摘要：本文從軟土路基處理方法比較和設(shè)計(jì)參數(shù)的選取入手，并結(jié)合其特點(diǎn)對(duì)軟土路基處理方法提出一些自己的看法，以供同行參考。

　　關(guān)鍵詞：軟土路基;處理設(shè)計(jì);熱點(diǎn)問(wèn)題;探討

　　Abstract: this article from the soft soil subgrade treatment methods are compared and the selection of design parameters of and in combination with the characteristics of soft soil subgrade treatment methods put forward some opinions of his own, for peer reference.

　　Key words: soft soil subgrade; Processing design; Hot issue; explore

　　中圖分類號(hào)：F123.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

　　1、軟土路基處理的設(shè)計(jì)原則

　　軟土路基處理的主要目的是：路堤不會(huì)產(chǎn)生局部和整體剪切破壞，滿足強(qiáng)度及穩(wěn)定性要求;公路使用期不致發(fā)生較大的沉降和不均勻沉降，以保證路面結(jié)構(gòu)的完整和車輛高速平穩(wěn)行駛。結(jié)合近幾年國(guó)內(nèi)對(duì)軟土地基的處理經(jīng)驗(yàn)，要通過(guò)軟土地基處理技術(shù)完全消除工后沉降是不可能實(shí)現(xiàn)的，也就是說(shuō)在施工后修補(bǔ)沉降是不可避免的。因此，軟土地基處理應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)毓こ痰刭|(zhì)條件、經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件和施工工期要求，制定切實(shí)可行、經(jīng)濟(jì)合理的處理措施，使處理后的工后沉降滿足地基處理設(shè)計(jì)的控制指標(biāo)。

　　2、關(guān)于軟土路基設(shè)計(jì)參數(shù)的選用

　　軟土路基設(shè)計(jì)的成敗，不僅取決于處治方法的選擇是否合理，往往還與軟基土體參數(shù)的合理選用有密切的關(guān)系。

　　軟土地基處理，需要進(jìn)行大量的取樣試驗(yàn)，才能獲取設(shè)計(jì)需要的參數(shù)。軟土的設(shè)計(jì)參數(shù)主要包括兩個(gè)方面：力學(xué)性質(zhì)和壓縮性質(zhì)。

　　軟土力學(xué)性質(zhì)的確定主要采用原位測(cè)試與室內(nèi)試驗(yàn)相結(jié)合的方法。原位測(cè)試以靜力觸探和十字板剪切為基礎(chǔ)，可以確定軟土的承載力和抗剪能力，與室內(nèi)試驗(yàn)對(duì)土樣進(jìn)行快剪和固結(jié)快剪所得的抗剪指標(biāo)作一綜合分析，可確定軟土的抗剪強(qiáng)度。

　　壓縮性質(zhì)的確定主要采用對(duì)原裝土樣進(jìn)行徑向和豎向壓縮以模擬在進(jìn)行排水處理情況下。土體徑向和豎向的排水能力。高精度的勘察是準(zhǔn)確獲取設(shè)計(jì)參數(shù)的前提條件.在勘察可靠的情況下，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)仍然有一些問(wèn)題需要注意：

　　1)孔隙比、含水量和密度等物理參數(shù)的選取一般不存在很大的問(wèn)題，直接采用試驗(yàn)結(jié)果即可;

　　2)在進(jìn)行沉降分析時(shí)盡量采用e—p曲線，而不要采用壓縮模量Es-p曲線，因?yàn)檫@二者中e—p曲線是原始的，而壓縮模量Es-p曲線是通過(guò)e—P曲線導(dǎo)出的，在推導(dǎo)過(guò)程中可能產(chǎn)生一定的誤差;

　　3)在進(jìn)行路基穩(wěn)定分析時(shí)，快剪和固結(jié)快剪的指標(biāo)選取要注意室內(nèi)實(shí)驗(yàn)與原位測(cè)試相結(jié)合，一般室內(nèi)實(shí)驗(yàn)比現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試得到的土體內(nèi)聚力要小得多，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)結(jié)合土體性質(zhì)和工程的重要性，綜合選取。

　　3 軟基處理方法比較

　　軟基處理方法有袋裝砂井或塑料排水板堆載預(yù)壓排水固結(jié)和復(fù)合地基等。各方法特性、適宜范圍見(jiàn)表1。

　　從表1可以看出，復(fù)合地基法處理軟弱地基效果好，見(jiàn)效快，但造價(jià)高，一般用于控制總體工期的路段。預(yù)壓排水固結(jié)法處理軟弱地基，效果好，造價(jià)低，但需要的施工工期長(zhǎng)。

　　4、軟基處理設(shè)計(jì)方法

　　4.1 排水固結(jié)法

　　軟土地基中的孔隙水在路堤荷載作用下產(chǎn)生超孔隙水壓力，促使孔隙水逐漸排除，軟土孔隙被壓縮。引起路基的沉降變形，這一階段產(chǎn)生的沉降變形即為路基的固結(jié)沉降。為了使沉降變形在路基施工階段完成，需要加快地基的固結(jié)沉降速率，減小路基工后沉降，為此常用塑料板排水和袋裝砂井排水等措施通過(guò)改善地基土體的滲透性和縮短排水路徑的措施處治軟土地基。

　　軟土地基固結(jié)沉降分析多采用二維固結(jié)理論，軟土路基穩(wěn)定性分析出于安全性的要求不考慮土體內(nèi)聚力C隨著固結(jié)而逐漸提高的狀況，而只考慮土體摩擦角的提高，另外不考慮袋裝砂井中砂對(duì)土體強(qiáng)度的影響。如果穩(wěn)定系數(shù)不滿足可考慮在軟基表面鋪設(shè)土工格柵和反壓護(hù)道等措施進(jìn)行處理。

　　4.2 樁體復(fù)合地基設(shè)計(jì)

　　復(fù)合地基的工程特性主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：能夠提高地基的承載力，減少上部結(jié)構(gòu)物的沉降變形;采用復(fù)合地基提高地基密實(shí)度，改善地基的排水條件等，提高沙性土的抗液化能力;樁體在地基中具有加筋作用，能夠提高地基土的抗剪強(qiáng)度。增強(qiáng)地基土的抗滑能力。根據(jù)復(fù)合地基中樁體材料的不同。可以將樁分為柔性樁和剛性樁兩類。不同類型的樁體復(fù)合地基其設(shè)計(jì)方法各不相同，對(duì)其分述如下：

　　4.2.1 柔性樁復(fù)合地基設(shè)計(jì)

　　以K是否大于1來(lái)判斷復(fù)合地基是剛性還是柔性的。柔性樁復(fù)合地基的特點(diǎn)是樁體的剛度相對(duì)樁間土體來(lái)說(shuō)不大，常用的處理方法有攪拌樁、旋噴樁、碎石樁、土樁、灰土樁和石灰樁等，其中碎石樁兼有排水同結(jié)的功能。

　　這類復(fù)合地基加固區(qū)的主固結(jié)沉降計(jì)算方法主要有復(fù)合模量法、應(yīng)力修正法和樁身壓縮模量法，因設(shè)計(jì)中關(guān)心地基的工后沉降，如采用復(fù)合模量法，則工后沉降難于確定。但可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)將總沉降乘以一個(gè)系數(shù)得到工后沉降。采用應(yīng)力修正法計(jì)算壓縮量時(shí)。可根據(jù)樁間土分擔(dān)的荷載。按照樁間土的壓縮模量.采用分層總和法計(jì)算加固區(qū)土層的壓縮量，在計(jì)算分析中忽略樁體的存在。此時(shí)樁間土體分擔(dān)的荷載pS為：

　　可以看出，此時(shí)的關(guān)鍵問(wèn)題就變?yōu)榇_定一個(gè)合理的樁土應(yīng)力比n。對(duì)于柔性樁體，可根據(jù)等應(yīng)變理論n=EP/ES來(lái)計(jì)算n值，大小一般在3～6之間。樁身壓縮模量法是用樁身的壓縮量加上樁底端刺入下臥層的沉降變形量得到加固區(qū)的壓縮量。這種方法和應(yīng)力修正法一樣也要確定樁土應(yīng)力比，另外該方法的一個(gè)難點(diǎn)是確定樁體刺入下臥層土中的刺入量。

　　綜合上述分析可知，在柔性樁復(fù)合地基的沉降計(jì)算時(shí)應(yīng)該優(yōu)選應(yīng)力修正法。柔性樁復(fù)合地基穩(wěn)定可由容許承載力或路堤邊坡穩(wěn)定系數(shù)來(lái)控制，設(shè)計(jì)位于與結(jié)構(gòu)物相接的部位，宜用承載力控制，而一般路基段宜用邊坡的穩(wěn)定系數(shù)控制。

　　4.2.2 剛性樁復(fù)合地基設(shè)計(jì)

　　剛性樁復(fù)合地基就目前而言，常用的有CFG樁、水泥碎石樁。隨著高速公路對(duì)沉降的要求越來(lái)越高。沿海地區(qū)開(kāi)始將已在房建地基處理中廣為應(yīng)用的管樁引入軟土路基處理中。

　　剛性樁復(fù)合地基的穩(wěn)定度一般用容許承載力控制。加固區(qū)沉降的計(jì)算則是該類復(fù)合地基設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)。

　　設(shè)計(jì)過(guò)程中由于無(wú)法預(yù)先做現(xiàn)場(chǎng)復(fù)合地基載荷試驗(yàn)，復(fù)合地基承載力只有根據(jù)上部填土荷載大小或結(jié)構(gòu)物對(duì)承載力的要求來(lái)確定，導(dǎo)致的結(jié)果將會(huì)是一個(gè)定值，以此來(lái)計(jì)算的加固區(qū)沉降也必將是一個(gè)定值，而與剛性樁的設(shè)計(jì)參數(shù)無(wú)關(guān)。這顯然是不合理的

　　剛性樁復(fù)合地基的樁土應(yīng)力比范圍一般在20～100之間。難于確定，應(yīng)力修正法也難于應(yīng)用。

　　由于剛性樁復(fù)合地基置換率一般相對(duì)較低。復(fù)合地基的剛度相對(duì)較高，一般來(lái)說(shuō)樁的承載力可以充分發(fā)揮.用樁身壓縮模量法計(jì)算是可行的。此時(shí)可不考慮樁體本身的壓縮量，先按樁的極限狀態(tài)荷載計(jì)算得到樁端的承載密度.從而計(jì)算出樁體在下臥層的刺入量。此外張世民介紹了一種極限應(yīng)力法也較為實(shí)用。其思路同應(yīng)力修正法，只是土體上的荷載密度pS中應(yīng)力降低系數(shù)按下式計(jì)算：

　　式中，為剛性單樁承載力發(fā)揮到其極限承載力時(shí)，樁體橫截面的應(yīng)力，其余參數(shù)意義同(1)式。

　　需要注意的是，路堤荷載作用下剛性樁復(fù)合地基樁頂應(yīng)力過(guò)于集中，樁體容易破壞碎石墊層的整體性，產(chǎn)生樁頂刺入現(xiàn)象，造成土拱效應(yīng)，影響高速公路的使用質(zhì)量。為避免剛性樁刺入路堤內(nèi)部，可增大墊層與樁體的接觸面積，在樁頂配置樁帽。

　　5、結(jié)束語(yǔ)

　　本文根據(jù)軟基不同處理方法的特點(diǎn)，粗淺地歸納了幾點(diǎn)對(duì)軟土路基處理設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)。

　　1)軟基處理中主要需解決的是沉降問(wèn)題，要結(jié)合實(shí)際情況選擇好具體方法。

　　2)排水固結(jié)法是首選方法，其成本低，施工簡(jiǎn)單，施工質(zhì)量比較理想，但出于安全性的要求不考慮土體內(nèi)聚力隨著固結(jié)而逐漸提高，而只考慮土體摩擦角的提高。

　　3)在進(jìn)行柔性樁復(fù)合地基的沉降計(jì)算時(shí)，應(yīng)該優(yōu)選應(yīng)力修正法，柔性樁復(fù)合地基穩(wěn)定控制中，對(duì)于位于與結(jié)構(gòu)物相接的部位，宜用承載力控制，而一般路基段宜用邊坡的穩(wěn)定系數(shù)控制。

　　4)剛性樁復(fù)合地基的穩(wěn)定一般用容許承載力控制，而加固區(qū)的沉降建議用樁身壓縮模量法計(jì)算。

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