时间：2022-08-01 11:39:00
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填石路基多修筑在地势险峻，沟壑纵横的山岭地区。由于线形的缘故，路堤的填筑高度较高，填方量大，再加上碎石填料本身的密度较大，路堤填筑体的自重荷载很大。这就对地基的承载力提出了较高的要求。就普通的填土路基而言，其填料颗粒之间具有一定的粘聚力，抗剪强度较低，填筑体本身的塑性较强，当地基由于承载力不足等自身原因发生较大不均匀沉降时，路基填筑体可以在一定范围内随着地基的沉降而共同沉降。但是填石路基的填料为粒径较大的碎石，颗粒之间基本上没有粘聚力，其抗剪强度多由颗粒之间的摩擦力与嵌挤力来形成，且强度较高，故填石路基在一定程度上可以看成是半刚性体。当地基的不均匀沉降程度较小时，颗粒之间的嵌挤作用可以保证路基的整体稳定性，避免其发生较大的变形沉降，路基总体上表现出一定的刚性。然而，当地基发生较大沉降，路基填筑体内部产生的剪应力大于路基的极限抗剪强度时，路基就会发生较大的剪切变形而失去稳定。由此可见，填石路基对地基的不均匀沉降较为敏感，石料之间的嵌挤作用一旦被破坏后，就难以象填土路基那样慢慢得以恢复。因此，对于填石路基而言，尤其是高填方路堤，地基承载力是保证路基压实质量和正常使用性能的前提条件，如若地基承载力不足，必将会导致路基的坍塌和失稳，进而使路面产生病害破坏。
二、填石路基对地基的处理要求
1．填石路基对地基承载力的要求
填石路基对地基的沉降要求较为严格，在填石路基填筑前应对地基的承载力进行测试(具体测试方法可参照桥梁基础的规定进行)，地基的承载力应满足路基不同填筑高度的要求:(1)当填石路基填筑高度小于l0m时，地基承载力不宜低于150KPa;(2)路基填筑高度为10－20m时，地基承载力不宜低于200KPa;(3)路基填筑高度大于20m时，路基应宜填筑在岩石基底上。
2．填石路基填筑前的清理要求
在填石路基填筑前，首先应该对原地面进行表面清理，清除树木等杂物。一般耕植土地段原地面应清除表土15cm深，同时用满足规范要求的土料回填原地面的坑、洞等低凹处，并按规定进行压实。当基底为松散土，且含水量较高时，压实前应先进行翻晒，使其重型压实度度不小于90％，当填石路基高度大于80cm时，基底压实不应小于95％，当路堤基底原状土的强度不符合要求时，应进行换填，其换填深度不小于30cm。若遇到不良地基(膨胀土、盐渍土、黄土等)时，应视具体工程条件采取清淤、排水固结、抛石、换填或复合地基等技术措施进行加固处理。此外，在土质地基上填筑填石路基时，为提高地基的强度与均匀性，应设置过渡层。
3．填石路基对地基的排水要求
由于填石路基的孔隙较大，水较易从边坡或路面等部位进入路基中，而且由于路基填筑体的渗透性好，水很容易浸湿地基，同时若地基范围内存在地下水，这都会影响填石路基的整体稳定。因此，当路堤基底范围内由于地面水或地下水影响路基稳定时，填石路基应采取必要的引排、拦截等措施，或在路堤底部填筑不易风化的片石、砂砾石或块石等透水性材料来设置透水层，其厚度应不小于30cm，以防止水对地基的不良影响。
4．填石路基对地基坡度的处理要求
当原地基有一定的坡度时，为保证填石路基的整体稳定性，应对地基进行如下处理：(1)在地基横坡陡于1∶5的地段，应将原地面挖成宽度不小于1.0m，高30cm的搭接台阶，同时台阶进行内倾处理，然后进行平整压实，使基底强度和密实度达到设计要求；(2)在地基横坡缓于1∶5的地段，当清除树根草皮或腐植土后，承载力满足要求时，可直接在天然地面上填筑填石路基。
5．填石路基对地基压实的要求
施工现场中由于石料爆破后的粒径较大，变化差异复杂，且细粒土的含量较少，从而导致填料的粒径组成不佳，大块石之间点面接触容易松动，不易嵌锁紧密，再加上填石路基所在的地形一般都较为复杂，斜坡沟谷纵横。如果施工管理上再存在一定的疏漏，将使填石路基不易压实达到稳定的状态，给竣工后公路的正常使用留下较大的隐患。正由于填石路基具有以上所述的压实特性，所以路基在压实过程中应着重注意以下几点:(1)应针对不同工程性质的填料具体对待，在施工中加强工艺控制，避免盲目施工。(2)在压实过程中，石料有可能不断被压碎，改变原有的粒径组成，从而对路基密度、强度和稳定性都会产生重要影响。(3)由于填料的透水性良好，填石路基宜产生孔隙，在一定条件下(如雨水冲刷或浸水路堤)会导致路基填筑体中的细粒料流失，从而发生较大的沉降，所以应采取必要的措施加以防范。
三、填石路基石质地基的处理方法
1．填石路基石质地基的处理方法
一般认为石质地基较为理想，其承载力较大，能为填石路基的稳定性提供较为理想的支承保证。但是应当看到，如果对石质地基的要求过低或施工时处理不当，其承载力的不均匀现象仍然会对路基产生不利的影响。因此不应对填石路基的石质地基掉以轻心，放松要求，应确保石质地基的平整性与强度的均匀性。
2．填石路基岩石和土混合地基的处理方法
在山区填石路基的施工现场经常会遇到岩石和细粒土混合地基，这种地基的强度很不均匀，同时其表面不易整平，如不采取必要的处理措施将会对路基的稳定性有较大的影响，尤其是路基填筑高度较高时，会增加不均匀沉降，导致路基路面产生破坏。对于岩石和细粒土混合的地基，主要问题是由于强度不同，存在承载力差异，故应提高细粒土部位的强度，具体处理方法是将岩石炸平，并在细粒土部位设过渡层。
四、小结
根据填石路基填料的工程特性，即填料多为粒径较大的碎石，颗粒之间基本上没有粘聚力，其抗剪强度多由颗粒之间的摩擦力与嵌挤力来形成，且强度较高，填石路基在一定程度上可以看成是半刚性体。填石路基对地基的不均匀沉降较为敏感，针对不同类型的地基，本章提出了相应的技术要求和处理方法，强调土质地基的地基承载力满足与否直接影响着填石路基的整体稳定性，同时，对于混合地基类型，强调保证其强度的均匀性和平整度是地基处理时的关键问题。
[摘要]填石路基作为一种特殊结构型式的路基，目前在山区公路建设中正得到广泛应用。由于其填料比较坚硬，压实密度大，且透水性好，水容易从路面、边坡等部位进入基底而造成路基整体的不均匀沉降。鉴于此，为了保证路基的稳定性，本文分别对填石路基的特性、填石路基对地基的处理要求、填石路基石质地基的处理方法等问题进行了研究。
[关健词]填石路基地基承载力处理方法
参考文献：
总监是项目部的领导核心，总监负责监理部人员的分工和岗位职责;与各承包单位负责人联系，协调业主与承包单位之间的工作关系;保持与业主的密切联系，充分了解业主对现场监理项目部的意见和要求，及时调整监理工作中出现的一些问题;检查和监督监理人员的工作，对监理人员进行调配，调换不称职的监理人员;定期组织项目监理部人员参加安全生产检查活动，督促承包单位做好施工现场的安全文明施工管理，及时处理可能发生或已经发生的一般工程质量、安全问题，参与工程质量事故的调查。监理部根据现阶段的工作特点，专业性要求，对各监理工程师和监理员进行综合培训，从质量和安全方面，施工区域分6条冲沟，3个专业工程师和7个旁站监理人员，安排相应的地基处理专业监理工程师进行教育培训，使监理部的综合能力得到更好的提高。制定每周一为内部周会，每周六学习交流，监理项目部出现的问题能够及时交流，并提出处理意见，将土石回填和强夯交接作为重点工作，相互信息沟通。熟悉图纸，掌握设计意图。对夯实范围、布点范围、处理深度、单击夯击能、夯击遍数及间隔时间、处理后应达到的地基承载力特征值等要了解透彻，做到心中有数。土石方工程中，工程测量是监理工作的一项重点工作，测量监理工程师对施工测量进行控制，对原始基准点、基准线和基准标高现场复核;施工过程中复核标高、沉降观测点，并对承包单位的测量放样资料进行复核和签认，真正做到准确无误。见证人员要亲自跟踪检测单位检测情况，将检测质量波动与日常旁站监理情况在项目监理会议上进行通报，由总监组织专业监理对当天质量波动情况发质量通报，确保施工和检测情况通知参建单位。安全监理工程师对工程的安全状况进行控制，根据现场要求，由安全监理工程师组织，每周对强夯机械和挖运土机械进行安全专项检查，并加强日常个人防护用品检查，在进入雨季施工时，由监理部组织，进行防洪专项方案检查落实，每次降雨过程中，监理部组织承包商进行防洪检查，从而使安全工作始终处于受控状态。
2做实做细高填方工程监理工作
在选择总承包、分包单位时向建设方提出建议，要求施工单位必须具备相应地基与基础工程专业施工资质;要求项目经理、项目技术负责人，其他主要管理岗位、特殊工种工人必须持有效岗位证书上岗。对施工组织设计，专项技术方案等，特别是一些危险性较大且技术含量较高的工作应编制专项的施工方案，并要重点审查。专业监理工程师对承包单位报送的拟进场工程设备证明资料进行审核，重点是夯锤质量复核和夯车安全情况检查，本工程总验收夯车20台次，对未经监理人员验收或验收不合格的工程设备，监理方应立即书面通知承包单位将不合格的工程设备撤出现场。对承包单位报送的分项工程质量验评资料进行审核，重点确认土石回填和强夯两家承包商之间的交接复核。对未经监理人员验收或验收不合格的工序，监理人员拒绝签认，并严禁承包单位进行下一道工序。同时此方法也可以检验出土石方工程承包商回填施工区域与设计图纸边界是否一致，偏差是多少，从而及时予以纠正。现场巡查回填质量，必须在自检合格的基础上经项目监理部逐层验收，严格控制回填的分层厚度、回填范围和回填高度，满足下一步强夯的要求。加强施工放线、验收及计算机复核检查。由于土石方回填和强夯施工交叉进行，土石方回填和强夯必然要交叉分区作业，因此施工前对施工区域的合理规划安排工作尤为重要。监理单位和承包商施工前按照已审核的放线图，合理规划施工顺序，制定双代号时标网络进度计划，合理安排各个工序的施工时间和顺序，取得了不错的效果，窝工或降效的情况控制在可接受范围之内。待各个分区施工完毕后，使用CAD绘制在计算机上同设计图纸进行对比，呈现出几乎完全重叠的图景，显示出监理方对投资控制的有效成果。现场监理设置强夯旁站监理。因现场夯机等设备多，针对监理人员少且经常连续昼夜监理旁站易出差错的问题，现场采用视频监控设备进行动态监测，实现旁站人员通过影像资料即可严密的监控承包商夯击次数等，确保施工质量。监理人员认真监督检查施工方的强夯施工过程和观测数据。在每遍夯击之前，要进行复线，确保不发生漏夯现象，确保强夯过程符合设计要求。
3监理责任风险的规避
根据“安全生产管理条例”第十四条要求，安全监理已经成为监理工作中一个必须担负的法律责任，监理在监理过程中对安全隐患决不能放过。在施工过程中往往因进度的需要，在两个单位之间要发生多次的工序交接，如果以加快进度为借口，没有认真复核交接，将造成夯点遗漏等问题。资料信息必须及时准确的传达和归档。监理工作中的时效性非常重要，在监理过程中，一旦发现了质量隐患，应立即留下相关的信息材料，并下达相应的指令，必要时要向上级反映。业主作为工程项目组织方，具有很大的影响力，如果业主违反工程中质量行为，监理项目敢于说“不”，并对业主的违规行为提出合理的意见和建议。对施工过程中出现的质量问题，监理方应立即下达监理工程师通知单，要求承包单位整改，并跟踪整改情况。对质量事故，总监理工程师应按照法律法规的相关要求进行处置，决不能有半点马虎。
4结语
关键词：道路桥梁地基处理
一、前言
软土对公路的危害，引起我国公路方面各具部门的重视，科研、设计、施工等单位全力以赴，协同作战，经过多年努力，已摸索了不少对策，并取得了可喜的成绩。
（一）科研部门成立了专门机构，组织机关。交通部下属科研院、所有之，为了承担软土科研及试验工程临时组成科研小组也有之。近年来为集设计、科研与施工为一体专门服务于软基，也兼作其它特殊性岩土处治工程而纷纷出现一些新型的岩土公司，在广东、湖南、辽宁、陕西等省均有，这样的联合配套公司，给软基处理带来新的生机。
（二）勘察设计部门利用他们勘察单位的优势，采用多种勘探，测试手段，尤其近年来不仅用单一的钻探方法而且更广泛采用静力触探、十字板剪、旁压等原位测试仪具以及多种土工仪器进行原状土和扰动土的物理、力学、水理试验项目，为设计提供了可靠的地质资料和各种必需的土工试验数据，大大提高设计成果的可靠度。在设计方法方面更有大的突破，过去对软土的沉降、稳定计算，多用手算，现在采用计算辅助设计，不仅加快了设计进度，而且便于优化设计，且能迅速提供设计成果，也元形中减轻了设计人员的劳动强度。
（三）施工部门由于目前软土部门趋向专业化。公路部门有，航务、铁道、市政、水电……等部门也有。它们拥有专门的施工机械，可使用多种材料进行软基处理施工，并能埋置检测观察仪具体进行监测，从而也保证了施工质量和施工安全。
（四）其他部门在学术活动方面，不少学会或有关情报单位，不时地举行软土地基经验次序或专题研究会，以提高科技人员素质并收到取长补短加快信息传递的多方面的效果。
在管理工作方面：交通部急生产单位之所急，最近正组织几个单位，经过三年努力，编制出交通行业标准《公路软土地基路堤设计施工技术规范》，它的即将颁布与出版，将使我国公路软基无论在设计方面或施工方面，出现了有章可循的局面。
二、路基处理
（一）处理的一般原则
1．以时间换金钱，早在10年前，日本著名换金钱处理软土路堤的方法。即尽早用堆载预压不作深层处理软基的方法，这种以自然沉降逐渐达到路基稳定，是一种最经济也简单的方法。但我国公路基本建设的程序不能尽早拔款、征地、从容施工，而一旦工程项目付诸实施时，又往往限于工期，一般情况用自然沉降法将难以实现。
2．以金钱赢得时间：即在施工工期紧迫，时间有限的情况下，除非个别低路堤地段高度在临界高度以下，可不作地基处理。桥梁采用基础处，其余软土都需采用不同方法处理，只不过可用多种方案进行优选。
（二）勘察、设计和施工
1．软土地区的地质情况首先要弄清楚，工程地质条件复杂，还应进行工程地质分区，以便按分区不同在区别地予以处理。在勘察设计时如地质工作做的不够深，在施工时一旦发现，可作些补充勘察及勘探工作，对地质情况作进一步了解。
2．设计方案要经济又要合理切合当地实际情况。
3．所用材料数量要够、质量要保证；施工机械数量、规格、性能均要满足要求。
4．施工时要严格遵守施工技术规范和操作规程办事，以保证良好的质量，软土地段特别要注意控制填土速率，避免和产生路堤滑移或发生其它意外事情。
5．监理工作要跟上，观测仪具事先要埋置好，及时进行监理和记录。以保证施工的质量和安全。
如能树立质量第一的思想，严格将上述几项工作做好，应该说软土路基施工，可以达到安全、优质的目的。
（三）处理方案的评价
1．处理软土地基常用的方法在公路方面是排水固结，多用各种不同长度和间距的袋装砂井（直径7～10cm）或塑料排水板（宽10nm，厚4.5～6.0）与砂垫层（厚30～80cm）相结合，虽然这些方法是一般的，但却是有效的经济的。
为了加快固结而且可提高地基承载力，也可用直径30～50cm或更小一些的砂桩或碎石桩，但造价比上述常用方法要增加至少3～5倍。
2．轻质路堤：我国轻质路堤采用的材料一般是粉煤灰，国外也有用大块型硬质泡沫塑料。粉煤路堤有三种类型，即单一的、土和粉煤灰互层的和土砂及粉煤灰等混合的。
轻质路堤的作用是减轻路堤自重，减小或加速软土沉降提高土体抗剪强度，同时它作为填料还有节约投资、减少占地等效益。
3．其他辅助方法：土工布（分有纺和无纺的两种，一般多用编织的，个别的也有两种类型组合的，可以达到优点互补）还有一材料是塑料加劲格栅，实际上类似“柴排压枝”的作用，这些材料可提高地基整体性，减少地基不均匀的沉降，对防止滑移尽快施工也有好处。
此处还有浅层拌合和换填优质材料及抛石排淤等处理浅层软土。有的为深层还设有反压护道。
三、桥涵通道处的处理
在软土地区的桥梁，由于基础埋置较深，已穿过软土层，故一般无大沉降。而在桥头与路堤接合处由于沉降差异较大，往往出现台阶在车辆通道处多出现纵坡突变，在车速过快时出现车辆“切线抛出”感觉很不舒适，人、车安全受到影响。
在此接合处处理的方法一般有：
1．涵洞、通道处与路堤一样同时填筑施工，后期再开槽做基础；在桥台处最好前后都填土，或在桥台后背填以渗水性好的砂砾材料。
2．在这些人工构造物处采用超载预压，桥头两侧引道80～100m范围也宜如此，以加速固结，减小通车后过大的沉降。
3．路堤如过高，下部软土层厚、沉降量过大，沉降期过长、如处理地基费用过高，且效果不一定好时就不如改用桥梁跨过，京津塘高速公路软土地区，路堤如超过6.0m，就用桥跨通过。广深高速公路也将不少高路堤设计路段，改用了高架桥方案。
4．桥台处路堤处理：为了加快地基固结，提高地基承载力，减轻路堤与桥台间沉降差，在桥台处的一定距离内采用砂桩，粉喷桩、旋喷桩等加固地基。
关键词：膨胀土地基处理灌注桩砂石垫层砂包基础
1概述
膨胀土系指粘粒成分主要由强亲水性矿物组成，具有吸水膨胀和失水收缩特性的粘性土。由于膨胀性土会因为土中含水量的变化而发生相应的膨胀或收缩变形，特别是在场地膨胀性土层厚度不一，均匀性不一、不同部位处含水量的变化以及建筑物基底压力不等等原因时，就会导致地基土不均匀的隆起或下陷，使得建筑物产生墙体开裂、地面隆起或下陷等破坏。因此，必须对膨胀性土场地进行处理，以满足自由膨胀率δef均小于0.4的要求。
2软弱膨胀土地基处理的一般原则
膨胀土地基的处理应根据当地的气候条件、地基的胀缩等级、场地的工程地质及水文地质情况和建筑物结构类型等。结合建筑经验和施工条件，因地制宜采取治理措施。如果能够采用换填非膨胀土或采取化学等方法，从根本上改变地基土的性质，则是根治的最好方法。如果用桩基或深埋的办法，使基础落到含水量较稳定的土层，就能大大减少建筑物的危害；对于上部荷重较轻的小型建（构）筑物，亦可浅埋基础但必须避免扰动下部膨胀土。
由此可知，软弱膨胀土地基的处理应根据场地土胀缩性能、水文地质条件，考虑具体建筑物适应变形的能力，采取相应的处理措施。同时加强结构的整体变形能力，切断基底下外界渗水条件，以保证地基的稳定性。
3工程实例
3.1工程概况
云南个旧电解铝厂位于云南省个旧市大屯镇，地面绝对标高为1293.6~1297.57m，地形平坦。在地貌上场地属于盆地边缘平坦地貌。据地质勘察资料，本场地为膨胀性填土场地。各地层由上而下为：
①1层填土（Qm1）：褐红色，稍湿，稍密~中密，主要由灰岩碎石、角砾及粘土等组成，层厚0.5~1米。
①2层耕植土（Qm1）：褐红色，稍湿~湿，松散，含植物根系。层厚0.4~0.5米。
②1层粘土（Qa1+p1）：褐红色，可塑状态，局部硬塑或软塑，局部含砂岩圆砾，局部夹薄层圆砾、砾砂，成分主要为砂岩。层厚0.5~2.10米。
②2层卵石（Qa1+p1）：褐红色、褐灰色，稍湿~湿，稍密，砂及粘土充填。层厚1.20~1.30米。
③1层粘土（Qp1+1）：黑灰色、灰色、灰黄色，可塑状态，局部软塑状态，局部含砂、砾石，次棱角状，顶部偶见动物残骸，夹细砂、中砂。层厚3.2~8.4米。
③2层中砂（Qp1+1）：灰色、浅灰色、灰黄色，很湿，松散~稍密，分选性较差，含卵石、圆砾，次棱角状，含量5~10%，含粘粒。
④1层粘土（Qa1+p1）：黄绿色、浅黄色，可塑~硬塑状态，局部含少量碎石、角砾。层厚0.6~4.80米。
④2层中砂（Qa1+p1）：浅灰色、灰色、黄绿色，湿，稍密~中密，分选性一般，含圆砾、卵石，含量3~10%，含粘粒。层厚0.6~2.9米。
④层粘土（Qa1+p1）：浅黄色、褐黄色、黄绿色，硬塑状态，局部可塑或硬塑状态，含碎石、圆砾，含量约5%左右，局部夹粉质粘土。钻孔未揭穿，层顶埋深6.00~13.40米。
本场地地下水稳定埋深0~1.3米。
上述各土层的物理力学指标见表1，各土层的容许承载力见表2。
表1各主要土层主要物理力学指标表
土层
编号
土层
名称
天然含水量
（%）
重力密度
r
KN/m3
含水比
aW
孔隙比
e
液性指数
IL
压缩系数
a1-2
MPa-1
压缩模量
Es1-2
MPa
粘聚力
Ck
kPa
内磨擦角
Φk
度
②1
粘土
34
19
0.76
0.96
0.4
0.4
4.9
45
9.5
③1
粘土
33
18.8
0.66
0.91
0.3
0.45
4.7
35
9.2
③2
中砂
20.8
④1
粘土
25
20.5
0.49
0.67
0.05
0.2
9.0
80
14
④2
细砂
④
粘土
23
20.4
0.55
0.66
0.06
0.2
9.0
75
13.5
表2各层土的承载力标准值
土层编号
土层名称
土的状态
地基承载力标准值（KPa）
①1
填土
稍密
70
①2
耕植土
松散
②1
粘土
可塑
135
②2
卵石
稍密
180
③1
粘土
可塑
140
③2
中砂
松散~稍密
150
③3
砾石
中密~密实
250
④1
粘土
可塑~硬塑
240
④2
细砂
稍密~中密
135
④
粘土
硬塑
240
3.2地基处理方案的选择
因全厂新建建筑物较多，结构型式多样，对不均匀胀缩变形的适应能力和使用要求均不同。因此慎重研究比较，合理选择运用地基处理方案，对于保证建筑物安全可靠，节省投资，加快工程进度都具有十分具有重要的意义。
3.2.1电解车间
3.2.1.1概况
电解车间全长313.0米，柱距6.2米，跨度24.0米，钢筋混凝土排架结构，屋架下弦标高16.0米，轨顶标高9.15米，车间内设有标高为2.4米钢筋混凝土操作平台，操作荷载50KN/m2,两台电解铝多功能起重机及一台20t普通天车，多功能起重机最大轮压Pmax为410KN。
3.2.1.2地基处理方案的选择
根据本工程框架内力分析结果，各柱脚内力为N=3940kN,M=2200KN.m,V=141KN。基础方案选择如下：
方案一：砂石垫层法。能够充分利用天然地基强度，减少基底附加应力和调整基础变形沉降，较深层处理经济，且施工机具简单，材料来源广，通常是一种优先考虑的地基处理方案。由于本场地地下水位高，且与电解区域内净化系统除尘烟道较近，烟道开挖较深，如采用本处理方法使得基槽开挖较宽较深，不利于机械碾压，如果采用人工分层夯实，质量不易保证，往往压实系数达不到设计要求，施工工期较长，由于该地区雨量丰富，工期拖延会给工程地基处理及基础的施工质量造成不利影响，且砂石用量较大。
方案二：沉管灌注桩。该桩单价低，施工快。但根据地质勘探报告，沉管灌注桩端阻力小，所需桩数多，因而对上部土层的破坏较为严重，且该桩的成桩质量人为因素很大，容易产生质量缺陷桩。
方案三：人工挖孔护壁灌注桩。该处理方案施工简单，机具设备少，进度快，成本低，也能有效地克服膨胀土对建筑物的危害。根据地质勘探报告，人工挖孔护壁灌注桩桩端阻力大，通过扩底等技术处理，可节约桩数量，根据当地人力情况，可大面积开挖施工，以加快施工进度。
经过技术及经济分析比较，本工程采用人工挖孔护壁灌注桩。由于桩的长度主要取决于地层的结构和上部结构传下来的荷载，加上机械器具的因素，本工程采用Φ800人工挖孔护壁灌注桩，扩底直径为1.7m。
3.2.1.3试桩及分析
为了验证人工挖孔扩底桩在本工程的适宜程度，在本场地做了两组挖孔桩的试桩。
分析以上两组P—S曲线可得出单桩极限承载力可取为3200kN，满足设计要求。由此可见，采用人工挖孔扩底桩对本工程是适宜的。
3.2.250米砖烟囱
3.2.2.1地基处理方案的选择
根据当地处理膨胀土的经验，工程采用桩基较为稳妥。但根据现场具体情况，该烟囱位于电解区域内，周边建（构）筑物已基本完工，如采用桩基，施工周期要加长，且工程造价也要提高。如果将基础深埋，即把基础直接座在第④层土上。这种方法虽然施工简单，但基础高度需加高3米，不仅增加了基础的造价，且对周边建（构）筑物也有一定影响，同时，对下部膨胀土层扰动过大。经过分析比较，决定采用换填级配良好的砂石垫层。
3.2.2.2砂石垫层的设计参数
3.2.2.2.1配合比设计
根据当地以往砂石垫层级配的配比经验，决定选用表3所示的重量比砂石级配，并进行了室内压缩试验。试验表明，该级配的砂石，室内压实下取得了较好的密实度。
表3
颗粒组成（%）
干重度γd
（kN/m3）
压缩系数a1-2
（kPa-1）
压缩模量Es（1-2）
（kPa）
粒径（mm）
50~20
20~5
砂
松散状态
45.0
30.0
25.0
19
压缩状态
42.1
32.0
25.9
26.3
4×10-5
33.4×104
3.2.2.2.2垫层厚度的确定
根据《建筑地基基础设计规范》（GBJ7-89）及《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-91）的规定，经计算本工程垫层厚度取1.2m，宽度宽出基础边缘1.0米。
3.2.2.3砂石垫层的施工
在砂石垫层施工前，作为持力层的膨胀土层应避免人为扰动。级配填料在掺加总重4.5%的水后，以搅拌机搅拌均匀，并以0.3~0.5米的厚度分层铺垫。然后采用120kN的振动碾压机振碾，碾压时采取分条叠合搭接，每次重叠1/2的碾轮，纵横交错，重叠振压各四遍。
垫层碾压结束后，对垫层进行了现场检验，经测定，砂石垫层的压实系数λc＞0.95.满足规范要求，可以做为本构筑物的地基。
3.2.3单层附属建筑
对于场地内单层附属建筑，由于其上部结构荷载较小，设计采用了砂包基础的处理形式。由于砂包基础能释放地裂应力，在膨胀土发育地区，中等胀缩性土地基，采用砂包基础、地基梁、梁下油毡滑动层以及加宽散水坡四者相结合的处理措施，能够取得良好效果。砂采用中砂或当地自然级配土加石，基础下处理厚度不小于300mm，每边宽出基础宽度不小于250mm。通过对已建成建筑物的沉降观测，平均沉降量为50~70mm，相对倾斜仅为0.01%~0.32%，完全满足功能使用要求。
4结论
关键词：道路改造；软土路基；处理方法
一、软土路基成因
路基强度及稳定性与路基干湿状态密切相关。路基干湿状态是由土中含水量的高低决定的，而含水量的高低取决于各种湿源的作用和延续时间。由于路面宽、路基低、排水设施不全或失效，使得雨水和生活污水向路基内渗透、地下水位升高，路基长期处于潮湿状态，加上土的水稳定性差等原因，导致路基软化。
二、软土路基判别
（一）测定方法
所谓软土，比规范[1]中的定义广泛，包括强度达不到设计要求的湿粘土。对软土路基的测定可以采用弯沉测定：
将相对完好的砼板块逐一编号。采用两台5.4m贝克曼梁及一台BZZ-100标准车，按每车道双向往返检测。选取位于横缝、断缝附近的板角等荷载最不利位置作为检测点，测点分主点（受荷板）、副点（未受荷板），主点位于板横缝前10cm，副点在横缝后10cm，分别测定主点弯沉和副点弯沉。[2]
在非不利季节检测时，弯沉值根据经验进行季节影响修正。实际取其系数=1.1～1.2。
（二）判别方法
平均弯沉值反映了原结构的承载能力，而弯沉差则反映了加铺后沥青路面反射裂缝出现的机率和严重程度。造成原结构承载力不足的原因有板底脱空、基层强度低和软土路基。采用排除法通过值来判别软土路基。当45≥≥20时，进行压浆处理；＞45时，先将砼板打裂压实，使其与基层紧密结合；再次检测，仍然有＞45，表明基层强度严重不足或有软土路基；挖除路面结构后，通过路基顶面弯沉的检测，或者通过路基土的干密度、天然含水量综合判定。
三、软土路基处理方法的比选和优化
（一）做一个模拟软土路基方案其具体条件和基本要求
1．公路自然区划为Ⅳ3，路基干湿类型为潮湿，但不加高路基，不增设地下排水设施，只对地面排水设施进行修复；
2．软土路基处理最小面积=4.2×5.0m，即一块砼板的面积，属于局部软土路基；
3．大部分软土路基为稠度=0.5～0.9的湿粘土，不易破碎晾干；
4．软土路基深度＜2m，其中上部为路基工作区，对强度和稳定性的要求高；
5．软土路基处理不能对原路基的强度和稳定性带来不利影响，处理后应达到强度与原路基基本一致、工后沉降为零、水稳定性好的要求；
6．雨季施工，行车干扰大，工期三个月。
（二）比选
软土路基处理方法按处理深度分为浅层处理和深层处理。浅层处理的深度≤3m，因此拟处理的软土路基属于浅层处理的范围。
浅层处理施工工艺简单，投资少，是施工中经常采用的方法。浅层处理一般有换填法、晾晒法、垫层法、动力固结法、加筋法、灌浆法、排石挤淤法和爆炸排淤法。
分析后认为，晾晒法等七种方法不符合上述条件或要求。换填法通常用于软土路基分布范围较小，深度≤2m的情况，换填料可视具体情况用砂、砂砾、改良土或其他适宜材料，因此初步决定采用开挖换填法处理。
（三）优化
原路基为粘土填筑，若采用砂、砂砾等材料换填，虽然保证了自身的强度和稳定性，但此类材料具有透水性，其内部的干湿变化，会引起四周路基土的软化或二次固结，导致路面的不均匀沉降等病害。若采用风化石换填，存在着风化石粒径、强度、土石比例的问题，粒径大、强度低、石含量多，施工时不易压碎压实，除存在与透水性材料相同的问题以外，其自身的强度和稳定性也难以保证。若采用粘土换填，由于施工面小、地下管线多，填土难以压实，浸水后自身的强度和稳定性同样无法保证。
土经改良后不但强度提高，还能呈现出板体性和一定的水稳定性，弥补了上述材料的不足。为使换填部分的物理力学性质与原路基基本一致，选用了与原路基土质相近，＜40%，＜18，含水量适宜的低液限粘土（CL）进行改良。
改良土常用的改良剂有石灰和水泥，由于水泥改良土工序少、早期强度高，适用于春融期、多雨季节、地下水位高、工期紧迫地段。最后确定采用水泥改良土换填的处理方法。
四、软土路基施工工艺
（一）换填深度
开挖过程中可以观测到，随着深度的增加，坑壁四周路基土的密实度逐渐降低，含水量逐渐增大，上部1.0～1.2m范围内的密实度高含水量小，并且有明显的分界线。表明路基工作区深度为1.0～1.2m。
当软土路基较薄，有硬底时，清除后直接换填。当软土路基较厚，应挖到坑底土与四周路基相同土层的密实度一致时的深度，一般为1.0～1.2m；当坑底土过湿时，下挖到保证上部回填压实时不出现“弹簧”的深度，一般为0.4～0.5m，总的换填深度=1.4～1.7m。
（二）水泥掺量
换填土的强度过高或过低，都会使其内部及四周结构产生附加应力和变形，造成路面病害，因此应与原路基保持基本一致。
由于难以准确检测原路基土的无侧限抗压强度，水泥掺量无法按常规试验确定。路基的回弹模量不但是路面设计的基本参数，更是衡量路基质量的基本指标，并且设计值已知，因此水泥掺量通过回弹模量室内试验确定。由路基设计弯沉值=200，计算出路基回弹模量设计值=47MPa，再根据公式[3]反算得到室内试验回弹模量标准值=135MPa。水泥掺量不宜小于3%，实际控制在3～4%，否则难以拌和均匀。为提高下部改良土的早期强度，使上部工作区能尽早换填，上下部采用相同的水泥掺量。
（三）压实
压实功愈大、分层愈多愈容易出现弹簧。由于对工作区以下密实度的要求相对较低，故采用挖掘机铲斗击打配合双向振动平板夯（工作重量123kg）压实。待具有一定强度后再进行工作区范围内的换填，尽可能采用胶轮压路机碾压，边角用双向振动平板夯压实，压实度≥95%。
五、结语
1.与沥青路面的承载能力检测不同，水泥砼路面的检测有主、副点之分，必须配备两台贝克曼梁。用一台贝克曼梁只能检测出、，混淆与、与两者的概念会造成误判。采用双向往返法检测，贝克曼梁的支点和主测点不在同一块砼板上，消除了支点变形对测点弯沉值的影响；测完后检测车驶离受荷板，消除了后轴落点对主点弯沉值的影响。贝克曼梁法检测的是回弹弯沉，自动弯沉仪法检测的是总弯沉，落锤式弯沉仪检测的是动态总弯沉。贝克曼梁法是规范规定的标准方法，采用其它方法必须进行标定换算。同样，现场承载板法是路基回弹模量的标准检测方法，采用其它方法也必须进行标定换算。测定弯沉和模量时，都应将季节因素考虑在内。
2.与公路不同，道路由于两侧人行道和建筑物地基高于行车道，加上排水设施不完善等因素的影响，路基长期处于潮湿状态，容易产生病害。
3.与新建道路不同，改建工程是对道路功能的恢复和提高，应遵循一切服从于老路，一切有利于老路的原则，达到新旧一体，路基稳定、密实、均质，为路面提供均匀的支承。经过几十年地运营，绝大部分路基已经稳定，已适应了所处的水文地质环境，应充分利用。
4.与地基中的大面积软土路基不同，路基中的软土路基一般都属于局部浅层软土路基，处理后要求工后沉降为零，并具有较高地强度和良好地稳定性。尤其是路基工作区，对保证路面强度与稳定性、满足行车要求极为重要。
每一种软土路基处理方法均有其针对性、适用范围以及局限性，必须根据具体条件选择符合设计要求的软土路基处理方法，才能取得理想的处治效果。对能达到处理效果的方法进行使用阶段技术可靠性、施工难易程度、工程造价、工期、对周围环境影响等方面的综合评比，确定最合理的软土路基处理方案，并不在于技术的先进与否。
【参考文献】
[1]中华人民共和国行业标准．JTGD30-2004公路路基设计规范[S]．北京：人民交通出版社，2004．
关键词：桩基础软弱地基
一.软弱地基的种类及常见的处理方法
软弱地基的种类很多，按成因一般可分为人工填土类地基；海相、河流相和湖相沉积而成的含淤质粘土类地基；各种山前冲积、洪积相所形成的夹卵石、漂石的粘土类地基。复杂的成因造成了它们在物理力学性能上的复杂性，它们的共同特点是承载力低、压缩性高。目前对厚度较大的软弱地基一般采用各类钢筋混凝土桩进行处理，对含水量和孔隙比较大的软弱地基一般采用砂桩、石灰桩，化学灌浆或堆载预压等方法处理。各种处理方法都有较强的针对性，处理方法选择是否合理，直接影响到建筑物的设计是否安全和节约。在实际工程中，松木桩处理软弱地基的问题较少提及，笔者认为在条件许可的情况下采用短木桩处理某些软弱地基不仅施工较为便捷，而且费用也较为经济合理。
二.用松木桩处理地基的实例
在实际工程中软弱地基普遍存在，对于一些层数较低、荷载较轻的建筑物地基或遇局部暗塘的情况，大多是采用松木桩处理地基的。下面就110KV鹿山变电所主控楼的地基处理作一简要介绍。
（1）工程的地质概况
该工程位于鹿山附近，建筑面积650m2，两层全框架结构。地质剖面自上而下由杂填土、淤质粘土、含淤质砾砂卵石、粉质粘土及粘土构成。淤质粘土呈软塑状，下部的含淤质砾砂卵石呈中密状，是较为理想的持力层。持力层的实际埋深约4米。当时曾考虑用砼短桩或换土垫层法处理，经技术经济比较确定了松木桩的处理方案。
（2）松木桩的设计计算
在设计中短木桩用作挤密桩时可按下式设计：
S=0.95d√(1+e0)／(e0-e1)
n=A/AP
S――桩的间距（m）
d――桩径（m）
e0――挤密前土的天然孔隙比
e1――挤密后作要求达到的孔隙比，可按地基所需的承载力设计值再根据《建筑地基基础设计规范》附录五附表5－3或5－4确定
n――每m2桩的根数
A――每m2地基所需挤密桩面积，A=(e0-e1)/(1+e0)
AP――单桩横截面积（m2）
在设计中，当桩端有硬壳层存在时，可作为端承桩，按下式计算：
Pa=Ψα[σ]A-----------------(a)
Pa――单桩承载力
Ψ―――纵向弯曲系数，与桩间土质有关，一般可取1
α―――桩材料的应力折减系数，木桩取0.5
[σ]――桩材料的容许压力，kPa
本实例中柱下独立基础附加应力及自重总值为950KN。选③层为桩端持力层，地基土的容许承载力经综合分析后取值130kPa，基础埋深1.5米，经计算基础尺寸为2.6*2.9m2。持力层埋藏较浅，因而采用端承桩设计。根据（a）式，当以松木为材料，桩直径为15cm时，[σ]为2773.4kPa
Pa=1*0.5*2773.4*(0.15/2)2*π=24.5KN/根
每平方米所需桩数为
n=950/(2.6*2.9*24.5)=5.14根／m2
实取5根／m2
该工程的桩基底面积为210m2，所需桩数:
210*5=1050根
桩的布置按梅花形：
全部打桩完毕后，在桩顶面铺设20cm厚片石灌石子，加以夯实，然后再做基础。
（3）经济效果分析
根据建筑预算定额，φ15cm的松木桩2.5m长每根桩工料费为15元／根，总费用1050*15=1.575万元。若用12cm*12cm混凝土预制短桩约需5.1万元；若用换土垫层则需2.4万元，并且因地下水位较高，换土施工难度很大。显然用松木桩方案为首选。该工程1999年5月竣工两年多来，通过使用和观测证明，结构稳定安全。
三.松木桩处理软弱地基的适应条件
关键词：地基处理水泥稳定层预压沉降
1工程概况
安庆长江公路大桥起始于北岸合安高速公路安庆连接线处，穿越安庆市区，在安庆市东门汽车轮渡处跨越长江天堑及南北岸部分区域，终点与318国道新改建路线相交，全长5.9km。其中，引桥长4.86km。
2水文地质概况
安庆长江公路大桥引桥地质条件较差，具体自上而下依次为：0.8m～1.0m的杂土层、1.0m～1.2m呈可塑状的粉质重亚粘土、1.0m～1.3m呈可塑状的粉质轻亚粘土、2.0m～2.2m呈软～塑状的粉质重亚粘土及1.5m～1.7m淤泥质粘土，地基承载力相对较差。桥址位于长江中下游地区，受降雨的影响，该地段地势低洼，地下水位较高，几乎长期受雨水浸泡，给地基处理增加了难度。
3地基处理
上部结构为单箱双室预应力混凝土斜腹板等截面连续箱梁，梁高1.5m，箱梁顶板宽12.75m，底板宽6.216m，箱梁顶、底板厚均为0.2m，腹板厚均为0.45m，两侧悬臂长均为2.85m，按照设计要求采用满堂支架逐孔现浇。
为保证箱梁浇筑的稳定性、安全性和质量，必须对地基进行特殊处理。具体步骤为：①在翼缘水平投影的外侧挖一排水沟，降低该地段地下水位；②由于土壤含水率较大，进行翻晒，翻晒深度大约0.6m～0.8m，接着进行分层回填、碾压，对出现弹簧土地段还要进行换填处理；③布设一层毛石或其他等代品，然后铺填一层嵌缝材料(石屑)，接着进行碾压，该层厚度30cm左右；④铺筑一层15cm厚的水泥稳定层(做横向流水坡，坡度1%～2%)，水泥用量为石屑重量的3%～5%，施工完毕要洒水养护7d以上。
4试验目的及方法
由于工期比较紧张，如按照原设计的要求进行逐孔预压，总工期很难保证，而且对相同或相似的地质条件，进行地基处理时采用的方法基本相同，所以进行逐孔预压意义不大，可通过设置预拱度的方法加以解决。为了掌握箱梁施工过程中地基沉降量的大小，为支架搭设时预拱度的准确设置提供可靠的数据支持，选择了荷载较大的一段进行地基承载力的试验，试压面积38.88m2，具体为横桥向选择了底板及斜腹板的水平投影范围7.2m，立杆分9排布置，每排间距90cm；纵桥向从墩身壁开始5.4m范围，立杆分6排布置，每排间距90cm，横杆步距皆为120cm。
支架采用碗扣式支架(Φ48×3.5mm)，荷载分布完全按照箱梁的实际结构特点，并取压重系数为1.1。通过计算总压重106.56t，采用砂袋进行压重，砂袋重量取10个砂袋重量的平均值，通过，平均每个砂袋的重量为180kg，总共需砂袋592个。
5沉降观测
预压从5月23日开始，由于市场麻袋数量有限，当天只预压了234袋约42t，在5月29日将剩余的荷载全部压完(至晚8：00荷载布完)，满布荷载后接着观测了8d，通过对观测结果的分析，发现从6月5日～6月7日沉降很小，累计只有2mm左右，认为至6月4日上午7：00，沉降基本趋于平稳。
6理论沉降计算
根据《安庆长江公路大桥工程地质勘察钻孔桩柱状图》中提供的相关资料，有必要从理论上计算箱梁施工过程中地基的沉降量，可按结构重力、施工荷载及土重采用(单向)分层总和法计算。
通过计算，理论沉降量为25mm左右，与预压结果基本吻合。
7数据分析
从沉降观测的结果来看，其中最大沉降30mm，最小沉降10mm，平均沉降19.4mm，去掉回弹量，实际平均沉降只有13mm，按照现在的地基处理方法，是完全能满足施工要求的。
8预拱度设置
根据地基沉降和支架变形之和确定预拱度的最高值，此最高值应设在梁的跨中，其他各点的预拱度，应以中间点为最高值，以梁的两端为零，按二次抛物线进行分配，取跨端为坐标原点，跨长为L，主梁跨中矢高为f拱，具体预拱度曲线方程为：y=4f拱×(L-x)/L2M。
9经济分析
目前只是局部预压，通过预压，积累该地段通过地面硬化处理后的相关可行性资料，并为优化施工技术方案提供可靠的数据支持。由于开始拟定的施工技术方案中，地面硬化处理中包括有一层10cm厚的混凝土面层，现在通过预压的结果来分析，完全可以取消该面层，而适当加厚水泥稳定层，为防止后期混凝土养护期间养护水的侵蚀，在支架搭设前在水泥稳定层上铺设一层防水薄膜。
通过现在的地基处理方案与原方案的比较，每平方米的费用要节省12.35元。
