導(dǎo)語：如何才能寫好一篇土工合成材料的定義，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：土工合成材料；加筋土；性能；應(yīng)用

引言

在古代天然土工材料加筋土已得到應(yīng)用，現(xiàn)代加筋土的概念被提出來后，人們?cè)O(shè)計(jì)了多種諸如強(qiáng)度較大的天然材料、鋼筋、鋼帶、土工合成材料等加筋材料，加筋土技術(shù)從經(jīng)驗(yàn)判斷上升到理論設(shè)計(jì)階段。隨著合成纖維的飛速發(fā)展，土工合成材料加筋土技術(shù)已經(jīng)與傳統(tǒng) 的設(shè)計(jì)方法一樣，被大眾所接受認(rèn)可，并逐步體現(xiàn)出它的優(yōu)勢(shì)。

1.土工合成材料的性能

1.1材料性能和類型

土工合成材料主要是以聚酯纖維、聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、尼龍纖維等高分子化學(xué)材料作為原材料而制成的各種類型產(chǎn)品，它是土木工程中應(yīng)用的一種新型工程材料，具有排水、反慮、隔離、加固補(bǔ)強(qiáng)、保護(hù)和防滲等六個(gè)方面的性能。

土工合成材料有以制造方法分類的，也有以結(jié)構(gòu)和性能分類的，還沒有合理、明確的統(tǒng)一定義和分類。一般將土工合成材料分為廣義土工織物、土工膜和土工復(fù)合產(chǎn)品。廣義土工織物有土工布、土工編物、土工格柵、土工網(wǎng)、土工墊和土工模袋等，土工復(fù)合產(chǎn)品有復(fù)合土工膜、復(fù)合土工織物和復(fù)合防（排）水材料等。在我國(guó)，規(guī)范推薦主要使用土工格柵、復(fù)合土工帶、復(fù)合拉筋帶和土工織物等加筋材料。

1.2土工合成材料的優(yōu)點(diǎn)

與傳統(tǒng)工程材料相比，土工合成材料具有4個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)：纖維習(xí)性、與土兼容協(xié)調(diào)、節(jié)省運(yùn)輸、施工簡(jiǎn)單且質(zhì)量有保證。其中纖維習(xí)性的優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在抗拉強(qiáng)度高，具有一定范圍的變形模量，化學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和纖維孔徑小等方面。

2.土工合成材料加筋土的性能

加筋土作為一種復(fù)合材料，不僅需要了解土工合成材料本身的性能，還要探究土和土工合成材料相互作用的特性，通過試驗(yàn)求得筋土界面相互作用的一些參數(shù)，以此來判斷加筋土性能的優(yōu)劣。

2.1加筋土的試驗(yàn)方法

為了測(cè)試筋土界面摩擦特性參數(shù)，國(guó)外有直剪試驗(yàn)和拉拔試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)[1]，而我國(guó)水利部規(guī)范[2]和交通部規(guī)范[3]也推薦采用直剪試驗(yàn)和拉拔試驗(yàn)，另外，我國(guó)紡織工業(yè)局制定有直剪試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)《土工布及其有關(guān)產(chǎn)品摩擦特性的測(cè)定第一部分》（GB/T17635.1-1998）[4]。

直剪試驗(yàn)和拉拔試驗(yàn)的試驗(yàn)組成部分相同，分別由試驗(yàn)剪切盒（試驗(yàn)拉拔箱）、加載裝置和量測(cè)裝置組成。試驗(yàn)拉拔箱在《公路土木合成材料試驗(yàn)規(guī)程》（JTJ/T060-98）[3]中要求長(zhǎng)×寬×高不宜小于25cm×20cm×20cm，而剪切盒尺寸不小于15cm×15cm，垂直加載都最好采用空氣袋方式加載，拉拔試驗(yàn)的拉拔速率以1mm/min為標(biāo)準(zhǔn)，而剪切試驗(yàn)的剪切速率以0.02-3mm/min為標(biāo)準(zhǔn)。兩種試驗(yàn)按水平加載方式不同可分為應(yīng)力控制式和應(yīng)變控制式，應(yīng)變控制式要求剪切速率相等、各級(jí)的垂直荷載保持不變，因而應(yīng)變控制式較之應(yīng)力控制式能更加準(zhǔn)確地測(cè)定出剪應(yīng)力和位移曲線上的特征值，且操作方便，因而國(guó)內(nèi)外均推薦利用應(yīng)變控制式方法。

另外，為了得出加筋材料與剪切面呈一定角度時(shí)的剪切摩擦特性，日本開發(fā)出了傾斜剪切摩擦實(shí)驗(yàn)裝置[5]，該試驗(yàn)裝置滑動(dòng)面的角度，上覆壓力和加筋材料水平拉力可以自由設(shè)定，拉力由電動(dòng)傳感器控制。

2.2筋土界面相互作用參數(shù)

各規(guī)范一致認(rèn)為兩種試驗(yàn)的界面抗剪強(qiáng)度與法向應(yīng)力呈線性關(guān)系，按照摩爾庫侖強(qiáng)度理論表示，即：

各國(guó)對(duì)筋土界面似摩擦系數(shù)定義不同，造成計(jì)算結(jié)果差距較大，我國(guó)規(guī)范[7]計(jì)算得到的是反映了筋土間摩擦效應(yīng)的綜合強(qiáng)度參數(shù)，不同于傳統(tǒng)概念上的由一個(gè)內(nèi)摩擦角所表述的摩擦系數(shù)，而美國(guó)規(guī)范提出的摩擦系數(shù) 即為我國(guó)常用的摩擦系數(shù)比K。

3.土工合成材料加筋土的應(yīng)用

利用土工合成材料的加固補(bǔ)強(qiáng)、排水和保護(hù)等性能，加筋土已廣泛用于堤、擋墻的設(shè)計(jì)和施工中，而利用加固補(bǔ)強(qiáng)、隔離、嵌鎖咬合的約束性能，加筋土也被用于地基的設(shè)計(jì)與施工中。此外，加筋復(fù)合地基，連續(xù)纖維加筋土，輕量土等也逐漸得到關(guān)注和研究。

4.結(jié)語

土工合成材料可以彌補(bǔ)普通材料的不足，當(dāng)作為筋材與土結(jié)合形成土工合成材料加筋土后，這種加筋土復(fù)合材料極大地提高了土的抗剪強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定性，從而被廣泛地應(yīng)用于多種工程中，并值得我們不斷地深入研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]王釗.國(guó)外土木合成材料的應(yīng)用研究[M].香港：現(xiàn)代知識(shí)出版社，2002.

[2]SL/T235-1999，土木合成材料測(cè)試規(guī)程[S].

[3]JTJ/T060-98，公路土木合成材料試驗(yàn)規(guī)程[S].

[4]GB/T17635.1-1998，土工布及其有關(guān)產(chǎn)品摩擦特性的測(cè)定[S].

[5]徐光黎，劉豐收，唐輝明.現(xiàn)代加筋土技術(shù)理論與工程應(yīng)用[M].武漢：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社，2004：39-57.

篇2

關(guān)鍵詞：土工布；老化性能；標(biāo)準(zhǔn)；人工加速老化試驗(yàn)

目前土工布的生產(chǎn)和應(yīng)用快速發(fā)展，對(duì)土工布的研究很多，但關(guān)于土工布老化性能的研究相對(duì)較少。土工布作為一種工程材料，其老化性能指標(biāo)直接影響工程的壽命、安全性和可靠性。因此，對(duì)土工布老化性能的研究具有很高的經(jīng)濟(jì)意義和戰(zhàn)略意義。美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)（ASTM）對(duì)土工布的定義為：一切和地基、土壤、巖石、泥土或任何其他土建材料一起使用，并作為人造工程或系統(tǒng)的組成部分的紡織品[1]。土工布和地基、土壤、巖石、泥土或其他建筑材料一起使用，利用土工布對(duì)泥土起加固、保護(hù)、排水、過濾、隔離、防滲等作用[2]。土工布目前已經(jīng)同水泥、鋼材、木材一起被稱為“四大建筑材料”[3]。

土工布根據(jù)加工方法不同可以劃分為機(jī)織土工布、針織土工布和非織造土工布[4]。機(jī)織土工布目前使用較多的是長(zhǎng)絲機(jī)織布和扁絲機(jī)織布，材料以聚丙烯為主。經(jīng)編復(fù)合土工布是以玻璃纖維（或其他合成纖維）為增強(qiáng)材料，通過與短纖針刺非織造土工布復(fù)合而成。非織造土工布主要有短纖維針刺土工布和長(zhǎng)絲紡粘土工布，所選合成纖維原料主要是滌綸、丙綸、錦綸等，其中主要使用滌綸和丙綸[5]。

不論針織土工布、機(jī)織土工布或非織造土工布，在加工、儲(chǔ)存和使用過程中，易受內(nèi)部因素和外部因素的共同作用，其性能逐漸變壞，以致最后喪失使用價(jià)值的現(xiàn)象，稱為老化。這是土工布常見的問題，其本質(zhì)是高分子結(jié)構(gòu)中分子鏈的斷裂、化學(xué)結(jié)構(gòu)的變化等，宏觀上則表現(xiàn)為土工布強(qiáng)度下降和宏觀結(jié)構(gòu)破壞等，是一種不可逆變化[6-7]。

1老化現(xiàn)象原因

土工布老化有多種表現(xiàn)：宏觀表現(xiàn)為外觀變色、脆化、喪失光澤、結(jié)構(gòu)改變、力學(xué)性能下降等；微觀表現(xiàn)為大分子結(jié)構(gòu)改變，大分子量下降等。其中對(duì)工程應(yīng)用影響最大的就是力學(xué)性能的下降和材料結(jié)構(gòu)的改變。

老化的原因有內(nèi)因和外因兩種。內(nèi)因指材料本身的性質(zhì)，主要有：?jiǎn)误w的結(jié)構(gòu)狀態(tài)、高分子體系內(nèi)部性質(zhì)、添加劑等；外因指外界的環(huán)境因素，主要有太陽光、氧氣、熱、水分、pH值、應(yīng)力、工業(yè)氣體、海水、鹽霧、霉菌、細(xì)菌等。影響老化的原因是多種多樣的，通常各種因素共同起作用，但其中太陽光、水、氧氣、熱是最主要的影響因素，本文主要集中對(duì)這幾個(gè)因素進(jìn)行討論[8]。

2老化試驗(yàn)

老化試驗(yàn)是研究土工布在一定環(huán)境下的老化規(guī)律和評(píng)價(jià)土工布老化性能的手段。通過老化試驗(yàn)，測(cè)試土工布的強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、彈性模量和微孔結(jié)構(gòu)等隨時(shí)間的老化情況。老化試驗(yàn)主要有人工加速老化試驗(yàn)、自然環(huán)境老化試驗(yàn)和實(shí)際應(yīng)用老化試驗(yàn)三種[9]。

1）人工加速老化試驗(yàn)

將試樣放置在一個(gè)老化箱內(nèi)，根據(jù)樣品實(shí)際使用情況或相關(guān)老化標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)置老化箱的參數(shù)，如溫濕度、紫外線強(qiáng)度、雨淋、冷凝等。經(jīng)過一定時(shí)間的加速老化以后，將老化樣和原樣進(jìn)行對(duì)比，由此估計(jì)樣品的耐老化性能。采用儀器加速老化的特點(diǎn)是加速老化條件穩(wěn)定、可比性強(qiáng)、試驗(yàn)周期短、重現(xiàn)性較好。

人工加速老化試驗(yàn)主要包括：人工加速紫外老化試驗(yàn)、人工加速熱老化試驗(yàn)、人工加速氧老化試驗(yàn)、人工加速濕熱老化試驗(yàn)等。

2）自然環(huán)境老化試驗(yàn)

將試樣暴露在自然環(huán)境中，檢測(cè)土工布性能隨時(shí)間的老化情況。自然環(huán)境老化試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是采用真實(shí)的自然環(huán)境進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果真實(shí)可靠。缺點(diǎn)是費(fèi)時(shí)費(fèi)力，一般至少一年，多則幾年，無法對(duì)新材料、新產(chǎn)品的老化性能進(jìn)行快速評(píng)價(jià)。

自然環(huán)境老化試驗(yàn)主要包括：大氣老化試驗(yàn)、地下埋藏試驗(yàn)、海水浸漬試驗(yàn)和水下埋藏試驗(yàn)等。目前進(jìn)行較多的是大氣老化試驗(yàn)和地下埋藏試驗(yàn)。

3）實(shí)際應(yīng)用老化試驗(yàn)

該試驗(yàn)在實(shí)際工程應(yīng)用中進(jìn)行，在工程現(xiàn)場(chǎng)定期取樣，測(cè)試強(qiáng)度損失率及有關(guān)指標(biāo)，了解實(shí)際應(yīng)用中材料的老化程度。實(shí)際應(yīng)用老化試驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)是在具體的施工環(huán)境中取樣試驗(yàn)，數(shù)據(jù)真實(shí)可靠。缺點(diǎn)是時(shí)間周期長(zhǎng)，普遍適用性較差。

在理論研究方面，人工加速老化和自然環(huán)境老化之間的相關(guān)性研究是一個(gè)比較活躍的領(lǐng)域。人們提出老化模型灰色預(yù)測(cè)，通過相關(guān)性研究用人工加速老化試驗(yàn)結(jié)果去預(yù)測(cè)自然老化時(shí)間。老化模型灰色預(yù)測(cè)是基于灰色系統(tǒng)理論的一種預(yù)測(cè)方法，根據(jù)已知數(shù)據(jù)建立一個(gè)由過去引申到將來的灰色模型，從而確定系統(tǒng)未來的發(fā)展變化趨勢(shì)[10]。

3標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試

不少國(guó)家和組織對(duì)土工布老化現(xiàn)象進(jìn)行研究，規(guī)定了戶外暴露老化標(biāo)準(zhǔn)，如國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織的ISO標(biāo)準(zhǔn)、美國(guó)的ASTM和AATCC標(biāo)準(zhǔn)、歐洲的EN標(biāo)準(zhǔn)等。就目前我國(guó)土工布的研究現(xiàn)狀，進(jìn)行老化方面的研究較少，國(guó)內(nèi)土工布老化性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)較少，土工布產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中也缺少對(duì)老化性能標(biāo)準(zhǔn)值的規(guī)定，如GB/T 17642―2008《土工合成材料 非織造布復(fù)合土工膜》；GB/T 17639―2008《土工合成材料 長(zhǎng)絲紡粘針刺非織造土工布》；GB/T 17638―1998《土工合成材料 短纖針刺非織造土工布》等。

目前國(guó)內(nèi)土工布老化標(biāo)準(zhǔn)較少，可適當(dāng)考慮參考采用塑料和紡織品的老化標(biāo)準(zhǔn)。例如GB/T 16422.1―2006、GB/T 16422.2―1999、GB/T 16422.3―1997、GB/T 16422.4―1996《塑料實(shí)驗(yàn)室光源暴露試驗(yàn)方法》；ISO 4892―1:1999、ISO 4892―2:2006、ISO 4892―3:2006、ISO 4892―4:2004《塑料實(shí)驗(yàn)室光源曝曬方法》；ASTM G 154―2006《非金屬材料熒光紫外暴露試驗(yàn)操作標(biāo)準(zhǔn)》。

常見的實(shí)驗(yàn)室老化試驗(yàn)主要有光照老化、濕熱老化、熱風(fēng)老化等。目前國(guó)內(nèi)外常用的土工布老化標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

4表征

對(duì)于工程應(yīng)用的土工布而言，老化性能的表征主要包括宏觀和微觀兩個(gè)方面。宏觀方面是一定老化時(shí)間下，土工布的強(qiáng)度保持率（主要有拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度、頂破強(qiáng)度）、伸長(zhǎng)率、脆化、宏觀結(jié)構(gòu)形態(tài)變化情況等。微觀方面主要指在老化過程中，大分子結(jié)構(gòu)降解過程和降解產(chǎn)物等。降解過程檢測(cè)可采用差熱分析法、熱分析方法等；降解物質(zhì)分析可采用氣體色譜/質(zhì)譜分析法、紅外光譜法和凝膠分析方法等。

5結(jié)論

土工布越來越多地被用作公路、鐵路、土木、水利等工程的材料。研究材料的老化性能可以預(yù)測(cè)材料的使用壽命，這對(duì)預(yù)測(cè)整個(gè)工程的穩(wěn)定性和使用壽命具有非常大的意義。因此，老化問題的研究特別重要。通過對(duì)土工布老化性能的測(cè)試研究，認(rèn)識(shí)和掌握其老化規(guī)律，然后可以通過改性或后處理等方法提高土工布的抗老化性能。

目前土工布缺少統(tǒng)一的國(guó)內(nèi)老化試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程，為了加快土工布的發(fā)展和應(yīng)用，應(yīng)盡快制定或修改采用國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)，形成我國(guó)的國(guó)家老化試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 范曉玲,郭秉臣.非織造土工布的開發(fā)應(yīng)用[J].非織造布,2001,9(1):37~40.

[2] 陳麗萍,謝光銀.土工布的功能及發(fā)展?fàn)顩r[J].山東紡織科技,2009(4):48~49.

[3] 王飛龍,邵敏.機(jī)織土工布的發(fā)展及現(xiàn)狀[J].廣西紡織科技,2010,39(1):37~39.

[4] 高小亮.土工布的性能及應(yīng)用[J].遼寧絲綢,2010(1):12~15.

[5] 趙永霞.非織造土工布的發(fā)展與應(yīng)用[J].紡織導(dǎo)報(bào),2009(3):79~84.

[6] 高巖磊,崔文廣,牟微,等.高分子材料的老化研究進(jìn)展[J].河北化工,2008,31(1):29~32.

[7] 吳嵐.紡織材料老化與特種工業(yè)用紡織品的儲(chǔ)存[J].上海紡織科技,2001,29(3):60~61.

[8] 王殿武.土工合成材料老化問題的探討[J].東北水利水電,1991(10):31~36.

[9] 白建穎.土工布老化試驗(yàn)研究[J].紡織學(xué)報(bào),1996,17(5):54~56.

篇3

關(guān)鍵詞：淺基，軟土地基，加固

Abstract: in on soft soil subgrade construction if not handled properly, often in subgrade instability or too much to destroy or can't highway subsidence normal use. Especially some sections exist inside certain limits thicker layers of plastic soft soil silt, is a Marine sediments, sensitivity test experience value in 3 ~ 7 between, in engineering region seismic fortification intensity of 7 degrees, under the condition of soil may cause slight-medium softening deformation, silt soil will lose the original mechanical strength, produce instability subsidence, is engineering construction of the seismic unstable soil layer, not as shallow base or pile foundation bearing soft soil foundation to deal with. This paper is on the basis of the soft soil foundation treatment and reinforcing strategy to make a discussion.

Keywords: shallow base, soft soil foundation, strengthening

中圖分類號(hào)： TU471.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：

1、軟土地基的特點(diǎn)

軟土對(duì)公路的危害,引起我國(guó)各級(jí)公路部門的高度重視,科研、設(shè)計(jì)、施工等單位也經(jīng)過多年努力,在實(shí)踐中摸索了不少對(duì)策,并取得了可喜的成績(jī)。交通部頒布了《公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》,使我國(guó)公路軟基無論在設(shè)計(jì)方面或施工方面,出現(xiàn)了有章可循的局面?！豆奋浲恋鼗返淘O(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》對(duì)軟土的定義為濱海、湖沼、谷地、河灘沉積的天然含水量高、孔隙比大、壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低的細(xì)粒土。根據(jù)工程實(shí)際經(jīng)驗(yàn),我們可以得出結(jié)論,除了上述特征指標(biāo)外,還應(yīng)根據(jù)液限指標(biāo)和稠度等來綜合判別確定。軟土地基的特點(diǎn)是強(qiáng)度低、固結(jié)慢、變形大;在軟土地基上修筑高等級(jí)公路最突出的問題是穩(wěn)定與沉降變形。軟土地基對(duì)道路還有一種影響,即其含水量較大不能達(dá)到較好的壓實(shí)要求和其它技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

2、軟土地基設(shè)計(jì)關(guān)健

軟土地基設(shè)計(jì)和施工的關(guān)鍵是搞清楚地基工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，收集詳細(xì)的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)及地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)資料。根據(jù)地基處理的目的(如解決穩(wěn)定性或變形問題)、使用要求(如工后沉降及差異沉降)、結(jié)構(gòu)類型、荷載大小等，并結(jié)合地形地貌地層結(jié)構(gòu)、土質(zhì)條件、地下水特征、周圍環(huán)境和相鄰建筑物等因素。初步選定幾個(gè)方案然后進(jìn)行比選。對(duì)初步選定的各種地基處理方案，分別從處理效果、材料來源、機(jī)具條件、施工進(jìn)度、環(huán)境影響等方面進(jìn)行認(rèn)真的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，根據(jù)安全可靠、施工方便、經(jīng)濟(jì)合理的原則選擇最佳處理方案。在進(jìn)行軟基處理設(shè)計(jì)時(shí)必須明確每種處理方式的適用范圍和局限性，經(jīng)過正確、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)谋容^后，選擇出最適合該工程的軟土地基的處理方式。

3、軟土地基的加固方法

3.1堆載預(yù)壓法

堆載預(yù)壓法可以分為三小類:

(1)超載法。一般用于要求預(yù)壓期較短，軟土地基不至于發(fā)生剪切滑移的場(chǎng)合下。

(2)等載法。

(3)欠載法。通常只等于設(shè)計(jì)的路基所產(chǎn)生的壓強(qiáng)。只需輕度處理或有充分預(yù)壓期的軟土地基可采用這種方法。堆載土土源緊缺或者不便廢棄余土的場(chǎng)合下，也可以采用這類方法。

基本原理:天然地基在預(yù)壓荷載下壓密固結(jié)，地基產(chǎn)生變形而強(qiáng)度提高，卸載后建筑物沉降減小，地基承載力提高。堆載預(yù)壓通常是在軟土上預(yù)先堆置相當(dāng)于建筑物重量的荷載，有時(shí)也利用建筑物的自重進(jìn)行。當(dāng)天然土地基滲透性較小時(shí)，為了縮短土體排水固結(jié)的排水距離，加速土體固結(jié)，在地基中設(shè)置豎向排水通道，如砂井、袋裝砂井或排水塑料板等。適用范圍:軟粘土、粉土、雜填土、沖填土、泥炭土地基。特征:本法施工機(jī)具和施工方法簡(jiǎn)單，可加速飽和軟琳土的水固結(jié)，使沉降及早完成和穩(wěn)定同時(shí)可以防止土基滑動(dòng)破壞，大大提高了地基的抗剪強(qiáng)度和承載力。

3.2水泥土深層攪拌法

基本原理:利用深層攪拌將水泥和地基土原位攪拌，形成具有整體性、水穩(wěn)性，以及較高強(qiáng)度的圓柱狀、格柵狀、或連續(xù)水泥土增強(qiáng)體，從而提高地基承載力、增大變形模量、減小沉降。攪拌樁多采用雙頭8字形式，由兩根直徑為700 mm樁中間咬合200 mm組成，外包尺寸為1200mmx700 mm。用水泥土攪拌樁處理地基要注意水灰比的確定，明確噴漿座底

的要求。噴漿分段位置要設(shè)在樁長(zhǎng)偏下的地方。為檢驗(yàn)設(shè)計(jì)和施工要進(jìn)行水泥土攪拌樁的單樁靜載試驗(yàn)和復(fù)合地基靜載試驗(yàn)。該方法的優(yōu)點(diǎn)是可以最大限度地利用原土，攪拌時(shí)無側(cè)向擠土，無震動(dòng)，無噪聲，無污染。缺點(diǎn)是施工工藝要求嚴(yán)格。

3.3壓密灌漿法

基本原理:通過鉆孔將壓漿管放人到預(yù)定深度的土層，向土中壓人高粘滯性土、水泥和水調(diào)成的漿液，在壓漿點(diǎn)周圍形成燈泡形空間。因漿液的擠壓產(chǎn)生上抬力，從而引起地層局部隆起，以此糾正建筑物的局部?jī)A斜。該方法工藝簡(jiǎn)單、造價(jià)低，加固作業(yè)快，但是注漿方向和質(zhì)量不易保證，強(qiáng)度提高隨機(jī)分布，對(duì)施工單位在經(jīng)濟(jì)和管理方面要求較高。

適用范圍:軟弱粘性土、具有大孔隙或孔穴的地基土，中砂，濕陷性黃土地基。

注意事項(xiàng):①要有合理的適用范圍。②要有適宜的注漿壓力。壓力太小則注漿點(diǎn)之間交接處附近土體得不到應(yīng)有的壓密和填充;壓力太大則會(huì)因土體產(chǎn)生過大裂縫而引起漿液流失或冒出地面。③要有合適的漿液配比。它將對(duì)注漿后土體強(qiáng)度、漿液流動(dòng)性、硬化速度、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等產(chǎn)生很大的影響。④適量的注漿量。量太大可能引起地面上升開裂，造成漿液流失;太少則起不到應(yīng)有的加固作用。⑤根據(jù)不同的加固目標(biāo)采用相應(yīng)的注漿噴頭。

3.4土工合成材料法

土工合成材料具有特有的工程性質(zhì)，利用其較高的抗拉強(qiáng)度性質(zhì)、良好的透水水理性質(zhì)和耐久性，將具有一定剛度和抗拉力的土工合成材料鋪設(shè)在軟土地基表面，再在其上填筑一定厚度的砂墊層(砂土或礫石土)，在荷載的作用下產(chǎn)生地基沉降，同時(shí)在其周邊地基產(chǎn)生側(cè)向形變和部分隆起時(shí)，使基礎(chǔ)底部的土工合成材料產(chǎn)生拉應(yīng)力;而作用于土工合成材料與地基土間抗剪阻力就能相對(duì)地約束地基的位移;并且作用在土工合成材料上的拉力，也能起到支承荷載的作用。同時(shí)土工合成材料具有較高的延伸率，從而可使上部荷載應(yīng)力擴(kuò)散，相應(yīng)提高原地基的承載力。

3.5強(qiáng)夯法

適用范圍:強(qiáng)夯法設(shè)備簡(jiǎn)單，適用于填土、失陷黃土、飽和軟粘土地基層中夾有多層粉砂，或用于采用在夯實(shí)中回填塊石、碎礫石、卵石等粒料的地基上，這類方法只能用于含水量不太的地基處理，通過減少土體中空氣所占空隙率，增大地基土的密實(shí)提高地基的承載能力。特征:強(qiáng)夯法具有地基加固效果顯著、設(shè)備簡(jiǎn)單、施工方便、使用范圍廣、經(jīng)濟(jì)易行和節(jié)省材料等優(yōu)點(diǎn)。施工工藝:強(qiáng)夯處理前，取不同深度處原狀土的天然密度、天然含水量、地基承載力、濕陷性系數(shù)，并做土的液塑限試驗(yàn)。不同夯擊能，夯擊次數(shù)處理地基(6,8.10擊)后，分別取土樣，完成固結(jié)試驗(yàn)和密實(shí)度試驗(yàn)，同時(shí)完成不同深度處地基承載力試驗(yàn)。根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)判斷:達(dá)到要求處理深度時(shí)，合理的夯擊能所對(duì)應(yīng)的最佳夯擊數(shù)、夯沉量、干密度及承載力，并以最佳夯擊數(shù)所對(duì)應(yīng)的夯沉量、干密度及載力作為施工控制指標(biāo)。施工中預(yù)先估計(jì)強(qiáng)夯后可能產(chǎn)生的平均地面起伏，并以此確定地面高程，然后用推土機(jī)平整，遇到地表為細(xì)粒土、地下水位較高的情況，有時(shí)需在表層鋪設(shè)0.5-2m的砂、砂礫或石。這樣做的目的是在地表形成硬層，可以用以支撐起重設(shè)備，確保機(jī)械通行、施工。又可加大地下水和表層面的距離，防止夯擊效率低。

4、結(jié)束語

通過上述各種方法的闡述，知道各種方法都有不同的適用范圍及優(yōu)缺點(diǎn)，軟土地基處理的目的是增加地基穩(wěn)定性，減少施工后的不均勻沉陷，所以設(shè)計(jì)及施工的技術(shù)人員必須意識(shí)到軟土地基的危害性，堅(jiān)持以數(shù)據(jù)說話，認(rèn)真測(cè)定基底的承載力，并根據(jù)不同的土質(zhì)情況、不同的投資和工期要求，采用切實(shí)可行的處理方案。

參考文獻(xiàn)

1王鈞 .水泥土攪拌法處理地基.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2009

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關(guān)鍵詞：加筋土；筋土界面；應(yīng)力分布

1 引言

自1966年法國(guó)工程師Henri Vidal提出加筋概念之后，經(jīng)過將近50年的發(fā)展，加筋土技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于擋墻、邊坡、路基等基礎(chǔ)工程之中。加筋土的工作原理為土體和筋帶通過界面摩擦形成復(fù)合體，加強(qiáng)原土體的抗剪強(qiáng)度。因此，關(guān)于筋土之間荷載傳遞規(guī)律的探索對(duì)于研究加筋土強(qiáng)度、本構(gòu)、蠕變等特性就顯得十分有必要且有意義了。

2 筋土界面參數(shù)研究

筋土界面參數(shù)主要包括界面強(qiáng)度參數(shù)和似摩擦系數(shù)兩種，由于其受到土顆粒密實(shí)度、級(jí)配及加筋材料表面粗糙程度等影響，所以其取值到目前為止均尚無定論。但各國(guó)在標(biāo)準(zhǔn)直剪試驗(yàn)（direct shear test）和拉拔試驗(yàn)（pullout test）的基礎(chǔ)上提出了規(guī)范取值以供設(shè)計(jì)人員參考。如我國(guó)《土工合成材料測(cè)試規(guī)程》（SL/T235―1999）。

2.1 界面強(qiáng)度參數(shù)確定

關(guān)于界面強(qiáng)度參數(shù)的研究，各國(guó)學(xué)者通過直剪試驗(yàn)得到了一致的結(jié)論，均認(rèn)為筋土界面抗剪強(qiáng)度可按Mohr―Coulomb強(qiáng)度理論進(jìn)行計(jì)算，即認(rèn)為其與法向應(yīng)力之間呈線性關(guān)系：

式中： 為筋土界面強(qiáng)度； 為筋土界面粘聚力； 為界面法向應(yīng)力； 為筋土界面內(nèi)摩擦角。

然而，若在拉拔過程中，筋土界面強(qiáng)度并非均勻分布，而是隨著界面上每點(diǎn)應(yīng)變的不同而不同，上述公式將不再適用。因此，針對(duì)拉拔試驗(yàn)，一般考慮最不利情況，即加筋材料被拔出瞬間。假設(shè)在筋材拔出瞬間，筋材上下表面摩阻力相等且均勻分布。此時(shí)，筋土界面抗剪強(qiáng)度可用下式表示：

式中： 為筋材最大抗拔力； 為筋材表面寬度； 為筋材長(zhǎng)度。

2.2 筋土界面似摩擦系數(shù)確定

對(duì)于筋土界面似摩擦系數(shù)的研究，各國(guó)規(guī)范建議值差異較大。我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范均規(guī)定筋土界面似摩擦力應(yīng)通過試驗(yàn)確定，規(guī)定：

則對(duì)于拉拔試驗(yàn)有：

（4）

式中： 為筋土界面似摩擦系數(shù)；其余參數(shù)含義同前。

由上述定義可以看出，我國(guó)對(duì)界面似摩擦系數(shù)是一個(gè)反映了筋土問摩擦效應(yīng)的綜合強(qiáng)度參數(shù)，不同于傳統(tǒng)意義上只關(guān)于界面內(nèi)摩擦角的定義。若無試驗(yàn)可以參考時(shí)，可用填料的內(nèi)摩擦角 ，按下式取值：

而美國(guó)規(guī)范更注重從加筋材料對(duì)土體的加強(qiáng)效應(yīng)來計(jì)算界面摩擦系數(shù) 。如美國(guó)聯(lián)邦公路局編制規(guī)范（GRIGG5規(guī)定：

式中： 為土體的抗剪強(qiáng)度；其余參數(shù)含義同前。

3 筋土相互作用理論研究

加筋土作為筋材和土體構(gòu)成的復(fù)合材料，對(duì)加筋土的研究主要有兩種思路，即將加筋土視為整體和將筋土分開考慮。由此演化出了一系列計(jì)算理論，如極限平衡法、有限元法、邊界單元法、剪力滯后理論等。而要考慮筋土間的相互作用則需要將筋土分開考慮。

3.1 有限元法

由于加筋土所受影響因素眾多，且大部分參數(shù)難以取值，所以想要獲得其解析解是十分困難的。因此，國(guó)內(nèi)外學(xué)者更多趨向于通過數(shù)值計(jì)算方法研究筋土相互作用，其中有限元法成為了加筋土研究的重要途徑。加筋土有限元方法計(jì)算模型很多，但不外乎存在兩種假設(shè)，即：

（1）筋土間無相對(duì)滑動(dòng)

有學(xué)者認(rèn)為，當(dāng)加筋土處于工作狀態(tài)，筋土間不存在相對(duì)假設(shè)，此時(shí)在進(jìn)行有限元計(jì)算時(shí)不必在筋土間設(shè)置接觸單元，這可以大大簡(jiǎn)化計(jì)算。

（2）筋土間設(shè)置接觸單元

對(duì)于筋土間的接觸單元，眾多學(xué)者進(jìn)行了富有成效的研究。其中尤以Goodman于1968提出的零厚度巖石節(jié)理單元和Dcsai與1985年提出的有限薄層單元受到了最廣泛的應(yīng)用。國(guó)內(nèi)學(xué)者張道寬[1]和利用Goodman的零厚度接觸單元解決了接觸面單元法向剛度取值困難的問題。

3.2 等效附加應(yīng)力法

等效附加應(yīng)力法是由李廣信等 [2]于1994年提出，該理論的基本思路為在進(jìn)行筋土相互作用分析時(shí)，將筋材的加筋作用等效為一個(gè)附加于土體上的外力，如此在計(jì)算過程中則無需考慮筋材單元和接觸單元，大大簡(jiǎn)化了計(jì)算難度。

3.3 剪力滯后理論

剪力滯后理論是復(fù)合材料研究中的重要理論，其由Cox于1962年首次提出，后經(jīng)過Rosen等人的發(fā)展已經(jīng)成為研究復(fù)合材料纖維受力研究的重要途徑。楊廣慶等[3]根據(jù)加筋土與一般復(fù)合材料的相似性將土體視為基體，筋帶視為纖維加強(qiáng)，應(yīng)用修正后的剪滯理論分析了加筋擋墻筋帶軸向應(yīng)力分布規(guī)律，成功得解釋了筋材應(yīng)力拋物線分布特點(diǎn)。

4 筋土相互作用試驗(yàn)研究

加筋土筋土作用試驗(yàn)研究主要包括兩層含義，第一，加筋土筋土相互作用的模型試驗(yàn)研究；第二，數(shù)值試驗(yàn)研究。

對(duì)于筋土相互作用，模型試驗(yàn)主要有直剪試驗(yàn)和拉拔試驗(yàn)兩種方法。張嘎，張建民[4]通過粗粒土與土工布的單調(diào)和往返剪切試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，筋土界面上存在應(yīng)變軟化的現(xiàn)象，相對(duì)法向位移的變化受法向應(yīng)力影響很大，并表現(xiàn)出各向異性；丁金華、包承綱[5]等通過改造的疊環(huán)剪切試驗(yàn)儀研究了兩種不同土工格柵的拉拔特性，發(fā)現(xiàn)由格柵拉拔所產(chǎn)生的附加剪切應(yīng)力會(huì)沿法向衰減，形成所謂的“加筋有效影響范圍”。

在數(shù)值試驗(yàn)方面，除了傳統(tǒng)的大型有限元軟件（如Abaqus）模擬和有限差分軟件（如FLAC）外，近年來出現(xiàn)的離散元軟件PFC以其能還原顆粒物質(zhì)離散性、能模擬大變形等優(yōu)點(diǎn)越來越受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的青睞。對(duì)于筋土界面的研究，其更具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。如周健[6]通過PFC2D模擬土工格柵在軸向拉拔力作用下應(yīng)力分布特點(diǎn)時(shí)清晰得發(fā)現(xiàn)緊鄰格柵的一定土體區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)應(yīng)力逐漸減少到零的現(xiàn)象，驗(yàn)證了加筋有效影響范圍的存在性。

5 結(jié)論與建議

盡管各國(guó)學(xué)者對(duì)筋土相互作用研究了很多，也取得了大量的研究成果，但對(duì)于筋土界面研究任務(wù)仍然任重而道遠(yuǎn)，還有大量尚未解決的科學(xué)難題需要所有學(xué)者不斷努力。但是相信隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和測(cè)量技術(shù)的發(fā)展，關(guān)于筋土相互作用研究將取得更輝煌的成果。

參考文獻(xiàn)：

[1]張道寬.土工織物加強(qiáng)軟土路基的研究[D].鐵道部科學(xué)研究院，1987.

[2]李廣信，陳輪，蔡飛.加筋土應(yīng)力變形計(jì)算的新途徑[J].巖土工程學(xué)報(bào)，1994，16（3）：46-53.

[3]楊廣慶，周亦濤，石喬勇等.加筋土擋墻拉筋軸向應(yīng)力分布規(guī)律研究[J].巖土工程學(xué)報(bào)，2013，35（4）：650 - 654.

[4]張嘎，張建民.土與土工織物接觸面力學(xué)特性的試驗(yàn)研究[J].巖土力學(xué)，2006， 27（1）：51-55.

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摘要: 推廣和發(fā)展各種軟土地基處理新技術(shù), 對(duì)保證工程質(zhì)量、加快水利水電建設(shè)速度、節(jié)約建設(shè)資金具有重要意義。筆者根據(jù)多年參與堤防工程的建設(shè)，介紹了在軟土地基上修建堤防工程常用的地基處理方法及適用條件。

關(guān)鍵詞: 堤防工程；軟土地基；處理方法；適用條件

1軟土地基的幾種特性

(1)孔隙比和天然含水量大。我國(guó)軟土的天然孔隙比一般e = 1～2之間,淤泥和淤泥質(zhì)土的天然含水量w = 50%～70% ,一般大于液限,高的可達(dá)200%。

(2)壓縮性高。我國(guó)淤泥和淤泥質(zhì)土的壓縮系數(shù)一般都大于0.5 MPa- 1 ,建造在這種軟土上的建筑物將發(fā)生較大的沉降,尤其是沉降的不均性,會(huì)造成建筑物的開裂和損壞。

(3)透水性弱。軟土含水量大,可是,透水性卻很小,滲透系數(shù)k≤1 (mm /d)，由于透水性如此微小,土體受荷載作用后,往往呈現(xiàn)很高的孔隙水壓力,影響地基的壓密固結(jié)。

(4)抗剪強(qiáng)度低。軟土通常呈軟塑一流塑狀態(tài),在外部荷載作用下,抗剪性能極差,根據(jù)部分資料統(tǒng)計(jì),我國(guó)軟土無側(cè)限抗剪強(qiáng)度一般小于30 kN /m2 (相當(dāng)于0.3 kg/ cm2 ), 不排水剪時(shí),其內(nèi)磨擦角∮幾乎等于零,抗剪強(qiáng)度僅取決于凝聚力C, C < 30 kN /m2 ,固結(jié)快剪時(shí), ∮一般為5°- 15°, 因此,提高軟土地基強(qiáng)度的關(guān)鍵是排水。如果土層有排水出路,它將隨著有效壓力的增加而逐步固結(jié)。反之,若沒有良好的排水出路,隨著荷載的增大,它的強(qiáng)度可能衰減。在這類軟土上的建筑物盡量采用“輕型薄壁”,減輕建筑荷重。

(5)靈敏度高。軟粘土上尤其是海洋沉積的軟粘土,在結(jié)構(gòu)未被破壞時(shí)具有一定的抗剪強(qiáng)度,但一經(jīng)擾動(dòng),抗剪強(qiáng)度將顯著降低。軟粘土受到擾動(dòng)后強(qiáng)度降低的特性可用靈敏度(在含水量不變的條件下,原狀土與重塑土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度之比)來表示,軟粘土的靈敏度一般在3 ～4之間,也有更高的情況。因此,在高靈敏度的軟土地基上筑堤時(shí)應(yīng)盡量避免對(duì)地基土的擾動(dòng)。

沖填土是水力沖填形成的產(chǎn)物。含砂量較高的沖填土,其固結(jié)情況和力學(xué)性質(zhì)較好,含粘粒較多的沖填土往往強(qiáng)度較低,壓縮性較高,具有欠固結(jié)性。

雜填土大多由建筑垃圾、生活垃圾和工業(yè)廢料堆填而成,因此在結(jié)構(gòu)上具有無規(guī)律性。以生活垃圾為主的雜填上,腐殖質(zhì)含量較高,強(qiáng)度較低,壓縮性較大。以工業(yè)殘?jiān)鼮橹鞯碾s填土,可能含有水化物,遇水后容易發(fā)生膨脹和崩解,使填土強(qiáng)度降低。

2引起軟土地基上堤防失穩(wěn)的破壞原因

引起軟土地基上堤防滑動(dòng)破壞的根本原因,在于軟弱地基中某個(gè)面上的剪應(yīng)力超過了它的抗剪強(qiáng)度,穩(wěn)定平衡遭到破壞。主要有兩方面因素:一是由于剪應(yīng)力的增加,例如大堤施工中上部填土荷重的增加;降雨使土體容重增加;水位降落產(chǎn)生滲流力;地震、打樁等引起的動(dòng)荷載等。二是由于軟土地基本身抗剪強(qiáng)度的減小。例如孔隙水應(yīng)力的升高;氣候變化產(chǎn)生的干裂、凍融;粘土夾層因浸水而軟化以及粘性土的蠕變等。

對(duì)堤防工程進(jìn)行穩(wěn)定分析時(shí),通常是將假想滑動(dòng)面以上土體看作剛體,并以它為脫離體,分析在極限平衡條件下其上各種作用力,并以整個(gè)滑動(dòng)面上的平均抗剪強(qiáng)度與平均剪應(yīng)力之比來定義它的安全系數(shù),即：

式中:

Fn ―堤防穩(wěn)定安全系數(shù);

Tf ―滑動(dòng)面處土體的平均抗剪強(qiáng)度;

T―作用于滑動(dòng)面上的平均剪應(yīng)力。

Fn> 1土體處于穩(wěn)定狀態(tài);

Fn

Fn = 1, 土體處于臨界狀態(tài)。因此,要使處于滑動(dòng)狀態(tài)或有滑動(dòng)趨勢(shì)的土體達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),必須Fn > 1 (堤防工程等級(jí)不同, Fn 取值也不同,通常在1.05 ～1.30之間) ,通常有兩種方法:一是提高土體的抗剪強(qiáng)度,使孔隙水應(yīng)力充分消散,如對(duì)地基進(jìn)行加固等;二是減小作用在土體上的剪應(yīng)力,如減小堤防的橫斷面積,盡量避免對(duì)堤防的擾動(dòng)等。第一種方法在工程中被廣泛采用。

3軟土地基上筑堤常用的地基處理方法及適用條件

(1)堤身自重?cái)D淤法。堤身自重?cái)D淤法就是通過逐步加高的堤身自重將處于流塑態(tài)的淤泥或淤泥質(zhì)土外擠,并在堤身自重作用下使淤泥或淤泥質(zhì)土中的孔隙水應(yīng)力充分消散和有效應(yīng)力增加,從而提高地基抗剪強(qiáng)度的方法。在擠淤過程中為了不致產(chǎn)生不均勻沉陷,應(yīng)放緩堤坡、減慢堤身填筑速度,分期加高。其優(yōu)點(diǎn)可節(jié)約投資;缺點(diǎn)是施工期長(zhǎng)。此法適合于地基呈流塑態(tài)的淤泥或淤泥質(zhì)土,且工期不太緊的情況下采用。

(2)拋石擠淤法。拋石擠淤法就是把一定量和粒徑的塊石拋在需進(jìn)行處理的淤泥或淤泥質(zhì)土地基中,將原基礎(chǔ)處的淤泥或淤泥質(zhì)土擠走,從而達(dá)到加固地基的目的。一般按以下要求進(jìn)行:將不易風(fēng)化的石料(尺寸一般不宜小于30 cm)拋填于被處理堤基中,拋填方向根據(jù)軟土下臥地層橫坡而定。橫坡平坦時(shí)自地基中部漸次向兩側(cè)擴(kuò)展;橫坡陡于1: 10時(shí),自高側(cè)向低側(cè)拋填。最后在上面鋪設(shè)反濾層。這種方法施工技術(shù)簡(jiǎn)單,投資較省,常用于處理流塑態(tài)的淤泥或淤泥質(zhì)土地基。

(3)墊層法。墊層法就是把靠近堤防基底的不能滿足設(shè)計(jì)要求的軟土挖除,代以人工回填的砂、碎石、石渣等強(qiáng)度高、壓縮性低、透水性好、易壓實(shí)的材料作為持力層?？梢跃偷厝〔?價(jià)格便宜,施工工藝較為簡(jiǎn)單,該法在軟土埋深較淺、開挖方量不太大的場(chǎng)地較常采用。

(4)預(yù)壓砂井法。預(yù)壓法是在排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)的相互配合作用下,使地基土中的孔隙水排出。常用的排水系統(tǒng)有水平排水墊層、排水砂溝或其它水平排水體和豎直方向的排水砂井或塑料排水板;加壓系統(tǒng)有堆載預(yù)壓、真空預(yù)壓或降低地下水位等。當(dāng)堆載預(yù)壓和真空預(yù)壓聯(lián)合使用時(shí)又稱真空聯(lián)合堆載預(yù)壓法。

基本做法如下:先將等加固范圍內(nèi)的植被和表土清除,上鋪砂墊層,然后垂直下插塑料排水板,砂墊層中橫向布置排水管,用以改善加固地基的排水條件,再在砂墊層上鋪設(shè)密封膜,用真空泵將密土膜以內(nèi)的地基氣壓抽至80 kPa以上。

該方法往往加固時(shí)間過長(zhǎng),抽真空處理范圍有限,適用于工期要求較寬的淤泥或淤泥質(zhì)土地基處理。流變特性很強(qiáng)的軟粘土、泥炭土,不宜采用此法。

(5)振動(dòng)水沖法。振沖法是利用一根類似插入式混凝土振搗器的機(jī)具,稱為振沖器,有上、下兩個(gè)噴水口,在振動(dòng)和沖擊荷載的作用下,先在地基中成孔,再在孔內(nèi)分別填入砂、碎石等材料,并分層振實(shí)或夯實(shí),使地基得以加固。

用砂樁、碎石樁加固初始強(qiáng)度不能太低(初始不排水抗剪強(qiáng)度一般要求大于20 kPa) ,對(duì)太軟的淤泥或淤泥質(zhì)上不宜采用。

石灰樁、二灰樁是在樁孔中灌入新鮮生石灰,或在生石灰中摻入適量粉煤灰、火山灰(常稱為二灰) ,并分層擊實(shí)而成樁。它通過生石灰的高吸水性、膨脹后對(duì)樁周土的擠密作用,離子交換作用和空氣中的CO2與水發(fā)生酸化反應(yīng)使被加固地基強(qiáng)度提高。

(6)旋噴法。旋噴法是利用旋噴機(jī)具造成旋噴樁以提高地基的承載能力,也可以作聯(lián)鎖樁施工或定向噴射成連續(xù)墻用于地基防滲。旋噴樁是將帶有特殊噴嘴的注漿管置于土層預(yù)定深度后提升,噴嘴同時(shí)以一定速度旋轉(zhuǎn),高壓噴射水泥固化漿液與土體混合并凝固硬化而成樁。所成樁與被加固上體相比,強(qiáng)度大,壓縮性小。

該方法適用于沖填土、軟粘土和粉細(xì)砂地基的加固。對(duì)有機(jī)質(zhì)成分較高的地基土加固效果較差,宜慎重對(duì)待。而對(duì)于塘泥土、泥炭土等有機(jī)質(zhì)成分極高的土層應(yīng)禁用。

(7)強(qiáng)夯法。強(qiáng)力夯實(shí)是將80kN即相當(dāng)于8tf以上的夯錘,起吊到很高的地方(一般6 m ～ 30 m) ,讓錘自由落下,對(duì)土進(jìn)行夯實(shí)。經(jīng)夯實(shí)后的土體孔隙壓縮,同時(shí),夯點(diǎn)周圍產(chǎn)生的裂隙為孔隙水的出逸提供了方便的通道,有利于土的固結(jié),從而提高了土的承載能力,而且夯后地基由建筑荷載所引起的壓縮變形也將大為減小。強(qiáng)夯法適用于河流沖積層,濱海沉積層黃土、粉土、泥炭、雜填土等各種地基。

(8)土工合成材料加筋加固法。將土工合成材料平鋪于堤防地基表面進(jìn)行地基加大,能使堤防荷載均勻分散到地基中。當(dāng)?shù)鼗赡艹霈F(xiàn)塑性剪切破壞時(shí),土工合成材料將起到阻止破壞面形成或減破壞發(fā)展范圍的作用,從而達(dá)到提高地基承載力的目的。此外,土工合成材料與地基土之間的相互磨擦將限制地基土的側(cè)向變形,從而增加地基的穩(wěn)定性。

4結(jié)束語

篇6

“十二五”是我國(guó)紡織行業(yè)實(shí)現(xiàn)由大變強(qiáng)的重要戰(zhàn)略機(jī)遇期，產(chǎn)業(yè)用紡織品作為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)與戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的最佳結(jié)合領(lǐng)域，服務(wù)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的多個(gè)工業(yè)領(lǐng)域，具有不可替代的產(chǎn)品優(yōu)越性，并肩負(fù)著成為未來紡織工業(yè)新的增長(zhǎng)極的艱巨任務(wù)。工信部、國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家質(zhì)檢總局三部委于去年年底聯(lián)合下發(fā)《產(chǎn)業(yè)用紡織品“十二五”發(fā)展規(guī)劃》，對(duì)行業(yè)整體發(fā)展給予了很高的期望。本屆展覽會(huì)在行業(yè)面臨諸多新機(jī)遇時(shí)順勢(shì)召開，無疑錦上添花，意義非凡。李陵申會(huì)長(zhǎng)在采訪時(shí)坦言：“‘科技、拓展、升級(jí)’這三個(gè)關(guān)鍵詞，是根據(jù)行業(yè)目前的發(fā)展?fàn)顩r，經(jīng)過反復(fù)推敲考慮確定的，離不開現(xiàn)階段的整體形勢(shì)。”李會(huì)長(zhǎng)一再強(qiáng)調(diào)：“每個(gè)行業(yè)的發(fā)展必須遵循階段理論，不同的行業(yè)發(fā)展有不同的階段理論，不同的階段理論指導(dǎo)行業(yè)克服不同階段的問題，如果跨越了這個(gè)階段，便失去指導(dǎo)性，成為空中樓閣，毫無意義。”

技術(shù)：產(chǎn)業(yè)用紡織品的DNA

李會(huì)長(zhǎng)介紹，為了適應(yīng)行業(yè)的發(fā)展需要，亦為理順行業(yè)的所屬范圍，中國(guó)產(chǎn)業(yè)用紡織品行業(yè)協(xié)會(huì)近期組織制定《產(chǎn)業(yè)用紡織品分類》標(biāo)準(zhǔn)，明確“產(chǎn)業(yè)用紡織品”的定義。標(biāo)準(zhǔn)指出：“‘產(chǎn)業(yè)用紡織品’通常指區(qū)別于一般服裝用、家用紡織品，經(jīng)專門設(shè)計(jì)的、具有工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和特定應(yīng)用領(lǐng)域的紡織品?！贝硕x中的“專門設(shè)計(jì)”指的便是“專業(yè)技術(shù)設(shè)計(jì)”。李會(huì)長(zhǎng)說到：“在國(guó)外產(chǎn)業(yè)用紡織品就叫技術(shù)紡織品，這里的技術(shù)區(qū)別于服裝、家紡行業(yè)里的保暖、吸濕排汗、抑菌等，產(chǎn)業(yè)用紡織品大多用于工業(yè)領(lǐng)域，和民用之間的差別很大，技術(shù)含量和難度比較高，特別是具有功能結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的紡織品，其科技含量就更高?！?/p>

李會(huì)長(zhǎng)舉例說明道：中國(guó)的第一個(gè)目標(biāo)飛行器天宮一號(hào)近日與神舟九號(hào)成功對(duì)接，其中天宮一號(hào)的“心臟”——電源分系統(tǒng)是我國(guó)航天器首次應(yīng)用高壓半剛性太陽電池翼，其結(jié)構(gòu)為“碳纖維框架+玻璃纖維網(wǎng)格”，其中玻璃纖維網(wǎng)格作為核心技術(shù)之一，是由東華大學(xué)產(chǎn)業(yè)用紡織品教育部工程研究中心主任陳南梁領(lǐng)銜團(tuán)隊(duì)開發(fā)研制的，全稱為“半剛性電池基板玻璃纖維網(wǎng)格”是一種以玻璃纖維為原料采用經(jīng)編工藝生產(chǎn)的高密度經(jīng)編織物。其關(guān)鍵技術(shù)包括：高柔軟性玻纖原料及浸潤(rùn)劑研究、玻璃纖維可編織性能研究與表征、高強(qiáng)玻纖整經(jīng)技術(shù)及裝備研究、高強(qiáng)玻纖經(jīng)編機(jī)成圈理論技術(shù)及裝備研究、高密度高品質(zhì)玻纖經(jīng)編織物編織可行性研究、經(jīng)編網(wǎng)格平面內(nèi)機(jī)械性能均勻性研究、生產(chǎn)過程優(yōu)化控制等。

拓展：深挖應(yīng)用領(lǐng)域潛在需求

李會(huì)長(zhǎng)介紹：“產(chǎn)業(yè)用紡織品”廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)牧漁業(yè)、土木工程、建筑、交通運(yùn)輸、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)、新能源、航空航天、國(guó)防軍工等領(lǐng)域。共分為16大類：包括醫(yī)療與衛(wèi)生用紡織品、過濾與分離用紡織品、交通工具用紡織品、土工用紡織品、結(jié)構(gòu)增強(qiáng)用紡織品、建筑用紡織品、安全與防護(hù)用紡織品、農(nóng)業(yè)用紡織品、繩線帶類紡織品、包裝用紡織品、文體與休閑用紡織品、工業(yè)用氈毯類紡織品、篷帆用紡織品、合成革用紡織品、隔離與絕緣用紡織品和其他。

“十二五”規(guī)劃再次確定了紡織振興規(guī)劃提出的發(fā)展產(chǎn)業(yè)用紡織品行業(yè)六大重點(diǎn)領(lǐng)域的方向，包括醫(yī)療與衛(wèi)生用紡織品、過濾與分離用紡織品、土工與建筑用紡織品、交通工具用紡織品、安全與防護(hù)用紡織品、結(jié)構(gòu)增強(qiáng)用紡織品。本屆展覽會(huì)也將著重著六大重點(diǎn)領(lǐng)域，屆時(shí)會(huì)開辟精品展示區(qū)進(jìn)行集中展示。

李會(huì)長(zhǎng)說到：“產(chǎn)業(yè)用紡織品要想真正發(fā)展，必須著重在應(yīng)用領(lǐng)域的開展，要基于下游需求進(jìn)行一種延伸，挖掘潛在需求，將‘無限替代’做到極致”

其中，醫(yī)療與衛(wèi)生用紡織品重點(diǎn)研究開發(fā)醫(yī)用組織器官材料，發(fā)展高效醫(yī)用防護(hù)產(chǎn)品，推廣新型輕量、超薄、無刺激、可降解衛(wèi)生用品。過濾與分離用紡織品重點(diǎn)發(fā)展耐高溫、耐腐蝕過濾材料，提高中空纖維液體過濾材料的性能，發(fā)展醫(yī)藥、化工、食品、造紙等加工領(lǐng)域過濾材料。土工與建筑用紡織品加快功能性機(jī)織或經(jīng)編土工布、土工膜（格柵）開發(fā)應(yīng)用，注重新型土工用紡織品的生態(tài)化開發(fā)，突破輕型建筑用永久性膜結(jié)構(gòu)材料的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)，開發(fā)新型高技術(shù)土工合成材料加工技術(shù)。汽車工業(yè)的快速發(fā)展帶動(dòng)了車用紡織品的開發(fā)研究及應(yīng)用。交通工具用紡織品適應(yīng)汽車工業(yè)的需求，重點(diǎn)發(fā)展高性能車用內(nèi)飾面料、多功能篷蓋材料，開發(fā)生態(tài)型超細(xì)纖維仿皮革面料，關(guān)注車用紡織品的環(huán)保性能及可回收性。安全與防護(hù)用紡織品重點(diǎn)發(fā)展防核輻射、防彈防刺、生化紡織品，發(fā)展阻燃、抗熔融防護(hù)面料和服裝，發(fā)展多種防護(hù)功能為一體的防護(hù)用紡織品。結(jié)構(gòu)增強(qiáng)用紡織品重點(diǎn)發(fā)展傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)材料替代產(chǎn)品，開發(fā)新型結(jié)構(gòu)增強(qiáng)用紡織材料。

升級(jí)：從亮點(diǎn)變?yōu)樵鲩L(zhǎng)點(diǎn)

對(duì)于升級(jí)，李會(huì)長(zhǎng)表示主要是兩個(gè)方面，首先是基于中國(guó)紡織工業(yè)的升級(jí)，中國(guó)在經(jīng)歷了30年的高速增長(zhǎng)后，已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)由高速增長(zhǎng)到中低速增長(zhǎng)并包含一系列復(fù)雜的社會(huì)及政治變革的新的轉(zhuǎn)型時(shí)期。在新的轉(zhuǎn)型時(shí)期，推動(dòng)“黃金增長(zhǎng)”組合的基本要素不再是中國(guó)具有低價(jià)格勞動(dòng)力、低價(jià)格資源和環(huán)境，也不再是中國(guó)可以迎合外部市場(chǎng)的高需求和政策性城市化基建項(xiàng)目推動(dòng)下的高投資。我們不能再重復(fù)比較優(yōu)勢(shì)，而應(yīng)該轉(zhuǎn)向提升和凸顯競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，而其中一個(gè)重要的落腳點(diǎn)就是發(fā)展產(chǎn)業(yè)用紡織品行業(yè)。

其次是行業(yè)本身的升級(jí)，“十二五”規(guī)劃指出到2015年，產(chǎn)業(yè)用紡織品纖維加工總量占紡織行業(yè)纖維加工總量的比重提高到25%左右，李會(huì)長(zhǎng)說：“在歐洲發(fā)達(dá)國(guó)家服裝、家紡、產(chǎn)業(yè)用的比例基本上是各占三分之一，強(qiáng)國(guó)綱要提出到2020年的最低目標(biāo)為27%，爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)用紡織品在紡織工業(yè)中的主導(dǎo)地位，真正實(shí)現(xiàn)三駕馬車并駕齊驅(qū)?！?/p>

有人講，產(chǎn)業(yè)用紡織品是機(jī)遇經(jīng)濟(jì)，“趕上了好時(shí)候”。李會(huì)長(zhǎng)解釋到，“機(jī)遇背后其實(shí)存在必然性”。首先是產(chǎn)業(yè)用紡織品能夠替代傳統(tǒng)材料，實(shí)現(xiàn)更高的功能和效益。最明顯的例子就是土工合成材料在抗洪救災(zāi)中的應(yīng)急救助，以及一次性口罩等用即棄醫(yī)療用品在抗擊“非典”中的應(yīng)急保障。其次是高新技術(shù)纖維和制造技術(shù)的快速發(fā)展發(fā)揮了重要作用。而且，國(guó)家的紡織振興規(guī)劃確定產(chǎn)業(yè)用紡織品行業(yè)為紡織工業(yè)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)和結(jié)構(gòu)調(diào)整產(chǎn)業(yè)升級(jí)的方向，吸引了一批企業(yè)及科研機(jī)構(gòu)投入本行業(yè)的研發(fā)和生產(chǎn)中。同時(shí)市場(chǎng)需求的不斷擴(kuò)大及產(chǎn)業(yè)用紡織品應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，帶動(dòng)了行業(yè)發(fā)展。

篇7

關(guān)鍵詞：道路橋梁工程；軟土地基；施工工藝

軟土地基，根據(jù)一般的定義就是強(qiáng)度不高、具有很強(qiáng)的壓縮性的軟土層的地基。它的特征主要是含有較大量的水分，土壤的空隙比較大，含水量最低在百分之三十四左右，最高可達(dá)到百分之七十以上，空隙的比例最低在一點(diǎn)零，最高可達(dá)到一點(diǎn)九，在平常的評(píng)價(jià)中，常把軟黏性泥土、淤泥質(zhì)泥土、淤泥地基叫做軟土地基。在這樣的土地上修建的地基，常常發(fā)生地基的過度沉陷或者是地基失穩(wěn)，這樣就會(huì)對(duì)道路橋梁產(chǎn)生危害，會(huì)致使道路不能正常的使用。這是我們需要避免的。

1.在軟土地基上施工情況的簡(jiǎn)述

不同的地方，不同的地層會(huì)出現(xiàn)不同的軟土地基的情況，這要求我們因地制宜，很難提前預(yù)見。在這樣的地基上施工，如果不引起重視，往往會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量問題。根據(jù)事實(shí)，常出現(xiàn)的質(zhì)量事故有以下幾種：在勘探設(shè)計(jì)的階段由于勘探設(shè)計(jì)的不詳細(xì)又或者不準(zhǔn)確，往往會(huì)致使本該作為軟土地基處理的地方?jīng)]有做應(yīng)有的處理，出現(xiàn)事故問題，這類事例比較常見；有的明知是軟土地基，卻沒有作為軟土地基處理，致使路基失穩(wěn)或者危及旁邊的建筑物；有的已經(jīng)作了軟土地基處理但是處理的措施不當(dāng)，也能造成路基的失穩(wěn)；在建筑的過程中堆料不當(dāng)，沒有按照規(guī)定分層進(jìn)行填筑，使上層的硬地殼被破壞，致使路堤不穩(wěn)。硬地殼就是在軟地基上常常用一層比軟土高的土層，這個(gè)土層就叫做硬地殼。這層硬地殼能夠進(jìn)行承重以及擴(kuò)散應(yīng)力，其實(shí)如果對(duì)硬地殼進(jìn)行充分的利用，對(duì)于減少工程的投資是很有好處的。很多地區(qū)在建設(shè)時(shí)甚至認(rèn)為利用硬地殼的軟土地基可以不用對(duì)軟土地基做處理，采取相應(yīng)的措施，利用硬地殼的擴(kuò)散應(yīng)力的作用可以保持路堤的穩(wěn)定。

不過一定要注意到，如果在道路建設(shè)中對(duì)硬地殼所做的工作不到位，做的不好，就達(dá)不到已經(jīng)預(yù)想到的效果，會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重路基下沉的后果，在臺(tái)北填土處使地基對(duì)結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生負(fù)摩阻力以及縱向推擠作用，發(fā)生橋臺(tái)移位。在軟土地基上建筑，橋臺(tái)不管是用支撐樁還是用摩擦樁，都會(huì)由于臺(tái)背填土引起軟土層發(fā)生較大的沉降，對(duì)橋臺(tái)還有樁基礎(chǔ)產(chǎn)生推擠，這會(huì)使道路本身向河的方向變化并且產(chǎn)生負(fù)摩擦力的作用，使橋臺(tái)發(fā)生位移或者下沉，甚至損壞橋臺(tái)和橋墩，尤其是輕型橋臺(tái)，極容易發(fā)生這種現(xiàn)象，嚴(yán)重的會(huì)造成輕型橋臺(tái)報(bào)廢質(zhì)量問題，這些現(xiàn)象會(huì)給很多工程帶來很大的影響。

2.軟土地基表層的施工處理

軟土地基的表層施工處理往往由于地層表面的土層及其的軟弱；這種方法主要是利用排水，利用鋪設(shè)或者增添材料的方法來提高地表的強(qiáng)度，用這樣的方法來防止地層局部的剪切變形，這樣才能保證施工機(jī)械的作業(yè)；同時(shí)要注意把填土的負(fù)荷盡量均勻的分布在地基上。主要有以下的方法：砂墊層法、表層排水法，仆射材料法和添加劑法等等。這些方法要注意做到因地制宜，下面進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹常用幾種方法。

2.1砂墊層法

這種方法就是對(duì)地基上部的軟土層很薄并且含水量較大時(shí)在地基上敷墊厚零點(diǎn)五到一點(diǎn)二米左右的墊砂層。這樣做主要是為了達(dá)到固結(jié)軟土層，使“砂墊層”起到上部排水的作用。并且這一砂墊層又能作為填土層內(nèi)的地下排水層，來降低填土層內(nèi)的水位；這樣可以做到在進(jìn)行填土以及地基處理施工時(shí)，保證施工機(jī)械的通行。當(dāng)然在使用施工機(jī)械施工時(shí)應(yīng)該先考慮施工機(jī)械的重量，施工機(jī)械的輪胎對(duì)于地面的接觸力，偏心程度和軟土層的地表強(qiáng)度來確定砂墊層的厚度。

還要盡量的節(jié)約成本，考慮經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的問題，在極其軟的地基上僅僅靠“砂墊層”來確保大型的施工機(jī)械通行，往往要很厚，所以是很不實(shí)惠的，因此常用與地表層排水或者鋪墊材料等方法并用的方式。

在對(duì)“砂墊層”進(jìn)行施工時(shí)要注意設(shè)放樣板。進(jìn)行攤鋪?zhàn)鳂I(yè)一般情況下采用的是自卸汽車和推土機(jī)的聯(lián)合操作。盡量的做到均勻一致，在使用透水性較差的粉土作填料時(shí)，它的坡腳附近的墊砂層一旦被土覆蓋，就會(huì)妨礙側(cè)向排水，對(duì)“砂墊層”的端部要妥善處理。目前考慮成本因素，部分地區(qū)采用細(xì)塘渣加碎石代替砂，起到同樣效果。

2.2表層排水法

很多地方土質(zhì)較好，但是含水量較大導(dǎo)致軟土地基。這種地基在填土之前，地表要挖溝槽，排除地表的水，并且降低地基表層部分的含水率，以此保障施工機(jī)械通行。同時(shí)為了發(fā)揮挖出的溝槽在施工中達(dá)到盲溝的效果，可以回填透水性好的沙礫或者碎石。在對(duì)溝槽進(jìn)行布置時(shí)要注意利用自然坡度進(jìn)行排水；在進(jìn)行填土沉降的時(shí)候要注意坡度的變化，制定相應(yīng)的計(jì)劃；注意防止四周挖方部位的地表水、滲透水浸入填土；溝槽的間隔要做到盡可能的加密，來增大排水的能力，就算有些溝槽被切斷也不會(huì)妨害整體排水。溝槽的構(gòu)造要注意按照標(biāo)準(zhǔn)，一般尺寸寬零點(diǎn)五米左右，深度在零點(diǎn)五到一米左右。在填土之前要回填砂礫使其成為盲溝。借此來達(dá)到最佳的排水效果。

2.3土工織物加強(qiáng)法

土工織物的制造過程是首先把聚合物原料加工成絲、短纖維、紗或條帶，然后再制成平面結(jié)構(gòu)的土工織物。

土工格柵是一種主要的土工合成材料，與其他土工合成材料桐比，它具有獨(dú)特的性能與功效。土工格柵分為塑料類和玻璃纖維類兩種類型。采用編織土工布和土工格柵，鋪設(shè)于軟基表面，可起到反濾、排水、隔離和補(bǔ)強(qiáng)的作用

3.對(duì)于軟土路基常用的加固的方法和軟土地基常用的施工工藝

首先，介紹的是塑料排水扳固結(jié)法，把塑料排水扳深深插入軟土中形成豎排排水的通道，這樣就可以達(dá)到讓土層中的水沿著排水板上升到“砂墊層”或“碎石層”向道路兩側(cè)進(jìn)行排水。使土層的地基達(dá)到固結(jié)的作用，提高了基低的承載力。在打設(shè)排水板時(shí)要注意經(jīng)常出現(xiàn)的回帶現(xiàn)象，要控制好排水板打設(shè)深度。塑料排水管固結(jié)法不僅排水效果很好，可以達(dá)到相應(yīng)的要求，且工程造價(jià)低，施工簡(jiǎn)單，操作容易，應(yīng)用越來越廣。

其次，袋裝砂井固結(jié)法，這種方法主要是用振動(dòng)式的砂樁機(jī)將砂袋織物垂直的插入軟土層中，深度也要根據(jù)實(shí)際情況有所不同，一般情況下應(yīng)該插入至硬質(zhì)土層或者議案層中。這種方法可以達(dá)到地基排水固結(jié)的作用。最大的排水深度可以達(dá)到十八米。也是非常有效的方法。

在橋臺(tái)處重要部位一般采用PC管樁， PC管樁是體現(xiàn)當(dāng)代混凝土技術(shù)進(jìn)步與混凝土制品高新工藝水平的一種預(yù)制混凝土樁，其樁身材料強(qiáng)度高，能穿越深厚的軟弱土層而進(jìn)入持力層，可將上部荷載傳到較深的下臥持力層上，形成管樁土復(fù)合加固區(qū)，同時(shí)管樁對(duì)樁身四周土體同時(shí)起著擠密和置換作用，增強(qiáng)了土的承載力；而“網(wǎng)”高強(qiáng)土工格室，具有加筋補(bǔ)強(qiáng)、均勻應(yīng)力擴(kuò)散、抵抗水平力的作用，進(jìn)而提高了地基承載力，增強(qiáng)了地基的穩(wěn)定性，減小了地基沉降變形。在橋臺(tái)處管樁打設(shè)要注意施工程序，首先要打設(shè)靠近橋臺(tái)處管樁，再向內(nèi)側(cè)推進(jìn)，這樣可減少橋臺(tái)處土體搗動(dòng)，待一段時(shí)間土體固結(jié)后再施工橋梁樁基，可減少鉆孔樁塌孔風(fēng)險(xiǎn)。

還有眾多的有效的方法和措施可以好好的利用，這些相應(yīng)的方法和措施會(huì)對(duì)軟土層路基建設(shè)帶來很大的優(yōu)秀的效果，比如排水砂墊層固結(jié)法等，筆者在此不一一贅述。

4.結(jié)語

綜上所述，以上這些方法是在設(shè)計(jì)和施工規(guī)范的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，結(jié)合了一些實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)，主要是想對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的施工起一定的幫助作用，使道路的建設(shè)的質(zhì)量能夠得到切實(shí)的保證。

參考文獻(xiàn)

[1]李波，張建平，楊蕾，振動(dòng)沉管碎石樁加固軟土地基的效果評(píng)價(jià)[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2009 （10）

[2]朱明，淺談軟土地基處理方法及施工工藝 [J].西部探礦工程，2009（01）

[3]田烈程，路橋工程軟土地基施工探析[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2010（16）

[4]黃永亮，淺析近年軟土地基處理工藝現(xiàn)狀及發(fā)展[J].科技資訊，2009（22）

篇8

關(guān)鍵詞：公路工程，軟土的定義，成因類型，軟基處理

 

近年來由于交通量的劇增，公路工程建設(shè)的要求也越來越高，如果對(duì)公路工程建設(shè)中出現(xiàn)的軟土地基不進(jìn)行有效地處治，就會(huì)導(dǎo)致路基不均勻沉陷，路面開裂等病害的發(fā)生，對(duì)道路的穩(wěn)定性、安全性影響較大，同時(shí)還會(huì)增加公路的養(yǎng)護(hù)成本。本文將就軟土定義、成因類型特征及常用的軟基處理方法進(jìn)行簡(jiǎn)單論述。

1.軟土的定義

軟土是指濱海、湖沼、谷地、河灘沉積的天然含水量高、孔隙比大、壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低的細(xì)粒土。具有天然含水量高、天然空隙比大、壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低、固結(jié)系數(shù)小、固結(jié)時(shí)間長(zhǎng)、靈敏度高、擾動(dòng)性大、透水性差、土層層狀分布復(fù)雜、各層之間物理力學(xué)性質(zhì)相差較大等特點(diǎn)。

《公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ17-96）對(duì)軟土的定義為：濱海、湖沼、谷地、河灘沉積的天然含水量高、孔隙比大、壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低的細(xì)粒土。

《公路工程名詞術(shù)語》（JTJ002-87）對(duì)軟土的定義為：軟土主要是天然含水量大、壓縮性高、透水性差的一般性粘土。

無論是軟土還是軟土地基，只要路堤或其他荷載在土基有可能出現(xiàn)變形過大或強(qiáng)度不足時(shí)，都應(yīng)進(jìn)行沉降、穩(wěn)定驗(yàn)算，不能滿足要求時(shí)均應(yīng)進(jìn)行處理。

2. 軟土的成因、類型及特征

1軟土的成因

軟土的成因一般認(rèn)為是由于第四紀(jì)后期地表水所形成的沉積物質(zhì)，多分布在海濱、湖濱、河流沿岸等地勢(shì)低洼地帶。地表常年積水或潮濕，所以地表往往有大量喜水植物，由于這些植物的生長(zhǎng)和死亡，使軟土中含有較多的有機(jī)物。

2軟土的類型及特征

由于我國(guó)地域遼闊，從沿海到內(nèi)陸，由山地到平原，各地區(qū)的軟土由于形成的環(huán)境、年代、地質(zhì)等條件千差萬別，其分布厚度、性質(zhì)也各不相同。同時(shí)軟土水平方向上的差異性和垂直方向上的不均勻性，造成各地區(qū)表現(xiàn)出的抗剪強(qiáng)度、壓縮性和透水性等的特性也各不一樣。因此工程設(shè)計(jì)中按地質(zhì)或地域特點(diǎn)，將軟土分為五個(gè)類型,分別為沿海沉積、湖泊沉積、河灘沉積、谷地沉積和沼澤沉積五大類。

綜上所述軟土的基本物理力學(xué)性能如下：

（1）具有高含水量、低密度、低強(qiáng)度、高壓縮型、低透水性和高靈敏度的特點(diǎn)。含水量一般在34%～72%之間，孔隙比一般在1.0～1.9之間，飽和度一般大于95%，液限一般在35～60之間，塑性指數(shù)位13～30.

（2） 具有一定的結(jié)構(gòu)性。其力學(xué)性質(zhì)與應(yīng)力水平密切相關(guān)，應(yīng)力水平較低時(shí)，土?xí)尸F(xiàn)良好力學(xué)特性，應(yīng)力水平超過某臨界值時(shí)，土的結(jié)構(gòu)性破壞，力學(xué)性質(zhì)明顯惡化。

（3） 存在硬殼層。該硬殼層經(jīng)過地表風(fēng)化、淋澆作用形成，具有中等的壓縮性、較高的強(qiáng)度、較強(qiáng)的結(jié)構(gòu)性。

3. 公路工程軟基處理常用的方法

目前軟土地基處理的方法很多，應(yīng)根據(jù)土的類型，原材料供應(yīng)情況和機(jī)械設(shè)備條件，環(huán)境因素，工期要求，施工技術(shù)條件和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等因素進(jìn)行綜合分析，選擇一個(gè)安全可靠、施工方便、經(jīng)濟(jì)合理的處理方案。論文大全。

目前公路工程中常用的軟土地基處理方法主要有以下幾種：

1換土墊層法

換土墊層法是將基礎(chǔ)底面下一定范圍內(nèi)的軟弱土層挖除，分層換填強(qiáng)度較大的砂、砂礫、碎石，土、或灰土以及其他穩(wěn)定性材料，并壓實(shí)至要求的壓實(shí)度。此法施工簡(jiǎn)單，造價(jià)較低，無需特殊的施工機(jī)械，適用于軟土層較薄且易于排水施工的情況。

1.1拋石擠淤法

拋石擠淤采用不易風(fēng)化的石料，從路基中部開始，逐次向兩側(cè)展開，使流泥向外擠出，上部用小石塊填塞密實(shí)并用重型機(jī)械碾壓密實(shí)，石料大小隨軟土稠度而定。

此法簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、無需排水。

1.2砂礫墊層法

利用砂礫墊層良好透水性的特點(diǎn)，在軟土層表面鋪設(shè)排水層，增加排水面，是軟土地基在路堤荷載的作用下，加速排水固結(jié)，提高地基強(qiáng)度，滿足路堤穩(wěn)定性要求。

砂礫墊層材料采用中砂或粗砂，含水量不能過大，碾壓施工時(shí)避免對(duì)軟土層的過度擾動(dòng)，造成砂和淤泥混合，影響墊層效果。

2土工織物法

土工織物法是在土體中埋置土工合成材料（土工布、土工格柵）形成加筋土層，使荷載分布均勻，提高地基承載力，從而減少沉降。

土工織物具有較高的抗拉強(qiáng)度和較低的延伸率，廣泛用于軟土地基的加固。

2.1土工織物加固的機(jī)理

土工織物對(duì)土的加固機(jī)理存在于土工織物與土的相互作用中，這種作用可分為三種情況（1）土工織物表面與土的摩擦作用。（2）土對(duì)土工織物的被動(dòng)阻抗作用。（3）土工織物孔眼對(duì)土的鎖定作用。這三種作用均能充分約束土顆粒的側(cè)向位移，從而大大增加土體的自身穩(wěn)定性，達(dá)到提高地基承載力和減少沉降的目的。

2.2土工織物施工工藝

2.2.1開挖基床

基床開挖尺寸應(yīng)符合要求，同時(shí)做好基坑防水、排水措施，開挖完成后及時(shí)鋪設(shè)砂礫墊層。

2.2.2鋪設(shè)墊層

鋪設(shè)墊層的厚度應(yīng)符合要求，墊層表面平整度符合要求。論文大全。

2.2.3土工織物的鋪設(shè)

（1）土工織物的縱軸向與路基橫斷面方向一致。

（2）土工織物的縱軸向不易設(shè)置接頭，不可避免時(shí)，搭接長(zhǎng)度應(yīng)符合要求，一般不小于0.3m，并綁扎牢固。論文大全。

（3）土工織物的鋪設(shè)應(yīng)平順無扭曲。

2.2.4土方回填

（1）回填料的粒徑應(yīng)符合要求，回填時(shí)車輛不得在鋪好的織物上行走。

（2）回填料表面平整度應(yīng)符合要求。

（3）回填料的碾壓應(yīng)由兩側(cè)向中心的順序進(jìn)行，壓路機(jī)應(yīng)沿路線縱向碾壓，嚴(yán)禁橫向碾壓，壓實(shí)度應(yīng)符合要求。

3加固土樁法

加固土樁法是用專用機(jī)械將軟土地基的局部范圍（某一深度、某一直徑）內(nèi)的軟土樁體用生石灰、粉煤灰、水泥等加固材料改良加固而形成，與樁間軟土形成復(fù)合地基，從而降低土中的含水量，提高地基強(qiáng)度，減少沉降量。加固土樁法最常用的是粉噴樁法。

粉噴樁的施工應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

（1）粉體的質(zhì)量。這是影響粉噴樁質(zhì)量問題的關(guān)鍵。

（2）施工機(jī)械和設(shè)備。當(dāng)前的施工機(jī)械和設(shè)備只能加固17.5m以內(nèi)的軟土層，對(duì)超過20m以上的深厚軟土就無能為力。一方面鉆機(jī)深度不夠；另一方面空壓、動(dòng)力及噴樁工藝也有待進(jìn)一步改進(jìn)，以確保下部樁體的質(zhì)量。

（3）粉噴樁的質(zhì)量檢測(cè)。雖然在行業(yè)技術(shù)規(guī)范中已有幾種測(cè)試方法，但尚待完善。

（4）由于地質(zhì)條件千變?nèi)f化，粉噴樁的實(shí)際施工長(zhǎng)度由以下兩方面控制：一是施工圖設(shè)計(jì)文件中地質(zhì)勘探孔（或施工過程中的補(bǔ)堪孔）所勘探的深度；二是根據(jù)粉噴鉆機(jī)在鉆進(jìn)時(shí)電流的變化情況。一般情況下，當(dāng)鉆機(jī)以II檔，即0.8/min鉆進(jìn)過程中，鉆機(jī)電流表電流值達(dá)到75A以上時(shí)即可認(rèn)為達(dá)到了持力層。

（5）復(fù)攪長(zhǎng)度。復(fù)攪樁體水泥土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度比未復(fù)攪樁體水泥土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度達(dá)2—3倍以上，可見，攪拌對(duì)提高水土均勻性，提高粉噴樁樁體強(qiáng)度是必不可少的。

（6）地基土的含水量對(duì)粉噴樁的影響。粉噴樁質(zhì)量的優(yōu)劣主要反映在粉噴樁的強(qiáng)度指標(biāo)上，這不僅與摻入粉體的質(zhì)量有關(guān)，而且與施工工藝、地基土的性質(zhì)也有關(guān)，尤其是地基土的含水量。規(guī)范規(guī)定，地基土的天然含水量小于30%及大于70%時(shí)不宜采用。

4排水固結(jié)法

排水固結(jié)法由加壓系統(tǒng)和排水系統(tǒng)兩部分組成，。通過預(yù)壓荷載使被加固土體中的孔隙水排出，有效應(yīng)力增加土體強(qiáng)度得到提高，從而達(dá)到減少沉降和提高地基承載力的目的，常用的有砂井法和塑料排水板法。

4.1砂井法

砂井法是在軟土地基中先鉆成一定直徑的孔眼，然后灌以粗砂或中砂利用上部荷載的作用加速軟土排水固結(jié)的方法，從而提高地基強(qiáng)度，保證路堤穩(wěn)定。

砂井的施工工藝的選擇主要考慮三個(gè)方面的問題：

（1）保證砂井連續(xù)、密實(shí)，并且不出現(xiàn)頸縮現(xiàn)象。

（2）施工時(shí)盡量減少對(duì)周圍土的擾動(dòng)。

（3）施工后砂井的長(zhǎng)度、直徑和間距應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。

4.2塑料排水辦法

塑料排水板是帶有孔道的板狀物體插入土中形成豎向排水通道。塑料排水板法的優(yōu)點(diǎn)有：工機(jī)械簡(jiǎn)單，性能好，投入勞力少；透導(dǎo)水性能好，可確保排水效果；塑料排水板具有一定的強(qiáng)度和延伸率，適應(yīng)地基變形的能力強(qiáng)；插入地基時(shí)對(duì)地基擾動(dòng)小，對(duì)超軟地基處理最為理想。但塑料排水板法對(duì)提高土層的抗剪能力不如砂井，在需要抗滑穩(wěn)定的軟基地段，應(yīng)謹(jǐn)慎采用。

塑料板排水法施工過程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

（1）塑料板插入過程中防止淤泥進(jìn)入板芯，堵塞輸水通道，影響排水效果。

（2）塑料板與樁尖連接要牢固，避免提管時(shí)脫開將塑料板帶出。

（3）樁尖與導(dǎo)管配合要適當(dāng)，避免錯(cuò)縫，防止淤泥進(jìn)入而增大塑料板與導(dǎo)管壁的摩擦力造成塑料板的帶出。

（4）嚴(yán)格控制間距和深度。

（5）塑料板接長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)用濾膜內(nèi)水平搭接的方法，為保證輸水暢通并且有足夠的搭接強(qiáng)度，搭接長(zhǎng)度不小于20cm。

其他軟基處理的方法還有灌漿法、反壓護(hù)道法、強(qiáng)夯法等。

4. 結(jié)論

公路工程軟土地基的施工方法很多，在實(shí)際工程中，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)資料，結(jié)合水文氣象資料、供氣等因素，采用不同的技術(shù)措施進(jìn)行試驗(yàn)，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證，選擇最佳的施工方案。

篇9

論文摘要:我國(guó)的防滲墻施工技術(shù)不斷發(fā)展，在各項(xiàng)水利水電工程中建造的混凝土防滲墻已不計(jì)其數(shù)。本文在總結(jié)參考各科研成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際工程案例，對(duì)防滲墻在堤防滲控技術(shù)中的應(yīng)用進(jìn)行了較深入的研究。

一、 堤防滲控技術(shù)

滲透破壞在堤防工程中非常普遍，要做好滲透破壞的除險(xiǎn)加固工作，首先要了解滲透破壞屬于哪種類型，并分析其形成的原因;然后根據(jù)滲流控制原則和具體的工程地質(zhì)條件，選擇經(jīng)濟(jì)合理的除險(xiǎn)措施;最后按所選的措施進(jìn)行精心施工，達(dá)到根除滲透破壞的目的。

砂卵石地基堤防的滲流問題及其所導(dǎo)致的滲透破壞(常稱管涌)極大地威脅著堤防的安全。對(duì)如何控制滲流、采取何種措施，也經(jīng)歷了長(zhǎng)期的探索、研究與實(shí)踐?！扒岸潞笈?、保護(hù)出口”、“因地制宜”、“導(dǎo)壓兼施”，都是通過大量實(shí)踐所總結(jié)出的滲控原則。就滲控措施而言，大致可分為三類，即:截滲、壓滲和排滲。截滲包括各類防滲墻和鋪蓋;壓滲有堤后壓浸平臺(tái)、蓋重和填塘;排滲有溝、井，反濾也列入其中。應(yīng)該說，各種滲控措施都可解決一定的滲流穩(wěn)定問題，有時(shí)甚至要采取多種措施綜合治理，方可達(dá)到控制滲流保護(hù)，堤防安全的目的。

二、 垂直防滲的一般施工技術(shù)

堤防滲流控制是一種控制堤身(基)內(nèi)的滲流狀態(tài)，如滲流水頭、滲透坡降等在允許范圍內(nèi)，以保證大堤安全的手段。防滲分為水平防滲和垂直防滲，本文主要研究垂直防滲。

垂直防滲墻技術(shù)目前還沒有確切定義，它是通過置換、填充、擠密、凍結(jié)及化學(xué)作用等手段在土(巖)層中形成一個(gè)垂直的防滲帷幕墻體，從而達(dá)到截水、阻水的目的。墻厚是依據(jù)堤內(nèi)外水頭作用的計(jì)算而確定的。目前國(guó)內(nèi)外垂直防滲墻的成造工法多種多樣，大體分為以下幾類:

1、置換法

置換法就是利用機(jī)械將原地基土層挖，然后填充防滲的材料，在土體中形成一道起阻滲作用的墻體，從而達(dá)到防滲的目的。置換法主要是指地下連續(xù)墻。地下連續(xù)墻被廣泛用于巖土工程和水工建筑中的地下基礎(chǔ)防滲處理。

2、板樁墻工法

用木樁、鋼板樁、板樁灌注墻。木樁是采用適宜的木料借助機(jī)械打入土層中而形成連續(xù)板樁。板樁灌注墻為擠密填充型防滲墻，是通過特制機(jī)械模板在震動(dòng)沖擊作用下，使土體受強(qiáng)迫振動(dòng)作用而產(chǎn)生剪脹破壞或液化破壞，從而對(duì)土層進(jìn)行擠壓，達(dá)到一定深度，然后進(jìn)行灌注漿(水泥砂漿或水泥粘土砂漿或水泥粉煤灰砂漿等)而形成墻體，分振動(dòng)切槽(單模)和振動(dòng)成模(雙模)兩種工法。此法適用于砂層、粉砂質(zhì)粘土層、粘土質(zhì)或含較小礫石的砂礫石層。

3、深層攪拌工法

它是用特制的單頭或多頭小直徑攪拌機(jī)械，在向下攪動(dòng)過程中，不斷噴入水泥漿于土體，使土體最終形成水泥土墻體。依攪拌頭不同，有單頭、雙頭和三頭攪拌方式。該法一般適于粘性土、砂層土、砂層。

4、高噴法

它是使用鉆機(jī)成孔成槽，然后利用高壓水切割土體并注入水泥漿，在沖切過程中不會(huì)使一定范圍內(nèi)的土體結(jié)構(gòu)受到破壞，并與固化漿液強(qiáng)制混合，凝固后在土體中便形成具有一定性能和形狀的固體墻體。它是半置換與固結(jié)防滲的結(jié)合體。按高噴方式不同有定噴、擺噴和旋噴。它不僅用于堤防防滲，也用于地基改良。

5、注漿法

該方法多以鉆孔為主要手段，然后注入漿體，通過漿液的滲透作用而使土體在一定范圍形成適宜的墻體。一般有粘土注漿、水泥注漿、化學(xué)注漿等。在具體使用時(shí)，應(yīng)結(jié)合土層進(jìn)行選擇，特別是使用化學(xué)注漿時(shí)，還要注意環(huán)境污染。

6、土工膜防滲墻

土工合成材料目前已廣泛用于水利、建筑、交通等施工領(lǐng)域。我國(guó)近期也逐漸用于防滲工程中。它主要是在已經(jīng)成槽的地層中，用土工膜送入器將土工膜以單帷幕式或雙帷幕的形式送入槽內(nèi)，之后在槽內(nèi)填充與地層同性質(zhì)的土(或以土還土、以砂還砂)，或填充其他柔性的材料起到阻水作用。在堤壩施工中土工膜是一種柔性防滲墻，也用于水平防滲鋪蓋?？偟膩碚f，其工藝簡(jiǎn)單，工效高，成本低適于廣泛推廣。

三、 堤防垂直防滲墻工程應(yīng)用

3.1相關(guān)工程實(shí)施方案

南京六合的山湖水庫及河王壩水庫除險(xiǎn)加固工程。如采用堤內(nèi)壓蓋方式防滲將涉及到堤內(nèi)的搬遷問題，所需投資相當(dāng)大，因而，堤內(nèi)壓蓋方式對(duì)這兩個(gè)工程是不可取的。垂直防滲方式加固造價(jià)相對(duì)堤內(nèi)壓蓋方式要高，但是由于不涉及移民搬遷問題，施工周期短，因而綜合費(fèi)用相對(duì)要低得多，效益比也要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于堤內(nèi)壓蓋方式加固。因此兩處堤防除險(xiǎn)加固確定采取垂直防滲措施。其中山湖水車庫段采用的是多頭小直徑防滲墻，河王壩水庫段采用的是帷幕灌漿的防滲方式。

3.2工程觀測(cè)與效果評(píng)價(jià)

該兩個(gè)工程堤防垂直防滲墻試驗(yàn)段施工完成后，對(duì)其效果進(jìn)行了試驗(yàn)觀測(cè)和計(jì)算分析。結(jié)果表明，試驗(yàn)段防滲墻對(duì)大堤的防滲作用顯著，有效減弱了大堤內(nèi)外的水力聯(lián)系，降低了堤防內(nèi)側(cè)的出逸比降。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)巡查發(fā)現(xiàn)，堤內(nèi)以前有散浸的地方現(xiàn)在沒有了;而沒有完成防滲墻的堤內(nèi)仍然有散浸現(xiàn)象。因此可以說，此兩種方式施工的防滲墻質(zhì)量良好，防滲效果都是明顯的。

四、 結(jié)論

針對(duì)垂直防滲墻在砂卵石地基中的貫入深度與地基最大滲透坡降的位置和大小變化的相關(guān)關(guān)系;垂直防滲墻在相對(duì)不透水地基中的貫入深度與地基最大滲透坡降的位置和大小變化的相關(guān)關(guān)系作系統(tǒng)的相關(guān)分析研究，研究成果表明:從隨著垂直防滲墻在砂卵石地基中的貫入深度從逐步增加，堤中地下水的自由面位置并沒有明顯的變化，在堤內(nèi)覆蓋層中等勢(shì)線的變化也不明顯，而當(dāng)垂直防滲墻完全貫穿了整個(gè)強(qiáng)透水層時(shí)，堤中地下水的自由面位置有了明顯的降低，在堤內(nèi)覆蓋層中等勢(shì)線也變得十分的稀疏，堤內(nèi)各處的滲透坡降才有明顯的降低;隨著垂直防滲墻在相對(duì)不透水層基礎(chǔ)中的貫入深度增加時(shí)，垂直防滲墻的底部附近的相對(duì)不透水層中的等勢(shì)線有明顯的變化，表明該處的滲透坡降有了較大的改變，當(dāng)貫入深度超過1.5米后，滲透坡降的變化不是太大，因此貫入深度太大沒有必要。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞：公路；軟土地基；處置措施

Abstract: This article describes the definition of soft ground,discriminant index, properties; analysis of soft soil quality of highway hazards; introduced the soft ground of common mechanism of action, conditions of use and construction technology.

Key words: highway; soft ground; disposal measures.

中圖分類號(hào)：TU3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-2104（2012）

近十幾年來我國(guó)公路得到了飛速發(fā)展,由于地域性的特點(diǎn),在公路建設(shè)過程中,不可避免的碰到各種軟土地基,軟基處治方案關(guān)系到工程質(zhì)量、進(jìn)度和投資。在滿足工期前提下,應(yīng)從技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)合理性、施工方便性等方面綜合選擇軟土路基的處治方法。

1 概述

1.1 軟土地基的定義及鑒別指標(biāo)

在工程中,軟土地基通常情況下指地基承載力達(dá)不到其上面的建筑物要求,或雖在建筑物施工時(shí)能達(dá)到要求,但在后期使用過程中由于地基本身的原因或其他原因使地基失穩(wěn),造成構(gòu)造物沉降過大或不均勻沉降,以致破壞建筑物的不良地基。對(duì)軟土地基的鑒別通常按照天然含水量、相對(duì)含水量、天然空隙比、滲透系數(shù)、壓縮系數(shù)和十字板剪切強(qiáng)度等指標(biāo)綜合鑒定,有關(guān)指標(biāo)見表1。

表1 軟土鑒別指標(biāo)表

1.2 軟土地基的主要特性

我國(guó)各地不同成因的軟土都具有大致相同的共性,其基本物理、力學(xué)特性如下：

1.2.1 具有高含水量、低密度、低強(qiáng)度、高壓縮性、低透水性和中等靈敏度的特點(diǎn)

軟土含水量一般在34%～72%之間,孔隙比在1.0～1.9之間,飽和度一般大于95%,液限一般為35～60,塑性指數(shù)為13～30,天然容重約為15～19kN/m3,壓縮系數(shù)為大于0.5～1.0MPa-1,滲透系數(shù)為10-8～10-4cm/s,靈敏度為4～8,其快剪粘聚力在10kPa左右,快剪內(nèi)摩擦角在0°～5°之間。因此該類土壓縮沉降量大,排水固結(jié)緩慢,地基穩(wěn)定性差。

1.2.2具有一定的結(jié)構(gòu)性

即具有觸變性和蠕變性。其絮凝狀結(jié)構(gòu)的主要作用是增大了土骨架的剛度。因此其力學(xué)特性與應(yīng)力水平密切相關(guān)。應(yīng)力水平較低時(shí),土?xí)尸F(xiàn)良好的力學(xué)特性;應(yīng)力水平超過某臨界值時(shí),土的結(jié)構(gòu)性破壞,力學(xué)性質(zhì)明顯惡化。

1.2.3 存在硬殼層

該硬殼層經(jīng)地表風(fēng)化、淋澆作用形成,具有中等的壓縮性、較高的強(qiáng)度、較強(qiáng)的結(jié)構(gòu)性。因此在路堤高度為2～3m時(shí),可充分利用硬殼而不作處理。

2軟土地基對(duì)公路的危害

公路建設(shè)中因地基問題引起的危害主要有以下三個(gè)方面：

2.1當(dāng)?shù)鼗目辜魪?qiáng)度不足以承受路堤及路面外荷載時(shí),地基可能會(huì)產(chǎn)生局部或整體的剪切破壞,造成路堤沉陷、塌方、失穩(wěn)、橋臺(tái)破壞等。

2.2 當(dāng)?shù)鼗谏喜亢奢d及外荷載的作用下產(chǎn)生過大的沉降變形時(shí),會(huì)影響道路的正常使用。特別是產(chǎn)生過大的不均勻沉降時(shí),路面會(huì)開裂破壞,構(gòu)造物與路堤銜接處產(chǎn)生沉降不均,加上車速太高,引起橋頭跳車;由于路面寬,中心沉降偏大引起的涵管彎曲,涵身、通道凹陷,沉降縫拉寬而漏水,路面橫坡變緩、積水等。

2.3 地震、車輛震動(dòng)等動(dòng)力荷載可能引起地基土特別是飽和無粘性土的液化、失穩(wěn)及震陷等。

3軟土地基常用的處治措施

軟土地基處理的目的是利用夯實(shí)、置換、排水固結(jié)、加筋和熱力學(xué)等方法對(duì)地基土進(jìn)行加固,以改善地基土的強(qiáng)度、剪切性、壓縮性等特性,使之滿足道路路基穩(wěn)定的需要。目前,軟土地基加固處理的方法很多,各種方法都有它的適用范圍。各具體工程的工程地質(zhì)條件千變?nèi)f化,對(duì)地基處理的要求各不相同，在選擇不同的地基處理方案時(shí),需要綜合考慮：土的類別、處理后的加固深度、上部結(jié)構(gòu)的要求、當(dāng)?shù)啬芴峁┑牟牧虾蜋C(jī)械設(shè)備、周圍的環(huán)境因素、對(duì)施工工期的要求、施工隊(duì)伍的技術(shù)素質(zhì)、施工技術(shù)條件和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等因素。進(jìn)行綜合分析后,根據(jù)安全可靠、施工方便、經(jīng)濟(jì)合理等原則選擇一個(gè)最優(yōu)的地基處理方案。

3.1淺表層軟基的處理方法

淺表層軟基處理施工工藝簡(jiǎn)單,投資少,是施工中經(jīng)常采用的方法,淺層軟弱地基的處理一般采用設(shè)置墊層法、挖除換填法。

3.1.1 設(shè)置墊層法

對(duì)淺表層的軟弱地基,且路基填方較低,在使用中軟基的沉降值不影響設(shè)計(jì)預(yù)期目的時(shí),可在軟基上直接鋪設(shè)墊層，常用的方法有砂墊層、砂礫墊層、灰土墊層等。

3.1.2挖除換填法

在公路施工中遇到含水量較高,軟弱層較淺,且易于挖除不適宜材料時(shí),一般采取挖除換填法,包括受壓沉降較大,甚至出現(xiàn)變形的軟基和泥沼地帶。處理這種地基,開挖前要做好排水防護(hù)工作,將開挖出的不適宜材料運(yùn)走或作處理,然后按要求分層回填,回填材料可視具體情況用砂、砂礫、灰土或其他適宜材料。

3.2深層、夾層及強(qiáng)度不均勻的復(fù)雜地基處理

深層、夾層及強(qiáng)度不均勻的復(fù)雜地基,施工難度大,工藝也復(fù)雜,應(yīng)根據(jù)具體情況采用專門的施工設(shè)備,主要有以下幾種方法在公路的軟基處理中經(jīng)常采用。

3．2.1砂樁法、袋裝砂井法

砂樁、袋裝砂井和塑料板都是排水預(yù)壓法豎向排水通道材料,三者排水機(jī)理相同,固結(jié)理論和設(shè)計(jì)方法也基本相同,都是通過預(yù)壓荷載,使被加固土體中的空隙水排出,有效應(yīng)力增加,土中空隙體積減小,密度加大,土體強(qiáng)度得到提高,從而達(dá)到減少地基工后沉降和提高地基承載力的目的。

3.2.2振沖碎石樁法

振沖碎石樁和擠密砂樁不同,它不是使地基擠密,而是利用產(chǎn)生水平振動(dòng)的管狀設(shè)備(振動(dòng)打樁機(jī)、柴油打樁機(jī)、近端裝有活瓣鋼樁靴的樁管),以高壓水流邊振邊沖在軟弱粘性地基中成孔,然后在孔內(nèi)分批填入碎石加以振密制樁,并與周圍粘性土形成復(fù)合地基,在這種復(fù)合地基中,振沖碎石樁的剛度比周圍土體大,因此大部分路基荷載將由振沖樁承擔(dān),振沖樁承受荷載后,產(chǎn)生徑向變形,并引起周圍的粘土產(chǎn)生被動(dòng)抗力。主要施工機(jī)具是振沖器、吊機(jī)或施工用平車和水泵,施工前應(yīng)按規(guī)定做成樁試驗(yàn),記錄有關(guān)參數(shù),施工中根據(jù)土質(zhì)情況控制好水壓,在加粒振動(dòng)過程中嚴(yán)格控制密實(shí)電流,嚴(yán)禁在超過額定電流情況下作業(yè)。施工工藝：整平原地面振沖器就位對(duì)中成孔清孔加料振密關(guān)機(jī)停水振沖器移位。本方法與排水固結(jié)法相比,具有加固周期短、快速連續(xù)加載等優(yōu)點(diǎn)。它一般適用于砂土和粘土含量小于5%～10%的軟基土質(zhì)。

3.2.3加筋土工布

加筋土工布一般被鋪設(shè)在路堤底部,以調(diào)整上部荷載對(duì)地基的應(yīng)力分布。通過加筋土工布的縱橫向抗拉力,來提高地基的局部抗剪強(qiáng)度和整體抗滑穩(wěn)定性,并減少地基的側(cè)向擠出量,一般適用于強(qiáng)度不均勻的軟基地段、路基高填土、填挖結(jié)合處或橋頭填土的軟基處理。加筋土工布的材料不僅強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求,而且斷裂時(shí)的應(yīng)變,在填料為砂礫、土石混合料時(shí)還須滿足一定的頂破強(qiáng)度,施工中加筋土工布應(yīng)拉平緊貼下承層,其重疊、縫合和錨固應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。我國(guó)公路使用加筋土工布處理軟基的時(shí)間不長(zhǎng),經(jīng)驗(yàn)不多,對(duì)其施工尚無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),而大部分土工布的經(jīng)、緯向強(qiáng)度是各不相同的,一般經(jīng)向強(qiáng)度大于緯向強(qiáng)度。故在處理公路軟基施工時(shí),其經(jīng)線向應(yīng)垂直路基的軸線向鋪設(shè)。

3.2.4反壓護(hù)道法

反壓護(hù)道法的原理是在路堤兩側(cè)填筑一定寬度和高度的護(hù)道,以平衡路堤下的淤泥或泥炭向路堤兩側(cè)的脹力,從而保證路堤的穩(wěn)定。由于設(shè)置反壓護(hù)道會(huì)增大路堤沉降,而且會(huì)多用土地,因此常采用借地還耕的辦法,反壓護(hù)道修建后,可在其頂面耕種作物,也可利用反壓護(hù)道作道路輔助設(shè)施。反壓護(hù)道的高度宜為路堤的1/2,寬度應(yīng)通過穩(wěn)定計(jì)算確定,且應(yīng)滿足路堤工后沉降的要求。由于反壓護(hù)道占地較大,因此一般不宜大面積使用,僅在橋臺(tái)高填土地段局部少量使用。

3.3特殊材料法

在實(shí)際工程的設(shè)計(jì)和施工中,可采用輕質(zhì)材料(即所謂的輕質(zhì)路堤)或強(qiáng)度高、變形小、老化慢的土工合成材料(即所謂的加筋路堤)等特殊材料作路堤,以減輕路堤自重、減少沉降、并增大穩(wěn)定安全系數(shù),從而滿足工程需要。此方法通常和其他軟土地基處理方法綜合使用效果更佳。

3.4綜合(組合)處治法

在實(shí)際工程中,由于一種處治措施的效果和作用是有局限性的,而遇到的情況往往比較復(fù)雜,可能既要解決變形問題,又要解決強(qiáng)度問題,就勢(shì)必需要采用兩種及其以上的措施加以綜合處治。

4結(jié) 語

軟基處理的各種方法均有其針對(duì)性、適用范圍以及局限性。在實(shí)際工程中,應(yīng)根據(jù)地質(zhì)資料,結(jié)合水文氣象資料、工期等因素,采用不同的技術(shù)措施進(jìn)行沉降設(shè)計(jì)和穩(wěn)定驗(yàn)算,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證,選擇最佳的設(shè)計(jì)施工方案。在進(jìn)行公路軟土地基的設(shè)計(jì)和施工時(shí),應(yīng)結(jié)合工程修筑試驗(yàn)工程和進(jìn)行必要的沉降和穩(wěn)定觀測(cè),以驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案的合理性和指導(dǎo)施工,從而保證工程質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D30-2004).中華人民共和國(guó)交通部.北京：人民交通出版社,2004