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1.1沉降處理
沉降處理包括加速固結沉降和減少總沉降量兩方面。加速固結沉降可采用加載預壓、豎向排水(設置砂井或芯板排水)和擠實砂樁等方法。減少總沉降量可以采用換填好土、石灰(水泥)樁、擠實砂樁等方法。
1.2穩定處理
穩定處理可以采用換填土、擠實砂樁、石灰(水泥)樁等措施增加抗滑阻力。各種加速固結沉降措施都有助于促進軟土層強度的增長;慢速或分期填筑路堤可以達到阻止地基強度降低的目的。
1.3應注意的問題
（1）地基的土質及土層構成(厚度、排水層等)條件。（2）道路的性質、路堤高度和寬度，是否為與構造物連接的地段等條件。（3）工期、材料供應、施工機械作業條件和對周圍環境的影響等條件。以上處理方法可以單獨使用，通常用幾種方法組合使用，以發揮各種方法的特長，取得良好的處理效果。
2.1換填土法
當淤土層厚度較簿時，可采用淤土層換填砂壤土、灰土、粗砂、水泥土及采用沉井基礎等辦法進行地基處理，鑒于換砂不利于防滲，且工程造價較高，一般應就地取材，以換填泥土為宜。可將軟土全部挖除，使路堤筑于基底或盡量換填滲水性土。這種方法適用于軟土厚度小于2m的路堤。換土法要回填有較好壓密特性土進行壓實或夯實，形成良好的持力層，從而改變地基承載力特性，提高抗變形和穩定能力，施工時應注意坑邊穩定，保證填料質量，填料應分層夯實。
2.2拋石擠淤法
在路基底從中部向兩側拋投一定數量的片石，將淤泥擠出路基范圍，以提高路基強度，所有片石宜采用不易風化的大石塊，尺寸一般<0.3m。其上鋪0.1m厚碎石及0.1m厚砂層后再填土。這種方法的適用范圍為:軟土厚度<3.0m，表層無硬殼，呈流動狀態、排水困難的地基狀態。
2.3反壓護道法
當軟土和沼澤較厚，路堤高度不超過極限高度的2倍時，路堤兩側填筑適當厚度和寬度的護道，在護道附加荷載的作用下，保持地基的平衡，增加抗滑力矩，防止路堤的滑動破壞。通過反壓護道法使路堤下淤泥趨于穩定。護道一般可采用單組形式，其高度為路堤高度的0.3—0.5倍。適用范圍:當路堤超過極限高度的1.5—2.0倍以內時適用。
施工時，護道盡量與路堤同時填筑，且壓實度要達到90%以上。它的特點是施工工藝簡單、費用較低，但施工用地增大。
2.4砂墊層法
在軟土地基上鋪設厚度為0.5—1.2m的砂層，可使軟土頂面增加一個排水面，促進路基底的排水固結，提高路基的強度及穩定性。砂墊層材料的選擇以透水性好的砂或砂礫(74u篩孔通過率為3%以下)為宜，以保證所需的排水能力;砂墊層的寬度以每側寬出路堤0.5—1.0m為宜。砂墊層適用于路堤高度<2倍極限高度的狀況。
2.5設置砂井法
砂井與連接的砂墊層配合使用效果較好，一般砂井直徑為0.2—0.3m，井距為井徑的8—10倍，常用范圍為2—4m，平面上呈矩形或梅花形布置。適用范圍:軟土層厚度>5m，且路堤高度超過天然地基承載力容許的高度很多時適用。
2.6攤鋪土工布法
高填土可適當分層，采用土工布加強路堤剛度，并在軟土基上隔墊，使荷載均勻，避免局部破壞，對地下水防治相當有利，也可以用土工布攤鋪軟土底層，并折向沿邊坡作防護，這樣既提高基底剛度，也使邊坡受到維護，有利于排水和因地基應力再分配而增加路基的穩定性
2.7排水固結法
排水固結法是解決淤泥軟粘土地基沉降和穩定問題有效措施，由排水系統和加壓系統兩部分組合而成。排水系統是在地基中設置排水體，利用地層本身的透水性由排水體集中排水的結構體系，根據排水體的不同可分為砂井排水和塑料排水帶排水兩種。
2.8灌漿法
是利用氣壓、液壓或電化學原理將能夠固化的某些漿液注入地基介質中或建筑物與地基的縫隙部位。灌漿漿液可以是水泥漿、水泥砂漿、粘土水泥漿、粘土漿及各種化學漿材如聚氨酯類、木質素類、硅酸鹽類等。灌漿法對加固淤泥軟土地基具有明顯效果，如福建省龍海市角美壺嶼港水閘由于淤泥軟基不均勻，沉陷閘基沉降最大達到0.63m，加固時采用單管高壓旋噴灌漿處理，每個閘墩上、下游側和中間各設5個灌漿孔，沿閘墩軸線兩側布孔，灌注水泥漿，成樁直徑0.5m，伸入閘基礎10.5m，采用灌漿壓力為20MPa，經過處理后閘基沉降基本得到控制。高壓旋噴灌漿處理原理是通過在閘基中高壓旋噴灌漿形成水泥土摩擦樁，提高閘基承載力，達到控制沉降的目的。另一種對淤泥軟土地基閘室淘空處理通常應通過水閘上游防滲如設置水平鋪蓋或垂直防滲控制閘基滲流，然后再對閘室進行灌漿處理。
3結語
總之，軟土地基的強度或變形的問題是工程土中必須十分注意的問題，過大的沉降及不均勻的沉降造成軟土地區大量的工程事故。因此，在軟土地區進行設計與施工的道路工程時，必須從地基、建筑、結構、施工、使用等多個方面綜合考慮，采取相應的措施，減少地基的不均勻沉降，保證建筑物的正常使用。
參考文獻：
［1］徐至鈞.建筑地基處理技術叢書:軟土地基和預壓法地基處理［M］.機械工業出版社，2005.
［2］王曉謀，袁懷宇.高等級公路軟土地基路堤設計與施工技術［M］.人民交通出版社，2001.
關鍵詞：道路改造；軟土路基；處理方法
一、軟土路基成因
路基強度及穩定性與路基干濕狀態密切相關。路基干濕狀態是由土中含水量的高低決定的，而含水量的高低取決于各種濕源的作用和延續時間。由于路面寬、路基低、排水設施不全或失效，使得雨水和生活污水向路基內滲透、地下水位升高，路基長期處于潮濕狀態，加上土的水穩定性差等原因，導致路基軟化。
二、軟土路基判別
（一）測定方法
所謂軟土，比規范[1]中的定義廣泛，包括強度達不到設計要求的濕粘土。對軟土路基的測定可以采用彎沉測定：
將相對完好的砼板塊逐一編號。采用兩臺5.4m貝克曼梁及一臺BZZ-100標準車，按每車道雙向往返檢測。選取位于橫縫、斷縫附近的板角等荷載最不利位置作為檢測點，測點分主點（受荷板）、副點（未受荷板），主點位于板橫縫前10cm，副點在橫縫后10cm，分別測定主點彎沉和副點彎沉。[2]
在非不利季節檢測時，彎沉值根據經驗進行季節影響修正。實際取其系數=1.1～1.2。
（二）判別方法
平均彎沉值反映了原結構的承載能力，而彎沉差則反映了加鋪后瀝青路面反射裂縫出現的機率和嚴重程度。造成原結構承載力不足的原因有板底脫空、基層強度低和軟土路基。采用排除法通過值來判別軟土路基。當45≥≥20時，進行壓漿處理；＞45時，先將砼板打裂壓實，使其與基層緊密結合；再次檢測，仍然有＞45，表明基層強度嚴重不足或有軟土路基；挖除路面結構后，通過路基頂面彎沉的檢測，或者通過路基土的干密度、天然含水量綜合判定。
三、軟土路基處理方法的比選和優化
（一）做一個模擬軟土路基方案其具體條件和基本要求
1．公路自然區劃為Ⅳ3，路基干濕類型為潮濕，但不加高路基，不增設地下排水設施，只對地面排水設施進行修復；
2．軟土路基處理最小面積=4.2×5.0m，即一塊砼板的面積，屬于局部軟土路基；
3．大部分軟土路基為稠度=0.5～0.9的濕粘土，不易破碎晾干；
4．軟土路基深度＜2m，其中上部為路基工作區，對強度和穩定性的要求高；
5．軟土路基處理不能對原路基的強度和穩定性帶來不利影響，處理后應達到強度與原路基基本一致、工后沉降為零、水穩定性好的要求；
6．雨季施工，行車干擾大，工期三個月。
（二）比選
軟土路基處理方法按處理深度分為淺層處理和深層處理。淺層處理的深度≤3m，因此擬處理的軟土路基屬于淺層處理的范圍。
淺層處理施工工藝簡單，投資少，是施工中經常采用的方法。淺層處理一般有換填法、晾曬法、墊層法、動力固結法、加筋法、灌漿法、排石擠淤法和爆炸排淤法。
分析后認為，晾曬法等七種方法不符合上述條件或要求。換填法通常用于軟土路基分布范圍較小，深度≤2m的情況，換填料可視具體情況用砂、砂礫、改良土或其他適宜材料，因此初步決定采用開挖換填法處理。
（三）優化
原路基為粘土填筑，若采用砂、砂礫等材料換填，雖然保證了自身的強度和穩定性，但此類材料具有透水性，其內部的干濕變化，會引起四周路基土的軟化或二次固結，導致路面的不均勻沉降等病害。若采用風化石換填，存在著風化石粒徑、強度、土石比例的問題，粒徑大、強度低、石含量多，施工時不易壓碎壓實，除存在與透水性材料相同的問題以外，其自身的強度和穩定性也難以保證。若采用粘土換填，由于施工面小、地下管線多，填土難以壓實，浸水后自身的強度和穩定性同樣無法保證。
土經改良后不但強度提高，還能呈現出板體性和一定的水穩定性，彌補了上述材料的不足。為使換填部分的物理力學性質與原路基基本一致，選用了與原路基土質相近，＜40%，＜18，含水量適宜的低液限粘土（CL）進行改良。
改良土常用的改良劑有石灰和水泥，由于水泥改良土工序少、早期強度高，適用于春融期、多雨季節、地下水位高、工期緊迫地段。最后確定采用水泥改良土換填的處理方法。
四、軟土路基施工工藝
（一）換填深度
開挖過程中可以觀測到，隨著深度的增加，坑壁四周路基土的密實度逐漸降低，含水量逐漸增大，上部1.0～1.2m范圍內的密實度高含水量小，并且有明顯的分界線。表明路基工作區深度為1.0～1.2m。
當軟土路基較薄，有硬底時，清除后直接換填。當軟土路基較厚，應挖到坑底土與四周路基相同土層的密實度一致時的深度，一般為1.0～1.2m；當坑底土過濕時，下挖到保證上部回填壓實時不出現“彈簧”的深度，一般為0.4～0.5m，總的換填深度=1.4～1.7m。
（二）水泥摻量
換填土的強度過高或過低，都會使其內部及四周結構產生附加應力和變形，造成路面病害，因此應與原路基保持基本一致。
由于難以準確檢測原路基土的無側限抗壓強度，水泥摻量無法按常規試驗確定。路基的回彈模量不但是路面設計的基本參數，更是衡量路基質量的基本指標，并且設計值已知，因此水泥摻量通過回彈模量室內試驗確定。由路基設計彎沉值=200，計算出路基回彈模量設計值=47MPa，再根據公式[3]反算得到室內試驗回彈模量標準值=135MPa。水泥摻量不宜小于3%，實際控制在3～4%，否則難以拌和均勻。為提高下部改良土的早期強度，使上部工作區能盡早換填，上下部采用相同的水泥摻量。
（三）壓實
壓實功愈大、分層愈多愈容易出現彈簧。由于對工作區以下密實度的要求相對較低，故采用挖掘機鏟斗擊打配合雙向振動平板夯（工作重量123kg）壓實。待具有一定強度后再進行工作區范圍內的換填，盡可能采用膠輪壓路機碾壓，邊角用雙向振動平板夯壓實，壓實度≥95%。
五、結語
1.與瀝青路面的承載能力檢測不同，水泥砼路面的檢測有主、副點之分，必須配備兩臺貝克曼梁。用一臺貝克曼梁只能檢測出、，混淆與、與兩者的概念會造成誤判。采用雙向往返法檢測，貝克曼梁的支點和主測點不在同一塊砼板上，消除了支點變形對測點彎沉值的影響；測完后檢測車駛離受荷板，消除了后軸落點對主點彎沉值的影響。貝克曼梁法檢測的是回彈彎沉，自動彎沉儀法檢測的是總彎沉，落錘式彎沉儀檢測的是動態總彎沉。貝克曼梁法是規范規定的標準方法，采用其它方法必須進行標定換算。同樣，現場承載板法是路基回彈模量的標準檢測方法，采用其它方法也必須進行標定換算。測定彎沉和模量時，都應將季節因素考慮在內。
2.與公路不同，道路由于兩側人行道和建筑物地基高于行車道，加上排水設施不完善等因素的影響，路基長期處于潮濕狀態，容易產生病害。
3.與新建道路不同，改建工程是對道路功能的恢復和提高，應遵循一切服從于老路，一切有利于老路的原則，達到新舊一體，路基穩定、密實、均質，為路面提供均勻的支承。經過幾十年地運營，絕大部分路基已經穩定，已適應了所處的水文地質環境，應充分利用。
4.與地基中的大面積軟土路基不同，路基中的軟土路基一般都屬于局部淺層軟土路基，處理后要求工后沉降為零，并具有較高地強度和良好地穩定性。尤其是路基工作區，對保證路面強度與穩定性、滿足行車要求極為重要。
每一種軟土路基處理方法均有其針對性、適用范圍以及局限性，必須根據具體條件選擇符合設計要求的軟土路基處理方法，才能取得理想的處治效果。對能達到處理效果的方法進行使用階段技術可靠性、施工難易程度、工程造價、工期、對周圍環境影響等方面的綜合評比，確定最合理的軟土路基處理方案，并不在于技術的先進與否。
【參考文獻】
[1]中華人民共和國行業標準．JTGD30-2004公路路基設計規范[S]．北京：人民交通出版社，2004．
【關鍵詞】樂自高速公路；軟基處理；振沖碎石樁；技術分析；質量控制
中圖分類號：U412.36+6 文獻標識碼：A 文章編號：
一．引言
采用振沖碎石樁來加固松軟土地基，這樣可以形成復合土體或者符合地基，能夠有效的增強地基的穩定性，可以提高地基的承載力，能有效防止地基的沉降，除此之外還可以增加建筑物的抗震能力。本文結合樂自高速公路的具體工程，對振沖碎石樁施工的工藝進行較全面的探討。
二．樂自高速公路工程概況
樂自高速公路是《四川省高速公路網規劃》中漢源-樂山-自貢橫線高速公路的重要組成部分，是連接川南樂山、自貢兩個較大規模城市的重要通道，該橫線高速公路先后與縱向布局的樂宜、內宜高速公路以及規劃的仁壽經沐川至新市聯絡線相交，可實現多條高速公路之間的相互轉換和聯系，并與國家高速公路網相接，對完善四川省和區域高速公路網、增強川南地區城市之間的聯系、增加川西南地區出省路徑的選擇具有重要意義。
樂自高速公路工程七合同段由山東省路橋集團有限公司承建，本合同段位于榮縣境內，跨越來牟、長山兩鎮。本合同段內含長山互通區一處、長山停車區一處，主線全長為8.98公里。軟基處理面積9.3萬平方米，塑料排水板8.3萬延米，碎石樁3.5萬延米，換填砂礫石2.8萬方。在整個工程中存在大量的軟土地基，處理這些地基都是采用振沖碎石樁法來加固地基的。
三．軟土地基的力學特性
我們所說的軟土主要有幾個特點：透水性比較小、可壓縮性高、抗剪強度十分低，軟土主要以散泥土質為主，其主要是在流動較慢的河流中，或者湖泊中沉積，之后由于生他作用而形成。這種土質的天然空隙要大于1，而壓縮性系數則大于0.05平方厘米沒千克。它的不排水性抗剪強度則小于30 kpa，如果其天然孔隙比大于1.5那么就成為了淤泥，當其天然孔隙比處于1和1.5之間時則為淤泥質土。在軟土中含有大量的飽和水，其土質可能成流塑的狀態，這種土質最主要的特質是強度低、透水性小以及壓縮性高。正是因為這樣所以軟土地基的穩定性十分差，其承載力不足，很容易發生沉降，致使工程遭到破壞。
四．振沖碎石樁的加固原理
如下圖所示，按一定間距排列打了許多樁體的土層稱“復合土層”，由復合土層組成的地基稱為“復合地基”。如果軟弱土層不太厚，樁體可以貫穿整個軟弱土層，直達相對硬層。如果軟弱土層比較厚，樁體也可不穿過整個軟弱土層，這樣，軟弱土層只有部分厚度轉變為復合土層，其余部分仍處于天然狀態。
1.當軟弱土層比較薄時的加固原理
當軟土層比較薄時，這是樁體就可以直接被打到比較硬的土層，這樣就可以集中樁體的應力作用，我們知道樁體的壓縮模量要大于軟土的壓縮模量，困而通過基礎傳給復合地基的外加壓力隨著樁、土的等量變形會逐步集中到樁上去，從而使軟弱土負擔的壓力相應減少。這樣就可以有效提高復合地基的承載力，同時減少了其壓縮性，這樣就可以使軟地基加固。
2.軟弱土層較厚時的加固原理
如果遇到的軟土層比較厚時，這是樁體是不可能達到硬層深度的，也就是相對的硬層和復合土層不相接觸時。該墊層把荷載引起的應力向周圍橫向擴散，使應力分布趨于均勻．這樣就可以有效提高復合地基的承載力，同時減少了其壓縮性，這樣就可以使較厚軟地基得以加固。
五．振沖碎石樁施工技術分析
1.處理范圍
首排碎石樁距基礎外緣60cm，處理長度為基礎外緣50 m，第一個20 m段碎石樁間距2 m，第二個20 m段碎石樁間距2.2 m，第三個10 m段碎石樁間距2．5 m，碎石樁處理寬度為坡角以外0．5 m。每米碎石用量為：π×(0．8×0．8÷4)×1．35=0．678 平方米。填料可選用天然級配，但不能采用單級配料，含泥量不超過10％，粒徑為20至50mm。
2.施工設備
施工設備如下表：
3.施工工藝
（1）工藝流程
采用振沖碎石樁加固軟土地基的工藝流程如下：地上地下清障、地面整平；放線定樁位；樁機就位墊平、調平；閉和樁尖垂直對準樁位；啟動樁錘沉管；沉管同時噴水造孔；沉到設計深度；清孔；留振10—20s拔管；反插至密實電流；成樁；移到下一根樁。
（2）施工工藝
①放線，碎石樁按正三角形布置，測量人員根據圖紙段落處理寬度及處理長度放出區域控制樁，經測量監理工程師確認后，按照圖紙樁距逐點測定樁位并用長竹簽做好標記，施工過程別注意樁位標志。
②定位，移機到達指定樁位，閉和樁尖垂直對準樁位，其偏差不大于5cm。用枕木基本墊平樁機，然后調整支腿樁管垂直地面，樁身垂直偏差不超過1．5％，施工中質檢員進行認真現場檢查并填寫檢查記錄。
③造孔，啟動供水泵及振沖器，待振沖器下端射水口出水的水壓及水量達到工藝要求時啟動振動器，使振沖器以0．5m/min至2 m／min的速度在土中徐徐下沉，造孔過程中應始終保持振沖器處于懸掛狀態，以免造成斜孔。當造孔達到設計深度時，將振沖器提出孔口，再放至孔底，往復2至3次，使孔口泥漿變稀，清除孔內泥土，保證填料順暢，減小樁體含泥量。
④成樁，成孔后將振沖器提離孔底30一50 cm，在孔底留振10—20 s后拔管，拔管速度控制在0．8—1．2 m／min，每次填料厚度不宜大于50cm，將振沖器下放至填料中，進行振密。這時振沖器一方面將填料振密，另一方面使填料擠入孔壁的土中，從而使樁徑過大。隨著填料的不斷擠人，孔壁土的約束力逐漸增大，當約束力與振沖器產生的振力相等，樁徑不再擴大時，繼續振密，振沖器電機的電流值迅速增大，當電流達到密實電流時認為該深度的樁體已經密實。樁體密實電流根據現場情況確定。
五．結束語
樂自高速公路對完善四川省和區域高速公路網、增強川南地區城市之間的聯系、增加川西南地區出省路徑的選擇具有重要意義。在這個施工的過程中處理軟土地基是一個較大的難題，本文就以樂自高速的軟土地基處理為背景作了簡單的闡述，具體的介紹了施工的技術要點以及質量控制方法。雖然隨著我國經濟的發展，科學技術的不斷進步，我國對于軟土地基的處理方法也有了較大的發展，振沖碎石樁加固法的應用也越來越廣，但是在具體的施工過程中也還存在許多的問題，這需要行業的專家以及施工的工作人員，在具體的工作中不斷的探索，不斷的發現問題解決問題，只有這樣才能使得技術不斷的科學化。
參考文獻：
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[3]黃中華 袁際萍 探討振沖碎石樁在軟土壩基處理中的應用 [期刊論文] 《城市建設理論研究（電子版）》 -2012年10期
[4]王本煒 趙亮 淺談振沖碎石樁地基加固中的管理與應用 [期刊論文] 《中小企業管理與科技》 -2010年1期
[5]林文慶Lin Wenqing 振沖碎石樁技術在軟基加固施工中的應用 [期刊論文] 《福建電力與電工》 -2000年1期
[6]柯濤 李應祥KE TaoLI Ying-xiang振沖法碎石樁技術在魯基廠水電站大壩軟基加固中的應用 [期刊論文] 《四川水力發電》 ISTIC -2009年5期
【關鍵字】軟土地基，深基坑，支護，土壓力
中圖分類號：TU4 文獻標識碼：A 文章編號：
前言
隨著我國經濟的發展，城市中的用地越來越緊張，這突出表現在密集型的大城市，所以改造開發大型的地下空間來解決用地緊張的問題在這幾年已經逐漸成為一種趨勢，隨著這種趨勢的愈演愈烈，地下空間的開發愈來愈大，開挖深度也逐年加深，對深基坑支護技術的需求日益旺盛，要求也越來越高。同時，高樓越蓋越高，高樓的穩固與深基坑技術也密不可分。現在，在全國的不同地區，在不相同的地質條件下，深基坑支護技術已經取得不少的成功經驗，但是仍存在一些問題需進一步改進或提高，以適應現代化經濟建設的需要。比如在軟土上進行基坑建設所要面臨的一系列問題就是我們必須盡快解決的問題。假如在設計時稍有不慎，在施工過程中不僅會危及基坑本身安全，可能還會殃及臨近的建(構)筑物或各種地下設施，從而造成巨大的經濟損失和不良的社會影響。因此，在軟土地基上進行支護工程設計時必須充分考慮軟土的工程特性和深基坑工程的復雜性，確保基坑的穩固安全。其中對土壓力的研究是極為重要的。
什么是軟土地基深基坑支護建設中的土壓力
所謂土壓力，就是在工程建設中，作用在支護結構和土體界面上的壓力，是作用于擋土支護結構中的主要荷載，它的形成是由土層的自身重量，土層所承受的長期的壓力所產生的。在大型的深基坑工程建設中，很重要的一項工作就是準確的估算土壓力，這對整個基坑建設的順利圓滿完成具有不可忽視的重要作用。根據擋土墻的位移情況和墻前土體所處的應力狀態，傳統土壓力分為靜止土壓力、主動土壓力、被動土壓力三種(圖2-1)。
對影響軟土地基深基坑支護中土壓力影響因素的分析
土壓力的大小和分布的規律是同支護結構的水平位移方向和大小、土的性質、開挖深度及支護結構物的剛度等眾多的影響因素相關，具體的來說。我們可以把它分為以下幾種：
一是深基坑建設場地的巖石、土壤的成分狀態及其性質特點。不同的地區的土地因為受不同的氣候環境，地理環境，人為因素的影響會產生不同的巖石和土壤。它們的組成成分，結構構造，水分含量等等都是各不相同的，對基坑建設中所產生的土壓力自然也有著不同的影響，從而產生不同的土壓力。
二是不同施工單位在建設基坑支護時對設計參數的選取和測試方法的不同所產生的影響。不同的建設單位有著不同的水平和高度，對建設工程所抱有的理念和設計思想也是不一樣的，他們在建設工程的過程中，依據自身的經驗在設計時所選取的參數和測試的方法是不一樣的。并且，試樣都是從建設施工區域的局部取出來的，不同的單位會選取不一樣的區域。這就導致對施工現場的巖石和土壤的測試所得到的指標是不一樣的，這為接下來工程建設所提供的資料和信息也是不一樣的，從而使得在施工的時候，采取不一樣的施工方式，所產生的土壓力也就必然是不一樣的了。
三是施工現場的深基坑支護產生的土壓力的計算方法的影響。土壓力的計算方法有很多，除了Rankine和Coulomb土壓力理論外，目前具有代表性的一些研究成果有：考慮施工過程的土壓力增量分析計算方法；考慮開挖深度變化的土壓力計算公式；根據樁身彎矩反分析土壓力的數值分析方法；考慮時間因素和擋墻位移變化的土壓力計算方法等等。不同的計算方法極有可能得到不一樣的土壓力值，可見，對計算方法的選取也是一件相當重要的事情。
四是基坑的施工現場支護體與土體之間的摩擦力也會對土壓力的分布和大小產生影響。不同的支護體與土體之間的接觸方式是不一樣的，抵抗土壓力作用的位置和強度也就是不一樣的，支護的剛度、形狀、和坑體作用力都會使兩者之間的摩擦力產生變化，從而導致土壓力的大小和分布情況產生變化。
五是各種其他因素之間的相互作用的影響，包括周圍建筑物，施工的時間長度，施工人員的經驗，能力和素質以及各種天氣等等因素都時時刻刻的對基坑的施工現場產生影響，是土壓力的大小和分布發生變化。
對軟土地基的基坑建設中的土壓力的一些看法和相關解決措施
一是切實加強對土壓力相關問題的理論研究。理論永遠是實踐最好的指明燈，當然也不是空泛的探討理論，要結合基坑建設的具體實踐，配合長期的觀察，資料統計來進行研究，爭取在計算方法上能有新的更好的突破，對水土本身特征的了解，對壓力相關知識的研究等等也必須是相伴的，只有在這些小的細節，各個單元部分上有所掌握和思考，才有可能在整體上找到突破。
二是建立區域性巖土信息管理系統。借助地理信息技術和數據庫技術，建立全國范圍內，尤其是大中城市區域性的巖土信息管理系統。該信息系統主要包括地層、水系的賦存特征，巖土的結構、組成、力學指標、流場的變化等。信息來源可通過大量已建在建工程的勘探、施工、監測結果，外加適當的補勘成果。擬建工程，可查詢相關區域工程特性信息并做必要的補勘修正即可，不僅工程類比性好，且可減小巖土區域性和個性的影響。
三是盡量采用擾動較少的原位測試法獲取設計參數，并選擇有代表性的區域進行實際土壓力的監測，利用這些實測的土壓力反分析設計參數，并和原位測試獲得的設計參數對比，建立其試驗參數的修正關系。
四是加強基坑建設過程中的監測力度和水平，要實時的動態的監測現場施工的流程和情況變化，對每個階段完成后的土壓力及與其相關的因素都做細致的研究，一段發生變化，及時反映情況，做出應對舉措，并把參數變化的結果記錄在案，為以后的土壓力研究提供實際的有效的參考資料和數據，為下一次的工程建設提供參考意見和指導。
五是采用動態支護技術的變形控制理念。基坑工程是一個典型的不確定性系統工程，受不確定因素影響顯著” 。完全考慮到所有可能的影響因素并準確度量各因素可能的影響大小是非常困難的。設計中只能做到向真實土壓力的無限接近，工程中只能借助于足夠安全可靠的支護措施。但不確定因素引起的土壓力變化既可能增大，也可能減小，不能一味采用安全系數很大的支護方法，浪費成本和延長工期。實踐中可考慮采用能隨土壓力增減變化而相應動態調節支護能力的支護工藝。
五．結語
基坑開挖與支護技術的發展水平，在一定程度上標志著一個國家工業建設和建筑水平的高度，它從一個側面反映了這個國家城市建設人員的能力和素質水平。從整個全球的發展和趨勢看，我國工程建設技術，尤其在基坑支護水平上，還是有所欠缺的，為了適應經濟的告訴發展水平，還必須繼續深入研究和開發這方面的技術。軟土地基不僅在空間上發生了變化，而且隨著時間的變化其性質也在發生變化。眾多不確定因素的影響，造成了理論分析結果與實際的差異。因此，在處理軟土地基時，應認真進行調查，重視施工過程中的動態觀測，隨時進行調整。軟土地基的處理一定要遵照“因地制宜、綜合考慮”的原則進行。在基坑開挖與支護領域中，人們已應用各種手段和技術措施，集中解決了一個又一個工程問題和難題。相信今后在不斷完善、認識和提高深化的過程中，必定會將這一工程領域的技術水平推向更新的高度，為巖土工程總體增添更加豐富的內容。通過本文，對軟土地基深基坑支護中的土壓力做了相應系統而又全面的介紹，對其產生原因和解決措施探討的比較深入。然而，土壓力相關的問題不僅僅只有這些，各方面的看法和理解也是各不相同的，鑒于土壓力問題在基坑建設中的重要地位，對其的研究是不能停止的，各個研究者的相互交流探討也是相當重要的。希望土壓力的研究在未來的幾年時間內能有長足的進步，為基坑建設提供更好的參考依據。
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關鍵詞：路橋施工 軟土路基 處理
中圖分類號： TU471 文獻標識碼： A 文章編號：
我國地質構造復雜多變：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巨大的考驗。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組成。這類土質主要分布于沿海城市，珠江三角洲等含水量較大的地區。這種土質孔隙大，壓縮性強，土里往往沉積大量天然水。這類土質如不好好治理，會嚴重影響路基的堅固。
（二）什么是軟土路基？
軟土路基是指強度低,壓縮量較高的軟弱土層.多數含有一定的有機物質。這類地基每層之間的物理力學性質差別較大，土層層狀分布也相對復雜。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；另一種是采用相應的技術方式對地基進行處理。自然沉降在這兩種方式中是比較經濟的一種，但是其本身的實施度要困難得多。自然沉降的方法僅限用于工程量較大的、工期較長的項目。然而采用相應的技術這種處理方法可以在工程有限制時確保工程的質量與安全性，從而被更廣泛的應用。
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，繼而用一些強度較高的、抗腐蝕性的、質地堅硬的石頭、砂礫等重新分層填充。再用人工或者機械等手段去夯實、壓實，將材料充分混合，從而達到道路路基堅實的要求。
（二）墊層法
墊層法有兩種，一種是在地基表面鋪設一定厚度的墊層使路基達到應有的強度。另一種是把表面部分軟弱土層挖去，置換成強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；加速土質的固結；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固的物質存在，鋪設的厚度一定要適中，不要影響上層的排水效果，從而確保路基的穩定性與強度。
（三）壓實法
壓實法是通過擠壓或夯實將土壤的孔隙變小，多半是通過物理方法或者化學原理將其實現。孔隙變小了，路基的強度也就相對變高。
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度增大，繼而增強了路基的強度，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 強夯法
顧名思義，強夯法就是利用重錘提升到一定高度并使其自由下落，達到夯實路基的效果。這種夯實是為了提高路基的強度，降低壓縮性。夯實法被廣泛使用在我國沿海城市。當然，夯實法也有不適用的土質，它不適用于較厚的淤泥質與淤泥土壤。因為強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）排水固結法
排水固結法是針對天然地基，或先在地基中設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壓，使土體中的孔隙水排出，逐漸固結，地基發生沉降，同時強度逐步提高的方法。排水固結法分為堆載預壓法、真空預壓法、降水預壓法、電滲排水法。需要針對不同的軟土土質選用不同的排水固結法。
（五）化學固結法
1攪拌樁法
是指利用特質的攪拌機械，用水泥或其他材料作為固化劑，在深層進行攪拌。將軟土與固化劑進行強制的攪拌，通過一系列的物理化學性質的變化，形成堅實的樁體并與原來的地基融為一體。從而起到復合地基的作用。
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，增強路基的抗壓性等。
（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達到一定的水平并初具規模。但是從現狀來看，仍有一些不足的地方需要關注，根據軟土路基的現狀，提出以下幾點意見與建議。
深入研究路橋軟土的基本特點
根據我國不同地區的不同地質，分析出該段路基軟土的具體特性：并以此作為模板，找到加強路基穩固的最適宜的方式方法；并從工程角度出發，分析著重研究影響工程進度的因素，從而更好的應付突發事件。
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。
加強路橋軟土路基處理的系統化研究
近年來，針對軟土路基處理的系統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行具體的、系統化的分析與研究，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，盡力彌補路基處理的不足，爭取完善路橋軟土路基的處理。
總結：
在路橋施工中，不注重軟土路基的處理是很危險的。作為技術人員，一定要充分的掌握其特性與相應的應對措施，還要加強技術理論的學習，從理論與實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更有保障性與安全性。
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[關鍵詞]鳳凰大橋 軟土地基 工程施工方案
[中圖分類號]TU471.8 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2014）-1-226-2
0引言
廣州市南沙區鳳凰一、二、三橋工程連接南沙區黃閣、靈山、橫瀝和珠江管理區，位于南沙地區發展規劃的中部組團，是連接黃閣、靈山半島、橫瀝半島以作珠江管理區的重要通道。路線總長7.4651km，其中橋梁總長約5.735km，道路長約1.730km。本項目是構成環大南沙“中環路”的重要組成部分。詳見圖1：地理位置圖。
1地質概況
本標段地處三角洲平原，地形平坦，地勢開闊，地面標高約3.67～8.60m，河床標高約-10.30～1.20m。
路線途經地區及其附近地層主要為第四系、第三系和燕山期花崗巖，其地層巖性特征分述如下：
（1）第四系（Q）：廣泛分布于沿線地表，為第四系海陸交互相沉積層，由灰色，灰白色或褐黃色等淤泥、淤泥質土、粉細砂，粘土，亞粘土及砂礫、卵石、亞粘土等組成，厚度較大，約18.5～46.8m。（2）巖漿巖（γ52（3））：燕山三期花崗巖和時代不明小型石英斑巖體。在珠江三角洲平原區以殘丘或部分臺地及隱伏巖體產出。
上述第四系、燕山三期花崗巖為本路段主要地層巖性。
2鳳凰大橋地區軟土性質特點
鳳凰大橋施工沿線特殊性巖土主要為軟土，沿線軟土主要由第四系沼澤相淤泥（層號為3）、淤泥質亞粘土（層號為3-1、6-1）及淤泥質粉砂組成，以淤泥及淤泥質亞粘土為主。根據勘探資料，對軟土分布及賦存狀態分類統計列表如下：
2.1軟土主要物理力學性質指標
2.2靜力觸探及十字板剪切成果統計
根據上述統計資料不難發現，本項目的軟土分布廣泛，賦存厚度較大，具“含水率高、壓縮性高、抗剪強度低、承載力低、透水性差”等特點。
3鳳凰大橋沿線地質施工建議
本區域主要由橋梁、輔道路基工程工程構成。本標段全線地貌類型為平原，地處于平原松散巖組工程地質區。工程施工沿線廣泛分布軟土（淤泥、淤泥質土、淤泥質砂），巨厚層軟土對輔道路基工程及構造物場地穩定性有所影響。在公路橋梁施工過程中，軟土地基具有極大的危害性，如果在施工中沒有妥善處理，會造成地基失穩，使公路橋梁出現道路沉降，縮短使用壽命，影響橋梁安全。
第四系覆蓋層中對工程影響較大的主要是軟土，本標段范圍連續分布有軟土層，對一般路基建議采用袋裝砂井（塑料排水板）結合堆載（超載）預壓進行處理，對橋臺軟基，建議采用粉噴樁或CFG樁進行處理。
4具體施工方法說明
4.1袋裝砂井（塑料排水板）輔以堆載（超載）預壓
袋裝砂井（塑料排水板）輔以堆載（超載）預壓即袋裝砂井（塑料排水板）堆載（超載）預壓法。袋裝砂井（塑料排水板）堆載（超載）預壓法是排水固結法中的一種軟土地基處理方法。因為飽和軟粘土地基在荷載作用下，孔隙中的水被慢慢排出，孔隙的體積慢慢地減小，地基就會發生固結變形，同時，隨著超靜水壓力逐漸減退，有效應力逐漸提高，地基土的強度也在逐漸增長。根據固結理論，粘性土固結所需時間和排水距離的平方成正比，土層越厚，固結延續的時間越長。為了加速土層的固結，最有效的辦法是增加土層的排水途徑，縮短排水距離以減少排水時間。袋裝砂井（塑料排水板）和砂墊層就是為此而設立的豎向排水和水平排水墊層。堆載是排水固結法的加壓系統，它使地基土的固結壓力增加而產生固結。
袋裝砂井（塑料排水板）堆載（超載）預壓法施工中，應注意以下幾個問題：（1）定位要準確，砂井垂直度要好，這樣就可確保排水距離和理論計算一致。（2）砂料含泥量要小，這對小斷面的砂井尤為重要，因為直徑小，長細比大的砂井井阻效應較為顯著，一般含泥量要求小于3%。（3）袋中砂宜用風干砂，不宜用潮濕砂，以免袋內砂干燥后，體積減小，造成袋裝砂井（塑料排水板）縮短與排水墊層不搭接等質量事故。（4）聚丙烯編織袋在施工時應避免太陽光長時間直接照射。（5）砂袋入口處的導管口應裝設滾輪，避免刮破砂袋而漏砂。
4.2粉噴樁處理法。
粉噴樁也稱加固土樁，是屬于深層攪拌法加固地基方法中的一種形式。它是利用石灰和水泥等材料作為固化劑中的主劑，采用預制的攪拌機械將軟土和粉體狀固化劑進行就地強制攪拌，通過利用軟土和固化劑二者之間產生的化學變化和物理反應，使軟土形成一定強度的優質地基，增強軟土硬結程度，保證軟土的整體性和水穩性。在高速公路施工中，一般在淤泥土質和含水量較高的粘性土路段中使用較多。通過固化劑對軟土的作用，解決軟土地基的易沉降問題，粉噴樁法最適用于加固各種飽和軟粘土。粉噴樁加固是基于水泥加固土的物理化學反應過程，通過攪拌使水泥和土發生水解和水化反應，形成水泥水化物而構成凝膠體，使土團凝結而形成整體穩定的結構。
4.3CFG樁處理法
CFG樁是水泥粉煤灰碎石樁的簡稱（即cement fIying-ash gravel pile）。它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘結強度樁，和樁間土、褥墊層一起形成復合地基。CFG樁復合地基通過褥墊層與基礎連接，對于軟土層地基來說，CFG樁復合地基可保證樁間土始終參與工作。由于樁體的強度和模量比樁間土大，在荷載作用下，其樁頂應力比樁間士表面應力大。CFG樁可將承受的荷載轉向較深的土層中傳遞并相應減少了樁間軟土承擔的荷載。在采用CFG樁處理辦法時要注意以下兩點：（1）冬期施工時混合料入孔溫度不得低于5℃，必須對樁頭和樁間土應采取保溫措施。（2）施工垂直度偏差不應大于1%；對滿堂布樁基礎，樁位偏差不應大于0.4倍樁徑；對條形基礎，樁位偏差不應大于0.25倍樁徑，對單排布樁樁位偏差不應大于60mm。
5結束語
軟土分布廣泛，賦存厚度較大，具“含水率高、壓縮性高、抗剪強度低、承載力低、透水性差”等特點，對一般路基工程，上文提及了有效的處理辦法。對橋臺軟基，CFG樁處理或粉噴樁處理可以解決這一軟土施工難題。同時建議路基及橋臺軟基處理宜同步進行。當工程進度一旦受到軟土結構影響時必須馬上聯系專業人員對其進行處理，不要盲目采取措施，影響工程質量。
參考文獻
關鍵詞：樁-網復合地基 樁土應力比 樁土荷載分擔比 土拱效應
Study of soil arching effect of geogrid-reinforced and pile-supported embankment
WANG LONG1，LONG Xiu-jun2
( 1. China Railway Engineering Consultants Group Co.,Ltd., Jinan 250022, China2.China Railway SIYUAN Survey and Design Group Co.,Ltd., Wuhan 430063, China)
Abstract: In this dissertation, based on soft soil foundation treatment of a coastal railway，Interaction characteristics between pile and soil on geogrid-reinforced and pile-supported embankment were studied. According to the the change law of pile-soil stress ratio and and pile-soil load share，soil arching effect and its change law with the load above were verified, which provide theoretical reference for optimization engineering design on soft soil foundation.
Key words: geogrid-reinforced and pile-supported embankment; pile-soil stress ratio; pile-soil load share; soil arching effect
中圖分類號：TU47文獻標識碼： A 文章編號：
前言
我國幅員遼闊，軟土分布范圍廣大，特別是在沿海地區，軟土大面積發育。為了保證上部構筑物的穩定性，必須對軟土地基進行處理。近年來，樁-網復合地基正在成為軟土地區建筑工程中普遍采用的一種地基處理方式，對這種新型地基處理方式的作用機理及效果，已進行了大量研究，并取得了一定成果[1-6]，但是對樁網復合地基中的樁土相互作用規律的研究還有待深入。本文基于我國沿海地區某軟土地基上的新建鐵路地基處理工程，用模型試驗的方法研究樁-網復合地基中的土拱效應。
1 工程概況
工程位于廣東省潮州市，地表水網稻田發育。地表為第四系沖洪積相、海陸交互相成因淤泥及淤泥質粉質黏土、淤泥質砂，厚度約為10～32m，其下為第四系上更新統沖積層的粉質黏土、粉土、中細砂、粗砂、細圓礫土，總厚度30～60m。軟土層主要為淤泥、淤泥質黏土、淤泥質砂層。
本模型試驗原型地層分布特征如圖1所示。可見，該斷面軟土地層主要為淤泥和黏土，層厚分別約為15m、10m，埋深5～30m，屬于深厚層軟土。現場采用PHC管樁對地基進行加固處理，管樁埋深約25m，樁間距2.5m；樁頂設置正方形樁帽；其上設置0.6m厚碎石墊層夾兩層雙向土工格柵。
圖1現場地層分布特征
2 試驗概況
模型中，采用聚丙烯PP-R冷水管（以下簡稱PP-R管）模擬管樁；選用普通杉木作為樁帽材料；選用聚乙烯四宗單層網來模擬土工格柵，采用常見的細角礫石來作為褥墊層材料；采用普通中砂來模擬路堤填料。模型中所用的地基土取自現場，為擾動樣，物理力學性質與原型土層存在一定差異，模型試驗中通過加水、攪拌、壓實等操作保證了重度、含水量與原型相同。
本模型試驗相似比為20，利用模型的對稱性，在模型左右兩邊設置了不同樁間距進行對比試驗。 本次模型試驗選取了對應于現場的2.5m樁間距和比較用的3m樁間距，對應于模型中的樁間距為2.5/20=0.125m及3/20=0.15m。
3 數據分析
兩種樁間距下樁土應力比隨荷載的變化情況分別如圖2、圖3所示；兩種樁間距下樁土荷載分擔比隨荷載的變化情況分別如圖4、圖5所示。
圖2 小樁間距下樁土應力比變化曲線
圖3 大樁間距下樁土應力比變化曲線
圖4 小樁間距下樁土荷載分擔比變化曲線
圖5 大樁間距下樁土荷載分擔比變化曲線
從圖2～圖5可以看出：
隨著路堤填土荷載的增加，小樁間距下樁土應力比從最初的9逐漸增大到最終穩定的20，樁土荷載分擔比從最初的79%逐漸增大到最終穩定的88%；而大樁間距下樁土應力比從最初的15逐漸增大到最終穩定的45，樁土荷載分擔比從最初的81%逐漸增大到最終穩定的92%。且樁土應力比和樁土荷載分擔比增大的速率隨著時間的增長均逐漸變慢。說明在加載初期，樁的承載力發揮得并不充分，隨著路堤填土荷載的進一步增加，樁同承擔的荷載由樁間土逐漸向樁頂轉移，樁的承載力才逐漸發揮出來。
小樁間距下，樁土應力比穩定在20左右，樁土荷載分擔比穩定在88%左右；大樁間距下，樁土應力比穩定在45左右，樁土荷載分擔比穩定在92%左右。可見，室內試驗模型中，隨著樁間距增大，樁土應力比明顯增大，樁土荷載分擔比略有增大，說明樁間距對樁土應力比有顯著影響，而對樁土荷載分擔比影響較小。其主要原因有以下兩點：其一，由于樁的剛度相對于樁間土要大很多，在上部路堤填土荷載作用下，樁間土頂的沉降相對樁頂的沉降要大很多，使得路堤填土中產生了土拱效應，一部分原來由樁間土承擔的荷載被轉移到樁頂上來，因此樁土應力比明顯增大；其二，由于樁帽的存在，直接與褥墊層接觸的樁間土面積減小，大部分上部荷載都作用在樁帽上，在土拱效應作用下，從樁間土上轉移到樁帽上的荷載相對于樁帽本身承擔的荷載要小很多，因此樁土荷載分擔比略有增大。
4 結論
本文采用模型試驗的方法，研究了樁-網復合地基在軟土地區的樁、土相互作用性狀。可以看出：模型試驗中，路基填土中存在土拱效應，剛度相對較大的樁承擔了大部分荷載；隨著樁間距增大，樁土應力比及樁土荷載分擔比均增大，土拱效應發揮得更明顯。本次模型試驗對軟土地區樁網復合地基的設計提供了一定參考依據。
此外，本次模型試驗也存在不足之處，主要有：沒有設計第三種樁間距進行同步的對比試驗，因此不能就樁間距對土拱效應的影響做出準確評價。在下一步研究中可以重點進行樁間距對土拱效應的影響研究，為工程中選取最優的樁間距提供理論依據。
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【關鍵字】軟土地基; 混凝土面板;石壩
【 abstract 】 for building for, the foundation is very important. Foundation processing is appropriate, not only affects the cost of building, and directly affect the safety of the building. After 10 years of development, China's concrete face rockfill dam technology mature gradually. However, in soft soil foundation is built on the concrete face rockfill dam is a new technology, it needs further research. This paper from the soft soil foundation, concrete face rockfill dam foundation of knowledge, and then simple introduced in soft soil foundation processing technology development, and finally in soft soil foundation to build on the concrete slabs of stone puts forward relevant solutions.
【 keywords 】 soft soil foundation; Concrete panel; dam
中圖分類號：TU471.8文獻標識碼：A文章編號：
1.基礎知識介紹
1.1軟土地基
軟土，即軟弱土層，一般具有含水量高、強度低、壓縮性高、天然孔隙比較大、抗剪強度較低、透水性差、擾動性大等特點，我們通常把淤泥、淤泥質土以及軟粘性土統稱為軟土。堤防工程中所說的軟土，主要是指由天然孔隙比在1．5左右的亞粘土和粘土所組成的淤泥以及天然孔隙比在1.0~1．5之間的粘土所組成的淤泥質粘土[1]。
在日本高等級公路設計規范中，軟土地基是指由粘土、粉土等細微顆粒較多的松軟土和孔隙大的有機質土、泥炭以及松散砂等土層構成的地基。而我國目前在公路行業規范中尚未對軟土地基做出定義。值得注意的是，由于施工狀況和填方形狀存在一定差異，軟土地基不能簡單地按照地基的條件進行判定，而應當先對填方與構造物的形式、種類和地基特點等進行充分研究后再做出判斷。
1.2混凝土面板堆石壩簡介
19世紀50年代，面板堆石壩技術首先被美國加利福尼亞州內華達山脈的礦區所應用，不過當時的堆石壩采用木面板防滲。經過了150多年的發展，該技術日臻成熟，現多為混凝土面板堆石壩。混凝土面板堆石壩具有施工方便、資金投入少、工期短、安全、抗震性好等諸多優點，并具有較強的適應能力。因此，這項技術成為了壩型的首要選擇。
1985年，我國引進了現代筑壩技術，用來建設混凝土面板堆石壩。經過不斷實踐與總結，我國在面板堆石壩建設方面取得了一定成就，共有約170座壩高30 m以上的混凝土面板堆石壩，其中最具代表性的是水布埡混凝土面板堆石壩，位于湖北省巴東縣水布埡境內。
2.我國軟土地基處理技術的發展
在公路工程建設過程中，偶爾遇到工程地質條件不良的軟土地基是不可避免的。而要想保證道路的質量和使用功能，就得保證其路基具有相應的承載能力和穩定性，這就要求對軟土地基進行一定的處理。
近二十年來，大量公路工程的實踐對我國軟土地基處理技術的迅速發展起了重要的促進作用，使得這項技術不斷完善。目前，我國處理高等級公路的軟土地基的主要方法有：粉噴樁法、砂墊層法、碎石樁法、豎向排水法、砂樁法和加鋪土工織物法等，其中砂墊層法和袋裝砂井（或者塑料排水板）土工布法是最常用的處理方法。
2.1 CFG樁長螺旋成孔技術
所謂CGF樁，指的是水泥粉煤灰碎石樁，它是在水泥中加粉煤灰、石屑、碎石、砂和加水，然后拌和，再用成樁機械做成的強度可變樁。這種技術是采用長螺旋鉆孔芯管泵輸送混合料，并進行灌注樁的施工方法，故通常用于粉土和粘性土 ，以及對泥漿污染、噪聲等要求相對嚴格的地方，它便能起到成孔效率高、、沒有污染和噪聲、質量好等優點。
2.2爆夯法軟土地基處理技術
經過多年的發展，強夯法技術已經比較成熟，只是處理軟土地基時深度受限；爆夯法是新技術，方興未艾，該技術具有不受處理深度限制、費用低工期又短等優點。爆炸法、強夯法均是動力固結的，都通過動載荷的方式作用在軟土地基上，繼而產生排水固結沉降上的形變，以起到加固軟土地基的作用[2]。
2.3雙向拌樁技術
雙向拌樁技術是改良目前水泥土攪拌樁機的動力傳動系統，并采用一心兩軸鉆桿技術，也就是說在內鉆鉆桿上裝正旋葉片，外鉆鉆桿上裝反旋葉片，通過外鉆鉆桿葉片反旋的壓漿力使水泥漿不上冒，而上下攪拌葉片分別進行正反旋轉，從而達到均勻攪拌，高質量成樁的目的。
2.4 Y形灌注樁技術
這種技術是我國借鑒國外（最早出現在法國）的Y形樁灌樁設計的理念開創的，它融合了我國經典的沉管灌注樁技術。
其實，這種技術也采用普通沉管樁技術，只是還將原圓管形樁的模變成Y形。它既具備沉管灌注樁價格低、施工快的亮點，又包含升高摩阻力之優點，在同等工程量的情況下能大大提升樁基承載力。
3.在軟土地基上建混凝土面板堆石壩的方法
我國疆土廣闊，地形復雜，軟土的分布很廣，軟土地基的處理便成了我國土木工程的工作者重點研究課題。近年來，隨著武廣高鐵、滬寧高鐵等一大批重點工程的順利完工，我國工程人員在對軟土地基的處理方面應用了大量的新理論和新技術，并取得了良好的效果[3]。
面板堆石壩建于江、河、湖邊，地基以軟土為主。綜合軟土地基處理技術的發展和混凝土面板堆石壩的總體建設情況，得出，要做好在軟土地基上建混凝土面板堆石壩的工程可從以下幾方面著手：
3.1覆蓋層全挖法
開挖將整個軟基全部清除，使壩體置于基巖上，增加了壩體的安全可靠性。但此方法所需開挖施工面大，以解決出渣問題。大量棄渣需另設渣場堆放，環保水保措施較為復雜。基礎開挖形成后，將形成一個較大較深的基坑，施工排水困難，基坑的護壁加固風險大。壩基基礎開挖量和壩體回填量大，使得枯水期施工壓力大，度汛風險較大。
關鍵詞：軟土地基地基沉降沉降量預測
中圖分類號： TU47 文獻標識碼： A
在高速公路的路堤建設過程中，為了控制施工進度，指導后期施工組織及安排并保證路堤的穩定和實用，需要對路基的不同時刻沉降和最終沉降量進行預測，尤其針對以軟土為地基的路基施工，路基實際土層的性質很復雜。軟土地基在其頂部荷載及重力作用下產生壓縮變形，從而引起基礎沉降。沉降量是指地基土經壓縮變形達到固結穩定狀態時的最大沉降量，稱為最終沉降量。軟土作為一種特殊工程材料，土體本身性質變異性較大，特性復雜，而且取樣時容易受許多不確定因素的影響，所以無論是傳統方法還是數值方法，其本構模型存在的缺點已有共識，如參數的取得、影響因素和破壞準則等，至今仍然沒有一種計算方法是能夠令人信服的。但是通過現代的預測理論進行分析，根據實測資料或者模擬實驗數據推算沉降量以時間關系的預測方法已經在工程中被廣泛應用。目前，此類方法歸納起來，主要有如下幾種：
1、經驗公式法
土體的壓縮變形隨時間的變化過程不僅能在室內模型試驗時觀測到，而且在實際工程中也可以通過觀測沉降量隨時間的變化而得到。采用科學的預測方法處理沉降實測資料和試驗數據，有助于準確和預測沉降，從而使后期施工組織安排到達最優化。目前常用的經驗公式法主要有：指數曲線法、雙曲線法、對數曲線法、拋物線擬合法、三點法、星野法、沉降速率法等等。
（1）指數曲線法模型
指數曲線法是假定沉降的平均速率以指數曲線的形式減少的經驗推導法。此法認為曲線
——約呈折線型的三段直線，其經驗公式為：
（1-2）
在——直線上選取兩點（，）和（，），使其滿足,代入式（1-2）即得，由此可求得最終沉降量為：
（1-3）
式中，——對應沉降曲線拐點處的沉降值；
——對應沉降曲線拐點處的沉降速率。
（2）雙曲線模型
該法認為沉降-時間關系符合雙曲線式（1-2），若沉降過程觀測歷時較長，在沉降趨于穩定的后段取點計算，能夠得到較為滿意的結果[8]，但在曲線前段應用時便會出現較大的誤差，正是因為這點，馮文凱等又提出了修正的雙曲線法。
（1-4）
式中，——參數；
其他變量含義同（1-1）。
另外，雙曲線式通過坐標零點，對一級加載情形，可把沉降時間關系起點定在處，即施工期的一半處。
2、Asaoka法
該法是由日本學者Asaoka在1978年提出的，又稱圖解法。是依據某級荷載作用下現場實測的個沉降值，然后再以為坐標系繪出個數據點，其中。可以看出所有的數據點基本都在同一條直線上，設該直線的斜率為，與軸的交點縱坐標為，其延長線與線的交點即為本級荷載下最終沉降量（圖1）：
（1-5）
式中，——與所選取的時間間隔有關的兩個系數。
圖中的直線關系只有當土體行為完全符合太沙基一維固結理論假設才能存在。
該法可以作為路堤最終沉降量的一種簡便的預測方法，其最突出的優點在于可利用短期的觀測資料得到較為可靠的最終沉降推算值。其次，還能夠對是否已進入次固結階段進行分析判斷，并進行次固結沉降推算。但此法也存在一些不足之處：如最終沉降值在一定程度上依賴時間間隔，對主次固結的劃分存在一定的人為誤差。
圖1 Asaoka法預測最終沉降示意圖
Fig.1 The schematic of Asaoka method to predict the final settlement
3、灰色理論法
由于引起地基沉降的因素太多，用理論方法計算最終沉降量還有一定的困難，而上述方法都有一定的使用性和地區性。工程實踐已經證明：雙曲線法擬合出來的沉降量結果偏大，而指數法擬合出來的結果偏小等。近年來，巖土工程領域的科研人員也在采用灰色模型解決一些沉降問題。灰色系統理論的基本思路是：首先對數據進行累加處理，使數據序列的隨機因素影響淡化，從而提高數據序列的內在規律，再將數據序列建成一個具有微分、差分、近似指數規律兼容的灰色模型。利用灰色模型（GM）預測對數據沒有嚴格要求，而且灰色預測是一個動態的預測，可以根據新增加的數據相應的變動模型，而計算程序不用改變，這點正好適用于軟土路基的信息化施工。
灰色理論預測是以已知單位時段內的沉降量為研究對象，通過對這些數據的處理來獲得地基沉降的變形規律，從而對工后沉降進行預測。石世云等研究了多變量灰色模型MGM(1，n)在變形預測中的應用，將單點的MGM(1，1)模型擴充為多點的MGM(1，n)模型，通過沉降實例分析證明，MGM(1，n)模型精度高于分別單獨使用單點的MGM(1，1)模型；曾超等把灰色模型的路堤沉降預測結果和雙曲線法的預測值分別與實測值進行了對比，證明了灰色模型沉降量預測值和實際沉降量更接近。
4、人工神經網絡法
人工神經網絡（ANN）作為一門新興的信息處理系統，已經在信息科學和工程技術領域得到了廣泛的應用。它是模擬生物腦神經系統的一種計算機處理模式，由一系列簡單的高度互聯的處理單元組成。其優點在于具有較強的非線性映射能力和學習能力，在解決復雜問題時，對于外加的輸入，是以并行的、非確定的方式進行處理的。它在復雜非線性系統中具有較高的建模能力和對所提供數據的良好擬合能力。
在地基沉降計算方法中，分層總和法雖然計算方便但其計算精度不高；數值計算法理論上雖然嚴謹，但是模型參數的取值是影響計算結果精度的關鍵，且對技術人員的素質有很高的要求，推廣起來比較困難；經驗公式法主要是基于地方經驗，且存在著取點位置等帶來的一些誤差。而人工神經網絡法在處理非線性問題上具有獨特的優越性，能夠充分運用人工神經網絡較強的非線性映射能力，基于路堤沉降的實測或者試驗資料，對高度復雜的非線性的土工結構直接建模來預測路堤的沉降量，這樣能夠更好的反映軟基路堤的沉降規律。
參考文獻：
[1] 王志亮. 軟土路堤沉降預測和計算[D]. 河海大學博士學位論文, 2004.
[2]張誠厚, 袁文明, 戴濟群. 高速公路路基處理[M]. 北京: 中國建筑工業出版社, 1997.
[3]陳祥福. 沉降計算理論及工程實例[M]. 科學出版社, 2005.
