基于軟土地基處理的設(shè)計(jì)研究

1、 網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院本 科 生 畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計(jì)） 題 目：基于軟土地基處理的設(shè)計(jì)研究學(xué)習(xí)中心： 層 次： 專(zhuān) 業(yè)： 年 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 學(xué) 生： 指導(dǎo)教師： 完成日期： 摘 要軟土地基處理的目的是利用夯實(shí)、置換、排水固結(jié)、加筋等方法對(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)性和特殊地基的特征，使之滿足上部擬建工程的要求。選擇合理的軟基處理方案及方法快速實(shí)施，從而取得預(yù)期的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，具有重大的實(shí)際意義。本文首先分析了軟土地基的工程性質(zhì)，其次探討了選擇軟土地基處理方法時(shí)應(yīng)考慮的因素，并進(jìn)一步詳細(xì)研究了軟土地基處理工程的過(guò)程設(shè)計(jì)，涉及到分區(qū)及施工順序的設(shè)計(jì)、場(chǎng)區(qū)道路軟土地基處理的具

2、體設(shè)計(jì)以及軟基工程的監(jiān)測(cè)。關(guān)鍵詞：地基處理；軟土；技術(shù)研究；工程監(jiān)測(cè)目 錄一、引言1二、軟土地基的工程性質(zhì)2(一)、軟土及軟土地基的界定2(二)、軟土對(duì)地基的影響2(三)、軟土地基常用的處理方法3三、選擇軟土地基處理方法時(shí)應(yīng)考慮的因素7(一)、地基狀況7(二)、地面性質(zhì)7(三)、施工條件及周?chē)h(huán)境7四、軟土地基處理工程的過(guò)程設(shè)計(jì)9(一)、工程概況9(二)、設(shè)計(jì)原則與思路9(三)、分區(qū)及施工順序的設(shè)計(jì)9(四)、場(chǎng)區(qū)道路軟土地基處理的具體設(shè)計(jì)10(五)、軟基工程的監(jiān)測(cè)12五、總結(jié)13參考文獻(xiàn)14一、引言軟土是自然歷史的產(chǎn)物，是隨著古地理、氣候、沉積環(huán)境的變化而形成的。一般是指在濱海、湖泊、谷地、河

3、灘沉積的天然含水量高、孔隙比大、壓縮性高、抗剪強(qiáng)度和承載力低的軟塑到流塑狀態(tài)細(xì)粒土，如淤泥和淤泥質(zhì)土，以及其他高壓縮性飽和粘性土、粉土。淤泥和淤泥質(zhì)土是指在靜水或緩慢的流水環(huán)境中沉積經(jīng)生物化學(xué)作用形成的粘性土，含有機(jī)質(zhì)，天然含水量大于液限1。我國(guó)地域遼闊各地軟土形成環(huán)境、年代等條件千差萬(wàn)別，其分布、厚度、性質(zhì)各不相同，水方向有差異性、垂直方向也具不均勻性，所表現(xiàn)出的抗剪強(qiáng)度、壓縮性、透水性等特性也不一樣。各種軟土地基處理技術(shù)不斷地運(yùn)用在土木工程的各個(gè)方面，帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。我國(guó)地基處理水平不斷得到提高，總體上正在接近世界先進(jìn)水平。近幾十年來(lái)，我國(guó)在引進(jìn)了國(guó)外比較先進(jìn)的軟土地基處理

4、方法的同時(shí)，逐步發(fā)展了符合我國(guó)國(guó)內(nèi)具體工程地質(zhì)條件的軟土地基處理方法。從國(guó)外引進(jìn)和發(fā)展了高壓噴射注漿法、振沖法、強(qiáng)夯法、深層攪拌法、土工合成材料、強(qiáng)夯置換法、EPS超輕質(zhì)填料法等許多地基處理技術(shù)。許多已經(jīng)在我國(guó)得到應(yīng)用的地基處理技術(shù)，如排水固結(jié)法、土樁和灰土樁法、砂樁法等也得到不斷發(fā)展提高；在工程實(shí)踐中還發(fā)展了許多新的地基處理技術(shù)，如真空預(yù)壓法、錨桿靜壓樁法、孔內(nèi)夯擴(kuò)碎石樁法、低強(qiáng)度樁復(fù)合地基法、剛性樁復(fù)合地基法等2。此外，國(guó)內(nèi)外對(duì)軟土沒(méi)有統(tǒng)一的分類(lèi)判別標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)內(nèi)各部門(mén)之間的標(biāo)準(zhǔn)也不盡相同。為了有個(gè)統(tǒng)一簡(jiǎn)便的判別標(biāo)準(zhǔn)，交通部最近頒布軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范，在總結(jié)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，軟土的劃分

5、標(biāo)準(zhǔn)采用天然含水量>=5%(或液限)、天然孔隙比>=1.0、十字板剪切強(qiáng)度<35 kpa等3項(xiàng)指標(biāo)。凡符合以上3項(xiàng)指標(biāo)的粘性土均為軟土。通常情況下，軟土地基指地基承載力達(dá)不到上面建筑物(構(gòu)筑物)的要求，或雖在建筑物(構(gòu)筑物)施工時(shí)能達(dá)到要求，但在后期使用過(guò)程中由于地基本身的原因或其他原因使地基失穩(wěn)，造成建筑物(構(gòu)筑物)沉降過(guò)大或不均勻沉降，以致徹底破壞建筑物的不良地基。對(duì)于達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的軟土地基需對(duì)其進(jìn)行加固處理。軟土地基加固處理的目的是利用夯實(shí)、置換、排水固結(jié)、加筋等方法對(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)性和特殊地基的特征，使之滿足上部擬建工程的要求。本

6、文以軟土地基作為研究對(duì)象，對(duì)軟土的性質(zhì)及處理技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)的分析研究，具有一定的理論和現(xiàn)實(shí)意義。二、軟土地基的工程性質(zhì)(一)、軟土及軟土地基的界定軟土一般是指在靜力或緩慢流水環(huán)境中以細(xì)顆粒為主的近代沉積物，其直徑小于0.1 mm的顆粒一般占土樣重量的50%以上。這類(lèi)土的物理特性大部分是飽和的，含有機(jī)質(zhì)，天然含水量大于液限，孔隙比大于1。當(dāng)天然孔隙比大于1.5時(shí)，稱(chēng)為淤泥，天然孔隙比大于1而小于1.5時(shí)，則稱(chēng)為淤泥質(zhì)土。工程上將淤泥、淤泥質(zhì)土、泥炭、泥炭質(zhì)土、沖填土、雜填土和飽和含水黏性土統(tǒng)稱(chēng)為軟土。軟土地層還包括軟土與砂土、碎石土、角礫土及塊土等形成的互層3。因此，軟土地層還可包括除巖石以處的所

7、有含有軟弱土層的地層。軟土是在靜水或緩慢水流、缺氧、多有機(jī)質(zhì)的條件下生成的，往往與泥炭和粉砂交錯(cuò)沉積。絕大部分生成于全新世的中晚期，也有軟土層埋藏在密實(shí)的硬土層之下，生成期較早。但總的說(shuō)來(lái)，在各種土中，軟土應(yīng)該說(shuō)是比較年輕的沉積物，甚至還存在正在繼續(xù)沉積的欠固結(jié)軟土。軟土地基指以軟土為主，與粉砂、泥炭等一些其它土層相間組成的地基，當(dāng)然也存在厚度幾十米、上百米而土質(zhì)較均勻的軟土地基4。軟土地基主要指自然界力生成的地基，有時(shí)也包括棄土、吹填土及濱海圍涂造地或山間填土地區(qū)的地基。(二)、軟土對(duì)地基的影響軟土地基在我國(guó)公布很廣（軟土類(lèi)型及分布表如圖2-1），大都成型于天然，如第四紀(jì)沉積物等。在我國(guó)南方

8、地區(qū)，江河湖泊、稻田、沼澤等處，往往成為工程的軟地基。表2-1 我國(guó)軟土分布表類(lèi)型分布情況濱海沉積主要分布在東海、黃海、渤海等沿海地區(qū)湖泊沉積洞庭湖、太湖、鄱陽(yáng)湖、洪澤湖周邊河灘沉積長(zhǎng)江中下游、奧江下游河口、淮河平原、松遼平原谷地沉積西南、南方山區(qū)或丘陵區(qū)長(zhǎng)期受水浸蝕浸泡北方地區(qū)根據(jù)上述軟土的特點(diǎn)，以軟土作為建筑物的地基是十分不利的，它可造成構(gòu)造物不同程度的破壞，嚴(yán)重者不但影響使用，甚至造成建筑物的徹底報(bào)廢5。由于軟土的強(qiáng)度很低，承載力不足，不能承受較大的建筑物荷載，否則就可能出現(xiàn)地基的局部破壞乃至整體滑動(dòng)，開(kāi)挖較深的基坑時(shí)，就可能出現(xiàn)基坑的隆起和坑壁的失穩(wěn)現(xiàn)象。由于軟土的壓縮性較高，建筑物增

9、加的沉降和不均勻沉降是比較大的，對(duì)于一般四層至七層的砌體承重結(jié)構(gòu)房屋，最終沉降約為0.2-0.5m。著名的意大利比薩斜塔，建筑已數(shù)百年，塔身完好無(wú)損，但嚴(yán)重傾斜，其原因即是地基不均勻沉降所致，且至今無(wú)好的解決方法。地基是一條帶狀的、承受動(dòng)靜兩種荷載的對(duì)象，由于它分布較廣、使用要求較高，因而對(duì)有較高的要求。同時(shí)地基不可避免地要經(jīng)過(guò)大量的軟土地質(zhì)地區(qū)，對(duì)軟基處理不當(dāng)，將會(huì)使路基沉降過(guò)大，導(dǎo)致路堤失穩(wěn)；橋臺(tái)與路基的沉降不同而產(chǎn)生橋頭錯(cuò)臺(tái)；地基的中心沉降過(guò)大引起涵管彎曲和路基路面橫坡變小等問(wèn)題，嚴(yán)重者甚至徹底破壞。因此，從高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量的使用要求出發(fā)，合理、可行地處理好軟土地基，已成為地基建設(shè)必不可少

10、的一個(gè)環(huán)節(jié)。(三)、軟土地基常用的處理方法軟土由于具有含水量高、壓縮性大、透水性差、強(qiáng)度低和變形穩(wěn)定所需時(shí)間長(zhǎng)等工程特性，一般不能直接作為天然地基使用，需經(jīng)過(guò)加固處理以減小道路路基在荷載作用下引起的沉降或不均勻沉降。路基沉降是導(dǎo)致路基變形、破壞的主要原因，因此對(duì)軟土地基處理恰當(dāng)與否，不僅影響工程的投資，而且將直接影響道路的使用性能和工程質(zhì)量。對(duì)軟土地基的處理對(duì)策很多，但不管采用何種方法，處理后的地基必須滿足強(qiáng)度、變形、動(dòng)力穩(wěn)定性和透水性要求，從而達(dá)到減小道路路基在荷載作用下引起的沉降或不均勻沉降的目的6。軟土路基處理方法較多，分類(lèi)也各有不同，常用的處理方法主要如下描述：1. 砂墊層法砂墊層法是

11、在軟土地基頂面鋪設(shè)厚度為0.6-1.0m的砂墊層（具體厚度視路堤高度、軟土層厚度及壓縮性而定，太厚施工困難，太薄效果差）作為軟土層固結(jié)所需要的上部排水層，以加速沉降的發(fā)展，縮短固結(jié)過(guò)程的方法。砂墊層可作為路堤內(nèi)的地下排水層，以降低堤內(nèi)水位，改善施工時(shí)重型機(jī)械的作業(yè)條件。砂墊層法具有施工簡(jiǎn)單，不需要特殊機(jī)具設(shè)備等特點(diǎn)。主要適用于以下情況：路堤高度小于2倍極限高度；軟土表面無(wú)透水性低的硬殼；軟土層不很厚、或具有雙面排水條件的情況；當(dāng)?shù)赜猩?，且運(yùn)距不太遠(yuǎn)，施工期限不甚緊迫的工程。采用砂墊層，砂宜采用中砂及粗砂，要求級(jí)配良好。顆粒的不均勻系數(shù)不大于5，且含量不宜超過(guò)3%-5%。砂墊層一般用自卸汽車(chē)及推

12、土機(jī)配合攤鋪，攤鋪應(yīng)均勻，注意不要有很大的集中載荷作用。當(dāng)路堤為粉土類(lèi)土，透水性不好時(shí)，路堤坡腳附近砂墊層被路堤覆蓋，可能會(huì)阻礙側(cè)向排水，必須注意做好砂墊層端部的處理。在路堤的填筑過(guò)程中，填筑的速度要合理安排，使加載的速率與地基承載力增加的速率相適應(yīng)，以保證地基在路堤填筑過(guò)程中不發(fā)生破壞。通?？衫寐裨O(shè)在路堤中線的地面沉降板以及布置在路堤坡腳的位移邊樁進(jìn)行施工觀測(cè)，隨時(shí)掌握地基在路堤填筑過(guò)程中的變形情況和發(fā)展趨勢(shì)，借以判斷地基是否穩(wěn)定，控制填土的速度。2強(qiáng)夯法強(qiáng)夯法處理軟土地基是利用重錘自山落下產(chǎn)生的沖擊波使地基密實(shí)，這種沖擊引起的振動(dòng)在土中是以波的形式向地下傳播的。對(duì)于飽和無(wú)粘性土，夯擊過(guò)程

13、中，土體可能會(huì)產(chǎn)生液化，其致密過(guò)程與爆破和振動(dòng)壓密過(guò)程相似；對(duì)于飽和細(xì)粒粘土的效果尚不明確，成功和失敗的例子均有報(bào)道，對(duì)于這類(lèi)飽和的細(xì)顆粒土，要求破壞土的結(jié)構(gòu)、產(chǎn)生超孔隙水壓力、山裂隙形成排水通道。如果將地基視為彈性板空間體，則夯錘自由下落過(guò)程也就是勢(shì)能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能的過(guò)程，即隨著夯錘下落勢(shì)能越來(lái)越小，動(dòng)能越來(lái)越大，在落到地面以前的瞬間，勢(shì)能的極大部分都轉(zhuǎn)換為動(dòng)能，夯錘夯擊地面時(shí)，這部分動(dòng)能除一部分以聲波形式向四周傳播，一部分由于夯錘和土體摩擦而變成熱能外，其余的大部分沖擊能則使土體產(chǎn)生自由振動(dòng)，并以壓縮波(也稱(chēng)為縱波)、剪切波(也稱(chēng)為橫波)和瑞利波(也稱(chēng)為表面波)的波體系聯(lián)合在地基內(nèi)傳播，在地基

14、中產(chǎn)生一個(gè)波場(chǎng)。此外，壓縮波大部分通過(guò)液相運(yùn)動(dòng)，使孔隙水壓力增大，同時(shí)使土顆粒錯(cuò)位，土體骨架解體。而隨后到的剪切波使土顆粒處于更密實(shí)的狀態(tài)。占總能量67%的瑞利波，其豎向分量起到松動(dòng)土的作用，但其水平分量可使土得到密實(shí)。3換填法換填法就是將基礎(chǔ)地面以下不太深的一定范圍內(nèi)的軟弱土層挖去，然后以質(zhì)地堅(jiān)硬、強(qiáng)度較高、性能穩(wěn)定、具有抗侵蝕性的砂、碎石、卵石、素土、灰土、煤渣、礦渣等材料分層充填，并同時(shí)以人工或機(jī)械方法分層壓、夯、振動(dòng)，使之達(dá)到要求的密實(shí)度，成為良好的人工地基。當(dāng)?shù)鼗浫跬翆虞^薄，而且上部荷載不大時(shí)，也可直接以人工或機(jī)械方法(填料或石填料)進(jìn)行表層壓、夯、振動(dòng)等密實(shí)處理，同樣可取得換填加

15、固地基的效果。換填法適用于淺層地基處理，包括淤泥、淤泥質(zhì)土、松散素填土、雜填土、已完成自重固結(jié)的回填土等地基處理以及暗塘、暗洪、暗溝等淺層處理和低洼區(qū)域的填筑。換填法還適用于一些地域性特殊土的處理：用于膨脹土地基可消除地基上的脹縮作用，用于濕陷性黃土地基可消除黃土的濕陷性，用于山區(qū)地基可用于處理巖面傾斜、破碎、高低差，軟硬不勻以及巖溶與土洞等，用于季節(jié)性?xún)鐾恋鼗上齼雒浟头乐箖雒洆p壞等。4. 靜力排水固結(jié)法 靜力排水固結(jié)法地對(duì)天然地基，或先在地基中設(shè)置砂井等豎向排水體，然后利用建筑物本身重量分級(jí)逐漸加載，或是在建筑物建造以前，在場(chǎng)地先行加載預(yù)壓，使土整體的孔隙水排出，逐漸固結(jié)，地基發(fā)生沉降

16、，同時(shí)強(qiáng)度逐步提高的方法。靜力排水固結(jié)法可以解決以下兩個(gè)問(wèn)題：(1)沉降問(wèn)題：使地基沉降在加載預(yù)壓期間，即修筑路面之前沉降大部分或基本完成，路面在使用期間不致產(chǎn)生不利的沉降和沉降差。(2)穩(wěn)定問(wèn)題：排水固結(jié)法加速地基土的抗剪強(qiáng)度的增長(zhǎng)，從而提高地基的承載力和穩(wěn)定性，公路是條帶狀荷載，在橫斷方向受力面積較小，穩(wěn)定問(wèn)題尤為重要。排水固結(jié)法是由排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)兩部分共同組合而成的。排水系統(tǒng)有豎向排水體（包括普通砂井、袋裝砂井和塑料排水板）和水平排水體（砂墊層）；加壓系統(tǒng)包括堆載法、真空法、降低地下水位法、電滲法和聯(lián)合法。設(shè)置排水系統(tǒng)主要在于改變地基原有的排水邊界條件，增加孔隙水排出的途徑，縮短排水

17、距離。加壓系統(tǒng)即是起固結(jié)作用的荷載，要使地基土的固結(jié)壓力增加而產(chǎn)生固結(jié)。5. 碎石樁法利用一個(gè)產(chǎn)生水平向振動(dòng)的管狀設(shè)備在高壓水流作用下邊振邊沖,在軟弱粘土中成孔后,再往孔內(nèi)分批填入碎石等堅(jiān)硬材料制成一根根樁體,由碎石樁體和樁間土組成復(fù)合地基,從而提高原有地基承載力,減少沉降量,這種加固地基技術(shù)叫作振沖置換或碎石樁法。此種方法由擠密砂體的振沖技術(shù)演變發(fā)展而來(lái),其主要作用是置換部分軟土,形成一個(gè)類(lèi)似于鋼筋混凝土復(fù)合結(jié)構(gòu),由于此種方法不受地下水位影響,且造價(jià)低,又能減少路基沉降,所以建設(shè)中越來(lái)越受到普遍重視。 碎石樁的施工質(zhì)量控制,實(shí)質(zhì)上就是對(duì)施工中作用的水、電、料三者的控制。對(duì)于粘性土的質(zhì)量控制,

18、目前尚無(wú)嚴(yán)格的規(guī)范可循,必須通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)進(jìn)行綜合分析,以便制訂出合理的控制數(shù)據(jù)。(1)控制好樁位中心軸線及樁底標(biāo)高。按要求振沖器尖端噴水中心與孔徑中心偏差不得大于5cm。尤其是樁底標(biāo)高,在造孔過(guò)程中,一定要測(cè)量其樁底標(biāo)高,確保達(dá)到設(shè)計(jì)高程。(2)控制好成孔質(zhì)量,防止塌孔。造孔時(shí)應(yīng)根據(jù)要求掌握好水壓,水量和灌入速度,每灌入1m左右將振動(dòng)器提起留振約5s進(jìn)行擴(kuò)孔,當(dāng)接近樁底標(biāo)高時(shí)要降低水壓,以免破壞樁底以下土層。在整修造孔過(guò)程中孔內(nèi)應(yīng)充滿水,以防塌孔。(3)振密工序是確保碎石樁質(zhì)量的關(guān)鍵,當(dāng)造孔完畢并清孔后,應(yīng)立即進(jìn)行填料振密工作。要嚴(yán)格控制填料的粒徑和每批填料量,粒徑宜選擇2cm- 5cm孔隙率

19、最小的級(jí)配為好。粒徑大于10cm容易卡住振沖器。一定要按照試驗(yàn)所確定的振密電流和留振時(shí)間操作。(4)制樁完成后應(yīng)逐樁進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn),連續(xù)5擊,下沉小于7cm視為合格。連續(xù)出現(xiàn)下沉量大于7cm的樁長(zhǎng)達(dá)0.5m,或間斷出現(xiàn)大于7cm的累計(jì)樁長(zhǎng)1m以上的樁,視為不合格,應(yīng)采取襯強(qiáng)措施。(5)該段地基處理完畢后,立即進(jìn)行填筑作業(yè)以使地基有一充足的沉降時(shí)間。三、選擇軟土地基處理方法時(shí)應(yīng)考慮的因素(一)、地基狀況(1)土質(zhì)、砂性土：僅對(duì)那種可能發(fā)生液化的砂性土采用擠實(shí)砂樁法或振動(dòng)壓實(shí)法進(jìn)行改善。粘性土：除了壓實(shí)法外，其他方法均適用。但采取的處理方法對(duì)土基的擾動(dòng)必須盡量小。因?yàn)檎惩烈唤?jīng)擾動(dòng)，強(qiáng)度降低很多。

20、(2)地基構(gòu)成。在軟土層淺而薄的情況下，常用簡(jiǎn)單的表層處理法。重要的構(gòu)造物基礎(chǔ)常用開(kāi)挖換填法。若軟土層較厚，應(yīng)使用其他方法配合表層處理法。夾有砂層且厚度較薄(3-4 m以下)的軟土層，一般采用表層處理法，荷載壓重法等方法，即使是5 cm的砂層也是有效排水層，在土質(zhì)調(diào)查中不要遺漏。軟土層厚且無(wú)砂層的情況，因排水距離長(zhǎng)，固結(jié)沉降需很長(zhǎng)時(shí)間，強(qiáng)度也不增長(zhǎng)。因此，沉降處理常用垂直排水法，穩(wěn)定措施常反壓護(hù)道法，擠實(shí)砂樁法和石灰樁法。在淺層部位堆積有4 m以上厚度砂層，以下為軟弱粘土層的情況7。一般來(lái)說(shuō)，穩(wěn)定不成問(wèn)題，只需沉降處理，常用垂直排水，荷載壓重等方法。(二)、地面性質(zhì)(1)地面等級(jí)愈高，平整度愈

21、重要，愈需要采取有效的沉降處理措施。等級(jí)較低時(shí)，可先鋪簡(jiǎn)易地面，待沉降結(jié)束后，再鋪正式地面以節(jié)約資金。(2)地面形狀。路堤的設(shè)計(jì)高度與寬度也是選擇處理方法時(shí)要考慮的重要因素。如采用換填法時(shí)，寬而低的路堤易發(fā)生局部破壞；反之窄而高的路堤,下面易被換填。在設(shè)計(jì)高度大而穩(wěn)定有危險(xiǎn)的情況下，采用壓重法將受到限制。還有路堤越寬越高，則地基產(chǎn)生壓力球的根部越深而引起深處粘土層沉降。(3)地面所在地段。一般地段上，剩余沉降即使大到一定程度，只要不均勻沉降不大，路面基本上不會(huì)喪失其平整度。但與構(gòu)造物相連地段，剩余沉降將造成錯(cuò)臺(tái),路面形成對(duì)行等非常危險(xiǎn)的狀況。而且若路基穩(wěn)定性不夠,橋臺(tái)將受到大的土壓力作用而引起

22、側(cè)向位移的事故屢見(jiàn)不鮮。因此,構(gòu)造物鄰接地段的處理措施非常重要。(三)、施工條件及周?chē)h(huán)境不同的施工條件選用的處理方法不同,經(jīng)濟(jì)性也不同。主要有工期、材料、機(jī)械的作業(yè)條件等。周?chē)h(huán)境主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：(1)施工中對(duì)周?chē)h(huán)境的影響,如噪音、振動(dòng)地基及地下水的變化和排出的泥水等,在選擇施工方法時(shí)必須考慮。(2)在路堤高度較而地基特別軟弱的情況下,周?chē)鼗?jīng)常發(fā)生大的隆起或沉降。這樣,在路堤坡腳附近有民房和重要構(gòu)造物時(shí),應(yīng)考慮以減小總沉降量且控制剪切變形的方法為主要措施。不能采用這類(lèi)方法時(shí),應(yīng)考慮事先對(duì)可能受影響的構(gòu)造物加以保護(hù),否則應(yīng)考慮以高架構(gòu)造物代替路堤。四、軟土地基處理工程的過(guò)程設(shè)計(jì)(

23、一)、工程概況本文研究的工程對(duì)象是一個(gè)填海區(qū)，該填海區(qū)是未來(lái)主要的濱海商務(wù)、居住、休閑片區(qū)，總規(guī)劃面積約4.2平方公里。填海場(chǎng)地的地貌單元為濱海淺灘及沙河入海口，場(chǎng)地原貌為灣海相沉積帶，平均海水深度2.7米，海床平緩，整個(gè)場(chǎng)地淤泥面標(biāo)高約-0.5Om至-1.50m，由岸向離岸方向逐漸降低，低潮位時(shí)大部分淤泥面出露。整個(gè)場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件比較復(fù)雜，根據(jù)場(chǎng)地內(nèi)巖土層分布特征，將整個(gè)場(chǎng)地分為四個(gè)大區(qū)：1區(qū)是非擾動(dòng)的淤泥區(qū)；2區(qū)是由于拋填擠起的淤泥條帶區(qū)；3區(qū)是人工填石區(qū)；4區(qū)是人工填土區(qū)。再將1區(qū)按淤泥厚度大于和小于10m劃分為I11和I12兩個(gè)亞區(qū)；2區(qū)按淤泥厚度大于和小于10 m劃分為I21和I

24、22兩個(gè)亞區(qū)。(二)、設(shè)計(jì)原則與思路本文研究的填海區(qū)軟土地基處理的設(shè)計(jì)原則是：全面達(dá)到標(biāo)書(shū)要求；密切針對(duì)場(chǎng)地現(xiàn)狀，采用可靠技術(shù)，運(yùn)用成熟經(jīng)驗(yàn)；充分考慮施工安排，協(xié)調(diào)和平衡整個(gè)場(chǎng)區(qū)施工，合理利用資源，符合環(huán)境和可持續(xù)性發(fā)展要求，經(jīng)濟(jì)合理；按照總體規(guī)劃要求，分期分區(qū)施工，工期合理。 本文研究的填海區(qū)軟土地基處理的設(shè)計(jì)思路是：(l)首先填筑區(qū)內(nèi)路網(wǎng)，將場(chǎng)地分割成區(qū)塊，同時(shí)作為場(chǎng)區(qū)施工便道；(2)將各個(gè)封閉區(qū)塊疏干、晾曬，保證后續(xù)工序干法施工；(3)各個(gè)區(qū)塊施工相對(duì)獨(dú)立，合理安排交叉施工，協(xié)調(diào)整體資源和工期；(4)充分倒運(yùn)利用堆載材料，減少填海材料總量，并盡量減少卸載土石方外運(yùn)，爭(zhēng)取將所有土石方都消化

25、在場(chǎng)區(qū)內(nèi)。(5)根據(jù)目前土方資源情況，盡量多利用石方和土加石，而少用素土。(三)、分區(qū)及施工順序的設(shè)計(jì)根據(jù)場(chǎng)區(qū)總體規(guī)劃，首先將整個(gè)場(chǎng)地首先劃分為道路區(qū)、場(chǎng)地區(qū)、海堤及水域護(hù)岸區(qū)；再根據(jù)工程地質(zhì)分區(qū)不同的填筑和軟基處理方法，劃分為若干處理小區(qū)。道路首先區(qū)分不同的規(guī)劃道路，再按不同的填筑及處理方法劃分成若干段(按里程樁號(hào)分段)；場(chǎng)地首先以東濱路為界分為南、北兩大區(qū)，再按路網(wǎng)分割成南1、2、3、4、5區(qū)和北l、2、3、4、5、6區(qū)，共11個(gè)區(qū)，每個(gè)區(qū)內(nèi)又分為填土區(qū)、擠淤區(qū)和非擾動(dòng)淤泥區(qū)三個(gè)處理亞區(qū)；海堤和水域護(hù)岸區(qū)分為沙河西路永久性海堤區(qū)、人工湖護(hù)岸區(qū)、人工河護(hù)岸區(qū)和南側(cè)永久性海堤區(qū)。根據(jù)用地規(guī)劃和

26、場(chǎng)地現(xiàn)狀，確定整個(gè)場(chǎng)區(qū)的總體施工順序按“由南向北，由近岸向離岸”的原則執(zhí)行。具體施工順序如下:(l)填筑道路路堤、海堤和水域岸堤，將場(chǎng)地分割成若干區(qū)域。(2)將整個(gè)場(chǎng)地分為三期施工。南區(qū)(東濱路以南場(chǎng)地，共分南1、南2、南3、南4、南5五個(gè)小區(qū))為第一期；北區(qū)臨近現(xiàn)有岸線的北l、北2、北3、北4四個(gè)小區(qū)為第二期；北5、北6兩個(gè)小區(qū)為第三期。(3)第一期、第二期場(chǎng)地的堆載材料均采用土石方；第三期場(chǎng)地的堆載材料部分用土石方，部分用水。第一期場(chǎng)地的堆載土石方卸載至第二期場(chǎng)地作為填方材料，第二期場(chǎng)地的堆載土石方卸載至第三期場(chǎng)地作為填方材料，第三期場(chǎng)地的堆載土石方卸載作為道路和堤岸區(qū)的補(bǔ)充填方。(4)道

27、路、海堤及護(hù)岸的軟基處理、堤岸成型和臨近場(chǎng)地的填方協(xié)調(diào)進(jìn)行。以上僅為施工順序控制的總體原則，施工時(shí)可靈活掌握。如果某個(gè)場(chǎng)地小區(qū)因?yàn)橐?guī)劃或其它原因要提前施工，隨時(shí)可穿插安排，并不會(huì)影響整體施工安排和總體工期。(四)、場(chǎng)區(qū)道路軟土地基處理的具體設(shè)計(jì)1. 場(chǎng)區(qū)后海濱路軟基處理設(shè)計(jì)方案場(chǎng)區(qū)后海濱路沿線大部分已進(jìn)行了填筑，填筑材料有素填土、土石混合料、大塊石和建筑垃圾等?，F(xiàn)將整條道路情況分段分析如下：(l)創(chuàng)業(yè)路以北區(qū)段：前期已完成施工的“商業(yè)文化中心區(qū)填海和軟基處理工程”范圍已包含本區(qū)段，即本區(qū)段已進(jìn)行了插板預(yù)壓(預(yù)壓荷載40kPa)處理，從勘察報(bào)告提供的本區(qū)段3個(gè)淤泥樣品的試驗(yàn)結(jié)果看，含水量37.1

28、% - 54.6%，孔隙比1.011-1.498，均為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土。因此，我們認(rèn)為對(duì)本區(qū)段淤泥不必要再作進(jìn)一步處理，只需清除現(xiàn)場(chǎng)垃圾，進(jìn)行簡(jiǎn)單的面層處理即可修筑道路。(2)創(chuàng)業(yè)路-東濱路區(qū)段：本區(qū)段已經(jīng)填土部分以堆填的花崗巖風(fēng)化殘積土為主，含有少量磚及直徑10-20cm的碎石塊，填土面標(biāo)高在+3.9 - +5.7m之間，淤泥底板在-5.2至-6.2m，靠東濱路一段尚有部分水域，泥面標(biāo)高在+ l.0m左右。本區(qū)段淤泥和填土均需加固處理。(3)東濱路以南區(qū)段:本區(qū)段大部分進(jìn)行了拋填，以填石為主，最大塊石直徑在lm左右，標(biāo)高在+2.3至+5.2m之間，殘留淤泥不均，淤泥底面標(biāo)高一般在-4.3至-5

29、.9之間，局部達(dá)-8.2m。區(qū)段最南端尚有部分水域，淤泥面在-0.6m左右。本區(qū)段淤泥和填土均需加固處理。因此，本路創(chuàng)業(yè)路以南區(qū)段均應(yīng)進(jìn)行軟基處理，根據(jù)場(chǎng)地現(xiàn)狀、地質(zhì)條件和地區(qū)同類(lèi)工程處理經(jīng)驗(yàn)，可供選擇的軟基處理方法主要有：堆載預(yù)壓排水固結(jié)法、強(qiáng)夯法、砂石樁法。選擇后海濱路各分區(qū)的處理方法如下:(l)創(chuàng)業(yè)路以北：商業(yè)文化中心區(qū)軟基處理施工時(shí)，本段已經(jīng)加固處理，本次不再處理。(2)創(chuàng)業(yè)路-東濱路區(qū)段：本區(qū)段緊臨附中和蔚藍(lán)海岸住宅小區(qū)，環(huán)境影響敏感，動(dòng)力強(qiáng)夯辦法不宜采用；區(qū)段內(nèi)填土基本為素填土，僅局部含有部分磚塊和直徑10- 20cm碎石塊，振動(dòng)插板可行，故本區(qū)段采用振動(dòng)插板堆載排水固結(jié)的方法處理

30、。(3)東濱路-工業(yè)七路區(qū)段：本區(qū)段緊臨住宅小區(qū)，環(huán)境影響敏感，動(dòng)力強(qiáng)夯辦法不宜采用；區(qū)段內(nèi)填土以塊石和碎石土為主，無(wú)法進(jìn)行插板施工，故本區(qū)段采用砂石樁堆載預(yù)壓的方法處理。(4)工業(yè)七路以南區(qū)段：本區(qū)段周?chē)鸀檩^開(kāi)闊的場(chǎng)地，環(huán)境影響不敏感，區(qū)段內(nèi)填土以塊石和碎石土為主，部分區(qū)段為素填土。故采用強(qiáng)夯置換墩的辦法處理。2場(chǎng)區(qū)東濱路軟基處理設(shè)計(jì)方案場(chǎng)區(qū)內(nèi)東濱路范圍淤泥底面標(biāo)高由西向東逐漸加深，標(biāo)高在-6.6至-10.4m之間。目前整條路南半幅已填筑了拋石堤，填筑標(biāo)高在+2.5至+5.Om之間，該堤填筑完成已達(dá)七年。道路軟基處理分區(qū)將東濱路分為東、西兩段，西段老堤填筑成分較復(fù)雜，主要是開(kāi)山石和素土混雜拋

31、填，老堤下殘留淤泥厚度最厚達(dá)6.7m，并且老堤北側(cè)補(bǔ)填了部分雜填土；東段老堤基本由大塊石拋填而成，本段4個(gè)鉆孔顯示，拋石擠淤情況良好，大部分已無(wú)殘留淤泥。場(chǎng)區(qū)東濱路各分區(qū)的處理方法如下:(l)老堤西段殘留淤泥較厚，應(yīng)進(jìn)行處理，但考慮本段有大型排洪箱涵和西部通道地下行車(chē)道通過(guò)，將來(lái)需進(jìn)行大開(kāi)挖(地下行車(chē)道將開(kāi)挖倒淤泥底板以下)，本次擬不作處理，留待排洪箱涵施工和地下行車(chē)道開(kāi)挖時(shí)再做處理。老堤?hào)|段基本無(wú)殘留淤泥，且填筑時(shí)間己達(dá)七年，在長(zhǎng)期自重和行車(chē)荷載作用下，已完成自身固結(jié)沉降，不需再做處理。(2)西段北側(cè)路堤補(bǔ)填和地基處理本段路堤的補(bǔ)填和地基處理需考慮下列因素：不給下一步地下行車(chē)道開(kāi)挖造成進(jìn)一步

32、困難；排洪箱涵可能同時(shí)施工，地基處理時(shí)不要造成過(guò)大振動(dòng)；充分結(jié)合目前的地形、地質(zhì)情況。綜合考慮以上因素，選定本段地基處理方案為：砂石樁堆載預(yù)壓。(3)東段北側(cè)路堤補(bǔ)填和軟基處理本段老堤用開(kāi)山石拋填，基本已擠淤落底，新補(bǔ)填路堤應(yīng)盡量保持材料和沉降與老堤協(xié)調(diào)一致。本區(qū)段采用側(cè)向爆破擠淤拋填開(kāi)山石的辦法進(jìn)行路堤補(bǔ)填和軟基處理。(五)、軟基工程的監(jiān)測(cè)根據(jù)招標(biāo)文件，本次監(jiān)測(cè)的目的是監(jiān)控填海造陸軟基處理過(guò)程中各階段的加固效果，確保工程質(zhì)量，同時(shí)獲得工程驗(yàn)收資料，總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)。具體目的和要求如下:(l)了解軟弱土層，如淤泥層，排水固結(jié)的發(fā)展變化過(guò)程；(2)了解整個(gè)軟基處理過(guò)程中孔壓消散、沉降變形、水位變化等情況；(3)查明軟基加固處理交工時(shí)的固結(jié)情況和物理力學(xué)性質(zhì)變化，對(duì)加固效果進(jìn)行檢驗(yàn)及評(píng)價(jià)；(4)收集觀測(cè)數(shù)據(jù)，指導(dǎo)施工、控制施工速率，保證地基穩(wěn)定；(5)對(duì)實(shí)測(cè)資料進(jìn)行反分析，用以驗(yàn)證、