發(fā)布時間：2023-03-17 18:04:24
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的地基加固技術(shù)論文樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
【關(guān)鍵詞】高速公路拓寬工程；預(yù)應(yīng)力混凝土管樁；施工工藝；質(zhì)量控制
1 預(yù)應(yīng)力管樁概述
預(yù)制混凝土樁基工程與一般基礎(chǔ)工程相比，具有樁材質(zhì)量好、施工快、對工程地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng)、場地文明等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各類建筑物和構(gòu)造物的基礎(chǔ)工程上；預(yù)應(yīng)力管樁主要以承載力和沉降控制為主。由于預(yù)應(yīng)力管樁造價較一般的水泥土樁要高，同時樁身強(qiáng)度大，承載力高；預(yù)應(yīng)力管樁樁徑變化靈活，對于軟土地基常有砂層夾雜的情況，預(yù)應(yīng)力管樁樁徑選擇不宜過小，防止當(dāng)處理深度較大時出現(xiàn)樁體受彎斷裂的現(xiàn)象；管樁施工工藝一般為振動法和靜壓法，對于擴(kuò)建工程施工宜采用靜壓法施工；對本項(xiàng)目部分軟基處理較深（15～24m）的情況，預(yù)應(yīng)力管樁不失為一個較好的選擇。
2 工程概況
佛開高速公路于1996年12月正式建成通車，是同三國道主干線中的重要組成部分。經(jīng)過多年的營運(yùn)，服務(wù)己接近飽和，目前正在實(shí)施拓寬擴(kuò)建，見圖1。佛開高速公路擴(kuò)建范圍謝邊（K0+138）～三堡（K46+600），路線長46.462km，按八車道標(biāo)準(zhǔn)沿現(xiàn)有高速公路兩側(cè)或單側(cè)加寬。由于軟基路段長約16km，軟基深厚，軟土性質(zhì)差，因此軟基處理是工程的控制性因素。
佛開高速公路部分舊路堤為吹填砂路堤，從路肩鉆孔觀察，原填砂為細(xì)砂～中粗砂組成，松散狀，較為潮濕。針對佛開高速公路擴(kuò)建謝邊（K0+138）～三堡（K46+600）段改建工程的路基特點(diǎn)，采用什么方法對新建軟弱路基進(jìn)行處理，是本文需解決的問題。
3 管樁地基承載力設(shè)計計算
3.1 承載力計算
PHC樁復(fù)合地基承載力特征值，應(yīng)通過現(xiàn)場復(fù)合地基載荷試驗(yàn)確定，初步設(shè)計時也可按下式估算：
（1）
式中：――復(fù)合地基承載力特征值，kPa；
――面積置換率；
――單樁豎向承載力特征值，kN；
――樁的截面積，m2；
――樁間土承載力折減系數(shù)，宜按地區(qū)取值，如無經(jīng)驗(yàn)時可取0.75～0.95，天然地基承載力較高時取大值；
――處理后樁間土承載了特征值，kPa，宜按當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)取值，如無經(jīng)驗(yàn)時，可取天然地基承載力特征值。
3.2 管樁復(fù)合地基沉降量計算
在各類實(shí)用計算方法中通常把復(fù)合地基沉降量分為部分圖2所示圖中h為復(fù)合地基加固區(qū)厚度，z為荷載作用下地基壓縮層厚度。復(fù)合地基加固區(qū)的壓縮量記為s1，地基壓縮層厚度內(nèi)加固區(qū)下臥層厚度為（z-h），其壓縮量記為s2。于是在荷載作用下復(fù)合地基的總沉降為兩部分之和。
至今提出的復(fù)合地基沉降實(shí)用計算方法中，對下臥層壓縮量s2，大多采用分層總和法計算，而對加固區(qū)范圍內(nèi)土層的壓縮量s1則針對各類復(fù)合地基的特點(diǎn)，采用一種或幾種計算方法計算。加固區(qū)土層壓縮量s1的計算方法主要有復(fù)合模量法和應(yīng)力修正法；下臥層土層壓縮量s2的計算方法主要有壓力擴(kuò)散法和等效實(shí)體法。
3.3 工程分析
結(jié)合本工程，管樁主要設(shè)計參數(shù)如下：管樁型號C80-PHC-A400，先張法薄壁預(yù)應(yīng)力混凝土管樁。托（蓋）板混凝土強(qiáng)度C25；褥墊層材料為碎石墊層，厚0.6m，褥墊層中鋪2層TGSG20-20雙向拉伸土工格柵。管樁單樁設(shè)計承載力300kN，各施工段大規(guī)模施工前，宜進(jìn)行試樁及承載力試驗(yàn)，以確定具體工藝和參數(shù)。管樁施工工藝一般為振動法和靜壓法，對于擴(kuò)建工程施工宜采用靜壓法施工。
下面對佛開高速公路管樁復(fù)合地基處理段進(jìn)行計算。工程地基參數(shù)采用K40+600斷面，具體見表1。該段原設(shè)計預(yù)應(yīng)力管樁間距為3.0m，按正方角形布置，樁外徑40cm，樁長16m，樁身模量36GPa，承臺面積1.2m×1.2m=1.44m2。碎石褥墊層厚60cm，墊層模量55MPa。填土高度4.68m。
4 施工質(zhì)量控制
4.1 樁長控制及檢查
根據(jù)地質(zhì)資料的樁長對每個樁進(jìn)行配樁，同時在每個樁的施工前，對第一條樁適當(dāng)?shù)嘏溟L些，以便掌握該地方的地質(zhì)情況，其它的樁可以根據(jù)該樁的入土深度或加或減，使能合理地使用材料，節(jié)約管樁。PHC樁屬地下隱蔽工程，保證每根樁都達(dá)到設(shè)計深度。在PHC樁壓入前，檢查其長度規(guī)格和長度組合是否滿足設(shè)計文件要求，可以在PHC樁的端部用紅色油漆做出長度和樁位標(biāo)記。壓樁按“從內(nèi)側(cè)向外側(cè)、先長樁后短樁”的順序施工，在壓后一排樁之前要檢查前一排樁的偏位情況。壓樁結(jié)束后，通過錘球法來檢查樁的打入深度，并記錄每個樁位的實(shí)測深度。
4.2 樁身垂直度控制及檢查
壓樁過程中，樁身必須始終保持垂直。施工時應(yīng)在距樁機(jī)約20m處，成90度方向設(shè)置經(jīng)緯儀各1臺，檢查樁身垂直度并記錄。
4.3 施工過程控制及檢查
PHC樁起吊時，現(xiàn)場檢查堆放場地、起吊方法，防止樁斷裂或環(huán)裂。施工過程中，施工人員檢查和記錄靜壓機(jī)壓力表讀數(shù)、壓樁速度，若出現(xiàn)異常應(yīng)及時停止并報告監(jiān)理。接樁、焊接時，應(yīng)檢查樁身垂直度、焊縫質(zhì)量。送樁時應(yīng)檢查送樁深度，并復(fù)核樁頭標(biāo)高是否達(dá)到設(shè)計要求。
4.4 壓樁標(biāo)準(zhǔn)
在施工前，先詳細(xì)的研究地質(zhì)資料，選擇有代表性的三個樁位，進(jìn)行試樁，第一條連續(xù)壓到設(shè)計極限單樁承壓力，第二、第三條只壓到設(shè)計值的60%左右，（每入±lm讀取壓力值），停機(jī)30～60分鐘后復(fù)壓，記錄復(fù)壓值（噸位）。等待7～15天后進(jìn)行靜壓試驗(yàn)，由建設(shè)、設(shè)計、勘察、監(jiān)理單位人員參加，合格后設(shè)計部門即可制定本工程的終壓條件。
4.5 終止壓樁的標(biāo)準(zhǔn)
一般情況下，對于摩擦樁以達(dá)到持力層（管樁的設(shè)計標(biāo)高）作為管樁終壓的標(biāo)準(zhǔn)。但當(dāng)靜壓力顯著增加時要注意提前終止，其標(biāo)準(zhǔn)定為：對于本工程中的PHC400A管樁，設(shè)計要求的承載力特征值為70t，靜壓力≥168t時可終壓。
5 結(jié)束語
通過該工程的設(shè)計和施工實(shí)踐，掌握了高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力混凝土管樁在高速公路拓寬中的施工技術(shù)和控制措施。雖然預(yù)應(yīng)力管樁復(fù)合地基在工程中己經(jīng)被廣泛的應(yīng)用，但理論研究還很不成熟。由于時間和能力限制，本文只是對其進(jìn)行了初步的研究和探討，在很多方面需要改進(jìn)和進(jìn)一步提高。
參考文獻(xiàn)：
[1]朱紅兵，預(yù)應(yīng)力管樁豎向承載力的研究.浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文，2001年
[2]柴振超.高速公路改擴(kuò)建工程軟土地基處治技術(shù)研究.華南理工大學(xué)工程碩士論文，2009年
1.1 碳纖維加固技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
我國在利用碳纖維加固技術(shù)的研究和應(yīng)用起步較晚，發(fā)展卻很迅猛。1997年國家工業(yè)建筑診斷與改造工程技術(shù)研究中心率先開始了“碳纖維材料加固修補(bǔ)混凝土結(jié)構(gòu)”的試驗(yàn)研究開發(fā)與應(yīng)用，并被定為國家“九五”重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目．隨后通過采用進(jìn)口的碳纖維材料在北京、上海、遼寧、江蘇等省市進(jìn)行了一些實(shí)際工程結(jié)構(gòu)的補(bǔ)強(qiáng)加固，并取得了較好的效果。
1.2纖維復(fù)合材料嵌入式加固技術(shù)
纖維復(fù)合材料嵌人式加固技術(shù)是將加固材料放人結(jié)構(gòu)表面預(yù)先開好的槽中，并向槽中注人粘結(jié)材料使之形成整體。目前國外已經(jīng)有了一定規(guī)模的研究和應(yīng)用，國內(nèi)在國家工業(yè)建筑診斷與改造技術(shù)研究中心開展了這項(xiàng)技術(shù)的試驗(yàn)研究，但尚未應(yīng)用于工程實(shí)踐。
2.磚混結(jié)構(gòu)裂縫種類及其產(chǎn)生的原因
2.1干縮裂縫：多發(fā)生在墻面抹灰層內(nèi)，一般沿墻面長度方向每隔一段距離形成一條裂縫，這種裂縫開始隨時問而發(fā)展，以后逐漸穩(wěn)定。另一種干縮裂縫則呈不規(guī)則的龜裂或呈放射狀裂縫，此類裂縫寬度較小。產(chǎn)生的原因有：①抹灰用砂過細(xì)或含泥量較大；②水泥安定性不好；③砂漿過稀，抹灰不實(shí)；④抹灰層失水過快，養(yǎng)護(hù)不好等造成抹灰層收縮較大而形成裂縫。
2.2磚墻溫度裂縫：一般有如下規(guī)律：① 頂層重，下層輕；兩端重，中間輕；向陽重，背陽輕；且這類裂縫與溫度變化有關(guān)。②磚墻溫度裂縫隨部位不同而呈不同的形狀。產(chǎn)生的原因有：① 屋面保溫層，隔熱保溫性能差；② 磚墻砂漿標(biāo)號較低，砌筑質(zhì)量較差；③結(jié)構(gòu)構(gòu)造上處理不當(dāng)，如采用半圈梁 。
2.3地基下沉裂縫：一般共同規(guī)律是：下層多，上層少；縱墻多，橫墻少；外墻多，內(nèi)墻少；斜向多，豎向少。產(chǎn)生的原因有：①地基不均勻下沉；②房屋過長未留縫，沉降不一；③平面復(fù)雜，轉(zhuǎn)角較多；④ 高低層相差較大，未留沉降縫；⑤荷載與分布不均勻；⑥ 使用不當(dāng)，地基浸水或地下水位上升(多發(fā)生于濕陷性黃土地區(qū))；⑦ 地基施工質(zhì)量。
3.砌體裂縫的類型和防治方法
砌體結(jié)構(gòu)裂縫的類型有斜裂縫、水平裂縫和豎向裂縫三種。斜裂縫有的發(fā)生在有現(xiàn)澆混凝土挑檐的平屋頂房屋和無保溫屋蓋的房屋頂層縱墻面的兩端，一般長度在1開間～2開間范圍內(nèi)，外縱墻兩端有窗時，裂縫沿窗口對角方向裂開。有的發(fā)生在底層至二層外縱墻的兩端，斜裂縫通過窗口的兩個對角向沉降量較大的方向傾斜，裂縫下大上小。水平裂縫有的發(fā)生在平屋頂屋檐下或頂層圈梁下2皮～3皮磚的灰縫位置，一般沿外墻頂部連續(xù)分布，兩端較中間嚴(yán)重。有的發(fā)生在底層至二層窗間墻的上下對角處，成對出現(xiàn)，沉降量大的一邊裂縫在下，沉降量小的一邊裂縫在上。豎向裂縫發(fā)生在縱墻中央的頂部和底層窗臺處，裂縫上寬下窄。
根據(jù)裂縫產(chǎn)生的原因，要消除砌體裂縫。必須從根源上進(jìn)行防治，盡可能在夏季或溫暖季節(jié)，澆灌屋頂挑檐及圈梁混凝土，一般不要冬季施工。挑檐上最好做保溫層，并達(dá)到規(guī)定的厚度：這樣就能減小鋼筋與混凝士和砌體之間的溫差，避免頂部出現(xiàn)裂縫。根據(jù)建筑物的實(shí)際情況設(shè)置沉降縫、伸縮縫，提高結(jié)構(gòu)剛度和施工質(zhì)量，都能減少裂縫的發(fā)生。當(dāng)然，處理好地基是防止墻體底部出現(xiàn)裂縫最有效的方法。
4.常用建筑補(bǔ)強(qiáng)加固方法
4.1 加大截面加固法
加大截面加固法是采用與原有構(gòu)件同類的材料，通過增大截面的面積，提高構(gòu)件的承載能力和剛度，達(dá)到對原構(gòu)件進(jìn)行加固的目的。
4.2 外包鋼加固法
外包鋼加固法是把型鋼或鋼板等材料包在被加固(鋼筋混凝土)構(gòu)件的外側(cè)，通過外包鋼與原有構(gòu)件的共同作用，提高構(gòu)件的承載能力和剛度，達(dá)到加固的目的。
4.3 外加預(yù)應(yīng)力加固法
外加預(yù)應(yīng)力加固法是采用外設(shè)預(yù)應(yīng)力拉桿或撐桿對結(jié)構(gòu)構(gòu)件或整體進(jìn)行加固的方法。它通過改變原結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布、降低結(jié)構(gòu)原有應(yīng)力水平來間接提高結(jié)構(gòu)的承載能力。
4.4 改變受力體系加固法
粘鋼加固法方法是以減小結(jié)構(gòu)的計算跨度和變形，間接提高承載能力的一種加固方法。為了減小構(gòu)件的計算跨度，常采用增設(shè)支點(diǎn)(包括柱支座和彈性支座)和采用托梁技術(shù)，從而改變結(jié)構(gòu)的受力體系，使承載能力得以提高。
4.5 粘鋼加固法
粘鋼加固法是將鋼板用結(jié)構(gòu)膠粘貼在混凝土構(gòu)件的外部，以提高結(jié)構(gòu)承載能力的一種方法。論文參考。這相當(dāng)于構(gòu)件的體外配筋。該項(xiàng)技術(shù)目前已趨于成熟。
4.6粘貼纖維復(fù)合材料法
粘貼纖維復(fù)合材料加固方法與貼鋼加固法相似，只是加固用的材料是纖維復(fù)合材料，如玻璃纖維(GFRP)、碳纖維(CFRP)、芳綸纖維(AFRP)等。
5.結(jié)論
關(guān)鍵詞：水泥土攪拌樁；軟基處理；灰漿稠度；質(zhì)量檢驗(yàn)
中圖分類號： TQ172 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：
一、研究背景
隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的規(guī)模愈來愈大，在城市中，大型的工程項(xiàng)目越來越多，這些工程問題涉及到各類軟弱地基與不良地基的處理問題以及惡劣環(huán)境條件下的地基處理問題，地基處理問題的研究也由此成為土力學(xué)及巖土工程工作者研究的一個熱點(diǎn)與難點(diǎn)。各類軟弱不良地基需要進(jìn)行地基處理才能滿足建造建筑物、構(gòu)筑物的承載力及變形要求，對這些不良的軟弱土和特殊土進(jìn)行地基處理，其目的是為了提高地基的強(qiáng)度和保證地基的穩(wěn)定性、降低地基的壓縮性、減少地基的沉降和不均勻沉降變形、消除地震時地基土的震動液化以及消除這些特殊土的濕陷性、脹縮性和凍脹性。
二、水泥土攪拌法的發(fā)展概況
水泥土攪拌法可以分為噴漿型攪拌法和噴粉型攪拌法。
1、噴漿型攪拌法
噴漿型攪拌法指以水泥漿狀態(tài)拌入軟土中的水泥土攪拌法。美國在第二次世界大戰(zhàn)后曾研制開發(fā)成功一種就地攪拌樁—MIP 工法，即不斷回轉(zhuǎn)的、中空軸的端部向周圍已被攪松的土中噴出水泥漿，經(jīng)翼片的攪拌而形成水泥土樁，樁徑 0.3~0.4m，長度10~12m。
2、粉型攪拌法
粉型攪拌法是通過專用的粉體攪拌機(jī)械，用壓縮空氣將水泥粉均勻的噴入所需加固的軟土地基中，憑借鉆頭翼片的旋轉(zhuǎn)攪拌使水泥粉和軟土充分混合，形成水泥土攪拌樁。我國鐵道部第四勘測設(shè)計院于 1985 年開發(fā)成功石灰粉體噴射攪拌法后，在 1988年與上海探礦機(jī)械廠聯(lián)合研制成功 GPP-5 型粉體噴射攪拌機(jī)，并通過鐵道部和地礦部聯(lián)合鑒定后投入批量生產(chǎn)。以后鐵道部武漢工程機(jī)械研究所和上海華杰科技開發(fā)公司也先后制造出既能噴粉、又能噴漿，全液壓步履式的 PH-5 和 GPY-16 型單軸粉噴樁機(jī)，使國內(nèi)噴粉樁的施工長度達(dá)到 20m。1
三、水泥土攪拌法的優(yōu)點(diǎn)
水泥土攪拌法加固技術(shù)，其有以下獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)有：①將固化劑和原地基軟土就地充分?jǐn)嚢杌旌?，最大限度地利用了原土；②攪拌時不會使地基土側(cè)向擠出，所以對周圍原有建筑物的影響很??；③樁長可以靈活調(diào)整，長短樁布置，以控制不同部位的沉降差；④土體加固后重度基本不變，對軟弱下臥層不致產(chǎn)生附加沉降；⑤與鋼筋混凝土樁基相比，節(jié)約了大量的鋼材，并降低了造價；⑥可根據(jù)上部結(jié)構(gòu)的需要，靈活地采用柱狀、壁狀、格柵狀和塊狀等加固形式。由于存在著上述諸多優(yōu)點(diǎn)，所以在我國得到了非常廣泛的應(yīng)用。
四、水泥土攪拌樁施工技術(shù)方案設(shè)計
1、水泥摻入比
水泥土攪拌樁施工前應(yīng)根據(jù)加固土的性質(zhì)及單樁承載力要求，確定水泥摻入比。水泥摻入比一般在15%～18%之間，且不能低于55.0Kg/m。
2、技術(shù)參數(shù)
施工工藝中的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)包括最佳的灰漿稠度、工作壓力、鉆進(jìn)和提升速度等。一般情況下，水灰比為0.5:1；鉆進(jìn)、提升時管道工作壓力為0.1～0.2Mpa，噴漿時管道工作壓力為0.4～0.6 Mpa；鉆進(jìn)速度≤1.0m/min，提升速度≤0.5m/min。
3、施工機(jī)具選擇
若采用單攪拌頭機(jī)具，采用四攪兩噴工藝；若采用雙攪拌頭機(jī)具，則采用兩攪一噴工藝。
五、水泥土攪拌樁施工準(zhǔn)備及工藝
1、水泥土攪拌樁施工準(zhǔn)備
（1）施工場地準(zhǔn)備
水泥土攪拌樁施工前應(yīng)進(jìn)行打壩、排水并清除淤泥及其他障礙物，對場地低洼區(qū)域進(jìn)行回填粘土，確保地面標(biāo)高高于樁頂50cm，并保證鑿除軟樁頭后樁長及樁頂標(biāo)高符合設(shè)計要求。
（2） 基礎(chǔ)設(shè)施準(zhǔn)備
人員進(jìn)場搭建生活設(shè)施、倉庫，做好水泥罐的基礎(chǔ)，搭好攪拌臺。
（3）完善施工現(xiàn)場供水供電系統(tǒng)
施工用水采用檢驗(yàn)合格的淡水，施工用電采用發(fā)電機(jī)并要求備用發(fā)電機(jī)一臺以防斷電，并做好夜間照明工作。施工便道應(yīng)提前修整，須滿足施工材料及機(jī)械設(shè)備進(jìn)場需求。
（4）原材料的檢測及進(jìn)場儲存
水泥采用PO42.5級普通硅酸鹽水泥。水泥進(jìn)場后立即取樣檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格后方可投入水泥土攪拌樁施工。水泥進(jìn)場后采用下墊上蓋，以防受潮和淋雨。
（5）機(jī)械設(shè)備的檢驗(yàn)保養(yǎng)
組織機(jī)械設(shè)備進(jìn)場，并立即對其進(jìn)行調(diào)試、檢驗(yàn)，使設(shè)備處于良好的工作狀態(tài)，以保正常運(yùn)行。
2、水泥土攪拌樁施工工藝
該工藝采用二次噴漿，四次攪拌，具體步驟如下：
（1）定位放線、機(jī)具就位對中；（2）水泥漿液配置 ；（3）噴漿攪拌下沉；（4）提升攪拌；（5）重復(fù)噴漿下沉；（6）重復(fù)上提；（7）清洗。
六、質(zhì)量控制措施
1、水泥質(zhì)量：水泥采用P.O42.5，進(jìn)場水泥必須有出廠合格證和質(zhì)保單，現(xiàn)場應(yīng)架空墊高，并有防潮措施。試驗(yàn)部門及時對進(jìn)場水泥進(jìn)行抽檢、復(fù)驗(yàn)，質(zhì)量合格后方可使用。
2、樁徑：必須采用相應(yīng)規(guī)格的鉆頭，因磨損達(dá)不到要求時應(yīng)予更換，一旦發(fā)現(xiàn)樁徑小于設(shè)計要求須按相同置換率在樁邊補(bǔ)樁。
3、為確保壓漿時不發(fā)生斷漿現(xiàn)象，嚴(yán)格控制噴漿和攪拌速度，機(jī)頭提升速度不超過0.5m/min，控制重復(fù)下沉和提升速度。
4、由專人負(fù)責(zé)水泥土攪拌樁的施工，全過程旁站水泥土攪拌樁的施工過程。確保人員到位，責(zé)任到人。
5、 水泥土攪拌樁開鉆前，應(yīng)用水清洗整個管道并檢驗(yàn)管道中有無堵塞現(xiàn)象，待水排盡后方可下鉆。
6、為保證水泥土攪拌樁樁體垂直度滿足規(guī)范要求，在主機(jī)上懸掛一吊錘，通過控制吊錘與鉆桿上、下、左、右距離相等來進(jìn)行控制。
7、第一次下鉆時為避免堵管可帶漿下鉆，噴漿量應(yīng)小于總量的1/2，嚴(yán)禁帶水下鉆。第一次下鉆和提升時一律采用低檔操作，復(fù)攪時可提高一個檔位。每根樁的正常成樁時間應(yīng)不小于40分鐘，噴漿壓力不小于0.4MPa。
七、結(jié)論
通過研究，對水泥土攪拌樁加固軟土的機(jī)理有了更加深入的認(rèn)識，并對樁基檢測結(jié)果進(jìn)行了分析總結(jié)，為以后同類型工程的施工提供了一定的參考。
參考文獻(xiàn)
1、李翔軍.水泥攪拌樁復(fù)合地基技術(shù)研究與工程實(shí)踐.碩士論文, 天津大學(xué),2003.
關(guān)鍵詞：路橋施工 軟土路基 處理
中圖分類號： TU471 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：
我國地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜多變：有處于青藏高原的常年凍土；有位于濱海平原的軟土等等。針對不同的土質(zhì)在道路施工上也就有著不同的要求，這是對我國土木工程的一項(xiàng)巨大的考驗(yàn)。本文針對軟土路基的處理，做出如下分析：
一 軟土與軟土路基的概念
（一）軟土的概念
軟土，即淤泥和淤泥質(zhì)土的總稱，主要是由天然含水量高，承載力低，壓縮性高的淤泥沉積物與腐殖質(zhì)組成。這類土質(zhì)主要分布于沿海城市，珠江三角洲等含水量較大的地區(qū)。這種土質(zhì)孔隙大，壓縮性強(qiáng)，土里往往沉積大量天然水。這類土質(zhì)如不好好治理，會嚴(yán)重影響路基的堅固。
（二）什么是軟土路基？
軟土路基是指強(qiáng)度低,壓縮量較高的軟弱土層.多數(shù)含有一定的有機(jī)物質(zhì)。這類地基每層之間的物理力學(xué)性質(zhì)差別較大，土層層狀分布也相對復(fù)雜。對于這種路基的處理，需要針對每層土壤的不同特性找出合理化的解決方案。
二 軟土路基處理的一般原則
軟土路基的處理通常有兩種辦法：一種自然沉降；另一種是采用相應(yīng)的技術(shù)方式對地基進(jìn)行處理。自然沉降在這兩種方式中是比較經(jīng)濟(jì)的一種，但是其本身的實(shí)施度要困難得多。自然沉降的方法僅限用于工程量較大的、工期較長的項(xiàng)目。然而采用相應(yīng)的技術(shù)這種處理方法可以在工程有限制時確保工程的質(zhì)量與安全性，從而被更廣泛的應(yīng)用。
三 路橋施工中軟土路基的處理
（一）填換法
填換法是針對淺層土壤而言的，首先要將土層較淺位置的土挖出去，繼而用一些強(qiáng)度較高的、抗腐蝕性的、質(zhì)地堅硬的石頭、砂礫等重新分層填充。再用人工或者機(jī)械等手段去夯實(shí)、壓實(shí)，將材料充分混合，從而達(dá)到道路路基堅實(shí)的要求。
（二）墊層法
墊層法有兩種，一種是在地基表面鋪設(shè)一定厚度的墊層使路基達(dá)到應(yīng)有的強(qiáng)度。另一種是把表面部分軟弱土層挖去，置換成強(qiáng)度較大的砂石素土等。墊層的最終目的是：提高路基的承載力；加速土質(zhì)的固結(jié)；防止路基凍脹；使路基的剛度均勻化。墊層的材料一般有砂墊層材料，粉質(zhì)粘土墊層材料等。在墊層施工中常用的為砂石墊層材料，即用各種砂石混合良好，且不能含有垃圾或者植物殘體等影響穩(wěn)固的物質(zhì)存在，鋪設(shè)的厚度一定要適中，不要影響上層的排水效果，從而確保路基的穩(wěn)定性與強(qiáng)度。
（三）壓實(shí)法
壓實(shí)法是通過擠壓或夯實(shí)將土壤的孔隙變小，多半是通過物理方法或者化學(xué)原理將其實(shí)現(xiàn)。孔隙變小了，路基的強(qiáng)度也就相對變高。
1 灰土擠密樁對路基的處理
灰土擠密樁對于黃土路基的處理還是比較奏效的。其原理在于生石灰吸水后膨脹，使樁間的土脫水，膨脹后的生石灰擠壓路基上的土壤，從而使土壤間的密實(shí)度增大，繼而增強(qiáng)了路基的強(qiáng)度，這種方法試用與路基中含水較多的土壤，如：濕陷性黃土、素填土、雜填土等。這種處理方式的好處在于：生石灰可以就地取材，材料不難找到；工程的難度不是很大，可以在時間上縮短工期。
2 強(qiáng)夯法
顧名思義，強(qiáng)夯法就是利用重錘提升到一定高度并使其自由下落，達(dá)到夯實(shí)路基的效果。這種夯實(shí)是為了提高路基的強(qiáng)度，降低壓縮性。夯實(shí)法被廣泛使用在我國沿海城市。當(dāng)然，夯實(shí)法也有不適用的土質(zhì)，它不適用于較厚的淤泥質(zhì)與淤泥土壤。因?yàn)閺?qiáng)夯法的加固效果取決于路基的滲透程度，所以必須要有良好的排水通道。
（四）排水固結(jié)法
排水固結(jié)法是針對天然地基，或先在地基中設(shè)置砂井等豎向排水體，然后利用建筑物本身重量分級逐漸加載；或在建筑物建造前在場地上先行加載預(yù)壓，使土體中的孔隙水排出，逐漸固結(jié)，地基發(fā)生沉降，同時強(qiáng)度逐步提高的方法。排水固結(jié)法分為堆載預(yù)壓法、真空預(yù)壓法、降水預(yù)壓法、電滲排水法。需要針對不同的軟土土質(zhì)選用不同的排水固結(jié)法。
（五）化學(xué)固結(jié)法
1攪拌樁法
是指利用特質(zhì)的攪拌機(jī)械，用水泥或其他材料作為固化劑，在深層進(jìn)行攪拌。將軟土與固化劑進(jìn)行強(qiáng)制的攪拌，通過一系列的物理化學(xué)性質(zhì)的變化，形成堅實(shí)的樁體并與原來的地基融為一體。從而起到復(fù)合地基的作用。
2灌漿法
灌漿法是將某些固化的漿液注入土壤路基的孔隙中。這些漿液通常是利用液壓、氣壓等因素被注入的。從而改善路基的物理性質(zhì)，增強(qiáng)路基的抗壓性等。
（六）土工合成材料加固法
土工合成材料是土木工程應(yīng)用的合成材料的總稱。這種材料是人工合成的，放置在路基上能使各種材料良好的融合在一起，不論是從表層還是深層，都起著加固的作用。具備防滲，排水，加固，過濾等多種特性，是一種新型的巖土工程材料。
四 對軟土路基處理的一些意見與建議
綜上所述，我國對軟土路基的處理與研究已經(jīng)達(dá)到一定的水平并初具規(guī)模。但是從現(xiàn)狀來看，仍有一些不足的地方需要關(guān)注，根據(jù)軟土路基的現(xiàn)狀，提出以下幾點(diǎn)意見與建議。
深入研究路橋軟土的基本特點(diǎn)
根據(jù)我國不同地區(qū)的不同地質(zhì)，分析出該段路基軟土的具體特性：并以此作為模板，找到加強(qiáng)路基穩(wěn)固的最適宜的方式方法；并從工程角度出發(fā)，分析著重研究影響工程進(jìn)度的因素，從而更好的應(yīng)付突發(fā)事件。
深入開展軟土路基沉降計算方法的研究
路基沉降的計算方法是處理路基沉降的核心內(nèi)容之一，開展軟土路基沉降計算方法的研究就刻不容緩。
加強(qiáng)路橋軟土路基處理的系統(tǒng)化研究
近年來，針對軟土路基處理的系統(tǒng)化的研究的論文并不少見，我們所要做的就是對這些論文進(jìn)行具體的、系統(tǒng)化的分析與研究，這對軟土路基的處理不論是理論上還是實(shí)際施工上都有很好的幫助。
提高路橋軟土路基處理的智能化研究
在工程領(lǐng)域，很難找到一個最好的答案，那么，換一種思路，“退而求其次”不失為一種明智的選擇。人工智能方法是解決軟土路基處理智能化的最好的辦法之一，也是最有效的方式之一。
我國路橋軟土路基處理的研究還會繼續(xù)不斷深化，這就需要我們土木人將全部的熱忱投入其中，盡力彌補(bǔ)路基處理的不足，爭取完善路橋軟土路基的處理。
總結(jié)：
在路橋施工中，不注重軟土路基的處理是很危險的。作為技術(shù)人員，一定要充分的掌握其特性與相應(yīng)的應(yīng)對措施，還要加強(qiáng)技術(shù)理論的學(xué)習(xí)，從理論與實(shí)際兩方面共同保障軟土路基的安全問題。從而讓我國公路建設(shè)更有保障性與安全性。
參考文獻(xiàn)：
[1]孫連軍，馮勇.地基處理方法綜述[J].山西建筑.2007 (4).
[2]袁得富，史建黨.公路工程軟土地基處理[J].河南科技.2006 (10).
[3]李陽.高等級公路軟土地基處理技術(shù)[J].四川建材.2007 (1).
[4]趙金健.郭建軍.軟土地基處理技術(shù)[J].中國高新技術(shù)企業(yè).2008 (6).
【關(guān)鍵詞】盾構(gòu)隧道，水中進(jìn)洞，施工技術(shù)
中圖分類號：TU71文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
一、前言
隨著當(dāng)今施工水平的不斷提高，施工中對盾構(gòu)隧道水中進(jìn)洞施工技術(shù)的要求也日漸提高。因此，如何積極采用科學(xué)的施工技術(shù)，不斷完善施工技術(shù)管理就成為當(dāng)前一項(xiàng)十分緊迫的任務(wù)。
二、盾構(gòu)隧道的介紹
采用盾構(gòu)法建造隧道或各種地下管道，一般是在預(yù)先建造好的工作井內(nèi)進(jìn)行盾構(gòu)的安裝、調(diào)試和試運(yùn)轉(zhuǎn)，并將其準(zhǔn)確地擱置在符合TRANBBS設(shè)計軸線的基座上，待所有施工準(zhǔn)備工作就緒后，開始沿設(shè)計軸線向地層內(nèi)掘進(jìn)施工，當(dāng)盾構(gòu)將要到達(dá)終點(diǎn)時，應(yīng)準(zhǔn)確測定盾構(gòu)的現(xiàn)狀位置，并調(diào)整和控制其的姿態(tài)，使盾構(gòu)正確無誤地進(jìn)入預(yù)先建造安裝好的接收井內(nèi)的基座上。
盾構(gòu)的進(jìn)出洞工序是盾構(gòu)法建造隧道的關(guān)鍵工序，該工序施工技術(shù)的優(yōu)劣將直接影響到建成后隧道或管道的軸線質(zhì)量、進(jìn)出洞口處環(huán)境保護(hù)的成效及工程施工的成敗。
盾構(gòu)的進(jìn)出洞施工技術(shù)必須根據(jù)工程所處地層的土質(zhì)、水文、環(huán)境條件和環(huán)境保護(hù)要求的等級而制定，如何科學(xué)、合理地運(yùn)用各種不同的進(jìn)出洞技術(shù)，使其符合各工程的特定工況條件要求。
三、盾構(gòu)隧道水中進(jìn)洞施工中存在的問題
1、高水壓問題
在高水壓條件下盾構(gòu)施工，必須能夠防止地層發(fā)生突涌水而引起地層坍塌；盾構(gòu)機(jī)必須具有很好的密封性能，包括主軸承的密封、盾尾密封和鉸接密封等；管片結(jié)構(gòu)要有良好的密封防水性能；此外，在需要停機(jī)檢查、更換刀具時具有足夠的可靠、可行的安全措施。
2、軟硬不均地層問題
盾構(gòu)一般適用于軟土施工，當(dāng)?shù)貙虞^硬時掘進(jìn)比較困難，效率較低；地層軟硬不均勻?qū)Φ侗P、刀具也有不利影響，磨損加大甚至出現(xiàn)非正常損壞；并且對盾構(gòu)行進(jìn)姿態(tài)控制也會造成不利影響。
3、洞門處土體涌入井內(nèi)
洞口封門拆除后，井外土體不能自立，井內(nèi)洞圈的密封裝置還不能阻擋洞外的土體，所以洞口外土體隨之進(jìn)入井內(nèi)，造成地面沉陷，影響附近地下管線和地面建筑物的安全使用，如情況嚴(yán)重，則造成井下無法施工。
4、洞口周圈涌泥水
由于在出洞施工時損壞了洞口密封裝置，盾構(gòu)出洞后沒有及時做好洞口防滲漏處理，故在盾構(gòu)未全部通過工作井洞圈或已經(jīng)脫出洞圈時，井外泥水不斷從洞圈與盾構(gòu)或隧道之間的間隙涌入井內(nèi)。如不及時處理，將導(dǎo)致地面沉陷及洞口處已建造好的隧道產(chǎn)生過量沉降。
5、盾構(gòu)出工作井洞口
上抬或下沉盾構(gòu)出工作井洞口后，就失去了基座的支撐，若在施工中對正面平衡壓力值的設(shè)定和控制不當(dāng)，則極易產(chǎn)生盾構(gòu)的上抬或下沉，這將使剛建成的隧道偏離設(shè)計軸線，甚至無法正常施工。進(jìn)土部位和進(jìn)土量控制不當(dāng)，易使盾構(gòu)上抬，于是地面也隨之隆起；正面土體流失過量，超量出土，易使盾構(gòu)產(chǎn)生下沉。管片產(chǎn)生碎裂、環(huán)面不平、內(nèi)外張角嚴(yán)重、縱縫喇叭大、環(huán)向旋轉(zhuǎn)等不良現(xiàn)象。
6、盾構(gòu)出工作井洞口時上抬或下沉
盾構(gòu)出工作井洞口后，就失去了基座的支撐，若在施工中對正面平衡壓力值的設(shè)定和控制不當(dāng)，則極易產(chǎn)生盾構(gòu)的上抬或下沉，這將使剛建成的隧道偏離設(shè)計軸線，甚至無法正常施工。
進(jìn)土部位和進(jìn)土量控制不當(dāng)，易使盾構(gòu)上抬，于是地面也隨之隆起；正面土體流失過量，超量出土，易使盾構(gòu)產(chǎn)生下沉。
四、盾構(gòu)隧道水中進(jìn)洞施工技術(shù)
1、建立推進(jìn)施工的良好后盾系統(tǒng)
后盾系統(tǒng)由后盾管片、支撐體系及反力架等組成，其不但要穩(wěn)固牢靠，同時必須有一個準(zhǔn)確的后座支承面和適應(yīng)施工的垂直與水平運(yùn)輸?shù)霓D(zhuǎn)折通道。
2、確保洞口處土體穩(wěn)定
當(dāng)盾構(gòu)機(jī)從洞門始發(fā)，或盾構(gòu)機(jī)到達(dá)接收井，在穿洞門時都必須先鑿除端頭井洞門口的圍護(hù)墻。一旦圍護(hù)墻鑿除后，洞門口就暴露出地下的自然土體，該土體在地下10余米深，洞門直徑達(dá)6m甚至更大，肯定不能自立，并且地下水豐富，如果不采取措施，洞門口連土帶水涌入端頭井內(nèi)而形成事故。因此洞門口的土體必須作加強(qiáng)處理，以保證洞門口圍護(hù)墻鑿除后土體能自立。其次還要保持洞外土體與洞門外井壁處于密封狀態(tài)，使地下水也不會流入井內(nèi)。以達(dá)到安全施工之目的。洞門口土體的加固方法選擇是根據(jù)端頭井洞門外土層物理力學(xué)指標(biāo)、隧道直徑和埋深、洞門結(jié)構(gòu)、拆除方法、地面及周圍環(huán)境等因素，來選用合理、安全的地基加固處理方法和范圍。?？刹捎茫焊邏盒龂姌丁⑺嗤翑嚢铇?、SMW樁、注漿法、凍結(jié)法、降水法等。
3、對洞門外土體進(jìn)行加固或穩(wěn)定處理
采用土體穩(wěn)定措施后，洞門外土體能穩(wěn)定自立相當(dāng)長時間，可大膽拆除封門，盾構(gòu)即可進(jìn)出洞，但在施工時必須對加固處理后的土體實(shí)際性能作檢測，確認(rèn)其達(dá)到施工所規(guī)定的要求，方可拆洞口封門。當(dāng)前常用的土體穩(wěn)定技術(shù)有降水、地基加固、凍結(jié)法等。
（一）、降水
降水可有效地疏干砂性土中的地下水，提高該層土的密實(shí)度，但不能大幅度提高土體的強(qiáng)度。如洞口敞開面積大、埋深深、敞開時間長，仍會有土體失穩(wěn)坍塌的問題存在，此時降水僅能作為輔助措施；再則降水效果還受到降水深度、土質(zhì)條件、周圍環(huán)境條件等的限制，只能在許可條件下使用。
（二）、地基加固
地基加固可采用深層攪拌、注漿、旋噴樁等方法，目的是將洞口處一定范圍內(nèi)土體預(yù)先固結(jié)起來，達(dá)到進(jìn)出洞時所需的強(qiáng)度，能使洞口封門拆除后洞口處暴露的土體自立。但地基加固后的土體強(qiáng)度均勻性差，特別是在軟土地層中尤為突出，所以必須加強(qiáng)檢測，使加固土體的強(qiáng)度，使其均勻性、加固范圍等均符合加固設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)。
加固設(shè)計時要考慮到工程所用盾構(gòu)的性能，如網(wǎng)格盾構(gòu)是擠壓性的正面無切削設(shè)備，則不宜采用加固技術(shù)；對于全斷面切削刀盤，則應(yīng)考慮加固土體的強(qiáng)度及出渣輸送的可能性。
（三）、凍結(jié)法
使土體中水分凍結(jié)，整個凍結(jié)范圍內(nèi)土體暫時形成具有相當(dāng)強(qiáng)度的凍結(jié)固體，在這種凍結(jié)固體支護(hù)下，拆除洞口封門，待掘進(jìn)設(shè)備進(jìn)入洞門圈內(nèi)、洞口密封裝置安裝完畢、洞口施工時的密封性能建立后再解凍，進(jìn)入正常進(jìn)出洞施工。這種技術(shù)在煤礦建井施工中已廣泛應(yīng)用，國外用于隧道施工已有許多實(shí)例，我國在隧道施工中亦已開始應(yīng)用。
4、洞門破除
始發(fā)井圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的鋼筋對盾構(gòu)機(jī)刀具的危害極大，盾構(gòu)機(jī)始發(fā)掘進(jìn)前必須破除。掘進(jìn)前洞門處土體已經(jīng)進(jìn)行了加固，抽芯檢查證實(shí)，加固效果非常好，但為減小土體擾動，保持土體的穩(wěn)定性，決定用人工破除圍護(hù)結(jié)構(gòu)的鋼筋混凝土，且保留一層鋼筋和混凝土保護(hù)層作為外部支護(hù)，待盾構(gòu)機(jī)頂?shù)蕉撮T時再割除掉鋼筋，盾構(gòu)機(jī)迅速向前推進(jìn)，頂住土體，防止洞門處土體坍塌。出洞時，當(dāng)盾構(gòu)機(jī)刀盤頂?shù)戒摻顣r再進(jìn)行割除，防止土體坍塌。
5、采用自動導(dǎo)向系統(tǒng)進(jìn)行盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)與線形控制
運(yùn)用自動導(dǎo)向系統(tǒng)進(jìn)行盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)和管片位置的實(shí)時監(jiān)測，并計算顯示盾構(gòu)機(jī)和安裝管片的正確位置以及線路的校正數(shù)據(jù)。據(jù)此，通過分區(qū)控制推進(jìn)油缸來控制盾構(gòu)機(jī)的姿態(tài)，必要時輔以鉸接油缸和超挖刀進(jìn)行糾偏；為防止盾構(gòu)機(jī)滾動，利用設(shè)于盾體上的穩(wěn)定器來加以控制或使刀盤反轉(zhuǎn)來糾正。管片排版則根據(jù)導(dǎo)向系統(tǒng)的測量計算結(jié)果，通過排版系統(tǒng)來選擇與實(shí)際線型最為匹配的管片類型，以保證拼裝精度并控制線路擬合誤差。
五、結(jié)束語
施工技術(shù)管理作為工程項(xiàng)目施工管理的核心工作之一。對施工方面具有十分重要的作用。我們必須將科學(xué)的盾構(gòu)隧道水中進(jìn)洞施工技術(shù)管理融合到項(xiàng)目管理工作中。
參考文獻(xiàn)
[1]丁光瑩；楊國祥；萬波；首臺國產(chǎn)大型泥水平衡盾構(gòu)在打浦路隧道復(fù)線工程的應(yīng)用[A]；2009中國城市地下空間開發(fā)高峰論壇論文集[C]；2009
關(guān)鍵詞：復(fù)合地基、液化判別、應(yīng)力集中
1概述
碎石樁具有抗砂土液化的能力，因此碎石樁復(fù)合地基在加固液化地基方面得到廣泛的應(yīng)用，在實(shí)際地震中,也證實(shí)了這種加固方法的有效性。但是在實(shí)際工程中如何判別碎石樁復(fù)合地基樁間土的液化可能性仍然是一個沒有很好解決的問題。
文獻(xiàn)[1]利用Seed]提出的碎石樁復(fù)合地基排水方程，分析了復(fù)合地基的振動孔隙水壓力，鄭建國[2]通過現(xiàn)場試驗(yàn)并考慮排水和樁體效應(yīng)，提出了修正標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)的方法，何廣訥[3]在此基礎(chǔ)上對其進(jìn)行了修正，方磊[4]在前人工作的基礎(chǔ)上提出了適用于碎石樁復(fù)合地基的修正seed簡化法。
本文在現(xiàn)有的研究的基礎(chǔ)上，提出了考慮碎石樁體排水效應(yīng)和樁體應(yīng)力集中效應(yīng)的瑞利波法復(fù)合地基液化判別。
2天然地基液化的判別
目前在實(shí)際工程中對天然地基液化的判別方法主要?dú)w為兩大類：一類是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)建立的判別方法，如現(xiàn)行的《建筑抗震規(guī)范》Gb50011-21；另一類是根據(jù)場地土的剪切波速或者瑞利波速度判別。
2.1規(guī)范法
《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011-2001）給出了天然地基液化判別標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)法：在地面以下15m深度范圍內(nèi)，液化判別標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)臨界值可按下式計算：
(1)
在地面下15～20米范圍內(nèi)，液化判別標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)臨界值可按下式計算：
(2)
式中 —液化判別標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)臨界值；
—液化判別標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)基準(zhǔn)值；
——飽和土標(biāo)準(zhǔn)貫入點(diǎn)深度（m）；
——粘粒含量百分率，當(dāng)小于3或?yàn)樯巴習(xí)r，應(yīng)采用3。
2.2瑞利波速度液化判別法
近十年來瑞利波勘探技術(shù)在國、內(nèi)外得到廣泛的應(yīng)用。瑞利波速度Vr與剪切波速度Vs具有如下的關(guān)系：
(3)
式中， 為介質(zhì)的泊松比。一般土層的泊松比 =0.45～0.49，所以有如下關(guān)系：
(4)
標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)N與瑞利波速度的關(guān)系：
(5)
將式（5）代入式（1）、（2）中得到：
（6）
（7）
式中
——計算的臨界瑞利波速度
——瑞利波測點(diǎn)的深度
——常數(shù)
其它參數(shù)同上
3碎石樁復(fù)合地基的液化判別
碎石樁具有應(yīng)力集中作用和排水作用，在實(shí)際地震中證實(shí)了碎石樁復(fù)合地基抗液化有效性。國、內(nèi)外研究者采用數(shù)值分析的方法對這方面的問題進(jìn)行了很多的研究。
3.1樁體應(yīng)力集中作用
由于碎石樁樁體的剪切模量比樁間土剪切模量大，在水平動剪應(yīng)力作用下，樁間土分擔(dān)的剪應(yīng)力減小，從而將影響地震孔隙水壓力的產(chǎn)生。
按照復(fù)合地基理論中的變形協(xié)調(diào)性原則，地基在承受應(yīng)力時，樁身和樁間土上的應(yīng)力比可以近似按剛度比分配，即：
(10)
因此，可以推導(dǎo)出：
(11)
式中 ， ——分別為樁身和樁間土的剪應(yīng)力；
——應(yīng)力比。
——面積置換率
樁體應(yīng)力集中作用的修正系數(shù)為：
(12)
天然地基經(jīng)碎石樁加固后，樁間土得到振密和擠密，標(biāo)貫擊數(shù)與天然地基相比得到很大的提高，因此，樁間土或復(fù)合地基的臨界標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)可按下式計算[22]：
(13)
式中 ——加固后復(fù)合地基的標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)
——樁間土加固后的標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)（未經(jīng)桿長修正）
——樁土應(yīng)力比，一般為2～4
——面積置換率
3.2樁體的排水作用
碎石樁復(fù)合地基的排水作用是隨著置換率和地震烈度的增大而加大。在實(shí)際工程中，碎石樁的置換率一般為m=0.082～0.25，地震烈度為7～9度。文獻(xiàn)[3]給出碎石樁的排水作用系數(shù) 為：
（14）
式中I為判別場地的地震烈度。
4．瑞利波速度判別法
本文在天然地基瑞利波法判別液化的基礎(chǔ)上綜合考慮復(fù)合地基的擠密、振密樁體效應(yīng)和排水效用，給出了復(fù)合地基液化判別式：
(15)
式中 ——計算的復(fù)合地基臨界瑞利波速度；
——分項(xiàng)系數(shù)，
——樁體效應(yīng)折減系數(shù)，
——瑞利波測點(diǎn)的深度
——地下水位深度
——復(fù)合地基瑞利波速度基準(zhǔn)值 。
5工程實(shí)例
某建筑工程場地位于VII度設(shè)防區(qū) ，采用振沖碎石樁對地基進(jìn)行了加固處理，場地地層由上之下分別為：雜填土厚度約1.0～1.5m，細(xì)砂，厚度2.5～6.4m，存在液化現(xiàn)象，以下為粗砂和礫砂。地下水位于地表下1.2m。碎石樁樁徑為0.8m，樁長大于8.5m，樁間距為1.16m。碎石樁處理前、后標(biāo)貫擊數(shù)見圖1，處理前、后的瑞利波速度見圖2。從圖1和圖2可以看出：加固處理前標(biāo)貫擊數(shù)N值和瑞利波速度較低，6.0m以內(nèi)存在液化現(xiàn)象，加固處理后標(biāo)貫擊數(shù)N值和瑞利波速度增值較大，但是用天然地基液化判別式（1）、（6）進(jìn)行判別，4.5m以內(nèi)仍然存在液化現(xiàn)象?？紤]樁體的應(yīng)力集中作用和排水作用后用 式（15）進(jìn)行判別，則不存在液化現(xiàn)象。
6．結(jié)語
本文利用瑞利波速度在天然地基液化判別的基礎(chǔ)上考慮碎石樁樁體的應(yīng)力集中作用和排水作用給出了碎石樁復(fù)合地基液化的判別的工程方法。
參考文獻(xiàn)
[1]徐志英.用礫石排水樁抗地震液化的砂基孔壓計算[J].地震工程與工程振動,1992,12(4)88～92
[2]鄭建國. 碎石樁復(fù)合地基液化判別方法的探討[J]. 工程勘察,1999,(2):5～8
[3]何光訥,振沖碎石樁復(fù)合地基液化勢的判別,遼寧工程結(jié)構(gòu),東北大學(xué)出版社,2000
關(guān)鍵詞：高層建筑，基礎(chǔ)施工，建筑施工
引言
多數(shù)情況下多層房屋慣用的基礎(chǔ)形式、設(shè)計與施工方法，不能簡單地搬用于高層建筑，而必須在認(rèn)識高層建筑地基基礎(chǔ)工作特性的基礎(chǔ)上選擇和創(chuàng)造與高層建筑特性及要求相適應(yīng)的基礎(chǔ)形式、設(shè)計理論與設(shè)計方法。因此，本文主要對高層建筑中基礎(chǔ)工程的地位、現(xiàn)狀及進(jìn)展進(jìn)行了論述。
1高層建筑中基礎(chǔ)工程的地位
基礎(chǔ)是高樓正常使用和穩(wěn)定與安全的根本。高層建筑基礎(chǔ)工程需要保證建筑物具足夠的穩(wěn)定性，同時要求基礎(chǔ)和地基具有足夠的剛度使沉降和傾斜控制在允許的范圍內(nèi)。因此高層建筑基礎(chǔ)工程設(shè)計與施工的情況更復(fù)雜，難度更大，技術(shù)要求更高更嚴(yán)、責(zé)任更重。由于它的高、重、大、深的特征，一旦考慮不周或處理不當(dāng)，將導(dǎo)致遠(yuǎn)比一般多層房屋更為嚴(yán)重的不良后果。輕則產(chǎn)生難以糾正的過大沉降、傾斜和不均勻沉降，造成結(jié)構(gòu)局部損壞或幾乎永久地影響使用功能和美觀；重則導(dǎo)致整個建筑的傾覆或破壞，造成比一般多層房屋大許多倍的經(jīng)濟(jì)損失。例如，上海某賓館，地基為深厚軟土，采用振沖碎石樁加固地基，箱型基礎(chǔ)。由于這種加固方法在軟土中的設(shè)計理論尚不夠成熟，對施工質(zhì)量與加固效果還缺乏完善的檢測手段，加之承包商施工管理不嚴(yán)，偷工減料，致使該建筑物建成后產(chǎn)生不能允許的沉降與傾斜，裙房局部擠壓損壞，不得不采取昂貴的地基加固措施。又如南美洲某大廈，設(shè)計時未查明地質(zhì)情況，樁長不足，未達(dá)到堅硬土層，樁基承載力也不足，結(jié)果當(dāng)結(jié)構(gòu)施工到頂尚未裝修時便開始傾斜，幾天后，一夜之間整個大樓傾覆于地面。
很多高層建筑出問題的例子有力地說明了基礎(chǔ)工程的設(shè)計與施工質(zhì)量乃高層建筑安全之所系，設(shè)計、施工人員必須給予極度重視。此外，高層建筑基礎(chǔ)工程的造價和施工工期在建筑總造價和總工期中所占的比例，與上部結(jié)構(gòu)形式和層數(shù)、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式、樁型以及地質(zhì)復(fù)雜程度和環(huán)境條件等因素有關(guān)。論文大全。除了鋼結(jié)構(gòu)和直接建造在基巖上的淺基礎(chǔ)以及巖層埋藏很淺的樁基礎(chǔ)以外，就鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和一般地質(zhì)條件而言，采用箱形基礎(chǔ)或筏基的高層建筑，其基礎(chǔ)工程（包括基坑支護(hù)與開挖施工）的費(fèi)用約占建筑總造價的1/10-1/5,相應(yīng)的施工工期約占建筑總工期的1/5-1/4，因此在高層建筑中，基礎(chǔ)工程設(shè)計與施工的合理與否對整個高層建筑工程總造價與總工期的影響是很顯著的?？蓪⒏邔咏ㄖ谢A(chǔ)工程的地位概括成兩句話：基礎(chǔ)工程的設(shè)計與施工是高層建筑正常使用與穩(wěn)定安全的根本，其造價與工期對高層建筑總造價與總工期有舉足輕重的影響。
2高層建筑基礎(chǔ)施工發(fā)展現(xiàn)狀
高層建筑是隨著社會的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與技術(shù)進(jìn)步而發(fā)展起來的，而高層建筑基礎(chǔ)工程則是隨著現(xiàn)代高層建筑的大量興起和設(shè)計理論研究的發(fā)展而產(chǎn)生的新興科學(xué)。我國現(xiàn)代高層建筑是從20世紀(jì)70年代后期，隨著改革開放和大規(guī)模的現(xiàn)代化建設(shè)的推進(jìn)而迅速興起的。在短短30多年的時間，千百幢各種類型的高層建筑在各大中城市中迅速地興起。我國地域遼闊，各地區(qū)的地質(zhì)條件差別極大、地震區(qū)覆蓋面又很廣，因而各地高層建筑的基礎(chǔ)形式多種多樣。有采用筏形基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)及少數(shù)條形基礎(chǔ)的，也有采用大直徑嵌巖樁、中長混凝土預(yù)制樁和超長鋼管樁的。建造在良好地基上采用筏（或箱）形基礎(chǔ)的高層建筑已達(dá)52層170米（廣東國際大廈）和67層190米以上（北京京城大廈）；建造在深厚高壓縮性軟層土地基上的箱形基礎(chǔ)高層建筑達(dá)到14層41.6米（上海陸家宅高層住宅）。
近30余年來高層建筑在我國各地迅速發(fā)展的事實(shí)有力地說明，我國工程技術(shù)人員成功地解決了廣大地域內(nèi)各種地質(zhì)條件下高層建筑基礎(chǔ)工程的設(shè)計與施工問題，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。無論是設(shè)計理論還是試驗(yàn)研究，都有長足的進(jìn)步，取得了豐碩的成果。論文大全。
近20年來在我國召開了多次有關(guān)高層建筑的國際會議。在全國性高層建筑學(xué)術(shù)會議上，基礎(chǔ)工程總是討論的重要議題之一，高層建筑基礎(chǔ)工程的設(shè)計與施工問題也往往是人們最關(guān)注的熱門話題，有關(guān)這方面的理論與試驗(yàn)觀測的研究成果，以及新技術(shù)成果的報導(dǎo)從未間斷過，顯示出高層建筑基礎(chǔ)工程是一個非?；钴S的技術(shù)領(lǐng)域。
這些經(jīng)驗(yàn)與成果已陸續(xù)反映到《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》和各地區(qū)的地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范中，表明我國在高層建筑基礎(chǔ)的設(shè)計與施工方面已逐步形成整套的理論與經(jīng)驗(yàn)，并在今后將繼續(xù)不斷地發(fā)展。
3高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計的進(jìn)展
地基基礎(chǔ)上部結(jié)構(gòu)相互作用，即地基、基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)三者實(shí)際上是相互聯(lián)系成靜力平衡、變形連續(xù)協(xié)調(diào)、彼此不可分離的整體系統(tǒng)來承擔(dān)荷載而發(fā)生變形的，在這個整體系統(tǒng)中每一部分的剛度均對自身及其他部分的工作性狀產(chǎn)生影響，每一部分的工作性狀都是自身及其他部分（三者）共同作用的結(jié)果。高層建筑基礎(chǔ)工程也是如此，它在上部結(jié)構(gòu)荷載作用及上部結(jié)構(gòu)剛度和地基壓縮性及均勻性等因素影響下的力學(xué)性狀（例如它的變形撓曲特征、基底反力和截面內(nèi)力分布等）都與地基、基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)的相對剛度特征有關(guān)。
高層建筑基礎(chǔ)的分析與設(shè)計不能不研究這個整體系統(tǒng)的共同作用性狀并進(jìn)行計算分析。共同作用分析就是把上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)和地基看成是一個彼此協(xié)調(diào)工作的整體，在連接點(diǎn)和接觸點(diǎn)上同時滿足靜力平衡和變形協(xié)調(diào)條件下求解整個系統(tǒng)的變形與內(nèi)力。只有這樣才能揭示它們在外荷作用下相互制約、彼此影響的內(nèi)在聯(lián)系，從而達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)、合理和先進(jìn)的設(shè)計目的。論文大全。
整體共同作用分析是相當(dāng)復(fù)雜的，這意味著不但要建立能正確反映結(jié)構(gòu)剛度影響的分析理論與有效的計算方法，而且還要研究選用能合理反映土的變形特性的地基計算模型及其參數(shù)。而且整體共同作用分析是一個高維與無窮維的超靜定問題，只有在計算機(jī)技術(shù)與數(shù)值分析方法的迅、應(yīng)變關(guān)系研究不斷深入的當(dāng)代，共同作用的分析研究才能得以開展受到重視。
4 結(jié)論
利用共同作用理論可根本上提高和改善高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計的水平與質(zhì)量，取得比以往設(shè)計更大的經(jīng)濟(jì)效果。有效地利用上部結(jié)構(gòu)的剛度，使基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)尺寸減小到最小程度。把上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)作為一個整體來考慮，箱形基礎(chǔ)高度可大為減?。划?dāng)上部結(jié)構(gòu)為剪力墻體系時，有可能將箱基改為筏基。在一定的地質(zhì)條件下，考慮樁間土的承載作用，得以加大樁距、減少樁數(shù)，合理布樁、減少基礎(chǔ)差異沉降及內(nèi)力，從而在整體上降低基礎(chǔ)工程的造價。
參考文獻(xiàn)
[1]咸大慶.基礎(chǔ)工程事故的主要原因剖析[J]. 巖土工程界, 2004, (4) .
[2]田德武.地基基礎(chǔ)工程事故分析[J].大眾科技, 2006, (5) .
[3]徐海航.建筑結(jié)構(gòu)地基與基礎(chǔ)工程缺陷事故的分析與預(yù)防[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì),2006,(7) .
[4]田允壽,吳義梅.工程事故實(shí)例剖析[J]. 工業(yè)建筑, 1993, (7) .
[5]王雷,劉芳.地基基礎(chǔ)工程事故分析[J]. 民營科技, 2009, (4) .
關(guān)鍵詞：路基，強(qiáng)夯法，施工技術(shù)
Abstract: this paper with an actual project from the parameters in the dynamic compaction, the dynamic compaction construction points for attention are introduced in this paper and two dynamic compaction method to reinforce old roadbed technology.
Keywords: roadbed compaction method, construction technology
中圖分類號：U213.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：
1引言
路基是整個公路構(gòu)造的重要組成部分。路基承受由路面?zhèn)鱽淼男熊嚭奢d以及路基本身及路面的重力，均可能使路基產(chǎn)生各種變形，直接導(dǎo)致路面的破壞。路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，是保證路面強(qiáng)度和穩(wěn)定性的基本條件。對原有高速公路進(jìn)行加寬以及將低等級的道路改建成高速公路，舊路基的利用問題則是關(guān)鍵的技術(shù)問題。通過強(qiáng)夯可以加快新地基的固結(jié)速度，提高老路基的壓實(shí)度，從而避免新老路基的不均勻沉降。因此強(qiáng)夯法成為舊路改造過程中一種切實(shí)可行的方法。
2強(qiáng)夯法原理
眾所周知，土體是由土的固體顆粒、土中水及土中氣體組成的三相分散體。土體的壓縮主要是由于土中氣體的壓縮和土中水的排出導(dǎo)致的，土顆粒本身的變形可以忽略不計土體中孔隙體積愈小，亦即土中水和氣體所占體積愈小，土體的壓縮性愈小，強(qiáng)度愈大。因此，對土體進(jìn)行強(qiáng)夯處理的目的可歸結(jié)為減小土體中氣體和水所占體積。對于土體中水來講，其本身的壓縮性可忽略不計，只有暢通的排水通道才有可能使其排出，只有受到外界施加的壓力才能擺脫重力、毛細(xì)作用力以及土顆粒表面分子引力的約束作用而被排出。
強(qiáng)夯法對路基土的加固作用概括為如下幾方面：
(1)壓實(shí)作用。巨大的強(qiáng)夯沖擊能不僅使土中空氣所占體積被壓縮，也使水中的封閉微氣泡被壓縮。
(2)土體局部液化。當(dāng)能量以反復(fù)沖擊荷載的形式施加于土體時，氣體逐漸被壓縮；土顆粒表面的結(jié)合水膜被擾動，使其擺脫分子引力的約束。當(dāng)含氣量為零時，土體中孔隙水壓力急聚上升，局部發(fā)生液化。
(3)孔隙水從裂隙中排出，土體固結(jié)。在巨大的強(qiáng)夯沖擊能作用下，土中產(chǎn)生裂隙；結(jié)合水的轉(zhuǎn)化也導(dǎo)致土體的滲透性增大。因此，土體得以排水固結(jié)。
(4)土體觸變的恢復(fù)過程。強(qiáng)夯期間，土體強(qiáng)度大幅度降低。當(dāng)土體接近或產(chǎn)生液化時，強(qiáng)度處于最低值，此時土體處于完全破裂的狀態(tài)。同時土體中結(jié)合水部分地轉(zhuǎn)化為自由水。在孔隙水壓力逐漸消散的同時，土顆粒間進(jìn)一步靠近以及新的結(jié)合水膜逐漸形成，抗剪強(qiáng)度和變形模量隨之恢復(fù)和增加。
3工程概況
該汽車專用線始建于八十年代末期，當(dāng)時修建標(biāo)準(zhǔn)為二級汽車專用公路，路基寬度為18米，高度一般在1-6米。老路堤的土質(zhì)復(fù)雜，且受當(dāng)時規(guī)范和施工條件的影響，該路邊坡壓實(shí)不充分，邊緣不穩(wěn)定，高填土路段基底壓實(shí)不足，有沉陷，特別是其中一路段的主要壓實(shí)機(jī)械為鏈軌車，且路堤修筑時間僅為一個月，壓實(shí)度很難保證。深層取芯結(jié)果證實(shí)，路堤土的壓實(shí)度絕大部分在80％以下。原設(shè)計方案是將老路堤全部清除后重新填筑碾壓形成新路堤。這一方案盡管可有效保證路堤的施工質(zhì)量，但卻會形成對舊路資源浪費(fèi)和新的土地資源的侵占，并且會增加路堤土石方工程量，延長工期，增加工程造價。
4強(qiáng)夯參數(shù)確定
強(qiáng)夯參數(shù)包括單次夯擊能、夯擊數(shù)、夯點(diǎn)間距及兩次夯擊之間的時間差等。試夯前我們將對其中的部分關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行研究并初步擬定。
在新地基上進(jìn)行試驗(yàn)，對地基中產(chǎn)生的超靜孔隙水壓力和動土壓力進(jìn)行了研究，通過分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)得到了強(qiáng)夯的一些關(guān)鍵參數(shù)。為研究強(qiáng)夯引起的超靜孔隙水壓力的瞬態(tài)長消規(guī)律，試驗(yàn)中使用了三個動態(tài)水壓力傳感器；為研究強(qiáng)夯后超靜孔隙水壓力的長時消散規(guī)律，試驗(yàn)中使用了兩個靜態(tài)水壓力傳感器。
我們在對水位較高的地基進(jìn)行強(qiáng)夯時，擊數(shù)控制在4擊左右，并且點(diǎn)夯與鋪底夯間隔時間最少為兩天。這樣做既能滿足要求，并有一定的安全儲備，又不至于浪費(fèi)能量。
夯擊擊數(shù)也是一個很重要的強(qiáng)夯參數(shù)，目前還沒有確定路堤加固次數(shù)的經(jīng)驗(yàn)公式和理論解。但是，對一些地基強(qiáng)夯工程實(shí)例的統(tǒng)計結(jié)果表明：一般加固l0米深度范圍內(nèi)的非飽和地基土夯擊次數(shù)大于5時己達(dá)到80％以上的加固程度(即在給定的單擊功能下完成夯沉量的80％以上)；夯擊次數(shù)大于10時已基本達(dá)到較理想的加固程度。在此初步擬定路堤點(diǎn)夯次數(shù)為8、l0、12擊，對它們分別進(jìn)行試驗(yàn)。
5強(qiáng)夯施工的注意事項(xiàng)
試夯結(jié)果表明，強(qiáng)夯法是一種非常適用于舊路改造的經(jīng)濟(jì)、快捷、有效的方法。但在具體實(shí)施時。有些環(huán)節(jié)需要特別重視，否則會起到負(fù)面影響。在試夯過程中，我們得到了一些教訓(xùn)，同時積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。下面簡單論述一下，希望能為以后的強(qiáng)夯施工提供借鑒和幫助。
1）強(qiáng)夯后，為防止降雨，要及時將夯坑推平。一般情況下，即使經(jīng)過推土機(jī)整平，也不可避免的會產(chǎn)生一些坑洼地帶，這將導(dǎo)致下雨后雨水不能立即派走，路面易形成積水地帶。強(qiáng)夯法施工應(yīng)提前規(guī)劃好施工季節(jié)，盡量避開雨季，如確因工期等因素的影響非施工不可，要采取相應(yīng)的措施，如：根據(jù)天氣預(yù)報，及時掌握天氣情況，降雨時間及強(qiáng)度。防止因車輛反復(fù)碾壓產(chǎn)生“橡皮土”，當(dāng)局部出現(xiàn)“橡皮土”時可將其挖除，換填干土或砂石料補(bǔ)夯，當(dāng)“橡皮土”較薄且面積較大時，可用推土機(jī)的松土器將地表層翻松、涼曬后補(bǔ)夯，當(dāng)“橡皮土”較厚且面積較大時，可用生石灰進(jìn)行處理。
2）由于強(qiáng)夯施工機(jī)械一般大且笨重，它的爬坡能力很差，而強(qiáng)夯處理的高速公路路段一般為高填方，如果夯機(jī)頻繁的爬上爬下，將延誤工期，并易出現(xiàn)安全事故。因此應(yīng)做好施工組織管理，盡量使一臺夯機(jī)在同一路段內(nèi)作業(yè)，以減少夯機(jī)爬坡次數(shù)。
3）強(qiáng)夯法施工中，夯錘在瞬間給路面以強(qiáng)大的沖擊力，此沖擊力在地基和路堤內(nèi)以波的形式向外傳播。所以，強(qiáng)夯施工前應(yīng)首先考察周圍情形，務(wù)必使強(qiáng)夯點(diǎn)在建筑物和人員的安全距離之外，必要時挖防震溝。同時在夯錘落地的瞬間會濺起土石或泥漿，所以在施工時應(yīng)加強(qiáng)安全措施，確保行人和居民的人身安全和財產(chǎn)安全。
4）當(dāng)靠近松鋪路堤邊坡進(jìn)行強(qiáng)夯作業(yè)時，重達(dá)幾十噸的夯機(jī)極易引起邊坡失穩(wěn)，從而釀成翻車事故。而且嚴(yán)禁在雨后對路堤邊坡進(jìn)行強(qiáng)夯，因?yàn)榇藭r路堤土體潮濕，抗滑穩(wěn)定性差。
6結(jié)語
通過原位試驗(yàn)測得老路堤的原始參數(shù)，然后在施工現(xiàn)場開展試驗(yàn)段施工，最后科學(xué)合理的提出新地基、老路堤和新地底的強(qiáng)夯施工參數(shù)，并且對強(qiáng)夯施工現(xiàn)場的安全距離作了測試和分析。這對以后的類似的施工具有積極的借鑒意義。
參考文獻(xiàn)
[1]馮洪波.強(qiáng)夯技術(shù)在舊路基利用中的工程技術(shù)研究[D].山東大學(xué)碩士論文，2007.
