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特殊路基施工材料收集：韩新绿，沈飞编辑：圣强，吴新超制作：顾理，马勇软土的定义软土的地基路堤的工程问题软土地基处理技术监测技术一、软土1、软土的定义滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土。特征指标名称天然含水量(%)天然孔隙比十字板剪切强度(kPa)指标值≥35与液限≥1.0352、软土地基路堤的工程问题稳定：路堤边坡的滑动失稳。变形：变形理论包括沉降和固结。最关心的是工后沉降和差异沉降量。沉降观测和沉降预测。3、软土地基处理技术复合地基土性改善地基处理粒料桩复合地基加固土桩复合地基低强度桩复合地基强夯法预压法加筋土复合地基其他方法深层软土路基施工碎石桩是以碎石(卵石)为主要材料制成的复合地基加固桩。随着土木工程建设的迅速发展,碎石桩复合地基技术在软土地基处理中得到了广泛应用,但由于地质条件以及碎石桩复合地基本身问题的复杂性,目前对碎石桩复合地基的工程实践认识仍处于不断探讨与研究之中碎石桩碎石桩复合地基作用机理1)挤密作用。在成桩过程中桩管对周围砂层产生很大的横向挤压力,桩管体积的碎石挤向桩管周围的砂层,使桩管周围的砂层孔隙比减小、密实度增大。2)排水降压作用。碎石桩加固砂土时,桩孔内充填碎石(卵石、砾石)和粗砂等反滤性好的粗颗粒料,在地基中形成渗透性能良好的人工竖向排水降压通道,可有效地消散和防止超孔隙水压力的增高,防止砂土产生液化,并可加快地基的排水固结。3)砂基预振效应。碎石桩在成孔及成桩时,振动锤的强烈振动,使填入料和地基土在挤密的同时获得强烈的预振,对砂土增强抗液化能力是极为有利的。粘性土的加固机理碎石桩加固粘性土主要的目的是提高地基承载力、减小地基沉降量、提高土体的抗剪强度、增大土坡的抗滑稳定性。其作用主要有以下四个方面。1)置换作用。对于粘性土地基(特别是饱和软土),由于土的粘粒含量多,粘粒间结合力强,渗透性低,在振动力或挤压力的作用下土中水不易排走,所以碎石桩的作用不是使地基挤密,而是置换。2)排水作用。碎石桩在粘土地基中形成一个良好的排水通道,起到排水砂井的效能,且大大缩短了孔隙水的水平渗透途径,加速软土的排水固结,使沉降稳定加固。3)加筋作用。如果软弱土层厚度不大,则碎石桩体可贯穿整个软弱土层,直达相对硬层,此时桩体在荷载作用下主要起应力集中作用。从而使软土负担的压力相对减少,结果与原天然地基相比,复合地基的承载力提高、压缩性减少。4)垫层作用。如果软弱土层较厚,则碎石桩体可不贯穿整个软弱土层,此时加固的复合土层起垫层作用,垫层将荷载扩散使应力分布趋于均匀,从而可提高地基整体的承载力,减小沉降量施工方法（震冲置换法）施工工艺碎石桩依施工顺序一般可采用“由里向外”或“一边向另一边”的顺序进行。因为“由外向里”的施工,常常是外围的桩都加固好后,再施工里面的桩时,就很难挤振开来。在地基强度较低的软粘土地基中施工时,要考虑减少对地基土的扰动影响,因而可采用“间隔跳打”的方法。当加固区附近有其他建筑物时,必须先从邻近建筑物一边的桩开始施工,然后逐步向外推移。施工流程如图1所示加固桩化学加固法，是利用化学溶液或胶结剂，采用压力灌注或搅拌混合等措施，使土颗粒胶结，达到对地基加固的目的。其施工工艺主要有高压喷射注浆法和深层搅拌法两种。（一）高压喷射注浆法所谓高压喷射注浆，就是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻至土层的预定位置后，以高压设备使浆液或水成为20Mpa左右的高压流从喷嘴中喷射出来，冲击破坏土体。当喷射流的超压超过土体结构强度时，土粒便从土中剥落下来，一部分细小的土粒随着浆液冒出水面，其余土粒在喷射流的冲击力、离心力和重力等作用下，与浆液搅拌混合，并按一定的浆土比例和质量大小有规律地重新排列。浆液凝固后，便在土中形成一个团结体。其施工步骤如下：1．钻机定位：旋喷注浆施工的第一道工序就是将使用的钻机安装在设计的孔位上，使钻杆头对准孔位中心，并保证钻孔达到设计要求的垂直度（倾斜度不大于1.5%）2．钻孔：钻孔的目的是为了将旋喷注浆管插入预定的地层中。钻孔方法很多，主要视地质情况、加固深度、机具设备等条件而定。可采用70型或76型旋转震动钻机，也可采用地质钻机。3．插管：插管是将旋喷注浆管插入地层预定的深度，采用70型或76型旋转震动钻机钻孔时，插管和钻孔两道工序合二为一，钻孔完成，插管即完成。而使用地质钻机钻孔完毕后必须拔出芯管，换上旋喷管插入预定深度。在插管过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，可边射水、边插管，水压力一般不超过1Mpa。4．旋喷作业：当喷管插入预定深度后，由下而上进行旋喷作业。操作时要注意以下事项：（1）旋喷前检查高压设备和管路系统，其压力和流量必须满足设计要求。注浆管及喷嘴内不得有任何杂物，注浆管接头的密封圈必须良好。（2）喷射过程中，要注意防止喷嘴被堵，水、气、浆的压力和流量必须符合设计值。（3）喷射时，要作好压力、流量、冒浆量的量测工作，并按要求逐项记录。钻杆的旋转和提升必须连续、拆卸钻杆继续施喷时注意保持钻杆有0.1m的搭接长度，不得使喷射固结体脱节。（4）深层旋喷时，应先喷浆，后旋转和提升，以防注浆管扭断。搅拌水泥时，水灰比要符合设计要求，不得随意更改。在旋喷过程中应防止水泥浆沉淀，使浓度降低。禁止使用受潮或过期的水泥。5．冲洗：当喷射提升到设计标高后，旋喷即告结束。施工完毕应把注浆管等机具设备冲洗干净，管内、机内不得残存水泥浆。6．移动机具：把钻机等设备移到新孔位上。（二）深层搅拌法深层搅拌法是利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂，通过特制的深层搅拌机械，在地基深处就地将软土和固化剂（浆液或粉体）强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理和化学反应，使软土凝结成具有整体性、水稳定性和一定强度的复合地基。其加固深度通常大于5m，最深可达60m。由于目前对深层搅拌法加固的质量检验尚缺少简便可靠的方法，因此严格按照深层搅拌法施工工艺操作尤其重要。现以粉体搅拌桩为例，介绍其施工步骤如下：1．恢复中线，放出施工路段边线桩，清除，平整原地基使之满足粉喷搅拌桩现场施工要求。2．测量绘制方格网图，准确定出桩位，其偏差不应超过设计规定。3．标定输灰泵的输灰量，灰粉到达喷灰口的时间，预搅下沉速度，喷灰搅拌提升速度，重复搅拌下沉速度，重搅拌提升速度等施工参数，并进行试桩，使其强度达到设计要求。4．设备安装就位，调好平整度及导向架的垂直度，使粉体喷射搅拌桩的垂直度符合设计要求。5．搅拌机预搅下沉，下沉过程中一般不冲水，如遇坚硬土层必须适量冲水时，要报经监理工程师批准，并考虑冲水对桩身强度的影响。6．预搅下沉至设计深度后，起动输灰泵，将符合质量要求的固化材料（水泥或石灰），按设计用量、次数、速度，在规定深度，经喷灰口边续喷射，搅拌机械连续搅拌，并提升至距地面0.5m处。7．重复搅拌下沉至桩底，再重复搅拌提升至距地面0.5m，最后用水泥土回填桩头，并压实养护。8．关闭搅拌机械，移向下一桩位。施工同时设专人记录泵送固化材料的时间，用量以及搅拌机每次下沉或提升所需的时间，如不符合预定的工艺规定，应采取措施，重新进行搅拌施工，以确保成桩质量。施工工艺流程图：