简介:关于对写作搅拌地基论文范文与课题研究的大学硕士、相关本科毕业论文搅拌地基论文开题报告范文和相关文献综述及职称论文参考文献资料下载有帮助。
董华智 卢平伟
（东莞市虎门镇重点工程建设办公室,广东 东莞 523902）
摘 要：为了满足道路工后沉降要求,填海区道路软土地基处理方案的选择非常重要.文章结合实际工程经验,对某填海区道路软土地基处理方案进行比选说明,并使用深层搅拌法对地基处理设计,工程效果良好.
关键词：填海区；道路软土地基；地基处理方案
中图分类号：TU753 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2011）19-0055-03
随着城市化进程步伐的不断加快,对土地资源的需求日益迫切,在沿海及江湖地区将疏浚出来的淤泥和泥砂用来造地,已成为沿海城市缓解土地资源紧张的有效途径.在填海地区修建道路时普遍存在的不均匀沉降等问题.为了满足道路工后沉降要求,我们必须从工程的实际特性出发,选择和制定合理的软土地基处理方案,并对软土地基的处理过程进行有效的质量控制和管理,消除安全隐患、减少经济损失,保证高质量的工程项目成果.
深层搅拌桩复合地基:深层搅拌法处理地基沉降是怎样的sha
文中,笔者结合实际的工程经验,对填海区道路软土地基的方案的选择进行了说明,经过比选,对某填海区道路软土地基使用目前比较成熟的软土地基方案中的深层搅拌法对地基处理设计.
一、工程概述
(一)工程概况
拟建工程是一个大型市政道路工程,为政府投资项目.其建设标准为城市一级主干道,总长5.0Km,道路红线宽60米,双向6车道.
(二)工程地质地层特性
对填海区道路软土地基所涉及范围进行钻探,钻探结果显示,其地层主要有人工填土层、第四系海陆交互相沉积层及残积层,以及基层的花岗岩层.其地质剖面图1所示：
图1中,场地内发育的地层按自上而下的顺序依次描述如下：
第一层：①人工填土层,其主要成分是石英质砂混贝壳碎屑以及场地东、西、北侧的大量的抛填块石,该层具有一下密实程度不均匀的特点,主要表现为上部紧密,下部松散的状态.
下一层是第四系海陆交互相沉积层,这一层主要包括七个亚层,即②淤泥层、③粗砂层、④粘土层、⑤淤泥质粘土层、⑥粗砂层、⑦粘土层及⑧砾砂层,其中除呈层状分布的淤泥层外其余六亚层都是呈交叉互层状或透镜体状分布.
二、地基处理方案比选
(一)软土地基处理方案选择应考虑的因素
1.地基状况是地基处理方法选择的一个重要依据.
2．考虑工程的性质、地基处理预算工期和地基处理目标.
3．考虑道路施工的周围环境,如地基处理过程中的噪声污染以及地下水变化等,保护可能会受到影响的建筑物.
(二)本工程的特性
对现场土体进行钻孔取样,进行土工常规试验和渗透、颗分、固结、三轴剪切和电镜扫描微观分析,获得相关参数,得出本工程地层特性,其土层主要是淤泥层以及淤泥质粘土层.这些土层一般是第四世纪后期在滨海、湖泊、河滩、三角洲等地质环境下缓慢沉积所形成,其力学特性为含水量高、承载力低、天然孔隙大、渗透性低、固结系数小、灵敏度高、结构性强等,其力学参数如下：承载力特征值为50 ak f 等于 kPa,变形模量为0 E 等于540Mpa ak f 等于 kPa侧壁摩阻力特征值6 ~ 8 sa q 等于 kPa.当在这样的地基上修筑道路时,需先对其进行一定的处理,否则工程常会因地基沉降或差异沉降过大而产生一系列问题,如在大量重载交通流量的作用下,路堤易侧向滑动移位,路基边坡外侧发生土体隆起.
综上所述,本工程所处理土层具有一下特性：含水量高、承载力低、渗透性不好、流变性大、起伏大、强度不高、触变性大、上覆较厚填土层.
地基状况是填海区道路软土地基处理方法选择的一个重要依据,在方案比选时应对以上特性进行着重考虑.
(三)地基处理的目标
结合本工程的特点,在填海区软土地基上修筑道路之前,我们需要对天然地基进行一定层次的有效处理.
地基处理目标是改善地基土的工程性质使工后沉降量小于等于30cm,不均匀沉降量不大于2‰；地基承载力应在120kPa以上；要求能在一个月左右完工.
(四)方案比选
本工程场地条件较为复杂,大部分区域属欠固结土,是典型的软土地基类型,且由于工程建设的紧迫性,限制了地基处理方法的选取.根据已有的工程经验,类似软基处理主要有以下几种法：深层搅拌法、堆载预压、堆载联合真空预压、真空预压、强夯法等处理方法.
结合本工程工程地质条件、本工程的特点和工期要求（一个月）等,推荐使用深层搅拌法（水泥土搅拌桩复合地基）.
三、地基处理设计
根据就本工程工程地质条件和工期要求,在众多的方案中,我们推荐使用深层搅拌法.深层搅拌法,又叫水泥搅拌法,是通过特制机械在地基深处将固化剂（水泥、石灰等）和软土进行强制搅拌,使软土与固化剂发生反应,生成具有较强稳定性和整体特性的加固土,从而提高地基承载能力和稳定性、减小沉降.
(一)深层搅拌法设计计算
从承载力角度考虑,提高置换率比增加桩长的效果好,桩越长,对桩身强度要求越高,但过高的桩身强度不利于复合地基承载力的提高及桩间土承载力的发挥.对变形来说,增加桩长,对减少沉降是有利的,若水泥土搅拌桩能穿透软弱土层,到达强度相对较高的持力层,则沉降量较小.
因此,进行深层搅拌法设计时,在满足下卧层承载力的同时,可以通过调高置换率加固浅层松散土体,来达到所需承载力的要求；对桩进行长短柱设计,即通过增加部分桩的桩长,使之进入到较硬的持力层,来减小下卧层的压缩变形,达到减少总沉降的目的.
1．水泥土搅拌桩复合地基承载力特征值确定.水泥搅拌桩单桩竖向承载试验得出：当压力—沉降曲线是一条平缓的光滑曲线时,其承载力特征值可以采用复合地基承载力特征值的取值方法.当承载力特征值大于最大荷载的一半时,则其承载力特征值则可以按规范取1/2最大荷载.根据上部结构设计的要求,加固后水泥土搅拌桩复合地基承载力特征值80 spk f ≥ kPa.
根据《 建筑地基处理技术规范》,可以用公式（1）确定水泥土搅拌桩复合地基承载力特征值.
公式（1）中： spk f ——水泥土搅拌桩复合地基承载力特征值；
m ——搅拌桩面积置换率；
a R ——单桩竖向承载力特征值,可以用a cu p R 等于η f A 表示.其中η 表示桩身强度折减系数； cu f 表示水泥土无侧阻抗压强度平均值；
p A ——桩的截面积；
β ——桩间土承载力折减系数；
sk f ——处理后桩间土承载力特征值.
2.搅拌桩的置换率的确定.
根据公式（1）,搅拌桩置换率m的确定可以用公式（2）：
其中,桩间土承载力折减系数β 的确定,分为以下几种情况：
（1）当桩周土的承载力特征值的平均值小于桩端土未经修正的承载力特征值时,可取0.1～0.4范围内的值,差值大时取低值；
（2）当桩周土的承载力特征值的平均值大于或等于桩端土未经修正的承载力特征值时,可取0.5～0.9范围内的值,差值大时均取高值.
3.下卧层承载力验算（存在软弱下卧层时）.
（1）搅拌底平面处（第④层）修正后的承载力特征值az f 为：
（3）式中： ak f 为地基承载力特征值, dη 是基础埋深的地基承载力修正系数取1.0.d 是基础埋深,也就是桩入土深度, m γ 是基础底面以上土的加权平均重度,在水下时m γ 取浮重度）.
（2）假定基础形式是6m宽的条形基础,下卧层顶面处附加压力值z p 的确定：
卧层顶面处附加压力值z p 的确定,可以根据应力扩散角的概念,其实就是将复合地基视为由加固区土层和下卧层土层组成双层地基.按GB50007-2002中5.2.7-2式：
（4）式中： b 表示矩形基础的长宽, k p 是基底压力,θ 是地基压力扩散角,可以取θ 等于 23,z 是从基础底面到下卧层顶面的距离.
4．变形计算.竖向承载搅拌桩复合地基的变形主要是搅拌桩复合土层的平均压缩变形1 s 与桩端下未加固土层的压缩变形2 s 两部分组成：
搅拌桩复合土层的压缩变形1 s 可按下式计算：
（5）式中： z p 、z1 p 分别为搅拌桩复合土层顶面的附加压力值和搅拌桩复合土层底面的附加压力值.L为桩长.sp E 、p E 、s E ——搅拌桩复合土层,搅拌桩以及桩间土的压缩模量,
桩端以下末加固土层的变形2 s ：可以采用同上公式（5）的计算方法,由于淤泥层（15m）以下土体压缩性较小,且应力扩散至15m以下也较小,故忽略不计其压缩变形.因此复合地基的总变形为搅拌桩复合土层的平均压缩变形1 s 与桩端下未加固土层的压缩变形2 s之和.
(二)深层搅拌法参数选取
本工程中,深层搅拌法参数选取如下：
固化剂： 4 2 5 # 普通硅酸盐水泥, 水灰比选用0.55.
早强剂：三乙醇胺,水泥重量的0.05%.
减水剂：木质素磺酸钙,水泥重量的0.2%.
缓凝剂：石膏,水泥重量的2%.
有机质的处理：石灰、粉煤灰、石膏、减水剂等根据现场土质情况确定.
掺量：上部填土（吹填砂）中（l 等于 8m ,置换率m 等于 0.134）搅拌桩水泥掺入量若为加固土重的10%,淤泥中掺量提高为15%（l 等于 7m,置换率m 等于 0.067）.
注：如当地容易获粉煤灰,可加入等量粉煤灰,以节约水泥用量.
(三)深层搅拌法复合地基数值模拟
计算参数选用上述计算所得参数,搅拌桩布置为1.2m×1.2m正方形布置,桩长同实际设计,荷载为120kPa .经过模拟仿真,图2为整体计算模型,图3为搅拌桩详图（长短桩设计）,图4为搅拌桩位移云彩图,图5为复合地基变形云彩图.
四、结论和总结
“深层搅拌法”能达到地基目标对工后沉降量、不均匀沉降量以及保证业主提出的变形的要求,通过使用一定的设备和技术,保证工程在一个月左右的时间内完成.
对填海区的软土地基处理方法多种多样,在进行方案的选择前必须对工程的实际情况进行分析评估,根据项目经验,以丰富、准确的数据为支撑点,制定和选择切实可行的方案,并在实施过程中执行严格的检测和管理控制机制,以达到预期目标.
作者简介：董华智,东莞市虎门镇重点工程建设办公室兼安置安居工程办公室副主任,研究方向：建筑和市政工程管理.
总结：本文关于搅拌地基论文范文,可以做为相关论文参考文献,与写作提纲思路参考。
深层搅拌桩复合地基引用文献:
[1] 基坑支护和深层搅拌桩论文写作技巧范文 基坑支护和深层搅拌桩有关论文范文例文10000字
[2] 地基函授毕业论文范文 关于复合地基和cfg桩相关论文范文10000字
[3] 复合地基和高速公路论文如何怎么撰写 关于复合地基和高速公路毕业论文模板范文2万字
