土工合成材料的定義范文

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關鍵詞：土工合成材料；加筋土；性能；應用

引言

在古代天然土工材料加筋土已得到應用，現代加筋土的概念被提出來后，人們設計了多種諸如強度較大的天然材料、鋼筋、鋼帶、土工合成材料等加筋材料，加筋土技術從經驗判斷上升到理論設計階段。隨著合成纖維的飛速發展，土工合成材料加筋土技術已經與傳統 的設計方法一樣，被大眾所接受認可，并逐步體現出它的優勢。

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材料作為原材料而制成的各種類型產品，它是土木工程中應用的一種新型工程材料，具有排水、反慮、隔離、加固補強、保護和防滲等六個方面的性能。

土工合成材料有以制造方法分類的，也有以結構和性能分類的，還沒有合理、明確的統一定義和分類。一般將土工合成材料分為廣義土工織物、土工膜和土工復合產品。廣義土工織物有土工布、土工編物、土工格柵、土工網、土工墊和土工模袋等，土工復合產品有復合土工膜、復合土工織物和復合防（排）水材料等。在我國，規范推薦主要使用土工格柵、復合土工帶、復合拉筋帶和土工織物等加筋材料。

1.2土工合成材料的優點

與傳統工程材料相比，土工合成材料具有4個方面的優勢：纖維習性、與土兼容協調、節省運輸、施工簡單且質量有保證。其中纖維習性的優勢表現在抗拉強度高，具有一定范圍的變形模量，化學結構穩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，通過試驗求得筋土界面相互作用的一些參數，以此來判斷加筋土性能的優劣。

2.1加筋土的試驗方法

為了測試筋土界面摩擦特性參數，國外有直剪試驗和拉拔試驗標準[1]，而我國水利部規范[2]和交通部規范[3]也推薦采用直剪試驗和拉拔試驗，另外，我國紡織工業局制定有直剪試驗標準《土工布及其有關產品摩擦特性的測定第一部分》（GB/T17635.1-1998）[4]。

直剪試驗和拉拔試驗的試驗組成部分相同，分別由試驗剪切盒（試驗拉拔箱）、加載裝置和量測裝置組成。試驗拉拔箱在《公路土木合成材料試驗規程》（JTJ/T060-98）[3]中要求長×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，拉拔試驗的拉拔速率以1mm/min為標準，而剪切試驗的剪切速率以0.02-3mm/min為標準。兩種試驗按水平加載方式不同可分為應力控制式和應變控制式，應變控制式要求剪切速率相等、各級的垂直荷載保持不變，因而應變控制式較之應力控制式能更加準確地測定出剪應力和位移曲線上的特征值，且操作方便，因而國內外均推薦利用應變控制式方法。

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

2.2筋土界面相互作用參數

各規范一致認為兩種試驗的界面抗剪強度與法向應力呈線性關系，按照摩爾庫侖強度理論表示，即：

各國對筋土界面似摩擦系數定義不同，造成計算結果差距較大，我國規范[7]計算得到的是反映了筋土間摩擦效應的綜合強度參數，不同于傳統概念上的由一個內摩擦角所表述的摩擦系數，而美國規范提出的摩擦系數 即為我國常用的摩擦系數比K。

3.土工合成材料加筋土的應用

利用土工合成材料的加固補強、排水和保護等性能，加筋土已廣泛用于堤、擋墻的設計和施工中，而利用加固補強、隔離、嵌鎖咬合的約束性能，加筋土也被用于地基的設計與施工中。此外，加筋復合地基，連續纖維加筋土，輕量土等也逐漸得到關注和研究。

4.結語

土工合成材料可以彌補普通材料的不足，當作為筋材與土結合形成土工合成材料加筋土后，這種加筋土復合材料極大地提高了土的抗剪強度和結構物的穩定性，從而被廣泛地應用于多種工程中，并值得我們不斷地深入研究。

參考文獻：

[1]王釗.國外土木合成材料的應用研究[M].香港：現代知識出版社，2002.

[2]SL/T235-1999，土木合成材料測試規程[S].

[3]JTJ/T060-98，公路土木合成材料試驗規程[S].

[4]GB/T17635.1-1998，土工布及其有關產品摩擦特性的測定[S].

[5]徐光黎，劉豐收，唐輝明.現代加筋土技術理論與工程應用[M].武漢：中國地質大學出版社，2004：39-57.

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關鍵詞：土工布；老化性能；標準；人工加速老化試驗

目前土工布的生產和應用快速發展，對土工布的研究很多，但關于土工布老化性能的研究相對較少。土工布作為一種工程材料，其老化性能指標直接影響工程的壽命、安全性和可靠性。因此，對土工布老化性能的研究具有很高的經濟意義和戰略意義。美國材料與試驗協會（ASTM）對土工布的定義為：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，利用土工布對泥土起加固、保護、排水、過濾、隔離、防滲等作用[2]。土工布目前已經同水泥、鋼材、木材一起被稱為“四大建筑材料”[3]。

土工布根據加工方法不同可以劃分為機織土工布、針織土工布和非織造土工布[4]。機織土工布目前使用較多的是長絲機織布和扁絲機織布，材料以聚丙烯為主。經編復合土工布是以玻璃纖維（或其他合成纖維）為增強材料，通過與短纖針刺非織造土工布復合而成。非織造土工布主要有短纖維針刺土工布和長絲紡粘土工布，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、機織土工布或非織造土工布，在加工、儲存和使用過程中，易受內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值的現象，稱為老化。這是土工布常見的問題，其本質是高分子結構中分子鏈的斷裂、化學結構的變化等，宏觀上則表現為土工布強度下降和宏觀結構破壞等，是一種不可逆變化[6-7]。

1老化現象原因

土工布老化有多種表現：宏觀表現為外觀變色、脆化、喪失光澤、結構改變、力學性能下降等；微觀表現為大分子結構改變，大分子量下降等。其中對工程應用影響最大的就是力學性能的下降和材料結構的改變。

老化的原因有內因和外因兩種。內因指材料本身的性質，主要有：單體的結構狀態、高分子體系內部性質、添加劑等；外因指外界的環境因素，主要有太陽光、氧氣、熱、水分、pH值、應力、工業氣體、海水、鹽霧、霉菌、細菌等。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，本文主要集中對這幾個因素進行討論[8]。

2老化試驗

老化試驗是研究土工布在一定環境下的老化規律和評價土工布老化性能的手段。通過老化試驗，測試土工布的強度、伸長率、彈性模量和微孔結構等隨時間的老化情況。老化試驗主要有人工加速老化試驗、自然環境老化試驗和實際應用老化試驗三種[9]。

1）人工加速老化試驗

將試樣放置在一個老化箱內，根據樣品實際使用情況或相關老化標準，設置老化箱的參數，如溫濕度、紫外線強度、雨淋、冷凝等。經過一定時間的加速老化以后，將老化樣和原樣進行對比，由此估計樣品的耐老化性能。采用儀器加速老化的特點是加速老化條件穩定、可比性強、試驗周期短、重現性較好。

人工加速老化試驗主要包括：人工加速紫外老化試驗、人工加速熱老化試驗、人工加速氧老化試驗、人工加速濕熱老化試驗等。

2）自然環境老化試驗

將試樣暴露在自然環境中，檢測土工布性能隨時間的老化情況。自然環境老化試驗的優點是采用真實的自然環境進行試驗，結果真實可靠。缺點是費時費力，一般至少一年，多則幾年，無法對新材料、新產品的老化性能進行快速評價。

自然環境老化試驗主要包括：大氣老化試驗、地下埋藏試驗、海水浸漬試驗和水下埋藏試驗等。目前進行較多的是大氣老化試驗和地下埋藏試驗。

3）實際應用老化試驗

該試驗在實際工程應用中進行，在工程現場定期取樣，測試強度損失率及有關指標，了解實際應用中材料的老化程度。實際應用老化試驗優點是在具體的施工環境中取樣試驗，數據真實可靠。缺點是時間周期長，普遍適用性較差。

在理論研究方面，人工加速老化和自然環境老化之間的相關性研究是一個比較活躍的領域。人們提出老化模型灰色預測，通過相關性研究用人工加速老化試驗結果去預測自然老化時間。老化模型灰色預測是基于灰色系統理論的一種預測方法，根據已知數據建立一個由過去引申到將來的灰色模型，從而確定系統未來的發展變化趨勢[10]。

3標準測試

不少國家和組織對土工布老化現象進行研究，規定了戶外暴露老化標準，如國際標準化組織的ISO標準、美國的ASTM和AATCC標準、歐洲的EN標準等。就目前我國土工布的研究現狀，進行老化方面的研究較少，國內土工布老化性能試驗方法標準較少，土工布產品標準中也缺少對老化性能標準值的規定，如GB/T 17642―2008《土工合成材料 非織造布復合土工膜》；GB/T 17639―2008《土工合成材料 長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。

目前國內土工布老化標準較少，可適當考慮參考采用塑料和紡織品的老化標準。例如GB/T 16422.1―2006、GB/T 16422.2―1999、GB/T 16422.3―1997、GB/T 16422.4―1996《塑料實驗室光源暴露試驗方法》；ISO 4892―1:1999、ISO 4892―2:2006、ISO 4892―3:2006、ISO 4892―4:2004《塑料實驗室光源曝曬方法》；ASTM G 154―2006《非金屬材料熒光紫外暴露試驗操作標準》。

常見的實驗室老化試驗主要有光照老化、濕熱老化、熱風老化等。目前國內外常用的土工布老化標準如表1所示。

4表征

對于工程應用的土工布而言，老化性能的表征主要包括宏觀和微觀兩個方面。宏觀方面是一定老化時間下，土工布的強度保持率（主要有拉伸強度、撕裂強度、頂破強度）、伸長率、脆化、宏觀結構形態變化情況等。微觀方面主要指在老化過程中，大分子結構降解過程和降解產物等。降解過程檢測可采用差熱分析法、熱分析方法等；降解物質分析可采用氣體色譜/質譜分析法、紅外光譜法和凝膠分析方法等。

5結論

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測材料的使用壽命，這對預測整個工程的穩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。通過對土工布老化性能的測試研究，認識和掌握其老化規律，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。

目前土工布缺少統一的國內老化試驗標準和規程，為了加快土工布的發展和應用，應盡快制定或修改采用國外標準，形成我國的國家老化試驗標準。

參考文獻：

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

[2] 陳麗萍,謝光銀.土工布的功能及發展狀況[J].山東紡織科技,2009(4):48~49.

[3] 王飛龍,邵敏.機織土工布的發展及現狀[J].廣西紡織科技,2010,39(1):37~39.

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

[5] 趙永霞.非織造土工布的發展與應用[J].紡織導報,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用紡織品的儲存[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.土工布老化試驗研究[J].紡織學報,1996,17(5):54~56.

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關鍵詞：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： TU471.8 文獻標識碼：A文章編號：

1、軟土地基的特點

軟土對公路的危害,引起我國各級公路部門的高度重視,科研、設計、施工等單位也經過多年努力,在實踐中摸索了不少對策,并取得了可喜的成績。交通部頒布了《公路軟土地基路堤設計與施工技術規范》,使我國公路軟基無論在設計方面或施工方面,出現了有章可循的局面。《公路軟土地基路堤設計與施工技術規范》對軟土的定義為濱海、湖沼、谷地、河灘沉積的天然含水量高、孔隙比大、壓縮性高、抗剪強度低的細粒土。根據工程實際經驗,我們可以得出結論,除了上述特征指標外,還應根據液限指標和稠度等來綜合判別確定。軟土地基的特點是強度低、固結慢、變形大;在軟土地基上修筑高等級公路最突出的問題是穩定與沉降變形。軟土地基對道路還有一種影響,即其含水量較大不能達到較好的壓實要求和其它技術標準。

2、軟土地基設計關健

軟土地基設計和施工的關鍵是搞清楚地基工程地質和水文地質條件，收集詳細的工程地質、水文地質及地基基礎的設計資料。根據地基處理的目的(如解決穩定性或變形問題)、使用要求(如工后沉降及差異沉降)、結構類型、荷載大小等，并結合地形地貌地層結構、土質條件、地下水特征、周圍環境和相鄰建筑物等因素。初步選定幾個方案然后進行比選。對初步選定的各種地基處理方案，分別從處理效果、材料來源、機具條件、施工進度、環境影響等方面進行認真的技術經濟比較，根據安全可靠、施工方便、經濟合理的原則選擇最佳處理方案。在進行軟基處理設計時必須明確每種處理方式的適用范圍和局限性，經過正確、嚴謹的比較后，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堆載預壓法

堆載預壓法可以分為三小類:

(1)超載法。一般用于要求預壓期較短，軟土地基不至于發生剪切滑移的場合下。

(2)等載法。

(3)欠載法。通常只等于設計的路基所產生的壓強。只需輕度處理或有充分預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合下，也可以采用這類方法。

基本原理:天然地基在預壓荷載下壓密固結，地基產生變形而強度提高，卸載后建筑物沉降減小，地基承載力提高。堆載預壓通常是在軟土上預先堆置相當于建筑物重量的荷載，有時也利用建筑物的自重進行。當天然土地基滲透性較小時，為了縮短土體排水固結的排水距離，加速土體固結，在地基中設置豎向排水通道，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:本法施工機具和施工方法簡單，可加速飽和軟琳土的水固結，使沉降及早完成和穩定同時可以防止土基滑動破壞，大大提高了地基的抗剪強度和承載力。

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、水穩性，以及較高強度的圓柱狀、格柵狀、或連續水泥土增強體，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。噴漿分段位置要設在樁長偏下的地方。為檢驗設計和施工要進行水泥土攪拌樁的單樁靜載試驗和復合地基靜載試驗。該方法的優點是可以最大限度地利用原土，攪拌時無側向擠土，無震動，無噪聲，無污染。缺點是施工工藝要求嚴格。

3.3壓密灌漿法

基本原理:通過鉆孔將壓漿管放人到預定深度的土層，向土中壓人高粘滯性土、水泥和水調成的漿液，在壓漿點周圍形成燈泡形空間。因漿液的擠壓產生上抬力，從而引起地層局部隆起，以此糾正建筑物的局部傾斜。該方法工藝簡單、造價低，加固作業快，但是注漿方向和質量不易保證，強度提高隨機分布，對施工單位在經濟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:①要有合理的適用范圍。②要有適宜的注漿壓力。壓力太小則注漿點之間交接處附近土體得不到應有的壓密和填充;壓力太大則會因土體產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。它將對注漿后土體強度、漿液流動性、硬化速度、經濟指標等產生很大的影響。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;太少則起不到應有的加固作用。⑤根據不同的加固目標采用相應的注漿噴頭。

3.4土工合成材料法

土工合成材料具有特有的工程性質，利用其較高的抗拉強度性質、良好的透水水理性質和耐久性，將具有一定剛度和抗拉力的土工合成材料鋪設在軟土地基表面，再在其上填筑一定厚度的砂墊層(砂土或礫石土)，在荷載的作用下產生地基沉降，同時在其周邊地基產生側向形變和部分隆起時，使基礎底部的土工合成材料產生拉應力;而作用于土工合成材料與地基土間抗剪阻力就能相對地約束地基的位移;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。同時土工合成材料具有較高的延伸率，從而可使上部荷載應力擴散，相應提高原地基的承載力。

3.5強夯法

適用范圍:強夯法設備簡單，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，增大地基土的密實提高地基的承載能力。特征:強夯法具有地基加固效果顯著、設備簡單、施工方便、使用范圍廣、經濟易行和節省材料等優點。施工工藝:強夯處理前，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，并做土的液塑限試驗。不同夯擊能，夯擊次數處理地基(6,8.10擊)后，分別取土樣，完成固結試驗和密實度試驗，同時完成不同深度處地基承載力試驗。根據試驗數據判斷:達到要求處理深度時，合理的夯擊能所對應的最佳夯擊數、夯沉量、干密度及承載力，并以最佳夯擊數所對應的夯沉量、干密度及載力作為施工控制指標。施工中預先估計強夯后可能產生的平均地面起伏，并以此確定地面高程，然后用推土機平整，遇到地表為細粒土、地下水位較高的情況，有時需在表層鋪設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備，確保機械通行、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缺點，軟土地基處理的目的是增加地基穩定性，減少施工后的不均勻沉陷，所以設計及施工的技術人員必須意識到軟土地基的危害性，堅持以數據說話，認真測定基底的承載力，并根據不同的土質情況、不同的投資和工期要求，采用切實可行的處理方案。

參考文獻

1王鈞 .水泥土攪拌法處理地基.北京:機械工業出版社，2009

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關鍵詞：加筋土；筋土界面；應力分布

1 引言

自1966年法國工程師Henri Vidal提出加筋概念之后，經過將近50年的發展，加筋土技術已經被廣泛應用于擋墻、邊坡、路基等基礎工程之中。加筋土的工作原理為土體和筋帶通過界面摩擦形成復合體，加強原土體的抗剪強度。因此，關于筋土之間荷載傳遞規律的探索對于研究加筋土強度、本構、蠕變等特性就顯得十分有必要且有意義了。

2 筋土界面參數研究

筋土界面參數主要包括界面強度參數和似摩擦系數兩種，由于其受到土顆粒密實度、級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。但各國在標準直剪試驗（direct shear test）和拉拔試驗（pullout test）的基礎上提出了規范取值以供設計人員參考。如我國《土工合成材料測試規程》（SL/T235―1999）。

2.1 界面強度參數確定

關于界面強度參數的研究，各國學者通過直剪試驗得到了一致的結論，均認為筋土界面抗剪強度可按Mohr―Coulomb強度理論進行計算，即認為其與法向應力之間呈線性關系：

式中： 為筋土界面強度； 為筋土界面粘聚力； 為界面法向應力； 為筋土界面內摩擦角。

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

式中： 為筋材最大抗拔力； 為筋材表面寬度； 為筋材長度。

2.2 筋土界面似摩擦系數確定

對于筋土界面似摩擦系數的研究，各國規范建議值差異較大。我國現行規范均規定筋土界面似摩擦力應通過試驗確定，規定：

則對于拉拔試驗有：

（4）

式中： 為筋土界面似摩擦系數；其余參數含義同前。

由上述定義可以看出，我國對界面似摩擦系數是一個反映了筋土問摩擦效應的綜合強度參數，不同于傳統意義上只關于界面內摩擦角的定義。若無試驗可以參考時，可用填料的內摩擦角 ，按下式取值：

而美國規范更注重從加筋材料對土體的加強效應來計算界面摩擦系數 。如美國聯邦公路局編制規范（GRIGG5規定：

式中： 為土體的抗剪強度；其余參數含義同前。

3 筋土相互作用理論研究

加筋土作為筋材和土體構成的復合材料，對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，且大部分參數難以取值，所以想要獲得其解析解是十分困難的。因此，國內外學者更多趨向于通過數值計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算模型很多，但不外乎存在兩種假設，即：

（1）筋土間無相對滑動

有學者認為，當加筋土處于工作狀態，筋土間不存在相對假設，此時在進行有限元計算時不必在筋土間設置接觸單元，這可以大大簡化計算。

（2）筋土間設置接觸單元

對于筋土間的接觸單元，眾多學者進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用。國內學者張道寬[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 等效附加應力法

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

3.3 剪力滯后理論

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

4 筋土相互作用試驗研究

加筋土筋土作用試驗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研究；第二，數值試驗研究。

對于筋土相互作用，模型試驗主要有直剪試驗和拉拔試驗兩種方法。張嘎，張建民[4]通過粗粒土與土工布的單調和往返剪切試驗發現，筋土界面上存在應變軟化的現象，相對法向位移的變化受法向應力影響很大，并表現出各向異性；丁金華、包承綱[5]等通過改造的疊環剪切試驗儀研究了兩種不同土工格柵的拉拔特性，發現由格柵拉拔所產生的附加剪切應力會沿法向衰減，形成所謂的“加筋有效影響范圍”。

在數值試驗方面，除了傳統的大型有限元軟件（如Abaqus）模擬和有限差分軟件（如FLAC）外，近年來出現的離散元軟件PFC以其能還原顆粒物質離散性、能模擬大變形等優點越來越受到國內外學者的青睞。對于筋土界面的研究，其更具有得天獨厚的優勢。如周健[6]通過PFC2D模擬土工格柵在軸向拉拔力作用下應力分布特點時清晰得發現緊鄰格柵的一定土體區域內出現應力逐漸減少到零的現象，驗證了加筋有效影響范圍的存在性。

5 結論與建議

盡管各國學者對筋土相互作用研究了很多，也取得了大量的研究成果，但對于筋土界面研究任務仍然任重而道遠，還有大量尚未解決的科學難題需要所有學者不斷努力。但是相信隨著計算機技術和測量技術的發展，關于筋土相互作用研究將取得更輝煌的成果。

參考文獻：

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

篇5

摘要: 推廣和發展各種軟土地基處理新技術, 對保證工程質量、加快水利水電建設速度、節約建設資金具有重要意義。筆者根據多年參與堤防工程的建設，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。我國軟土的天然孔隙比一般e = 1～2之間,淤泥和淤泥質土的天然含水量w = 50%～70% ,一般大于液限,高的可達200%。

(2)壓縮性高。我國淤泥和淤泥質土的壓縮系數一般都大于0.5 MPa- 1 ,建造在這種軟土上的建筑物將發生較大的沉降,尤其是沉降的不均性,會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,往往呈現很高的孔隙水壓力,影響地基的壓密固結。

(4)抗剪強度低。軟土通常呈軟塑一流塑狀態,在外部荷載作用下,抗剪性能極差,根據部分資料統計,我國軟土無側限抗剪強度一般小于30 kN /m2 (相當于0.3 kg/ cm2 ), 不排水剪時,其內磨擦角∮幾乎等于零,抗剪強度僅取決于凝聚力C, C < 30 kN /m2 ,固結快剪時, ∮一般為5°- 15°, 因此,提高軟土地基強度的關鍵是排水。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。反之,若沒有良好的排水出路,隨著荷載的增大,它的強度可能衰減。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,在結構未被破壞時具有一定的抗剪強度,但一經擾動,抗剪強度將顯著降低。軟粘土受到擾動后強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限抗壓強度之比)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應盡量避免對地基土的擾動。

沖填土是水力沖填形成的產物。含砂量較高的沖填土,其固結情況和力學性質較好,含粘粒較多的沖填土往往強度較低,壓縮性較高,具有欠固結性。

雜填土大多由建筑垃圾、生活垃圾和工業廢料堆填而成,因此在結構上具有無規律性。以生活垃圾為主的雜填上,腐殖質含量較高,強度較低,壓縮性較大。以工業殘渣為主的雜填土,可能含有水化物,遇水后容易發生膨脹和崩解,使填土強度降低。

2引起軟土地基上堤防失穩的破壞原因

引起軟土地基上堤防滑動破壞的根本原因,在于軟弱地基中某個面上的剪應力超過了它的抗剪強度,穩定平衡遭到破壞。主要有兩方面因素:一是由于剪應力的增加,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;水位降落產生滲流力;地震、打樁等引起的動荷載等。二是由于軟土地基本身抗剪強度的減小。例如孔隙水應力的升高;氣候變化產生的干裂、凍融;粘土夾層因浸水而軟化以及粘性土的蠕變等。

對堤防工程進行穩定分析時,通常是將假想滑動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,并以整個滑動面上的平均抗剪強度與平均剪應力之比來定義它的安全系數,即：

式中:

Fn ―堤防穩定安全系數;

Tf ―滑動面處土體的平均抗剪強度;

T―作用于滑動面上的平均剪應力。

Fn> 1土體處于穩定狀態;

Fn

Fn = 1, 土體處于臨界狀態。因此,要使處于滑動狀態或有滑動趨勢的土體達到穩定狀態,必須Fn > 1 (堤防工程等級不同, 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度,使孔隙水應力充分消散,如對地基進行加固等;二是減小作用在土體上的剪應力,如減小堤防的橫斷面積,盡量避免對堤防的擾動等。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)堤身自重擠淤法。堤身自重擠淤法就是通過逐步加高的堤身自重將處于流塑態的淤泥或淤泥質土外擠,并在堤身自重作用下使淤泥或淤泥質土中的孔隙水應力充分消散和有效應力增加,從而提高地基抗剪強度的方法。在擠淤過程中為了不致產生不均勻沉陷,應放緩堤坡、減慢堤身填筑速度,分期加高。其優點可節約投資;缺點是施工期長。此法適合于地基呈流塑態的淤泥或淤泥質土,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行處理的淤泥或淤泥質土地基中,將原基礎處的淤泥或淤泥質土擠走,從而達到加固地基的目的。一般按以下要求進行:將不易風化的石料(尺寸一般不宜小于30 cm)拋填于被處理堤基中,拋填方向根據軟土下臥地層橫坡而定。橫坡平坦時自地基中部漸次向兩側擴展;橫坡陡于1: 10時,自高側向低側拋填。最后在上面鋪設反濾層。這種方法施工技術簡單,投資較省,常用于處理流塑態的淤泥或淤泥質土地基。

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

(4)預壓砂井法。預壓法是在排水系統和加壓系統的相互配合作用下,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;加壓系統有堆載預壓、真空預壓或降低地下水位等。當堆載預壓和真空預壓聯合使用時又稱真空聯合堆載預壓法。

基本做法如下:先將等加固范圍內的植被和表土清除,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,再在砂墊層上鋪設密封膜,用真空泵將密土膜以內的地基氣壓抽至80 kPa以上。

該方法往往加固時間過長,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土地基處理。流變特性很強的軟粘土、泥炭土,不宜采用此法。

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

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

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) ,并分層擊實而成樁。它通過生石灰的高吸水性、膨脹后對樁周土的擠密作用,離子交換作用和空氣中的CO2與水發生酸化反應使被加固地基強度提高。

(6)旋噴法。旋噴法是利用旋噴機具造成旋噴樁以提高地基的承載能力,也可以作聯鎖樁施工或定向噴射成連續墻用于地基防滲。旋噴樁是將帶有特殊噴嘴的注漿管置于土層預定深度后提升,噴嘴同時以一定速度旋轉,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,強度大,壓縮性小。

該方法適用于沖填土、軟粘土和粉細砂地基的加固。對有機質成分較高的地基土加固效果較差,宜慎重對待。而對于塘泥土、泥炭土等有機質成分極高的土層應禁用。

(7)強夯法。強力夯實是將80kN即相當于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,對土進行夯實。經夯實后的土體孔隙壓縮,同時,夯點周圍產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,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行地基加大,能使堤防荷載均勻分散到地基中。當地基可能出現塑性剪切破壞時,土工合成材料將起到阻止破壞面形成或減破壞發展范圍的作用,從而達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向變形,從而增加地基的穩定性。

4結束語

篇6

“十二五”是我國紡織行業實現由大變強的重要戰略機遇期，產業用紡織品作為傳統產業與戰略新興產業的最佳結合領域，服務于國民經濟的多個工業領域，具有不可替代的產品優越性，并肩負著成為未來紡織工業新的增長極的艱巨任務。工信部、國家發改委、國家質檢總局三部委于去年年底聯合下發《產業用紡織品“十二五”發展規劃》，對行業整體發展給予了很高的期望。本屆展覽會在行業面臨諸多新機遇時順勢召開，無疑錦上添花，意義非凡。李陵申會長在采訪時坦言：“‘科技、拓展、升級’這三個關鍵詞，是根據行業目前的發展狀況，經過反復推敲考慮確定的，離不開現階段的整體形勢?！崩顣L一再強調：“每個行業的發展必須遵循階段理論，不同的行業發展有不同的階段理論，不同的階段理論指導行業克服不同階段的問題，如果跨越了這個階段，便失去指導性，成為空中樓閣，毫無意義?！?/p>

技術：產業用紡織品的DNA

李會長介紹，為了適應行業的發展需要，亦為理順行業的所屬范圍，中國產業用紡織品行業協會近期組織制定《產業用紡織品分類》標準，明確“產業用紡織品”的定義。標準指出：“‘產業用紡織品’通常指區別于一般服裝用、家用紡織品，經專門設計的、具有工程結構特點和特定應用領域的紡織品?！贝硕x中的“專門設計”指的便是“專業技術設計”。李會長說到：“在國外產業用紡織品就叫技術紡織品，這里的技術區別于服裝、家紡行業里的保暖、吸濕排汗、抑菌等，產業用紡織品大多用于工業領域，和民用之間的差別很大，技術含量和難度比較高，特別是具有功能結構特點的紡織品，其科技含量就更高?！?/p>

李會長舉例說明道：中國的第一個目標飛行器天宮一號近日與神舟九號成功對接，其中天宮一號的“心臟”——電源分系統是我國航天器首次應用高壓半剛性太陽電池翼，其結構為“碳纖維框架+玻璃纖維網格”，其中玻璃纖維網格作為核心技術之一，是由東華大學產業用紡織品教育部工程研究中心主任陳南梁領銜團隊開發研制的，全稱為“半剛性電池基板玻璃纖維網格”是一種以玻璃纖維為原料采用經編工藝生產的高密度經編織物。其關鍵技術包括：高柔軟性玻纖原料及浸潤劑研究、玻璃纖維可編織性能研究與表征、高強玻纖整經技術及裝備研究、高強玻纖經編機成圈理論技術及裝備研究、高密度高品質玻纖經編織物編織可行性研究、經編網格平面內機械性能均勻性研究、生產過程優化控制等。

拓展：深挖應用領域潛在需求

李會長介紹：“產業用紡織品”廣泛應用于工業、農牧漁業、土木工程、建筑、交通運輸、醫療衛生、環境保護、新能源、航空航天、國防軍工等領域。共分為16大類：包括醫療與衛生用紡織品、過濾與分離用紡織品、交通工具用紡織品、土工用紡織品、結構增強用紡織品、建筑用紡織品、安全與防護用紡織品、農業用紡織品、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”規劃再次確定了紡織振興規劃提出的發展產業用紡織品行業六大重點領域的方向，包括醫療與衛生用紡織品、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、安全與防護用紡織品、結構增強用紡織品。本屆展覽會也將著重著六大重點領域，屆時會開辟精品展示區進行集中展示。

李會長說到：“產業用紡織品要想真正發展，必須著重在應用領域的開展，要基于下游需求進行一種延伸，挖掘潛在需求，將‘無限替代’做到極致”

其中，醫療與衛生用紡織品重點研究開發醫用組織器官材料，發展高效醫用防護產品，推廣新型輕量、超薄、無刺激、可降解衛生用品。過濾與分離用紡織品重點發展耐高溫、耐腐蝕過濾材料，提高中空纖維液體過濾材料的性能，發展醫藥、化工、食品、造紙等加工領域過濾材料。土工與建筑用紡織品加快功能性機織或經編土工布、土工膜（格柵）開發應用，注重新型土工用紡織品的生態化開發，突破輕型建筑用永久性膜結構材料的產業化技術，開發新型高技術土工合成材料加工技術。汽車工業的快速發展帶動了車用紡織品的開發研究及應用。交通工具用紡織品適應汽車工業的需求，重點發展高性能車用內飾面料、多功能篷蓋材料，開發生態型超細纖維仿皮革面料，關注車用紡織品的環保性能及可回收性。安全與防護用紡織品重點發展防核輻射、防彈防刺、生化紡織品，發展阻燃、抗熔融防護面料和服裝，發展多種防護功能為一體的防護用紡織品。結構增強用紡織品重點發展傳統結構材料替代產品，開發新型結構增強用紡織材料。

升級：從亮點變為增長點

對于升級，李會長表示主要是兩個方面，首先是基于中國紡織工業的升級，中國在經歷了30年的高速增長后，已經進入一個由高速增長到中低速增長并包含一系列復雜的社會及政治變革的新的轉型時期。在新的轉型時期，推動“黃金增長”組合的基本要素不再是中國具有低價格勞動力、低價格資源和環境，也不再是中國可以迎合外部市場的高需求和政策性城市化基建項目推動下的高投資。我們不能再重復比較優勢，而應該轉向提升和凸顯競爭優勢，而其中一個重要的落腳點就是發展產業用紡織品行業。

其次是行業本身的升級，“十二五”規劃指出到2015年，產業用紡織品纖維加工總量占紡織行業纖維加工總量的比重提高到25%左右，李會長說：“在歐洲發達國家服裝、家紡、產業用的比例基本上是各占三分之一，強國綱要提出到2020年的最低目標為27%，爭取實現產業用紡織品在紡織工業中的主導地位，真正實現三駕馬車并駕齊驅?！?/p>

有人講，產業用紡織品是機遇經濟，“趕上了好時候”。李會長解釋到，“機遇背后其實存在必然性”。首先是產業用紡織品能夠替代傳統材料，實現更高的功能和效益。最明顯的例子就是土工合成材料在抗洪救災中的應急救助，以及一次性口罩等用即棄醫療用品在抗擊“非典”中的應急保障。其次是高新技術纖維和制造技術的快速發展發揮了重要作用。而且，國家的紡織振興規劃確定產業用紡織品行業為紡織工業新的經濟增長點和結構調整產業升級的方向，吸引了一批企業及科研機構投入本行業的研發和生產中。同時市場需求的不斷擴大及產業用紡織品應用領域的不斷拓展，帶動了行業發展。

篇7

關鍵詞：道路橋梁工程；軟土地基；施工工藝

軟土地基，根據一般的定義就是強度不高、具有很強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，最高可達到百分之七十以上，空隙的比例最低在一點零，最高可達到一點九，在平常的評價中，常把軟黏性泥土、淤泥質泥土、淤泥地基叫做軟土地基。在這樣的土地上修建的地基，常常發生地基的過度沉陷或者是地基失穩，這樣就會對道路橋梁產生危害，會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述

不同的地方，不同的地層會出現不同的軟土地基的情況，這要求我們因地制宜，很難提前預見。在這樣的地基上施工，如果不引起重視，往往會出現質量問題。根據事實，常出現的質量事故有以下幾種：在勘探設計的階段由于勘探設計的不詳細又或者不準確，往往會致使本該作為軟土地基處理的地方沒有做應有的處理，出現事故問題，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，致使路基失穩或者危及旁邊的建筑物；有的已經作了軟土地基處理但是處理的措施不當，也能造成路基的失穩；在建筑的過程中堆料不當，沒有按照規定分層進行填筑，使上層的硬地殼被破壞，致使路堤不穩。硬地殼就是在軟地基上常常用一層比軟土高的土層，這個土層就叫做硬地殼。這層硬地殼能夠進行承重以及擴散應力，其實如果對硬地殼進行充分的利用，對于減少工程的投資是很有好處的。很多地區在建設時甚至認為利用硬地殼的軟土地基可以不用對軟土地基做處理，采取相應的措施，利用硬地殼的擴散應力的作用可以保持路堤的穩定。

不過一定要注意到，如果在道路建設中對硬地殼所做的工作不到位，做的不好，就達不到已經預想到的效果，會出現嚴重路基下沉的后果，在臺北填土處使地基對結構物產生負摩阻力以及縱向推擠作用，發生橋臺移位。在軟土地基上建筑，橋臺不管是用支撐樁還是用摩擦樁，都會由于臺背填土引起軟土層發生較大的沉降，對橋臺還有樁基礎產生推擠，這會使道路本身向河的方向變化并且產生負摩擦力的作用，使橋臺發生位移或者下沉，甚至損壞橋臺和橋墩，尤其是輕型橋臺，極容易發生這種現象，嚴重的會造成輕型橋臺報廢質量問題，這些現象會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，利用鋪設或者增添材料的方法來提高地表的強度，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械的作業；同時要注意把填土的負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，下面進行簡單的介紹常用幾種方法。

2.1砂墊層法

這種方法就是對地基上部的軟土層很薄并且含水量較大時在地基上敷墊厚零點五到一點二米左右的墊砂層。這樣做主要是為了達到固結軟土層，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的地下排水層，來降低填土層內的水位；這樣可以做到在進行填土以及地基處理施工時，保證施工機械的通行。當然在使用施工機械施工時應該先考慮施工機械的重量，施工機械的輪胎對于地面的接觸力，偏心程度和軟土層的地表強度來確定砂墊層的厚度。

還要盡量的節約成本，考慮經濟實惠的問題，在極其軟的地基上僅僅靠“砂墊層”來確保大型的施工機械通行，往往要很厚，所以是很不實惠的，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“砂墊層”進行施工時要注意設放樣板。進行攤鋪作業一般情況下采用的是自卸汽車和推土機的聯合操作。盡量的做到均勻一致，在使用透水性較差的粉土作填料時，它的坡腳附近的墊砂層一旦被土覆蓋，就會妨礙側向排水，對“砂墊層”的端部要妥善處理。目前考慮成本因素，部分地區采用細塘渣加碎石代替砂，起到同樣效果。

2.2表層排水法

很多地方土質較好，但是含水量較大導致軟土地基。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，以此保障施工機械通行。同時為了發揮挖出的溝槽在施工中達到盲溝的效果，可以回填透水性好的沙礫或者碎石。在對溝槽進行布置時要注意利用自然坡度進行排水；在進行填土沉降的時候要注意坡度的變化，制定相應的計劃；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妨害整體排水。溝槽的構造要注意按照標準，一般尺寸寬零點五米左右，深度在零點五到一米左右。在填土之前要回填砂礫使其成為盲溝。借此來達到最佳的排水效果。

2.3土工織物加強法

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，然后再制成平面結構的土工織物。

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，鋪設于軟基表面，可起到反濾、排水、隔離和補強的作用

3.對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”向道路兩側進行排水。使土層的地基達到固結的作用，提高了基低的承載力。在打設排水板時要注意經常出現的回帶現象，要控制好排水板打設深度。塑料排水管固結法不僅排水效果很好，可以達到相應的要求，且工程造價低，施工簡單，操作容易，應用越來越廣。

其次，袋裝砂井固結法，這種方法主要是用振動式的砂樁機將砂袋織物垂直的插入軟土層中，深度也要根據實際情況有所不同，一般情況下應該插入至硬質土層或者議案層中。這種方法可以達到地基排水固結的作用。最大的排水深度可以達到十八米。也是非常有效的方法。

在橋臺處重要部位一般采用PC管樁， PC管樁是體現當代混凝土技術進步與混凝土制品高新工藝水平的一種預制混凝土樁，其樁身材料強度高，能穿越深厚的軟弱土層而進入持力層，可將上部荷載傳到較深的下臥持力層上，形成管樁土復合加固區，同時管樁對樁身四周土體同時起著擠密和置換作用，增強了土的承載力；而“網”高強土工格室，具有加筋補強、均勻應力擴散、抵抗水平力的作用，進而提高了地基承載力，增強了地基的穩定性，減小了地基沉降變形。在橋臺處管樁打設要注意施工程序，首先要打設靠近橋臺處管樁，再向內側推進，這樣可減少橋臺處土體搗動，待一段時間土體固結后再施工橋梁樁基，可減少鉆孔樁塌孔風險。

還有眾多的有效的方法和措施可以好好的利用，這些相應的方法和措施會對軟土層路基建設帶來很大的優秀的效果，比如排水砂墊層固結法等，筆者在此不一一贅述。

4.結語

綜上所述，以上這些方法是在設計和施工規范的基礎上進行的，結合了一些實踐的經驗，主要是想對現場的施工起一定的幫助作用，使道路的建設的質量能夠得到切實的保證。

參考文獻

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篇8

關鍵詞：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，公路工程建設的要求也越來越高，如果對公路工程建設中出現的軟土地基不進行有效地處治，就會導致路基不均勻沉陷，路面開裂等病害的發生，對道路的穩定性、安全性影響較大，同時還會增加公路的養護成本。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行簡單論述。

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、抗剪強度低的細粒土。具有天然含水量高、天然空隙比大、壓縮性高、抗剪強度低、固結系數小、固結時間長、靈敏度高、擾動性大、透水性差、土層層狀分布復雜、各層之間物理力學性質相差較大等特點。

《公路軟土地基路堤設計與施工技術規范》（JTJ17-96）對軟土的定義為：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、抗剪強度低的細粒土。

《公路工程名詞術語》（JTJ002-87）對軟土的定義為：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變形過大或強度不足時，都應進行沉降、穩定驗算，不能滿足要求時均應進行處理。

2. 軟土的成因、類型及特征

1軟土的成因

軟土的成因一般認為是由于第四紀后期地表水所形成的沉積物質，多分布在海濱、湖濱、河流沿岸等地勢低洼地帶。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和死亡，使軟土中含有較多的有機物。

2軟土的類型及特征

由于我國地域遼闊，從沿海到內陸，由山地到平原，各地區的軟土由于形成的環境、年代、地質等條件千差萬別，其分布厚度、性質也各不相同。同時軟土水平方向上的差異性和垂直方向上的不均勻性，造成各地區表現出的抗剪強度、壓縮性和透水性等的特性也各不一樣。因此工程設計中按地質或地域特點，將軟土分為五個類型,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性能如下：

（1）具有高含水量、低密度、低強度、高壓縮型、低透水性和高靈敏度的特點。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，塑性指數位13～30.

（2） 具有一定的結構性。其力學性質與應力水平密切相關，應力水平較低時，土會呈現良好力學特性，應力水平超過某臨界值時，土的結構性破壞，力學性質明顯惡化。

（3） 存在硬殼層。該硬殼層經過地表風化、淋澆作用形成，具有中等的壓縮性、較高的強度、較強的結構性。

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，應根據土的類型，原材料供應情況和機械設備條件，環境因素，工期要求，施工技術條件和經濟指標等因素進行綜合分析，選擇一個安全可靠、施工方便、經濟合理的處理方案。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底面下一定范圍內的軟弱土層挖除，分層換填強度較大的砂、砂礫、碎石，土、或灰土以及其他穩定性材料，并壓實至要求的壓實度。此法施工簡單，造價較低，無需特殊的施工機械，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化的石料，從路基中部開始，逐次向兩側展開，使流泥向外擠出，上部用小石塊填塞密實并用重型機械碾壓密實，石料大小隨軟土稠度而定。

此法簡單、經濟、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，在軟土層表面鋪設排水層，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，提高地基強度，滿足路堤穩定性要求。

砂礫墊層材料采用中砂或粗砂，含水量不能過大，碾壓施工時避免對軟土層的過度擾動，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土工織物加固的機理

土工織物對土的加固機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）土對土工織物的被動阻抗作用。（3）土工織物孔眼對土的鎖定作用。這三種作用均能充分約束土顆粒的側向位移，從而大大增加土體的自身穩定性，達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

基床開挖尺寸應符合要求，同時做好基坑防水、排水措施，開挖完成后及時鋪設砂礫墊層。

2.2.2鋪設墊層

鋪設墊層的厚度應符合要求，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

（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置接頭，不可避免時，搭接長度應符合要求，一般不小于0.3m，并綁扎牢固。論文大全。

（3）土工織物的鋪設應平順無扭曲。

2.2.4土方回填

（1）回填料的粒徑應符合要求，回填時車輛不得在鋪好的織物上行走。

（2）回填料表面平整度應符合要求。

（3）回填料的碾壓應由兩側向中心的順序進行，壓路機應沿路線縱向碾壓，嚴禁橫向碾壓，壓實度應符合要求。

3加固土樁法

加固土樁法是用專用機械將軟土地基的局部范圍（某一深度、某一直徑）內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，與樁間軟土形成復合地基，從而降低土中的含水量，提高地基強度，減少沉降量。加固土樁法最常用的是粉噴樁法。

粉噴樁的施工應注意以下幾點：

（1）粉體的質量。這是影響粉噴樁質量問題的關鍵。

（2）施工機械和設備。當前的施工機械和設備只能加固17.5m以內的軟土層，對超過20m以上的深厚軟土就無能為力。一方面鉆機深度不夠；另一方面空壓、動力及噴樁工藝也有待進一步改進，以確保下部樁體的質量。

（3）粉噴樁的質量檢測。雖然在行業技術規范中已有幾種測試方法，但尚待完善。

（4）由于地質條件千變萬化，粉噴樁的實際施工長度由以下兩方面控制：一是施工圖設計文件中地質勘探孔（或施工過程中的補堪孔）所勘探的深度；二是根據粉噴鉆機在鉆進時電流的變化情況。一般情況下，當鉆機以II檔，即0.8/min鉆進過程中，鉆機電流表電流值達到75A以上時即可認為達到了持力層。

（5）復攪長度。復攪樁體水泥土的無側限抗壓強度比未復攪樁體水泥土的無側限抗壓強度達2—3倍以上，可見，攪拌對提高水土均勻性，提高粉噴樁樁體強度是必不可少的。

（6）地基土的含水量對粉噴樁的影響。粉噴樁質量的優劣主要反映在粉噴樁的強度指標上，這不僅與摻入粉體的質量有關，而且與施工工藝、地基土的性質也有關，尤其是地基土的含水量。規范規定，地基土的天然含水量小于30%及大于70%時不宜采用。

4排水固結法

排水固結法由加壓系統和排水系統兩部分組成，。通過預壓荷載使被加固土體中的孔隙水排出，有效應力增加土體強度得到提高，從而達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的方法，從而提高地基強度，保證路堤穩定。

砂井的施工工藝的選擇主要考慮三個方面的問題：

（1）保證砂井連續、密實，并且不出現頸縮現象。

（2）施工時盡量減少對周圍土的擾動。

（3）施工后砂井的長度、直徑和間距應滿足設計要求。

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。塑料排水板法的優點有：工機械簡單，性能好，投入勞力少；透導水性能好，可確保排水效果；塑料排水板具有一定的強度和延伸率，適應地基變形的能力強；插入地基時對地基擾動小，對超軟地基處理最為理想。但塑料排水板法對提高土層的抗剪能力不如砂井，在需要抗滑穩定的軟基地段，應謹慎采用。

塑料板排水法施工過程中應注意以下幾點：

（1）塑料板插入過程中防止淤泥進入板芯，堵塞輸水通道，影響排水效果。

（2）塑料板與樁尖連接要牢固，避免提管時脫開將塑料板帶出。

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

（4）嚴格控制間距和深度。

（5）塑料板接長時，應用濾膜內水平搭接的方法，為保證輸水暢通并且有足夠的搭接強度，搭接長度不小于20cm。

其他軟基處理的方法還有灌漿法、反壓護道法、強夯法等。

4. 結論

公路工程軟土地基的施工方法很多，在實際工程中，應根據地質資料，結合水文氣象資料、供氣等因素，采用不同的技術措施進行試驗，經技術經濟論證，選擇最佳的施工方案。

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論文摘要:我國的防滲墻施工技術不斷發展，在各項水利水電工程中建造的混凝土防滲墻已不計其數。本文在總結參考各科研成果的基礎上，結合實際工程案例，對防滲墻在堤防滲控技術中的應用進行了較深入的研究。

一、 堤防滲控技術

滲透破壞在堤防工程中非常普遍，要做好滲透破壞的除險加固工作，首先要了解滲透破壞屬于哪種類型，并分析其形成的原因;然后根據滲流控制原則和具體的工程地質條件，選擇經濟合理的除險措施;最后按所選的措施進行精心施工，達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致的滲透破壞(常稱管涌)極大地威脅著堤防的安全。對如何控制滲流、采取何種措施，也經歷了長期的探索、研究與實踐?！扒岸潞笈?、保護出口”、“因地制宜”、“導壓兼施”，都是通過大量實踐所總結出的滲控原則。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、蓋重和填塘;排滲有溝、井，反濾也列入其中。應該說，各種滲控措施都可解決一定的滲流穩定問題，有時甚至要采取多種措施綜合治理，方可達到控制滲流保護，堤防安全的目的。

二、 垂直防滲的一般施工技術

堤防滲流控制是一種控制堤身(基)內的滲流狀態，如滲流水頭、滲透坡降等在允許范圍內，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。

垂直防滲墻技術目前還沒有確切定義，它是通過置換、填充、擠密、凍結及化學作用等手段在土(巖)層中形成一個垂直的防滲帷幕墻體，從而達到截水、阻水的目的。墻厚是依據堤內外水頭作用的計算而確定的。目前國內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，從而達到防滲的目的。置換法主要是指地下連續墻。地下連續墻被廣泛用于巖土工程和水工建筑中的地下基礎防滲處理。

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械打入土層中而形成連續板樁。板樁灌注墻為擠密填充型防滲墻，是通過特制機械模板在震動沖擊作用下，使土體受強迫振動作用而產生剪脹破壞或液化破壞，從而對土層進行擠壓，達到一定深度，然后進行灌注漿(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，分振動切槽(單模)和振動成模(雙模)兩種工法。此法適用于砂層、粉砂質粘土層、粘土質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械，在向下攪動過程中，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，在沖切過程中不會使一定范圍內的土體結構受到破壞，并與固化漿液強制混合，凝固后在土體中便形成具有一定性能和形狀的固體墻體。它是半置換與固結防滲的結合體。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、化學注漿等。在具體使用時，應結合土層進行選擇，特別是使用化學注漿時，還要注意環境污染。

6、土工膜防滲墻

土工合成材料目前已廣泛用于水利、建筑、交通等施工領域。我國近期也逐漸用于防滲工程中。它主要是在已經成槽的地層中，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，之后在槽內填充與地層同性質的土(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，其工藝簡單，工效高，成本低適于廣泛推廣。

三、 堤防垂直防滲墻工程應用

3.1相關工程實施方案

南京六合的山湖水庫及河王壩水庫除險加固工程。如采用堤內壓蓋方式防滲將涉及到堤內的搬遷問題，所需投資相當大，因而，堤內壓蓋方式對這兩個工程是不可取的。垂直防滲方式加固造價相對堤內壓蓋方式要高，但是由于不涉及移民搬遷問題，施工周期短，因而綜合費用相對要低得多，效益比也要遠遠大于堤內壓蓋方式加固。因此兩處堤防除險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工程觀測與效果評價

該兩個工程堤防垂直防滲墻試驗段施工完成后，對其效果進行了試驗觀測和計算分析。結果表明，試驗段防滲墻對大堤的防滲作用顯著，有效減弱了大堤內外的水力聯系，降低了堤防內側的出逸比降。經現場巡查發現，堤內以前有散浸的地方現在沒有了;而沒有完成防滲墻的堤內仍然有散浸現象。因此可以說，此兩種方式施工的防滲墻質量良好，防滲效果都是明顯的。

四、 結論

針對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關系;垂直防滲墻在相對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關系作系統的相關分析研究，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，在堤內覆蓋層中等勢線的變化也不明顯，而當垂直防滲墻完全貫穿了整個強透水層時，堤中地下水的自由面位置有了明顯的降低，在堤內覆蓋層中等勢線也變得十分的稀疏，堤內各處的滲透坡降才有明顯的降低;隨著垂直防滲墻在相對不透水層基礎中的貫入深度增加時，垂直防滲墻的底部附近的相對不透水層中的等勢線有明顯的變化，表明該處的滲透坡降有了較大的改變，當貫入深度超過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

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關鍵詞：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：TU3文獻標識碼：A文章編號：2095-2104（2012）

近十幾年來我國公路得到了飛速發展,由于地域性的特點,在公路建設過程中,不可避免的碰到各種軟土地基,軟基處治方案關系到工程質量、進度和投資。在滿足工期前提下,應從技術可行性、經濟合理性、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

在工程中,軟土地基通常情況下指地基承載力達不到其上面的建筑物要求,或雖在建筑物施工時能達到要求,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,造成構造物沉降過大或不均勻沉降,以致破壞建筑物的不良地基。對軟土地基的鑒別通常按照天然含水量、相對含水量、天然空隙比、滲透系數、壓縮系數和十字板剪切強度等指標綜合鑒定,有關指標見表1。

表1 軟土鑒別指標表

1.2 軟土地基的主要特性

我國各地不同成因的軟土都具有大致相同的共性,其基本物理、力學特性如下：

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

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,塑性指數為13～30,天然容重約為15～19kN/m3,壓縮系數為大于0.5～1.0MPa-1,滲透系數為10-8～10-4cm/s,靈敏度為4～8,其快剪粘聚力在10kPa左右,快剪內摩擦角在0°～5°之間。因此該類土壓縮沉降量大,排水固結緩慢,地基穩定性差。

1.2.2具有一定的結構性

即具有觸變性和蠕變性。其絮凝狀結構的主要作用是增大了土骨架的剛度。因此其力學特性與應力水平密切相關。應力水平較低時,土會呈現良好的力學特性;應力水平超過某臨界值時,土的結構性破壞,力學性質明顯惡化。

1.2.3 存在硬殼層

該硬殼層經地表風化、淋澆作用形成,具有中等的壓縮性、較高的強度、較強的結構性。因此在路堤高度為2～3m時,可充分利用硬殼而不作處理。

2軟土地基對公路的危害

公路建設中因地基問題引起的危害主要有以下三個方面：

2.1當地基的抗剪強度不足以承受路堤及路面外荷載時,地基可能會產生局部或整體的剪切破壞,造成路堤沉陷、塌方、失穩、橋臺破壞等。

2.2 當地基在上部荷載及外荷載的作用下產生過大的沉降變形時,會影響道路的正常使用。特別是產生過大的不均勻沉降時,路面會開裂破壞,構造物與路堤銜接處產生沉降不均,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、車輛震動等動力荷載可能引起地基土特別是飽和無粘性土的液化、失穩及震陷等。

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、置換、排水固結、加筋和熱力學等方法對地基土進行加固,以改善地基土的強度、剪切性、壓縮性等特性,使之滿足道路路基穩定的需要。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條件千變萬化,對地基處理的要求各不相同，在選擇不同的地基處理方案時,需要綜合考慮：土的類別、處理后的加固深度、上部結構的要求、當地能提供的材料和機械設備、周圍的環境因素、對施工工期的要求、施工隊伍的技術素質、施工技術條件和經濟指標等因素。進行綜合分析后,根據安全可靠、施工方便、經濟合理等原則選擇一個最優的地基處理方案。

3.1淺表層軟基的處理方法

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

3.1.1 設置墊層法

對淺表層的軟弱地基,且路基填方較低,在使用中軟基的沉降值不影響設計預期目的時,可在軟基上直接鋪設墊層，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,一般采取挖除換填法,包括受壓沉降較大,甚至出現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工作,將開挖出的不適宜材料運走或作處理,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、夾層及強度不均勻的復雜地基處理

深層、夾層及強度不均勻的復雜地基,施工難度大,工藝也復雜,應根據具體情況采用專門的施工設備,主要有以下幾種方法在公路的軟基處理中經常采用。

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壓法豎向排水通道材料,三者排水機理相同,固結理論和設計方法也基本相同,都是通過預壓荷載,使被加固土體中的空隙水排出,有效應力增加,土中空隙體積減小,密度加大,土體強度得到提高,從而達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,而是利用產生水平振動的管狀設備(振動打樁機、柴油打樁機、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,然后在孔內分批填入碎石加以振密制樁,并與周圍粘性土形成復合地基,在這種復合地基中,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,振沖樁承受荷載后,產生徑向變形,并引起周圍的粘土產生被動抗力。主要施工機具是振沖器、吊機或施工用平車和水泵,施工前應按規定做成樁試驗,記錄有關參數,施工中根據土質情況控制好水壓,在加粒振動過程中嚴格控制密實電流,嚴禁在超過額定電流情況下作業。施工工藝：整平原地面振沖器就位對中成孔清孔加料振密關機停水振沖器移位。本方法與排水固結法相比,具有加固周期短、快速連續加載等優點。它一般適用于砂土和粘土含量小于5%～10%的軟基土質。

3.2.3加筋土工布

加筋土工布一般被鋪設在路堤底部,以調整上部荷載對地基的應力分布。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度和整體抗滑穩定性,并減少地基的側向擠出量,一般適用于強度不均勻的軟基地段、路基高填土、填挖結合處或橋頭填土的軟基處理。加筋土工布的材料不僅強度符合設計要求,而且斷裂時的應變,在填料為砂礫、土石混合料時還須滿足一定的頂破強度,施工中加筋土工布應拉平緊貼下承層,其重疊、縫合和錨固應符合設計要求。我國公路使用加筋土工布處理軟基的時間不長,經驗不多,對其施工尚無統一的標準,而大部分土工布的經、緯向強度是各不相同的,一般經向強度大于緯向強度。故在處理公路軟基施工時,其經線向應垂直路基的軸線向鋪設。

3.2.4反壓護道法

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

3.3特殊材料法

在實際工程的設計和施工中,可采用輕質材料(即所謂的輕質路堤)或強度高、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、并增大穩定安全系數,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雜,可能既要解決變形問題,又要解決強度問題,就勢必需要采用兩種及其以上的措施加以綜合處治。

4結 語

軟基處理的各種方法均有其針對性、適用范圍以及局限性。在實際工程中,應根據地質資料,結合水文氣象資料、工期等因素,采用不同的技術措施進行沉降設計和穩定驗算,經技術經濟論證,選擇最佳的設計施工方案。在進行公路軟土地基的設計和施工時,應結合工程修筑試驗工程和進行必要的沉降和穩定觀測,以驗證設計方案的合理性和指導施工,從而保證工程質量。

參考文獻：

[1]公路路基設計規范(JTG D30-2004).中華人民共和國交通部.北京：人民交通出版社,2004