軟土地基處置方案造價分析

1、軟土地基處置方案造價分析 鄭州財經(jīng)學(xué)院課程論文課程名稱：軟土地基處置方案造價分析 姓 名： 郭熔基 學(xué) 號： 0602130108 專 業(yè)： 工程造價 所 在 院 系： 建筑工程系 目錄一、概述.1二、軟土地基處置方案的分類.1 2.1 動力固結(jié)法.1 2.2 置換法.2 2.3 排水固結(jié)法.2 2.4 復(fù)合地基法.2三、軟土地基處治方案的經(jīng)濟比較和造價分析.3 3.1 強夯方案（動力固結(jié)法）3 3.2 開挖換填方案（置換法）4 3.3 砂墊層+預(yù)壓方案（排水固結(jié)法）.4 3.4 土工格柵+預(yù)壓（排水固結(jié)法）.5 3.5 塑料排水板+預(yù)壓方案（排水固結(jié)法.5 3.6 袋裝砂井+預(yù)壓方案（排水固

2、結(jié)法）.6 3.7 真空聯(lián)合堆載預(yù)壓方案（排水固結(jié)法）.6 3.8 碎石樁（復(fù)合地基法）.7 3.9水泥攪拌樁（復(fù)合地基法）.7 3.10 CFG樁（復(fù)合地基法） .7 3.11 預(yù)應(yīng)力混凝土管樁（復(fù)合地基法）.7一 概述公路軟土地基路堤設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范（JTJ017）中定義軟土是濱海、湖沼、谷地河灘沉積的天然含水量高，孔隙比大，壓縮性高，抗剪強度低的細粒土。一般將天然含水量大于液限，天然孔隙比大于1，天然抗剪強度小于35kPa的細粒土均稱為軟土。其鑒別的標準如下表：軟土鑒別表特征指標名稱天然含水量（%）天然孔隙比十字板剪切強度（kPa）標準值35與液限1.035以天然孔隙比為主，結(jié)合其它物

3、理力學(xué)指標可將軟土劃分為軟粘性土（天然孔隙比大于1）、淤泥質(zhì)土（天然孔隙比在1.01.5之間）、淤泥（天然孔隙比大于1.5）、泥炭質(zhì)土（天然孔隙比大于3）及泥炭（天然孔隙比大于10）五種類型，通常把軟粘性土、淤泥質(zhì)土、淤泥總稱為軟土，泥炭質(zhì)土及泥炭總稱為泥沼。泥沼比軟土具有更大的壓縮性，但它的滲透性更強，承受荷載后能迅速固結(jié)，工程處置比較容易。在軟土地基上修建公路，若不進行處治，就會導(dǎo)致路基不均勻沉陷、路面開裂等病害發(fā)生，對道路的穩(wěn)定性、安全性影響較大，同時會增加營運期的養(yǎng)護成本。在沖湖積平原地區(qū)的高速公路建設(shè)中，軟基問題已成為影響公路建設(shè)的主要因素之一。因此選擇適當?shù)能浲恋鼗幚矸椒ǎ岣咛?/p>

4、理水平對加快建設(shè)速度、降低工程成本具有重大意義。二 軟土地基處治方案的分類軟土路基處理方法的分類多種多樣，按時間分為臨時處理和永久處理；按處理深度分為淺層處理和深層處理；按地基處理原理大體上分為動力固結(jié)法、置換法、排水固結(jié)法和復(fù)合地基法等，這些分類方法也不是嚴格區(qū)分開來，往往一種處理方法可能會有幾種不同的作用。 2.1 動力固結(jié)法3土力學(xué)與基礎(chǔ)工程課堂論文 是利用夯錘從高處自由落下反復(fù)夯擊地基，使軟土在外力作用下得到振實、擠密，從而提高地基的強度。 2.2 置換法是將地基底面以下處理范圍內(nèi)的軟弱土層挖除，然后置換強度較大的砂礫、碎石土、素土、石灰土等透水性好以及其他性能穩(wěn)定、無侵蝕性的材料，并

5、分層壓實。 2.3 排水固結(jié)法的原理是地基在荷載作用下通過布置豎向排水體和水平排水層，將土中的孔隙水排出。一般是由排水和加壓兩個系統(tǒng)組成，排水系統(tǒng)主要在于改變地基原有的排水邊界條件，增加孔隙水排出的通路，縮短排水距離，該系統(tǒng)是由豎向排水體和水平排水層構(gòu)成。加壓系統(tǒng)是用路基填土堆載預(yù)壓施加起固結(jié)作用的荷載，使土中的孔隙水產(chǎn)生壓差而流向排水系統(tǒng)最終固結(jié)。 2.4 復(fù)合地基法是在天然地基的土體內(nèi)增加人工增強體（樁）構(gòu)成人工地基，在地基中應(yīng)力按材料模量重新進行分布，大部分荷載由樁體承擔(dān)，樁間土的應(yīng)力相應(yīng)減小，但土體仍與增強體共同承擔(dān)荷載。在樁體的復(fù)合地基中樁的作用是主要的，樁又可以根據(jù)材料和強度分為散

6、體土類樁柔性樁（如碎石樁、砂樁），水泥土類樁半剛性樁（如水泥攪拌樁、旋噴樁），混凝土類樁剛性樁（如樹根樁、CFG樁、各種砼樁）。常用地基處理方法分類表分類動力固結(jié)法置換法排水固結(jié)法復(fù)合地基法其他方法處 理 方 法強夯法開挖換填法堆載預(yù)壓法砂樁反壓護道法重錘夯實法拋石擠淤法砂墊層預(yù)壓法碎石樁土工材料加固法爆破法輕型材料置換法砂井預(yù)壓法鋼渣樁凍結(jié)法輪胎土袋裝砂井預(yù)壓法深層攪拌樁燒結(jié)法塑料排水板預(yù)壓法高壓旋噴樁真空預(yù)壓法樹根樁電滲預(yù)壓法CFG樁降水預(yù)壓法砼薄壁管樁預(yù)應(yīng)力砼管樁這些處理方法都有各自的特點、適用范圍和存在的問題，如置換法的優(yōu)點是施工簡單，能徹底根治軟土地基的不良影響，缺點是對環(huán)境的影響較

7、大，費用相對較高，只限于3米以內(nèi)淺層軟土的處治；排水固結(jié)法的優(yōu)點是工程造價較低，工藝簡單，缺點是施工期長，處理的深度有限，一般用于深度在412米的軟土處治；復(fù)合地基法優(yōu)點是施工期短，處理的深度較深，且效果相對較好，缺點是施工工藝較復(fù)雜，工程造價較高，一般用于橋頭和深層軟土（1020米）的處治；對于超過20米的軟土地基最好的處治方法是修建高架橋，但造價較高。在考慮處治方案時應(yīng)本著技術(shù)上先進、經(jīng)濟上合理、施工上可行的原則，根據(jù)當?shù)氐墓こ痰刭|(zhì)條件、處理范圍、填土高度、工期要求、材料、機具設(shè)備的來源和工程費用等因素進行經(jīng)濟及技術(shù)比選，使選擇出的處治方案能達到因地制宜、就地取材、保護環(huán)境、節(jié)約資源、安全

8、實用的最佳效果。三 軟土地基處治方案的經(jīng)濟比較和造價分析現(xiàn)設(shè)定一段軟土地基工程量，采用部頒“96”預(yù)算定額和我站補充預(yù)算定額計算，對我省常用的軟基處治方案進行經(jīng)濟比選。 3.1 強夯方案（動力固結(jié)法）(1) 主要特點：用夯錘從高處自由落下沖擊土基，使軟土中孔隙壓縮，土體局部液化并形成良好的排水通道，孔隙水順利逸出，土體隨之固結(jié)，同時還可夯入砂、石渣、碎石等透水性較好的硬質(zhì)顆粒性材料，使粒料與周圍的夯土形成復(fù)合地基。(2) 適用范圍：局部軟土埋藏較淺的地段，處理深度小于6米。(3) 優(yōu)缺點：工藝簡單，施工快，造價低，處理效果好，但噪音污染大，處理的深度有 （4) 造價分析：a.主要工程量為兩遍點

9、夯一遍普夯(夯點間距3m，夯擊數(shù)5擊，點夯能量3000KN.m,普夯能量1000KN.m)；50cm砂墊層;沉降土方(H=1m)。b.每公里路基處治造價約81元/m2，340萬元/km，每增減一擊，每公里處治費用增減10%左右。 3.2 開挖換填方案（置換法）(1) 主要特點：挖除不良軟土層，換填滲水性材料、改良土或碎石土，并分層壓實。(2) 適用范圍：表層軟土且厚度小于3米的地段。(3) 優(yōu)缺點：施工簡單，對軟土地基處理的效果好，質(zhì)量容易得到保證，但換填深度過大時，施工就比較困難，置換出的棄方較難處理，多占土地且容易污染環(huán)境，工程造價相應(yīng)增高。（4）造價分析：a.主要工程量為挖除的軟土(H=

10、2m)；換填土（砂礫或石灰土）。b.每公里路基處治費用換填土的造價為6296元/m2 ，261405萬元/km（換填砂礫的造價為98153元/m2 ，414644萬元/km）。 3.3 砂墊層+預(yù)壓方案（排水固結(jié)法）(1) 主要特點：在原地面鋪4050cm厚的砂墊層，使軟土頂面增加一個排水層，再進行路堤填筑，并利用填料的等載或超載預(yù)壓，使軟土中的孔隙水排向砂墊層，最終土體固結(jié)。一般預(yù)壓期36個月。(2) 適用范圍：路堤填土高度較小，軟土埋藏不深且厚度小的地段。(3) 優(yōu)缺點：施工簡單，費用低。但施工期長，深、厚層軟土的處理效果不佳，堆載預(yù)壓需要的土方量大，不適合缺乏土源的地區(qū)使用。（4） 造價

11、分析：a. 主要工程量為40cm砂墊層；土工布（一層）；預(yù)壓土方（H=1.2m）b.每公里路基處治造價約54.4元/m2，232.9萬元/km，如需卸載，每公里造價約增加10多萬元。 3.4 土工格柵+預(yù)壓（排水固結(jié)法）(1) 主要特點：在軟土地基表面與路堤之間鋪設(shè)土工材料，通過土工材料將上部填料的垂直變形向水平方向擴散，使上部施加的荷載能均勻分布在地層中。當軟基進行等載或超載預(yù)壓時，可能產(chǎn)生很大的變形，這時由土工材料承受拉力和土的摩擦作用可限制土體側(cè)向擠出，從而減小變形和增大地基的穩(wěn)定性。一般預(yù)壓期36個月。(2) 適用范圍：路堤填土高度較小，軟土埋藏不深且厚度小的地段。(3) 優(yōu)缺點：施工

12、簡單，費用低。但施工期長，深、厚層軟土的處理效果不佳，堆載預(yù)壓需要的土方量大，不適合缺乏土源的地區(qū)使用。（4） 造價分析：a.主要工程量為土工布（一層）；預(yù)壓土方（H=1.2m）b.每公里路基處治造價約29.6元/m2，124萬元/km，如需卸載，每公里造價約增加10多萬元。 3.5 塑料排水板+預(yù)壓方案（排水固結(jié)法）(1) 主要特點：先在土層中加設(shè)豎塑料排水板和4050cm砂墊層，構(gòu)成一個排水系統(tǒng)，再根據(jù)路基的地質(zhì)條件和填土高度進行等載或超載預(yù)壓，使地基在荷載的作用下增加土體的總應(yīng)力，促使孔隙水能夠迅速地從排水通道逸出，從而縮短沉降固結(jié)的時間。一般預(yù)壓期36個月。(2) 適用范圍：軟土厚度較

13、大的地段，處理深度小于12米。(3) 優(yōu)缺點：施工簡單，費用低。但塑料排水板的質(zhì)量差異性大，施工監(jiān)理難度大，深、厚層軟土的處理效果不佳，預(yù)壓時間長，堆載預(yù)壓需要的土方量大，不適合缺乏土源的地區(qū)使用。 （4）造價分析：a.主要工程量為40cm砂墊層；土工格柵（一層）；塑料排水板（正三角分布，間距1.5m，板長10米 ）；預(yù)壓土方（H=1.2m）b.每公里路基處治造價約54.4元/m2，232.9萬元/km，如需卸載，每公里造價約增加10多萬元。 3.6 袋裝砂井+預(yù)壓方案（排水固結(jié)法）(1) 主要特點：袋裝砂井采用天然砂子與編制袋人工灌制而成，砂井的直徑一般為7cm10cm，按沉管法施工就位，其

14、作用和處理原理與塑料排水板相同。但塑料排水板比袋裝砂井具有工效高、勞動強度低、質(zhì)量穩(wěn)定，適應(yīng)地基變形性能好的特點。(2) 適用范圍：軟土厚度較大的地段，處理深度小于12米。(3) 優(yōu)缺點：在砂源豐富的地區(qū)工程造價低，施工監(jiān)理較容易，但施工工序復(fù)雜，質(zhì)量不易控制，深、厚層軟土的處理效果不佳。預(yù)壓的時間長，堆載預(yù)壓需要的土方量大，不適合缺乏土源的地區(qū)使用。（4）、造價分析：a.主要工程量為40cm砂墊層；土工格柵（一層）；袋裝砂井（正三角分布，樁徑7cm，間距1.5m，樁長10m ）；預(yù)壓土方（H=1.2m）b.每公里路基處治造價約54.4元/m2，232.9萬元/km，如需卸載，每公里造價約增加

15、10多萬元。 3.7 真空聯(lián)合堆載預(yù)壓方案（排水固結(jié)法）(1) 主要特點：真空聯(lián)合堆載預(yù)壓是將塑料排水板（或袋裝砂井）預(yù)壓和抽真空聯(lián)合使用，既在需要加固的軟基中設(shè)水平排水砂層和豎向排水通道（塑料排水板或袋裝砂井等），然后將不透氣的薄膜鋪設(shè)在砂層上，借助抽氣泵和埋設(shè)在砂層中的管道，將膜下土體間的真空抽出，通過施加外荷載（大氣壓力或堆載土）增加土的總應(yīng)力，使土中的孔隙水向豎直排水體匯集，最后從水平排水層排出，達到固結(jié)軟土的目的。(2) 適用范圍：軟土厚度較大（12米左右）的地段。(3) 優(yōu)缺點：比一般預(yù)壓方案的施工期短（抽真空與路基填筑同步進行，預(yù)壓時間約為100天），能較大的減少施工后期沉降，預(yù)

16、壓土方量小，但施工工藝復(fù)雜，工程造價高。（4） 造價分析：a.主要工程量為40cm砂墊層；土工格柵（一層）；塑料排水板（正三角分布，間距1.5m，樁長10米 ）；預(yù)壓土方（H=1 m）；二層密封薄膜；PVC管；壓邊土方b.每公里路基處治造價約139.7元/m2，587萬元/km。 3.8 碎石樁（復(fù)合地基法）(1) 主要特點：利用樁體對樁周圍基土的擠密作用，使土與樁組成復(fù)合地基。常用的施工方法是沉管法，一般是通過振動或錘擊把帶有特制樁尖的鋼管打入土層至設(shè)計深度，在鋼管內(nèi)灌入碎石，然后邊振動邊緩慢拔出樁管，從而形成碎石樁，并在樁頂設(shè)置水平排水層，必要時可進行堆載預(yù)壓。它具有置換、排水固結(jié)和復(fù)合地

17、基的特點。 (2) 適用范圍：石料豐富地區(qū)，軟土厚度較大的地段。(3) 優(yōu)缺點：材料供應(yīng)方便，工程造價較低，處理效果較好，施工監(jiān)理較容易，同時兼有排水固結(jié)和復(fù)合地基的特征，但施工工序復(fù)雜，在強度較低的淤泥質(zhì)土層中，容易產(chǎn)生斷樁現(xiàn)象。 （4）造價分析：a. 主要工程量為40cm砂墊層；土工格柵（一層）；碎石樁（正三角分布，間距1.5m，樁長10米 ，樁徑50cm）。b.每公里路基處治造價約194.6元/m2，897萬元/km。 3.9 水泥攪拌樁（復(fù)合地基法）(1) 主要特點：利用水泥等材料作為固化劑，通過專用的攪拌機，在路基深處用螺旋鉆頭將軟土和固化劑強制攪拌，由此產(chǎn)生一系列的物理、化學(xué)反應(yīng)，

18、使攪拌均勻的灰土硬結(jié)，形成具有整體性、水穩(wěn)性和強度較高的復(fù)合地基。按其施工方法可分為噴粉水泥攪拌樁和噴漿水泥攪拌樁，粉噴樁是將水泥干粉通過深層攪拌機空心鉆桿的噴灰口噴出，與地基深處已被鉆頭攪拌的軟土拌和，漿噴樁則是將水泥漿用灰漿泵輸送到攪拌機的中心管輸出，與經(jīng)攪拌的軟土拌和。(2) 適用范圍：路基不穩(wěn)定，軟土厚度較大的地段。粉噴樁處理的深度小于12米，漿噴樁處理的深度小于15米。(3) 優(yōu)缺點：施工技術(shù)成熟，工期短，處理效果較好，本地區(qū)使用廣泛，在各種復(fù)合地基處治方案中造價較低，但施工監(jiān)理難度大，對軟基下部攪拌不易均勻，處理的深度有限。粉噴樁因不向地基增加水分，更適合于飽和軟土，但粉塵污染較大；漿噴樁處理的深度和效果均好于粉噴樁，但造價略高。(4) 造價分析：a. 主要工程量為土工格柵（一層）；粉噴樁（正三角分布，間距1.5m，樁長10米 ，樁徑50cm）。b. 每公里路基處治造價約206.9元/m2，869萬元/km。 3.10 CFG樁（復(fù)合地基法）(1) 主要特點：又叫水泥粉煤灰碎石樁，是一種低標號的砼樁，砼的主要材料可用水泥、粉煤灰、碎石，也可用水泥、砂、碎石組成。常用沉管法施工，將帶有特制樁尖的鋼管打入土層至設(shè)計深度，在鋼管內(nèi)灌入砼，然后邊振動邊緩慢拔出樁管，從而形成CFG樁。(2) 適用范圍：軟土厚度大、承載力要求高的橋涵構(gòu)造物及