地基處理優(yōu)化技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用.doc

地基處理新發(fā)展研究摘要: 隨著國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施的大規(guī)模建設(shè)，近年來(lái)我國(guó)地基處理技術(shù)與應(yīng)用得到了持續(xù)、長(zhǎng)足的發(fā)展，新技術(shù)、新工藝及新方法不斷涌現(xiàn)。該文系統(tǒng)簡(jiǎn)要地回顧了我國(guó)地基處理技術(shù)與理論研究進(jìn)展，著重介紹了近五年逐漸發(fā)展的具有特色和代表性的地基處理新技術(shù); 結(jié)合地基處理相關(guān)規(guī)范的編制情況，探討了標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)歷程及地基處理技術(shù)與應(yīng)用的主要發(fā)展方向。關(guān)鍵詞: 地基處理; 復(fù)合地基; 規(guī)范; 綜述Abstract: with the national infrastructure of large-scale construction, foundation treatment technology and application in China in recent years has been sustained and rapid development, new technology, new technology and new method constantly emerging. This system briefly reviewed the foundation treatment technology and research progress of theory in our country are introduced in nearly five years of gradual development characteristic and the representative of the new technology of foundation treatment; Combining with the relevant specification of foundation treatment establishment situation, discusses the process standardization construction and foundation treatment technology and the application of the main development direction.Key words: foundation treatment; Composite foundation; Specification; review引 言俗話說(shuō)“基礎(chǔ)不牢，地動(dòng)山搖”，說(shuō)明了地基基礎(chǔ)及地基處理的重要性。近年來(lái)，地基處理技術(shù)與應(yīng)用得到了持續(xù)、長(zhǎng)足的發(fā)展; 然而隨著國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的逐步推進(jìn)，不得不越來(lái)越多的遇到特殊地基，為地基處理新技術(shù)的發(fā)展提供了機(jī)會(huì)和挑戰(zhàn)。地基處理逐漸從單一加固技術(shù)迅速發(fā)展向多方法聯(lián)合技術(shù)方向發(fā)展，從大量的人力、材料和費(fèi)用投入到實(shí)現(xiàn)機(jī)械、經(jīng)濟(jì)方法的方向發(fā)展，從高能耗、高污染技術(shù)向新型低碳技術(shù)、人與自然的和諧發(fā)展的方向發(fā)展。1 1 地基處理概念與發(fā)展歷程隨著國(guó)家“一帶一路”計(jì)劃的提出，對(duì)我國(guó)的鐵路、公路以及其他基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也提出了相對(duì)更高的要求。嚴(yán)苛的工后沉降控制標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于地基處理的概念、技術(shù)、固結(jié)沉降分析等都提出了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn);尤其是隨著我國(guó)圍墾造田的快速發(fā)展，淺灘軟土、湖泊、濱海等地基處理加固技術(shù)面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。地基處理技術(shù)逐漸從單一技術(shù)向多種技術(shù)組合綜合使用的形式轉(zhuǎn)變，并由此引申出多種新的技術(shù)手段。原有地基處理技術(shù)，也在面臨新應(yīng)用環(huán)境和領(lǐng)域過(guò)程中，得到更新發(fā)展1 2 排水固結(jié)法技術(shù)應(yīng)用與研究進(jìn)展排水固結(jié)法是解決飽和軟黏土地基的固結(jié)沉降和穩(wěn)定問(wèn)題的最常用地基處理方法之一; 排水固結(jié)法大體可分為堆載預(yù)壓法、真空預(yù)壓法、電滲法、降低地下水法、以及真空聯(lián)合堆載預(yù)壓法、真空聯(lián)合電滲法、真空-堆載-電滲聯(lián)合法等。1，21 堆載預(yù)壓堆載預(yù)壓根據(jù)預(yù)壓荷載的大小與永久使用荷載的相對(duì)關(guān)系，可以分為欠載預(yù)壓、等載預(yù)壓和超載預(yù)壓三種情況。堆載預(yù)壓法通常有排水體系和加壓體系兩部分組成，在排水體系中又可分成普通砂井、袋裝砂井和塑料排水板等。針對(duì)堆載預(yù)壓加固機(jī)理，近年來(lái)，相關(guān)研究人員在已有砂井固結(jié)解析解的基礎(chǔ)上，逐漸發(fā)展了考慮擾動(dòng)區(qū)土體滲透系數(shù)沿徑向分布( 線性、拋物線) 、井阻作用、以及地基附加應(yīng)力沿深度分布模式( 均勻分布、正三角 形、倒 三 角 形 以 及 梯 形 分 布 等) 的 固 結(jié) 解析解。1 2 2 真空預(yù)壓法真空預(yù)壓法最早于 20 世紀(jì) 50 年代由 Kjellmam提出，并在美國(guó)費(fèi)城國(guó)際機(jī)場(chǎng)跑道擴(kuò)建工程中得到應(yīng)用。20 世紀(jì) 80 年代，真空預(yù)壓法逐漸開(kāi)始被廣泛應(yīng)用于我國(guó)公路、港口、水利等軟基加固工程。近年來(lái)，真空預(yù)壓法逐漸被擴(kuò)展應(yīng)用到如海堤軟基加固、水力吹填地基加固、含承壓水軟基加固等領(lǐng)域，并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。真空預(yù)壓法處理軟基沉降理論計(jì)算上，需要考慮如下幾點(diǎn)關(guān)鍵因素: 如何將真空產(chǎn)生的負(fù)壓應(yīng)用于固結(jié)理論中，得到負(fù)壓狀態(tài)下的固結(jié)解; 如何定義真空在排水固結(jié)中的傳遞作用，大部分假設(shè)在砂井( 或排水板) 中以線性或非線性的傳遞; 如何定義地下水位的變化。針對(duì)真空預(yù)壓固結(jié)機(jī)理研究，近年來(lái)相關(guān)研究人員在傳統(tǒng)固結(jié)理論的基礎(chǔ)上進(jìn)行拓展深化研究。借鑒砂井排水固結(jié)理論，Indraratna 等提出抽真空作用下真空度的衰減經(jīng)驗(yàn)公式，并由此在 Hansbo的砂井固結(jié)理論的基礎(chǔ)上分別推導(dǎo)了空間軸對(duì)稱(chēng)模型的固結(jié)解和平面應(yīng)變模型的固結(jié)解; Tran 和 Mitachi對(duì) Indraratna 等的推導(dǎo)過(guò)程進(jìn)行了修正。針對(duì)真空預(yù)壓處理效果監(jiān)測(cè)問(wèn)題，周琦等研究真空預(yù)壓期間地下水位和出水量的變化規(guī)律，研發(fā)的新方法對(duì)地下水位和出水量開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)。1 2 3 電滲法。電滲法是通過(guò)在插入土中的電極上施加直流電使得土體加速排水、固結(jié)，從而使得土體強(qiáng)度增強(qiáng)的一種地基處理方法。電滲法最早于 19 世紀(jì) 10 年代即被 euss 于試驗(yàn)室內(nèi)發(fā)現(xiàn)，并于 20 世紀(jì) 30 年末，由Cassagrande 首次將其成功應(yīng)用于德國(guó)某鐵路邊坡工程中。電滲法在我國(guó)及世界范圍內(nèi)，開(kāi)展研究時(shí)間較早，但限于電費(fèi)昂貴、電極材料腐蝕等因素影響，廣泛的工程實(shí)際應(yīng)用相對(duì)較少。針對(duì)電滲法處理地基技術(shù)加固機(jī)理研究方面，近年來(lái)，相關(guān)研究人員基于傳統(tǒng)一維電滲固結(jié)理論，分別提出考慮電滲作用下電流的變化，電滲固結(jié)耦合堆載效應(yīng)的二維電滲固結(jié)理論，并發(fā)展電場(chǎng)、滲流場(chǎng)以及應(yīng)力場(chǎng)耦合的計(jì)算與分析模型。為了解決實(shí)際工程應(yīng)用中電費(fèi)昂貴問(wèn)題，龔曉南院士等針對(duì)不同電極材料、電導(dǎo)率、電極距以及電極布置形式等開(kāi)展了系列研究，并分析了“間歇通電”、電極反轉(zhuǎn)以及逐級(jí)加載電壓等技術(shù)手段提高電滲電能利用效率。為了解決傳統(tǒng)金屬電極的腐蝕問(wèn)題，1996 年，英國(guó)學(xué)者首次提出了電動(dòng)土工合成材料的概念，并將該材料成功應(yīng)用于邊坡、路堤加固，城市污泥、礦山尾礦脫水處理，重金屬污染土壤修復(fù)等工程領(lǐng)域。近年來(lái)，我國(guó)也研制了一種新型的電動(dòng)土工合成材料( 可導(dǎo)電的塑料排水板) ，并在吹填工程中測(cè)驗(yàn)了它的性能124 真空聯(lián)合堆載預(yù)壓、真空聯(lián)合電滲法、真空-堆載-電滲聯(lián)合法等真空預(yù)壓采用的是負(fù)壓加固，堆載預(yù)壓是通過(guò)增大孔隙壓力而使土體加固，而電滲法采用的是電場(chǎng)加速排水固結(jié)的原理。綜合各類(lèi)排水固結(jié)法技術(shù)特點(diǎn)，近年來(lái)，許多新興的聯(lián)合應(yīng)用技術(shù)( 如真空聯(lián)合堆載預(yù)壓、真空聯(lián)合電滲法、真空-堆載-電滲聯(lián)合法以及低能量強(qiáng)夯-電滲聯(lián)合法等) 得到了廣泛應(yīng)用，并取得了豐富的成果: 建立了真空預(yù)壓及真空-堆載聯(lián)合預(yù)壓作用下地基沉降修正系數(shù)公式，建立了真空-堆載聯(lián)合預(yù)壓作用下軟土蠕變機(jī)理及沉降計(jì)算方法; 相關(guān)實(shí)測(cè)結(jié)果表明，真空-電滲-堆載聯(lián)合加固法，較傳統(tǒng)真空聯(lián)合堆載的處置時(shí)間可以縮短約 20% 施工工期。1 3 樁基復(fù)合地基樁基復(fù)合地基的核心思想是樁、土協(xié)調(diào)共同承擔(dān)上部荷載; 為了協(xié)調(diào)樁-土荷載分擔(dān)，樁基復(fù)合地基中往往會(huì)設(shè)置褥墊層; 具有豎向沉降變形小、變形穩(wěn)定時(shí)間短的突出優(yōu)點(diǎn)，且施工質(zhì)量易控。路堤竣工后不需要放置較長(zhǎng)時(shí)間，適應(yīng)工期短的情況。適用范圍:主要用于深厚軟弱地基，對(duì)地基沉降要求高或存在側(cè)向應(yīng)力作用如橋路、隧路過(guò)渡段、溶溝溶槽地段等)地段，以及不均勻沉降大的地段。目前樁基復(fù)合地基中最常見(jiàn)的三種形式為樁-網(wǎng)復(fù)合地基、樁-板復(fù)合地基和樁-筏復(fù)合地基三類(lèi)。1 3 1 樁-網(wǎng)復(fù)合地基樁-網(wǎng)復(fù)合地基是由剛性樁( 群) 和樁頂以上的加筋墊層共同組成; 最早于在 20 世紀(jì) 70 年代在日本獲得應(yīng)用。目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者分別采用理論分析、數(shù)值計(jì)算和試驗(yàn)研究的方法對(duì)樁-網(wǎng)復(fù)合地基的工作性狀進(jìn)行了研究。在試驗(yàn)研究方面，劉漢龍等進(jìn)行了路堤下PCC 樁網(wǎng)復(fù)合地基的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，分析了不同填土高度下，PCC 樁復(fù)合地基沉降、樁土差異沉降、樁土應(yīng)力比、孔隙水壓力、樁土荷載分擔(dān)及水平位移的變化規(guī)律。曹新文等以遂渝鐵路松軟地基為工程背景，原位測(cè)試了鋪設(shè)與不鋪設(shè)土工格柵兩種情況的粉噴樁復(fù)合地基的剖面沉降、樁頂和樁間土的土壓力、土工格柵拉力。分析結(jié)果表明: 鋪設(shè)土工格柵能有效改善附加應(yīng)力的傳遞，提高樁土應(yīng)力比，土工格柵的拉力與沉降成冪函數(shù)關(guān)系，分析結(jié)果對(duì)的粉噴樁樁網(wǎng)復(fù)合地基設(shè)計(jì)有重要參考價(jià)值。蔡德鉤等以武廣客運(yùn)專(zhuān)線為試驗(yàn)工點(diǎn)，進(jìn)行樁網(wǎng)支承路基的現(xiàn)場(chǎng)填筑試驗(yàn)，研究路基應(yīng)力傳遞及格柵變形特性?？拙V強(qiáng)等 結(jié)合現(xiàn)澆 X 形樁，開(kāi)展了路堤荷載下現(xiàn)澆 X 形樁樁-網(wǎng)復(fù)合地基的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，分析了不同填土高度下，路基的分層沉降、樁-土差異沉降、樁-土應(yīng)力比、孔隙水壓力、樁-土荷載分擔(dān)及側(cè)向位移等變化規(guī)律。數(shù)值計(jì)算方面，高勝利等運(yùn)用有限元分析軟件 ABAQUS 建立路堤荷載下帶帽樁-網(wǎng)復(fù)合地基模型，分析得出該復(fù)合地基的沉降變形、樁身軸力、樁側(cè)摩阻力和樁土應(yīng)力比分布基本規(guī)律，為工程實(shí)踐提供一定的參考和指導(dǎo)作用。雷學(xué)文等采用 ABAQUS 有限元軟件，通過(guò)有限元數(shù)值模擬的方法分析了路堤荷載作用下樁-網(wǎng)復(fù)合地基中土工合成材料剛度、墊層厚度、樁體模量以及樁間距對(duì)復(fù)合地基的荷載傳遞特性、樁一土應(yīng)力比、路基的表面沉降及側(cè)向位移的影響。芮瑞等鑒于現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)手段的局限性，在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)比試驗(yàn)的基礎(chǔ)上對(duì)樁網(wǎng)復(fù)合地基和樁承式路堤兩種處理方式進(jìn)行了三維流固耦合模擬和對(duì)比分析工作，揭示了不同處理方式樁頂平面沉降變形的特性，同時(shí)對(duì)樁體的應(yīng)力進(jìn)行了對(duì)比研究。理論研究方面，高勝利等通過(guò)對(duì) HEWLE 工工極限狀態(tài)土拱效應(yīng)分析方法的改進(jìn)和土工格柵加筋墊層拉腆效應(yīng)的分析，推導(dǎo)出路堤下帶帽控沉疏樁樁土應(yīng)力比計(jì)算公式。饒為國(guó)等 以基于水泥為主要固化劑的深層攪拌樁為例開(kāi)展研究，根據(jù)網(wǎng)單元的受力平衡條件、路堤荷載特點(diǎn)及工后沉降機(jī)理，提出了樁一網(wǎng)復(fù)合地基樁土應(yīng)力比計(jì)算公式?；诒“?9頁(yè)第二部分2地基處理技術(shù)新進(jìn)展21 排水固結(jié)法211 新近吹填土處理技術(shù)新近吹填淤泥軟土的工程特性差，承載力近乎為零，處理難度非常大。通常，需要預(yù)先處理以達(dá)到滿(mǎn)足施工機(jī)械進(jìn)場(chǎng)的要求，再進(jìn)行進(jìn)一步的加固工作。真空預(yù)壓法是處理吹填土的一種常用方法，但在處理吹填土?xí)r，單一的真空預(yù)壓法是比較困難。近年來(lái)，為了能夠更快速、有效的對(duì)吹填土進(jìn)行處理，新吹填土的處理發(fā)展了一些新技術(shù)，如電滲復(fù)合真空覆水預(yù)壓法、復(fù)式負(fù)壓固結(jié)技術(shù)、底部抽真空預(yù)壓法等。針對(duì)吹填土的固結(jié)機(jī)理，顏永國(guó)( 2011) 對(duì) 7 組不同顆粒級(jí)配的試樣進(jìn)行真空預(yù)壓室內(nèi)模型試驗(yàn)，研究了土體的沉降量、排水量、物理力學(xué)試驗(yàn)等幾個(gè)方面的變化，得出了吹填土的顆粒級(jí)配對(duì)加固效果的影響; 梁愛(ài)華等( 2013) 通過(guò)對(duì)天津臨港產(chǎn)業(yè)區(qū)的新近吹填土進(jìn)行試驗(yàn)，得出采用較小的排水板間距( 0.4 0.6m) 和濾管踩入式真空排水加固超軟土的技術(shù)能有效的提高超軟土的地基加固強(qiáng)度，并縮短加固時(shí)間;王軍(2014) 等通過(guò)對(duì)直排式真空預(yù)壓法的技術(shù)改進(jìn)和創(chuàng)新，提出了一種濾膜為無(wú)凹凸結(jié)構(gòu)親水性材料的新型防淤堵排水板，并在室內(nèi)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)對(duì)該新材料進(jìn)行研究。212 化學(xué)電滲法化學(xué)電滲法是在常規(guī)電滲法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，在陰陽(yáng)電極附近分別注入硅酸鈉溶液和氯化鈣溶液，在直流電場(chǎng)的作用下，化學(xué)溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成碳酸鈣沉淀物加固土體，加速土體固結(jié)速率，并提高土體強(qiáng)度。該技術(shù)方法在處理橋臺(tái)地基等工程中得到應(yīng)用; 臺(tái)灣歐章煜等針對(duì)化學(xué)溶液濃度、適用土性種類(lèi)以及處理效果等開(kāi)展了系列室內(nèi)試驗(yàn)研究，并豐富和完善了相應(yīng)的施工工藝方法。國(guó)內(nèi)針對(duì)該技術(shù)的研究與應(yīng)用尚處于起步階段。22 灌入固化物法221高聚物注漿高分子材料，又稱(chēng)聚合物材料。早在 1937 年德國(guó)化學(xué)家 Otto Bayer 發(fā)現(xiàn)了異氰酸酯與活潑氫化合物的聚合反應(yīng)，從而建立了聚氨酯化學(xué)的基礎(chǔ); 并在維修勘薩斯州 50 公路、維修田納西州某公共排水管道、維修 Dulls 國(guó)際機(jī)場(chǎng)道面等國(guó)外道路、機(jī)場(chǎng)跑道、橋頭跳車(chē)等基礎(chǔ)設(shè)施的快速維修中取得了 75000 多例成功的應(yīng)用; 我國(guó)的高分子材料的研究起步于 20 世紀(jì) 50年代初，在國(guó)內(nèi)工程中該技術(shù)的應(yīng)用才剛剛起步。高聚物注漿技術(shù)用到了高聚物材料混合物的膨脹特性，以穩(wěn)定土基和抬升路面、地板或建筑物，并且提高地基的承載力。聚氨酯除了擁有膨脹的特性外，還可以抵抗霉菌和真菌的侵蝕。其擁有輕質(zhì)、早強(qiáng)、防水、耐久、安全、快速、微損、可控。高聚物注漿主要用來(lái)脫空填充、穩(wěn)定、抬升和密封。高聚物注漿在國(guó)內(nèi)的水泥混凝土道路的維修及高速路的養(yǎng)護(hù)和維修上也有著不俗的表現(xiàn)。國(guó)內(nèi)王復(fù)明等開(kāi)展了高聚物處治道路孔洞、高聚物防滲墻、以及高聚物注漿錨桿等應(yīng)用研究; 近年來(lái)，邊學(xué)成等針對(duì)在路基表層和軌道混凝土底座之間進(jìn)行高聚合物注漿的方式實(shí)現(xiàn)軌道結(jié)構(gòu)的整體均勻抬升，并開(kāi)展抬升后路基在列車(chē)長(zhǎng)期荷載作用下的動(dòng)力穩(wěn)定性。然而，高聚物注漿雖擁有著許多的優(yōu)點(diǎn)，但其成本費(fèi)用與人工費(fèi)用較高一直是制約其發(fā)展的主要因素，這也是高聚物注漿改進(jìn)的目標(biāo)。222微生物注漿微生物灌漿加固技術(shù)是利用一項(xiàng)微生物成礦學(xué)的最新進(jìn)展，即微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉淀技術(shù)( MICP) ，通過(guò)向松散砂土地基中低壓傳輸微生物細(xì)胞以及營(yíng)養(yǎng)鹽，最終在砂土孔隙中快速析出碳酸鈣膠凝結(jié)晶，改善地基力學(xué)性能。微生物灌漿加固技術(shù)具有擾動(dòng)小、工期短、加固效果明顯和低耗能等優(yōu)勢(shì)，是目前地基加固研究的前沿問(wèn)題。2005 年 Mitchell Santamarina 首次明確提出生物作用可以改善土體特性，并指出可以利用這一潛在的生物過(guò)程來(lái)解決巖土工程中的問(wèn)題，與此同時(shí)美國(guó)國(guó)家研究委員會(huì)( NC) 將微生物巖土工程技術(shù)確立為 21 世紀(jì)一個(gè)重要的研究課題近十年來(lái)，國(guó)內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)對(duì)微生物灌漿技術(shù)開(kāi)展了大量的研究，取得了一定的成果。從微觀尺度研究認(rèn)識(shí)了 MICP 加固機(jī)理，并針對(duì)影響菌液濃度、酶活性、營(yíng)養(yǎng)液濃度、p H 值、灌漿方式等影響因素開(kāi)展了研究。在室內(nèi)試驗(yàn)中，Dejong 等通過(guò)固結(jié)不排水三軸剪切試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)微生物誘導(dǎo)碳酸鹽沉淀可以顯著提高砂土的剪切剛度和極限承載力，且砂土試件剪切破壞時(shí)有明顯的應(yīng)變軟化行為。程曉輝等通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)三軸及小型振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)，研究了微生物灌漿加固液化砂土的抗液化性能，以及其動(dòng)力性能。在地基原型尺度上 MICP 灌漿加固的研究也有了一定進(jìn)展，Whiffin 等在 5m 長(zhǎng)砂柱中，通過(guò)低壓灌漿方式對(duì)其進(jìn)行加固，加固結(jié)束后砂柱內(nèi)碳酸鈣沉淀生成量平均為60kg / m3; 且固化后砂樣最高抗壓強(qiáng)度達(dá) 570k Pa。Van Paassen et al 進(jìn)行了 100m3大規(guī)模原位砂基加固的實(shí)驗(yàn)研究，連續(xù)灌漿加固 16d 后砂基內(nèi)生成的碳酸鈣量平均為 110kg /m3，切塊砂樣的單軸抗壓強(qiáng)度為0 7 12 4MPa，砂基平均剪切波速為 300m / s，有效提高了砂基的承載力與剛度。通過(guò)微生物灌漿膠結(jié)砂土的室內(nèi)試驗(yàn)與模型試驗(yàn)研究，使得其改性與加固現(xiàn)場(chǎng)軟弱土體成為可能。2010 年荷蘭代爾夫特理工大學(xué)首次將微生物灌漿技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)，即利用微生物灌漿加固一層粘結(jié)性較差的砂礫石層，成功阻止其失穩(wěn)塌落。加固結(jié)束后砂礫膠結(jié)體中方解石含量高達(dá) 6% ，并且在進(jìn)行水平定向鉆孔和天然氣管道鋪設(shè)時(shí)，砂礫層一直保持著穩(wěn)定狀態(tài)，沒(méi)有發(fā)生坍塌事故。微生物灌漿的首次現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用取得了很好的試驗(yàn)效果。盡管如此，目前關(guān)于 MICP加固土體的研究還主要局限于室內(nèi)試驗(yàn)，大規(guī)模工程應(yīng)用實(shí)例還很少，微生物灌漿施工經(jīng)驗(yàn)明顯不足，因此有必要進(jìn)一步開(kāi)展大尺度灌漿模型試驗(yàn)以及現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用試驗(yàn)，總結(jié)軟弱地基中微生物灌漿技術(shù)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，以推動(dòng)該技術(shù)在巖土加固領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用。23 剛性樁復(fù)合地基法231剛性樁復(fù)合地基( 1) 橫截面異形樁現(xiàn)澆混凝土大直徑管( PCC) 樁復(fù)合地基，自 2002年開(kāi)始應(yīng)用于高速公路地基處理工程中以來(lái)，逐漸在高速鐵路、高速公路、市政道路，大型油罐及煤氣柜地基處理，污水處理廠大型瀑氣池、沉淀池基礎(chǔ)處理，以及江河堤防的地基加固等工程中得到推廣應(yīng)用近年來(lái)，隨著工藝更新和處治復(fù)雜地層等要求的提高，逐步發(fā)展了超長(zhǎng) PCC 樁接樁技術(shù)以及快速 PCC 樁澆注技術(shù)等新工藝?，F(xiàn)澆 X 形樁復(fù)合地基技術(shù)，利用 X 形截面替代圓形截面澆注成比表面積更大的新型樁。針對(duì)現(xiàn)澆 X形樁復(fù)合地基的承載力與沉降特性，相關(guān)研究人員開(kāi)展了系列研究并取得了一些成果，為該新技術(shù)的廣泛應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。該技術(shù)普遍適用于黏性土、粉土、淤泥質(zhì)土、松散或稍密砂土及已完成自重固結(jié)的素填土等軟土地基處理; 經(jīng)工藝試驗(yàn)成功且制定了質(zhì)量保證措施等情況下，也可以在厚度較大、靈敏度較高的淤泥和流塑狀態(tài)的黏性土等軟弱土層中采用Y 形樁復(fù)合地基技術(shù)，也同樣利用橫截面異形效益擴(kuò)大樁側(cè)摩阻力; 增加了其樁側(cè)摩阻力與慣性距，同時(shí)還保持了傳統(tǒng)沉管灌注樁的優(yōu)點(diǎn)。目前該技術(shù)已在申蘇浙皖杭浦申嘉湖高速公路軟基處理中應(yīng)用。與其它同類(lèi)技術(shù)相比造價(jià)節(jié)約 20% 25%。（2）縱截面異形樁螺釘樁、擠擴(kuò)支盤(pán)樁、擴(kuò)底楔形樁、啞鈴樁等新型縱截面異形樁復(fù)合地基技術(shù)，近年來(lái)在建筑基礎(chǔ)地基處理中得到廣泛應(yīng)用。工程應(yīng)用表明，縱截面異形樁與橫截面異形樁類(lèi)似，均可以有效提高單位材料利用率，充分發(fā)揮混凝土材料的支撐力。( 3) 組合樁高噴插芯組合樁( JPP 樁) 是在高壓旋噴水泥土中插入預(yù)應(yīng)力混凝土樁( 或沉管樁、鋼樁等) 作為芯樁而形成的一種新型組合樁; 由高壓旋噴水泥土樁與強(qiáng)度很高的芯樁兩部分組成。相關(guān)工程研究表明，JPP 組合樁型承載力比芯樁承載力提高一倍以上，而綜合造價(jià)卻降低三成。本技術(shù)適應(yīng)地層比較廣泛，可普遍應(yīng)用于樁基設(shè)計(jì)施工中; 尤其適合我國(guó)沿海軟弱地基的施工。目前已通過(guò)天津市建委新技術(shù)、新產(chǎn)品推廣使用認(rèn)定。（4）漿固碎石樁漿固碎石樁是在碎石樁的基礎(chǔ)上，灌入水泥漿液，形成直徑為 300 700mm 左右的漿固碎石樁; 漿固碎石樁施工所占用的場(chǎng)地較小，在施工過(guò)程中無(wú)振動(dòng)無(wú)噪音、不擠土，對(duì)周?chē)ㄖ镉绊懞苄?，且施工機(jī)械輕便、速度快; 同時(shí)在注漿過(guò)程中漿液可同時(shí)改善樁間土的強(qiáng)度及樁土摩擦阻力，提高承載力。漿固碎石樁已在杭千( 杭州至千島湖) 、寧波繞城高速公路等工程中得到應(yīng)用; 相關(guān)研究人員，基于工程應(yīng)用開(kāi)展了漿固碎石樁復(fù)合地基承載特性現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，建立了路堤極限平衡條件下漿固碎石樁的樁土應(yīng)力比的理論公式，漿液擴(kuò)散范圍計(jì)算公式，以及復(fù)合地基沉降的計(jì)算公式2 3 2柔性樁復(fù)合地基柔性樁復(fù)合地基主要包括加筋碎石樁、土工織物袋裝砂樁、雙向水泥土攪拌樁、灰土樁以及 CFG 樁復(fù)合地基等。柔性樁的加固機(jī)理主要是置換作用，破壞形式以刺入破壞為主，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)樁身破壞( 1) 加筋碎石樁加筋碎石樁是在傳