軟土地基論文

前言：想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎？我們特意為您整理了5篇軟土地基論文范文，相信會為您的寫作帶來幫助，發現更多的寫作思路和靈感。

軟土地基論文范文第1篇

該地基土層由于處在一濱海相水體沖擊地區，其孔隙較大、土質水量吸收相對較高，包括土質高壓縮性明顯，則可斷定為軟弱土層結構。而中部土體結構環境則以溺谷相地質性質為主，并且土層間的土質呈現多以粉細砂、亞粘土的交替組織形態為主，厚度則為8－10m左右。至于下部土體環境可歸結為淺海相沉降類型，且厚度約為18－20m左右。不過由于下部砂類所處環境也是項目長樁應用的持力層，如若采用基本自然地基土層進行處理則很難滿足項目自重承載及規則沉降量的設計要求，故結合項目實際采用樁基處理方式。

2樁基礎施工技術工藝處理措施研究

2．1開挖方法及控制要點

2．1．1打樁后再開挖在結合該工程實際處所地基地質環境及其當時現有的工藝條件下，包括吸收了國外同類題材項目的施工經驗及建模理論的基礎上，確立了“打樁后再挖土”的打樁作業原則。這是因為本項目如若采用先開挖在打樁的作業方式，不僅要考慮造價因素，同時還要評估施工難易程度。具體原因則是:本工程項目所處地質形態環境下，土質結構相對松散、含水量大，且高度壓縮性非常明顯，滲透性表現不靈敏，屬于軟塑、流塑組織狀態，荷載性能不足。此外就開挖作業量而言，開挖規模較大，很難準確評估坑底標高。同時基坑長期在外投入的人工降水造價費也很高。特別是該地氣象條件下降雨量豐富，但凡基坑被泡則會加劇塌方隱患，所以打樁機很難到坑底地帶完成作業。若非所處作業條件受限，正常基坑打樁則需要利用路基箱，碎石塊等物資設施加以輔助。基于此，本項目實行的“打樁后再開挖”打樁作業法則充分切合實際利用了地表硬殼層，從而使得打樁工作開展可采用地面行進方式完成作業，不僅使得作業效率顯著提升而后又控制了造價成本投入，并巧妙控制了基坑開挖的樁柱變形及頂部位移。2．1．2質量控制要點雖然結合本項目實際特點采取了“打樁后再開挖”作業施工法具備顯著優勢，但是短板之處也同樣值得重視，需要予以重點質量控制，即預先打入樁的彎曲變形組織形態下的水平位移需要嚴格控制。基于此，為控制變形加劇并產生控制良效，則需采取針對性控制手段:第一，應能結合施工流程，妥善控制挖土次序，并保持對稱挖土以避免基坑長期在外;第二，當基坑面積較大時，則可以使用分段挖土作業原則完成該時期工序作業，即每挖一段就隨后完工一段，并處理好每挖一段的回填，然后交替循環進行開挖。第三，基坑開挖后存在的土料應隨挖隨運，杜絕在邊坡周圍堆放開挖土，從而達到控制樁基變形及頂部位移的主要目的。

2．2錘擊沉樁施工法

2．2．1沉樁錘選用標準本項目采用的打樁法主要以錘擊沉樁法應用為主。值得指出的是，柴油錘、落錘、或者蒸汽錘的選擇應能結合項目實際進行評估并應予以采用。一般而言，柴油錘特別適用于堅硬土層性質的地基土，這是因為柴油錘連續作業性能良好，錘芯夯擊起跳高，且沉樁成效佳;而蒸汽錘一般比較受用于軟粘土層進行沉樁;至于落錘，嚴格意義上可將其視為作業機具，應用于沉樁規模作業較小的短樁結構。因此，對于沉樁錘的選用確認，應能結合樁基礎的規格型號、基本長度、以及其重量級、直徑等參數進行評估并予以采用。2．2．2質量控制要點沉樁落錘的捶打原則應堅持以“重錘低打”執行原則為主，并要考慮樁基礎本身極限強度允值的承受情況，即處在其捶打承受荷載允值內，盡量采用大樁錘，以避免捶打時樁頭損壞。因此，結合上述沉樁錘落錘的捶打依據，本項目對于400x400mmx30m的鋼筋混凝土方樁和鋼管樁的沉樁施工，可優先選用3．5t級柴油錘;當調配確有困難時，亦可選用4．5t級柴油錘，但應限制錘跳高度，不應超過2m;φ550x100mmx40—45m的預應力鋼筋混凝土管樁和鋼管樁的施工，宜選4．5t級柴油錘。

2．3停打標準處理控制要點

2．3．1樁基礎基本停打標準確認高層項目樁基礎打樁的停打控制標準有關責任施工單位應能高度予以重視。這是因為樁基礎的停打處理標準決定著該高層項目基礎所承載的極限允值，從而決定是沉降量是否規則，以保障項目基礎結構上方的建筑結構安全性能得以保持。此外，如若確保樁基礎的停打控制標準合乎質量控制標準，則直接有效、合理控制施工進度，并確保打樁機具的油耗得到有效控制，且使得其樁錘使用周期壽命得以延長。因此，確認樁基礎的樁錘停打標準，則需要客觀考量該項目的所處地質環境，以及現有的樁基礎規格種類、樁的長度，包括現場各項組織控制要素等進行綜合評估并予以采用。基于此，結合受力形態存在的力學差異，則需切合項目實際來確認樁基礎停打標準。2．3．2持力層確認貫入度雖然沿海一帶土層所固有的基本性質屬于軟粘土，并且分布相對穩定。但是如何判斷樁基礎的沉樁錘擊受力是否進入到持力層就成為了停樁標準控制關鍵。因此，此時可以憑借貫入度去進行客觀評估。也就是說，待樁端已經深入到持力層，則可結合設計要求繼續打至3—5D。不過，有時會遇到突發狀況，即遇到結實、堅硬的持力層，這是打至3－5D無疑非常困難，(貫入度S＜1．0mm)并且如若強行進行錘打則會使得樁基礎損毀的同時又白白毀掉了樁錘。因此，對于該情況的技術交流則需要和設計單位進行反映與溝通，當經得對方同意時則能夠以貫入度參數指標作為樁錘停打的主要考量依據。2．3．3基本效益本項目采用“重錘低打”大樁錘(柴油錘)的作業方式對400x400mmx30m及φ550x100mmx40—45m砼方樁及鋼管樁完成了其沉樁作業。實際施工中，采用4．5t柴油錘的φ550x100mmx40—45m較大型號樁也都達到了基本預定深度，并且經過靜載荷試驗表明，樁身強度基本滿足設計承載力需求，施工組織設計方案更為合理、可行和經濟，遠遠超過縮短工期所獲得的效益。

3結語

軟土地基論文范文第2篇

1.1沉降處理

沉降處理包括加速固結沉降和減少總沉降量兩方面。加速固結沉降可采用加載預壓、豎向排水(設置砂井或芯板排水)和擠實砂樁等方法。減少總沉降量可以采用換填好土、石灰(水泥)樁、擠實砂樁等方法。

1.2穩定處理

穩定處理可以采用換填土、擠實砂樁、石灰(水泥)樁等措施增加抗滑阻力。各種加速固結沉降措施都有助于促進軟土層強度的增長;慢速或分期填筑路堤可以達到阻止地基強度降低的目的。

1.3應注意的問題

（1）地基的土質及土層構成(厚度、排水層等)條件。（2）道路的性質、路堤高度和寬度，是否為與構造物連接的地段等條件。（3）工期、材料供應、施工機械作業條件和對周圍環境的影響等條件。以上處理方法可以單獨使用，通常用幾種方法組合使用，以發揮各種方法的特長，取得良好的處理效果。

2軟土地基處理的具體措施

2.1換填土法

當淤土層厚度較簿時，可采用淤土層換填砂壤土、灰土、粗砂、水泥土及采用沉井基礎等辦法進行地基處理，鑒于換砂不利于防滲，且工程造價較高，一般應就地取材，以換填泥土為宜。可將軟土全部挖除，使路堤筑于基底或盡量換填滲水性土。這種方法適用于軟土厚度小于2m的路堤。換土法要回填有較好壓密特性土進行壓實或夯實，形成良好的持力層，從而改變地基承載力特性，提高抗變形和穩定能力，施工時應注意坑邊穩定，保證填料質量，填料應分層夯實。

2.2拋石擠淤法

在路基底從中部向兩側拋投一定數量的片石，將淤泥擠出路基范圍，以提高路基強度，所有片石宜采用不易風化的大石塊，尺寸一般<0.3m。其上鋪0.1m厚碎石及0.1m厚砂層后再填土。這種方法的適用范圍為:軟土厚度<3.0m，表層無硬殼，呈流動狀態、排水困難的地基狀態。

2.3反壓護道法

當軟土和沼澤較厚，路堤高度不超過極限高度的2倍時，路堤兩側填筑適當厚度和寬度的護道，在護道附加荷載的作用下，保持地基的平衡，增加抗滑力矩，防止路堤的滑動破壞。通過反壓護道法使路堤下淤泥趨于穩定。護道一般可采用單組形式，其高度為路堤高度的0.3—0.5倍。適用范圍:當路堤超過極限高度的1.5—2.0倍以內時適用。

施工時，護道盡量與路堤同時填筑，且壓實度要達到90%以上。它的特點是施工工藝簡單、費用較低，但施工用地增大。

2.4砂墊層法

在軟土地基上鋪設厚度為0.5—1.2m的砂層，可使軟土頂面增加一個排水面，促進路基底的排水固結，提高路基的強度及穩定性。砂墊層材料的選擇以透水性好的砂或砂礫(74u篩孔通過率為3%以下)為宜，以保證所需的排水能力;砂墊層的寬度以每側寬出路堤0.5—1.0m為宜。砂墊層適用于路堤高度<2倍極限高度的狀況。

2.5設置砂井法

砂井與連接的砂墊層配合使用效果較好，一般砂井直徑為0.2—0.3m，井距為井徑的8—10倍，常用范圍為2—4m，平面上呈矩形或梅花形布置。適用范圍:軟土層厚度>5m，且路堤高度超過天然地基承載力容許的高度很多時適用。

2.6攤鋪土工布法

高填土可適當分層，采用土工布加強路堤剛度，并在軟土基上隔墊，使荷載均勻，避免局部破壞，對地下水防治相當有利，也可以用土工布攤鋪軟土底層，并折向沿邊坡作防護，這樣既提高基底剛度，也使邊坡受到維護，有利于排水和因地基應力再分配而增加路基的穩定性

2.7排水固結法

排水固結法是解決淤泥軟粘土地基沉降和穩定問題有效措施，由排水系統和加壓系統兩部分組合而成。排水系統是在地基中設置排水體，利用地層本身的透水性由排水體集中排水的結構體系，根據排水體的不同可分為砂井排水和塑料排水帶排水兩種。

2.8灌漿法

是利用氣壓、液壓或電化學原理將能夠固化的某些漿液注入地基介質中或建筑物與地基的縫隙部位。灌漿漿液可以是水泥漿、水泥砂漿、粘土水泥漿、粘土漿及各種化學漿材如聚氨酯類、木質素類、硅酸鹽類等。灌漿法對加固淤泥軟土地基具有明顯效果，如福建省龍海市角美壺嶼港水閘由于淤泥軟基不均勻，沉陷閘基沉降最大達到0.63m，加固時采用單管高壓旋噴灌漿處理，每個閘墩上、下游側和中間各設5個灌漿孔，沿閘墩軸線兩側布孔，灌注水泥漿，成樁直徑0.5m，伸入閘基礎10.5m，采用灌漿壓力為20MPa，經過處理后閘基沉降基本得到控制。高壓旋噴灌漿處理原理是通過在閘基中高壓旋噴灌漿形成水泥土摩擦樁，提高閘基承載力，達到控制沉降的目的。另一種對淤泥軟土地基閘室淘空處理通常應通過水閘上游防滲如設置水平鋪蓋或垂直防滲控制閘基滲流，然后再對閘室進行灌漿處理。

3結語

總之，軟土地基的強度或變形的問題是工程土中必須十分注意的問題，過大的沉降及不均勻的沉降造成軟土地區大量的工程事故。因此，在軟土地區進行設計與施工的道路工程時，必須從地基、建筑、結構、施工、使用等多個方面綜合考慮，采取相應的措施，減少地基的不均勻沉降，保證建筑物的正常使用。

參考文獻：

［1］徐至鈞.建筑地基處理技術叢書:軟土地基和預壓法地基處理［M］.機械工業出版社，2005.

［2］王曉謀，袁懷宇.高等級公路軟土地基路堤設計與施工技術［M］.人民交通出版社，2001.

軟土地基論文范文第3篇

對當前水利工程建設情況進行分析，因為軟土地基的松軟土質無法承受更大的壓力，因此當在其上方修建高于地基抗剪強度的建筑物時，就會因為承重力不足而讓其所受剪力失去平衡，這樣在一定程度上會讓建筑物出現偏差。依照水利施工技術工作人員的實際工作經驗總結，造成這些情況出現的原因有兩個方面，一個是在施工建設過程中，軟土地基原本的平衡遭到破壞而造成抗剪度減弱;另外一個原因便是連綿的陰雨天氣讓軟土地基當中的土質水分快速增多，較大程度上造成剪應力的增加。

2水利工程軟土地基處理技術

水利工程建設過程中，軟土地基的處理方式主要受制于具體的條件與情況，施工過程中只要有一項沒有處理好，就會出現地基不穩定的情況。所以處理技術對工程建設而言是一項非常重要的操作工序。

2.1排水砂墊層法排水砂墊層選用級配良好的中砂與粗砂，其中含泥量控制在5%以下，砂墊層施工方式為分層壓實，其中的分層厚度、壓實的次數全部要經過實際測驗達標后確定。排水砂墊層一般在路堤底端地面鋪設一層砂層，水利工程施工過程中，富含水分的軟土層所受到的力逐漸加大，水分也不斷通過砂墊層排出，以加快軟土地基的固結。為了更好的保證砂墊層排水性，要求選擇有較好滲水性的材料。砂墊層的鋪設厚度控制0.6～1.0m為宜，為了更好的保證砂墊層的滲水性，要求在砂墊層上另外墊上一層黏性土，以封住水不讓水返上路基。但是在路基兩側要另外修筑一條排水溝，這樣從砂墊層中滲出的水便能夠從此排出路基外，保證路基的絕對穩。

2.2加筋法加筋法指的是把有較強抗拉力的強土工合成材料填埋在土層之中，使用土顆粒位移和拉筋過程中產生的摩擦力，讓土和加筋材料組成一個整體，減少整體變形幅度并提升整體穩定。可選擇搭設塑料排水板，為的是加快淤泥排水層固結速度，進而實現地基強度加深的作用。除此之外，選擇在砂墊層中另外鋪設部分土工織物，受到土工織物拉性作用影響，對基底的應力分布做適當調節，能夠有效降低地基的側向位移和相對沉降，以實現地基穩定性提升的目的。

2.3預壓砂井法排水系統和加壓系統互相配合，便于地基中孔隙水的排出，一般選擇較多的排水系統有水平排水墊層、排水砂溝亦或者是其他橫向或者豎向的排水砂井或塑料排水板。加壓系統使用包括堆載預壓、真空預壓或者下降地下水位等等。堆載預壓與真空預壓聯合使用的情況下，也被叫做真空聯合堆載預壓。基本的操作方式如下，先把等待加固范圍內的植被與表面土層清除，上面鋪上一層砂墊層。之后垂直向下插入塑料排水板，砂墊層中以水平方位擺放一條排水管，用來改善加固地基的排水環境。另外再在砂墊層鋪上一層密封膜，使用真空泵把密土膜以內的地基氣壓抽至80kpa以上。這個操作方法常常因為加固時間較長，難以全面實現真空處理，因此適合使用在工期要求相對寬松的淤泥質土地基的處理過程中。

2.4強夯法強力夯實指的是把80KN以上的夯錘，起吊至距離水平面較高的地方，通常距離是6～30m，讓錘體能夠自然下落，夯實土層。經過夯實作用的土體空隙受到壓縮。與此同時，夯點附近出現的裂縫多半為孔隙水的出逸提供了較為便利的渠道，對于土體固結便利性好，能夠有效提升土體的承重能力，并且夯實之后的地基大大縮小了建設荷載造成的壓縮變形。

2.5化學固結法常規的軟土地基處理方式無法取得理想效果的情況下，化學固結法便出現。化學固結法指的是使用一定的化學材料，對軟土地基做填充與改造，以有效提升軟土地基的強度，降低軟土地基壓縮性的變化速度，切實有效提升軟土地基的承重能力，讓軟土土質能夠達到水利工程建筑的地基設計條件。

2.6旋噴法旋噴法指的是借助旋噴機具所制造的旋噴樁而有效提升地基的承載能力，同時也能夠當成聯鎖樁施工或者定向噴射成連續性墻用于地基防滲。旋噴樁指的是把有特殊噴嘴的注漿管放置在土層預定深度后有效提升，噴嘴同時以高速旋轉，高壓噴射水泥固化漿液和土體混合，并且凝固成樁。其對于一些有機質成分較大的地基沒有太好的地基加固效果，所以需要小心處理。一些塘泥土、泥炭土等有較高有機質的土層則要盡可能的避免使用這種方法。

3工程實例

某水庫位于河流中下流平原地區，只要建好，能夠良好解決附近多個城鎮的農業供水問題，經濟效益突出。可是因為建設地點常年來受到流水的侵蝕，地基為砂質軟土地基，無法較好的滿足水庫的建設要求。在對附近環境的勘查與分析后，發現距離施工設定地點4km的位置，有堅固的灰土土層，其強度與承受能力在經過夯實處理之后能夠切實滿足工程建設要求，所以選擇使用土層置換法，對軟土地基進行處理，能夠在保持成本不變的情況下實現水庫的良好建設，將其內在巨大的經濟效益與社會效益發揮。因此在對水利施工軟土地基的處理過程中，不可脫離實際，需要先對實際的地基情況做有效分析，從經濟與社會的雙重角度出發，選擇合適的處理方式，以實現工程建設的順利開展。另外工程建設過程中，在施工前對施工地點嚴格測量，包括水利工程測量、水利勘查以及水文地質勘探等等，對其性質做充分分析，確定一個最好的軟土地基建設方案，將軟土地基處理失敗的出現概率降至最低，提升經濟效益。

4結語

軟土地基論文范文第4篇

【關鍵詞】市政道路；軟體地基；加固技術

1.軟土地基簡介

隨著經濟的發展，市政道路的施工進行的如火如荼，市政道路的施工質量與人們的日常生活息息相關，我國的幅員遼闊，地質條件也較為復雜，尤其在內地的湖河沉積地區以及沿海地區軟土地基的分布情況十分廣泛，在市政道路的施工過程中也常常會遇到軟土地基的問題，這種地基的含水比大、承載力差、壓縮比高，空隙比約為1.0，容易受到外界因素的干擾變大，難以滿足現階段市政道路施工的要求。為了保證市政道路的施工質量，必須采用相關的方式加強軟土地基的穩定性，防止沉降問題的發生。目前，我國國內在處理市政道路軟地基的加固方面已經取得了良好的成效，下面就針對軟土地基的加固技術進行進一步的介紹。

2.市政道路軟土地基的處理原則

對于市政道路軟土地基的處理，首先要遵循經濟性的原則，即在條件允許的范圍內，要優先使用天然的材料進行加固，如工業廢料、建筑垃圾等符合加固標準的材料進行加固，但是在材料的選擇中要避免選擇具有腐蝕性或者有機含量較高的垃圾，防止地基的加固難以達到規定的標準；其次，要遵循目的性的原則，即軟土地基的處理必須要達到減小下滲、改善抗剪性、動力性的目的，防止地基出現變形以及液化的情況，將地基的壓縮性控制在標準范圍內，保證市政道路的后續使用質量。

3.市政道路施工中的軟土地基加固技術

3.1 換填法

換填法是軟土地基常用的加固方式，即在實地調查的基礎上，將固定深度和范圍內的軟土地基挖出，進行換填，換填的材料需要選擇穩定性高、強度好的材料，如石灰、砂石等等，在選擇的過程中要遵循三個標準：

3.1.1 因地制宜的原則

在選擇換填材料時，要根據施工場地的實際情況選擇適宜的材料，以保證材料可以滿足當地道路建設的需求，并做好材料中石頭含量、粒徑以及配級的檢驗，確定好材料之后，就可以將淤泥軟土使用挖掘機挖除，用天然的材料進行置換，一般，開挖深度宜控制在2m以內，使用分層填筑、壓實和檢測進行施工，以便提高地基的承載力。

3.1.2 逐層加固的原則

在進行換填的過程中，為了保證壓實的質量，必須對置換材料進行逐層壓實，在換填的前期，需要對換填的面積和深度進行計算，再進行下階段的換填和加固的工作，在第一層換填完成后，用機械碾壓法將其反復壓實，再進行逐層換填。

3.2 排水固結法

3.2.1 袋裝沙井固結法

排水固結法包括袋裝沙井固結法以及砂墊層處理法，袋裝沙井固結法就是將符合標準要求的砂裝入具有透水性的編織袋中，再利用輔助設備將沙袋侵入軟土地基之中，這種固結的方法比較適宜用在厚度大于5m的軟土層中、且地基承載力小于路堤建筑自重的情況中，具備施工效率高、施工費用低、用料少的特點，也是軟土地基加固的常用方法之一。

3.2.2 砂墊層處理法

砂墊層處理法就是在軟土地基的表面鋪設好砂層進行排水的方式，令軟土地基中的水分在上層荷載的影響下排水，從而達到地基加固的目的，使用這種加固方法時要注意，要保證排水固結的速度與路基填筑速度保持一致性，保證在填筑的過程中可以有效的實現排水，同時，避免上層荷載過大導致路基遭到破壞。

3.3 機械碾壓加固法

機械碾壓加固法是利用土壤中水分的特征來進行加固的一種方式，由于土壤中的水分是與以多種多樣的形式存在，但是不管何種形式的水分在外力的作用下，也會被排擠出來，使用機械碾壓就可以有效的排除地基中多余的水分，起到地基加固的作用。在進行加固的過程中，要根據實驗數據來決定碾壓的工藝，確定好碾壓的力度、次數以及范圍，在具體的工作過程中，要先使用小噸位碾壓機進行碾壓，進而使用大噸位碾壓機進行碾壓，碾壓完成后再使用光輪碾壓機進行碾壓，在碾壓過程中要遵循邊線大到中的碾壓原則，以1/3重疊的方式進行遞進式碾壓。

3.4 化學加固法

化學加固法就是利用化學材料對軟土地基進行固結的處理方法，目前常見的化學加固法包括深層水泥加固法、石灰攪拌樁法以及灌漿法三種。

3.4.1 深層水泥加固法

使用深層水泥加固法對軟土地基進行加固可以在短時間內得到需要的地基強度，使用該種方式加固后的地基具有變形小、無公害的優點，在北歐、日本、芬蘭等國家已經得到了廣泛的應用，在我國國內雖然應用時間較短，但是也取得了良好的社會效益和經濟效益。

3.4.2 石灰攪拌樁法

石灰攪拌樁加固法是依靠石灰和土之間的物理反應形成所需的強度，應用在不同的地基中會產生不同的加固效果，加固的深度可以達到20m。在加固的過程中要通過機械攪拌的方式，在機械鉆進時向地基內噴射壓縮空氣，在鉆進要適度的標高后，要將鉆頭進行反向旋轉，將生石灰輸送至地基內，讓土體和石灰進行充分的攪拌，形成具有水穩性、整體性以及一定強度的石灰樁。由于石灰樁具有膨脹擠密的作用，因此，在設計石灰樁是要遵循密布樁和小樁徑的原則，樁間距和加固的深度應該按照沉降驗算和穩定驗算來確定，在驗算完成后再進行施工。

3.4.3 灌漿法

灌漿法就是利用液壓、氣壓以及電化學的原理，將一些可以固化的漿液注入到軟土地基中，以便改善地基物理力學性質。在灌漿工程中，使用最廣泛的漿材就是水泥，水泥的力學強度好、無毒、使用壽命長、材料價格低，但是在沉淀析水的影響下具有穩定性差的弱點，為了克服這些缺點，可以在水泥漿中加入砂、粘土以及粉煤灰等材料，或者摻入附加劑來改善漿液的性質。

4 結語

軟土地基的加固是市政道路施工的關鍵性因素，關系著市政道路的施工質量以及使用壽命，目前，對軟土地基的加固技術較多，需要根據施工地的實際情況以及周圍環境進行綜合判斷和選擇，保證軟土地基加固的效果。

參考文獻：

[1]張紅梅.淺談市政道路施工中軟基加固技術[期刊論文]，科學之友，2012（06）

軟土地基論文范文第5篇

關鍵詞：樁-網復合地基 樁土應力比 樁土荷載分擔比 土拱效應

Study of soil arching effect of geogrid-reinforced and pile-supported embankment

WANG LONG1，LONG Xiu-jun2

( 1. China Railway Engineering Consultants Group Co.,Ltd., Jinan 250022, China2.China Railway SIYUAN Survey and Design Group Co.,Ltd., Wuhan 430063, China)

Abstract: In this dissertation, based on soft soil foundation treatment of a coastal railway，Interaction characteristics between pile and soil on geogrid-reinforced and pile-supported embankment were studied. According to the the change law of pile-soil stress ratio and and pile-soil load share，soil arching effect and its change law with the load above were verified, which provide theoretical reference for optimization engineering design on soft soil foundation.

Key words: geogrid-reinforced and pile-supported embankment; pile-soil stress ratio; pile-soil load share; soil arching effect

中圖分類號：TU47文獻標識碼： A 文章編號：

前言

我國幅員遼闊，軟土分布范圍廣大，特別是在沿海地區，軟土大面積發育。為了保證上部構筑物的穩定性，必須對軟土地基進行處理。近年來，樁-網復合地基正在成為軟土地區建筑工程中普遍采用的一種地基處理方式，對這種新型地基處理方式的作用機理及效果，已進行了大量研究，并取得了一定成果[1-6]，但是對樁網復合地基中的樁土相互作用規律的研究還有待深入。本文基于我國沿海地區某軟土地基上的新建鐵路地基處理工程，用模型試驗的方法研究樁-網復合地基中的土拱效應。

1 工程概況

工程位于廣東省潮州市，地表水網稻田發育。地表為第四系沖洪積相、海陸交互相成因淤泥及淤泥質粉質黏土、淤泥質砂，厚度約為10～32m，其下為第四系上更新統沖積層的粉質黏土、粉土、中細砂、粗砂、細圓礫土，總厚度30～60m。軟土層主要為淤泥、淤泥質黏土、淤泥質砂層。

本模型試驗原型地層分布特征如圖1所示。可見，該斷面軟土地層主要為淤泥和黏土，層厚分別約為15m、10m，埋深5～30m，屬于深厚層軟土。現場采用PHC管樁對地基進行加固處理，管樁埋深約25m，樁間距2.5m；樁頂設置正方形樁帽；其上設置0.6m厚碎石墊層夾兩層雙向土工格柵。

圖1現場地層分布特征

2 試驗概況

模型中，采用聚丙烯PP-R冷水管（以下簡稱PP-R管）模擬管樁；選用普通杉木作為樁帽材料；選用聚乙烯四宗單層網來模擬土工格柵，采用常見的細角礫石來作為褥墊層材料；采用普通中砂來模擬路堤填料。模型中所用的地基土取自現場，為擾動樣，物理力學性質與原型土層存在一定差異，模型試驗中通過加水、攪拌、壓實等操作保證了重度、含水量與原型相同。

本模型試驗相似比為20，利用模型的對稱性，在模型左右兩邊設置了不同樁間距進行對比試驗。 本次模型試驗選取了對應于現場的2.5m樁間距和比較用的3m樁間距，對應于模型中的樁間距為2.5/20=0.125m及3/20=0.15m。

3 數據分析

兩種樁間距下樁土應力比隨荷載的變化情況分別如圖2、圖3所示；兩種樁間距下樁土荷載分擔比隨荷載的變化情況分別如圖4、圖5所示。

圖2 小樁間距下樁土應力比變化曲線

圖3 大樁間距下樁土應力比變化曲線

圖4 小樁間距下樁土荷載分擔比變化曲線

圖5 大樁間距下樁土荷載分擔比變化曲線

從圖2～圖5可以看出：

隨著路堤填土荷載的增加，小樁間距下樁土應力比從最初的9逐漸增大到最終穩定的20，樁土荷載分擔比從最初的79%逐漸增大到最終穩定的88%；而大樁間距下樁土應力比從最初的15逐漸增大到最終穩定的45，樁土荷載分擔比從最初的81%逐漸增大到最終穩定的92%。且樁土應力比和樁土荷載分擔比增大的速率隨著時間的增長均逐漸變慢。說明在加載初期，樁的承載力發揮得并不充分，隨著路堤填土荷載的進一步增加，樁同承擔的荷載由樁間土逐漸向樁頂轉移，樁的承載力才逐漸發揮出來。

小樁間距下，樁土應力比穩定在20左右，樁土荷載分擔比穩定在88%左右；大樁間距下，樁土應力比穩定在45左右，樁土荷載分擔比穩定在92%左右。可見，室內試驗模型中，隨著樁間距增大，樁土應力比明顯增大，樁土荷載分擔比略有增大，說明樁間距對樁土應力比有顯著影響，而對樁土荷載分擔比影響較小。其主要原因有以下兩點：其一，由于樁的剛度相對于樁間土要大很多，在上部路堤填土荷載作用下，樁間土頂的沉降相對樁頂的沉降要大很多，使得路堤填土中產生了土拱效應，一部分原來由樁間土承擔的荷載被轉移到樁頂上來，因此樁土應力比明顯增大；其二，由于樁帽的存在，直接與褥墊層接觸的樁間土面積減小，大部分上部荷載都作用在樁帽上，在土拱效應作用下，從樁間土上轉移到樁帽上的荷載相對于樁帽本身承擔的荷載要小很多，因此樁土荷載分擔比略有增大。

4 結論

本文采用模型試驗的方法，研究了樁-網復合地基在軟土地區的樁、土相互作用性狀。可以看出：模型試驗中，路基填土中存在土拱效應，剛度相對較大的樁承擔了大部分荷載；隨著樁間距增大，樁土應力比及樁土荷載分擔比均增大，土拱效應發揮得更明顯。本次模型試驗對軟土地區樁網復合地基的設計提供了一定參考依據。

此外，本次模型試驗也存在不足之處，主要有：沒有設計第三種樁間距進行同步的對比試驗，因此不能就樁間距對土拱效應的影響做出準確評價。在下一步研究中可以重點進行樁間距對土拱效應的影響研究，為工程中選取最優的樁間距提供理論依據。

參考文獻

[1]饒為國. 樁-網復合地基原理及實踐[M]. 北京：中國水利水電出版社，2004

[2]連峰. 樁網復合地基承載機理及設計方法[D]. 博士學位論文, 杭州：浙江大學, 2009

[3]Alzamora, D.，Wayne, M. H.，Han,J.. Performance of SRW supported by geogrids and jet grout columns[A]. Proceedings of ASCE Specialty Conference on Performance Confirmation of Constructed Geotechnical Facilities[C]. USA：ASCE, 2000（94）：456-466

[4]肖宏. 高速鐵路無碴軌道樁網結構路基研究[D]. 博士學位論文, 成都：西南交通大學, 2007

[5]孫獻國，張思峰，陳文. 粉噴樁與土工格柵聯合加固技術的現場試驗研究[J]. 山東大學學報（工學版）, 2004, 34（05）：72-75