軟土地基畢業(yè)論文

摘要所謂軟土,是指強度低，壓縮性較高的軟弱土層。多數(shù)具有一定的有機物質(zhì)。由于軟土強度低，沉隱量大，往往給道路工程帶來很大的危害，如處理不妥，會給公路的施工和使用導(dǎo)致很大影響。軟土根據(jù)特性，可劃分為：軟粘性土、淤泥質(zhì)土、淤泥、泥炭質(zhì)土及泥炭五種類型。路基中常見的軟土，一般是指處在軟朔或者流朔狀態(tài)下的粘性土。其特點是天然含水量大、孔隙比大、壓縮系數(shù)高、強度低，并具有蠕變性、觸變性等特殊的工程地質(zhì)性質(zhì)，工程地質(zhì)條件較差。選用軟土作為路基應(yīng)用，必須提采用出切實可行的技術(shù)措施。這種土質(zhì)假如在施工中出目前路基填土或橋涵構(gòu)造物基礎(chǔ)中，最佳含水量不易把握，很難到達規(guī)定的壓實度值，滿足不了對應(yīng)的密實度規(guī)定，在通車后，往往會發(fā)生路基失穩(wěn)或過量沉陷。其危害性顯而易見,故嚴禁采用。在軟土地基上修筑路堤，尤其是橋頭引道，如不采用有效的加固措施，就會產(chǎn)生不一樣程度的坍滑或沉陷，導(dǎo)致公路破壞或不能正常使用。軟土地基下沉的一種重要原因是軟土地基的沉降，包括瞬時沉降、固結(jié)沉降和次固結(jié)沉降三部分。根據(jù)沉降原則，按我國現(xiàn)行的有關(guān)規(guī)定，用容許工后沉降——路面設(shè)計使用年限內(nèi)的剩余沉降來控制(其值見有關(guān)設(shè)計原則)。一般地，除要保證新填筑路基的密實度以減少沉降外，包括原地面的地基總沉降必須到達基本穩(wěn)定，沉降量大體到達總沉降量的80%以上時，才容許鋪路面。軟土地基沉降嚴重時，不僅增長填方數(shù)量，并且沉降或水平位移對臨近填土的橋臺、擋土墻、涵洞，甚至對附近的住宅、農(nóng)田以及路線的技術(shù)原則都會產(chǎn)生很大的影響。為此，首先應(yīng)做好深入細致的工程地質(zhì)勘探工作，充足研究已經(jīng)有地質(zhì)資料，采用調(diào)繪、鉆探、原位測試及物探等綜合勘測手段。查明路段所處的地形、地質(zhì)、水文、氣候、徑流條件等自然環(huán)境條件和路基排水條件，明確松軟土層的成因、類型、分布范圍及其在路線通過地帶分布的詳細狀況，確定軟土層在縱向、橫向的分布厚度、層次、各層土的土質(zhì)及物理力學(xué)性質(zhì)(如天然容重量、天然含水量、塑限、液限、孔隙比、內(nèi)聚力、內(nèi)摩擦角、承載力及滲透系數(shù)等)。根據(jù)路基土的工程特性，選用合適的處理措施。關(guān)鍵字：軟土定義，軟土下沉，軟土危害，軟土勘察目錄第1章引言...............................................4第2章軟土地基的成因.....................................4軟土沉積的地質(zhì)環(huán)境…………………4第3章軟土地基的特性.....................................6第4章軟土地基的勘察....................................84.1軟基工程勘察………84.2勘察的措施與規(guī)定…………………8第5章軟土地基的危害....................................10第6章軟土地基的處理技術(shù)措施....................................106.1反壓法……………106.2換土墊層法…………136.3粉體攪拌法…………146.4軟土地基處理的其他措施…………15第7章結(jié)論..............................................17畢業(yè)論文申明.............................................19道謝.....................................................20參照文獻................................................21第1章引言軟土地基是指壓縮層重要由淤泥、淤泥質(zhì)土或其他高壓縮性土構(gòu)成的地基。其承載能力很低，一般不超過50KN/m2。在軟土地基修筑堤防工程，必須處理好四個方面的問題：①地基的強度和穩(wěn)定性問題。②地基的變形問題。③地基的滲漏和溶蝕問題。④地基的振動液化與振沉問題。因此，研究堤防工程軟土地基的特性，提出對應(yīng)的處理措施就十分重要了。軟土地基的成因軟土是第四紀全新世形成的近代沉積物，其地質(zhì)年齡一般為10000-150，按其中有機質(zhì)含量，可分為兩大類：第一類是不含或很少具有機質(zhì)的軟粘土和粉質(zhì)軟粘土；第二類是含大量有機質(zhì)的泥炭土。

所有的軟土都是在淡水或鹽水中沉積的，由于沉積的地質(zhì)環(huán)境(如海灘、三角洲、河口灣、瀉湖、湖泊、沼澤等)的不一樣，其空間范圍和天然性狀也因其沉積環(huán)境及其水動力條件的變化而異。我國工程界有的把松軟的吹填土和雜填土等也列入軟土，謂之廣義軟土軟土的來源重要是巖石的風(fēng)化產(chǎn)物，因此其成分直接取決于母巖。而軟土的沉積類型，以及它們沉積后的物理化學(xué)演化，則與下述的沉積環(huán)境有著親密的關(guān)系。2.1軟土沉積的地質(zhì)環(huán)境第四紀全新世是以北半球大陸的冰川融化和由此導(dǎo)致的全球普遍性的海浸為特性的。由于海平面的大幅度上升，致使本來陸地上的大量細粒物質(zhì)或者在海中和沿海沉積，或者在內(nèi)陸湖泊、河谷及海水漫及的盆地中發(fā)生沉積。這個時期沉積的大部分軟土厚度不超過20m，且一般位于透水性很好的粗粒沉積物之上，但在局部地區(qū)，軟土厚度很大，例如在突尼斯，有的軟土厚度達120m。軟土的來源重要是巖石的風(fēng)化產(chǎn)物，因此其成分直接取決于母巖。而軟土的沉積類型，以及它們沉積后的物理化學(xué)演化，則與下述的沉積環(huán)境有著親密的關(guān)系。1．河流相沉積環(huán)境通過河流的搬運作用和沉積作用形成的沉積物稱為沖積物。Kukal(1971年)將河流沉積環(huán)境分為：(1)河床，它包括鄰近流線的區(qū)域、河床邊緣的淺灘和沙嘴。(2)天然沖積堤(河岸沉積物)，它由河床側(cè)向泛濫形成的所有沉積物構(gòu)成。(3)泛濫平原(漫灘沉積物)，它包括溢出河床的泛濫期沉積物和河岸沉積物。在河流下游靠近河口處，沖積物可具有很大的厚度和范圍，因而常被稱為沖積平原。此類沖積平原的大部分沉積物由高洪水位期間的泛濫平原堆積物構(gòu)成，并逐漸過渡到河流三角洲，往往不輕易辨別出陸上的和水下的環(huán)境。大部分河流沉積物由粗粒土所構(gòu)成，但在泛濫平原巾則有細顆粒沉積物堆積，已報道過的其經(jīng)典的粒徑分布為：砂粒5％—10％，粉粒20％-40％，粘粒35％～60％。泛濫平原沉積物的中間粒徑材d在0．005—0．06mm之間，有機質(zhì)含量為1％-10％。它們多為含粘粒的懸液搬運，在合適條件下凝聚沉積。泛濫平原沉積物都具有層理和紋理特性，有時夾細砂層，因此不會碰到很厚的均勻粘土沉積。例如在密西西比河沖積平原上就有大范圍的泛濫平原沉積物。此類粘土一般經(jīng)受過干濕周期變化，這種干濕變化引起了諸如干燥、風(fēng)化、收縮裂縫等沉積后的變化。因此，當泛濫平原沉積物在每一薄層形成后的幾種月內(nèi)碰到持續(xù)于燥時，它們就并不保持“軟”的特性。與泛濫平原粘土不一樣樣，在牛軛湖中沉積的粘土則是一種河道淤塞沉積物，一般處在正常固結(jié)狀態(tài)，液性指數(shù)靠近1，0。牛軛湖沉積物只是在表面變干，硬殼下的粘土仍然很軟。后來，硬殼又可被泛濫平原沉積物所覆蓋，軟土層僅在重力作用下固結(jié)。因此，牛軛湖沉積物是埋在硬粘土和粉土下的高壓縮性土。2．湖相和冰湖相環(huán)境湖相沉積物不僅具有碎屑物質(zhì)，并且在諸多狀況中還具有大量的化學(xué)成因物質(zhì)(碳酸鹽、蒸發(fā)鹽)和生物成因物質(zhì)(淤泥、腐殂泥等)。湖一般按照其中存在的氧氣和養(yǎng)料的數(shù)量分為三類：(1)微營養(yǎng)的湖；(2)營養(yǎng)豐富的湖；(3)缺乏營養(yǎng)的湖。在微營養(yǎng)的湖(即含氧諸多但含養(yǎng)料很少的湖)中碎屑物質(zhì)占絕大多數(shù)，其粒徑分布很大程度上由湖水動力條件、湖底的形狀和深度，以及外界地形的起伏和支流對沉積物質(zhì)的輸送等決定。在湖相沉積物中一般具有相稱多的粘土，不過湖邊緣處的沉積物質(zhì)——般是較粗的粒料。冰湖相沉積物常常重要由含粉粒的淺色土層和含粘土的深色土層交替構(gòu)成，具有這種層理的粘土沉積物稱為紋泥。一層紋泥相稱于一年的沉積，即由夏季沉積的粉土和冬季沉積的粘土構(gòu)成。夏季沉積的上層平均約有80％的粒徑不小于2um，而冬季沉積的含粘土諸多的土層平均有80％左右的粒徑／JxT2gm。在不再與冰川沿接觸的冰后期冰湖中，懸浮的沉積物質(zhì)大大減少(一般少于o．1g／L)。Quigley(1979年)指出在這種狀況下，水流作為溢流和混合流進入冰湖，而高密度的底流僅作為水下倒塌的產(chǎn)物或在洪水沖刷期間發(fā)生。這種沉積物的沉積作用是整年發(fā)生的，粉土和細砂在夏季沉積，粘土則在冬季沉積。軟土地基的特性一、軟弱土包括淤泥、淤泥質(zhì)土、雜填土及飽和松散粉細砂與粉土。堤防工程中重要是指天然孔隙比不小于或等于1．5的亞粘土、粘土構(gòu)成的淤泥和天然孔隙比不小于1．0不不小于1．5的粘土構(gòu)成的淤泥質(zhì)粘土。其重要特性如下：

1．孔隙比和天然含水量大

我國軟土的天然孔隙比e一般在1～2之間，淤泥和淤泥質(zhì)土的天然含水量W＝50～70%，高的可達200%，普遍不小于液限。

2.壓縮性高

我國淤泥和淤泥質(zhì)土的壓縮系數(shù)一般a1～2都不小于0．5MPa-1,建造在這種軟土上的建筑物將發(fā)生較大的沉降，尤其是沉降的不均勻性，會導(dǎo)致建筑物的開裂和損壞。

3.透水性弱

軟弱土盡管其含水量大，透水性卻很小，滲透系數(shù)K≤1（mm/d）。因此，土體受到荷載作用后，展現(xiàn)很高的孔隙水壓，影響地基的壓密固結(jié)。

4.抗剪強度低

軟土一般呈軟塑～流塑狀態(tài)，在外部荷載作用下，抗剪性能極差，我國軟土無側(cè)限抗剪強度一般不不小于30KN/m2（相稱于0．3KN/m2）。不排水剪時，其內(nèi)摩擦角幾乎為零，抗剪強度僅取決于凝聚力C，一般C＜30KN/m2；固結(jié)快剪時，內(nèi)摩擦角＝5°～15°。

5.敏捷度高

軟粘土上尤其是海相沉積的軟粘土，在構(gòu)造未被破壞時具有一定的抗剪強度，但一經(jīng)擾動，抗剪強度將明顯減少。其敏捷度（含水量不變時原狀土與重塑土無側(cè)限抗壓強度之比）一般在3～4之間，有的甚至更高。

二、軟土地基失穩(wěn)的機理:起軟土地基上堤防滑動破壞的原因，在于軟弱地基中某一面上的剪應(yīng)力不小于等于它的極限抗剪強度。究其原因重要有兩個方面：一是由于剪應(yīng)力的增長。例如：堤防加高加寬引起堤身重量加大、降雨使土體容重增長、水位降落產(chǎn)生滲透壓力，地震和打樁引起動荷載等。二是由于軟土地基自身抗剪強度的減小。例如：孔隙水壓力的升高、氣候變化旌干裂和凍融、粘土夾層因浸水而軟化以及粘性土的蠕變等。

根據(jù)《堤防工程設(shè)計規(guī)范》GB50286—98規(guī)定，假定滑動面以上土體為剛體，并以它為脫離體，分析在極限平衡條件下其上的所有作用力，并以整個滑動面上的平均滑動力與平均阻滑力之比來定義它的安全系數(shù)，即：

K＝Fz/Fh

式中：K—堤防穩(wěn)定安全系數(shù)；K＞1時土體處在穩(wěn)定狀態(tài)，K＜1時土體處在滑動狀態(tài)或有滑動的趨勢，K＝1時土體處在臨界狀態(tài)。K值一般取1﹒05～1﹒30；

Fz—作用于滑動面處的平均阻滑力，KN；

Fh—滑動面處土體的平均滑動力，KN。軟土地基的勘察4.1軟基工程勘察

一、勘察的目的與環(huán)節(jié)

軟土地基工程地質(zhì)勘察是針對不一樣環(huán)境所沉積的軟土地基，通過多種勘察手段，如地表地質(zhì)調(diào)查、物探、鉆探、現(xiàn)場原位測試、室內(nèi)試驗、開挖試坑等，得到能反應(yīng)所研究的軟土地基最基本的物理及力學(xué)特性的多種參數(shù)，為工程建設(shè)項目的可行性研究、規(guī)劃選址、地基處理方案設(shè)計以及施工監(jiān)測等服務(wù)。

從工程地質(zhì)角度看，地基是建筑場地的一部分，而建筑場地又屬于某一種工程地質(zhì)單元。因此，軟土工程地基勘察的目的有二：一是要查明公路路堤下面的地層狀況，提供地基基礎(chǔ)設(shè)計所需要的數(shù)據(jù)資料；二是要對整體工程的地質(zhì)條件作出評價，以便在保證建筑場地地質(zhì)穩(wěn)定的前提下，促使地基基礎(chǔ)設(shè)計到達安全、經(jīng)濟、合理。

軟土工程地質(zhì)勘察按設(shè)計階段劃分為初步勘察和詳細勘察兩個階段。初步勘察工作為工程初步設(shè)計服務(wù)，是在可行性勘察的基礎(chǔ)上進行的，為工程的規(guī)模、造價提供根據(jù)。本階段應(yīng)初步查明場地的地層、軟土成因、層理特性及其物理力學(xué)性質(zhì)，地表硬殼層的分布及下臥層和基巖的埋藏條件與起伏；初步查明場地微地貌的形態(tài)、堆填土的分布和埋深；初步查明場地水文地質(zhì)條件及凍結(jié)深度；初步查明軟土地基的分布范圍、對場地穩(wěn)定性的影響狀況及其發(fā)展趨勢；初步查明環(huán)境地質(zhì)對建筑場地的影響。通過初步勘察應(yīng)提交軟土地基工程地質(zhì)初步勘察匯報，“匯報”應(yīng)包括文字部分和圖表部分。文字部分應(yīng)全面闡明沿線軟土地基段的軟土成因類型和分布規(guī)律、軟土的物理力學(xué)指標特點，并針對各類工程項目的特點與該地段地質(zhì)環(huán)境、指標特性，作出工程地質(zhì)評價與預(yù)測，對軟土地基提出對應(yīng)的治理措施。圖表資料包括：道路全線工程地質(zhì)總平面圖、縱斷面圖，各比較方案的軟基路段工程地質(zhì)平面圖、縱斷面圖，鉆孔地質(zhì)柱狀圖，十字板剪切圖，靜力觸探圖，原則貫入圖，土的e-p曲線圖或e-lgp曲線圖，固結(jié)系數(shù)與荷載關(guān)系圖，無側(cè)限抗壓應(yīng)力與應(yīng)變圖等有關(guān)圖件。

詳細勘察為施工圖設(shè)計服務(wù)，應(yīng)根據(jù)初步設(shè)計確定的線路位置和設(shè)計方案和初勘所劃定的范圍，進行地質(zhì)鉆探、原位測試和取原狀試樣。其目的是要查明地層構(gòu)造及其物理力學(xué)性質(zhì)、軟土的固結(jié)歷史、強度和變形特性，并對地基的穩(wěn)定性及其承載能力作出評價；查明地下水的埋藏條件、地層的滲透性；對獲得的軟土地基技術(shù)數(shù)據(jù)進行綜合分析提供地墓變形穩(wěn)定計算參數(shù)，分段提出地基處理提議；編制軟基設(shè)計及其路堤施工圖設(shè)計所需的工程地質(zhì)勘察資料與匯報。詳勘匯報的文字部分應(yīng)提供區(qū)域地質(zhì)、地震地質(zhì)、水文地質(zhì)、氣象、地形、地貌的有關(guān)料，著重闡明已定路線軟弱地基形成特點與分布規(guī)律，針對各類工程項目與地質(zhì)環(huán)境的互相作用，結(jié)合試驗與測試指標作出工程地質(zhì)評價與預(yù)測，提供有效的工程地質(zhì)處理措施。提供圖件的形式和初勘匯報類似。4.2勘察的措施與規(guī)定

軟土地基工程地質(zhì)勘察力‘法在初步勘察階段重要有工程地質(zhì)調(diào)查與測繪、工程地質(zhì)勘探、原位測試、室內(nèi)試驗等，在詳細勘察階段重要以鉆探、原位測試、室內(nèi)試驗為主。

工程地質(zhì)調(diào)查勺測繪是一項以工程觀點對一種特定地區(qū)進行深入地質(zhì)研究的工作類型。工程地質(zhì)調(diào)查測繪的最終成果是編制工程地質(zhì)圖件，論述和評價丁作區(qū)的工程地質(zhì)條件，其成果對于之后的勘探、原位測試等地質(zhì)丁作的布點來說是必不可少的。數(shù)年來的勘察經(jīng)驗表明，未進行工程地質(zhì)調(diào)查測繪就開始勘探工作會“欲速則不達”，往往要返工。因此，工程地質(zhì)調(diào)查測繪足不可逾越的勘察階段。

鉆探是上程地質(zhì)勘察的重要手段，它能直接觀測鑒別巖性和劃分地層，并町沿孔深進行原位測試和取原狀土樣，是獲得地質(zhì)資料的重要渠道。初勘和詳勘階段勘探線和勘探點的間距按《公路軟上地基路堤設(shè)計與施上技術(shù)規(guī)范》(JTJ01796)規(guī)定實行，軟土地基勘察鉆孔宜采用干鉆法，對于數(shù)年處寸：最低地下水位如下的飽和粘土，也可采用泥漿鉆探的措施，但必須采用措施，防止軟土地基構(gòu)造發(fā)生變化而變化土樣的原始物理、力學(xué)性質(zhì)。實際上，軟土發(fā)育地區(qū)的地下水位均較高，軟土地層基本處在地下水位如下且為飽和狀態(tài)；對于淤泥或淤泥質(zhì)粘土，因其滲透性較差，泥漿對其含水量的影響并不明顯。因此目前勘察設(shè)計單位對于軟土地層基本采用泥漿鉆進措施。

工程地質(zhì)鉆孔是獲取勘探成果資料的重要途徑，它直接關(guān)系到地質(zhì)資料的精確性、可靠性，影響到工程建設(shè)的質(zhì)量和造價。上程地質(zhì)鉆孔有如下幾點規(guī)定：

(1)鉆進深度、巖土分層深度的量測誤差范圍在o．05m以內(nèi)。

(2)非持續(xù)取芯鉆進的回次進尺，對于螺旋鉆在1．Om以內(nèi)，對于巖芯鉆探應(yīng)在2．Om以內(nèi)，取芯鉆進時軟土層每回次進尺不適宜不小于2．Om，粉土每回次進尺不大十1．5m。每一種回次完畢后，根據(jù)所采用巖芯的性狀，確定與否進行原則貫入試驗和采用原狀試樣。一般是一種回次完畢后進行一次原則貫入試驗和取一種原狀上樣。當土層中夾有大量粉質(zhì)土或者砂土?xí)r，應(yīng)用標貫器采用土樣，用于土層鑒別。

(3)對鑒別地層天然濕度的鉆孔，在地F水位以上應(yīng)進行干鉆。

(4)巖芯鉆探的巖芯采用率，對于一般巖石、軟十應(yīng)不低于80％，對于軟質(zhì)、破碎巖石應(yīng)不低于65％。

(5)施工過程中巖芯應(yīng)按次序排放，每一回次應(yīng)插放巖芯牌，注明起止深度、取樣或標貫位置、編號、擊數(shù)等，根據(jù)需要決定與否應(yīng)裝箱保留。

取十器的技術(shù)參數(shù)：

(1)取土器直徑。對的選擇取土器直徑，對取土質(zhì)量是很重要的。直徑過小不能保證取土質(zhì)量，而過大又增長鉆探費用。因此，選擇取土器直徑時應(yīng)注意考慮如下兩點：一是土樣擾動帶的寬度，對于一般軟粘土，擾動帶的寬度不超過20mm，一般為lOmm；二是土工試驗環(huán)刀直徑，常用的有62mm和80rmn，相對應(yīng)的取土器內(nèi)徑一般采用75mm和100mm。

(2)取土器長度。當取土器貫人土中的深度"與實際進入取土器中的上樣長度L的比值等于或略低于1．0時，表明十樣未遭到壓縮擾動。當貫入深度逐漸增大，到達某極限貫人深度Hs后，土樣由于壓縮量變大，土樣質(zhì)量下降。對于無粘性土Hs=5～10倍取土直徑；對于粘性土Hs=10—20倍取土直徑。有關(guān)取土器長度與直徑，我國過去一直沿用前蘇聯(lián)原則，采用短而粗的設(shè)計原則；而國際上比較通用的是采用K而細的設(shè)計原則軟土地基的危害軟土路基也許導(dǎo)致出現(xiàn)某些的問題，當路基的抗剪強度局限性以支承上部構(gòu)造的自重及外荷載時，地基就會產(chǎn)生局部或整體剪切破壞。當路基在上部構(gòu)造的自重及外荷載作用下，產(chǎn)生過大的沉降和不均勻沉降變形時，會影響構(gòu)造物的正常使用，尤其是超過構(gòu)造物所能容許的不均勻沉降時，構(gòu)造也許開裂破壞。路基的滲漏量超過容許值時，會發(fā)生水量損失導(dǎo)致事故發(fā)生。軟土地基在公路工程中導(dǎo)致的危害

1)勘察設(shè)計不詳細或不精確，導(dǎo)致對應(yīng)當做軟基處理的地段未做處理設(shè)計。

2)已知是軟土地基，不過未做好軟土地基處理，導(dǎo)致路堤失穩(wěn)或危及線外建筑物。

3)雖然做了軟土地基處理，不過措施不力，施工不妥導(dǎo)致路堤失穩(wěn)。

4)堆料不妥，未按規(guī)定分層填筑，填土過快，碾壓不妥，導(dǎo)致路堤失穩(wěn)。

5)擾動“硬殼層”或填筑不妥，使“硬殼層”遭受破壞，導(dǎo)致路堤失穩(wěn)。軟土地基的處理6.1反壓法一、概述

反壓法是一種老式的軟土地基處理措施，很早就使用在堤壩兩側(cè)(或一側(cè))填土或堆石(稱為反壓平臺)，以防止基土被擠出，保證堤壩的穩(wěn)定。

使用反壓法來處理地基，可以就地取材，施工簡便，不需特殊材料，合用于對變形規(guī)定不高的道路工程、水利工程等。不過反壓平臺占地面積大，在農(nóng)耕區(qū)、用地受限制地區(qū)不適宜采用。這種措施除了可以穩(wěn)定地基外，反壓平臺還可以起防浪防滲的作用，又常有也許在防汛期間運用堤背反壓平臺作為防護搶險的工作場地。

我國在軟弱粘土地區(qū)進行了有關(guān)采用反壓法來穩(wěn)定地基的試驗研究工作，為使用反壓法處理軟土地基提供了根據(jù)。如我國連云港運用拋石反壓護坡處理地基，大大減少了工程造價；鐵路和公路交通部門用反壓法改善路堤的穩(wěn)定性；此外尚有港口護岸、平衡圍堤等都積累了許多成功的經(jīng)驗。

在飽和軟粘土地基上造堤時，起初在剛受到填土(或拋石)荷載作用時，飽和軟土地基來不及固結(jié)，此時地基土的抗剪強度最小，地基破壞現(xiàn)象多出目前堤未建成或剛建成初期階段，這是最不利的狀況，因此反壓平臺的設(shè)計根據(jù)這一狀況來進行，也就是設(shè)計時必須考慮使外加荷載在地基中產(chǎn)生的剪應(yīng)力一直不不小于土的抗剪強度。一般路堤施工速度較快，并且路堤底部又不便設(shè)置透水層，因此設(shè)計時地墓土抗剪強度采用快剪試驗的成果。反壓護道的合用范圍，是非耕作區(qū)和取土不困難的軟土地區(qū)，同步路堤的設(shè)計高度不不小于5／3～2倍極限高度。

二、加固原理

反壓平臺的設(shè)計根據(jù)控制極限平衡區(qū)發(fā)展范圍的原理來進行。雖然這個措施在理論上還不完善，但實際工程闡明它與其他措施相比更符合實際，現(xiàn)也常采用圓弧滑動法進行計算。

在路堤的兩側(cè)(或一側(cè))填筑合適高度(一般低于極限高度)與合適寬度的反壓平臺(護道)，在護道荷重的作用下，形成反向力矩來平衡路堤填土的滑動力矩，從而保證路堤的穩(wěn)定。

反壓法處理的基本原理是以反壓土體重量變化地基的應(yīng)力狀態(tài)和變形條件，它可以壓制地基因加荷的不均勻而出現(xiàn)的塑性擠出和地面隆起的趨勢，還能使軟土地基得到部分固結(jié)，從而提高了反壓平臺下面地基的強度，尤其是對排水條件比很好的薄層軟土，效果尤為明顯。

反壓平臺的尺寸可參照當?shù)亟?jīng)驗選定，如無經(jīng)驗參照時，則叫·通過試算法假定多種反壓平臺尺寸h和L，用圓弧滑動法找出路堤邊坡最小安全系數(shù)，并使最小安全系數(shù)滿足沒計原則，也可根據(jù)在路堤自重作用下發(fā)生的極限平衡區(qū)和極限平衡發(fā)展的寬度L，來確定，如圖6—1所示。

三、設(shè)計計算

為了利于地墓受力平衡，反壓護道一般在路堤兩側(cè)對稱布置。當軟土層較薄且下臥層有橫向坡度時，可在路堤兩側(cè)采用不等寬的反壓護道，在橫坡下方(軟土層較厚的一方)的護道應(yīng)寬寸：橫坡上方的護道。反壓護道有單級、多級形式，這與軟土分布范圍有關(guān)，一般采用單級，但在軟土分布范圍較狹窄的地方也可采用多級形式。

反壓護道的高度往往憑經(jīng)驗確定。單級護道首先要保證穩(wěn)定，故其高度必須低于極限高度，但也不適宜太低，以免被滑弧所切穿，一般為路堤高度的1／3～1／2，且不超過地基穩(wěn)定性所規(guī)定的極限高度。反壓護道的寬度應(yīng)通過圓弧法或塑性區(qū)開展法進行穩(wěn)定性驗算，一般可采用(0．5—1)L，L為路肩至坡趾的水平距離。采用反壓護道后，路堤填土高度仍有限制，有文獻指出不能超過極限高度的3／2-5／3。

反壓護道的實質(zhì)是加寬荷重分布的寬度，減小水平方向的應(yīng)力梯度。就這個意義來說，放緩邊坡與反壓護道的作用完全一致，但一般認為反壓護道比放緩邊坡經(jīng)濟。

路堤標高一般是定值，反壓護道的尺寸可根據(jù)滿足路堤穩(wěn)定性規(guī)定的條件，用宮川法來決定。一般是先假定反壓護道尺寸，然后用宮川法進行穩(wěn)定性驗算。若計算出的穩(wěn)定性系數(shù)不不小于容許值時，應(yīng)重新假定反壓護道尺寸，直到算出的穩(wěn)定性系數(shù)滿足規(guī)定為止。官川法是一種簡易的圓弧滑動法，它不需分條，不需試算，就可計算出穩(wěn)定性系數(shù)。但對重點工程用宮川法確定出反壓護道尺寸后，可再用圓弧滑動的條分法進行驗算。

宮川法的計算圖，如圖6—2所示。假定任意形狀的填土荷載作用在均勻的飽和軟土地基上，軟土產(chǎn)生圓弧滑動面AB。A點位于路堤D點的下方，填土內(nèi)滑動面(圖6-2中虛線右側(cè))上的滑動力及抗滑力均忽視不計。

W代表DA線以左地面以上的填土重，它作用在填土幾何中心位置處；離DA線的水平距離為fo當土體與地基對轉(zhuǎn)動中心。發(fā)生剛性轉(zhuǎn)動時，根據(jù)靜力平衡條件，∑M=0：有：

6.2換土墊層法

1)墊層法。其基本原理是挖除淺層軟弱土或不良土，分層碾壓或扎實土，按回填的材料可分為砂(或砂石)墊層、碎石墊層、粉煤灰墊層、干渣墊層、土(灰土、二灰)墊層等。干渣分為分級干渣、混合干渣和原狀干渣;粉煤灰分為濕排灰和調(diào)濕灰。換土墊層法可提高持力層的承載力，減少沉降量;常用機械碾壓、平板振動和重錘扎實進行施工。該法常用于基坑面積寬敞和開挖土方量較大的回填土方工程，一般合用于處理淺層軟弱土層(淤泥質(zhì)土、松散素填土、雜填土、浜填土以及已完畢自重固結(jié)的沖填土等)與低洼區(qū)域的填筑。一般處理深度為2m～3m。合用于處理淺層非飽和軟弱土層、素填土和雜填土等。

2)強夯擠淤法。采用邊強夯、邊填碎石、邊擠淤的措施，在地基中形成碎石墩體;可提高地基承載力和減小變形。合用于厚度較小的淤泥和淤泥質(zhì)土地基，應(yīng)通過現(xiàn)場試驗才能確定其適應(yīng)性。

3）振密、擠密法

振密、擠密法的原理是采用一定的手段，通過振動、擠壓使地基土體孔隙比減小，強度提高，到達地基處理的目的。6.3粉體攪拌法

粉體攪拌法(簡稱粉噴法)，是用特制的設(shè)備和機具，將加固劑粉體材料(水泥或石灰)通過壓縮空氣的傳送，與地基土強行拌和，使之產(chǎn)生充足的物理、化學(xué)反應(yīng)后，形成一定強度的樁體(簡稱粉噴樁)。這是一種改善土質(zhì)，提高地基強度的軟土地基加固措施，可以廣泛地合用于淤泥質(zhì)土，雜填土，軟粘土等地基加固。

粉噴法加固軟土地基的特點

粉噴法加固軟土地基，是一項新的工藝，與其他軟土加固措施相比，具有較多突出之處;原理科學(xué)、費用低廉、加固成本低。由于采用地基土自身作為樁料，摻入少許固化劑，一般摻入15%左右的水泥，平均每米不超過50kg水泥，每米材料成本費僅10元左右，比其他地基加固措施成本均低;樁身質(zhì)量好。由于成樁粉體與土拌和，化學(xué)反應(yīng)充足，樁身強度相對較大;地基加固后無附加荷載，由于摻入的固化劑含量較少，加固土的容重略不小于地基土的容重，可將地基土的附加荷載忽視不計。干法施工。施工不需要水源，不需要排污，場地潔凈;樁體強度高，與深層攪拌法相比較，在條件相似的狀況下，粉噴樁施工效果很好，由于深層攪拌法是濕法施工，而粉噴樁是干法施工，是從地基土中吸取一定的水量，從而提高了地基的加固效果;無側(cè)向擠土問題。該工藝與打入樁或壓入樁相比，由于成樁是將原土作為重要樁料，在地基中幾乎不增長體積，故不產(chǎn)生側(cè)向擠土，因此粉噴樁施工對臨近環(huán)境無其他影響，甚至可以緊貼相臨基礎(chǔ)施工，該工藝可根據(jù)工程需要及地質(zhì)條件，以不一樣的摻灰量控制不一樣的樁身強度，也可以在同一地基中不一樣層位控制不一樣樁身強度，以滿足工程上的需要;該工藝平面樁位布置靈活，可以構(gòu)成多種幾何形狀的樁體，如單樁分開的樁式，樁體相切或搭接的墻壁式，以及樁體構(gòu)成網(wǎng)格狀的塊體式，并合用于多種工程，如建筑物地基加固，邊坡抗滑加固等，還可以加固地基中的某個部分，應(yīng)用廣泛:粉噴樁施工專用機械重要由成樁鉆機，空壓機，供料機三大件構(gòu)成。設(shè)備簡樸，機身體積小，步履移動以便。

施工工藝

1)施工程序。放樁位→鉆機就位→調(diào)平→送風(fēng)→鉆至設(shè)計深度→送粉→提高攪拌→提高至地平→停粉→復(fù)攪1/3樁長→提高至地平→停風(fēng)→鉆機移動→反復(fù)循環(huán)。

2)施工中注意事項:

a.明確設(shè)計規(guī)定，理解地基的地質(zhì)狀況。b.動工前先打試驗樁，根據(jù)不一樣的地質(zhì)條件，合理選擇鉆機的檔位，確定噴粉機壓力和噴粉量。c.嚴格控制鉆孔深度，噴灰時間及?；視r間，保證粉噴樁樁長，成樁應(yīng)打入持力層50cm嚴禁在未鉆至設(shè)計深度及未噴灰的狀況下鉆機提高作業(yè)。d.定期檢查粉噴樁的成樁直徑及攪拌均勻程度，對使用的鉆頭必須隨時檢查，其鉆頭磨損量不得不小于1cm。e.噴灰機必須配有水泥計量裝置，施工中及時記錄水泥的瞬時噴入量和合計噴入量。若發(fā)現(xiàn)噴灰量局限性應(yīng)進行整樁復(fù)打，復(fù)打的噴灰量仍不不不小于設(shè)計用量。若遇停電，機械故障等原因中斷噴粉，在恢復(fù)噴粉時，其重疊孔段長度應(yīng)不小于1m。f.樁身上部1/3樁長范圍內(nèi)，施工中應(yīng)嚴格進行反復(fù)攪拌，使水泥和土充足拌和，提高上部樁身強度，使之符合荷載的傳遞規(guī)律。g.為防止水泥飛揚導(dǎo)致污染，當鉆頭提高到地面如下0.5m時，噴灰機應(yīng)停止噴灰，并使鉆機迅速換檔下鉆，上部0.5m范圍內(nèi)用人工回填粘土并壓實。h.施工中應(yīng)認真填寫原始記錄。為保證機械設(shè)備完好及人身安全，嚴禁違章操作。6.4軟土地基處理的其他措施1.堤身自重擠淤法該措施就是通過逐漸加高的堤身自重將處在流塑態(tài)的淤泥或淤泥質(zhì)土外擠，并在堤身自重作用下使淤泥或淤泥質(zhì)土中的孔隙水壓力充足消散而增長有效應(yīng)力，從而提高地基的抗剪強度能力。在擠淤過程中為了不致產(chǎn)生不均勻沉陷，施工時應(yīng)放緩堤坡、減慢堤身填筑速度，分期加高。該措施具有節(jié)省投資的長處和施工期長的缺陷。合用于地基呈流塑態(tài)的淤泥或淤泥質(zhì)土，且工期不太緊的狀況。2.拋石擠淤法該措施就是把一定量和粒徑的塊石拋在需要進行處理的淤泥或淤泥質(zhì)土地基中，將原基礎(chǔ)處的淤泥或淤泥質(zhì)土擠走，從而到達加固地基的目的。一般將不易風(fēng)化的石料（尺寸一般不適宜不不小于30cm）拋填于被處理堤基中，拋填方向根據(jù)軟土下臥地層橫坡而定。最終在上面鋪設(shè)反濾層。這種措施施工技術(shù)簡樸、投資較省，常用于處理流塑態(tài)的淤泥或淤泥質(zhì)土地基。3．墊層法墊層法就是把靠近堤防基底的不能滿足設(shè)計規(guī)定的軟土挖除，代以人工回填的砂、碎石、石渣等強度高、壓縮性低、透水性好、易壓實的材料作為持力層。其長處是可以就地取材、價格廉價、施工工藝比較簡樸。合用于軟土埋深較淺、開挖方量不太大的場地。

4.預(yù)壓砂井法

預(yù)壓法是在排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)的互相配合作用下，使地基土中的孔隙水排出，有效應(yīng)力增長到達硬化固結(jié)的目的。其基本做法如下：先將加固范圍內(nèi)的植被和表土清除，上鋪砂墊層；然后垂直下插塑料排水板，砂墊層中橫向布置排水管，用以改善加固地基的排水條件；再在砂墊層上鋪設(shè)密封膜，用真空泵將密封膜以內(nèi)的地基氣壓抽至80KPa以上。該措施加固時間長，抽真空處理范圍有限，合用于工期規(guī)定較寬的淤泥或淤泥質(zhì)土地基處理。流變特性很強的軟粘土、泥炭土不適宜采用此法。

5.振動水沖法

振沖法是運用一根類似插入式混凝土振搗器的機具——振沖器（有上、下兩個噴水口），在振動和沖擊荷載作用下，先在地基中成孔，再在孔內(nèi)分別填入砂、碎石等材料，并分層振實或扎實，使地基得以加固。用砂樁、碎石加固初始強度不能太低（初始不排水抗剪強度一般規(guī)定不小于20KPa），對太軟的淤泥或淤泥質(zhì)土不適宜采用。

石灰樁、二灰樁是在樁孔中灌入新鮮生石灰或在生石灰中摻入適量粉煤灰、火山灰（常稱二灰），并分層擊實而成樁。它通過生石灰的高吸水性，膨脹后對樁周土的擠密作用，用離子互換作用和空氣中的CO2與水發(fā)生酸化反應(yīng)使被加固地基強度提高。

6.旋噴法

旋噴法是運用旋噴機具導(dǎo)致旋噴樁以提高地基的承載能力，也可以作聯(lián)鎖樁施工或定向噴射成持續(xù)墻用于地基防滲。旋噴樁是將帶有特殊噴嘴的注漿管置于土層預(yù)定深度后提高，噴嘴同步以一定速度旋轉(zhuǎn)，高壓噴射水泥固化漿液與土體混合并凝固硬化而成樁。所成樁與被加固土體相比，強度大、壓縮性小。合用于沖填土、軟黏土和粉細砂地基的加固。對有機質(zhì)成分較高的地基土加固效果較差，宜謹慎看待。而對于塘泥土、泥炭土等有機成分極高的土層應(yīng)禁用。

7.強夯法

強夯法是將80KN的夯錘起吊到6～30m的高度，讓錘自由落下，對土進行扎實。經(jīng)扎實后的土體孔隙壓縮