软土路基处理方法分析.docx

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1、西北工业大学网络教育学院毕业论文 中 文 摘 要中文摘要摘要:随着社会经济的快速发展，我国对于道路工程的需求量也不断攀升，目前公路的建设已经成为一种最基本和实用的工程项目。公路建设的完善一方面推动了我国经济的快速增长，同时也给人们的生活带来了更多的便利。但是在以往的公路建设过程当中，往往会遇到路基比较软弱的情况，这是由于这部分地基的土质较为疏松，间隙过大并且水分含量也过高。因此，一旦遇到这样的情况，就必须要在公路施工之前对路基进行全方位的处理。否则在建设完成之后，就会造成更加严重的破坏，甚至对建设完善的公路造成安全方面的隐患。公路建设完成之后，如果之前没有对土质地基进行妥善的处理，后续也会有更

2、加严重的问题产生，例如公路路面的沉降所带来的路面开裂和坍塌等后果。一旦发生了这样的问题，会严重的阻碍公路后续的使用以及寿命。因此，软土路基的前期处理会直接关系到城市道路的质量，多以就需要对道路的施工提出更加规范化的要求，必须要保障路基的稳定性，从而保障公路能够正常使用。本文介绍了东通道前庄铁路软土地基段的基本概况，指出了路基施工中出现的沉陷问题。针对此工程问题，并分析产生路基塌陷下滑的原因，根据工程实际制定软土地基处理措施，将该路堤地段水泥砂浆桩变更为预应力混凝土管桩，经过计算验证和工后监测，处理效果良好。关键词：软土地基 地基处理 处理措施II西北工业大学网络教育学院毕业论文 目录ABSTR

3、ACTTitle: Soft foundation treatment of channel Qian Zhuang railway projectABSTRACT:Our country social and constantly improve the level of todays most basic, the most practical engineering construction project in constant growth, and one of the most commonly used is very important for highway constru

4、ction, highway construction not only can improve the economic level and at the same time also can better for people to travel more convenient conditions. However, in the construction of highway, it is more normal to encounter soft soil subgrade. The soil of the weak foundation is very large and the

5、moisture content is very high. Because of this, must be in the construction to properly handle, or it will cause serious damage the stability of the roadbed, road surface caused by cracks, so that the safety coefficient of road use is greatly reduced. After completion of the highway construction, th

6、e hidden before leaving will gradually appear, such as that caused by differential settlement of the roadbed road surface crack, collapse, etc., the serious influence the use function of highway. The soft soil subgrade treatment quality urban road pavement has a close relationship with the overall q

7、uality, if the road construction on soft soil foundation is not inappropriate handling or processing method, can cause road stability weakened at the grass-roots level, thus affecting the service life of road. This requires students to improve the soft soil foundation with the most suitable construc

8、tion technology, to ensure the overall stability of the roadbed, to ensure the use of the road. This paper introduces the basic general situation of the soft soil foundation section of the east corridor and points out the subsidence problem in the construction of subgrade. According to the project p

9、roblem, and analyzes the reasons of the decline in roadbed subsidence, formulated according to the engineering practice of soft soil foundation treatment measures, will the embankment section change for prestressed concrete pipe pile, cement mortar pile after computing verification and monitoring, t

10、reatment effect is good.KEYWORDS: Soft soil foundation Foundation treatment Treatment measures西北工业大学网络教育学院毕业论文 目 录目 录1 绪论11.1研究目的和意义11.2国内外研究现状及发展趋势11.2.1国内研究现状11.2.2国外研究现状21.2.3发展趋势31.3本文主要研究内容及方法32 工程概况52.1场地概况52.2软土区工程地质52.2.1地形地貌52.2.2地层岩性52.2.3水文地质条件72.2.4工程地质条件72.2.5地震83 路基问题概况83.1路基边坡产生大量纵向裂缝

11、83.2路基坍滑下陷94 路基坍塌原因及处理措施分析104.1事故原因分析104.2软基处理思路114.3软基施工组织设计134.3.1排水清淤134.3.2片石填筑134.3.3换填改良土144.4地基承载力验证154.4.1开挖水渠前地基承载力验证154.4.2开挖水渠后地基承载力验证184.4.3采用预应力管桩后地基承载力验证214.5本工程软基施工技术224.5.1施工前准备224.5.2施工过程235 结论及建议275.1结论275.2建议27致谢29参考文献29 西北工业大学网络教育学院毕业论文 绪 论21 绪论1.1 研究目的和意义软土路基处理质量直接关系着城市道路路面整体质量，

12、倘若道路在建设的过程当中，没有采取合理的方法来进行土质地基的处理。或者在处理过程中选择的方法不合适。这就容易导致道路建设过程完善之后，道路本身稳定性降低，最终减少道路的使用寿命。本文介绍了东通道前庄铁路软土地基段的基本概况，指出了路基施工中出现的沉陷问题。针对此工程问题，本文运用ANSYS6.0模拟土基破坏前和破坏后土的应力状态。在本工程软土地基施工中，DK92+244-DK92+366段路基DK91+213-DK91+290.4段路基出现了表面裂缝、路基塌陷问题，部分路基右侧灌渠内涌入淤泥。在本次有限元计算中，由于地基上部荷载相同，地基下部土层的数量、各土层的深度和性质相差不大，为减少计算量

13、，选取DK92+320处横截面为代表截面，桩直径为0.45m，桩间距为1.5m，建立有限元模型，然后纵向延伸到整个出现问题的路段。针对此工程问题，采用了文献综述法、案例分析法等研究方法分析产生路基塌陷下滑的原因，根据工程实际制定软土地基处理措施，将该路堤地段水泥砂浆桩变更为预应力混凝土管桩，经过计算验证和工后监测，处理效果良好。1.2 国内外研究现状及发展趋势1.2.1 国内研究现状我国对于道路建设方面的研究最开始起源于1950年代的中期。这一时期在道路建设过程当中首次引入了土桩挤密法。这一方法能够有效的缓解在道路建设过程当中对于较软的土质地基处理，特别是我国在西北地区的黄土土质的处理过程当中

14、，该方法也取得了较为显著的效果。接着到了1950年代的中后期，我国部分城市也开展了城市道路公路的建设。而这一阶段内应用较为广泛的是换填土层法来对软地基进行的处理。并且在当时该技术对城市公路的建设起到了卓越的贡献。从1950年末期。随着我国国家在道路方面的建设工程不断增多。各学者也开展了在土质地基方面的研究工作。例如真空排水预压法能够在土质地基含水量较高的情况下，对这部分地基进行加固。并且这一方法在1980年是取得良好效果的。同时从那以后，在相似的情况之下，也有许多工程开始采用此方法来进行处理。另外在1973年首次发明了高压旋喷法。这一方法也取得了较好的成果，在未来也被广泛应用在道路建设过程当中

15、。从1977年开始，对土质地基处理的方法，又产生了一种更加科学的处理，该方法是采用振冲碎石桩来对软弱的土质地基进行处理，并且在后面也取得了更加良好的效果。此外，在我国研究进程当中，还有另一种方法也是被广泛应用的。这个方法被称为水泥粉煤灰碎石桩，它是一种复合的地基处理方式，并且由于具有方便的施工和较好的效果，因此也在未来的道路建设过程当中得到了广泛的应用，目前已经成为了一种比较普遍的地基处理方式。此方法最开始产生的时期是在1980年左右，当时由我国的建设院来牵头进行研究，并且经过了较长时间的摸索和实验，最终确立了以水泥粉、煤灰混合处理技术为一体的处理地基的较为方便的一种方式。此方法能够适用多种土

16、质，能够显著的起到加固的作用。总体而言，我国对于土质地基处理方法的研究方面一共经历了三个重要的阶段：第一个阶段是在1970年以前，在当时由于经济条件和技术条件的限制，在许多道路工程建设过程当中都下意识的避开了部分地基较为软弱的地段，目的是为了降低工程的投入；第二个阶段是1980年到1990年期间，这一阶段我国人口快速增加，土地资源也迅速紧张。因此对于道路建设工程方面的要求也更高，不仅需要在道路建设过程当中对建设资源进行有效利用，同时还要对要求的土地路段资源进行有效利用。而这时，在我国的经济发展方面也取得了相应的进步，并且土质地基的处理技术方面也有一定的发展。道路施工有更多的方法来进行处理。施工

17、队伍也有多种处理方案应对不同地质的地基；第三阶段是在1990年以后。这个阶段我国经济进一步发展，并且对于软土质地基的处理技术方面发展已经趋于成熟。而且各种方法在多年的应用和实践过程当中已经得到证实，所以有更多的方案会被应用在软土质地基的处理上。1.2.2 国外研究现状在1925年，Moran提出了砂井排水固结法。该方法能够通过对深层次的软土地基处理，通过垂直的沙井来进行加固。在之后又出现了袋装的砂井，而这种施工方式的出现，解决了在普通垂直砂井施工方面的一些难点，提升了工程施工的效率。1934年，苏联发明了土桩挤密法。目前该方法首次应用到工程的实践方面是在1948年，这一方法应用最为广泛的是对于

18、部分黄土地基位置较为深的部分。1936年德国的Steuerman提出了振冲碎石桩法。这一方法的应用已经有广泛的历史，并且在外国最开始应用的时间是在1950年代。首先对砂石地基进行振冲，后面再用连续性的土质地基进行稳定。此方法可以解决在地基过程中部分的潜在砂石问题所造成的后续建设完工道路地面的开裂情况。在1952年，瑞典Kjellman提出了真空排水预压法。这一方法的核心关键是在于排水的真空设备，同时对于密封的技术等各方面要求也比较高。因此受限于相关的设备和条件，该方法的应用也受到了一定的限制。在1960年。法国的Menard公司提出了强夯法。该方法能够对多种土质地基进行处理，包括砂土地基、杂土

19、地基、粘土和碎石土等多种地基软弱的地形。此外，在近几年国外还发展了一种深层搅拌法，这一方法是通过借助于在地基上喷射化学浆液，该浆液能够与土质地基进行混合之后能够起到加固的作用，而此方法在日本也演变为了旋喷法。另外还有一种在国外应用比较广泛的地基加固方法被称为水泥搅拌桩。该方法借助于特制的搅拌机械，以水泥作为主要的化学原料，在与土质地基进行搅拌混合之后，能够对地基进行加固。但是该方法对于机械的要求较高，同时也需要对道路路基地址进行详细全面的考量。国外在道路土质地基处理方面，除了有以上这些方法之外，还发明了例如热加固法、冻结法和爆破等多种方法，这些方案也是在实际施工过程当中得到发展和演变的，进一步

20、的为土质地基的处理作出了贡献。1.2.3 发展趋势在建筑工程的构建过程中地基是十分重要的一个环节，它的质量关系到整个建筑的生命。由于道路在建设完工后需要投入使用较长的一段时间，并且道路也会受到各个地区地质条件的影响。由于我国地域较为宽泛，并且地质情况复杂多变，当前在道路建设过程当中，施工应用到的土质地基处理方法也比较多样化。所以为了保证道路建设能够在土质地基方面满足要求，就必须要选取多种方案来对地基进行有效的处理。地基质量则与地基处理技术密不可分。在计算机技术以及建模技术不断发展的过程中给予了地基技术极大的发展空间，同时在新工艺的西北工业大学网络教育学院毕业论文 作用下带给了地基技术一个新的发

21、展方向。当然在利用这些新技术的过程中必然还是要以先考虑建筑的稳定性为主，同时也结合实际施工环境加强安全防范措施，为施工工艺提供良好的发展空间。总之地基处理技术的不断深化为建筑行业的发展提供了巨大的推动力，同时该技术也将朝着节能、环保的方向进一步深入发展，这将使得我国建筑行业整体达到一个新的高度。1.3本文主要研究内容及方法本文通过大量查阅软土处理的相关概念和特性的文献，以东通道前庄铁路软土地基段工程为案例，指出了路基施工中出现的沉陷问题。针对此工程问题，并分析产生路基塌陷下滑的原因，为了证明土基塌陷的原因是路基坡脚开挖的水渠所致，要进行三方面的工作：第一，须验证在水渠开挖通水前，采用水泥砂浆桩

22、处理的软土地基的正应力和剪应力是满足设计要求的；第二，在路基一侧开挖水渠后，验证地基土的正应力和剪应力不再满足要求；第三，在改用预应力管桩后，验证地基土的正应力和剪应力满足要求。根据工程实际制定软土地基处理措施，将该路堤地段水泥砂浆桩变更为预应力混凝土管桩，经过计算验证和工后监测，处理效果良好。2 工程概况2.1 场地概况东北东部铁路通道前阳至庄河段新建铁路工程路基标段DK91+213-DK92+366总长1.265km，以填方通过丘间谷地，地形略有起伏，己辟为水稻地。部分地段地势低洼，为小型湿地，水草茂密，地下水位较高。本段路基为软土路基，路基中心最大填高8.2m，软基处理方式有：换填DK9

23、1+455-DK91+585、水泥砂浆桩DK91+213-DK91+455，DK91+585DK91 +750-DK92+244，DK92+366.35、预应力管桩DK91+105.6-DK91+213，DK91+750-DK92+244。水泥砂浆桩桩间距1.5m，正方形布置，桩长3.6m-12.63m。预应力管桩桩间距2m，正方形布置，桩长12m-21m。桩顶设0.6m厚碎石垫层，垫层内夹铺两层土工格栅；路基填土采用B组土填筑，基床表层填筑0.6m厚的级配碎石。2.2 软土区工程地质该工程是辽宁省重点工程。西起庄河市，沿丹大高速公路经过东港市、丹东市，东至前阳。大致走向近东西向。该段软土路基

24、位于东港市椅圈镇和北井子镇之间，地表己辟为稻田，全长1268.75m。勘探工作时间为2009年7月20日至2009年7月28日，该段软土路基共布设钻探18孔、450m，静力触探21孔、525m，实际完成钻探26孔411.1m（包括3个验证孔），静力触探28孔308.7米，取原样149个，扰动样15件，标贯192次，同时利用钻孔一个。2.2.1 地形地貌该段位于滨海平原上，地形较平坦，地表己辟为稻田地，横跨多个水渠，渠宽一般10-12m，渠内水深一般0.6-1.0m，局部低洼积水，地表松软，地面高程一般为3.40-4.60m。2.2.2 地层岩性工点处地层表覆第四系全新统人工堆积层()素填土，第

25、四系全新统冲海积层()土、粉质勤土、粉土、淤泥质黏土、淤泥质粉质黏土、淤泥质粉土、淤泥、粗砂、砾砂，下伏太古界混合岩（M），现从新到老分述如下：（1）第四系全新统人工填土层()素填土（1-2）：黑褐色为主，主要由黏性土组成，含少量砂土，厚度0.50-l.l0m。主要分布在庄河方向DK91+065-DK91+175附近地表及水渠坝址处。（2）第四系全新统冲海积层()黏土（2-1）：黑灰色，灰色，流塑，厚度为1.8-2.2m，呈透镜体状少量分布。黏土（2-2 ）：黄褐色，灰黄色，软塑，厚度为0.6-4.0m。主要分布于地表。黏土（2-3）：黄褐色，硬塑，厚度为1.8-2.2m。呈透镜体状少量分布于

26、基岩之上。粉质翻土（2-6）：黄褐色，软塑，厚度为0.5-3.0m。主要分布于地表。粉质黏土（2-7）：黄褐色，硬塑，钻孔未穿透该层。呈透镜体状少量分布。淤泥质黏土（2-9）：灰色灰黑色，流塑，含贝壳及有机质，厚度为1.2-12.3m，呈层状大面积分布。，C=11.3kPa，。淤泥质粉质黏土（2-10）：灰黑色灰褐色，流塑，含贝壳及有机质，厚度为0.90-19.0m，呈层状大面积分布。，C=10.1kPa，。淤泥（2-11）：灰褐色，饱和，稍密，含贝壳及有机质，厚度为1.1-2.7m，呈透镜体状少量分布。，C=6.4kPa，。淤泥质粉土（(2-12）：灰褐色，饱和，稍密，含贝壳及有机质，厚度为

27、1.5-3.4m，呈透镜体状少量分布。，C=7.7kPa，。粉土（3-4）：黄褐色，饱和，密实。呈透镜体状少量分布，主要分布地表。粗砂（7-2）：灰褐色，稍密，饱和，成分以石英、长石为主，含5-10%左右黏性土，呈透镜体状分布。粗砂（7-3）：灰褐色，中密，饱和，成分以石英、长石为主，含5-10%左右黏性土，呈透镜体状分布。（3）太古界混合岩（M）混合岩：黄褐色，结构构造已破坏，全风化，岩芯呈砂土状。混合岩：灰褐色，中细粒变晶结构，块状构造，强风化，节理很发育。混合岩：浅灰色-灰褐色，中细粒变晶结构，块状构造，弱风化，节理发育。2.2.3 水文地质条件这部分路段的地下水主要的类型为第四系孔隙潜

28、水及基岩裂隙渗水，水资源的总量比较大，同时地下水的深度也比较深，达到了1.3m。地下水的主要来源是雨水和附近地表的水，一般而言，这个地段的地下水变化幅度在1m-3m之间，地表水主要为沿线水稻田灌溉用渠水，水深0.3-1.0m。根据ZD-9010、ZD-9117钻孔水质分析成果，地下水化学侵蚀环境及地下水氯盐环境对混凝土结构不具侵蚀性。2.2.4 工程地质条件结合本次勘探情况，各岩土层的承载力基本值、土石施工工程分级详见表1。表2-1 土层承载力岩土名称状态基本承载力（kPa）岩土施工工程分级素填土II黏土软塑-硬塑80-150II粉质粘土软塑-硬塑120-150II粉土密实150II淤泥质黏土

29、流塑80II淤泥质粉质黏土流塑80II淤泥流塑60II淤泥质粉土流塑80II粗砂稍密-中密370-430I砾砂稍密370I混合岩W4200-300IIIW3600IVW21200V工点处的黏土、粉质黏土、淤泥质黏土、淤泥质粉质黏土、淤泥及淤泥质粉土软土层，岩性工程力学性质差，表现为抗剪强度低，压缩性高等特性。其天然密度()、凝聚力（C）、内摩擦角()、UU、压缩性等物理力学指标见表2：表2-2 土层物理力学指标UU岩性及代号C压缩性有机物含（%）黏土2-218.09.53.1高黏土2-2-117.520.86.112.64.1高5.2粉质黏土2-618.49.66.6中高淤泥质黏土2-917.

30、28.33.383.2高5.9淤泥质粉质黏土2-1017.58.13.17.43.3高5淤泥2-1116.45.42.38.12.3高6.9淤泥质粉土2-1218.14.85.5高3.8土壤最大冻结深度：1.2m。2.2.5 地震地震动峰值加速度0.10g，地震基本烈度为度。经过液化判定，ZD-9203孔7.7-8.55m范围内地层液化，ZD-9201孔3.5-5.0m、8.0-10.15m范围内地层液化。3 路基问题概况3.1 路基边坡产生大量纵向裂缝本区段路基由XX作业队于2010年8月4日开始进行大面积水泥砂浆桩施工，2011年5月27日开始进行路基填筑。其中DK92+244-DK92+

31、366段路基（全长122m）在2011年8月18日填筑至第20层，于2011年8月19日7：00分发现裂缝，同时裂缝有明显变宽趋势，7：10左右，于DK92+320位置发生路基坍滑下陷，路基边坡产生大量纵向裂缝，随即引起该段路基纵向断裂，断裂处最大高差约2m，路基右侧便道产生大量裂缝，灌渠内涌入大量淤泥，涌入淤泥高度3m，将灌渠全部涌满。3.2 路基坍滑下陷路基右侧坡脚外3m处，产生两处纵向裂缝，分别位于DK92+296.8，DK92+304.4和DK92+311-DK92+326.5里程处。主要坍滑下陷位置位于DK92+265-DK92+343.2区段（全长78m）内线路右侧，左侧未坍滑下陷

32、路基顶面最窄处达6m。DK91+213-DK91+290.4段路基（全长85m）在2011年8月20日填筑至第23层，于2011年8月21日6：10分发生路基坍滑下陷，路基边坡产生大量纵向裂缝，路基左侧坡脚和沟渠向外凸出变形，左侧沟渠内涌入大量淤泥，沟渠涌入淤泥高度约为2. 5m,将灌渠全部涌满，沟渠中流水己全部被淤泥阻断。路基右侧便道也产生了裂缝，水渠涌入淤泥较少，隆起高度0.3-0. 4m。路基坍滑下陷主要位置位于 DK91+235-DK91+250区段（全长15m）内线路左侧，路基面下陷左右两侧顶面高差最大处达3m，右侧未下陷路基顶面最窄处达3.7m。路基出现的问题见图3-1所示。图3-

33、1 沉陷4 路基坍塌原因及处理措施分析4.1 事故原因分析施工现场土基发生坍塌后，施工单位及时上报建设单位、监理单位、设计单位、咨询单位，并在第一时间赶到现场。各单位在现场勘察、了解情况后，为查明原因，做出如下安排：（1）清运土方首先将塌方段的土方运到其他区段，以防止路基受力继续下沉同时方便下步工作开展。将土方运至DK91+585-DK91+750，同时检验这段采用砂浆桩处理的软基在受力后，是否有变形。（2）检查相关内业资料由建设单位负责组织监理等对砂浆桩的施工过程及内业资料进行检查，经检查，砂浆桩严格按照设计文件要求进行施工的，先进行试桩，试桩经抽芯取样及复合地基承载力检验合格后，上报工艺成

34、果报告及作业指导书，在审批完成后，进行大面积施工。相关的内业资料包括原材进场检验、施工、记录均满足施工要求。（3）地质勘查在土方清理完成后，分别由设计院和建设单位两家委托第三方进行地质勘察，其中，建设单位委托的大勘院在钻完几处后，未留下结论先行撤场。（4）确定桩头在填方清除完成后，勘察单位进行了桩头挖验，经挖验证明，砂浆桩均按设计要求的1.5m进行布桩施工。（5）检查成桩质量建设单位委托第三方在各单位的共同见证下，对三个区段分别进行抽芯取样，结果基本满足设计要求。（6）现场挖验在抽芯取样完成后，建设单位又对现场进行挖验，由于地质原因，只能挖至地表下5m，经挖验，桩体完整，数量满足设计要求。根据

35、建设单位、监理单位、设计单位、咨询单位、施工单位在现场的共同调查取证，证明水泥砂浆桩施工按照设计及规范要求施工，内外业均不存在问题；地质情况与原设计基本一致。后经细致的原因分析及现场查看，塌方路基区段两侧均有水沟，且塌方后水沟内涌入大量淤泥。经确认，水沟是施工所在地东港市地方政府根据中共中央国务院关于加强水利改革发展的决定（中发20111号）文件精神，改造农田水利灌溉系统，在与本项目建设单位、设计单位协商未果的情况下，自行于2011年4月在本铁路工程正线DK91 +213-DK92+366.35路基坡脚红线外开挖上宽3m-8m、深2m-4m的灌溉渠。经设计单位检算确认因上述灌溉沟渠影响，该段路

36、堤范围内采用水泥砂浆桩进行地基处理后抗压强度和抗剪强度不满足相关规范要求，填土过程中因土压力影响，地表下淤泥沿桩位空隙向水渠方向滑移，导致现场坍塌下陷。4.2 软基处理思路为了证明土基塌陷的原因是路基坡脚开挖的水渠所致，要进行三方面的工作：第一，须验证在水渠开挖通水前，采用水泥砂浆桩处理的软土地基的正应力和剪应力是满足设计要求的；第二，在路基一侧开挖水渠后，验证地基土的正应力和剪应力不再满足要求；第三，在改用预应力管桩后，验证地基土的正应力和剪应力满足要求。本文运用ANSYS6.0模拟土基破坏前和破坏后土的应力状态。在本工程软土地基施工中，DK92+244-DK92+366段路基DK91+21

37、3-DK91+290.4段路基出现了表面裂缝、路基塌陷问题，部分路基右侧灌渠内涌入淤泥。在本次有限元计算中，由于地基上部荷载相同，地基下部土层的数量、各土层的深度和性质相差不大，为减少计算量，选取DK92+320处横截面为代表截面，桩直径为0.45m，桩间距为1.5m，建立有限元模型，然后纵向延伸到整个出现问题的路段。根据工程实际，本文所研究的截面问题是平面应变问题。DK92+320处横截面的示意图如图4-1所示。图4-1横截面示意图4.3 软基施工组织设计本次设计的道路当中，涉及到了一个地段的土质地基为淤泥质的，结合我国在工程方面的要求，需要在建设过程当中综合考虑到排水、填筑、铺设土工格栅、

38、换改良土等多个过程，这样才能够有效的对工程地基进行处理，并且有利于将来建设道路的稳定。4.3.1 排水清淤对于那部分积水含量比较少的地段，可以通过直接的排水设备来进行积水的清除。这样在积水首先得到清理之后，借助于挖掘机以及其他相关的设备清理底部的淤泥。清理的标准主要是看最后的地基部分不含淤泥为主。在淤泥清除之后需要按照相关部门的要求将其运到指定的场所处理。在清理工作完善以后，工程师需要当场进行验收，只有验收合格才能够进行下一步的工作。首先利用石灰碎石来对底层的土质进行铺设，并且每一步骤的施工需要得到总工程师的同意。4.3.2 片石填筑（1）材料在道路建设过程中，对于填筑的片石也有规定的要求，在

39、本次建设过程中，应用到的规格为：抗压强度在30Mpa以上，直径在300mm以上。（2）试验段为了保障施工实际的工艺和流程能够符合实际状况，并且在施工完成的过程当中对于机械的数量以及器械的协调方面有一个详细的安排，为此本次选择了长度为400米的路段来作为试验路段。在正式开始施工之前，先采用该路段来进行石料的用量、铺设厚度、碾压的方式和次数等各个方面的技术指标进行全面的实验。试验完成之后出具监理报告，这样可以根据在试验阶段对整体用料、施工进度的情况来对整个路段的施工有一个全面的把控。（3）片石填筑的方法在施工开始之前需要对路段进行测量，并且借助于石灰线来弹出该道路的各个边际线。整个施工过程当中，严

40、格对相关指标进行控制，包括片石填筑最终的高度以及压实完成之后道路的地基平整度。为了保证片石压实之后强度能够达标，因此器械的选择都是部分大吨位的压路机。1.在片石的选择方面是符合国家对于环保要求的，利用挖掘机将道路的片石进行卸车，摊平的过程是利用推土机来完成的。最后在摊平过后利用刮地机来对片时进一步的进行精平。为了使得各路段在片石的厚度和平整度方面都能够符合要求。本次选择了25吨以上的压路机，来按照规定的技术步骤进行碾压。这样能够保证在完成平整度施工之后，片石的压实度可以达到规定的要求。2.其次，还要根据实际的片石材料情况进行分层次、分步骤的填筑。需要结合实际的地基，从低到高的进行片石的摊铺。另

41、外还要根据计算的量在路的中央进行卸货，并且让推土机进行推平，这样才有利于节省人力和物力，并且有利于最终地基的厚度和片石的厚度能够符合要求，否则一旦中间有任何环节出现错误都很难进行修补。3.在完成了片石的填筑之后，需要利用碎石或者石粉来对道路进行路面的找平。因此需要借助于50吨以上的吨位压路机进行碾压工作。碾压完成评判的标准是在轮迹小于8毫米。4.另外在完成了片石的铺填、碾压、找平之后，还需要进一步的对道路路边的边坡进行整理。4.3.3 换填改良土（1）施工方法改良土拟现场搅拌。（2）材料1石灰对于石灰的选择方面，本次施工选择的是等级在三级以上的消解石灰。石灰原料提前进场，并且经过充分的消解形成

42、符合规定要求的粉末状。另外在实际现场施工过程当中将石灰按照规定的要求对放在指定位置，不能进行零散的随意处理。另外在实际的使用过程当中，使用之前石灰的自身状态也必须要经过工程师的检验才能开始使用。2.对土质要求方面，本次对于地基土质指数的要求必须要符合土壤属性在12到18以内，而且土壤中一定要包括一定含量的粘土和粗粒土，施工之前也是需要经过工程师的检验，在合格之后才能够进一步的动工。为了使项目进展更为科学，因此本次项目也选择了200米长度的路段作为试验。正式开始施工之前，借助于预先规定的方案来进行项目施工，并且演练施工方法和工艺流程进展，排演在施工过程当中所需要用到的机械数量以及机械的调用频率。

43、并且估算石片所应用的总量和每一次铺设的总体厚度。另外对于道路地基石层的厚度和铺设的时机等都经过了详细的测试。对于软地基的处理方面，需要测定地表的土体纵向和横向的位移。另外对于路面的试验地段，在施工完成之后，首先施工单位需要进行质检，质检完成之后还需要对地基以下的软土层路基进行质量的检验。质检合格之后才能上报上级的监理单位进行检测，最终结合试验路段的施工经验对整条道路进行施工和处理。（3）路基施工方法简述对于路基的施工而言，原则上本次施工整体采用的是分层摊铺和夯实的原则。在实际操作过程当中，应该结合具体的地基情况合理的进行道路摊铺，厚度和宽度也要根据具体情况定。避免在个别路段出现铺设过薄或者厚层

44、消除的情况发生。摊铺的时候应该要结合具体的宽度，原则上要超过道路的实际宽度三米以内。另外也需要严格的控制好厚度和连接处的物理结构。4.4 地基承载力验证4.4.1 开挖水渠前地基承载力验证（1）建立横截面实体模型。其中X方向为横截面方向，网格模型及纵向总模型，分别如图4-2、4-3、4-4所示。Y方向为竖直方向，Z方向为平行于道路中线的方向。图4-2 实体模型图4-3 网格模型图4-4 纵向总模型（2）截面应力分析。截面Y方向的应力，XOY平面内的切应力分布状湿如图4-5、4-6所示。图4-5 土层正应力云图图4-6 截面切应力云图从分析处理结果看，在没有开挖水渠前，土体的正应力及切应力都满足

45、设计要求。土体的最大正应力在粉土层，大小为7.5kPa，小于基本承载力I50kPa，其它各层土体的最大正应力也均小于设计强度；最大切应力在淤泥质粉质黏土层，大小为1.1kPa，小于该层的剪切强度12.4kPa，其它各层土体的最大切应力也均小于设计强度。因此，在未开挖水渠前，土体有足够的安全性和稳定性。4.4.2开挖水渠后地基承载力验证（1）本工程在路基小桩号至大桩号方向右侧坡脚外0.5m处挖出一道上宽5m，下宽3.5m，深3m的灌溉渠，并在水渠内灌满水。建立横截面实体模型、网格模型，分别如图4-7、4-8所示。其中X方向为横截面方向，Y方向为竖直方向，Z方向为平行于道路中线的方向。图4-7 实

46、体模型图4-8 网络模型（2）截面应力分析。截面Y方同的应力及X0Y平面内的切应力分布情况如图4-9、4-10所示。图4-9 土层正应力云图图4-10 截截面切应力云图开挖水渠并通水后，水分渗透进土体内，使土的含水率增大。高含水率会使土体出现软化效应，当超过饱和含水率时，土体的抗压强度、黏聚力c和内摩擦角不会急剧降低。采用有限元建模时，由于土体的压缩模量和内摩擦角已经很小，故忽略含水率增加对E和的影响。取土体渗水后的黏聚力C=0，粉质粘土=50kPa,淤泥质茹土和淤泥质粉质黏土=20kPa，粉土=50kPa，建立模型。从分析处理结果看，开挖水渠后，土体的正应力、切应力不再满足要求。淤泥质粉质黏土层内土体所受的最大正应力为23.2kPa，大于基本承载力20kPa，土体受压失衡，这层内的淤泥土会沿着桩位空隙向水渠方向滑移；淤泥质粉质黏土土体受到的最大切应力大小为2.6kPa，大于该层的剪切强度1.08kPa，土体剪切强度不足，会发生裂缝和断裂。4.4.3采用预应力管桩后地基承载力验证土层发生塌陷后，设计单位分析了塌陷的原因，并进行了设计变更，将发生问题路段的水泥砂浆装地基变更为预应力混凝土管桩。本文在进行有限元计算时，在原有模型的基础上，将水泥桩的弹性模量、密度