软土地基处理措施.doc

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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date软土地基处理措施软土地基处理措施福建农林大学交通与土木工程学院软土地基处理措施院 （系）：交通与土木工程学院 专 业： 森 林 工 程 年 级： 2010 级 成 员： 程良、郑华忠、 官俊、钟睿智、卢晓帆 指导教师： 郑小燕 时 间： 2013 年10 月15 日-目录概述 3一、软弱地基的分类 3二、地基处理的基本方法 4（一）换填垫层法 4（二）强夯法 6（三）

2、深层搅拌法 8（四） 振动挤密10（五） 排水固结法11（六）化学加固法15（七）双控动力固结法17概述软土在我国滨海平原, 河口三角洲、湖盆地周围及山涧谷地均有广泛分布。在软土地基上修筑路基, 若不加处治, 往往会发生路基失稳或过量沉陷, 导致公路破坏或不能正常使用, 近些年来, 高等级公路建设的工程实践反复证明, 软弱地基处理是路基工程设计, 施工中需要特别引起注意的问题。软弱地基是一种不良地基。由于软土具有强度较低、压缩性较高和透水性很小等特性，因此在软土地基上修建建筑物，必须重视地基的变形和稳定问题。在软弱土地基上的建筑物往往会出现地基强度和变形不能满足设计要求的问题，因而经常需要采取

3、措施，进行地基处理。处理的目的是要提高软弱地基的强度，保证地基的稳定，降低软弱土的压缩性，减少基础的沉降和不均匀沉降。一、软弱地基的分类所谓软土, 从广义上说, 就是强度低、压缩性高的软弱土层。以孔隙比及有机质含量为主, 结合其他指标, 可将软土划分为软粘性土、淤泥质土、淤泥、泥炭质土及泥旋五种类型。通常把淤泥、淤泥质土、软粘性土总称软土, 把有机质含量很高的泥炭、泥炭质土总称泥沼。泥沼比软土具有更大的压缩性, 但它的渗透性强, 承受荷载后能够迅速固结, 工程处治比较容易。淤泥及淤泥质地基：在静水或非常缓慢的流水环境中沉积，经生物化学作用而形成。主要特性是强度低、变形大、透水性差和变形稳定历时

4、长。杂填土：人类活动时任意堆填的建筑垃圾、工业废料和生活垃圾。主要特性是强度低、压缩性高和均匀性差。一般还具有浸水湿陷性。冲填土：在整治和疏通江河通道时，挖泥船通过泥浆泵将泥沙夹大量水分吹到江河两岸而形成的沉积土。冲填土的成分比较复杂，其工程性质主要取决于颗粒组成、均匀性和排水固结条件。其它高压缩性土：饱和松散粉细砂也应属于软弱地基的范畴。当机械推动或地震荷载重复作用时将产生液化；由于结构物的荷载和地下水的下降会促使砂性土下沉；基坑开挖时会产生管涌；其它湿陷性黄土、膨胀土和季节性冻土等不良地基现象，都应属于需要地基处理的软弱地基范畴。我国各地不同成因的软土都具有近于相同的共性, 主要表现为以下

5、几方面。( 1)天然含水量高、孔隙比大。含水量在34% 72%之间,孔隙比在.l 0 1. 9之间, 饱和度一般大于95%, 液限一般为35% 60%, 塑性指数13 30, 天然容重15 19 kN /m3。( 2)透水性差。大部分软土的渗透系数为10- 8 10- 7 cm / s。( 3)压缩性高。压缩系数为0. 0050 0. 02, 属高压缩性土。( 4)抗剪强度低。其快剪粘聚力在10 kPa左右, 快剪内摩擦角在0b 5b之间。( 5)具有触变性。一旦受到扰动, 土的强度明显下降,甚至呈流动状态。( 6)流变性显著。其长期抗剪强度只有一般抗剪强度的0. 4 0. 8倍。软弱地基勘查

6、时，应查明软弱土层的均匀性、组成、分布范围和土质情况。对冲填土尚应了解排水固结条件；软弱地基设计时，应考虑上部结构的地基的共同作用，对建筑体型、荷载情况、结构类型和地质条件进行综合分析，确定合理的建筑措施、结构措施和地基处理方法。二、地基处理的基本方法（一）换填垫层法换填垫层法主要作用是提高地基的承载力。其方法是将基底下一定范围内的软弱土挖去，换填砂、碎石和素土等散体料，并分层夯实成低压缩性的地基持力层。1、土质换填的设计土质换填因材料的不同可分为以下几种类型: （1）砂垫层；（2）天然砂石（或人工级配砂石）垫层；（3）灰土垫层；（4）素土垫层；（5）由聚丙烯、尼龙等化纤材料做成的滤水毡垫层。

7、下面以砂垫层为例，对土质换填的设计和施工方法进行说明。1.1垫层的设计垫层设计的具体内容就是确定合理的垫层的厚度和宽度。对于起换土作用的垫层即要求有足够的厚度置换可能被剪切破坏的软弱土层，又要有足够的宽度以防止垫层的两侧挤出。垫层的厚度。用一定厚度的垫层换填软弱土层后，上部荷载通过垫层按一定扩散角传递在下卧土层顶面上的全部压力，不应超过下卧土层的容许承载力，如图1所示： 在实际应用中，可先根据垫层的容许承载力计算出基础底面尺寸，然后根据下卧层土的承载力确定垫层的需要厚度，即先拟定垫层的厚度。实践证明，当换土厚度为0.51倍基础宽度时，垫层地基的容许承载力为下卧土层承载力的28倍，平均变形模量约

8、为23.5倍。垫层不宜太厚，太厚施工难度大，费用高；也不宜太薄，太薄垫层的作用不能发挥，效果不显著。垫层的宽度。垫层的宽度应满足两方面的要求：一方面应满足应力扩散的要求，另一方面应防止侧面土的挤出，通常按45度角来确定砂垫层的宽度。2、施工要点2.1垫层材料的选择不同垫层材料有不同的要求。砂垫层材料应选用级配良好的中粗砂，含泥量不超过3，不含植物残体、垃圾等杂物。当使用粉细砂时应掺入2530的碎石或卵石，其最大粒径不宜大于50mm。素土垫层的土料中有机质含量不得超过5，也不得有冻土或膨胀土，不得加有砖、瓦和石块等渗水材料，当含有碎石时，其粒径不宜大于50mm。灰土垫层宜采用28或37的灰土。土

9、料易用黏性小及塑性指数大于4的粉土，不得含有松软杂质，并应过筛，其粒径不得大于15mm，石灰易用新鲜的消石灰，其颗粒不得大于5mm。矿渣垫层其矿渣应质地坚硬、性能稳定和无侵蚀，小面积垫层一般用840mm与4060 mm的分级矿渣，或060mm的混合矿渣；大面积铺垫时，可采用混合矿渣或原状矿渣，矿渣最大粒径不大于200mm。2.2垫层压实方法的确定机械碾压法是采用各种压实机械来压实地基土。此法常用于基坑低面积宽大、开挖土石方量较大的工程。重锤夯实法是用重机将夯锤提升到某一高度，然后自由落锤，不断重复夯击以加固地基。重锤夯实法一般适用于地下水位距地表0.8m以上稍湿的黏性土、砂土、湿陷性黄土、杂填

10、土和分压填土。平板震动法是使用震少，透水性较好的松散杂填土地基的一种方法，可达100120kPa。2.3分层铺填并压实除接触下卧软土层的垫层底层应根据施工机械设备及下卧层土质条件的要求具有足够的厚度外，一般情况下垫层的分层铺筑厚度可取200300mm。2.4含水量控制为获得最佳夯压效果，宜采用垫层材料的最佳含水量，作为施工控制含水量，对于素土和灰土，现场可控制在最佳含水量2的范围内。最佳含水量可通过击实试验确定，也可按当地经验取用。2.5铺前先验槽基坑内浮土应清除、边坡必须稳定，防止塌土。基坑两侧附近如有古井、古墓、洞穴、旧基础等软硬不均匀的部位时，经检验合格后，方可铺筑垫层。2.6避免软弱土

11、层结构扰动垫层下卧层为淤泥或淤泥质土时，因其有一定的结构强度，一旦被扰动则强度大大降低，变形大量增加，影响到垫层及建筑的安全使用，通常的做法是：开挖基坑时应预留厚约300mm的保护层，待做好铺填垫层的准备后，对保护层一段随即用换填材料铺填一段，直到完成全部垫层，以保护下卧软土层不被破坏。素土及灰土垫层分段施工时，不得在柱基础墙角及承载间隙下接缝，上下两层的缝距不得受水浸泡。垫层竣工后，应及时进行基础施工与基坑回填。（二）强夯法强夯法是将重锤起重到一定高度，然后自由下落，重复夯打，以加固地基，使强度提高，压缩性减小。此法一般适用于无粘性土，杂填土和半饱和土。1 工艺原理强夯法又称动力固结法，是法

12、国梅那尔公司于20 世纪60 年代后期创造的一种地基加固方法。它是在重锤夯实基础上发展起来的动力加固地基的新方法。20 世纪70 年代后期传入我国，经过近20 年在全国各地的推广应用，证明其加固效果十分显著。强夯法以其质量可靠，造价低，进度快，节约三材，经济效益显著等特点，已广泛应用于工业与民用建筑、公路与铁路路基、机场道路及码头仓库等工程的地基加固，成为国内处理地基的一种较好的实用方法。强夯法是应用功能转换的原理达到加固地基的目的。具体地说，它是利用起重设备将几十吨（一般840 t）重锤，从几十米（一般640 m）高处自由落下，给土以强烈的冲击和振动。地基土在强大的冲击能的作用下，土体强制压

13、缩或振密；土体局部液化，夯点周围产生裂隙，形成良好的排水通道，孔隙水逸出，经时效压密，使土体重新固结，从而提高了土的承载力，降低其压缩性。应用强夯法加固地基虽已经历了几十年，实践证明是一种较好的地基处理方法，但是还没有一套成熟的理论和完整的设计计算方法。根据国内外近十年来的研究成果，土的强夯作用机理一般可归结为：非饱和类土：以直观的加密使土体强度增加为主，如黄土和一般的粘性土，最典型的是湿陷性黄土，通过夯击使土颗粒重新排列成致密结构体，消除其湿陷性。粉土和粉细砂类土：夯击作用使土体加密和预液化，从而提高地基土的承载力和抗液化能力。饱和土：强夯使空隙水压力瞬时升高，随着水压力的消散，土中自由水和

14、部分弱结合水排出，土体变得紧密，随着时间的延续，触变后的土体结构得以恢复，使地基土得到加固，对于饱和淤泥质土和粘性土，可通过加填料（石块、钢渣等）夯击，增加土体骨架和排水通道，这一措施无疑扩展了强夯处理地基土的适用范围。2 适用范围目前，国内外处理地基的手段很多，其中强夯的适用范围最广，适用的土质有：各种高填土，如素填土、杂填土（建筑垃圾、工业废料）、粘土、黄土、湿陷性黄土等；饱和砂土、粉土等可液化土，淤泥质土，饱和粘性土等。对于后一类土在正式强夯前须先做试验，证明确有实效时也可采用。采用强夯处理地基，需要考虑其振动对附近建筑物的影响，必要时应采取隔振、防振措施，以及城市对噪音的控制问题。3

15、强夯施工3.1 场地整平及标高要求（1）为便于机械行走和施工，强夯场地整平应大于强夯布点范围，以夯点外边缘向外扩35 m或以外排基础边扩810 m，（图1）如在挖填方地带施夯，需考虑放坡。（2）强夯场地的标高，以所夯建筑物的基础底标高，加预留夯沉深度来定（图1）。夯沉深度与地质情况，能级等有关。此值可参照已完工程暂定，经过试夯确定。3.2 夯点布置按建筑面积均匀布点时，以最外围基础中心线或外边线算起，增加一排夯点。按基础位置相应布点时，同上或按基础持力层厚度一半扩出。布点形式和间距依地质情况、能级和夯锤面积等定。为更好的达到设计要求，多数情况需试夯确定。（1）单点间距一般为1.5 D2.5 D

16、（D 为锤底直径），呈正方形、梅花形和等边三角形布置。（2）满夯为挨点错位相切。4.3 试夯根据设计指标和地质报告，参照有效影响深度公式、结合实际经验，首先确定试夯能级，然后选择不同的锤底面积、布点间距、施工顺序、夯击遍数、单点夯击数等。夯后经过测试，得出满足设计要求的最佳数据，确定施工工艺和参数。有条件时，对含水量较大的地基土。为能提供各遍准确的间隔时间，最好做孔隙水压力消散试验。试夯场地可选在本工程场地内或附近，有经验时也可在工程开始部分安排试夯。4质量保证措施4.1 强夯中需要测定的数据（1）夯前的场地标高，各遍夯后整平标高。（2）各遍夯点最后三击的夯沉量，计算出夯坑的总下沉深度，各遍在

17、整个夯区内均匀的选一定数量的点测每一击的下沉量，作为与试夯比较和检测参考、满夯只在开始时，以贯入度控制，得出锤击数，以后以此数为准施打，不再作测量。（3）强夯中若发现地面变化较大时，需作隆降观测。（4）强夯形成的夯抗直径，主要在试夯时测定，作为计算土体压缩及填料量的参考。（5）对有填料要求的强夯，需记录各夯坑的填料数量。4.2 施工要求（1）施工前必须用仪器，准确放出夯点中心位置，并划出圆圈，施夯时对点要准。（2）必须按规定的起锤高度、锤击数和控制指标施工，不得随意改变。（3）施工中如发现偏锤，应重新对点。（4）施工中如发现歪锤时，需用填料（或土）将坑底垫平，才能继续施夯。（5）如遇夯锤的通气

18、孔堵塞，应立即开通。（6）表层土过干（尤其是满夯）应采取增加含水量的措施。（7）雨期施工，要防止雨水浸泡现场，夯坑内有积水应及时排出后方可施工。（8）强夯中的满夯是重要的一环，必须精心施工，否则表层质量不好，将造成建筑物沉降过大和发生不均匀沉降。冬期施工时，不宜进行满夯。（三）深层搅拌法深层搅拌法是使用特制的搅拌机械, 以水泥、石灰等材料为固化剂, 在土层中强行与软土搅拌, 使软土硬结成水泥( 或石灰)土桩( 柱) 体或连成地下桩排, 使之成为具有整体性和一定强度的复合地基。深层搅拌法目前分/ 干法0的粉喷桩法和/ 湿法0的旋喷注浆法。深层搅拌法主要适用于原料堆场、码头岸壁、高等级公路地基加固

19、, 以及地下基坑的挡土结构等。1 施工工艺由于该段路基地下含水量较高,施工时采用粉喷法,两台型号GPP-5桩机同时施工,施工工艺如下。1.1工艺性试桩不同地区具有不同的地质条件,为了克服施工的盲目性,确保粉喷桩加固地基达到预期效果,在大规模施工前必须进行工艺性试桩,以掌握该场地的成桩经验及各种操作技术参数。1.2对进场的水泥进行检测根据14%的水泥掺量,取土的平均干容重1.83 t/m3计算出每米的粉喷量为50.3 kg。粉体发送器单位时间内粉体的喷出量q按下式计算:q=4/* D1* D1g dawv式中: g d为软土的干容量;aw为干粉掺入比,由室内试验提供;v 为钻头提升速度;D1为钻

20、头直径。1.3搅拌效果的控制搅拌机搅拌次数越多,拌和越均匀,水泥土强度就越高。粉和土的搅拌效果,主要用钻头在土体中任一点搅拌的次数t来控制:t= H Zm/v式中: H 为钻头叶片垂直投影高度;Z 为钻头叶片总数;m 为搅拌轴转速;对GPP-5型机m 值分别28、50和92;v 为钻头提升速度;对GPP-5型机m值对应v 的值分别0.48、0.8和1.47。1.4场地清理由于工作场地表层硬壳很薄,需先铺砾石,干燥土垫层,厚50 cm左右,以便机械在场区内顺利移动和施钻。不宜铺垫碎石材料,以免给施钻造成困难。如果场地填有石质材料或植有树木,施工时先将石质材料、树木及其根部挖除。1.5测量放样用经

21、纬仪将桩位精确放样,标出每根桩的位置,每一个粉喷桩的中心洒上白灰,并插一根木筷,以确保施工时对位快速准确。1.6进场设备检测主要检测钻机钻头尺寸是否满足要求,空压机、粉喷机、仪表是否能正常工作,喷粉记录器的显示数据和实际钻进的深度和喷粉量是否一致等。1.7钻机定位根据确定的加固桩体的位置,使钻头准确落到桩位上。水平偏差不能超过5 cm,并使搅拌轴保持垂直。1.8钻孔启动搅拌钻机,钻头边旋转边钻进。为了不堵塞喷射口,喷射时不采用喷射加固材料而采用喷射压缩空气,空气压力控制在0.30.4 MPa。钻进一定深度启动一次,将泥沙从喷射口吹出。钻进时喷射压缩空气,可使钻进顺利,负载扭矩小。钻孔深度由钻机

22、上面的刻度盘指示(刻度盘上有指针表示钻孔深度) ,桩长误差不得超过10 cm,垂直偏差不超过1%。1.9喷水泥当钻孔达到设计标高后,即开启空压机连接水泥罐的阀门,边提升钻杆边喷水泥(水泥是通过空压机与钻杆顶部用橡皮胶管连接,靠空气压力,使水泥从钻杆内孔穿过,由麻花钻头中部小孔喷射),直至孔口。沿深度方向加固的软土量,根据发送器输出的加固材料数量与搅拌叶片提升速度的关系确定,搅拌提升速度不得大于1.0 m/min。1.10重复搅拌提升结束,桩体形成,当钻头提升至距离地面3050 cm时,发送器停止向孔内喷射粉料,成桩结束。为使水泥搅拌均匀,对其复钻是必要的,一般复钻深度为设计桩长的2/3。由于装

23、置的回路是封闭的,在回路内输送过程中,粉体不会向空中喷发与飞散。在搅拌钻头距地表3050 cm处停止喷粉,则粉粒不会溢出地面。1.11钻机移位钻具提升至地面后,钻机移位对孔,按上述步骤进行下一根桩的施工。（四）振动挤密1主要方法: 砂桩挤密法、土桩挤密法、灰土桩挤密法、生石灰挤密法、振冲法。2原理及作用: 通过挤密或振动使深层土密实，并在振动挤密过程中回填砂、砾石等形成砂桩或碎石桩，与桩间土一起组成复合地基，从而提高地基承载力，减小沉降量。3适用范围: 适用于处理砂土、粉砂或部分黏土颗粒含量不高的黏性土。4振动挤密碎石桩施工工艺4. 1 碎石桩施工工艺流程图( 见图 1)4. 2 主要施工方法

24、 1) 清理平整场地, 测量场地平整后的标高, 以便控制桩底、桩 顶标高; 2) 测量放样, 根据设计要求对桩位进行平面等边三角形布置 并编号; 3) 大面积施工前, 必须做成桩试验, 通过试桩得出参数: 每根 桩成桩时间需 15 min 20 min, 碎石投入量按下式计算: S= A pLK 。 其中, S 为填碎石量; Ap 为碎石桩的截面积; L 为碎石桩的 桩长; K 为碎石桩的充盈系数, K 1. 15; 4) 机械设备采用 DZ40-60 系列走管式振动沉桩机, 移动桩机 就位, 保证垂直度要求, 施工时电动沉管机在人工的配合下找准 桩位, 人工闭合活瓣式桩尖后开始沉桩, 将桩管

25、振动下沉入土层 直至达到设计深度;5) 在桩管达到设计深度后, 人工配合装载机上料, 向桩管内 加入规定数量的碎石料, 防止/ 断桩0和/ 缩颈0的发生;6) 起拔振动。为使挤出桩管下端的碎石更加密实, 边振边 拔, 拔管速度要均匀, 并控制在 1. 0 m/ min 1. 5 m/min 内; 7) 施工人员要随时用测锤测碎石的下料情况, 根据测得的下 料情况, 如果灌碎石量不满足设计时要求进行反插, 直至桩内碎 石密实, 反插深度要小于桩管长度的 1/2, 反插和拔管速度要均 匀, 反插深度由深到浅, 每根桩在保证桩长和碎石灌入量的前提 下, 总反插次数一般不得少于 6 次; 8) 桩管上

26、下运动, 碎石桩不断增高, 提升桩尖高于地面停止振动, 完成此桩。移机进行下一根碎石桩的施工。 （五）排水固结法排水固结法是利用地基排水固结的特性, 通过施加预加载荷,并增设各种排水条件, 以加速饱和软粘土固结的一种地基处理方法。饱和软粘土地基在载荷作用下, 孔隙中的水被慢慢排出,孔隙体积慢慢减小, 地基发生固结变形, 同时,随着超孔隙水压力逐渐消散, 有效应力逐渐提高, 地基土的强度逐渐提高。排水固结法包括堆载预压法、砂井堆载预压法、塑料排水板法以及真空预压法。这种方法在处理淤泥、淤泥质土及其他饱和软粘土中占有统治地位,但对于渗透性极低的泥炭土,必须慎重对待。应用排水固结法加固软粘土地基，其

27、施工顺序如下:（1）铺设水平排水垫层；（2）设置竖向排水体；（3）埋设观测设备；（4）实施预压；（5）检查预压效果；（6）若不满足设计要求，则更改设计至满足设计要求为止。从施工角度分析，要保证排水固结法的加固效果，主要要做好三个环节，即铺设水平排水垫层、设置竖向排水体、施加固结压力。1堆载预压法堆载预压法就是直接地在地基土体上堆放重物( 如: 块石、土体) 以对土体进行预压和排水固结, 提高地基的承载力, 并使建(构)筑物在使用阶段的地基沉量减少, 堆载预压的荷载应大于设计荷载, 预压时间可由建筑物的要求和软土所达到的固结程度决定。堆载预压法主要适用于仓库类建筑、施工期较长的软基道路等。1.1

28、施工工艺1.1.1排水施工水平排水系统（1） 砂垫层施工。在原场地为鱼塘的饱和软土原始地基上， 利用珠江河流先进行吹填砂施工， 厚度为1.5 m左右，以达到挤开淤泥、在地表形成硬壳层、改善场地条件、形成表层横向排水的目的，并有利于填土堆载区的后续施工机械和运土车辆运行。（2） 排水盲沟施工。在堆载区内每隔70 m设置一条盲沟，盲沟渗滤材料采用粒径35 cm、级配均匀的碎石，含泥量不超过3%。渗滤材料用无纺透水性土工布完全包裹，包裹搭接长度不小于30 cm，并在沟底设置不小于3%的排水坡度排水。（3） 排水沟和集水井施工。在堆载区周围设置临时排水沟和集水井，以便汇集盲沟排水到集水井中，然后用抽水

29、泵排放到珠江。排水沟边坡和底部抹50 mm厚砂浆护坡；排水沟与盲沟接口处埋覫800钢筋混凝土管，钢筋混凝土管接口处包裹两层土工布，排水沟截面如图2所示。集水井净空为5.0m3.0m2.0m， 砖墙厚240mm，采用MU10灰砂砖、M7.5水泥砂浆砌筑。竖向排水系统（1） 塑料排水板。采用B型塑料排水板，其两面均有凹槽，具有良好的三维透水性，且外包的无纺布滤膜可防止排水通道不被堵塞，故可构成竖向排水带。（2） 袋装砂井。砂井的砂料选用中粗砂，其粘粒含量不大于3%， 粒径不小于0.5 mm砂的含量占总重的50%以上，渗透系数小于110-2 cm/s，并将其中植物、杂质除尽，灌砂率大于90%。（3）

30、 竖向排水体按等边三角形布置，间距1 m，打入深度需穿透所有淤泥层，并进入底部砂层1 m。上端高出砂垫层0.2m，并按设计铺设土工布。堆载施工堆载所用的土方为当时正在建设中的广州大学城（即小谷围岛）工地调配给广东科学中心的45万m3土方。堆载区分为非围堰区和围堰区， 其中非围堰区堆载层厚2.5 m，完成面标高为9.500 m；围堰区堆载层厚3.5m，完成面标高为10.500m。堆载施工时按要求分层加载（每层堆土层厚1 m）、分层碾压，要求密实度达到85%。堆载施工时，用自卸汽车将土运至指定位置后，用推土机将土推平，堆载施工顺序由近及远。 监测设备埋设及观测要求为了解深部土体的变形情况， 查明孔

31、隙水压力的消散规律以及堆载过程中土体是否发生剪切变形， 在堆载施工过程中同时进行沉降量、分层沉降量、孔隙水压力及边桩水平位移等项目的监测，其埋设情况如图3所示。并以监测资料控制加载速率，科学指导施工。（1） 沉降板。沉降板置于土工布_上，其尺寸为1.0m1.0 m，板上的沉降杆每一节长1.5 m，随填土接长到堆载填土顶面以上1.0m。堆载过程中每天观测1次，堆载结束后每3天观测1次。沉降观测按二等水准测量精度施测。（2） 边桩。每12 d观测一次，以控制填土速率，防止“硬壳层”破坏及地基失稳。（3） 分层沉降标、孔隙水压计。在填土开始前埋设，按设计要求每150 m安装1组分层沉降标、孔隙水压计

32、，用来观测淤泥在预压期间固结变形、孔隙水压和水位变化。每组分层沉降标设置3个沉降环，在淤泥的上、中、下三个部位对应埋设孔隙水压力计。2装砂井堆载预压法袋装砂井辅以堆载预压,称为袋装砂井堆载预压法。袋装砂井堆载预压法是属于排水固结法中的一种地基处理方法。其原理为:饱和软粘土地基在荷载作用下,孔隙中的水被慢慢排出,孔隙体积慢慢地减小,地基发生固结变形,同时,随着超静水压力逐渐消散,有效应力逐渐提高,地基土的强度逐渐增长。根据固结理论,粘性土固结所需时间和排水距离的平方成正比,土层越厚,固结延续的时间越长。为了加速土层的固结,最有效的办法是增加土层的排水途径,缩短排水距离。袋装砂井和砂垫层就是为此而

33、设立的竖向排水体和水平排水垫层。堆载是排水固结法的加压系统,它使地基土的固结压力增加而产生固结。其施工工艺流程:整平原地面摊铺下层砂垫层机具定位打入套管沉入砂袋_拔出套管机具移埋砂袋头摊铺上层砂垫层填路基。2塑料排水法 塑料排水板法加固软土地基原理：在压缩性高、含水量大、孔隙比大、软土较厚的土层中插设塑料排水板作为排水通道，增加土层排水途径，缩短排水距离，在上部荷载作用下产生附加应力，使土颗粒间的水分通过插在土层中的排水板排出地层外，加速地基的固结与沉降，以达到提高地基承载力、保证路基稳定的目的。塑料板排水法具有以下优点：施工中对地基土的扰动小，施工连续性好；排水板本身延伸率高，适应地基变形能

34、力强；施工速度快，劳动强度小，施工场地整洁，运输方便；工程造价相对较低等。塑料排水板施工的主要施工工艺流程是:平整地面摊铺下层砂垫层板桩位放样插板机定位排水板穿靴下插套管到位拔出套管割断排水板插板机移位摊铺上层砂垫层。3真空预压法施工的工艺基本已经成熟,而在工程地质条件复杂的情况下,有些工艺仍需要改进,以应对不同的工程情况。真空预压法施工工艺主要包括排水系统、抽真空系统和密封系统这三个方面。（六）化学加固法因其具有加固快、工期短!寿命长!效果佳的特点，在实际工程中使用极广，其原理是将一些化学材料加入土体后，与土体发生化学反应，吸收和挤出土中部分水与空气形成具有较高承载力的复合地基化学加固法主要

35、包括硅化法、粉喷桩法、旋喷桩法、水泥土搅拌桩法等。1硅化法法国最早发明了土木施工的压力灌浆法将浓的硅酸钠溶液和浓的氯化钠溶液( 水玻璃) 注入地基中时，发生化学反应并形成固体，这种方式命名为#硅化法$，它奠定了现代化学灌浆技术的基础硅化法的特点是设备工艺简单，浆液的渗入性较强，能很快使地基变形终止; 无毒，不污染环境，价格低廉，故被广泛采用。根据浆液注入的方式，硅化法分为压力硅化!电动硅化和加气硅化三类。其中，压力硅化根据溶液不同又分为压力双液硅化!压力单液硅化和压力混合液硅化三种。2粉喷桩法粉喷桩法属于深层搅拌法加固地基方法的一种形式，也叫加固土桩深层搅拌法是加固饱和软粘土地基的一种新颖方法

36、，它是利用水泥!石灰等材料作为固化剂的主剂，通过特制的搅拌机械就地将软土和固化剂( 浆液状和粉体状) 强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理、 化学反应，使软土硬结成具有整体性!水稳性和一定强度的优质地基。粉喷桩法就是采用粉体状固化剂来进行软基搅拌处理的方法。采用粉喷桩加固软土地基具有许多优点，如能有效地减少地基的总沉降量，这对控制路堤的沉降和解决桥头“跳车”具有明显的效果; 加固后路基在填筑过程中侧向位移明显减少，并在较短时间内即趋稳定，这样不仅能增加路基的稳定，特别在桥涵与路堤连接处保护桥台桩基不受过大的侧向推力，而且也减少地基的沉降但施工过程中应注意检测土基的天然含水量，以确定

37、加入粉体的数量，只有水和粉体的数量都满足要求时才能保证其生成较高强度的桩体粉喷桩法适合于加固各种成因的饱和软粘土，目前国内常用于加固淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高的粘性土。3旋喷桩法旋喷桩法是利用钻机将旋喷注浆管及喷头钻置于桩底设计高程，将预先配制好的浆液通过高压发生装置使液流获得巨大能量后，从注浆管边的喷嘴中高速喷射出来，形成一股能量高度集中的液流，直接破坏土体，喷射过程中，钻杆边旋转边提升，使浆液与土体充分搅拌混合，在土中形成一定直径的柱状固结体，从而使地基达到加固。旋喷桩适用范围较为广泛，具有施工占地少、振动小、噪音较低等优点，但其施工工艺比较复杂，需要配置专门的旋喷设备，成本较高，且

38、容易污染环境，对于特殊的不能使喷出浆液凝固的土质不宜采用。4水泥土搅拌桩法水泥土搅拌桩法在施工中较为常见，其加固机理是用水泥做固化剂，通过使用特制的深层搅拌机械，在钻进的同时往软土中喷射水泥浆液，在地基深处将软土固化成为具有足够的强度的水泥土，这些加固土!柱体与柱体间的土构成了一种复合地基，从而达到地基加固的目的。水泥土搅拌桩法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粘性土、粉土、饱和黄土、素填土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。不宜用于处理泥炭土、塑性指数大于25的粘土、地下水具有腐蚀性以及有机质含量较高的地基。若需采用时必须通过试验确定其适用性。水泥土搅拌桩加固的特点是施工工期短，效率高，

39、施工中无振动，无噪声，无地面隆起，不排污，不挤土，不污染环境，施工工具简易，费用低廉等。（七）双控动力固结法双控动力固结法是基于电渗降水对流塑状淤泥质土进行先期处理, 经电渗降水后, 土的体积因水分减小而发生收缩, 特别是当土体水进一步减少后, 淤泥质粘土从流塑状转变为软塑或固态状, 并达到施加动力所需的最佳含水量时, 通过控制所施加的动力对地基进行加固的方法。该法能快速有效地改变需处理土体的特性, 达到设计要求的承载力。1 原理1) 通过控制电渗井点降水的各项参数, 利用淤泥质土含水量大, 渗透系数小的特点, 在电渗离子的作用下改变淤泥质土的特性, 达到固结的效果。通过改变电渗井点管的长度、

40、井点间距、电渗时间、电流密度等参数使之达到所需加固处理的深度及达到土体密实所需的最佳含水量。2) 通过控制施加动力的各项参数, 在经电渗降水后土体达到最佳含水量的情况下进一步对需处理土体进行加固密实, 达到所需的承载力。通过调整施加动力的能量、遍数、时间以及击振频率等使之达到所需加固处理的承载力。2 特点1)双控动力固结法适用于大面积软弱地基处理, 且施工工期短, 单位面积施工周期为20 d 30 d, 为常用施工方法的2/ 3。2) 施工后沉降小, 预沉降可控。由于在施工过程中通过控制最佳含水量及最佳固结密实度, 不仅能根据设计要求进行可控可调, 而且能达到土体的均匀沉降, 由于淤泥质土性经

41、施工后不受外力改变的影响这一特点, 从而使得经处理后的场地不会因地下水位的变化而产生大幅度的沉降, 达到了工后沉降小的目的。3) 深层固结, 淤泥质土经电渗作用后转变为固态, 再经动力击实。通过调整所施加动力的各参数, 形成了地表以下8 m 10 m理想的承载力高的/ 硬壳层0 。4) 针对不同的土质, 通过调整电渗降水及施加动力的各参数, 能有效地避免/ 弹簧土0, 经处理后的地基深度范围自地表以下8 m 10 m 处均匀密实。3 双控动力固结法的施工工艺3.1 小螺钻钻探。在地基处理施工区域进行小螺钻勘探, 深度以钻至地表以下不小于6. 0 m 处, 摸清需加固区域的各类土层的埋置深度、厚

42、度, 以便及时了解施工区域的土性、土层的含水量、渗透系数和赋予状态, 绘制钻探剖面图, 正确调整电渗排水时间、电渗井点滤头长度及井点管布置密度。3.2 用冲水管冲孔后, 沉设井点管。井点管沉设采用冲水管冲孔方法进行, 可分为冲孔与沉管两个过程。冲管采用直径为50 mm 70 mm 的钢管, 长度比井点管长1. 5 m 左右。冲管下端装有圆锥形冲嘴; 在冲嘴的圆锥面上钻有三个喷水小孔, 各孔间焊有三角形立翼, 以辅助冲水时扰动土层, 便于冲管下沉。冲孔所需的水压, 根据土质不同, 一般为0. 6 MPa 1. 2 MPa。冲孔孔径不应小于300 mm, 并保持垂直, 上下一致, 使滤管有一定厚度

43、的砂滤层。冲孔深度应比滤管底深0. 5 m 以上, 以保证滤管埋设深度,并防止被井孔中的沉淀泥砂所淤塞。井孔冲成后, 应立即拔出冲管, 插入井点管, 紧接着就灌填砂滤料, 以防止坍孔。要用干净粗砂灌填, 并填至滤管顶以上1. 0 m 1. 5 m, 以保证水流畅通。3.3埋设孔隙水压力计。在阳极棒和阴极井点管插入后, 埋设孔隙水监测仪器, 每5 000 m2 小区埋设1 点。孔隙水压力观测一般埋设7 d 10 d 后, 埋设的孔隙水压方可趋于正常。控制标准为连续3 d 孔隙水压力差小于2 kPa, 即可认为孔隙水压基本稳定, 可以开始进行正常监测。当监测到稳定的初值后, 即可按要求进行正常监测

44、, 各项监测周期为: 每一遍施加动力后1 h 2 h观测1 次 2 次, 以后在各间隙期内每天2 次。间隔时间是指前一遍与后一遍施加动力的时间间隔, 主要取决于加固土层中孔隙水压力消散所需的时间, 一旦施加动力后的孔隙水压力消散, 地基稳定后, 即可进行下一遍作业, 为加快孔隙水压力的消散时间,采取下一遍电渗降水方案, 从而缩短间隔时间, 稳定地基, 达到连续施加动力的目的。3.4电渗降水井点管布置。阴极井点管采用32 mm 的镀锌管, 管下端配有滤管和管尖, 管长6. 0 m 8. 0 m, 滤管长1. 5 m2. 0 m, 滤管外里包2 层 3 层纱布, 用20 号铁丝缠绕扎牢。阴极管的连

45、接管采用32 mm 的透明钢丝管。集水总管采用直径63 mm的PVC 管分节连接井点管。阴极通电导线采用6 mm 的钢管分别与各阴极井点管连接, 构成直流回路系统( 在施工中必须确保导电性能良好) 。阳极用25 mm 的钢筋或50 mm 50 mm 的角钢, 长度为6 m( 可适当加长为7. 0 m, 这样处理的深度可达7. 0 m) , 冲孔后埋入土中。阳极的数量和阴极( 井点管) 的数量相同, 阳极放在井点管内侧1. 0 m 处。阳极棒的通电导线采用6 mm 的钢管分别与各阳极管连接, 构成直流回路系统( 在施工中必须确保导电性能良好) 。3.5 电渗降水。管路系统连接, 电渗系统线路连接

46、好后, 开泵进行井点降水, 此时阴极管通过集水总管抽取地下水3 d 5 d 后, 在出水量明显减少时, 通电进行电渗降水, 电渗降水期间为10 d15 d。在地下水位下降到3. 0 m 以下时, 电渗电压、电流明显下降,出水量明显减少, 则可结束本遍电渗降水, 拔管进行动力加固。3.6 动力加固。当土体达到最佳含水量后, 拔除内层电渗井点( 保留外围封管) , 进行强夯( 夯锤采用10 t, 夯锤直径2. 5 m) 。强夯控制标准为: a. 现场第一击, 坑边0. 5 m 隆起量要求小于20 cm。b.以夯坑深0. 8 m, 后一击沉降量小于前一击沉降量, 最后二击贯入量小于10 cm 调整点击数。c. 如设计为二遍强夯, 则二遍强夯的间隔时间, 根据现场孔隙水压力计检测调整。一般在孔隙压力