[鄭州]高速公路軟基處理畢業(yè)論文（19頁）

1、PAGE PAGE 18鄭州交通職業(yè)學(xué)院畢 業(yè) 論 文 淺談高速公路軟基處理所屬系別 交通工程系 專業(yè)班級 道路橋梁工程技術(shù)7班姓名 學(xué)號 2009080404107 指導(dǎo)教師 撰寫日期 2012 年 5 月 摘 要隨著我國公路建設(shè)的迅速 HYPERLINK /fazhan/ 發(fā)展，軟土問題成為影響公路工程質(zhì)量和建設(shè)工期的關(guān)鍵因素之一。如果對公路工程建設(shè)中出現(xiàn)的軟土地基不進(jìn)行有效地處治，就會導(dǎo)致路基不均勻沉陷，路面開裂等病害的發(fā)生，對道路的穩(wěn)定性、安全性影響較大，同時(shí)還會增加公路的養(yǎng)護(hù)成本。關(guān)鍵詞：高速公路，公路軟基，軟基處理AbstractAlong with the rapid devel

2、opment of highway construction, soft soil problems become influence the quality of highway projects and one of the key factors of the construction period. If the highway engineering construction to appear in the soft soil foundation not effectively treated, is located in will lead to uneven subsiden

3、ce, the roadbed road noodles the happening of the disease, the stability of road safety, great influence, also increases the maintenance cost highway. Keywords: highway roads, soft foundation, soft foundation treatment 目 錄 HYPERLINK l _Toc260723863 1 引言 PAGEREF _Toc260723863 h 4 HYPERLINK l _Toc2607

4、23863 2 沿線地質(zhì)概況 PAGEREF _Toc260723863 h 4 HYPERLINK l _Toc260723863 3 軟基處理原則 PAGEREF _Toc260723863 h 4 HYPERLINK l _Toc260723863 3.1 沉降控制指標(biāo) PAGEREF _Toc260723863 h 4 HYPERLINK l _Toc260723863 3.2 工期要求 PAGEREF _Toc260723863 h 4 HYPERLINK l _Toc260723863 3.3 橋頭地基處理范圍 PAGEREF _Toc260723863 h 44 HYPERLIN

5、K l _Toc260723863 軟基處理概述 PAGEREF _Toc260723863 h 4 HYPERLINK l _Toc260723863 5 軟基處理方法6 HYPERLINK l _Toc260723863 5.1 表層處理法6 HYPERLINK l _Toc260723863 5.1.1 表層排水法6 HYPERLINK l _Toc260723863 5.1.2 砂墊層法6 HYPERLINK l _Toc260723863 5.1.3 敷墊層法7 HYPERLINK l _Toc260723863 5.1.4 添加劑法7 HYPERLINK l _Toc2607238

6、63 5.2 置換法8 HYPERLINK l _Toc260723863 5.2.1 挖除換填碎片石方法8 HYPERLINK l _Toc260723863 5.2.2 粉噴樁法9 HYPERLINK l _Toc260723863 5.2.3 拋石擠淤法9 HYPERLINK l _Toc260723863 5.3 加載法10 HYPERLINK l _Toc260723863 5.3.1 填土加載法11 HYPERLINK l _Toc260723863 5.3.2 降低地下水法11 HYPERLINK l _Toc260723863 5.4 豎向排水法12 HYPERLINK l _

7、Toc260723863 5.4.1 砂井排水法12 HYPERLINK l _Toc260723863 6 結(jié)語16 HYPERLINK l _Toc260723863 參考文獻(xiàn)17 HYPERLINK l _Toc260723863 致謝181 引言軟土的物理力學(xué)性質(zhì)差,具有天然含水量大、強(qiáng)度低和易受擾動影響等特性。高等級公路路面的造價(jià)昂貴,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)高,對路基變形與穩(wěn)定性的要求十分嚴(yán)格。這些都使得軟土地區(qū)高速公路的變形與穩(wěn)定性控制成為高速公路路基工程中遇到的主要技術(shù)難題。2 沿線地質(zhì)概述合寧高速公路沿線地基土普遍具有較厚的粉砂層，構(gòu)成粘性土層的很好排水通道，而粘性土層本身多夾砂或混砂，淤泥

8、質(zhì)土則呈層狀，固結(jié)系數(shù)普遍大于510c/s，因此受荷后固結(jié)一般會較快完成。3 軟基處理原則3.1 沉降控制指標(biāo)路面采用瀝青砼路面，厚16cm，工后沉降控制年限為15年；一般路段工后剩余沉降量不大于30cm；與橋涵等構(gòu)造物相鄰路段，差異沉降不小于10cm；橋頭路基與一般路基的過渡段長度不小于50m。 3.2 工期要求總的施工工期為二年半時(shí)間，路基施工期控制在一年內(nèi)。要求采取的處理措施，在最快的時(shí)間內(nèi)，使工后沉降滿足規(guī)范規(guī)定的要求。 3.3 橋頭地基處理范圍橋頭處理長度取5-7H(H為填土高度)，起點(diǎn)從橋臺中心線開始起算；橋前護(hù)坡地基處理，從橋臺中心線起算，護(hù)坡底寬2/3范圍；小型構(gòu)造物兩側(cè)考慮一

9、定的過渡段，處理范圍一般在10m以內(nèi)。 4 軟基處理概述填料選用由于粉煤灰灰源緊張，盡量不考慮采用粉煤灰作為輕質(zhì)填料。小型構(gòu)造物基底處理，如采用砂墊層，其厚度不宜大于1.5m。 在軟土地基上填筑路堤首先應(yīng)考慮的兩個問題是路堤穩(wěn)定性和路堤的沉降。公路軟基處理方法較多，一般有：砂墊層、置換法、塑料排水板、擠密砂樁等。為了保證軟土地基能正常承載，發(fā)揮其使用功能，正確的加固方法是十分重要的。施工工藝和程序控制在加固處理軟基過程中，施工技術(shù)人員必須嚴(yán)格按照操作規(guī)程和工藝要求施工。施工工序：清除表土排除積水挖除淤泥分層換（拋）填石頭泥墊層壓實(shí)壓實(shí)度檢驗(yàn)路基分層填筑壓實(shí)度及彎沉檢測路面施工等工序。在進(jìn)行軟基

10、處理前，應(yīng)先進(jìn)行石頭泥收集、就近堆放及質(zhì)量檢驗(yàn)，嚴(yán)格控制石頭泥的含泥量不超過20%，且所含石塊粒徑一般不超過壓實(shí)厚度的23，石料為軟質(zhì)巖或極軟巖（強(qiáng)度小于20MPa），以免影響透水性墊層的設(shè)置。由于該路段軟土層地下水較豐富且水位較高，采取在路基范圍內(nèi)設(shè)置深34m管式滲溝，外側(cè)挖排水溝疏干路基范圍內(nèi)積水。石頭泥應(yīng)逐層填筑，分層壓實(shí)。自卸汽車回填石頭泥要快速集中，并由地基中部向兩側(cè)擴(kuò)展；推土機(jī)攤鋪要均勻、平整；對換填土底層應(yīng)先用推土機(jī)攤鋪均勻、平整；對換填土底層應(yīng)先用推土機(jī)碾壓4遍，然后再用1215t光輪壓路機(jī)碾壓4遍，碾壓要做到緩起、慢行、穩(wěn)停、走向直、速度勻，盡量避免因碾壓方式不當(dāng)擾動軟土層而

11、反彈下陷。每次碾輪要重疊一半，至重輪輪跡壓遍全寬時(shí)方為一遍。這樣石頭泥一方面在路基下層形成一個透水性墊層，替換了基底下部一定厚度的軟土層；另一方面通過塊石（片石）骨架作用達(dá)到擠密軟基，保證各組成成分經(jīng)壓實(shí)后相互間嵌密實(shí)。注意事項(xiàng)及質(zhì)量控制在進(jìn)行軟基清挖回填前，必須做好回填前的人員、機(jī)械等準(zhǔn)備工作，做到清底、回填、碾壓一次成型。石頭泥分層回填松鋪厚度可控制在50cm以內(nèi)，壓實(shí)前要注意使砂礫及泥土等細(xì)骨料填滿石塊間空隙。確定當(dāng)天作業(yè)段石頭泥的填筑應(yīng)填至地下水位以上。當(dāng)軟基處理完畢后方可進(jìn)行路基的正常填筑。嚴(yán)格監(jiān)理程序，每道工序必須經(jīng)監(jiān)理人員檢驗(yàn)認(rèn)可后方可進(jìn)行施工；同時(shí)設(shè)立沉降觀測點(diǎn)，做好軟基施工段

12、沉降觀測。工程實(shí)效分析該工程共清淤回填石頭泥約6萬m3，對處理后的路基填土層進(jìn)行壓實(shí)度及彎沉檢測，壓實(shí)度95%以上，彎沉145mm1100以內(nèi)，結(jié)果均達(dá)到一級公路標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)踐證明，使用石頭泥處理軟基后，在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到含水量、固結(jié)和密實(shí)度等各項(xiàng)指標(biāo)要求。剪切變形而引起的不均勻沉降較為多見。在軟土地基上修筑公路，主要應(yīng)防止路基因長期緩慢地、過量地沉陷和路堤邊坡失穩(wěn)滑坍而引起的路基破壞5 軟基處理方法5.1表層處理法表層處理法用于地表面極軟弱的情況。該法是通過排水、敷設(shè)或增添材料等辦法，提高地表強(qiáng)度，防止地基局部剪切變形，保證施工機(jī)械作業(yè)；同時(shí)盡可能把填土荷載均勻地分布于地基上。屬于這類處理方法的

13、有：表層排水法，砂墊層法，敷設(shè)材料法，添加劑法等等。5.1.1表層排水法對土質(zhì)較好因含水量過大而導(dǎo)致的軟土地基，在填土之前，地表面開挖溝槽，排除地表水，同時(shí)降低地基表層部分的含水率，以保障施工機(jī)械通行。為了發(fā)揮開挖出的溝槽在施工中達(dá)到盲溝的效果，應(yīng)回填透水性好的砂礫或碎石。設(shè)計(jì)、施工注意事項(xiàng)溝槽的布置溝槽布置要考慮利用地形自然坡度排水；填土沉降要注意坡度的變化；不使來自四周挖方部位的地表水、滲透水浸入填土；溝槽的間隔要盡可能加密，以增大排水能力，即使有部分溝槽被切斷也不會妨害整體排水。溝槽的構(gòu)造溝槽尺寸一般取寬0.5，深0.51.0。填土之前在溝槽內(nèi)用透水良好的砂（砂礫）回填成為盲溝。縱向盲溝

14、一般沿道路縱向或中央縱向開挖，橫向盲溝一般間距1015布置。溝槽內(nèi)埋設(shè)多孔排水管時(shí)，必須用優(yōu)質(zhì)反濾層加以保護(hù)。5.1.2砂墊層法對于地基上部軟土層極薄且含水量大時(shí)，在軟土地基上敷墊0.51.2左右厚的砂墊層。這樣可達(dá)到固結(jié)軟土層，使砂墊層起到上部排水層作用；同時(shí)，砂墊層又成為填土內(nèi)的地下排水層，以降低填土內(nèi)的水位；在進(jìn)行填土及地基處理施工時(shí)，為施工機(jī)械提供良好的通行條件。設(shè)計(jì)如采用機(jī)械施工，在確定砂墊層厚度時(shí)，應(yīng)考慮機(jī)械的重量，輪胎對地面接觸壓力，偏心程度及軟土地基表層強(qiáng)度等。表1為砂墊層標(biāo)準(zhǔn)厚度。在極軟地基上，僅用砂墊層來確保大型施工機(jī)械的通行，往往需要較厚的砂墊層，是不經(jīng)濟(jì)的，所以常與表層

15、排水或敷墊材料等法并用。填土面積大且排水距離長，預(yù)計(jì)有多處地下水滲出時(shí)，若僅用山砂作砂墊層，不能獲得充分排水效果，應(yīng)采用設(shè)置盲溝，砂墊層內(nèi)的排水距離宜短不宜長。施工砂墊層施工時(shí)應(yīng)設(shè)放樣板。攤鋪?zhàn)鳂I(yè)一般采用自卸汽車與推土機(jī)聯(lián)合操作。要盡量做到均勻一致。用透水性差的粉土作填料時(shí)，其坡腳附近的砂墊層一旦被土復(fù)蓋，就有可能妨礙側(cè)向排水，因此對砂墊層的端部要妥善處理。5.1.3敷墊材料法對于地基土層不均勻，可能發(fā)生局部不均勻沉降和側(cè)向變位，可利用所敷墊材料的抗剪和拉抗力，來增強(qiáng)施工機(jī)械的通行，均勻地支承填土荷載、減少地基局部沉降和側(cè)向變位，以提高地基的支承能力。敷墊材料主要有化纖無紡布、土工布、玻璃纖維

16、格柵等被廣為采用。設(shè)計(jì)、施工注意事項(xiàng)應(yīng)注意地基表層強(qiáng)度，施工機(jī)械重量，以及填土荷載大小和寬度等，據(jù)以選用合適的敷墊材料。施工機(jī)械通過區(qū)域，使局部地段產(chǎn)生較大的拉壓力，應(yīng)作特別的補(bǔ)強(qiáng)。敷墊材料四周應(yīng)超過填土邊緣，端部卷入填土內(nèi)，上面用填土壓緊。在特別軟的地基上進(jìn)行第一層填土?xí)r，可使用放置干筏上的手搖傳送帶撒鋪，有時(shí)也用皮帶拋射式撒砂機(jī)撒鋪。第一次撒布厚度應(yīng)盡可能薄些，并要求用透水性好的河砂為材料。含礫石時(shí)，要注意不使其損壞敷墊物。5.1.4添加劑法對于表層為粘性土?xí)r，在表層粘性土內(nèi)滲入添加劑，改善地基的壓縮性能和強(qiáng)度特性，以保施工機(jī)械的行駛。同時(shí)也可達(dá)到提高填土穩(wěn)定及固結(jié)的效果。添加材料通常使用

17、的是生石灰，熟石灰和水泥。石灰類添加材料通過現(xiàn)場拌和或廠拌，除了降低土壤含水量、產(chǎn)生團(tuán)粒效果外，對被固結(jié)的土隨著時(shí)間的推移會發(fā)生化學(xué)性固結(jié)，使粘土成分發(fā)生質(zhì)的變化，從而促進(jìn)土體穩(wěn)定。設(shè)計(jì)、施工注意事項(xiàng)生石灰消解程度的判斷生石灰消解過程伴隨體積膨脹，在此期間進(jìn)行碾壓，不可能獲得預(yù)期效果。因此在固結(jié)時(shí)要掌握發(fā)熱溫度、準(zhǔn)確判斷消解結(jié)束時(shí)間。添加材料的配比設(shè)計(jì)添加材料的適當(dāng)劑量，要根據(jù)所處理的土質(zhì)，施工方法和試驗(yàn)配比的結(jié)果來決定。一般有改良土、石灰土、水泥穩(wěn)定土較為常用。改良土是利用現(xiàn)場地基土摻石灰（一般含灰6）后再次利用，其施工方便、造價(jià)低；石灰土是用黃土摻石灰（一般含灰1012）后使用，其造價(jià)較改

18、良土要高；水泥穩(wěn)定土是用黃土摻水泥（一般含水泥35）后使用，其造價(jià)較貴，在秋、冬季雨天施工時(shí)，工期短時(shí)不得已采用，其優(yōu)點(diǎn)是不需太長的養(yǎng)生時(shí)間，就可使地基固化板結(jié)達(dá)到施工要求的強(qiáng)度。固結(jié)與養(yǎng)生用水泥或熟石灰處理，在拌和一結(jié)束即產(chǎn)生固結(jié)。用生石灰處理，從拌和時(shí)的初步碾壓到生石灰消解結(jié)束，要進(jìn)行二次固結(jié)，若強(qiáng)度足夠可不必養(yǎng)生。但因土質(zhì)或施工條件不同，被處理過的土質(zhì)強(qiáng)度增長也各不相同，大體上以養(yǎng)生一周后的強(qiáng)度為所要求的固結(jié)強(qiáng)度。5.2置換法本法是以優(yōu)質(zhì)土置換軟弱土，確保填土穩(wěn)定和減少沉降量。施工方法分有人工挖掘置換和借填土自重或用爆炸法將軟弱土擠出的強(qiáng)制置換。其施工都比較容易，多數(shù)情況下能在短時(shí)間內(nèi)達(dá)

19、到所要求的目的。從可靠性來說人工挖掘置換較優(yōu)。置換材料應(yīng)采用即使受到水浸也不致降低承載力的粗粒土。但必須進(jìn)行充分壓實(shí)。常見的方法有挖除換填碎片石方法、粉噴樁、拋石擠淤。5.2.1 挖除換填碎片石方法對于深度不太大的軟基工程，在路堤范圍內(nèi)，將需要處理的軟土挖除，動力觸探合格后，用碎片石換填，可采用分段挖除，分段分層回填的方法。用于換填的石料強(qiáng)度應(yīng)不小于15Mpa，分層厚度不宜大于30cm，石料最大粒徑不應(yīng)大于層厚的2/3，依據(jù)規(guī)范，分層回填的碎片石應(yīng)碾壓合格，表面石塊嵌擠緊密無松動，用鎬刨不動，一般采用激震力320kN以上的壓路機(jī)強(qiáng)震碾壓無輪跡。 挖出換填片石處置軟基，效果最好，由于完全挖開處理

20、，不會留有隱蔽危害，但是費(fèi)用也較大，因此一般換填至超過地下水位30cm即可采用回填素土的方法，所回填的素土應(yīng)滿足CBR8%，低液限，如果有條件設(shè)置滲溝、盲溝的話，對于路基的穩(wěn)定會大有好處。 5.2.2 粉噴樁法對于較深的軟基，挖出換填的話，工程量太大，可以考慮采用粉噴樁。粉噴樁主要是以粉體物質(zhì)作用加固料和原狀土進(jìn)行攪拌，經(jīng)過理化作用生成具有較高強(qiáng)度的混合柱體，以帶動整個路堤產(chǎn)生足夠的強(qiáng)度，一般采用水泥作為固化劑，最好用32.5級普通硅酸鹽水泥,要依據(jù)施工時(shí)間選用水泥初終凝時(shí)間合適的水泥,防止未成型即已凝固的發(fā)生。不得使用受潮結(jié)塊的變質(zhì)水泥。試驗(yàn)室應(yīng)重點(diǎn)對水泥劑量監(jiān)控，重點(diǎn)保證均勻性。初期配合比

21、對劑量的提供要準(zhǔn)確合理，實(shí)際上，七天之內(nèi)，即產(chǎn)生主要強(qiáng)度，我們配制了3%6%的水泥劑量試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)3%水泥幾乎不能使軟泥固結(jié)，6%劑量能滿足要求。但是室內(nèi)配比不能完全代替施工情形，因此應(yīng)該跟蹤檢測，應(yīng)對7天樁監(jiān)控，1）破去樁頭0.3m0.5m表層水泥，進(jìn)行外觀檢測，主要檢測其樁體外觀是否圓順，水泥土攪拌是否均勻；2）用輕便觸探儀對開挖出來的樁頭進(jìn)行強(qiáng)度檢測，根據(jù)N10貫入10cm的錘擊次數(shù)或N10的連續(xù)貫入30cm的錘擊次數(shù)來判定樁頭強(qiáng)度是否合格（可采用公式0=N10*8-20）。據(jù)此有疑問的樁，在成樁28d后進(jìn)行進(jìn)行鉆芯取樣檢測。在28天時(shí)對成樁進(jìn)行隨機(jī)檢測只要出現(xiàn)以下情況，即可定為不合格樁。

22、 （1）樁長達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。 （2）樁體噴粉不均勻，有斷粉現(xiàn)象。 （3）復(fù)攪段以下呈軟塑、留塑或取不出芯樣。 （5）所取芯樣的柱狀加塊片狀取芯率小于80%。 對于不合格樁，應(yīng)在原樁邊上補(bǔ)樁新樁與舊樁凈距20cm。如出現(xiàn)較多不合格樁應(yīng)查找原因，進(jìn)行改正。 5.2.3 拋石擠淤法拋石擠淤用于存在多處魚塘和常年積水的洼地。這些地方，軟土層位于水下，更換土壤較為困難，或者基底直接落在含水量極高的淤泥中，基本物理力學(xué)性能指標(biāo)表現(xiàn)為稠度遠(yuǎn)超過液限、透水性差、天然含水量較大、壓縮性高，且這些地方大多為高填方路堤，若對軟基不加任何處治或處理不當(dāng)，往往會導(dǎo)致路基失穩(wěn)或過量沉降，造成公路不能正常使用。對于厚度較薄

23、，表層無硬殼，片石能沉達(dá)底部的泥沼或厚度為34m的軟土，就可以采用拋石擠淤法。拋石擠淤就是向路基底部拋投一定數(shù)量的片石，將淤泥擠出基底范圍，以提高地基的強(qiáng)度。施工時(shí)用抽水機(jī)或自然排水法將處理范圍內(nèi)的地表水抽排入天然水系，必要時(shí)圍堰排水，并作好挖換范圍內(nèi)的排水溝、截水溝，以免再次積水。用挖掘機(jī)自一端向另一端或由兩端向中間挖除上部3m的軟土,用自卸汽車運(yùn)至指定棄土場，挖除段落的長短，以挖掘機(jī)能夠工作的最大水平距離為準(zhǔn)，挖除出一個段落后，即可進(jìn)行拋石。 拋擠時(shí)，對于軟土地層平坦時(shí)，拋投沿路中線向前拋填，再次向兩側(cè)擴(kuò)展，軟土地層橫坡陡于1：10時(shí)，自高處側(cè)向低側(cè)拋投，并在低側(cè)邊部多拋投，使低側(cè)邊部有2

24、m寬的平臺頂面。將拋石擠出的下部淤泥進(jìn)行清除后，拋石達(dá)到挖除的界面高時(shí)，在拋石回填的片石頂面上，鋪0.1m厚碎石墊層(砂礫墊層)并整平.第一段落拋石擠淤完成后,挖掘機(jī)移到第二段落重復(fù)25條的工作。直至完成本段的拋石擠淤工作。拋石工作完成，并鋪筑好碎石或砂礫墊層,且墊層經(jīng)仔細(xì)整平、重型壓路機(jī)碾壓達(dá)到規(guī)定要求后,再在其上鋪一層土工格柵,土工格柵應(yīng)拉直平順,用釘樁固定,緊貼下承層.在斜坡上時(shí),應(yīng)保持一定的松緊度(可用U形釘控制)，以避免石塊使其變形超出其彈性極限，土工格柵應(yīng)沿路縱向鋪設(shè)，即土工格柵為縱向受拉，沿路走向。格柵之間應(yīng)牢固聯(lián)結(jié)，其疊合長度大于15cm。鋪設(shè)格柵的關(guān)鍵是保證其連續(xù)性，不使其出

25、現(xiàn)扭曲、折皺、重疊，并要避免因過量拉伸使其強(qiáng)度和變形超過極限產(chǎn)生破壞、撕裂、局部頂破等，現(xiàn)場施工中發(fā)現(xiàn)土工格柵有破損時(shí)必須立即修補(bǔ)好。格柵的存放及施工鋪設(shè)過程中應(yīng)盡量避免長時(shí)間曝曬或暴露，以免其性能劣化。土工格柵鋪設(shè)允許偏差表如下。整個路段土工格柵攤鋪完成后，鋪筑砂墊層，壓實(shí)達(dá)到要求后，即開始路堤的正常填筑。 拋石擠淤時(shí)，由于各處沉降不一致，從而在路堤下面殘留部分軟土，完工后，則會產(chǎn)生不利的不均勻沉降，因而必須注意墊層鋪筑后的壓實(shí)，以使淤泥擠出，減少這種不利影響。5.3加載法加載法是為了預(yù)先促進(jìn)軟土地基沉降，增加地基強(qiáng)度，以防止設(shè)置在填土上或鄰接填土的路面和構(gòu)造物或者埋入填土內(nèi)的構(gòu)造物發(fā)生有害

26、沉降而導(dǎo)致破壞。促進(jìn)地基固結(jié)沉降的方法有：在地基上增加總壓辦法；減少土中的間隙水壓提高有效應(yīng)力法等。前者用填土荷載時(shí)，一般為填土加載法，后者又可分通過井點(diǎn)，豎井等的降低地下水法和在地表面鋪砂，覆蓋不透水膜使之形成真空，依靠大氣壓力加載來促進(jìn)固結(jié)的大氣壓加載法。采用填土加載法時(shí)，須注意地基的穩(wěn)定狀態(tài)。而降低地下水法和大氣壓加載法則不必?fù)?dān)心地基遭到破壞，但受到地基適應(yīng)性的限制且工程費(fèi)用大，一般不采用。上述方法，都很少單獨(dú)采用。5.3.1填土加載法一方法與原理已完成設(shè)計(jì)填土（荷載）時(shí)，其全部垂直力為1,由此引起的沉降量為1。加載后經(jīng)時(shí)間，固結(jié)度為，又從圖1知沉降量為1，通過固結(jié)沉降過程時(shí)間以后的殘余

27、沉降量為1。當(dāng)增加的超載時(shí)，全部垂直應(yīng)力為02，由此引起的沉降量為2，加載經(jīng)過時(shí)間的度固結(jié)為，沉降量達(dá)到2。此時(shí)如把荷載卸除，對于（）來說即達(dá)到了的固結(jié)度，換句話說，原只能達(dá)到的固結(jié)度，由于超載經(jīng)時(shí)間，增加了的固結(jié)度。不過實(shí)際加載不會瞬時(shí)完成，卸荷后又會產(chǎn)生一定膨脹，對已經(jīng)增長的固結(jié)效果有些喪失。假如加載及荷載時(shí)間選擇恰當(dāng)，經(jīng)時(shí)間后的殘余沉降量如圖1所示，有可能從1減少到2。設(shè)計(jì)施工注意事項(xiàng)采用本法的主要目的是使鋪裝完成后路面殘余沉降量控制在允許值以內(nèi)。所以它與載荷重量、放置自沉?xí)r間、固結(jié)層厚和沉降時(shí)間曲線，及荷載設(shè)計(jì)、允許工期等有關(guān)。本法施工以不損傷支承荷載的地基穩(wěn)定為宜。對難以保證穩(wěn)定或加

28、載重量很大時(shí)，應(yīng)考慮與豎向排水井法或緩速加載法并用。如果僅為了處理沉降，可選擇超載重量，且作長期放置自沉，其效果較好。由于沉降-時(shí)間關(guān)系一般是難以預(yù)測的，所以在施工時(shí)應(yīng)進(jìn)行全面的動態(tài)觀測，隨時(shí)注意防止地基的破壞，根據(jù)所獲得的觀測資料，確定卸載后的殘余沉降量和卸荷時(shí)間。5.3.2降低地下水法本法適用于上部，中間部位有砂層分布的地基，但粘性也仍然有效。本法的特點(diǎn)是與軟土層深度無關(guān)。原理設(shè)位于地下水位以下處的垂直總應(yīng)力為，有效應(yīng)力為0則0一旦使地下水位降低，水壓分布發(fā)生變化，地下水面以下的壓實(shí)有效應(yīng)力為1則1（）為增加的有效應(yīng)力。通?？梢哉J(rèn)為，水位每降低1，有效應(yīng)力增加10。如降低了的水位處，地基系

29、由粗粒土組成，由于排水而使土的單位體積重量減小，于是也變小，效果也就有所降低。設(shè)計(jì)施工注意事項(xiàng)砂層的透水系數(shù)使用井點(diǎn)時(shí)，理論可抽水深度為10.3，但考慮水頭損失和動力關(guān)系，能夠降低水位的最大值約5.56.0左右。鄰近有水源（河、池、?；驕希r(shí)，需要抽水的量增多。降低地下水位，如對抽水區(qū)以外地域及沿線有損害時(shí)，為了既隔斷對四周的影響又達(dá)到降低地下水位的效果，可在施工區(qū)間打入鋼板樁圍護(hù)。因?yàn)樾柙谡麄€固結(jié)期內(nèi)降低地下水位致使經(jīng)歷時(shí)間長，機(jī)械費(fèi)用高。5.4 豎向排水法在粘性土地基中設(shè)置垂直的排水柱，以縮短排水距離，促進(jìn)地基排水固結(jié)，增加抗剪強(qiáng)度。由于垂直排水柱所用材料不同，分為砂井和紙板排水兩種。5.

30、4.1砂井排水法砂井排水法根據(jù)砂井的施工方法不同，可分為打入式、振動式、螺旋鉆式、水射式及袋裝式等。本法很少單獨(dú)使用，多與加載法或緩速填土法并用，對層厚大，均質(zhì)的粘土地質(zhì)最為有效；對泥炭質(zhì)地基效果稍差。粘性土層固結(jié)所需時(shí)間與垂直方向最大排水距離的平方成正比。很清楚，粘土層越厚，所需固結(jié)時(shí)間就越長。一.設(shè)計(jì)以間距布置，直徑為的排水砂井。設(shè)想直徑為的圓柱狀地基，如間隙水只流向砂井，其固結(jié)時(shí)間為：2式中：-固結(jié)時(shí)間（）-水平向固結(jié)時(shí)間因數(shù)（無因次）-水平向固結(jié)系數(shù)（）-有效直徑（） 當(dāng)砂井間距離為間（見圖4）；正三角形布置1.05；正方形布置1.13。-砂蟛直徑（）可知越小，排水砂井間距就越小，越能

31、促進(jìn)固結(jié)。固結(jié)度與時(shí)間因數(shù)是以有效直徑和排水砂井直徑之比為參數(shù)。與垂直向的固結(jié)排水距離相對較小，所以多把垂直方向排水忽略。但粘占層厚度較小時(shí)，不能忽略。粘土層總的固結(jié)度由下式求得。1（1）（1）式中：-水平向固結(jié)度；-豎向固結(jié)度。地基處理范圍，為了穩(wěn)定，以填土坡面下為處理對象；為防止沉降，主要以路基頂面寬度下作為處理對象。設(shè)計(jì)排水砂井時(shí)，首先假定施工方法、砂井直徑、排水距離和改良范圍。然后進(jìn)行穩(wěn)定及沉降計(jì)算，若不能滿足時(shí)，修正假定數(shù)據(jù)，再進(jìn)行計(jì)算。并注意下列幾點(diǎn)。是否有砂層存在。防止擾動四周土壤，避免降低透水性或地基強(qiáng)度。宜取盡可能寬的排水間距。一般情況水平向固結(jié)系數(shù)為豎向的固結(jié)系數(shù)的數(shù)倍，但

32、是由于砂井打設(shè)方法不同，實(shí)際只能達(dá)到甚至小于的值。砂井中的砂，在固結(jié)過程中起到排水通路的作用，因此必須長期發(fā)揮良好的透水性能。通常采用干凈優(yōu)質(zhì)的粗砂。二.施工程序鋪砂。在砂井施工之前，地表面先鋪一砂墊層。并設(shè)置排水溝，使填土內(nèi)不致有較高的地下水位。打入排水砂井。其法有打入式、振動沉樁式、射水式、螺旋鉆進(jìn)式及袋裝式等。無論何種方式一般的沉入深度為1520，超過這一深度工程費(fèi)用明顯增大。.打入式和振動沉樁式這是最常用的兩種方式。使用履帶式起重機(jī)時(shí)沉入深度為10左右；使用特制的鋼打樁架，沉入深度可達(dá)30。樁徑一般采用3050，間距為1.53.0。打入式和振動沉樁式的施工程度大致相同：（1）套管底端接上管靴，放置在設(shè)計(jì)井位上；（2）用汽鍾鍾擊或振動錘振打至設(shè)計(jì)深度；（3）用鏟斗把砂喂入套管中；（45）將喂砂口封閉，一邊壓入壓縮空氣，一邊拔出套管；（6）待套管完全拔出，砂井沉入即