关于大面积深厚层软土地基处理的研究.DOC

关于大面积深厚层软土地基处理的研究［建筑施工］ 李 斌　　约3958字 　　摘要：文章以对软土地基处理措施的理论研究及多个软土工程项目的实践为依据，以具体工程的处理为背景对现行工程中几种常见的软土处理措施作了相关阐述，谨供参考。 　　关键词：大面积深厚层软土地基；地基处理；地基条件；工程费用；机具来源 　　中图分类号：TU447文献标识码：A文章编号：1009-2374（2009）09-0156-02 　　一、工程概况 　　本工程位于福建省福清市境内，为国家二级铁路工程，目前处于施工设计阶段，其重点路基工程为软土路基等。正线软土路基控制工后沉降不大于30cm；集装箱装卸线软基控制工后沉降不大于20cm；其余货物线及场坪软基控制工后沉降不大于50cm。 　　本线软土均分布于海积平原区，层厚0～23米不等，主要物理力学性质指标：③淤泥或淤泥质黏土：基本承载力σ0=40～50KPa，天然容重γ＝16.3g/cm3，内聚力C＝3.5KPa～6.0KPa，内摩擦角φ＝2.5°～4.0°，固结不排水剪φcu=12°～15°，压缩模量Es＝1.5MPa～2.0MPa，垂直固结系数Cv=1.9～4.3×10-3cm2/s，水平固结系数Ch＝1.6～3.1×10-3cm2/s，有机质含量=4%～8%，搅拌桩桩周极限摩阻力fi＝6.2KPa～8.5KPa。 　　二、根据地质条件不同进行地基分区处理及处理方案的优选 　　现行工程项目施工中对软土地基的处理措施大致可以分为以下几种： 　　1．换填法：其是指将路基范围内的软土挖除，用稳定性好的土、石进行回填。当软土距地面近，厚度较薄，甚至地面上有鱼塘、虾池或稻田，往往表面有腐泥，可直接将这些腐泥、软土挖掉，换填以优质砂砾或适宜的选料，以彻底消除其隐患。对于清除表层腐泥时，可采用高压水泵直接将泥浆抽掉，当地面凉晒干后，再铺筑路基土，其按排淤方式可分为开挖换填法、抛石挤淤法和爆破排淤法3种。 　　2．土工格栅加强法：采用编织式土工布和土工格栅，铺设于软基表面，可单独使用，也可以联合使用，更多的是在深层处理后铺设，在地面先填以厚约30cm中粗砂，以增加土工格栅和土工积物摩阻力，可充分发挥它们调整应力的作用，一般在铺设时采用张拉施工，并将两端锚固为佳。 　　3．排水固结法：其包含排水系统（塑料排水板）与加压系统（堆载预压法），该法是先对地基设置竖向排水体，然后利用对地基进行加载预压，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。 　　设置排水系统主要在于改变地基原有的排水边界，增加孔隙排水的途径，缩短排水距离。塑料排水板作为垂直排水通道，其滤水性好，可确保排水效果；还有一定的强度和延伸率，可适应地基变形的能力强；插放时地基扰动小，施工方便。有了排水系统后就要有相应的加压系统，有了压力差，水才会排除去，地基才能得到固结。加压系统的原理是通过在土基上堆载一定的附加荷载，使软弱地基的空隙水逐渐得到排除，以达到重新固结，增加软土的密实度，从而提高地基的承载能力，软基的加固效果实在，消除工后沉降的作用明显，当工后沉降仍不满足要求时，还可采用等载或超载预压的办法，只要保证有足够的预压期，便可不用或少用其他附加的排水固结措施，从而节省大量的工程处理费用。 　　从施工和经济角度考虑，插塑料排水板和堆载可以同时施工，易于大面积地基处理，且技术可靠、工艺简单，对地层的扰动较小，用塑料排水板堆载预压法处理软弱土层，应根据地质资料进行计算：填土高度2.5m≤h≤4m时，等载预压厚度一般为0.25m～1.0m，超载预压厚度一般为0.32m～1.5m；塑料排水板长12m～15m，间距1.2m。应在处理区场地整平后，在滩涂面上铺设一层土工布和0.8m厚的碎石垫层，再插打排水板。排水板采用SPB—IB型标准排水板，宽度100mm，厚度为4mm，呈梅花形布置，间距1.2m。排水板的深度应穿透淤泥层的底面，堆载高度取2m，但该方法施工周期较长。 　　4．真空预压法：其原理是在需要加固的软土地基的地表上设置密封装置，抽出密封膜内的地下水及空气后形成从地表下一定范围内的真空度，在大气压力作用下使该范围内的软土层得到排水沉降后固结，取得真空预压的效果，在密封膜上再加填土堆载，该地基将在真空预压及堆载预压的双重作用下加快固结。 　　具体是在地基的表面先铺设砂垫层，然后埋设垂直排水通道（袋装砂井或塑料板排水井），再在砂垫层面铺设一封闭薄膜使其与大气隔绝，薄膜四周埋人土中，通过砂垫层内埋设吸水管道，用真空装置进行抽气，使其形成真空，当抽真空时，在砂垫层、垂直排水通道先后形成压差，在此压差作用下，土体中的孔隙水不断由排水通道排出，从而使土体固结，同时利用高速公路自身修筑的路堤路基，在砂垫层上再分层铺筑路基，该部分堆载预压结合真空预压对加