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1、2.10.4 软基处理方案 l 浅层软土处理 ①抛石挤淤 对于表层无硬壳层，软土液性指数大，层厚薄的软弱地层，可采用抛石挤淤的方法处理，一般处理厚度在3m以内，对于鱼塘等层厚薄的软弱地层多有采用。 1) 将毛石、片石按顺序、有规律抛填，所抛石块需坚硬、有菱角，强度符合施工规范要求，采用不易风化的石料，片石直径宜大于30cm，小于30cm的粒径含量不得超过20%，且大于0.5m的片石比例在30%以上； 2) 要求不能乱抛，要用人工配合、有规律摆布，严格按照施工规范，使其石块间隙尽量缩小，趋于紧密，并将挤出的淤泥随时清除； 3) 根据抛石层的情况，如压路机可置于其上时，可用重型振动
2、式压路机层层碾压，使所抛石块不再下沉为止，碾压轮辙需不大于5cm； 4) 如地下水位较高时，在抛石顶面水位以上回填30cm厚中粗砂找平层，并且压实； 5) 在找平层上面要回填一定厚度的不透水材料，确保路基填土面干燥。 ②挖除换填 换填法是将基础底面以下一定范围内的软弱土层利用人工、机械或其他方法清除，分层置换强度较高的砂或砂性土等透水材料，并夯实至设计要求。该法的优点是直观、高效，不留后患，施工不受工期限制，缺点是处理深度浅，当处理深度大于3m时，处理费用较高，不经济，且存在弃土（淤泥）的问题。 ③强夯置换 当软土埋深在3.0m～6.0m之间时，不宜换填且不宜选用深层软基处理方
3、式，本方案采用强夯置换的处理方法。 强夯本身不适用于淤泥及淤泥质土，但对于厚度不大的淤泥层，采用抛填块石或矿渣等材料后再夯实，使大石块强迫落到地层硬土上，同时将大部分淤泥挤出。 夯击遍数及夯点布置：采用3遍强夯。第1、2遍为夯点，夯点间距为2.5m，各夯点夯完后应及时回填夯坑；第3遍为满夯，锤印相接，锤印搭接面积为锤底面积的1/3～1/5。 夯锤重量20t（锤径2.5m），落距根据软土埋深计算得到，每遍暂定夯击数为6次，相邻两遍夯击间隔时间为10天。 l 排水固结堆载预压 ① 概述 这类方法也叫堆载——排水固结法，多采用袋装砂井或塑料排水板作为竖向排水体系，是目前广泛采用的方法
4、原理是通过堆载预压和改善饱和软土的排水条件，在逐级填筑路基荷载和预压荷载的作用下，使地基排水固结，产生固结沉降，从而使土体强度增长、地基承载力提高、有效减少工后沉降。因其技术可靠、综合造价较低，是地基处理优先选用的方法，但该方法需要较长的堆载固结时间，根据软土层的深厚程度及排水距离的长短等因素，预压期在180天至360天不等。 ② 竖向排水体选择 软基处理竖向排水体一般为塑料排水板和袋装砂井，两种材料主要技术指标和经济性比较如下： 竖向排水体材料比较表 材料 造价（元/m） 优点 缺点 塑料排水板 2.5 施工工艺简单、速度快、排水效果好 材料质量要求高 袋装砂井
5、 8.5 排水效果好，且具有一定的承重作用 施工工艺较复杂，速度较慢，造价较高 从地质构造、施工难易程度、造价、施工工期比较，竖向排水体推荐采用“塑料排水板”。 ③ 袋装砂井 袋装砂井袋径0.07m，间距1.4m，按正三角形布置，路基底全断面铺设一层50cm厚中、粗砂垫层。砂袋应采用具有良好透水性、柔韧性的聚丙烯纺织袋，渗透系数不小于砂的渗透系数，抗拉强度不小于14KN/m，延伸率小于25%；砂料选用渗水率较高的干燥中粗砂，且粒径大于0.5mm的应占总量的50%以上，其含泥量不超过3%，渗透系数不小于0.01cm/s。 ④ 塑料排水板 1) 设计要点 塑料排水板间距1.4m，
6、排水板采用正三角形布置，路基底全断面铺设一层50cm厚中、粗砂垫层。塑料排水板采用工业成品，须满足下表相关质量要求，处理深度<15m时采用B型板。 塑料排水板产品质量标准表 项目 单位 B型 C型 条件 复合体 厚度 Mm 4±0.2 4.5±0.2 游标卡尺 宽度 Mm 150±2 米数 m/卷 250±1 抗拉强度 kN/10cm ≥2.5 ≥3.0 干态、延伸率10 纵向通水量 cm3/s ≥65 ≥85 侧压力350kPa 滤膜 重量（干态） g/m2 ≥110 抗拉 强度 纵向干态 N/cm ≥45
7、 延伸率10%时 横向湿态 N/cm ≥50 延伸率10%时，水中浸泡25h 梯形 撕裂 纵向强度 N ≥110 横向强度 N ≥120 湿态断裂延伸率数 % ≥20 试件在水中浸24h 渗透系数 cm/s ≥5×10-3 试件在水中浸泡 CBR顶破强度 N ≥900 有效孔径 μm 80-120 以O98计 2) 结构设计 a、 水平排水系统：在整平的工作层上，铺设砂垫层，在砂垫层中设置纵横排水盲沟，通过纵横盲沟汇水排至路基外，盲沟采用渗滤土工布包裹碎石形成，盲沟平面布置位置可根据现场情况、场地条件确定。 b、 竖向排
8、水系统：在砂垫层上按照等边三角形布设竖向排水体，排水体需打穿淤泥层进入下卧层至少50cm，上端高出排水砂垫层30cm。 3) 道路路基填筑 道路路基填筑厚度为：道路设计路床标高+地基预留沉降量+超载预压高度，道路路基填筑时，应按设计填筑厚度控制填筑量，并分层填筑碾压密实。 4) 超载预压设计 若土方运距较长，成本较高，超载预压材料可采用土+水的型式，若土源充分，则可采用土+砂或土+土的型式，超载预压强度控制在35～40KPa之间。 5) 预压期控制 由于地质情况较为复杂，施打竖向排水体后，排水固结时间主要由排水体间距和填土速率控制，为满足工后沉降、固结度、稳定性和差异沉降的要求，在
9、施工过程中应严格控制填土速率，分级加载、分层压实。超载预压一般情况下每天地基的沉降量小于0.2～0.5mm时即可卸载停止预压，应根据实际情况而定，主要是使超载后的残余沉降量小于设计要求的工后沉降量。 l 复合地基 ① 复合地基桩体比较 复合地基是由两种刚度不同的材料（即桩体和桩间土）组成，两者共同承担上部荷载，并协调变形，各类复合地基的桩体比较见下表： 各种桩体复合地基方案比较表 处理类型 挤密碎石桩 水泥搅拌桩 CFG桩 旋喷桩 预制管桩 桩体类型 散体桩 半刚性桩 半刚性桩 半刚性桩 刚性桩 加固原理 挤密/排水固结 复核地基 挤密/复合地基/衬垫层
10、 复合地基/衬垫层 复合地基/衬垫层 施工机械 振动沉管打桩机 水泥搅拌机 振动沉管打桩机或长螺旋钻 旋喷机 静力压桩机 一般设计参数 桩距：2～3倍桩径 桩距：2～3.5倍桩径 桩距：3.5～6倍桩径 桩距：3～4.5倍桩径 桩距：5～8倍桩径 常用范围 液化路基/低填方桥头/结构物路基 低填方桥头/结构物路基 高填方桥头/结构物路基 高度、振动等场地条件受限制地段 深厚软弱地基的高填方桥头路基 单桩承载力 低 较低 较高 较高 高 复合地基承载力 提高幅度小 提高幅度较小 提高幅度高 提高幅度较高 提高幅度高 成本比较 3
11、5元/m 55元/m 70元/m 150元/m 120元/m ② 碎石桩 碎石桩是利用振冲设备将碎石材料充实到软土地基内的预成孔中，形成具有一定密实度的桩体。碎石桩与桩间土形成复合地基，提高了地基的抗剪强度和承载力，同时对饱和粉细砂土层有更显著的挤密、振密作用，使砂土地层密实度增加，孔隙比减少，可有效防止在强震时的砂土液化。 碎石桩施工工期短，成桩后地基20天左右即可稳定，进行下一道工序。根据以往工程经验，碎石桩法特别适用于饱和砂土、粉土路段。 ③ 水泥搅拌桩复合地基 1) 概述 水泥搅拌桩复合地基加固机理是利用深层搅拌机，将水泥浆与地基土在原位搅拌，搅拌后形成
12、柱状水泥土体，从而快速提高地基承载力，同时与桩周土形成复合地基，适用于处理厚度小于15m的软弱地基。其优点：软基处理效果好，工后沉降小，地基稳定性好，处理时间较短（一般要求3～4个月）；缺点：受施工工艺限制，处理深度有限，如桩体无法穿透软弱地基则承载力难以保证，造价较高。 2) 设计要点 a、 桩径d：50cm； b、 桩距s：一般采用2～3.5d； c、 桩长：对于复合地基处理段对承载力和变形要求较高，桩端必须穿透软弱层，要求进入持力性能较好的土层； d、 材料：水泥搅拌桩采用强度等级不低于42.5的普通硅酸盐水泥，要求水泥用量不小于50kg/m，水泥配合比约为15%～20%，掺6
13、石膏（占水泥含量）； e、 桩体强度：桩体90天无侧限抗压强度为1.0MPa； f、 布置型式：布桩方式可采用正方形或正三角形方式布置； g、 衬垫层：桩顶铺设一层钢塑土工格栅，衬垫层厚度0.3m，材料采用中粗砂。 3) 施工工艺流程 ④ CFG桩（水泥粉煤灰碎石桩）复合地基 1） 概述 CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称，主要由碎石、石屑、粉煤灰、掺适量水泥和水搅拌而成，具有良好的和易性。CFG桩和桩间土一起通过衬垫层形成CFG复合地基。其优点：对地基同时具有挤密加固和置换作用，并且强度和模量比较均匀，对上部结构、受力结构抗震等极为有利；缺点：施工工艺复杂，造价较高。
14、 2） 设计要点 a、 桩径：采用40cm桩径，可用振动沉管法或长螺旋转法成桩； b、 桩距：综合考虑复合地基承载力、地质条件与施工时新桩和旧桩的相互影响，桩距一般在3～6倍桩径； c、 桩长：施工桩长参照设计桩长、地质报告以及现场试桩情况而定。施工前应进行试桩，参照地质报告和逐段试桩结果校核设计桩长，如与设计桩长吻合、或经确认后的施工桩长方可大面积施工。 d、 材料：采用强度等级不低于42.5的普通硅酸盐水泥，桩体材料推荐重量比为：水泥：粉煤灰：石屑：碎石=1：1.53：3.526：8.855，以施工坍落度30～50mm控制； e、 强度：28天龄期的立方体抗压强度R不小于10MP
15、a。 f、 衬垫层：衬垫层采用60cm厚碎石，石料应采用粒径范围为10mm~30mm的碎石，表面应洁净，不含植物残体、垃圾等杂质。 g、 土工格栅：在桩顶衬垫层中间铺设一层土工格栅，选用钢塑土工格栅； h、 逐段试桩：处理划分区段中进行逐段试桩，区段长度以大于20m为宜，如试桩结果与地质报告不符，则需及时通知相关单位调整桩长。 l 液化路段处理 液化路段加固原则主要考虑以下因素：工程的重要性；发生震害后的影响程度；修复的难易程度。根据地质报告，划分液化路段，结合工程性质、设计和投资等因素，制定合理、可行的方案。 一般处理原则： ① 微弱液化路段均不考虑处理； ② 对于中等液化和
16、严重液化路段，处于高强复合地基处理的桥头时，不再做特殊处理；对于无软基处理路段，根据液化路段所处位置、重要性、离建筑物的远近程度，采用砂垫层加土工格栅预压方案、挤密碎石桩方案。 ③ 对于大于4m的填方路段，结合路段软基处理型式，采用竖向排水体堆载预压的处理方案，并加设土工格栅，使路基整体性增强、沉降均匀；对于无软基处理路段，采用砂垫层加设土工格栅预压方案。 l 本设计软基处理采用方案 经过上述各软基处理方案的比较，结合本工程的实际情况，对本工程的软基处理拟采用以下方案： ① 对于软基深度小于3m路段，推荐采用挖除换填的方案处理； ② 当软基厚度较深时，考虑本设计基本为填方路基，填方高度较小，堆载预压需大量向外借土，本设计推荐根据软土的深厚程度采用水泥搅拌桩或CFG桩进行处理。
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