【摘要】環(huán)球網(wǎng)校提醒：2015年巖土工程師考試已進入備考階段。根據(jù)學員對軟土地基處理方法難點的反饋，同時為進一步加深大家對軟土地基處理方法相關知識點的了解，環(huán)球網(wǎng)校老師為大家整理了“2015年巖土工程師考試復習指導軟土地基處理方法”，希望對大家有所幫助。

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　　軟土地基常用的處理方法

　　軟土由于具有含水量高、壓縮性大、透水性差、強度低和變形穩(wěn)定所需時間長等工程特性，一般不能直接作為天然地基使用，需經(jīng)過加固處理以減小道路路基在荷載作用下引起的沉降或不均勻沉降。路基沉降是導致路基變形、破壞的主要原因，因此對軟土地基處理恰當與否，不僅影響工程的投資，而且將直接影響道路的使用性能和工程質(zhì)量。對軟土地基的處理對策很多，但不管采用何種方法，處理后的地基必須滿足強度、變形、動力穩(wěn)定性和透水性要求，從而達到減小道路路基在荷載作用下引起的沉降或不均勻沉降的目的[6]。軟土路基處理方法較多，分類也各有不同，常用的處理方法主要如下描述：

　　1.砂墊層法

　　砂墊層法是在軟土地基頂面鋪設厚度為0.6-1.0m的砂墊層(具體厚度視路堤高度、軟土層厚度及壓縮性而定，太厚施工困難，太薄效果差)作為軟土層固結(jié)所需要的上部排水層，以加速沉降的發(fā)展，縮短固結(jié)過程的方法。砂墊層可作為路堤內(nèi)的地下排水層，以降低堤內(nèi)水位，改善施工時重型機械的作業(yè)條件。

　　砂墊層法具有施工簡單，不需要特殊機具設備等特點。主要適用于以下情況：路堤高度小于2倍極限高度;軟土表面無透水性低的硬殼;軟土層不很厚、或具有雙面排水條件的情況;當?shù)赜猩?，且運距不太遠，施工期限不甚緊迫的工程。

　　采用砂墊層，砂宜采用中砂及粗砂，要求級配良好。顆粒的不均勻系數(shù)不大于5，且含量不宜超過3%-5%。砂墊層一般用自卸汽車及推土機配合攤鋪，攤鋪應均勻，注意不要有很大的集中載荷作用。當路堤為粉土類土，透水性不好時，路堤坡腳附近砂墊層被路堤覆蓋，可能會阻礙側(cè)向排水，必須注意做好砂墊層端部的處理。

　　在路堤的填筑過程中，填筑的速度要合理安排，使加載的速率與地基承載力增加的速率相適應，以保證地基在路堤填筑過程中不發(fā)生破壞。通?？衫寐裨O在路堤中線的地面沉降板以及布置在路堤坡腳的位移邊樁進行施工觀測，隨時掌握地基在路堤填筑過程中的變形情況和發(fā)展趨勢，借以判斷地基是否穩(wěn)定，控制填土的速度。

　　2.強夯法

　　強夯法處理軟土地基是利用重錘自山落下產(chǎn)生的沖擊波使地基密實，這種沖擊引起的振動在土中是以波的形式向地下傳播的。對于飽和無粘性土，夯擊過程中，土體可能會產(chǎn)生液化，其致密過程與爆破和振動壓密過程相似;對于飽和細粒粘土的效果尚不明確，成功和失敗的例子均有報道，對于這類飽和的細顆粒土，要求破壞土的結(jié)構(gòu)、產(chǎn)生超孔隙水壓力、山裂隙形成排水通道。

　　如果將地基視為彈性板空間體，則夯錘自由下落過程也就是勢能轉(zhuǎn)換為動能的過程，即隨著夯錘下落勢能越來越小，動能越來越大，在落到地面以前的瞬間，勢能的極大部分都轉(zhuǎn)換為動能，夯錘夯擊地面時，這部分動能除一部分以聲波形式向四周傳播，一部分由于夯錘和土體摩擦而變成熱能外，其余的大部分沖擊能則使土體產(chǎn)生自由振動，并以壓縮波(也稱為縱波)、剪切波(也稱為橫波)和瑞利波(也稱為表面波)的波體系聯(lián)合在地基內(nèi)傳播，在地基中產(chǎn)生一個波場。

　　此外，壓縮波大部分通過液相運動，使孔隙水壓力增大，同時使土顆粒錯位，土體骨架解體。而隨后到的剪切波使土顆粒處于更密實的狀態(tài)。占總能量67%的瑞利波，其豎向分量起到松動土的作用，但其水平分量可使土得到密實。

　　3.換填法

　　換填法就是將基礎地面以下不太深的一定范圍內(nèi)的軟弱土層挖去，然后以質(zhì)地堅硬、強度較高、性能穩(wěn)定、具有抗侵蝕性的砂、碎石、卵石、素土、灰土、煤渣、礦渣等材料分層充填，并同時以人工或機械方法分層壓、夯、振動，使之達到要求的密實度，成為良好的人工地基。當?shù)鼗浫跬翆虞^薄，而且上部荷載不大時，也可直接以人工或機械方法(填料或石填料)進行表層壓、夯、振動等密實處理，同樣可取得換填加固地基的效果。

　　換填法適用于淺層地基處理，包括淤泥、淤泥質(zhì)土、松散素填土、雜填土、已完成自重固結(jié)的回填土等地基處理以及暗塘、暗洪、暗溝等淺層處理和低洼區(qū)域的填筑。換填法還適用于一些地域性特殊土的處理：用于膨脹土地基可消除地基上的脹縮作用，用于濕陷性黃土地基可消除黃土的濕陷性，用于山區(qū)地基可用于處理巖面傾斜、破碎、高低差，軟硬不勻以及巖溶與土洞等，用于季節(jié)性凍土地基可消除凍脹力和防止凍脹損壞等。

　　4.靜力排水固結(jié)法

　　靜力排水固結(jié)法地對天然地基，或先在地基中設置砂井等豎向排水體，然后利用建筑物本身重量分級逐漸加載，或是在建筑物建造以前，在場地先行加載預壓，使土整體的孔隙水排出，逐漸固結(jié)，地基發(fā)生沉降，同時強度逐步提高的方法。靜力排水固結(jié)法可以解決以下兩個問題：

　　(1)沉降問題：使地基沉降在加載預壓期間，即修筑路面之前沉降大部分或基本完成，路面在使用期間不致產(chǎn)生不利的沉降和沉降差。

　　(2)穩(wěn)定問題：排水固結(jié)法加速地基土的抗剪強度的增長，從而提高地基的承載力和穩(wěn)定性，公路是條帶狀荷載，在橫斷方向受力面積較小，穩(wěn)定問題尤為重要。

　　排水固結(jié)法是由排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)兩部分共同組合而成的。排水系統(tǒng)有豎向排水體(包括普通砂井、袋裝砂井和塑料排水板)和水平排水體(砂墊層);加壓系統(tǒng)包括堆載法、真空法、降低地下水位法、電滲法和聯(lián)合法。設置排水系統(tǒng)主要在于改變地基原有的排水邊界條件，增加孔隙水排出的途徑，縮短排水距離。加壓系統(tǒng)即是起固結(jié)作用的荷載，要使地基土的固結(jié)壓力增加而產(chǎn)生固結(jié)。

　　5.碎石樁法

　　利用一個產(chǎn)生水平向振動的管狀設備在高壓水流作用下邊振邊沖，在軟弱粘土中成孔后，再往孔內(nèi)分批填入碎石等堅硬材料制成一根根樁體，由碎石樁體和樁間土組成復合地基，從而提高原有地基承載力，減少沉降量，這種加固地基技術(shù)叫作振沖置換或碎石樁法。此種方法由擠密砂體的振沖技術(shù)演變發(fā)展而來，其主要作用是置換部分軟土，形成一個類似于鋼筋混凝土復合結(jié)構(gòu)，由于此種方法不受地下水位影響，且造價低，又能減少路基沉降，所以建設中越來越受到普遍重視。

　　碎石樁的施工質(zhì)量控制，實質(zhì)上就是對施工中作用的水、電、料三者的控制。對于粘性土的質(zhì)量控制，目前尚無嚴格的規(guī)范可循，必須通過現(xiàn)場試驗進行綜合分析，以便制訂出合理的控制數(shù)據(jù)。

　　(1)控制好樁位中心軸線及樁底標高。按要求振沖器尖端噴水中心與孔徑中心偏差不得大于5cm。尤其是樁底標高，在造孔過程中，一定要測量其樁底標高，確保達到設計高程。

　　(2)控制好成孔質(zhì)量，防止塌孔。造孔時應根據(jù)要求掌握好水壓，水量和灌入速度，每灌入1m左右將振動器提起留振約5s進行擴孔，當接近樁底標高時要降低水壓，以免破壞樁底以下土層。在整修造孔過程中孔內(nèi)應充滿水，以防塌孔。

　　(3)振密工序是確保碎石樁質(zhì)量的關鍵，當造孔完畢并清孔后，應立即進行填料振密工作。要嚴格控制填料的粒徑和每批填料量，粒徑宜選擇2cm-5cm孔隙率最小的級配為好。粒徑大于10cm容易卡住振沖器。一定要按照試驗所確定的振密電流和留振時間操作。

　　(4)制樁完成后應逐樁進行標準貫入試驗，連續(xù)5擊，下沉小于7cm視為合格。連續(xù)出現(xiàn)下沉量大于7cm的樁長達0.5m，或間斷出現(xiàn)大于7cm的累計樁長1m以上的樁，視為不合格，應采取襯強措施。

　　(5)該段地基處理完畢后，立即進行填筑作業(yè)以使地基有一充足的沉降時間。

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