+方法+施工技術(shù)+參考文獻(xiàn))論文

1、軟土路基處理論文(摘要+方法+施工技術(shù)+參考文獻(xiàn))-論文軟土路基處理論文(摘要+方法+施工技術(shù)+參考文獻(xiàn))目 錄中文摘要外文摘要前言 11 軟土地基路段的主要處理方法211 碎石樁作用原理212 水泥粉噴樁作用原理52 軟土地基處理方法設(shè)計(jì)821 碎石樁的設(shè)計(jì)822 粉噴樁的設(shè)計(jì)93 軟土地基處理施工技術(shù)1131 碎石樁施工1132 粉噴樁施工124 軟基處理方法的比較1441 適用條件及范圍1442 處理效果1443 施工特點(diǎn)比較155 結(jié)論15致謝 16參考文獻(xiàn) 17摘 要隨著公路建設(shè)的快速發(fā)展，全國各地結(jié)合軟土路基工程的設(shè)計(jì)與施工越來越廣泛，通過大量的試驗(yàn)研究與理論分析，已取得較豐富的實(shí)

2、踐經(jīng)驗(yàn)。軟土地基處理的方式多種多樣，各有各的優(yōu)缺點(diǎn)及其局限性，公路對路基沉降的要求很高，路基失穩(wěn)或過量沉降等現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生，如何選擇正確的地基處理方式直接關(guān)系到工程質(zhì)量、投資和進(jìn)度。本文主要介紹了地質(zhì)條件較特殊地段軟土地基處理常用的兩種方法，即碎石樁和粉噴樁法。本文對這兩種方法的基本理論、具體的設(shè)計(jì)和施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)的比較分析，并從適用范圍、處理效果和施工角度等方面比較其優(yōu)缺點(diǎn)、適用性。通過本文得出不同的軟土地基可采用不同的處理方法，依據(jù)各種軟土地基處理方法的原理，并根據(jù)土質(zhì)類型、地基條件、道路條件、施工條件和建設(shè)費(fèi)用合理選擇恰當(dāng)方法，來獲得最佳的處理效果。關(guān)鍵詞： 軟土地基；處理方法；比

3、較分析；施工技術(shù)abstractwith highway construction and rapid development in all parts of the country with soft soil subgrade the design and construction of more and more extensive, through a lot of experiments and theoretical analysis has been made more abundant practical experience. soft ground settlement f

4、requent phenomenon, how to choose the correct foundation approach is directly related to the quality of the project, investment and progress. this paper introduced the special geological conditions than soft ground handling lots of two commonly used methods, and that the gravel pile djm law. in this

5、 paper, these two methods are the basic theory, the specific design and construction techniques for the detailed comparative analysis from the scope of treatment effect and construction perspective aspects of its advantages and disadvantages, applicability. through this paper, a different soft groun

6、d using different ways of handling it, soft ground based on various methods of treatment principles, and in accordance with the soil type, ground conditions, road conditions, construction costs for building and the appropriate way to a reasonable choice to receive the best treatment effect. key word

7、s : soft ground; processing methods; comparative analysis; construction technology1295軟土路基處理論文(摘要+方法+施工技術(shù)+參考文獻(xiàn))前言從廣義上說，軟土是指強(qiáng)度低、壓縮性高的軟弱土層，可將其分為軟粘性土、淤泥質(zhì)土、淤泥、泥炭質(zhì)土和泥炭5種類型。在軟土地基上修筑路基若不加處理,往往會發(fā)生路基失穩(wěn)或過量沉降,導(dǎo)致公路破壞或不能正常使用.我國幅員遼闊，地質(zhì)情況復(fù)雜多變，軟土在我國濱海平原、河口三角洲、湖盆地周圍及山澗谷地均有廣泛分布，其主要工程特性為：天然含水量高、空隙比大、透水性差、壓縮性高、靈敏度高、抗剪度

8、低、流變性顯著。因而軟土地基的工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)一直為工程界關(guān)注。而軟基處理得好壞，直接影響到路基的穩(wěn)定性、整體工程的營運(yùn)質(zhì)量及工程的經(jīng)濟(jì)性。當(dāng)路基經(jīng)穩(wěn)定驗(yàn)算或沉降計(jì)算不能滿足設(shè)計(jì)要求時,就必須對軟土地基進(jìn)行加固處理。道路軟基處理盡可能早期進(jìn)行，有充分的間隔時間使軟基達(dá)到沉降穩(wěn)定后方可進(jìn)行填土施工。實(shí)習(xí)所在特殊地段軟土地基的處理方法主要采用了碎石樁、粉噴樁兩種方式。本文的主要工作：1）主要對地質(zhì)條件差路段的路基處理方法進(jìn)行分析比較，總結(jié)選用的軟基處理方法的適用性。2）介紹所選用兩種軟基處理方法的施工技術(shù)要點(diǎn)。1 軟土地基路段的主要處理方法11 碎石樁作用原理碎石樁是砂石樁的一種，砂石樁法是指利

9、用振動或沖擊方式，在軟弱地基中成孔后，填入砂、礫石、卵石、碎石等材料并將其壓入土中，形成較大直徑的密實(shí)砂石樁的地基處理方法。對不同土質(zhì)的地基土，砂石樁的作用原理也不盡相同。111 在松散砂土和粉土地基中的作用1）擠密作用砂土和粉土屬于單粒結(jié)構(gòu)，其組成單元為松散粒狀體，滲透系數(shù)大，一般大于10-4cm/s。單粒結(jié)構(gòu)總處于松散至緊密狀態(tài)。在松散狀態(tài)時，顆粒的排列位置是很不穩(wěn)定的，在動力和靜力的作用下會重新進(jìn)行排列，趨于較穩(wěn)定的狀態(tài)。即使顆粒的排列接近較穩(wěn)定的密實(shí)狀磁性，在動力和靜力作用下也將發(fā)生位移，改變其原來的排列位置。松散砂土在振動和作用下，其體積縮小可達(dá)成20%。無論采用錘擊法還是振動法在砂

10、土和粉土中沉入樁管時，對其周圍都產(chǎn)生很大的橫向擠壓力，樁管將地基中等于樁管體積的砂擠向樁管周圍的土層，使其孔隙比減小，密度增加,此即砂石樁法的擠密作用。試驗(yàn)表明，振動沉管時，當(dāng)樁尖超過檢測點(diǎn)（壓力盒）埋深0.01.0m時，樁管的側(cè)向水平擠壓力最大，成樁完成停止振動后，壓力減為最大值的1/3左右，停止24小時則回至零；而拔管與反插進(jìn)的側(cè)向壓力值都低于沉管時的最大值。根據(jù)圓柱形孔洞擴(kuò)張理論，在土中沉管（或沉樁）時，樁管周圍的土因受到擠壓，擾動而發(fā)生變形和重塑，形成四個變形區(qū)域：緊貼于樁管表面的壓實(shí)土膜；樁管側(cè)塑性變形區(qū)和樁端塑性變形區(qū)；彈性變形區(qū)；未受影響區(qū)。緊貼于樁管上的土膜，由于擠壓，結(jié)構(gòu)遭到

11、完全破壞，牢固地粘貼在樁管表面隨樁管同時移動。施工拔管時此層膜有時被樁管帶出地面。樁管周圍塑性變形區(qū)，由于受到擠壓應(yīng)力和孔隙水壓力的共同作用，其強(qiáng)度顯著降低。從樁管表面到塑性變形區(qū)和彈性變形區(qū)在擠壓應(yīng)力作用下，土體受到不同程度的壓密。受到嚴(yán)重?cái)_動的塑性變形區(qū)的土強(qiáng)度會隨休止期的增長而漸漸恢復(fù)，砂石樁成樁后，隨著超孔隙水壓的水散，應(yīng)力的調(diào)整將加速其強(qiáng)度的恢復(fù)。2）振實(shí)作用沉管特別是采用垂直振動的激振力沉管時，樁管四周的土堆受到擠壓，同時，樁管的振動能量以波的形式在土體中傳播，引起樁四周土體的振動，在擠壓和振動作用下，土的結(jié)構(gòu)逐漸破壞，孔隙水壓力逐漸增大。由于土結(jié)構(gòu)的破壞，土顆粒重新排列，向具較低

12、勢能的位置移動，從而使土由較松散狀態(tài)變?yōu)槊軐?shí)狀態(tài)。隨著孔隙水壓力的進(jìn)一步增大，達(dá)到大于主應(yīng)力數(shù)值時，土體開始液化成流體狀態(tài)，流體狀態(tài)的土變密實(shí)的可能性較小，如果有排水通道（砂石樁），土體中的水此時就沿著排泄通道排出地面。施工中可見噴水冒砂現(xiàn) 程中，一般形成以樁管為中心的“沉降漏斗”，直徑達(dá)69d(d 為樁直徑)，并形成多條環(huán)狀裂隙，上口寬度達(dá)2.5cm以上。一般情況下，整個場地加固處理完成后，場地面平均沉降量在0.000.50m范圍內(nèi)，個別達(dá)到0.60m以上。工程實(shí)測結(jié)果表明：砂土受振動荷載作用后，土體的振動和速度與振中距是指數(shù)函數(shù)關(guān)系衰減。水平方向的加速度略大于垂直方向的，距樁管1m范圍內(nèi)較

13、大。觀測時還發(fā)現(xiàn)，加速度的最大值發(fā)生在樁管下沉深度與加速度傳感器埋深相同的時候，以后則逐漸減小，拔管與反插時的加速度均遠(yuǎn)小于成孔時的值，約為其值 。這主要是由于沉管時，樁尖端部位要克服砂土的天然結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，擠密和擠開土，故需要較大的能量，（振動加速度）而拔管和反插時，振動介質(zhì)為擾動的砂土或砂石，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較低，抗剪強(qiáng)度較小，所需要的加速度也小。振密作用的大小不僅與砂土的性質(zhì)，如起始密度、濕度、顆粒大小、應(yīng)力狀態(tài)有關(guān)，還與振動成樁機(jī)械的性能，如振動力、振動頻率、振動持續(xù)時間等有關(guān)。例如，砂土的起始密度越低，抗剪強(qiáng)度越小，破壞其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度所需要的能量就少，因此，振密作用影響范圍越大，振密作用越顯著。3）

14、抗液化作用在地震作用或振動作用下，飽和砂土和粉土的結(jié)構(gòu)受到破壞，土中的孔隙水壓力升高，從而使土的抗剪強(qiáng)度降低。當(dāng)土的抗剪強(qiáng)度完全喪失，或者土的抗剪強(qiáng)度降低，使土不再能抵抗它原來所能安全承受的作用剪應(yīng)力時，土體就會發(fā)生液化流動破壞。此即砂土或粉土地基的振動液化破壞。由于砂土，粉土本身的特性，這種破壞宏觀上表現(xiàn)為土體噴水冒砂，土體長距離的措施，土體中建筑物上浮和地表建筑特的下陷等現(xiàn)象。砂石樁法形成的復(fù)合地基，其抗液化作用主要有兩個方面：軟土路基處理論文(摘要+方法+施工技術(shù)+參考文獻(xiàn))樁間可液化土層受到擠密和振密作用。土層的密實(shí)度增加，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度提高，表現(xiàn)在土層標(biāo)貫擊數(shù)的增加，從而提高土層本身的抗液

15、化能力。砂石樁的排水通道作用。砂石樁為良好的排水通道，可以加速擠壓和振動作用產(chǎn)生的超孔隙水壓力的消散，降低孔隙水壓力上升的幅度，因而提高樁間土的抗液化能力。加固后樁間土的超孔隙水壓力較加固區(qū)外天然土的孔隙水壓力要小得多，因此砂石樁體能有效地消散振動引起的超孔隙水壓力，提高樁間土的抗液化能力。室內(nèi)和現(xiàn)場試驗(yàn)都表明，當(dāng)?shù)鼗翆又杏信潘w時，相應(yīng)于某一振動加速度的抗液化臨界相對密度有很大降低，有研究認(rèn)為：當(dāng)均質(zhì)砂基同樣在250gal的振動加速度作用下，如果沒有排水樁，相對密度必須超過0.66才不發(fā)生液化；如果有排水樁，此值可降為0.46。砂土的液化特性不僅與相對密度和排水體有關(guān)，還與砂土的振動應(yīng)變史

16、有關(guān)。國內(nèi)外大量的不排水循環(huán)應(yīng)力試驗(yàn)結(jié)果表明，預(yù)先受過適度水羨的循環(huán)應(yīng)力即預(yù)振的試樣，將具有較大的抗液化強(qiáng)度。例如，歷史上經(jīng)過多次地震的天然原狀土樣，比同樣密度的濕擊法制備的重塑砂樣的抗液化強(qiáng)度高45%，比干擊法制備的重塑砂樣高65%112%。通過實(shí)驗(yàn)室大型振動臺對相對密度為54%的砂樣進(jìn)行試驗(yàn)得知，經(jīng)過5次模擬小地震影響后，其相對密度僅增至54.7%；但引起初始液化所需的應(yīng)力循環(huán)周數(shù)卻分別增加到810倍，抗液化強(qiáng)度提高到相當(dāng)于相對密度為80%時的值，即增大了近50%。由于振動成樁過程中，樁間土受到了多次預(yù)振作用，因此使地基土的抗液化能力得到提高。112 在粘性土地基中作用粘性土結(jié)構(gòu)為峰窩狀或

17、絮狀結(jié)構(gòu)，顆粒之間的分子吸引力較強(qiáng)，孔隙很大，滲透系數(shù)很小，一般小于10-4cm/s。對于非飽和粘性土地基，由于沉管成樁過程中的擠壓和振動等強(qiáng)烈的擾動，粘粒之間的結(jié)全力以及粘粒、離子、水分子所組成的平衡體系受到破壞，孔隙水壓力急劇升高，土的強(qiáng)度降低，壓縮性增大。在砂石樁施工結(jié)束以后，在上覆土壓力作用下，通過砂石樁的良好的排水作用，樁間粘性土發(fā)生排水固結(jié)，同時由于粘性、水分子、離子之間重新形成新的穩(wěn)定平衡體系，使土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度得以恢復(fù)。因此，從砂石樁和土組成復(fù)合地基角度來看，砂石樁外飽和軟弱粘性土地基，主要有兩個作用：1）置換作用砂石樁在軟弱粘性土中成樁以后，就形成了一定樁徑、樁長和間距的樁與樁間

18、土共同組成復(fù)合地基，由密實(shí)的砂石樁樁體取代了與樁體體積相同的軟弱土，因?yàn)樯笆镜氐膹?qiáng)度和抗變形性能等均優(yōu)于其周圍的土，所以形成的復(fù)合地基的承載力比原來天然地基的承載力大，沉降量也比天然地基小，從而提高了地基的整體穩(wěn)定性和抗破壞的能力。在外來荷載作用下，由于復(fù)合地基中樁體的變形模量和強(qiáng)度較大，基礎(chǔ)傳給地基的附加應(yīng)力會隨著樁和樁間土發(fā)生等量的變形而逐漸集中到樁體上，使樁承擔(dān)較大部分的應(yīng)力，而土所負(fù)擔(dān)的應(yīng)力則相對減少。其結(jié)果，與天然地基相比，復(fù)合地基的承載力得到了提高沉降量也有所減少。由于砂石樁樁體材料較松散，要依賴樁間土的側(cè)向約束力使樁傳遞垂直荷載，樁體的模量較低，當(dāng)樁長超過一定限度如1.52.0

19、倍基礎(chǔ)寬度時，即使樁下端接觸相對硬層，應(yīng)力向樁集中程度并不比樁下端不接觸相對硬層時大，樁的端承作用也很小，承載力提高不大。復(fù)合地基與天然地基相比，地基承載力增大率與沉降量的減小率均和置換率成正比關(guān)系。置換率很大時，復(fù)合地基的作用主要起墊層的應(yīng)力擴(kuò)散和均布作用。從而提高地基承載力，減小沉降量。成樁過程中，由于振動和側(cè)向擠壓力作用，對飽和的軟粘土，特別是靈敏度高的淤泥或淤泥質(zhì)粘土產(chǎn)生劇烈的擾動，發(fā)生觸變。如上覆硬土層較薄，側(cè)形成砂石樁后，會使地面隆起。而且由于樁間土的側(cè)限作用較小，使樁體砂石不易密實(shí)。對此種地基應(yīng)在施工工藝和施工設(shè)備上做些調(diào)整，例如采用較大直徑的樁管，不宜用擴(kuò)大直徑的樁頭，以減小擾

20、動。采用隔行跳打施工順序，在先打過的樁間插打，從而增大樁間土的約束力，以利于成樁和孔隙水壓力消散；砂石料用含水量較小的干料等等，仍然可以取得較好的效果。有的研究者認(rèn)為，當(dāng)粘性土的不排水抗剪強(qiáng)度cu15kpa時，由于樁間土的強(qiáng)度不能平衡砂石料的擠人力，砂石料較松散的狀態(tài)擠入并散布在周圍的土中，從而不能開成樁和土共同發(fā)揮作用的復(fù)合地基，這時開成的地基為類似砂石墊層的人工地基。因此，建議cu值不小于20kpa作為粘性土形成復(fù)合地基的控制條件。2）排水作用水是影響粘性土性質(zhì)的主要因素之一，粘性土地基性質(zhì)的改善很大程度上取決于含水量的減小。因此，在飽和粘性土地基中，砂石樁體的排水通道作用是砂石樁法處理飽

21、和軟弱粘性土地基的確良主要作用之一，比之在砂土地基中的排水作用顯著。由于砂石樁縮短了排水距離，從而可以加快地基的固結(jié)沉降速率。12 水泥粉噴樁作用原理水泥粉噴樁是深層攪拌法的一種方法，通過專用的粉體攪拌機(jī)械，用壓縮空氣將水泥粉均勻地噴入所需加固的軟土地基中，憑借鉆頭翼片的旋轉(zhuǎn)使水泥粉和軟土充分混合，產(chǎn)生一系列物理化學(xué)反應(yīng)，形成水泥土攪拌樁。水泥加固土的物理化學(xué)反應(yīng)過程與混凝土的硬化機(jī)理不同，混凝土的硬化主要是在粗填充料（比表面不大、活性很弱的介質(zhì)）中進(jìn)行水解和水化作用，所以凝結(jié)速度較快。而在水泥加固土中，由于水泥摻量很?。▋H占被加固土的7%20%），水泥的水解和水化反應(yīng)完全是在具有一定活性的介

22、質(zhì)土的圍繞下進(jìn)行，所以水泥加固土的強(qiáng)度增長過程比混凝土較為緩慢。121 水泥的水解和水化反應(yīng)普通硅酸鹽水泥主要是氧化鈣、二氧化硅、三氧化二鋁、三氧化二鐵及三氧化硫等組成，由這些不同的氧化物分別組成了不同的水泥礦物：硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣、鐵鋁酸四鈣、硫酸鈣等。用水泥加固軟土?xí)r，水泥顆粒表面的礦物很快與軟土中的水發(fā)生水解和水化反應(yīng)，生成氫氧化鈣、水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣及水化鐵酸鈣等化合物。各自的作用如下：1）硅酸三鈣（3caosio2）：在水泥中含量最高（約占全重的50%左右），是決定強(qiáng)度的主要因素。2）硅酸二鈣（2caosio2）：在水泥中含量較高（占25%左右），它主要產(chǎn)生后期強(qiáng)度。3

23、）鋁酸三鈣（3caoal2o3）：占水泥重量的10%，水化速度最快，促進(jìn)早凝。4）鐵鋁酸四鈣（4caoal2o3fe2o3）：占水泥重量的10%左右，能促進(jìn)早期強(qiáng)度。5）硫酸鈣（caso4）：雖然在水泥中的含量僅占3%，但它與鋁酸三鈣一起與水發(fā)生反應(yīng)，生成一種被稱為“水泥桿菌”的化合物。所生成的氫氧化鈣、水化硅酸鈣能迅速溶于水中，使水泥顆粒表面重新暴露出來，再與水發(fā)生反應(yīng)，這樣周圍的水溶液就逐漸達(dá)到飽和。當(dāng)溶液達(dá)到飽和后，水分子雖繼續(xù)深入顆粒內(nèi)部，但新生成物已不能再溶解，只能以細(xì)分散狀態(tài)的膠體析出，懸浮于溶液中，形成膠體。根據(jù)電子顯微鏡觀察，水泥桿菌最初以針狀結(jié)晶的形式在比較短的時間里析出，其

24、生成量隨著水泥摻入量的多寡和齡期的長短而異。由x射線衍射分析可知，這種反應(yīng)迅速，反應(yīng)結(jié)果把大量的自由水以結(jié)晶水的形式固定下來，這對于高含水量的軟粘土的強(qiáng)度增長有特殊意義，使土中自由水的減少量約為水泥桿菌生成重量的46%。當(dāng)然，硫酸鈣的摻量不能過多，否則這種由32個水分子固化形成的水泥桿菌針狀結(jié)晶會使水泥土發(fā)生膨脹而遭致破壞。所以使用得合適，在深層攪拌法這樣一種特定的條件下可利用這種膨脹勢來增軟土路基處理論文(摘要+方法+施工技術(shù)+參考文獻(xiàn))加地基加固效果。122 土顆粒與水泥水化物的作用當(dāng)水泥的各種水化物生成后，有的自身繼續(xù)硬化，形成水泥石骨架；有的則與周圍具有一定活性的粘土顆粒發(fā)生反應(yīng)。1）

25、離子交換和團(tuán)粒化作用。粘土和水結(jié)合時就表現(xiàn)出一種膠體特征，如土中含量最多的二氧化硅遇水后，形成硅酸膠體微粒，其表面帶有鈉離子na+或鉀離子k+，它們能和水泥水化生成的氫氧化鈣中鈣離子ca+進(jìn)行當(dāng)量吸附交換，使較小的土顆粒形成較大的土團(tuán)粒，從而使土體強(qiáng)度提高。水泥水化生成的凝膠粒子的比表 鋁的一部分或大部分與鈣離子進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，逐漸生成不溶于水的穩(wěn)定結(jié)晶化合物，增大了水泥土的強(qiáng)度。從掃描電子顯微鏡觀察中可見，拌入水泥7天時，土顆粒周圍充滿了水泥凝膠體，并有少量水泥水化物結(jié)晶的萌芽。一個月后水泥土中生成大量纖維狀結(jié)晶，并不斷延伸充填到顆粒間的孔隙中，形成網(wǎng)狀構(gòu)造。到五個月時，纖維狀結(jié)晶輻射向外伸展

26、，產(chǎn)生分叉，并相互連接形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，水泥的形狀和土顆粒的形狀已不能分辨出來。3）碳酸化作用。水泥水化物中游離的氫氧化鈣能吸收水中和空氣中的二氧化碳，發(fā)生碳酸化反應(yīng)，生成不溶于水的碳酸鈣，這種反應(yīng)也能使水泥土增加強(qiáng)度，但增長的速度較慢，幅度也較小。從水泥土的加固機(jī)理分析，由于攪拌機(jī)械的切削攪拌作用，實(shí)際上不可避免地會留下一些未被粉碎的大小土團(tuán)。在拌入水泥后將出現(xiàn)水泥漿包裹土團(tuán)的現(xiàn)象，而土團(tuán)間的大孔隙基本上已被水泥顆粒填滿，所以，加固后的水泥土中形成一些水泥較多的微區(qū)，而在大小土團(tuán)內(nèi)部則沒有水泥。只有經(jīng)過較長的時間，土團(tuán)內(nèi)的土顆粒在水泥水解產(chǎn)物滲透作用下，才逐漸改變其性質(zhì)。因此在水泥土中不可避

27、免地產(chǎn)生強(qiáng)度較大和水穩(wěn)性較好的水泥石區(qū)和強(qiáng)度較低的土塊區(qū)。兩者在空間相互交替，從而形成一種獨(dú)特的水泥土結(jié)構(gòu)?？梢?，攪拌越充分，土塊被粉碎得越小，水泥分布到土中越均勻，則水泥土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的離散性越小，其宏觀的總體強(qiáng)度也最高。2 軟土地基處理方法設(shè)計(jì)21 碎石樁的設(shè)計(jì)211 砂石料砂石料可使用礫砂、粗砂、中砂、圓砂、角礫、卵石、碎石等，這些材料可單獨(dú)使用一種，也可以粗細(xì)粒料以一竅不通的比例配合使用，改善級配，提高樁體的密實(shí)度，特別是在對砂石樁側(cè)限作用較小的軟弱粘性土中，可以使用含有棱角狀碎石的混合料，以增大樁體材料的內(nèi)摩擦角。212 直徑砂石樁的直徑取決于施工設(shè)備的能力，處理的目的和地基土類型等因素

28、。對飽和粘性土地基應(yīng)采用較大的直徑。目前，國內(nèi)實(shí)際采用的直徑為300600mm，國外實(shí)際采用的直徑，在陸上為600800mm，在海上為8001000mm，最大這2000mm。213 樁長樁的長度主要取決于需加固處理的軟土層的厚度，根據(jù)建筑物對地基的強(qiáng)度和變形條件等的設(shè)計(jì)要求以及地質(zhì)條件而定，砂土地基還應(yīng)考慮抗液化的要求。當(dāng)?shù)鼗兴绍浲翆雍穸炔淮髸r，樁的長度根據(jù)松軟土層厚度確定，砂石樁應(yīng)穿透松軟土層至較好土層。當(dāng)?shù)鼗兴绍浲翆雍穸容^大時，對于按穩(wěn)定性控制的建筑物來說，樁的長度應(yīng)不小于最危險滑動面的深度，其長度可以通過復(fù)合地基的滑動計(jì)算來確定；對于按沉降變形控制的建筑物，樁的長度應(yīng)滿足復(fù)合地基的沉

29、降量不超過建筑物的容許沉降量的要求，也應(yīng)通過復(fù)合地基的沉降計(jì)算確定。對于可液化地基，當(dāng)液化層較薄或上部建筑換要求全部消除地基液化沉陷變形時，樁的長度應(yīng)穿透液化層，達(dá)到液化深度的下界，且處理后土層的標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)的實(shí)測值大于相應(yīng)的液化判別臨界值；當(dāng)液化層厚度較大或上部建筑物要求部分消除地基液化沉陷變形時，樁長的確定應(yīng)符合下列兩個要求：處理深度應(yīng)使處理后的地基液化指數(shù)不大于4，對獨(dú)立基礎(chǔ)與條形基礎(chǔ)，尚不應(yīng)小于基礎(chǔ)底面下5m和基礎(chǔ)寬度的最大值；處理深度范圍內(nèi)，使處理后土層的標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)實(shí)測值大于相應(yīng)的液華麗判別臨界值。214 樁的平面布置形式和平面加固范圍樁的平面布置形式要根據(jù)基礎(chǔ)的形式確定，一般

30、采用等邊三角形或正方形布置，也可以按照基礎(chǔ)的尺寸采用等腰三角形或長方形布置。樁的平面加固范圍的確定，可以考慮上部結(jié)構(gòu)的特征、基礎(chǔ)尺寸的大小、基礎(chǔ)的形式、荷載條件和工程地質(zhì)條件。復(fù)合地基的寬度應(yīng)超出基礎(chǔ)的寬度，每邊放寬不少于13排樁；當(dāng)用于消除地基液化沉陷時，每邊放寬不小于處理深度的1/2，并不小于5m。當(dāng)可液化層上履蓋有厚度大于3m的非液化層時，每邊放寬不小于液化層厚度的1/2，并不小于3m。215 墊層砂石樁施工之后，樁頂1.0m左右長度的樁體是松散的，密實(shí)度較小，此部分應(yīng)當(dāng)挖除，或者采取碾壓或夯實(shí)等方法使之密實(shí)。然后再鋪設(shè)墊層，墊層厚度200500mm，不宜太厚。墊層的鋪設(shè)應(yīng)分層壓實(shí)。墊層

31、材料可選用中、粗砂或砂與碎石的混合料。216 對鄰近建筑物的影響成樁時，特別是采用振動沉管法成樁時，對鄰近建筑物及其可液化地基的振陷均產(chǎn)生不同程度的影響。施工中應(yīng)采取必要的措施，以減小因此造成的影響。一方面要對鄰近建筑物進(jìn)行沉降觀測或加速度觀測，使附加沉降、加速度瓜都在規(guī)范規(guī)定的界限內(nèi)。另一方面挖設(shè)減震溝或者與相鄰建筑物相接合的部分采用其他處理方法，如用錘擊法代替振動沉管法等。一些實(shí)測資料表明，振動沉管法施工距相鄰建筑物的最小安全距離約等于處理深度，一般情況下，應(yīng)保持810m的距離為宜。國內(nèi)外的經(jīng)驗(yàn)表明，振動法施工時距已有建筑物保持810m的距離并采用適當(dāng)?shù)拇胧?，振動對鄰近建筑物的影響可以降?/p>

32、較小程度。217 現(xiàn)場試驗(yàn)對于重要建筑或缺乏經(jīng)驗(yàn)的場地，選擇鄰近的或者有代表性的場地，分別以不同布樁形式、樁間距、樁長的幾種組合，有條件時還可采用不同的施工工藝進(jìn)行制樁試驗(yàn)，以獲得較合理的設(shè)計(jì)參數(shù)、施工工藝參數(shù)和處理后復(fù)合地基的加固效果。即使一些有經(jīng)驗(yàn)的地區(qū)，由于地層變化的復(fù)雜性，施工前也應(yīng)進(jìn)行制樁試驗(yàn)，樁數(shù)可選79根。如處理效果達(dá)不到設(shè)計(jì)要求時，應(yīng)對有關(guān)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。22粉噴樁的設(shè)計(jì)221設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軟土路基處理論文(摘要+方法+施工技術(shù)+參考文獻(xiàn))1）基準(zhǔn)期及容許工后沉降柔性路面設(shè)計(jì)使用年限為15年，按目前通常的做法，基準(zhǔn)期亦為15年，即從開放交通之日起至路面大修日止，所發(fā)生的沉降視為工后沉降

33、。其容許值對于一般路段取30cm，涵洞及箱型通道處取20cm，其它人工構(gòu)造物與路堤相連處取10cm。 2）穩(wěn)定驗(yàn)算的安全系數(shù)穩(wěn)定驗(yàn)算的安全系數(shù)以k1.2控制。 3）加載速率 加載速率關(guān)系到路堤在施工中的穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)采用兩種平均速率：粉噴樁處理路段及填高小于極限高度的路段取15cm/d，其余取10cm/d。施工中的速率可根據(jù)路堤穩(wěn)定觀測的結(jié)果予以調(diào)整。 4）預(yù)壓期粉噴樁處理的路段預(yù)壓期一般采用60d，且一般不需上預(yù)壓土，預(yù)留沉降量靜置即可。222 粉噴樁的設(shè)計(jì)粉噴樁的樁徑一般為50cm，設(shè)計(jì)的樁長宜穿透軟土層并達(dá)到持力層內(nèi)50cm。樁距與路堤的穩(wěn)定和沉降量有關(guān)，最小樁距宜為1.11.2m，樁位在

34、平面上呈正三角形（梅花形）或矩形布置。為改善路堤底面的受力條件，粉噴樁處理段路堤下宜鋪設(shè)30cm左右石灰土墊層（摻灰量以8%為宜）。經(jīng)計(jì)算，如涵洞、通道位置工后沉降量大于30cm，則其地基宜采用粉噴樁處理，樁間距宜采用1.11.2m。對于工后沉降量小于30cm而大于20cm的位置，則其地基采用土工合成材料加筋配合等載預(yù)壓進(jìn)行軟基處理。經(jīng)計(jì)算，如樁基橋臺位置工后沉降量大于30cm，則對其臺前及臺后地基用粉噴樁處理，再施工樁基礎(chǔ)及進(jìn)行臺后路基填筑。對于沉降量小于30cm而大于10cm的位置，臺前不用粉噴樁處理而直接做樁基，臺后則采用土工合成材料加筋配合等載或超載預(yù)壓進(jìn)行處理。橋臺處粉噴樁距宜采用1

35、.11.2m，處理長度不小于5倍橋臺高度，設(shè)置1/41/3長度的過渡段，并以采用樁距逐漸增大的過渡方法為宜。對于一般路基段，經(jīng)計(jì)算如工后沉降量大于45cm，則宜采用粉噴樁處理軟基，樁間距應(yīng)根據(jù)經(jīng)粉噴樁處理后地基承載力是否滿足要求來確定。如工后沉降量小于45cm而大于30cm，則采用土工合成材料加筋配合等載預(yù)壓進(jìn)行處理。用粉噴樁處理路段路堤的預(yù)壓高度為路槽設(shè)計(jì)高加預(yù)壓期沉降量，即預(yù)壓期末（一般為60d）路槽頂面應(yīng)沉到設(shè)計(jì)高，鋪筑路面前無需移去預(yù)壓土方量，僅需整理路槽即可。 3 軟土地基處理施工技術(shù)31 碎石樁施工采用振沖法施工。311 材料樁體材料用含泥量不大于5%的碎石、卵石等性能穩(wěn)定的硬質(zhì)粒

36、料，常用的填料粒徑為：75kw振沖器4cm15cm（因置換深度最大為16米，采用大功率振沖器），平均填料量1.5 m3/m。312 施工順序振沖碎石樁一般采用“先中間后周邊”或“一邊推向一邊” 施工順序進(jìn)行。313 施工步驟1）清理平整施工場地，布置樁位；2）就位：施工機(jī)具就位，使振沖器對準(zhǔn)樁位；3）造孔：啟動供水泵和振沖器，將振沖器徐徐沉入土中，速度宜為0.52.0m/min，直至達(dá)到設(shè)計(jì)深度；4）清孔：造孔后邊提升振沖器邊沖水直至孔口，在放至孔底，重復(fù)兩三次擴(kuò)大孔徑并使孔內(nèi)泥漿變稀，開始填料制樁；5）填料：每次填料厚度不大于50cm。將振沖器沉入填料中進(jìn)行振密制樁，當(dāng)電流達(dá)到8095a，留

37、振時間為1020s后，將振沖器提升3050cm進(jìn)行下一段填料振密；6）自下而上逐段制作樁體直至孔口，關(guān)閉振沖器和水泵；7）移機(jī)，進(jìn)行下一根樁的施工；8）加固區(qū)碎石樁全部完工后，進(jìn)行表層處理，填筑70cm石渣，分兩層填筑并壓實(shí)。314 施工注意事項(xiàng)1）施工現(xiàn)場應(yīng)事先開設(shè)泥水排放系統(tǒng)，注意泥漿對周圍環(huán)境的污染；2）注意觀測振沖施工過程中對已填路基的影響；3）填料要分批加入，不宜一次加料過量，每一深度的樁體在未達(dá)到規(guī)定的密實(shí)電流時應(yīng)繼續(xù)加料，繼續(xù)振實(shí)，嚴(yán)格防止斷樁和縮徑樁；4）樁頂以下1.0米范圍內(nèi)由于上覆土壓力小，密實(shí)度較難滿足要求，施工完畢后將頂部松散的樁體挖除后鋪設(shè)墊層并壓實(shí)。315 質(zhì)量控制

38、與檢驗(yàn)1） ，從而保證砂土在振動力作用下產(chǎn)生液化，致使顆粒重新排列而達(dá)到緊密。施工中要控制水的水量和水壓。 電壓過低會造成振沖輸出功率太小，所制碎石樁不密實(shí)，直徑也??；其次是密實(shí)電流，沒有經(jīng)驗(yàn)的機(jī)長往往把瞬間電流誤作密實(shí)電流，因此要用留振時間來控制密實(shí)電流。 填料粒徑不能超過15cm。 掌握施工所用的填料量及密實(shí)電流和留振時間，在每一深度都必須做到三個方面的指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求。2）質(zhì)量檢驗(yàn) 振沖碎石樁樁徑不小于設(shè)計(jì)樁徑，樁距偏差不超過15cm，垂直度偏差。不超過1.5%。 樁體施工結(jié)束后一般宜放置21天，以利于受施工擾動的軟土恢復(fù)強(qiáng)度，然后進(jìn)行樁體密實(shí)度、強(qiáng)度和樁間土強(qiáng)度等檢測。 采用重型動力觸

39、探進(jìn)行隨機(jī)抽查測試，抽查率5%，貫入量10cm時，擊數(shù)不小于10擊。單樁承載力特征值不小于設(shè)計(jì)值，載荷試驗(yàn)檢驗(yàn)數(shù)量為樁數(shù)的0.51%，并不少于3根。對樁間土進(jìn)行靜力觸探測試，數(shù)量不少于單樁載荷試驗(yàn)數(shù)量的2倍。32 粉噴樁施工321材料水泥：采用32.5級普通硅鹽水泥，嚴(yán)禁使用過期、受潮、結(jié)塊、變質(zhì)的水泥。水泥劑量：涵洞地基處理時56kg/m，路基、橋頭地基處理時50kg/m。水：可飲用水。322 施工機(jī)械主要機(jī)械為鉆機(jī)、粉體發(fā)送器、空氣壓縮機(jī)、攪拌鉆頭。323 成樁試驗(yàn)軟土路基處理論文(摘要+方法+施工技術(shù)+參考文獻(xiàn))施工前必須進(jìn)行成樁試驗(yàn)，應(yīng)達(dá)到下列要求，并取得以下技術(shù)參數(shù)：1）滿足設(shè)計(jì)噴入

40、量的各種技術(shù)參數(shù)，如鉆進(jìn)速度、提升速度、攪拌速度、噴氣壓力、單位時間噴入量等；2）確定攪拌的均勻性；3）掌握下鉆和提升的阻力情況，選擇合理的技術(shù)措施；4）根據(jù)地層、地質(zhì)情況確定復(fù)噴范圍，成樁工藝性試驗(yàn)樁數(shù)不宜少于5根。324 施工工藝整平原地面-鉆機(jī)定位-鉆桿下沉鉆進(jìn)-上提噴粉-強(qiáng)制攪拌-復(fù)拌-提桿出孔-鉆機(jī)移位。施工前應(yīng)丈量鉆桿長度，并標(biāo)上顯著標(biāo)志，以便掌握鉆桿鉆入深度、復(fù)攪深度保證設(shè)計(jì)樁長。325 成樁質(zhì)量1）粉噴樁施工應(yīng)根據(jù)成樁試驗(yàn)確定的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行；操作人員應(yīng)隨時記錄壓力、噴粉量、鉆進(jìn)速度、提升速度等有關(guān)參數(shù)的變化。2）嚴(yán)格控制噴粉標(biāo)高和停粉標(biāo)高，不得中斷噴粉，確保樁體長度；嚴(yán)禁在尚未

41、噴粉的情況下進(jìn)行鉆桿提升作業(yè)。3）當(dāng)鉆頭提升到地面以下不足50cm時，送灰器應(yīng)停止噴灰，并用人工回填粘性土壓實(shí)。4）樁身根據(jù)設(shè)計(jì)要求在一定深度即在地面以下1/21/3樁長并不小于5m的范圍內(nèi)必須進(jìn)行重復(fù)攪拌，使水泥料與地基土均勻拌和。5）施工中，發(fā)現(xiàn)噴粉量不足，應(yīng)整樁復(fù)打，復(fù)打的噴粉量應(yīng)不小于設(shè)計(jì)用量。如遇停電、機(jī)械故障等原因，噴粉中斷時，必須復(fù)打，復(fù)打重疊孔段應(yīng)大于1cm。6）施工機(jī)具設(shè)備的粉體發(fā)送器必須配置粉料計(jì)量裝置，并記錄水泥的瞬時噴入量和累計(jì)噴入量。嚴(yán)禁無粉料噴入計(jì)量裝置的粉體發(fā)送器投入使用。7）儲灰罐容量應(yīng)不小于一根樁的用灰量加50kg；當(dāng)儲量不足時，不得對下一根樁開鉆施工。8）鉆頭直徑的磨損量不得大于1cm。9）成樁7天后進(jìn)行開挖檢查，觀測樁體成型情況及攪拌均勻程度，成樁28天應(yīng)進(jìn)行樁身無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，抽檢樁數(shù)頻率為2%。10）粉噴樁施工完畢后，需養(yǎng)生至設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%以上，應(yīng)在樁體三等分段各鉆取芯樣一個,一根樁取三個試塊進(jìn)行強(qiáng)度測試，樁身取芯樣的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度不小于1.2mpa方可進(jìn)行下一工序。11）用于加固涵洞基礎(chǔ)的粉噴樁復(fù)合地基，在基礎(chǔ)施工前，須進(jìn)行現(xiàn)場靜載荷試驗(yàn)，以確定其實(shí)際承載能力。12）粉噴樁