軟土地基的危害及處理措施

1、中華人民共和國(guó)教育部東北林業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文論文題目: 軟土地基的危害及處理措施 學(xué) 生: 指導(dǎo)教師: 學(xué) 院: 專 業(yè): 道路橋梁工程技術(shù) 2008年6月東北林業(yè)大學(xué) 畢 業(yè) 論 文 設(shè) 計(jì) 書論文題目 軟土地基的危害及處理措施 指導(dǎo)教師 專 業(yè) 道路橋梁工程技術(shù) 學(xué) 生 2008年 5月 29日軟土地基的病害及處理措施摘 要介紹了軟土及軟土地基的定義、特征和其工程性質(zhì),軟土探討了軟土地基在工程中造成的危害和軟土地基的一些具體處理方法，還有選擇處理方法時(shí)應(yīng)考慮的條件。排水固結(jié)法和擠密砂樁法是兩種較為常用，且行之有效的處理軟基的措施，應(yīng)用較為廣泛。隨著社會(huì)的快速發(fā)展，道路對(duì)路基的要求會(huì)越來越高，從

2、而對(duì)路基的變形要求也越來越嚴(yán)格。這對(duì)軟土地基加固處理的施工提出了新的要求，原有的施工工藝和質(zhì)量檢測(cè)方法需要進(jìn)行改進(jìn)，軟土地基處理的新技術(shù)必然應(yīng)運(yùn)而生。目的是為了整治、處理好地基,使來往車輛及司乘人員安全、舒服、快速的行駛在公路上。1 緒論11.1軟土11.1.1 我國(guó)軟土的類型、特征及其分布1軟土的工程性質(zhì)21.2軟土地基發(fā)展趨勢(shì)31.2.1 軟土地基加固處理的現(xiàn)狀31.2.2 軟土地基處理的新技術(shù)32軟土地基處理方法42.1 軟土地基處理4 軟基處理的目的和意義4軟基處理的一般原則52.2 軟土路基設(shè)計(jì)處理原則6墊層的處理62.2.2 粒料樁73 軟土路基施工法簡(jiǎn)介83.1國(guó)外幾種軟土路基施

3、工法簡(jiǎn)介83.1.1 輕型路基施工法83.1.2 使用土工織物處理軟土地基93.1.3 深層拌和處理施工法93.1.4 凍結(jié)施工法和注入化學(xué)藥劑施工法103.2 排水固結(jié)法103.2.1 塑料排水板103.2.2 真空預(yù)壓法133.3 擠密砂樁法16砂樁施工工163.3.2 砂樁施工的質(zhì)量控制184 路基沉降及驗(yàn)算214.1沉降的一般規(guī)律214.2 沉降計(jì)算214.2.1 壓縮試驗(yàn)與壓縮曲線214.2.2 壓縮性指標(biāo)224.2.3 沉降計(jì)算方法234.3 沉降系數(shù)的影響因素254.3.1 荷載對(duì)沉降系數(shù)的影響254.3.2 地基處理方法對(duì)沉降系數(shù)的影響264.3.3 地質(zhì)條件對(duì)沉降系數(shù)的影響2

4、64.3.4 填土施工速率對(duì)沉降系數(shù)的影響26結(jié)論281 緒論1.1軟土 一般而言，軟土是指近代水下沉積的飽和粘性土，是淤泥、淤泥質(zhì)粘土、泥質(zhì)粉土、泥炭、泥炭質(zhì)土等一類土體的簡(jiǎn)稱，廣泛分布在我國(guó)沿海內(nèi)陸平原或間盆地。不同地域軟土的成因、結(jié)構(gòu)和形態(tài)各不相同，但都具有基本相同的物理力學(xué)特征:天然含水量高、天然孔隙比大、滲透系數(shù)小、壓縮性高、強(qiáng)度低，可呈靈敏性結(jié)構(gòu)。軟土作為工程建筑特的地基，由于其承載力低、往往會(huì)產(chǎn)生不同程度的坍滑或沉降陷。具體該如何定義軟土，各行業(yè)部門如建筑、鐵路、公路、港工等，根據(jù)行業(yè)特點(diǎn)和習(xí)慣，給出的定義或判定條件不盡相同。文獻(xiàn)1認(rèn)為軟弱土是指淤泥、淤泥質(zhì)土、充填土、雜填土或其

5、他高壓縮性土。其中淤泥是在靜水或緩慢流水環(huán)境中沉積并經(jīng)生物化學(xué)作用而形成，為天然含水量大于液限、天然孔隙比大于或等于1.5的粘性土;天然含水量大于液限而天然孔隙比小于1.5、但大于或等于1.0的粘性土或粉土稱為淤泥質(zhì)土。文獻(xiàn)2中將軟土解釋為天然含水量大、壓縮性高、承載力低的一種軟塑到流塑狀的粘性土，如淤泥、淤泥質(zhì)土，以及其他高壓縮性飽和粘性土、粉土等。淤泥和淤泥質(zhì)土的特征解釋為，在靜水或緩慢流水環(huán)境中沉積，經(jīng)生物化學(xué)作用而形成的飽和粘性土，含有機(jī)質(zhì)，天然含水量大于液限。當(dāng)孔隙比大于1.5時(shí)稱為淤泥;天然孔隙比小于1.5而大于1.0時(shí)稱為淤 泥質(zhì)土。當(dāng)土的燒失量大于5%時(shí)，稱有機(jī)質(zhì)土;大于60%

6、時(shí)稱為泥炭。文獻(xiàn)3中將軟土定義為，含有大量親水的膠體顆粒，具有海綿狀結(jié)構(gòu)的松散體，其性質(zhì)為天然孔隙比大、含水量高、透水性小、強(qiáng)度低、壓縮性大。文獻(xiàn)4中對(duì)軟土給出的定義為:在靜水或緩慢的流水環(huán)境中沉積，經(jīng)生物化學(xué)作用形成的飽和軟弱粘性土。對(duì)軟土的主要特征描述為:天然含水量高(接近或大于液限)，孔隙比大(一般大于1.0)，壓縮性高，強(qiáng)度低，滲透系數(shù)小。 文獻(xiàn)5中定義軟土為濱海、湖沼、谷地、河灘沉積的天然含水量高、孔隙比大、壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低的細(xì)粒土，天然含水量35%，天然孔隙比1.0，十字板剪切強(qiáng)度<35Pka或靜力觸探總貫入阻力小于75kPa。文獻(xiàn)6中將軟土定義為天然孔隙比大于或等于1.

7、0，且天然含水量大于液限的細(xì)粒土，包括淤泥、淤泥質(zhì)土、泥炭、泥炭土等，其壓縮系數(shù)大于0.5MPa-1，不排水強(qiáng)度小于30kPa。 關(guān)于軟土定義，除以上所述外還有一些，但大同小異，在此不一一敘述。概而言之，工程界通?？谡Z稱呼的軟土指天然含水量高、孔隙比大、壓縮性高、承載力低的土。 我國(guó)軟土的類型、特征及其分布我國(guó)軟土分布廣闊，地域差距大，形成的因素復(fù)雜，下表1-2簡(jiǎn)要的概括了我國(guó)軟土的分布、類型及其特征。軟土的工程性質(zhì) 軟土無論按成因還是按土質(zhì)劃分，種類很多。但它們都具有以下幾個(gè)方面的共同工程性質(zhì)：（1） 顏色以深色為主，顆粒成分以細(xì)粒土為主，有機(jī)含量較高；（2） 天然含水量較高，容重小，天然含

8、水量大于液限，超過30%；相對(duì)含水量大于1.0；軟土的飽和度高達(dá)100%，甚至更大，天然容重為1.519kN/m3;（3） 天然孔隙比小，一般大于1.0；（4） 滲透系數(shù)小，一般小于10-6/s數(shù)量級(jí)，沉降速度慢，固結(jié)完成所需時(shí)間較長(zhǎng)；（5） 粘粒含量高，塑性指數(shù)大；（6） 高壓縮性，壓縮系數(shù)大，基礎(chǔ)沉降量大，一般壓縮系數(shù)大于0.5MPa-1；（7） 強(qiáng)度指標(biāo)小，軟土快剪凝聚力小于10kPa,快剪力內(nèi)摩擦角小于5°；固結(jié)快剪的強(qiáng)度指標(biāo)略高，凝聚力小于15kPa，內(nèi)摩擦角小于10°；（8） 軟土的靈敏性較高，靈敏度一般在210之間，有時(shí)大于10，具有顯著的流動(dòng)特征。1.2軟土

9、地基發(fā)展趨勢(shì)近年來，國(guó)外的地基處理技術(shù)發(fā)展的十分迅速，老方法得到改進(jìn)，新方法不斷涌現(xiàn)。在世紀(jì)年代中期，從如何提高土的抗拉性質(zhì)這一思路上，發(fā)展到土的加筋法；從如何有利于土的排水和排水固結(jié)這一基本觀點(diǎn)出發(fā)，發(fā)展到了土工合成材料、砂井預(yù)壓和塑料排水帶；從如何進(jìn)行深層密實(shí)處理的方法考慮，采用加大擊實(shí)工的措施，發(fā)展到了強(qiáng)夯法和振動(dòng)水沖法等。另外，國(guó)外現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，對(duì)地基工程提供了強(qiáng)大的生產(chǎn)手段，如能制造重達(dá)幾十噸的強(qiáng)夯起重機(jī)械；潛水電機(jī)的出現(xiàn)，帶來了振動(dòng)水沖法中振動(dòng)器等施工機(jī)械；真空泵的問世，建立真空預(yù)壓法，生產(chǎn)了大于MPa氣壓的空氣壓縮機(jī)，從而產(chǎn)生了高壓噴射注漿法。目前地基處理已成為土力學(xué)與巖土工程

10、領(lǐng)域的一個(gè)主要分支學(xué)科，國(guó)際土力學(xué)與巖土工程協(xié)會(huì)下有專門的地基處理學(xué)術(shù)委員會(huì)。中國(guó)土力學(xué)與巖土工程協(xié)會(huì)1984年成立了地基處理學(xué)術(shù)委員會(huì)，并于1986、1989、1992、1995、2000年分別召開了六屆地基處理學(xué)術(shù)討論會(huì)。1988編著出版了地基處理手冊(cè)，1990又開始出版了地基處理雜志，提供了推廣和交流地基處理新技術(shù)的園地。我國(guó)建設(shè)部已頒發(fā)了建筑地基處理規(guī)范JGJ79-91，交通部1997年頒發(fā)了公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范，對(duì)公路工程中軟土地基處理設(shè)計(jì)、施工起到了重要的指導(dǎo)作用。此外，對(duì)濕陷性黃土、膨脹土等也已出版了相應(yīng)的規(guī)程。總之，地基處理已成為土木工程建設(shè)中的熱點(diǎn)之一，它已得到

11、工程勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、教學(xué)、科研和管理部門的重視。地基處理技術(shù)的進(jìn)步已產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，我國(guó)的地基處理水平總體上已處于國(guó)際先進(jìn)水平。 軟土地基加固處理的現(xiàn)狀軟土地基加固就是將低承載能力和大壓縮性的原裝土加固到足以承擔(dān)地基所需的強(qiáng)度和施工后沉降要求，又是為了較小地基的滲透性。為了達(dá)到上述目的，通常有二類方法：一類是對(duì)天然地基土進(jìn)行土質(zhì)改良；另一類是在天然地基中插入也包括置換采性較好的材料，如砂石、土工合成材料、混凝土、鋼管等。土質(zhì)改良的方法又可以分為下述幾類：預(yù)壓使軟粘土產(chǎn)生排水固結(jié)；振密、擠密松散土體；灌入固化物使之與天然地基土體形成復(fù)合土體，如水泥；凍結(jié)或燒結(jié)天然地基土體

12、以改善其物理力學(xué)性質(zhì)。由各種地基處理方法獲得的人工地基可以分為兩類：一類是對(duì)天然地基土體全部驚醒改良，如預(yù)壓排水固結(jié)法、強(qiáng)夯法、原位壓實(shí)法、換填法。另一類是形成復(fù)合地基。它可以可以由復(fù)合土與天然地基土形成，如低強(qiáng)度樁復(fù)合地基法，樹根樁復(fù)合地基；也可以由插入的塑料與得到改良如擠密的天然土體形成，如振沖擠密碎石樁復(fù)合地基。軟土地基加固方法主要有換填土法、排水固結(jié)預(yù)壓法、強(qiáng)夯法、砂石樁法和攪拌樁法等。 軟土地基處理的新技術(shù)高壓水切割消瘀水渠、水塘、河道的底部大多都有一定厚度的浮泥，如不清除會(huì)使路堤處產(chǎn)生滲透差別，而嚴(yán)重阻止空隙水排出，延長(zhǎng)固結(jié)時(shí)間；并對(duì)周圍地基抗滑穩(wěn)定性起到破壞作用，況且淤泥中的有機(jī)

13、質(zhì)經(jīng)分解后，部分產(chǎn)物以沼氣形式泄出會(huì)使路堤下沉，加大工后沉降，因此，這些浮泥必須清除干凈。高壓水切割清淤法是用高壓噴射水槍沿水平方向切割浮泥，形成泥漿后，再用泥漿泵抽到堆放的低洼處。此種方法質(zhì)量可靠，施工簡(jiǎn)單、效率高，易于推廣。薄層輪加法填筑路堤薄層輪加法不是采用把預(yù)壓劃分為幾級(jí)的方法，而是充分利用每次填土后地基強(qiáng)度的增長(zhǎng)，根據(jù)沉降、位移等觀測(cè)數(shù)據(jù)確定填土速率和停歇時(shí)間。時(shí)間證明，該方法一方面增加了路堤施工的穩(wěn)定性，同時(shí)也爭(zhēng)取了更多的預(yù)壓時(shí)間，是一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用、合理的科學(xué)施工方法。該方法首先要確定路基的極限填土高度。在極限填土高度以下可以采取較快的填土速度；在極限填土高度以上，為了確保路堤的穩(wěn)定

14、，應(yīng)適當(dāng)放慢加載速度。在施工中著重控制側(cè)向位移速率，使側(cè)向位移速率基本在允許范圍內(nèi)變化。該施工法的關(guān)鍵是要保證準(zhǔn)確連續(xù)的動(dòng)態(tài)觀測(cè)，通過觀測(cè)數(shù)據(jù)的分析，掌握路堤在施工中的變動(dòng)態(tài)，確定合理的控制標(biāo)準(zhǔn)來控制填土速度，以保證是施工的安全穩(wěn)定。CFG樁近年來，復(fù)合地基理論的研究和發(fā)展較快，一些新的樁型、施工設(shè)備和施工工藝應(yīng)運(yùn)而生。復(fù)合地基可分為兩大類：一類是由散體材料如砂、碎石、土、鋼渣等組成的樁與天然地基復(fù)合；另一類是由水泥與土結(jié)合而成的樁與天然地基復(fù)合。CFG樁按其性質(zhì)屬于后者，適用于軟土處理且是一種較為經(jīng)濟(jì)合理的地基處理方法。砂石樁與低強(qiáng)度混凝土組合型復(fù)合地基散體樁主要靠樁間土的被動(dòng)約束，特別是樁

15、頂24倍樁徑范圍內(nèi)，樁間土將承受很大的徑向應(yīng)力，容易使樁體產(chǎn)生膨脹破壞，因而在軟弱粘性土中的砂石樁復(fù)合地基承載力難以有效提高。為了改變這種狀態(tài)，對(duì)散體樁復(fù)合地基中的部分砂石進(jìn)行樁體增強(qiáng)，在砂石樁中增加一定量的、及粉煤灰與少量水泥，使其成為一種粘結(jié)強(qiáng)度較高的半剛性體，由此構(gòu)成部分散體砂石樁與部分低強(qiáng)度混凝土組和型復(fù)合地基。組和型復(fù)合地基特點(diǎn)是既能發(fā)揮砂石樁的優(yōu)點(diǎn)，又由于低強(qiáng)度混凝土樁的插入而使砂石樁的側(cè)向約束作用得到加強(qiáng)，從而減少散體樁頂部分的壓脹變形。同時(shí)發(fā)揮半剛性樁能向深部傳遞荷載的作用，使復(fù)合地基的承載力大幅增加，提高了復(fù)合地基的整體穩(wěn)定性。為使兩種不同剛度樁體的作用、變形協(xié)調(diào)一致，需在樁

16、頂設(shè)置一定厚度的砂石料墊層，以保證不同剛度樁體與土共同承擔(dān)荷載。2軟土地基處理方法2.1 軟土地基處理 軟基處理的目的和意義自20世紀(jì)30年代美國(guó)及德國(guó)開始興建，至50年代世界各國(guó)大力發(fā)展高速公路以來，目前，在全世界60多個(gè)國(guó)家共修建高速公路14，公路客貨運(yùn)速比例大大增加，甚至超過了鐵路。我國(guó)在80年代中期確立了發(fā)展高速公路的方針，1984年開工建設(shè)大陸第一條高速公路滬嘉高速公路并于1988年建成通車，之后，沈大、京津唐、滬寧高速公路相繼建成投入使用，至1999年底，全國(guó)通車?yán)锍踢_(dá)到11605，在世界高速公路排行榜列第三位，但絕大部分建于東部沿海諸省。我國(guó)沿海諸省，除山東部分地段以外，大部分為

17、泥質(zhì)海岸，土層多為淤泥、淤泥質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)亞粘土及泥混砂層，屬于飽和的正常壓密軟粘土。這種土類壓縮性高（沉降量大），排水固結(jié)慢，地基穩(wěn)定性差。在我國(guó)長(zhǎng)江、淮河流域，還經(jīng)常分布有膨脹土、液化地基等，這些軟弱地基、特殊地基的存在常導(dǎo)致高速公路的質(zhì)量問題，往往是高等級(jí)公路設(shè)計(jì)、施工的關(guān)鍵問題。公路工程的地基問題該快起來有下列三個(gè)方面：(1)強(qiáng)度及穩(wěn)定性問題。當(dāng)?shù)鼗目辜魪?qiáng)度不足以承受路基及路面外荷載時(shí)，敵機(jī)可能會(huì)產(chǎn)生局部或整體剪切破壞，造成路堤塌方、失穩(wěn)，橋臺(tái)破壞。(2)沉降變形問題。當(dāng)?shù)鼗谏喜亢奢d及在外荷載作用下產(chǎn)生過大的沉降變形時(shí)，會(huì)影響道路的正常使用。特別是產(chǎn)生過大的不均勻沉降時(shí)，路面會(huì)開裂

18、破壞，構(gòu)筑物與路堤銜接處差異沉降，會(huì)引起橋頭跳車；涵身、通道凹陷、沉降縫拉寬而漏水；路面橫坡變緩、積水。(3)地震、車輛震動(dòng)等動(dòng)力荷載可能引起地基土特別是飽和無粘性土的液化、失穩(wěn)及震陷等。另外，由于外界水循環(huán)變化、溫度變化等引起的管涌、凍融等也可能引起地基強(qiáng)度和變形的顯著變化，從而影響道路的正常使用。當(dāng)公路工程特別是高等級(jí)公路工程中遇到上列問題之一是，必須采取地基處理措施，否則會(huì)引起質(zhì)量問題。如日本常磐高速公路神田橋從1986年9月20日通車后，19個(gè)月中平均每月修補(bǔ)一次錯(cuò)臺(tái)，嚴(yán)重影響了路面質(zhì)量和通行能力；我國(guó)滬嘉高速公路通車4 5月后橋頭錯(cuò)臺(tái)大者至78，使行車速度大為下降；江蘇寧連一級(jí)公路，

19、由于軟基沉降等問題，使路面開裂、橋頭錯(cuò)臺(tái)，通車幾年來一直小修不斷。地基處理的目的是利用夯實(shí)、置換、排水固結(jié)、加筋和熱力學(xué)等方法對(duì)地基土進(jìn)行加固，以改善地基土的剪切性、壓縮性、振動(dòng)性和特殊地基的特性，使之滿足道路工程的要求。顯然，對(duì)于交通量大、養(yǎng)護(hù)時(shí)間難的高等級(jí)公路，地基處理的恰當(dāng)與否直接關(guān)系到工程質(zhì)量、投資和進(jìn)度。因此，地基處理對(duì)節(jié)約基本建設(shè)投資，保證公路正常運(yùn)營(yíng)具有重要意義。軟基處理的一般原則 對(duì)于新建工程，原則上首先應(yīng)考慮利用天然地基，對(duì)于淤泥和淤泥質(zhì)土利用其上覆較好土層作為地基持力層，當(dāng)上覆土層較薄，應(yīng)注意避免施工時(shí)對(duì)淤泥和淤泥質(zhì)土的擾動(dòng);對(duì)于沖填、雜填建筑垃圾和性能穩(wěn)定的工業(yè)廢科，當(dāng)均

20、勻性和密實(shí)度較好時(shí)，均可利用作為地基、持力層;對(duì)于有機(jī)質(zhì)含量較多的生活垃圾和對(duì)基礎(chǔ)有腐蝕性的工業(yè)廢料等雜填土，未經(jīng)處理不宜作為地基持力層。若地基軟弱不能滿足要求，則需進(jìn)行處理，根據(jù) 工程情況及地土質(zhì)條件或組成的不同，處理的目的可以是:(1)提高土的抗剪強(qiáng)度，使地基保持穩(wěn)定;(2)降低土的壓縮性，使地基的沉降和不均勻沉降低至允許范圍內(nèi);(3)降低土的滲透性或滲流的水力梯度.防止或減少水的滲漏，避免滲流造成地基破壞;(4)改善土的動(dòng)力性能、防止地基產(chǎn)生震陷變形或因土的震動(dòng)液化而喪失穩(wěn)定性;(5)消除或減少土的沉陷性或脹縮性引起的地基變形，避免建筑物破壞或影響其正常使用。對(duì)單一工程來講，處理目的可能

21、是單一的，也可能需同時(shí)在幾個(gè)方面達(dá)到一定要求:地基處理除用于新建工程的軟弱和特殊土地基外，也作為事后補(bǔ)救措施用于已建工程地基加固。 對(duì)于泥沼地區(qū)的選線原則： 盡量選擇泥沼窄、淺及沼地橫坡平緩的地段通過； 盡可能繞避陡坡上的泥沼、古湖盆的泥沼以及中間聚水地帶的泥沼； 應(yīng)利用隆起的微地貌，以縮短通過泥沼積水和軟弱地段的長(zhǎng)度； 對(duì)于縱斷面設(shè)計(jì)要考慮泥沼土層的性質(zhì)和厚度、泥沼的地下水位和地面上的積水水位，使路堤高出水位一定高度并有一定的填土高度。2.2 軟土路基設(shè)計(jì)處理原則 天然土體的性質(zhì)不同于一般的均質(zhì)材料，軟土地基更是變化很大，不僅在空間上發(fā)生變化，而且隨著時(shí)間的變化其性質(zhì)也在發(fā)生變化。由于土力學(xué)

22、中理論分析的計(jì)算模式都是在一定的假定條件下建立的，眾多不同因素的影響造成了理論分析結(jié)果與實(shí)際的差異。因此在處理軟土地基時(shí)，應(yīng)認(rèn)真進(jìn)行調(diào)查，重視施工過程中的動(dòng)態(tài)觀測(cè)，隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整。軟土地基的處理一定要遵循“因地制宜、綜合考慮”的原則進(jìn)行。墊層的處理治發(fā)布方法墊層處治通常指換土墊層處置方法，就是把地基下一定深度內(nèi)的軟土全部或部分挖除，用砂、碎石等強(qiáng)度高、水穩(wěn)定性好的粒狀材料回填，是淺層處治的一種，適用于表層軟土小于3m的軟土路段的處理。墊層的作用就是為了排出地基中的水分。通常比較經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的材料是中、粗砂，墊層的厚度以能保證不致因沉降發(fā)生斷裂為宜，其厚度通常以3050為好。墊層的鋪設(shè)寬度要大于路堤

23、底寬，通常每側(cè)各向外50100。當(dāng)墊層兼有排污作用時(shí)，其厚度還應(yīng)適當(dāng)加大。在建筑物施工中，墊層除用中、粗砂和砂礫以外，墊層的材料還可以用素土、石灰土、二灰石灰、粉煤灰、煤渣、礦渣及其它性能穩(wěn)定、無侵蝕性材料。雖然不同材料的墊層，其應(yīng)力分布稍有差別，但從試驗(yàn)結(jié)果分析其極限承載力還是比較接近的。墊層的作用：提高地基承載力；減少沉降量。一般路基和結(jié)構(gòu)物下淺層部分的沉降量在總沉降量中所占的比例是比較大的。同時(shí)，由于側(cè)向變形而引起的沉降，理論上也是淺層部分占的比例較大，若以壓實(shí)的砂層代替了上部的軟弱土，就可以減少這部分沉降；加速軟弱土層的排水固結(jié)。因?yàn)樵诼返淌┕ぶ?，較長(zhǎng)用的墊層為中、粗砂和碎、砂礫石，這

24、些材料都具有良好的透水性，軟弱土層受壓后，砂墊層作為良好的排水面，不但可以使下面空隙水壓力迅速消散，還可以加速軟弱土層的固結(jié)，提高其強(qiáng)度，但固結(jié)的效果只限于淺層，深層部分的影響就不顯著；消除膨脹土地基上的膨脹作用。在膨脹土地基上采用換土斷層法時(shí)，一般可選用砂、碎石、煤渣、二灰等作為墊層材料，但墊層厚度應(yīng)依據(jù)變形計(jì)算確定，且墊層寬度應(yīng)大于路堤或構(gòu)造物基礎(chǔ)寬度；防止季節(jié)性凍土的凍脹作用。由于粗顆粒材料的空隙率較大，不會(huì)產(chǎn)生毛細(xì)管現(xiàn)象，因此可以防止冬季土中結(jié)冰和基礎(chǔ)的凍脹；消除濕陷性黃土的濕險(xiǎn)作用；用于處理暗浜和暗溝場(chǎng)地。 粒料樁粒料樁是為提高軟土低級(jí)的承載力，在需要進(jìn)行地基處理的范圍內(nèi)，由碎石、沙

25、礫、礦渣、砂等松散粒料做樁料，采用專用機(jī)械設(shè)置成交大直徑的樁體。專用機(jī)械一般為振動(dòng)沉管機(jī)、水振沖器等。設(shè)置粒料樁后樁與樁間土形成復(fù)合地基。粒料樁是通過置換軟土、加速地基排水固結(jié)作用、樁的應(yīng)力集中作用共同來提高穩(wěn)定系數(shù)的，通常不考慮它對(duì)地基土的擠密作用。粒料樁復(fù)合地基的穩(wěn)定計(jì)算設(shè)有粒料樁的復(fù)合地基的路堤整體抗剪穩(wěn)定系數(shù)按有關(guān)公式計(jì)算，且當(dāng)?shù)趇土條的滑裂面處于地面線以下復(fù)合地基區(qū)域深度內(nèi)時(shí)，應(yīng)考慮樁體對(duì)土的置換率、樁土應(yīng)力比。復(fù)合地基的抗剪強(qiáng)度按以下公式計(jì)算：式中：、分別為在第i土條中路堤部分的高度m及容重； 、分別為在第i土條中樁料部分的高度及容重；樁對(duì)土的置換率，樁在平面上宜為等邊三角形布置，

26、三角形分布時(shí)： 當(dāng)樁在平面上為正方形布置時(shí)： D樁的直徑；B樁位布置正方形或三角形的邊長(zhǎng)；樁間土的應(yīng)力折減系數(shù)，其值為：；樁的應(yīng)力增加系數(shù)，其值為：；樁土應(yīng)力比，宜為當(dāng)?shù)鼗蝾愃茖?shí)驗(yàn)工程的試驗(yàn)資料確定。無資料時(shí)可取25。當(dāng)樁底土質(zhì)好、樁間土質(zhì)差時(shí)取高值。第i土條滑裂面以下時(shí)，該滑裂面所處土層的天然不排水抗剪強(qiáng)度；樁料的內(nèi)摩擦角，當(dāng)樁料為碎石時(shí)可取38°，當(dāng)樁料為沙卵石時(shí)取35°，當(dāng)樁料為砂時(shí)可取28°；土條底部滑裂面對(duì)水平面的夾角。若按公式計(jì)算設(shè)有粒料樁的復(fù)合地基上路堤整體抗剪穩(wěn)定安全系數(shù)，且當(dāng)?shù)趇土條的滑裂面處于地面線以下的復(fù)合地基區(qū)域深度時(shí)，上式中的、應(yīng)按下式計(jì)

27、算：= 式中，其他符號(hào)意義同前。若按公式計(jì)算設(shè)有粒料樁的復(fù)合地基上路堤整體抗剪穩(wěn)定安全系數(shù)，且當(dāng)?shù)趇土條的滑裂面處于地面線以下的復(fù)合地基區(qū)域深度時(shí)上式中的應(yīng)該按下式計(jì)算： 其中： 一般要求為了能較好的排除地基內(nèi)的水分，設(shè)有料粒樁的路堤底面應(yīng)按照墊層與淺層處治的方法設(shè)置排水墊層。料粒樁的樁料不應(yīng)使用單一尺寸的粒料，其最大粒徑不應(yīng)超過5；對(duì)十字板剪切強(qiáng)度低于20 kPa的軟土地基的樁料，最大粒徑可放寬到10，且510的粒料質(zhì)量應(yīng)占總質(zhì)量的50%60%。料樁的含泥量小于0.074不得超過5%。 3 軟土路基施工法簡(jiǎn)介3.1國(guó)外幾種軟土路基施工法簡(jiǎn)介 輕型路基施工法 在軟土地基上填方等土工構(gòu)筑物可能出

28、現(xiàn)滑塌的為穩(wěn)定性問題和地基的固結(jié)沉降問題。特別是由于填方荷載造成的地基固結(jié)沉降影響周圍地基和附近構(gòu)筑物的情況,因而必須采取對(duì)策。軟土地段路堤的沉降和穩(wěn)定性取決于路堤填料的重量,利用輕質(zhì)填料可以增加路堤的穩(wěn)定性和減少路堤的沉降量。為此,減輕填方荷載,進(jìn)而減少地基固結(jié)沉降量的輕型填筑方法最近備受注目木。輕質(zhì)填方施工法是利用大型泡沫苯乙烯塊修筑輕型填方。該泡沫苯乙烯塊的單位體積重量為0.02-0.04g/3,由于重量輕,便于運(yùn)輸,容易施工。泡沫苯乙烯塊的抗壓強(qiáng)度為10MPa以上，耐久性良好，可作為道路填方材料和路基材料使用。在挪威道路使用后的年內(nèi)，沒有發(fā)現(xiàn)強(qiáng)度出現(xiàn)問題。用泡沫苯乙烯作填方和橋臺(tái)背填料

29、使用，可以大幅度減少地基下沉和變形，防止出現(xiàn)與構(gòu)筑物連接處的縱向高度差，還可以減少對(duì)周圍地基的影響。作為輕型填方施工法，以往采取連續(xù)箱涵施工法，但最近采取瓦楞管施工法。瓦楞管施工法適用于防治滑塌，瓦楞管之間用加氣砂漿連接，其上澆注輕型混凝土，從而將輕型填方的平均容重控制在0.10.3kN/3以下。當(dāng)泡沫苯乙烯塊或瓦楞管等輕型填方材料用于施工現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，對(duì)地下水位高的地方要充分考慮上浮作用，并一定要使作用荷載控制在材料的容許應(yīng)力范圍之內(nèi)。此外，由于輕型地基對(duì)填方對(duì)地基變形的隨動(dòng)性，因此要充分注意地基和邊坡等因其上施加的荷載而造成的不均勻沉降。由于泡沫苯乙烯塊的抗壓強(qiáng)度相對(duì)較低，在施工過程中特別是適用

30、傳統(tǒng)的壓實(shí)設(shè)備必須謹(jǐn)慎作業(yè)，以防止損傷材料，泡沫苯乙烯塊的不足是其吸水性增加了單位容重，并且一些穴居動(dòng)物在其打洞筑巢，所以必須做好封裹隔水工作。 使用土工織物處理軟土地基土工織物由合成高分子材料制成，從其結(jié)構(gòu)和功能方面可分為紡織物、無紡物、樹脂網(wǎng)類、聚合物網(wǎng)類、不透水的土工薄膜等。土工織物一般比較輕，抗拉性強(qiáng)，具有柔性并根據(jù)需要可具有透水性。由于土工織物具有這些良好的特征，因此將它敷設(shè)在軟土地基上或插入土中可提高地基的承載力，確保施工機(jī)械的同行并促進(jìn)地基密實(shí)。土工織物用于處理軟土地基的方法主要有淺層處理法和深層處理法。淺層處理法是把土工織物敷設(shè)在超軟地基上，用以確保施工機(jī)械的可行駛性，同時(shí)通過

31、均等承受填方荷載，減少地基的局部下沉和側(cè)向位移，進(jìn)而提高地基的承載力。具體方法是敷設(shè)織物片法、敷設(shè)網(wǎng)格法、繩網(wǎng)法、竹框架墊層法等。采用墊層施工法時(shí)，對(duì)土工織物的強(qiáng)度和對(duì)地基的粘聚力要求有很多。如果地基屬于用疏浚粘土填筑的超軟土地基，則一般采用繩網(wǎng)施工法；對(duì)于潮濕地帶，一般采用荷載分散效果好的竹框架網(wǎng)格法。對(duì)于深層處理施工法而言，為促使軟土地基密實(shí)并增加地基強(qiáng)度，最近采用塑料排水或袋裝塑料代替紙板排水。作為排水材料，使用多孔材料和無紡布與芯材聚合帶狀材料。這些材料與以往的紙板相比，耐久性好，而且不容易堵塞。此外，在超軟土地基上，用鋼筋將打在地基中的頂部連成網(wǎng)格狀，在其上敷設(shè)土工織物并進(jìn)行填方。由

32、于填方荷載的大部分由樁群承載，而且土工織物能防止填方材料壓入地基中，因而減少了填方的滑塌破壞和沉降量。 深層拌和處理施工法該施工法是將石灰或水泥等固化材料拌入軟土地基中，是其形成加固的柱體。對(duì)于深層拌和處理方法，由于拌和方法和處理方式的不同可分為機(jī)械攪拌方式泥漿拌和方式、粉狀拌和方式、高壓噴射機(jī)械攪拌方式、高壓噴射攪拌方式水泥砂漿噴射方式、水泥砂漿空氣噴射方式等。機(jī)械攪拌方式是將旋轉(zhuǎn)的攪拌葉片貫入所規(guī)定的加固深度，然后再抽提貫入桿時(shí)從其噴嘴注入固化材料，并用攪拌葉片于土拌和，形成直徑m左右的加固柱體。固化材料有呈泥漿狀的和粉末狀的兩種。一般來講，機(jī)械攪拌方式的加固深度為m左右，今后通過改變機(jī)械

33、還可增加加固深度。高壓噴射攪拌方式是將泥漿狀固化材料從螺旋桿橫向噴射，與土進(jìn)行拌和。該施工法由于采用了鉆孔機(jī)，因此適用于狹窄的作業(yè)空間和中間夾有堅(jiān)硬土層的地基加固。一般情況，該方法比機(jī)械攪拌的方式造價(jià)偏高。深層攪拌處理施工法由于利用了固化材料的化學(xué)固結(jié)作用加固地基，因而可以早期獲得較高的強(qiáng)度。該施工法抗地基下沉和變形能力大，所以不僅可以提高構(gòu)筑物的穩(wěn)定性和減少沉降，還可用于特殊地基條件下和有各種制約條件的軟土地基。 凍結(jié)施工法和注入化學(xué)藥劑施工法凍結(jié)施工法是在土中設(shè)置稱作凍結(jié)管的鋼管,將地基中的孔隙水進(jìn)行人工凍結(jié)。該方法適用于開挖軟土地基，為穩(wěn)定開挖面阻止?jié)B流水而實(shí)施的工程。冷卻方法有用冷凍機(jī)

34、冷卻卻不凍液并使其循環(huán)將水凍結(jié)的載冷劑方式和將液態(tài)氮流入凍結(jié)管中的低溫液化氣方式。一般來講,對(duì)于凍土量為150m3 以下的小工程或短期工程，可采用低溫液化方式或采用載冷劑方式。凍結(jié)施工法幾乎適用于所有的土質(zhì)，但是造價(jià)高，而且需要注意凍結(jié)造成的地基膨脹和解凍引起的地基沉降。注入化學(xué)藥劑施工法是把化學(xué)藥劑或水泥乳漿等注入土中，使其形成固結(jié)土，從而降低地基土的透水性并增加地基的強(qiáng)度。與凍結(jié)施工法一樣，該施工法主要用于阻止?jié)B透水和穩(wěn)定開挖面。至于注入方法有單管鉆桿方式、單管篩網(wǎng)方式、套管單相方式、多層管雙相方式、套管雙套筒方式等。藥劑僅限于水玻璃系藥劑，通過與酸性材料硅膠合用，使固結(jié)物呈中性。該方法最

35、近得到了廣泛的應(yīng)用。此外還研究出了以無公害和經(jīng)濟(jì)性為目標(biāo)的二氧化碳?xì)怏w，以及利用水玻璃的氣液反應(yīng)砂漿等。利用電滲析注入藥劑的方法也有所進(jìn)展。對(duì)于注入化學(xué)試劑施工法而言，今后可通過改善壓力注入施工技術(shù)，實(shí)現(xiàn)水泥系材料的滲透注入效果。因此，注入化學(xué)藥劑施工法可作為永久的軟土地基加固措施得以廣泛使用。3.2 排水固結(jié)法 塑料排水板塑料排水板法是Kjellmna于1934年發(fā)明的紙板上發(fā)展而來的。我國(guó)1980年河海大學(xué)研制出我國(guó)第一塊塑料排水板，1981年天津港灣工程研究所研制成功第一臺(tái)塑料排水板插板機(jī)，并于1982年第一次在天津塘沽新港碼頭堆場(chǎng)軟基加固工程中開始使用。由于塑料排水板具有性能好、質(zhì)量可

36、靠、施工方便、工效高、工程費(fèi)用低、對(duì)土體的擾動(dòng)小、可用輕型機(jī)械在超軟土上施工等優(yōu)點(diǎn)，迅速在國(guó)內(nèi)得到推廣，大有代替砂井、袋裝砂井作為排水固結(jié)法垂直排水體的趨勢(shì)。隨著塑料排水板在我國(guó)的推廣應(yīng)用，國(guó)家相應(yīng)制定了塑料排水板施工規(guī)程(JTJT/256-96)及塑料排水板質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)(JTJT/257-96) ， 對(duì)塑料排水板材料及施工作出了嚴(yán)格的要求。對(duì)塑料排水板材料及施工作出了嚴(yán)格的要求。(1)塑料排水板材料塑料排水板由板芯與濾膜組成，板芯多用聚乙烯、聚丙烯或聚氯乙烯制成，濾膜一般由土工布制成。在國(guó)內(nèi)，塑料排水板通常使用的是濾套縫合式和濾套粘合式，斷面形狀多為口琴式，僅有個(gè)別廠家生產(chǎn)城墻式。最近國(guó)內(nèi)開

37、始有濾膜與板芯粘連為一體的塑料排水板，該產(chǎn)品克服了濾套式排水板包裹不緊、有連續(xù)針眼(縫合式)或?yàn)V套斷裂后濾膜與板芯脫離現(xiàn)象(粘合式)。在塑料排水板試驗(yàn)前對(duì)塑料排水板的類型進(jìn)行了調(diào)研，通過對(duì)省內(nèi)及臨近省市幾家塑料排水板廠家調(diào)查，生產(chǎn)的塑料排水板規(guī)格主要有SPB-IA(>3.5mm)、SPB-IB(>4.5mm)、SPB-IC(>4.5mm)、SPB-ID(6mm)等四種。原設(shè)計(jì)要求的7厚排水板，目前在建筑市場(chǎng)很少有廠家直接銷售，根據(jù)廠家反饋，7mm厚排水板可以定做，但難以保證其產(chǎn)品部分指標(biāo)及性能符合設(shè)計(jì)要求。另中鐵四局一公司在上海國(guó)際賽車場(chǎng)真空聯(lián)合堆載預(yù)壓施工中使用的塑料排水板

38、(該施工地點(diǎn)離試驗(yàn)段二十公里左右)為SPB-IC>(4.smm)型，根據(jù)其施工效果顯示，其性能指標(biāo)完全能保證真空預(yù)壓施工工藝要求。(2)施工機(jī)械塑料排水板需要用專門的機(jī)械插設(shè)，目前國(guó)內(nèi)很少有定型產(chǎn)品，大部分是施工單位自行制造或改裝而成的。從機(jī)械外型上主要可分三大類:第一種是履帶式單管或雙管插板機(jī)。該機(jī)大都產(chǎn)于連云港地區(qū)，打設(shè)深度最大可達(dá)30m，有振動(dòng)式和靜壓式的。第二種是門架式插板機(jī)，行走靠鋪設(shè)的軌道，有單管和雙管之分。天津、江蘇、浙江等地施工單位都有生產(chǎn)，最大打設(shè)深度25m左右。這種機(jī)械大都是振動(dòng)式的，激振力在1kN2kN。第三種是由挖掘機(jī)或吊機(jī)改裝而成，一般每次只能施打一根，行走靠履

39、帶，施打范圍是以機(jī)身為中心，以機(jī)臂為半徑的區(qū)域，施打方式為靜壓式或振動(dòng)式。這種機(jī)械打設(shè)速度快、方便靈活、效率高，同時(shí)無需供電，而前兩種一般需工地供電或自備發(fā)電機(jī)，發(fā)電功率在30-45kw。這種機(jī)械接地壓力小，打設(shè)深度為2025m。(3)施工方法塑料排水板打設(shè)時(shí)，必須使用套管，套管的驅(qū)動(dòng)方式有靜壓和振動(dòng)兩 種，因此其施工方法也就分為靜壓式與振動(dòng)式兩種。靜壓式施工是靠液壓力將套管壓入土中，其拔出利用鏈條拉力;振動(dòng)式施工是靠振動(dòng)錘的激振力將套管打入土中，其拔出套管一般利用卷揚(yáng)機(jī)及振動(dòng)力。施工工藝及工藝流程：塑料排水板的施工方法經(jīng)過20年的發(fā)展己逐步走向成熟，其施工工藝基本如下:施工準(zhǔn)備:熟悉相關(guān)施工

40、規(guī)范、圖紙和要求等，查勘現(xiàn)場(chǎng)，了解施工環(huán)境。在施工區(qū)附近搭建工地臨時(shí)倉(cāng)庫，貯放排水板等材料。插板機(jī)進(jìn)場(chǎng)并調(diào)試，保證其性能狀況良好。先鋪30厚的砂墊層，人工整平后插板機(jī)械即可開始施工。在已放樣確定的加固區(qū)內(nèi)，用經(jīng)緯儀和鋼尺按正三角形布置塑料排水板打設(shè)板位，并用竹簽或排水板芯等插入砂墊層作標(biāo)記。插板機(jī)移動(dòng)定位，安裝排水板樁靴。施打作業(yè)時(shí)，插板機(jī)操作人員控制好插板機(jī)樁靴的落地定位，其誤差控制在±50范圍內(nèi)。垂直下插套管至設(shè)計(jì)標(biāo)高。施工操作人員根據(jù)安裝在插板機(jī)上的吊垂針和刻度盤，控制樁管下插時(shí)的垂直度偏差不得大于1.5%。拔套管至套管下端高出砂墊層面50cm。切割排水板，控制排水板在砂墊層頂

41、面以上的外露長(zhǎng)度為20 30 。移機(jī)進(jìn)行下一根排水板施工。塑料排水板施工完成后，應(yīng)先進(jìn)行自檢，待自檢合格后再由監(jiān)理工程師驗(yàn)收。塑料排水板驗(yàn)收合格后，及時(shí)清除套管附帶上來的淤泥，用砂料回填打設(shè)在排水板周圍形成的孔洞，并將排水板埋置于砂墊層中。塑料排水板施工質(zhì)量控制塑料排水板施工是一項(xiàng)隱蔽工程，根據(jù)施工技術(shù)規(guī)程，主要應(yīng)從排水板的打設(shè)垂直度、平面位置誤差和打設(shè)深度三個(gè)方面來控制每根排水板的施工質(zhì)量。具體施工時(shí)的質(zhì)量控制主要有以下幾個(gè)方面。(1)板材控制嚴(yán)禁使用存在板體斷裂和濾膜撕破等現(xiàn)象的排水板，排水板不允許接長(zhǎng)使用。遇到一卷中間板體斷裂和濾膜撕破的排水板施工時(shí)將損壞部分割除，再將剩余兩端頭連接進(jìn)行

42、施工，計(jì)算結(jié)頭位置，當(dāng)其進(jìn)入導(dǎo)管時(shí)，將接頭拔出割去，避免打入地基中。(2)深度控制 控制深度方法有兩種:對(duì)于靜壓式插板機(jī)，當(dāng)導(dǎo)管底與砂面接觸時(shí)，在鏈條上做一標(biāo)記并在插板機(jī)架上用紅漆或點(diǎn)焊做好相應(yīng)的明顯打設(shè)深度標(biāo)記，當(dāng)鏈條上的標(biāo)記與機(jī)架上的標(biāo)記重合時(shí)便是設(shè)計(jì)深度;對(duì)于振動(dòng)式插板機(jī)或當(dāng)打設(shè)深度過大時(shí)現(xiàn)場(chǎng)施工員無法看清機(jī)架標(biāo)記時(shí)，可等導(dǎo)管打設(shè)達(dá)到設(shè)計(jì)深度時(shí)，在導(dǎo)管露出砂面部分與機(jī)架上同一高度處做紅漆標(biāo)一記，其位置應(yīng)在操作手視野內(nèi)。在鏈條或?qū)Ч苌献骱蒙疃葮?biāo)識(shí)既方便現(xiàn)場(chǎng)施工員控制深度，也方便操作手操作。(3)垂直度控制打設(shè)垂直度主要依賴導(dǎo)管機(jī)架在打設(shè)過程中始終與水平面保持垂直來實(shí)現(xiàn)。在試驗(yàn)中，我們通過在

43、插板機(jī)導(dǎo)管機(jī)架兩側(cè)掛線錘來控制打設(shè)垂直度。吊線長(zhǎng)大于2m，在吊錘線下端機(jī)架處固定標(biāo)識(shí)牌，標(biāo)識(shí)牌上刻劃有垂直線及兩側(cè)允許偏差1.5%的控制線。現(xiàn)場(chǎng)打設(shè)前，如兩個(gè)方向的吊錘線均控制在允許偏差線內(nèi)即可進(jìn)行插板作業(yè)。(4)板位控制首先根據(jù)中樁放出塑料排水板所要布置區(qū)域的大框架，放好縱向線，然后在施工時(shí)根據(jù)導(dǎo)管到履帶的距離確定所要放樁的排數(shù)，按設(shè)計(jì)間距沿橫向線放出各樁位，以1.2×1.2樁為例，靜壓式一次可放四排，而振動(dòng)式只可放一排，如果一次放樁過多，被履帶壓亂，常會(huì)造成點(diǎn)位偏差。試驗(yàn)段塑料排水板樁位偏差按鐵路路基工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)(TB10414-98)的士5cm進(jìn)行控制，其實(shí)按高速鐵路路

44、基工程施工及驗(yàn)收暫行規(guī)定樁位允許偏差為士15cm較為合理，因?yàn)閺氖┕そ嵌葋碇v，塑料排水板寬有10cm，施工中士5cm的偏差不易做到。(5)回帶控制上拔插板套管時(shí)，施工人員仔細(xì)觀察排水板有無回帶現(xiàn)象，若回帶長(zhǎng)度超過50cm，則在板位近旁補(bǔ)打一根?；貛чL(zhǎng)度大于50cm的排水板根數(shù)不超過打設(shè)總根數(shù)的5%。塑料排水板回帶與排水板下端土質(zhì)情況有很大關(guān)系，土質(zhì)較弱時(shí)，回帶容易出現(xiàn)，施工時(shí)靜壓式插板機(jī)板頭反向扭結(jié)，中間橫插一根20cm插塑板(橫向?qū)φ?簡(jiǎn)稱“插鞘”，振動(dòng)式插板機(jī)下端為一鋼筋做插鞘，按設(shè)計(jì)要求塑料排水板必須伸入硬塑層0.5-1m，無論是靜壓還是振動(dòng)式施工時(shí)其深度必須達(dá)到硬塑層且深入，方可避免回

45、帶(否則其上一層為軟塑層難以將塑料排水板固定在預(yù)定深度)，施工時(shí)，回帶有很大一部分原因 是因?yàn)檫_(dá)到設(shè)計(jì)深度后但還沒有進(jìn)入硬塑層，碰到這種情況當(dāng)時(shí)采取導(dǎo)管繼續(xù)深入直至導(dǎo)管伸入困難，或履帶整體抬起。另一方面，回帶常因?qū)Ч苤羞M(jìn)入淤泥，塑料排水板被卡在導(dǎo)管內(nèi)，振動(dòng)式塑料排水板機(jī)經(jīng)常清除淤泥和向?qū)Ч苤泄嗨部杀苊饣貛А?6)板頭污染處理塑料排水板在施工過程中不可避免的存在板頭污染的情況，尤其是振動(dòng)式對(duì)板頭污染較大，無論是板芯還是濾膜被污染都會(huì)對(duì)下一步工作中的堅(jiān)向排水起較大的影響，目前的處理方法只有人工處理，將濾膜清洗，并將溝槽中的淤泥掏出。(7)施工后場(chǎng)地處理靜壓式插板機(jī)打設(shè)完后約留下直徑15cm的孔

46、洞，并且附帶上來的軟塑層泥土較少，且不會(huì)聚集在孔周圍，且對(duì)砂墊層破壞較少，2人可及時(shí)清除場(chǎng)地泥土及棄物，勞動(dòng)強(qiáng)度較小并可及時(shí)用砂回填孔洞。振動(dòng)式插板機(jī)施工時(shí)形成孔洞較大(直徑有20-25cm)，同時(shí)帶出軟塑層泥土較多聚集孔周，若不及時(shí)清除，機(jī)子移位時(shí)履帶將帶上的泥巴與周圍砂子混合一起，污染了砂墊層，減弱砂墊層起橫向排水通道的作用。振動(dòng)式插板機(jī)施工后場(chǎng)地清理需工人3名，2人清泥，用鐵鍬背向塑料排水板小心將孔周泥土清除(防止鐵鍬極損傷塑料排水板濾膜)，后用中砂回填孔洞達(dá)到密實(shí)(浪費(fèi)砂量較大)，1人將清除的泥土運(yùn)出砂墊層外。(8)施工過程現(xiàn)場(chǎng)管理插塑板機(jī)現(xiàn)場(chǎng)管理采用“一機(jī)一人”制管理，插板機(jī)工作全過

47、程均有經(jīng)過培訓(xùn)合格的施工人員現(xiàn)場(chǎng)旁站兼記錄。另外分管插塑板機(jī)的技術(shù)員現(xiàn)場(chǎng)全過程巡視，巡視的技術(shù)員主要工作為:檢查旁站人員是否在場(chǎng)，隨時(shí)檢查記錄是否完善，并解決當(dāng)場(chǎng)出現(xiàn)的技術(shù)問題及質(zhì)量問題。旁站施工員主要監(jiān)督工藝、參數(shù)及控制方法的落實(shí)情況，派專人做好施工原始記錄，詳細(xì)記載塑料排水板打設(shè)深度、板位誤差、垂直度、外露長(zhǎng)度、回帶及補(bǔ)打、機(jī)械狀態(tài)等情況，以備抽查。塑料排水板施工工藝流程圖見圖2一1 真空預(yù)壓法(1)施工準(zhǔn)備 為滿足試驗(yàn)工程的需要，施工前應(yīng)充分作好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，包括物資、材料、機(jī)械、儀器設(shè)備及施工技術(shù)人員等，并對(duì)施工人員進(jìn)行必要的技術(shù)培訓(xùn)。真空管網(wǎng)、密封膜等按照規(guī)定的材質(zhì)和尺寸要求，由指定

48、專業(yè)廠家預(yù)制加工，現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收。在正式進(jìn)行地基處理前，挖溝疏導(dǎo)施工范圍內(nèi)的地表水，清除征地范圍內(nèi)地面以上的樹木、樁撅、塊石、垃圾、建筑物基礎(chǔ)等，排除可能影響工程質(zhì)量、安全和試驗(yàn)結(jié)果的隱患或障礙物。試驗(yàn)場(chǎng)地整平后，為便于機(jī)械進(jìn)場(chǎng)和后續(xù)工程的施工，在試驗(yàn)段內(nèi)施作8%的石灰土起拱層，厚度30cm。石灰土采用場(chǎng)拌法，經(jīng)整平碾壓，做到中間稍高、兩邊稍低，形成4%的橫坡。水塘分層回填石灰改良土。(2)砂墊層施工施工準(zhǔn)備:施工前人員、機(jī)械設(shè)備、材料的配置或訂購(gòu)齊全，完成地表換填起拱層的驗(yàn)收?qǐng)?bào)驗(yàn)。測(cè)量放線:按試驗(yàn)段的幾何尺寸，由專業(yè)測(cè)量工程師用經(jīng)緯儀和水準(zhǔn)儀進(jìn)行填砂范圍的測(cè)放，沿加固區(qū)中軸方向每20m用木樁釘設(shè)標(biāo)

49、志并標(biāo)示高程。膜下砂墊層攤鋪:分兩層填筑，用推土機(jī)按一定方向?qū)⒍焉跋蚯捌酵?，人工配合將砂料攤鋪平整，最后人工修整作業(yè)面，并用輕型壓實(shí)機(jī)靜壓，使砂墊層平整度、鋪筑厚度、密實(shí)度均達(dá)到要求(下層30cm的砂墊層平整度可不作很高要求)。膜上砂墊層攤鋪:膜上砂墊層中部設(shè)一層土工格珊，用小型機(jī)具倒運(yùn)，人工攤鋪。砂墊層應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)及規(guī)范要求施工，保證個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目滿足設(shè)計(jì)要求。鋪設(shè)砂墊層時(shí)，合理選用施工機(jī)具，及時(shí)清除砂墊層中混入的淤泥、尖刺物等雜物。砂墊層鋪設(shè)時(shí)特別要注意已埋設(shè)測(cè)試元器件的保護(hù)，盡量使用人工。(3)真空預(yù)壓施工真空預(yù)壓加固軟基施工主要包括真空管網(wǎng)埋設(shè)、土工布和密封膜鋪設(shè)、密封溝開挖及回填、真空泵

50、安裝、抽真空等工序。施工工藝流程圖見圖2一2。1)施工準(zhǔn)備真空預(yù)壓施工準(zhǔn)備包括前道工序的驗(yàn)收、搭設(shè)工地臨時(shí)倉(cāng)庫面積約50m2、工棚引接供電線路、測(cè)量放線并標(biāo)識(shí)出真空預(yù)壓區(qū)的邊線范圍、安排真空預(yù)壓設(shè)備和材料進(jìn)場(chǎng)、砂墊層及塑料排水板施工驗(yàn)收等。2)埋設(shè)真空管當(dāng)?shù)诙由皦|層施工完畢后，即可布設(shè)真空管。進(jìn)行此道工序的同時(shí)，應(yīng)將露出砂墊層表面的塑料排水板埋入砂墊層中，并清除砂墊層表面的貝殼等尖利雜物。真空管網(wǎng)系統(tǒng)采用主管沿加固區(qū)環(huán)形布置、支濾管利用三通或四通接頭垂直主管向兩側(cè)伸出的形式，埋入砂層25cm深。3)鋪設(shè)第一層土工布根據(jù)場(chǎng)地情況，按一定方向?qū)⑼凉げ颊归_并鋪設(shè)平整。土工布采用手提縫紉機(jī)進(jìn)行縫接。

51、鋪設(shè)范圍略大于加固區(qū)范圍。4)鋪設(shè)密封膜鋪膜前應(yīng)檢查土工布的平順性，然后將兩層密封膜依次鋪放覆蓋整個(gè)預(yù)壓區(qū)。5)開挖及回填密封溝密封溝布置在加固區(qū)的周圍，在真空預(yù)壓施工中它主要起周邊密封的作用。密封溝采用人工配合挖土機(jī)開挖，將膜體四周沿密封溝內(nèi)壁埋入密封溝底泥內(nèi)，用粘土回填密實(shí)，并覆水。密封溝開挖深度視土層性質(zhì)而定，一般不小于1.5m。在加固區(qū)K0+276.51附近有幾棟民房和魚塘，必須把加固區(qū)內(nèi)民房的基礎(chǔ)清理干凈，魚塘回填時(shí)，先抽干堰內(nèi)水塘積水，用吸泥機(jī)(或挖掘機(jī))清除淤泥至原狀土，并將坡面挖成寬3060cm，厚度30cm，坡度不陡于1:1.5的臺(tái)階。魚塘回填材料采用細(xì)粒土石灰改良后分層填筑

52、，以防止真空預(yù)壓加固區(qū)與外界連通，保證加固區(qū)的密封效果。填筑的厚度與壓實(shí)遍數(shù)通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定，一般每層厚度不大于30cm。壓實(shí)度達(dá)到85%后方可填筑上一層。6)出膜連接與真空泵系統(tǒng)安裝真空主管出膜后與真空泵連接。出膜連接必須牢固，密封可靠。7)試抽真空各項(xiàng)抽真空設(shè)備安置就位，進(jìn)行試抽，檢驗(yàn)機(jī)械性能及膜的密封性，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。8)鋪設(shè)第二層土工布及膜上砂墊層試抽真空正常后，在膜上鋪設(shè)第二層土工布，鋪設(shè)要求同第一層，并開始上層砂墊層的鋪設(shè)。9)堆載預(yù)壓 真空度滿足設(shè)計(jì)要求后，可進(jìn)行上層的路堤填筑作業(yè)。(4)真空預(yù)壓施工質(zhì)量控制1)真空濾管網(wǎng)質(zhì)量控制材料:管材選用符合要求的加筋PVC塑料管確保其

53、能承受足夠的徑向壓力。濾管外包土工布濾膜，滲透系數(shù)要與塑料排水板的濾膜滲透系數(shù)相當(dāng)。管網(wǎng)的埋設(shè)：主管與支濾管長(zhǎng)度和間距應(yīng)按規(guī)定布設(shè)，埋在砂墊層中，覆砂厚度不小于25cm。管網(wǎng)連接要牢固，濾水孔要通暢。2)密封性質(zhì)量控制密封膜材料：:使用密封性好、抗老化能力強(qiáng)、韌性好、抗穿刺能力強(qiáng)的專用真空膜，真空膜的材料參數(shù)符合材料檢測(cè)要求。密封膜鋪設(shè):密封膜分二層，按由下到上的順序依次鋪設(shè)，逐層檢查，確保膜無破損。膜周邊密封：:密封溝開挖必須符合蓋膜閉氣要求，并將膜邊沿密封溝內(nèi)壁插入軟土中，密封溝內(nèi)必須用粘土回填密實(shí)，并在溝內(nèi)覆水，以確保膜周邊的密封。為保護(hù)真空膜，在真空膜上下各鋪設(shè)一層土工布。見圖2一3。

54、分層沉降管從密封膜穿出時(shí)，在沉降管外套一段PVC管，PVC 外管與已鋪設(shè)的薄膜平順粘接;為防止漏氣，在沉降管與PVC管之間設(shè)密封膠圈并用粘土塞填封閉。加固區(qū)四周隨抽真空進(jìn)行會(huì)產(chǎn)生環(huán)向裂縫，為保證密封性可將淤泥漿灌入，將裂縫填實(shí)。3)其它施工質(zhì)量控制土工布縫接必須保證搭接寬度不得少于30mm。現(xiàn)場(chǎng)粘貼密封膜，應(yīng)保持粘結(jié)部位的清潔，上膠后要用力壓緊;剛粘接的部位不能馬上受力。搭接寬度不少于50mm。排水管與真空泵的連接要保證其通水、通氣的要求。及時(shí)檢查真空泵運(yùn)轉(zhuǎn)情況。電纜通過地帶開挖一條小溝使電纜線通過，并需作蛇形彎曲布設(shè)，預(yù)留變形長(zhǎng)度，為防止重物壓斷電纜，將若干電纜并成一股，加塑料套管保護(hù)。電纜

55、線從密封溝底穿過時(shí)須分散通過，周圍用粘土保護(hù)，防止漏氣。按要求在加固區(qū)內(nèi)設(shè)置真空度測(cè)頭，以檢測(cè)膜下、淤泥中及排水板內(nèi)不同深度處的真空度。3.3 擠密砂樁法砂樁施工工砂樁施工機(jī)械目前砂樁施工中常用的沉拔樁機(jī)的生產(chǎn)廠家主要分布在江浙一帶，其中具有代表性的有兩家分別是江陰振沖器廠和浙江瑞安燎原建筑工程機(jī)械有限公司。江陰振沖器廠目前主要生產(chǎn)ZCQ系列振沖器同時(shí)也生產(chǎn)LJD18簡(jiǎn)易履帶式樁架和與之相匹配的DZ系列振動(dòng)樁錘。DZ系列振動(dòng)打樁錘可以和簡(jiǎn)易履帶式樁架配套使用，該套裝置的最大不足在于激振力偏小，不能滿足深度大于15m、樁徑大于400mm的施工要求。瑞安燎原建筑工程機(jī)械有限公司是大型沉拔樁機(jī)主要生產(chǎn)廠家，目前主要產(chǎn)品有ZJ40150樁機(jī)和DZKS45150系列樁錘。ZJ40150系列振動(dòng)樁機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、堅(jiān)固可靠、操作靈活的特點(diǎn)。其立柱采用多節(jié)組成，可自行起架和實(shí)現(xiàn)前后左右移動(dòng)。DZKS系列中空雙電機(jī)振動(dòng)打樁錘是集中了DZ系列振動(dòng)樁錘的優(yōu)點(diǎn)而研制成功的一種多用途新型振動(dòng)錘。DZKS系樁錘另配一只自由落錘(1.5t3.0)t與樁架配套施工。DZKS系列中空雙電機(jī)振動(dòng)打樁錘的應(yīng)用提高了樁機(jī)的穿透能力，在沉樁施工中 若遇到較硬土層時(shí)，可以利用自落錘