高速鐵路軟土地基處理技術(shù)研討鐵道工程技術(shù)專業(yè)

1、  高速鐵路軟土地基處理技術(shù)研討High speed railway soft soil foundation treatment technology research 2012 屆 鐵道工程技術(shù) 專業(yè)學(xué) 號 學(xué)生姓名 * 指導(dǎo)教師 完成日期 2012年9月6日畢業(yè)論文誠信聲明本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)論文是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的研究成果。就我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表和撰寫的研究成果，也不包含為獲得華東交通大學(xué)或其他教育機構(gòu)的學(xué)位或證書所使用過的材料。如在文中涉及抄襲或剽竊行為，本人愿承擔(dān)由此而造成的一切后果及責(zé)任。本人

2、簽名 導(dǎo)師簽名 年 月 日畢業(yè)設(shè)計（論文）評語及成績學(xué)生姓名*專業(yè)鐵道工程技術(shù)班 級2010級學(xué) 號2 畢業(yè)設(shè)計（論文）題目高速鐵路軟土地基處理技術(shù)研討指導(dǎo)教師姓 名 勝指導(dǎo)教師職 稱副教授指導(dǎo)教師評語：簽字： 年 月 日成績： 院長(主任) 簽字：年 月 日畢業(yè)論文任務(wù)書題目高速鐵路軟土地基處理技術(shù)研討學(xué)生姓名*學(xué)號20102020班級2010級專業(yè)鐵道工程承擔(dān)指導(dǎo)任務(wù)單位安徽交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院導(dǎo)師姓名 導(dǎo)師職稱副教授一、主要內(nèi)容(1) 軟土地基的概念及特征；(2) 軟基的破壞形式；(3) 一般軟土地基處理方法分類、特點及應(yīng)用范圍；(4) 針對蘭新高速鐵路軟基處理的技術(shù)方法；二、基本要求(1)

3、制定設(shè)計進度計劃，嚴(yán)格執(zhí)行，按期獨立完成設(shè)計任務(wù)。(2)設(shè)計方法步驟可參考設(shè)計指導(dǎo)書，對于設(shè)計疑難問題，首先應(yīng)獨立思考與查閱有關(guān)資料，確實不能解決時，可向指導(dǎo)教師提出答疑。(3)了解高速鐵路軟基處理的概念及特征。(4)熟悉高速鐵路設(shè)計與施工的相關(guān)規(guī)范，明確各種地基上高速鐵路施工的步驟與關(guān)鍵技術(shù)及控制指標(biāo)。(5)明確高速鐵路軟基的破壞形式，熟悉一般軟土地基處理方法分類、特點及應(yīng)用范圍，參考資料分析實際工程問題。三、主要技術(shù)指標(biāo)鐵路客運專線。設(shè)計速度350km/h，軌道類型為重型。四、應(yīng)收集的資料及參考文獻1 陳仲頤，周景星，王洪瑾土力學(xué)M北京：清華大學(xué)出版社，2005.2 龔曉南復(fù)合地基設(shè)計和施

4、工指南M北京：人民交通出版社，2003.3 池淑蘭，孔書祥路基工程M北京：中國鐵道出版社，2002.4 中華人民共和國鐵道部鐵路路基設(shè)計規(guī)范TB 100012005S20055 范云地基加固技術(shù)M石家莊：石家莊鐵道學(xué)院，1999.6吳勝德.淺談淤泥與軟土路基處理7胡昌文.土工織物加筋墊層法在公路軟基處理中的應(yīng)用J.山西建筑2006，（6）；8劉建新.軟土地基出路方法研究J；9客運專線鐵路路基處理技術(shù)手冊鐵道部工程管理中心；10學(xué)術(shù)論文網(wǎng)；五、進度計劃第1-4周 開題報告。軟土地基的概念及特征，熟悉軟基的破壞形式。第5-8周針對蘭新高速鐵路軟基處理的技術(shù)方法，熟悉一般軟土地基處理方法分類、特點及

5、應(yīng)用范圍。撰寫設(shè)計說明。第9周 整理、裝訂 教研室主任簽字時間 年 月 日畢業(yè)論文開題報告題目高速鐵路軟土地基處理技術(shù)研討學(xué)生姓名 *學(xué)號20102020班級2010級專業(yè)鐵道工程技術(shù)一、 課題研究背景及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀我國人口眾多，隨著中國經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，城市化進程加快，我國鐵路呈現(xiàn)客流量大、集中、行程長的特點。為實現(xiàn)我國鐵路事業(yè)跨越式的發(fā)展鐵路，客運專線已開始在我國大力修建。目前，京滬、武廣、石太、鄭西、京石等鐵路客運專線已相繼開工?？瓦\專線列車運行速度快，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)高，對路基的要求嚴(yán)格，控制路基變形已成為高速鐵路路基的最大特點。自20世紀(jì)60年代第一條高速鐵路在日本建成以來。世界范圍內(nèi)出現(xiàn)了

6、競相修建高速鐵路的熱潮，國外鐵路發(fā)展的方向是重載及高速鐵路，高速鐵路的出現(xiàn)對傳統(tǒng)鐵路的設(shè)計，施工和養(yǎng)護維修提出了新的挑戰(zhàn)，在許多方面深化和改變了傳統(tǒng)的設(shè)計方法和觀念。我國幅員遼闊，地質(zhì)情況復(fù)雜多變，其中黃土在我國分布廣泛，給鐵路工程建設(shè)帶來了較大的影響和隱患，成為鐵路工程的關(guān)鍵問題之一，現(xiàn)在鐵路修筑經(jīng)驗表明，作為支撐路堤的地基不允許發(fā)生基底破壞，也不允許發(fā)生不能滿足適合使用要求的過大工后沉降和和沉降速率。我國鐵路路基主要病害現(xiàn)象的路基下沉，有不少是因為基底變形所致，對支撐高速鐵路路基的地基來說。除了強度要求外，還有變形條件要求。日本東海道新干線建成后，由于軟土地基沉降造成軌道狀態(tài)不良，不能達到

7、設(shè)計速度和運量的要求。吸收了經(jīng)驗教訓(xùn)之后日本對支撐高速鐵路路基的地基提出了強度要求，對不符合強度要求的地基要采取加固和減少工后沉降的措施。其他許多國家也相應(yīng)的提出了各種地基處理措施。目前國內(nèi)外對軟土地基的處理主要有換填墊層法、深層密實法、置換法、排水固結(jié)法、化學(xué)固結(jié)法、加筋土法、砂石樁法、塑料排水板法、袋裝沙井法、真空預(yù)壓法及其他固結(jié)法等。二、畢業(yè)設(shè)計的主要內(nèi)容本畢業(yè)設(shè)計為高速鐵路軟土地基處理技術(shù)研討。依據(jù)客運專線鐵路路基設(shè)計規(guī)范，滿足等級標(biāo)準(zhǔn)要求的路基上鐵路客運專線路堤設(shè)計的主要內(nèi)容包括以下幾個方面：1、軟土地基的概念及特征軟土是在靜水或緩慢流水環(huán)境中以細顆粒為主的近代沉積物,其天然含水量大

8、、孔隙比大、壓縮性高、承載力低、滲透性小,是一種呈軟塑到流塑狀態(tài)的飽和粘性土。軟土一般為含有機質(zhì)的飽和土,含水量較高、孔隙比較大、滲透性較差,壓縮性較高,抗剪強度低。具有明顯的結(jié)構(gòu)性和流變性,具有變形量大、壓縮穩(wěn)定時間長、側(cè)向變形較大等特征。通常我們把抗剪強度低、壓縮性高、透水性差以及在動力荷載作用下容易液化地基稱為軟土地基。由于高速鐵路軌道結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)修建在軟土中,則此結(jié)構(gòu)的地基就稱為高速鐵路軟土地基。2、軟基的破壞形式軟土由于其不良的工程力學(xué)特性，對工程有極大的危害性，綜合分析主要有以下幾種形式：剪切破壞，由于地基抗剪強度不足以承受其上列車所施加的動、靜荷載，造成破壞，表現(xiàn)為使鄰近地基產(chǎn)生隆

9、起；由于軟土地基的高壓縮性，發(fā)生不均勻沉降，使軌道結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)由于應(yīng)力集中出現(xiàn)裂縫，最終使軌道結(jié)構(gòu)遭到破壞，失去其使用功能；由于軟土地基的高空隙比與高含水率，在使用中發(fā)生排水固結(jié)，發(fā)生不均勻沉降，使軌道結(jié)構(gòu)下沉量過高，影響使用功能。在工程應(yīng)用實際中，由于鐵路路基是承受靜、動雙向荷載，其受力的復(fù)雜性，決定其軟土地基發(fā)生均勻沉降的可能性極小。3、一般軟土地基處理方法分類、特點及應(yīng)用范圍目前國內(nèi)外對軟土地基的處理主要有換填墊層法、深層密實法、置換法、排水固結(jié)法、化學(xué)固結(jié)法、加筋土法、砂石樁法、塑料排水板法、袋裝沙井法、真空預(yù)壓法及其他固結(jié)法等。在實際處理軟土地基時，往往不是采用一種形式的處理，多采用多

10、種處理方式相結(jié)合，取其加固效果綜合作用，能夠起到事半功倍的效果。4、總結(jié)與展望。三、預(yù)期達到的目標(biāo)1、充分考慮軟基路基的工程特點，熟悉軟土路基工程處理措施；2、掌握軟土地基的破壞形式；3、了解一般軟土地基處理方法分類、特點及應(yīng)用范圍；4、熟悉路基加固防護方案；5、通過理論聯(lián)系實際，進一步鞏固和加強已學(xué)專業(yè)理論知識，加深理解，做到學(xué)以致用。四、進度計劃第1-4周 開題報告。軟土地基的概念及特征，熟悉軟基的破壞形式。第5-8周針對蘭新高速鐵路軟基處理的技術(shù)方法，熟悉一般軟土地基處理方法分類、特點及應(yīng)用范圍。撰寫設(shè)計說明。第9周 整理、裝訂 指導(dǎo)教師簽字時 間 年 月 日畢業(yè)設(shè)計(論文)答辯記錄設(shè)計

11、(論文)題目高速鐵路軟土地基處理技術(shù)研討學(xué)生姓名*學(xué)號20102020專業(yè)鐵道工程技術(shù)答辯小組成員答辯中提出的問題及學(xué)生回答情況： 記錄人（簽字） 答辯評語答辯成績 答辯小組組長（簽字） 綜合成績答辯委員會主任簽名： 摘 要 高速鐵路路基工程中經(jīng)常會遇到軟土問題，處理的質(zhì)量與選擇的方法將直接影響到軌道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全使用，因此軟土地基的處理技術(shù)對高速鐵路建設(shè)十分重要。本論文首先闡述了一般軟土地基的處理方法，尤其是蘭新高速鐵路軟土地基的特點，對目前常用的軟土地基處理方法以及新技術(shù)進行總結(jié)，然后提出適合蘭新高速鐵路軟土地基處理的方法，并發(fā)展和提出了高速鐵路軟土地基處理的新技術(shù)，對蘭新高速鐵路軟土

12、地基常用的處理方法及其施工工藝進行詳細介紹。軟土;高速鐵路;特征;地基處理;AbstractHigh-speed railway subgrade engineering of soft soil we often encounter problems and handle quality and choice methods will directly affect the stability of track structure, so with safe use of soft soil foundation treatment technology is very important

13、for high-speed railway construction. This paper firstly expounds the general of the soft soil foundation treatment method, especially lanzhou-xinjiang high-speed railway, the soft soil foundation for the common characteristics of soft soil foundation treatment methods and new technology was summariz

14、ed, and then proposed suits the lanzhou-xinjiang high-speed railway processing method of soft soil foundation and development and proposed high-speed railway of soft ground treatment of the new technology, high speed railway lanzhou-xinjiang soft roadbed commonly used treatment and construction tech

15、nology were introduced in detail. Soft soil;High-speed railway;features;Foundation treatment;目 錄1.軟土地基的概念及特征12.軟基的破壞形式13.一般軟土地基處理方法分類、特點及應(yīng)用范圍23.1換填墊層法23.2深層密實法23.3置換法33.4排水固結(jié)法3 3.5化學(xué)加固法33.6加筋土法43.7 砂石樁法43.8塑料排水板法53.9袋裝沙井法63.10真空預(yù)壓法73.11其他加固法94.針對蘭新高速鐵路軟基處理的技術(shù)方法94.1換填法94.2沖擊碾壓法104.3強夯法114.4擠實砂石樁114.5

16、水泥土攪拌法115.總結(jié)與建議12參考文獻14致謝15高速鐵路軟土地基處理技術(shù)研討1軟土地基的概念及特征 軟土是在靜水或緩慢流水環(huán)境中以細顆粒為主的近代沉積物,其天然含水量大、孔隙比大、壓縮性高、承載力低、滲透性小,是一種呈軟塑到流塑狀態(tài)的飽和粘性土。軟土一般為含有機質(zhì)的飽和土,含水量較高、孔隙比較大、滲透性較差,壓縮性較高,抗剪強度低。具有明顯的結(jié)構(gòu)性和流變性,具有變形量大、壓縮穩(wěn)定時間長、側(cè)向變形較大等特征。通常我們把抗剪強度低、壓縮性高、透水性差以及在動力荷載作用下容易液化地基稱為軟土地基。由于高速鐵路軌道結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)修建在軟土中,則此結(jié)構(gòu)的地基就稱為高速鐵路軟土地基。軟土作為特殊土的一種

17、，有其獨特的土力學(xué)性能：軟土的天然含水量高，一般大于30%；孔隙比大，天然孔隙比e > 1；壓縮系數(shù)11 2 0.5 2 = MPa ；透水性低,豎向與水平滲透性不同，一般垂直方向的滲透性系數(shù)要小些；抗剪強度低,因為軟土的內(nèi)摩擦角接近于零，抗剪強度主要決定于內(nèi)聚力；軟土具有觸變性與流變性。鐵路在通過西北一帶及沙漠戈壁地區(qū)時，常常會遇到軟土地基問題，主要有路基沉降不穩(wěn)定及變形過大；路基邊破失穩(wěn)外擠；路基基床病害等。由于軟基變形對鐵路路基運營期間造成了較大的危害，它影響了行車安全，增大了線路的養(yǎng)護維修量。從50 年代開始，鐵路工程技術(shù)人員就針對路基工程遇到的軟土地基處理問題進行了大量的現(xiàn)場軟

18、基試驗和研究。經(jīng)過幾十年的努力，通過提高現(xiàn)場勘察技術(shù)和手段、采用各種新的原位測試技術(shù)和方法、應(yīng)用各種軟基處理新技術(shù)和新方法，使鐵路路基工程遇到的軟土地基處理問題得到了較好的解決。2軟基的破壞形式軟土由于其不良的工程力學(xué)特性，對工程有極大的危害性，綜合分析主要有以下幾種形式：剪切破壞，由于地基抗剪強度不足以承受其上列車所施加的動、靜荷載，造成破壞，表現(xiàn)為使鄰近地基產(chǎn)生隆起；由于軟土地基的高壓縮性，發(fā)生不均勻沉降，使軌道結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)由于應(yīng)力集中出現(xiàn)裂縫，最終使軌道結(jié)構(gòu)遭到破壞，失去其使用功能；由于軟土地基的高空隙比與高含水率，在使用中發(fā)生排水固結(jié)，發(fā)生不均勻沉降，使軌道結(jié)構(gòu)下沉量過高，影響使用功能。

19、在工程應(yīng)用實際中，由于鐵路路基是承受靜、動雙向荷載，其受力的復(fù)雜性，決定其軟土地基發(fā)生均勻沉降的可能性極小。3.一般軟土地基處理方法分類、特點及應(yīng)用范圍經(jīng)過長期工程實踐已形成了多種形式的軟土地基處理方法，如下：3.1 換填墊層法此法處理的經(jīng)濟實用高度為23m ，如果軟弱土層厚度過大，則采用換填法會增加棄方與取土方量而增大工程成本。通過換填具有較高抗剪強度的地基土，從而達到增強地基承載力的目的，滿足軌道結(jié)構(gòu)對地基的要求。主要加固方法有換填、拋石擠淤、墊層、強夯擠淤幾種。墊層法根據(jù)材料的不同可分為砂(礫石)墊層、碎石墊層、粉煤灰墊層、干渣墊層、土(灰土、二灰)墊層。代表方法有砂墊層法及換填法。3.

20、2 深層密實法適用于軟土厚度>3m 的中厚軟土的加固，分布面積廣的軟基加固處理，其加固深度可達到30m 。通過振動、擠壓使地基中土體密實、固結(jié)，并利用加入的具有高抗剪強度的樁體材料置換部分軟弱土體中的三相(氣相、液相與固相)部分，形成復(fù)合地基，達到提高抗剪強度的目的。主要加固方法:強夯法、土(或灰土、粉煤灰加石灰)樁法、砂樁法、爆破法、碎石樁法(振沖置換法)、石灰樁法、水泥粉煤灰碎石樁(CFG 樁法)、粉噴樁法、旋噴樁法。代表方法有碎石樁法、強夯法、水泥粉煤灰碎石樁法、粉噴樁法。3.3 置換法由于深層密實法中的幾種方法都有加入高抗剪強度的材料，置換軟土中部分成分的加固機理，與原有的土體共

21、同組成復(fù)合地基，達到加固地基的目的，因此深層密實法有時也稱為置換法。3.4 排水固結(jié)法適用于處理各類淤泥、淤泥質(zhì)粘土及沖填等飽和粘性土地基。軟土地基在附加荷載的作用下，逐漸排出孔隙水，使孔隙比減小，產(chǎn)生固結(jié)變形。在這個過程中，隨著土體超靜孔隙水壓力的逐漸擴散，土的有效應(yīng)力增加，并使沉降提前完成或提高沉降速度。主要加固方法:堆載預(yù)壓法、砂井法、袋裝砂井、真空預(yù)壓法、電滲排水法、降低地下水位法、塑料排水板法等。3.5 化學(xué)加固法即在軟土地基中加入水泥或其它化學(xué)材料進行軟土地基處理，適用于處理砂土、粉土、淤泥質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土、粘土和一般人工填土，也可以在處理裂隙巖體及已有構(gòu)筑物地基加強中。水泥或其它

22、化學(xué)材料注入土體后，與土體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，吸收和擠出土中部分水與空氣，形成具有較高承載力的復(fù)合地基。主要加固方法:粉噴樁、旋噴樁、注漿、水泥土攪拌法。3.6 加筋土法通過在路基中埋入高強度、大韌性的土工聚合物、拉筋、受力桿件或柴(木)梢排等方法加強路基的自身強度，增加抵抗地基變形沉降的能力。適用于軟弱巖體、土體中的路堤與路塹。主要加固方法:加筋土路基、土工聚合物、土釘墻、土層錨桿、土釘、樹根樁法、柴(木)梢排法。3.7 砂石樁法碎石樁和砂樁總稱為砂石樁，又稱顆粒土樁，是指用振動、沖擊或水沖等方式在軟弱地基中成孔后，再將碎石或砂擠壓入已成的孔中，形成大直徑的砂石所構(gòu)成的樁體。砂石樁的加固機理:在松

23、散砂土與粘性土中有所不同的，在松散砂土中主要是發(fā)揮砂石對軟土的擠密作用、排水減壓作用、和砂基預(yù)振效應(yīng)，而在粘性土中主要是對軟土(特別是飽合軟粘土)的置換作用。方法的特點是:加固期短，可以采用快速連續(xù)加載方法施工路堤，設(shè)備簡單，工作面可以加大，對縮短工期十分有利。施工步驟主要分兩大部分：成孔加填料密實成樁。砂石樁法在19 世紀(jì)30 年代起源于歐洲，20 世紀(jì)50 年代引入我國后，在工業(yè)、交通、水利水電設(shè)施中得到廣泛的應(yīng)用，目前已形成了多種施工方法，主要有以下幾種：振沖擠密法、沉管法、干振法、鉆孔錘擊法、振動氣沖法、強夯置換法、水泥碎石樁法、裙圍碎石樁法、袋裝碎石樁法等。在實際施工中，可以根據(jù)地質(zhì)

24、條件及機具設(shè)備情況選用合適的施工方法。成樁材料要求：選用未風(fēng)化的干凈碎石、礫石、礦渣、碎磚及滲水性好的中粗砂等，含泥量應(yīng)5%10%，碎石粒徑最大應(yīng)50m ，以免樁孔或振沖器磨耗過大。施工機具：根據(jù)選用施工方法的不同，合理選用以下幾種：振動打樁機，柴油打樁機、電動落錘、振動沉樁機、沖擊成孔機、振沖器、起重設(shè)施、空氣壓縮機以及樁管、打樁架等。施工中常發(fā)生的質(zhì)量問題及注意事項：A.樁的施工次序一般是由里向外或一邊推向另一邊，有利于擠出部分軟土。對抗剪強度低的粘性土地基，為減少制樁時對原土的擾動，宜用間隔跳打的方式施工。B.在成孔過程中應(yīng)首先嚴(yán)格控制水壓、電流和振沖器在固定深度位置的振留時間，以防縮孔

25、、塌孔。C.填料要分批加入，次數(shù)頻繁，每次少進料，保證試樁標(biāo)定的裝料量。每一深度的樁體在未達到規(guī)定的密實電流時要繼續(xù)加料振實，以防斷樁、縮徑。質(zhì)量控制:單可采用挖開的方法檢查，并在施工中做好記錄控制。施工質(zhì)量的檢驗可以對碎(砂)石樁進行單樁荷載試驗，也可采用動力觸探試驗，也可用標(biāo)準(zhǔn)貫入法、靜力觸探法檢查處理前后的對比結(jié)果及樁間土的擠密效果。整體加固效果的檢驗可以進行單樁復(fù)合地基和群樁復(fù)合地基的大型試驗。3.8 塑料排水板3.8.1加固原理:塑料排水板是一種復(fù)合土工材料，由芯板和濾膜組成，其加固軟土地基的機理是在軟土地層中按一定的間距和布置形式打設(shè)塑料排水板，在軟土中形成豎向排水通道，加速排水，

26、特點是單孔水?dāng)嗝娲螅潘畷惩?、質(zhì)量輕、強度高，耐久性好。3.8.2適用范圍:當(dāng)軟土層較厚，路堤較高時，常用塑料排水板法加速固結(jié)沉降。3.8.3施工方法:插設(shè)塑料排水板塑料排水板樁頭處理(鋪設(shè)砂墊層)路基填筑。3.8.4施工用主要機械設(shè)備:插板機主要由工作裝置、驅(qū)動裝置和行走裝置組成。工作裝置由導(dǎo)向架和導(dǎo)管組成，導(dǎo)向架由角鋼分段焊接，每段長6m ，段與段之間用螺栓連接。導(dǎo)管采用熱軋無縫鋼管制成。為適應(yīng)在軟土中行走多采用履帶式，也有輪胎式。3.8.5施工注意事項:為方便機械設(shè)備移動及排水板樁頭直立，可先將地表清流水面后鋪設(shè)砂墊層；為保證排水通道暢通，每根樁均采用一整條的排水板，不允許有接頭，并應(yīng)保

27、持排水板不扭曲，透水膜不被撕破和污染；牽動排水板下沉的錨銷與排水板連接可靠，并且錨銷與導(dǎo)管下端口密封要嚴(yán)，以免泥砂進入排水板內(nèi)阻塞排水通道；拔導(dǎo)管時應(yīng)輕輕進行，以免帶出排水板；打設(shè)完成后，人工扶正排水板外露的頭部，并用砂土緊打管口洞口，輕拍砂土至緊密，保證樁頭是直立的。3.8.6插設(shè)塑料排水板質(zhì)量控制:在打設(shè)過程中，嚴(yán)格控制打樁機就位時導(dǎo)向架的垂直度，以保證樁身的垂直度，一般要求其斜度不超過深度的1.5%；因為在軟土中，排水速度與距離的平方成正比，因此打設(shè)塑料排水板應(yīng)嚴(yán)格控制平面位置，偏差位5cm ；塑料排水板在插設(shè)過程中，若被導(dǎo)管帶出，應(yīng)在距廢棄排水板附近補打。3.9 袋裝砂井法3.9.1原

28、理:袋裝砂井是把砂裝入長條形、透水性好的紡織袋內(nèi)，然后用專門的機具設(shè)備打入軟土地基內(nèi)代替普通大直徑砂井。袋裝砂井既有大直徑砂井的作用，又可以保證砂井的連續(xù)性，避免縮徑現(xiàn)象。由于袋裝砂井的直徑小，材料消耗小，造價低，施工速度快，設(shè)備輕型，更適應(yīng)在軟弱的地基上施工。袋裝砂井適用于軟土層厚度>5m ，且路堤高度的自重靜壓超過天然地基承載力很多時，常采用袋裝砂井法。3.9.2材料要求:采用聚丙烯或其他抗拉強度能保證承受砂袋自重的紡織料，裝砂后砂袋的滲透系數(shù)不小于砂的滲透系數(shù)。砂采用滲水率較高的中、粗砂，粒徑>0.5mm的砂的含量宜占總量的50%以上，含泥量3%，滲透系數(shù)5×103

29、 cm/ s。采用風(fēng)干砂，以免袋內(nèi)砂干燥后體積減小，造成袋裝砂樁縮短與排水墊層不搭接等質(zhì)量事故。3.9.3砂井的布置:袋裝砂井可呈矩形，梅花形布置，井徑采用712cm 的直徑，井距12m ，砂墊層厚4050cm 。3.9.4工藝流程:整平原地面攤鋪下層砂墊層機具定位打入套管沉入砂袋拔出套管機具移位埋砂袋頭攤鋪上層砂墊層。3.9.5施工注意事項:砂井定位要準(zhǔn)確，垂直度要正確，沉樁時用兩臺經(jīng)緯儀“十”字交叉控制砂井位置，用錘球控制垂直度；砂袋灌入砂后，露天堆放要有遮蓋，不能長時間暴曬，施工中避免砂袋掛破漏砂；砂袋入井時，用樁架吊起垂直下井，防止砂袋發(fā)生扭結(jié)、縮徑、斷裂和砂袋磨損；拔鋼套管時，更要垂

30、直起吊，在出現(xiàn)砂袋帶出或損壞砂袋現(xiàn)象時，要在原孔邊緣重新打孔施工。連續(xù)兩次將砂袋帶出時，要停止施工，查明原因后再施工；砂袋露出井長度要保證伸入砂墊層至少30cm 以上，要保證直立。3.10 真空預(yù)壓法3.10.1原理:在軟土地基上先施作豎向排水系統(tǒng)(砂井或塑料排水板)，然后在加固的區(qū)域內(nèi)覆蓋不透氣膜，利用真空源不停地對加固的土體進行抽氣，使其內(nèi)部形成一個近似真空的環(huán)境，土體中的孔隙水在負壓作用下，沿著排水通道加速被吸出，從而達到加固的作用。3.10.2真空預(yù)壓法也屬于排水固結(jié)類的加固范圍，其排水固結(jié)作用與加載預(yù)壓作用是可以相疊加的，可以加速排水，在工期緊時可以使用該法加快軟土固結(jié)的速度。適用于

31、軟土厚度大、工期緊的軟土地基。其設(shè)備與材料損耗小，可以重復(fù)使用。3.10.3使用的設(shè)備材料:真空源一般采用射流箱與離心泵組成，在加固施工中，一套真空裝置應(yīng)能擔(dān)負10001200m2加固面積，覆膜采用聚乙烯或聚氯乙烯薄膜。3.10.4施工注意事項:施工時應(yīng)對加固區(qū)進行分塊，目前國內(nèi)單塊加固面積可達30000m2，一般分塊面積可根據(jù)工程地基的實際情況進行考慮，以不超過真空設(shè)備的能力為準(zhǔn)；排水系統(tǒng)設(shè)置要密封，以防空氣進入真空區(qū)內(nèi)降低加固效果；真空覆膜處理時接縫采用熱合焊接，可平搭接，也可以立縫搭接，熱合時根據(jù)塑料膜的材質(zhì)、厚度確定熱合溫度、刀的壓力和時間，使熱合縫牢而不熔；由于覆膜的密封性是真空預(yù)壓

32、加固措施成敗的關(guān)鍵，在鋪設(shè)時一定要小心謹(jǐn)慎，避免劃傷、刺破，膜下真空度值一般要求80 KPa ；經(jīng)常檢查加固的壓力，當(dāng)氣壓值超過要求值時，應(yīng)及時檢查原因，采取補救措施。3.10.5質(zhì)量控制:本加固法成敗的關(guān)鍵為真空度保持，因此要嚴(yán)格控制覆膜的密封質(zhì)量及邊緣的密封土施工，保證不透氣。經(jīng)常檢查真空度，當(dāng)氣壓超過規(guī)定值時及時進行處理。3.11 其它加固方法除了上述軟土路基處理方法外，比較常用的還有樁基、沉井、側(cè)向約束法、反壓護道法。樁基與沉井常用于在軟土地基中建設(shè)重要構(gòu)筑物(橋梁、大型涵洞等)的基礎(chǔ)中，根據(jù)軟弱土層的厚度其下承層土質(zhì)情況，樁基設(shè)計可分為柱樁與摩擦樁兩種。常用的樁基有鉆孔樁、挖孔樁、管

33、樁、木樁。側(cè)向約束與反壓護道的加固機理均是限制軟弱土體向旁擠出，以增加路堤的抗剪能力。側(cè)向約束法適合軟土層厚度較小，軟土體面積較大的軟土地基的加固。反壓護道法適合軟土體分布面狹窄而軟土體厚度較大的軟土地基的處理。4.針對蘭新高速鐵路軟基處理的技術(shù)方法蘭新高速鐵路的地基處理是利用換填、壓實、擠密、膠結(jié)等方法對地基進行加固從而加強地基的工程性質(zhì)。主要表現(xiàn)為提高地基的抗剪強度,降低地基的壓縮性,改善地基的壓縮性以及改善地基的動力特性。下面說一些蘭新高速鐵路常用的軟土地基處理的方法。 4.1 換填法 在蘭新高速鐵路地基處理施工過程中，當(dāng)軟弱土地基的承載力或形變量無法滿足設(shè)計要求（如蘭新高速鐵路線路里程

34、DK647+250DK649+500段）,將基礎(chǔ)地面下處理范圍內(nèi)的軟弱土層部分或全部挖除,然后分層換填強度較大的砂或其它性能穩(wěn)定、無侵蝕性的材料,并壓實至要求的密度為止,這地基處理方法稱為換填法。其還適用低洼地域筑高和堆填筑高等。換填法的加固機理主要是利用人工、機械或其他方法將軟弱土層清除,以強度較高的砂、碎石、石渣、礦渣以及其他性能穩(wěn)定和無侵蝕性的材料分層置換,并夯實(或振實)至要求的密實度。當(dāng)軟土厚度 3m時,可全部挖除換填,而當(dāng)厚度>3m時通常只采取部分挖除換填。換填土并將土壓實后,增加了土的抗剪強度和抗沖刷性能,減少其滲透性和壓縮性,并減弱了它的液化勢。 4.2 沖擊碾壓法 沖擊

35、碾壓是巖石工程壓實技術(shù)的最新發(fā)展，沖擊壓路機是由牽引車帶動非圓形輪滾動，多邊形滾輪的大小半徑產(chǎn)生位能落差與行駛的動能相結(jié)合沿地面對土石料進行靜壓、搓揉、沖擊的連續(xù)沖擊碾壓作業(yè)。與一般壓路機相比，沖擊碾壓的效率可提高34倍。沖擊碾壓一般適用于處理碎石土、沙土、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土、素填土和雜填土的地基處理（如蘭新線路DK651+000DK653+800段濕陷性黃土即采用此技術(shù)進行地基處理）。沖擊碾壓的設(shè)備為沖擊壓路機，是由35瓣的凸輪構(gòu)成的輪式壓路機，由配套的重型工業(yè)拖車牽引。蘭新鐵路沖擊碾壓的沖擊壓實工藝參數(shù)一般為沖擊式壓路機工作質(zhì)量15600kg，沖擊輪質(zhì)量2×568

36、0kg；沖擊輪形式為三邊凸輪、最大瞬間沖擊力大于250t、最佳工作速度為1015km/h、沖擊能量為25kJ、壓實寬度為2×900mm、牽引車功率不小于225kw、沖擊頻率60110次/min、最大爬坡坡度為25°。 4.3 強夯法 強夯法國際上稱之為動力固結(jié)法,它是20世紀(jì)60年代末、70年代初首先在法國發(fā)展起來的。強夯法的加固機理主要是利用強夯機,將大噸位的夯錘起吊到1040m的高度,讓自由落下,對地基土施加強大的沖擊能,在地基土中形成沖擊波和動應(yīng)力,使得孔隙水壓力增大,同時土顆粒發(fā)生錯位,土體骨架解體,最終使得土顆粒趨于更密實的狀態(tài)。強夯法主要適用于加固砂土和碎石土、

37、低飽和度粉土與粘性土、素填土和雜填土等地基。強夯法具有加固效果顯著,設(shè)備簡單,施工方便、節(jié)省勞力、節(jié)約材以及利于環(huán)境等特點。 4.4 擠實砂石樁 擠實砂石樁是以沖擊、水沖或振動的方法強力將砂石等材料擠壓入已成孔的軟土地基中,形成較大直徑的的砂石構(gòu)成的密實柱體。擠實砂石樁是利用砂石與其樁間的土體構(gòu)成復(fù)合地基,增大地基承載能力,防止砂土振動液化,這種樁同時也可增強軟弱黏性土的整體穩(wěn)定性，如蘭新高速鐵路DK681+120DK682+340段地基處理。擠密砂石樁適用于下理松散砂土、粉土、黏土以及 填土等地基。同強夯法一樣它具有施工簡單、加固效果好、節(jié)省材料、工程造價低和無污染等特點,因些廣泛得應(yīng)用于鐵

38、路路堤、碼頭、倉庫和住宅等工業(yè)和民用建筑物的地基處理工程。 4.5 水泥土攪拌法（CFG樁） 水泥土攪拌法是利用水泥(或石灰)等材料作為固化劑,通過攪拌機械廠,就地將軟土和固化劑(漿液或分體)強制攪拌,使得軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)性和一定強度的水泥加固土,從而提高地基土的強度,并且增大其變形模量。水泥攪拌法加固由兩部分組成,一部分水泥水解和水化生成各種水化物,繼續(xù)強化形成水泥石骨架,另一部分水化物與周圍的黏性顆粒土發(fā)生離子交換形成較大的團粒結(jié)構(gòu),隨后發(fā)生硬凝反應(yīng)和碳酸化反應(yīng),使得水泥土的強度增大。利用水泥攪拌法時,攪拌的越充分,土塊粉碎越細,則水泥在土中的分布越均勻,水泥土的結(jié)構(gòu)離散性越小,

39、從而水泥土的強度越高。蘭新高速鐵路DK654+180DK654+340段地基即使用了此種處理方法，此種軟基處理方法代價較高，故不適宜大面積使用。5. 總結(jié)與建議隨著國民技術(shù)的不斷增強，地基處理技術(shù)發(fā)展也十分迅速，老方法得到改進，新方法不斷涌現(xiàn)，在軟土地基處理方面，公路與鐵路建設(shè)中都有很多成功的實例，也不乏失敗的教訓(xùn)。針對這些工程中應(yīng)用的經(jīng)驗與教訓(xùn)，我個人認(rèn)為，在軟土地基處理中應(yīng)當(dāng)遵循以下幾條原則組織設(shè)計與施工，才能更好地達到預(yù)期的效果：5.1認(rèn)真進行地質(zhì)調(diào)查，根據(jù)地質(zhì)情況進行合適的設(shè)計與變更設(shè)計，達到預(yù)期的加固效果，避免返工處理的現(xiàn)象。5.2在工程施工時，要充分了解各種形式的軟土地基加固機理，

40、以便針對加固機理進行有重點的質(zhì)量控制，該放寬的技術(shù)指標(biāo)可適當(dāng)調(diào)整，以降低成本。例如砂樁與砂井的加固機理就不同，砂樁對軟土的加固作用主要是擠密作用(特別是在粘性土中)，因此砂樁的數(shù)量與直徑應(yīng)有充分的保證，對其平面分布的均勻性可以適當(dāng)放寬標(biāo)準(zhǔn)，砂井的加固機理偏重于排水固結(jié)，因此在早期砂井加固基礎(chǔ)上，又改進形成了袋裝砂井的技術(shù)，以保證砂井的均勻程度與連續(xù)性。同屬深層密實法加固的粉噴樁與旋噴樁，粉噴樁更傾向于噴粉與軟弱土形成復(fù)合地基，而旋噴樁則偏重于噴體的樁作用，因此在旋噴樁設(shè)計時就充分驗證其作為樁基礎(chǔ)的力學(xué)效果。5.3加強基礎(chǔ)學(xué)科的研究，給軟土地基處理技術(shù)更有力的支持。目前國際上軟土加固技術(shù)已得到較大的發(fā)展，但其理論基礎(chǔ)還存在著不準(zhǔn)確性與不確定性。例如，強夯法在多處工程施工中的應(yīng)用并且實測效果證明其