軟土地基處理技術(shù)研究

余貴華，朱金松

（1.安徽省城建設(shè)計研究院，安徽 合肥 230001；2.華匯工程設(shè)計集團(tuán)有限公司合肥分公司，安徽 合肥 230001）

1 軟土地基處理結(jié)果及分析

1.1 工程軟土地基處理概況

某倉儲區(qū)一期軟基處理工程，庫區(qū)一期總占地面積約18.6萬m2，淤泥軟基處理面積為14.9005萬m2。該工程軟基處理范圍內(nèi)地質(zhì)條件很差，原為人工圍成大小不等的漁塘，后經(jīng)沖填土處理，但沖填土厚度分布很不均勻，其厚度為0.0m～5.0m之間，且含泥量大。場地均分布有海陸交互相灰黑淤泥層，呈流塑狀態(tài)，厚度為1.3m～16.7m，平均為12.0m；含水量為45.8%～114%，平均值為75.0%；孔隙比為1.517～2.992，平均值為2.087。施工過程中不斷發(fā)現(xiàn)大小不等泥潭區(qū)且分布面積廣泛，造成施工困難。軟基處理在雨季施工，難度大。為保證該項目工程質(zhì)量、進(jìn)度與較低的造價，該工程主要采用靜動力排水固結(jié)法進(jìn)行軟基處理。地基處理主要技術(shù)要求為：①交工面道路區(qū)fak≥120kPa，油灌區(qū)fak≥80kPa；②使用期內(nèi)，最大工后沉降≤300mm，差異沉降≤0.3%。

1.2 工藝參數(shù)

該工程采用的靜動力排水固結(jié)法的主要施工工藝參數(shù)如表1所示。

1.3 軟土地基加固效果檢驗

該工程采用綜合手段對軟土地基的加固效果進(jìn)行檢驗。主要從以下方面進(jìn)行加固效果檢測。

1.3.1 孔隙水壓力

該工程雖然塑料排水板間距比較大（1.4m，正方形布置），但根據(jù)孔隙水壓力時間變化曲線來看（圖1為孔壓-時間變化曲線），該方法能有效快速使孔隙水壓力消散，確保不出現(xiàn)橡皮土，達(dá)到了預(yù)期效果。

1.3.2 分層沉降

根據(jù)沉降觀測結(jié)果，在工程施工期間原地表的沉降量達(dá)329mm～1138mm；時間關(guān)系曲線均已趨平緩（圖2為沉降量-時間變化曲線）表明沉降在工后已經(jīng)趨穩(wěn)定，工后沉降很小。

1.3.3 靜力觸探試驗

圖1 孔隙水壓力監(jiān)測曲線圖

圖2 沉降監(jiān)測曲線圖

根據(jù)靜力觸探試驗工前、工中（兩遍點夯后）和工后結(jié)果比較（圖3、4為靜力探觸端阻力-深度變化曲線），淤泥層端阻力增長2～10倍，平均為4.5倍，而且地表以下淤泥層均得到了加固，加固深度大于9.0m。

圖3 道路區(qū)淤泥層靜力觸探Ps～h 關(guān)系曲線

圖4 油罐區(qū)淤泥層靜力觸探Ps～h 關(guān)系曲線

1.3.4 十字板剪切試驗

圖5 道路區(qū)淤泥層十字板剪切Cu～h 關(guān)系曲線

圖6 油罐區(qū)淤泥層十字板剪切Cu～h 關(guān)系曲線

靜動力排水固結(jié)法主要工藝參數(shù) 表1

根據(jù)十字板剪切試驗工前、工中和工后的結(jié)果（圖5、6），淤泥層的剪切強(qiáng)度增長2～12倍，平均為5.0倍；淤泥層的靈敏度明顯降低。

1.3.5 地基土載荷試驗

根據(jù)地基土載荷試驗檢測結(jié)果（圖7、8）表明，油罐區(qū)地基承載力特征值均大于120kPa，道路區(qū)地基承載力特征值均大于180kPa，地基承載力特征值均超過設(shè)計要求。地基土中密實度大為增加，地基承載的均勻性得到明顯改善，實現(xiàn)對地基的預(yù)震作用，有效地提高抗震性。

圖8 油罐區(qū)地基土載荷試驗Q～s 關(guān)系曲線

圖8 油罐區(qū)地基土載荷試驗Q～s 關(guān)系曲線

2 主要結(jié)論

本文結(jié)合某倉儲區(qū)的軟土地基處理工程實例，介紹了軟土地基處理的基本方法。靜動力排水固結(jié)法是一種新的技術(shù)方法，該法將適量的靜（覆蓋）力、動力荷載及其后效力與快速排水體系進(jìn)行有機(jī)結(jié)合對軟土地基進(jìn)行加固。該法具有其自身的特點，影響加固效果的因素眾多、復(fù)雜，在設(shè)計與施工中不應(yīng)簡單沿用傳統(tǒng)強(qiáng)夯法與靜力排水固結(jié)按的規(guī)范規(guī)定。該法的設(shè)計與施工技術(shù)的科學(xué)性和預(yù)測性有待進(jìn)一步研究及在大量工程經(jīng)驗積累基礎(chǔ)上提高，建議盡量采用信息化施工，進(jìn)行施工質(zhì)量的過程控制、處理區(qū)域內(nèi)的點控制，并作為參數(shù)確定、設(shè)計調(diào)整依據(jù)。本文研究得到的主要結(jié)論如下：

①靜動力排水固結(jié)法是一種有效的軟土地基處理方法，可在較短時間內(nèi)從根本上改善地基土的物理力學(xué)特性，該法在造價、效果、工期方面具有明顯的綜合優(yōu)勢，有進(jìn)一步推廣應(yīng)用價值。

②工程中采用了插塑料管的排水方案，雖然塑料排水板間距比較大（1.4m，正方形布置），但通過分析孔隙水壓力時間變化曲線，發(fā)現(xiàn)該方法能有效快速使孔隙水壓力消散，確保不出現(xiàn)橡皮土，達(dá)到了預(yù)期效果。

③根據(jù)靜力觸探試驗工前、工中（兩遍點夯后）和工后結(jié)果比較發(fā)現(xiàn)，淤泥層端阻力增長2～10倍，平均為4.5倍，而且地表以下淤泥層均得到了加固，加固深度大于9.0m。

④通過分析地基加固前、工中和工后，十字板剪切試驗的結(jié)果，以現(xiàn)淤泥層的剪切強(qiáng)度增長2～12倍，平均為5.0倍；淤泥層的靈敏度明顯降低。

⑤根據(jù)地基土載荷試驗檢測結(jié)果表明，油罐區(qū)地基承載力特征值均大于120kPa，道路區(qū)地基承載力特征值均大于180kPa，地基承載力特征值均超過設(shè)計要求。地基土中密實度大為增加，地基承載的均勻性得到明顯改善，實現(xiàn)對地基的預(yù)震作用，有效地提高抗震性。

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