软土地基处理方法的研究

浅谈软土地基处理方法【摘要】在世界各地兴建高速铁路的同时，我国也进入了一个高速铁路蓬勃发展的新时期。随着我国高速客运专线的修建，越来越多的铁路路基将出现在软弱土地区，这对地基的处理方法提出了一个新的要求。由于高速铁路对路基工后沉降的要求非常高，这对软基处理方法提出了一个新的挑战。本文通过总结现行的一些主要的地基处理方法，研究哪种方法更适合用于高速铁路的地基处理。【关键字】软土地基加固方法列车引起的地基振动及沉降问题伴随着高铁发展及地铁的大量兴建变得越来越突出，引起了许多学者的重视。高铁对线路的平顺性的要求比较高，而地基的工后沉降过大，会引起线路的不平顺，所以高铁对地基的要求特别高，但由于现行的软基处理方法的处理效果并不能满足高铁的要求。本文总结了现行的一些地基处理方法，希望会对软基处理的发展起一定的促进作用。1软土概述软土是指天然孔隙比大于或等于1.0,且天然含水率大于液限的细粒土,包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土软土是在静水或缓慢的流水环境中沉积,并经生物化学作用形成的。从外观上看,软土常呈灰、灰蓝、灰绿、灰黑等颜色,定向排列明显,层理较发育,常呈薄层状构造,含粉砂夹层或泥炭透镜体。软土广泛分布在我国东南沿海、内陆平原和山区，如天津、上海、杭州、宁波、温州、福州、厦门和广州等沿海地区，以及昆明和武汉等内陆地区。天然软土具有如下特性:1.1含水量较高，孔隙比大。一般含水量为35%~80%，孔隙比为1~2。1.2抗剪强度很低。根据土工试验的结果，我国软土的天然不排水抗剪强度一般小于20kPa，其变化范围在5~25kPa；有效内摩擦角约为20°~35°；固结不排水剪内摩擦角12°~17°。1.3压缩性高：淤泥和淤泥质土的压缩系数a1-2一般为0.7～1.5MPa-1，最大达4.5MPa-1，且随着土的液限增大，压缩性增大。1.4渗透性很小。软土的渗透系数一般约为1×10-6~1×10-8cm/s。2软土地基处理方法分类及应用范围随着对地基处理要求及科学技术的发展，软土地基的处理方法有了很大的发展及丰富。按地基处理的作用机理分可分为：置换、夯实、挤密、排水固结、胶结法、加筋法。下表对给类地基处理方法的适用条件及范围，优缺点进行了比较。每种方法都有其优点，在某些条件下具有很强的优势，但是同时也有其缺点及适用范围。因此，在进行处理方案的选择时，要充分考虑当地的自然条件，同时还要考虑到工程建设的技术经济性问题，选用合适的地基处理方法，扬长避短，最大限度的达到地基处理设计效果，减少资源消耗，节省成本，减少对周围建构物以及环境的影响和破环。表：各种地基处理方法的汇总及其优缺点名称方法地基处理原理适宜土类优点缺点换土垫层法垫层法其基本原理是挖除浅层软弱地基或不良土，分层碾压或夯实土，按回填材料可分为砂垫层、碎石垫层、粉煤垫层、干渣垫层、土垫层等。换土垫层法可提高持力层的承载力，减少沉降。常用机械碾压、平板振动和重锤夯实施工浅层软弱地基及不均匀地基的处理强夯挤淤法采用边强夯、边填碎石、边挤於的方法，在地基中形成碎石墩体。可提高地基承载力及减小变形高饱和度粉土与软塑至流塑的粘性土等振动挤密法表层压实法采用人工或机械夯实、机械碾压或振动对填土、湿陷性黄土、松散无粘性土等软弱或原来比较疏松表层土进行压实。也可采用分层回填压实加固浅层软弱地基及不均匀地基重锤夯实法利用重锤自由落体时的冲击能来夯击浅层土，使其表层形成一层较均匀的硬壳层浅层土填土，疏松无粘性土，非饱和粘性土强夯法利用强大的夯击能，迫使深层土液化和动力固结，使土体密实，用以提高地基土的强度并降低其压缩性，消除土的湿陷性、胀缩性和液化性处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土和粘性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等振冲挤密法土或灰土桩法沙桩法爆破法排水固结法堆载预压法沙井法真空预压法降低地下水位法电渗排水法置换法振冲置换法石灰桩法强夯置换法CFG桩法加筋法土工聚合物法加筋土法土层锚杆法土钉法树根桩法胶结法注浆法高压喷射注浆法水泥土搅拌法