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堆载预压法处理道路软基加固机理简析

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提高 。当外荷卸去以后 , 被加固的土体由正常固
结状态变成超固结状态 , 土体中的强度沿超固结
强度包线 O′E′返回到 F 点 , F 点与 E 点相比具
有较高的抗剪强度 , 因此经过堆载预压加固的土
体的强度得到了提高 。
图 1 堆载预压示意图
图 3 正常固结土堆载预压加固应力分布
图 2 堆载预压有效应力变化图
随着我国国民经济的高速发展 , 公路 、铁 路 、市政等基础设施建设也得到飞速发展 , 在建 设中面临着大量的地基处理问题 , 特别是在沿海 和内陆地区广泛分布着冲击 、沉积的软粘土 , 这 些土通常都具有含水量高 、压缩性大 、渗透性 差 、灵敏度高 、强度低和厚度不均等特点 , 为了 减少路基的沉降和工后沉降 , 都需对道路软基进 行处理 , 对软基处理的常用方法有 : 堆载预压 法 、加筋法 、置换法及桩式复合地基法等 , 在路 基处理中由于综合考虑经济和社会效益 , 很多道 路软基处理采用堆载预压方法[1 ] 。 1 堆载预压法加固道路软基机理探讨 111 堆载预压法处理软基原理
在检测断面建立了沉降监测体系 , 并根据沉 降监测数据 , 利用河海大学岩土工程研究所编制 的 sep98 程序对后期沉降进行预测[5] , 预测结 果 、实测结果和设计值 (见表 1) 。
表 1 设计 、实测和预测沉降值
设计沉降 设计工后 卸载时实 预测最终 / mm 沉降/ mm 测沉降/ mm 沉降/ mm
根据太沙基有效应力原理 :
σ=σ′+ u
(1)
两边微分并移项 , 可得 :
dσ′= dσ- du
(2)
其中σ为总应力 , σ′为有效应力 , u 为孔隙
水压力 。道路软基加固的主要目的就是增加土的
Ξ 收稿日期 : 2003 - 05 - 06 作者简介 : 温世清 , 男 , 江西赣州人 , 硕士生 , 主要从事软土地基处理的理论和实践研究 。
堆载预压法以土料 、块石 、砂料 、以及建筑
物本身作为荷载 , 增加土体的总应力 , 对被加固
的软基进行预压 。一般在堆载预压的地基中打设
一定深度的砂井 、袋装砂井或塑料排水板一类的
垂直排水通道 , 以加速固结过程 , 目前以打设塑
料排水板居多 。图 1 是利用堆载预压法进行道路
软基处理的横断面示意图 。
图 5 堆载预压加固地基土的压缩变形
图 6 应力路径下堆载预压土的侧向挤出变形分析
114 堆载预压处理软基土体侧向变形分析 由于堆载预压处理路基时增加了土体的总应
力 , 并且在加载的瞬间土体中孔隙水压力最大 , 堆载预压处理路基时土体容易发生侧向挤出变 形 , 如果某一级堆载过高过快 , 有可能造成路基 失稳 。堆载预压时 , 如图 1 所示 , 加固前地基中 的 A 、B 、C 各点的初始应力状态都位于 K0 线 上 ( 见图 5) , 加荷后 , 荷载边缘 、靠近地表的 土 A 点 , 其 Δσ′3 > K0Δσ′1 , 其应力路径指向 K0 线的下方 , 其侧向变形呈收缩趋势 , 指向加固 区 ; 但离地表一定深度的 B 、C 点 , 其有效应力 增量 Δσ′3 沿深度的衰减大于 Δσ′1 , 所以 Δσ′3 < K0Δσ′1 , 其应力路径指向 K0 线上方 , 这些点的 侧向变形呈膨胀趋势 , 土体朝加固区外位移 。所 以堆载预压处理路基时 , 土体容易发生侧向挤出 变形 。 2 道路软基处理检测结果分析
静孔隙水压力逐渐消散完毕 , 土体主固结完成 ,
相应的有效应力圆移到 D′点 , 此时
σ′1 =σ′10 + Δσ′v
(3)
σ′3 =σ′30 + Δσ′h
(4)
P′=
1 2
(σ′1 +σ′3)
= P′0
+
1 2
(Δσ′v + Δσ′h)
(5)
D′点对应的圆心 P′对应的强度为τ, 土体的
强度由 E 点增加到 E′点 , 可见土体的强度有了
表 2 加固前后土层主要物理力学参数对比
深度
时间
含水量 湿密度 孔隙比
塑性 指数
压缩 系数
压缩 模量
无侧限抗 压强度
渗透 系数
/m 316～318
加固前 加固后
w/ % 4413 4314
p0 / g/ cm3
1178
1179
e 1121 11171
Ip
av1 - 2 / MPa - 1
Es / MPa
南京市纬八路西延段[4] 均处于长江漫滩地 貌之上 , 为全新世长江冲淤积成的松软土层 , 地
表以下 7 m 左右均为软土地基 , 为保证道路的正 常运行 , 该路段均采用堆载预压进行道路软基处 理 。在软基处理段打设塑料排水板 , 打设深度为 7 m , 间距 113 m , 呈梅花型布置 。在堆载前铺设 了 50 cm 厚的砂垫层加土工布 , 现场检测试验断 面里程桩号 K1 + 480 。 211 表面沉降
电力勘测设计 2003 年 9 月 第 3 期 2 9
岩土工程·勘测
堆载预压法处理道路软基加固机理简析
总第 3 期
强度 。
固效果检测 , 加固后土层的物理力学性质有很大
213 原状土室内试验
的改善 , 土体的无侧限抗压强度得到了提高 , 其
试验断面在加固前后进行原状土室内试验加 主要物理力学参数对比见表 2 :
预测工后 沉降/ mm
2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ0
68
285
331
46
sep98 程序功能 : 在软基处理中 , 利用实测 的沉降值来推求地基的沉降规律 、总沉降量和工 后沉降) 。预测结果表明 , 预测沉降值和实测沉 降值基本相符 , 均大于预期的沉降值 , 预测工后 沉降满足预期的工后沉降 。因此道路软基经堆载 预压处理产生固结沉降 , 极大减小了路基的工后 沉降 。 212 原位十字板剪切试验
电力勘测设计 2003 年 9 月 第 3 期 2 7
岩土工程·勘测
堆载预压法处理道路软基加固机理简析
总第 3 期
有效应力 σ′, 使土体产生固结 , 减小路基的工 后沉降 。由 (1) 式可知 , 若保持孔隙水压力 u 不变 , 要增加有效应力 σ′, 则必须增加总应力 σ, 此即是堆载预压法加固软基的实质 。当饱和 软土堆载时 , 地基总应力增加 dδ, 荷载作用而 产生的附加应力开始全部由孔隙水压力承担 , 即 dδ= du , 增加的有效应力 dδ′= 0 , 此时有效应 力不变 。但是因土内与边界上孔隙水压力 u 不 平衡 , 土内产生向排水边界的渗流 , 随着时间的 推移 , 孔隙水压力逐渐消散 , 最终全部转化为有 效应力 , 此时 dδ′= dδ。堆载预压处理软基有效 应力变化规律见图 2 。
岩土工程·勘测 堆载预压法处理道路软基加固机理简析 总第 3 期
堆载预压法处理道路软基加固机理简析Ξ
温世清 , 刘汉龙 , 余湘娟 , 张晓健
(河海大学岩土工程科学研究所 , 江苏 南京 210098)
摘 要 : 运用有效应力原理分析堆载预压处理道路软基的有效应力变化规律 , 并对堆载预压加固软基的强 度增长规律和软基压缩变形原理进行分析 , 同时应用应力路径方法分析堆载预压引起的土体侧向变形 。并 根据堆载预压处理道路软基加固机理对某道路软基堆载预压处理的检测效果进行了分析 。 关键词 : 堆载预压 ; 有效应力 ; 加固机理 中图分类号 : TU4 文献标识码 : B 文章编号 : 1671 - 9913 (2003) 03 - 0027 - 04
112 堆载预压处理软基础强度增长机理 图 1 中 A 、B 、C 三点在加固前处于 K0 固结
状态 , 在正常固结土中由外荷产生的附加应力见 图 3[2 ] 。加固前 K0 应力状态的应力圆可用图 4 中的 D 圆表示 , 与其对应的强度可近似用其平 均有效应力 P′0 = 1/ 2 (σ′10 + σ′30) 下所对应的 强度τ0 点来表示 。
当进行堆载预压软基加固时 , 土中形成的超
28 电力勘测设计 2003 年 9 月 第 3 期
图 4 堆载预压加固地基强度的增长
113 堆载预压处理道路软基土体变形分析 从土体变形来看 ( 见图 5) , 堆载时土体的
应力由σ′0 增加到σ′1 , 土体应力增加 Δσ′, 土体 压缩曲线由 a 点到 c 点 , 孔隙比减小 Δe ; 如果 从 c 点卸荷Δσ′, 土体应力回到 σ′0 , 则土体发 生膨胀 , 沿曲线 cef 到达 f 点 , 土体处于超固结 状态 ; 如果从 f 点再加压Δσ′, 土体再发生压缩 , 沿虚线到达 c′, 土体应力此时又回到 σ′1 。这样
Mechanisim Analysis of Surcharge Preloading in Soft Ground Treatment on Road
WEN Shi2qing , LIU Han2long , YU Xiang2juan , ZHANG Xiao2jiang
( Geotechnical Institute of Hohai University , Xikang Road , Nanjing , China 210098)
Abstract : The effective stress variation regularity is presented with the effective stress principle in the soft ground treatment on the road. Then , the mechanism of the ground strength increase and the principle of the soft soil compression deformation are discussed. Finally , the lateral deformation is analyzed with the stress path method. According to the mechanism of sur2 charge preloading in soft ground treatment , the measure effect of a soft ground treatment is introduced. Key words : surcharge preloading ; effective stress ; consolidation mechanism

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理正公路软基堆载预压处理说明书

理正公路软基堆载预压处理说明书

理正公路软基堆载预压处理说明书理正公路软基堆载预压处理说明书一、前言公路工程中，软基地层的处理是非常重要的环节之一。

为了保证公路的安全、稳定和持久性，软基地层的预压处理是必不可少的工作。

本说明书旨在介绍理正公路软基堆载预压处理的方法和流程，帮助工程人员正确理解和操作预压处理工作。

二、软基堆载预压处理的意义和目的1. 消除地基的沉降和不均匀沉降，确保公路的平整度和舒适性；2. 提高地基的承载力和变形能力；3. 预压处理是软基地层加固的有效措施，可以减少工程建设中的沉降和沉降引起的破坏，节约维修成本。

三、软基堆载预压处理的步骤1. 地质勘探和设计：对软基地层进行详细的地质勘探，确定软基地层的类型、分层及厚度，设计预压处理的参数和方案；2. 材料准备：根据设计要求，准备好预压处理所需的材料，包括土方料、水泥等；3. 基坑开挖和基础处理：根据设计要求，开挖基坑，清除表层杂物，进行基础处理工作，确保基础的结实稳固；4. 预压处理施工：按照设计要求，将土方料逐层均匀铺装在基础上，采用预压处理设备施加适当的荷载，压实土方料，并保持一段时间；5. 监测和调整：在预压处理的过程中，及时进行监测，记录沉降和变形情况，并根据监测结果进行调整，确保预压处理的效果；6. 后续工作：预压处理结束后，进行地表恢复和其他相关工作，使工程达到设计要求。

四、软基堆载预压处理的注意事项1. 预压处理工作应严格按照设计要求和规范进行，不能随意增减荷载；2. 水泥的使用量应控制在合理范围内，过多或过少都会对预压处理效果产生不良影响；3. 预压处理期间，应加强监测和管理，及时调整荷载，避免过度变形和破坏；4. 预压处理结束后，应进行恢复和维护工作，保持软基地层的稳定性。

五、软基堆载预压处理的经济效益和社会效益1. 预压处理是一种有效的软基地层加固方法，可以提高地基的承载力和稳定性，减少公路工程的沉降和变形，延长公路使用寿命；2. 预压处理可以减少公路工程的维修成本，节约人力物力资源；3. 预压处理可以提高公路的平整度和舒适性，提供更好的行车环境，减少交通事故发生率。

堆载预压法处理软基沉降实测与理论计算分析

堆载预压法处理软基沉降实测与理论计算分析

堆载预压法处理软基沉降实测与理论计算分析李少和1，黄曼2，林群仙1（1.浙江工业职业技术学院建筑工程分院，浙江绍兴3120002；2.绍兴文理学院土木工程学院，浙江绍兴312000）摘要：鉴于沿海地区饱和软粘土具有高压缩性、强度低等特点，修建公路工程中地基的沉降变形不能满足工后要求，因此必须对地基进行处理，以便满足工程需要。

文中以一个塑料排水系统的堆载预压法工程实例实测资料与沉降理论公式的计算，分析两者的差异以及造成的原因，提出有益的结论供相似工程借鉴。

关键词：软土地基；堆载预压；工后沉降；理论计算中图分类号：TU470文献标识码：A文章编号：1001-7119（2015）09-0093-04Soft Foundation Settlement Measurement and Theoretical Calculation AnalysisUsing Stack Preloading Method TreatmentLi Shaohe 1，Huang Man 2，Lin Qunxian 1（1.Department of Construction Engineering ，Zhejiang Industry Polytechnic College ，Shaoxing 312000，China ；2.College of Civil Engineering ，Shaoxing University ，Shaoxing 312000，China ）Abstract ：In view of the coastal areas of saturated soft clay has high compressibility,low intensity,Thesettlement of building foundation in highway engineering deformation can not meet the requirement of the after work,so you must to deal with foundation,in order to meet the needs of the project.This paperwith a plastic drainage system stack preloading engineering examples,the measured data and subsidence theoretical formula calculation,to analyze the differences and reasons,put forward useful conclusions provide reference for the similar engineering.Keywords ：soft ground ；stack preloading ；post-construction settlement ；the theoretical calculation收稿日期：2015-06-10基金项目：国家自然科学基金资助项目（41302257）；浙江省自然科学基金资助项目（LQ13D020001）；绍兴市科技局项目（2012B70025）。

几种道路软基处理方案的比较

几种道路软基处理方案的比较

几种道路软基处理方案的比较软基处理方法分类有置换法、排水固结法、复合地基法、灌入固化物法、振密、挤密法以及加筋法等。

结合具体地质条件进行选择，本次比较的软基处理工法有：堆载预压法、真空联合堆载预压法、深层水泥搅拌桩、低强度桩、管桩等。

①、堆载预压堆载预压法的基本原理：在软土地基中插入竖向排水体（塑料排水板或袋装砂井），通过堆载荷载预压，孔隙水通过竖向排水体排出，加快土体固结，从而提高地基土的性能。

塑料排水板堆载预压处理标准横断面图堆载预压法的优点：a、通过堆载预压后，地基土固结并形成硬壳层，运营期沉降均匀。

b、由于土体性质得到改善，在城市道路工程中，管线基坑开挖时不会产生滑塌，保证施工安全，降低造价。

c、堆载预压工法造价低廉。

堆载预压法的缺点：a、该法施工工期长，沉降收敛慢，堆载期一般为12个月，若在雨季施工，降雨量大的地区，影响堆土速度，施工周期甚至更长。

b、该法需要大量的堆载土，堆载土的厚度一般不低于5m，土方来源困难，卸载后需弃方。

c、由于堆载高，容易发生失稳，有时需要设置反压护道。

d、堆载荷载施加时，应分级施加。

雨季施工时，堆载速度受到影响，进一步延长工期。

②、真空联合堆载预压该法的基本原理：在软土地基中插入竖向排水体（塑料排水板或袋装砂井），通过抽真空和堆载荷载预压，孔隙水通过竖向排水体排出，加快土体固结，从而提高地基土的性能。

真空联合堆载预压处理标准横断面图真空联合堆载预压法由于施加80kpa的负压，代替了将近4.5米的堆载荷载，无需卸载，再加上沉降土方荷载，处治效果更好。

真空处理时，位移向道路中心，不会失稳，堆载速度快。

真空堆载预压法的工期一般为6～7个月，施工周期相对于堆载预压法要短。

该工法既有堆载预压的优点，又能很好的克服堆载预压法的缺点。

但是该工法要求控制好施工中的每个环节以及监测的每个环节，才能达到预期的效果。

适用范围：不含有透水夹层，地质纵横向变化不大的深厚软土地基。

③、深层水泥搅拌基本原理：深层搅拌法是通过特制的机械——各种深层搅拌机，沿深度方向将软土与固化剂（水泥浆，外加一定量的掺和剂）就地进行强制搅拌，使土体与固化剂发生物理化学反应，形成具有一定整体性和一定强度的水泥土加固体，沿深度方向形成的该加固体成为深层搅拌桩，深层搅拌桩与天然地基组成深层搅拌桩复合地基。

简析道路软基处理中真空联合堆载预压法的应用

简析道路软基处理中真空联合堆载预压法的应用

２６１ 铺设 土 工布 ．．
平整砂垫层 ， 工将砂垫层的杂物 、 人 小石等拣除， 修好 。 密封 膜下铺设一层土工布 ， 土工布 的搭接宽度应符合 设计要求 。
２ ． 密封 膜 铺 设 ．２ ６
２３ 打 设塑料 排 水板 －
塑料排水板采用振动沉管或静压式插板机施工 ，塑料排 水 板间距为 １ ｍ， ． 按正三角形布 置， ２ 长度按打穿软土层设计 。打设 时严格控制竖直度 ， 应不大于 １ ％。排水板砂垫层面 以上外露 ５
主 要施 工 工 艺 ：
本项 目真 空联合 堆载的横 向处理 范围至边坡坡脚外 ２Ｏ ． ｍ，
其主要施工工艺的顺序为：
２１清淤换填 ．
场地清淤 、 回填及整平 ， 并由设计 单位布孔进行 静力触探 试 验 ，确定塑料排水板打 设深度 ，以及是否 需要 设粘土搅拌密封
墙。
配置真 空表、 回阀、 止 闸阀， 真空表应 经标 准计量部 门的检测合 格。 真空泵放置离处治区应有一起距 离及 高度 ， 以免抽真空过程
２５ 安装抽 真 空 系统 及设 备 ．
根据处治长度， 划分处治区域 ， 分段长度应不大于 ４０ ０ ｍ。
２５１ 安装真 空滤管 ．．
滤管采用 ￣ ５ Ｐ Ｃ管 ， ７ｍｍ Ｖ 打孔后外包 ２ ０ ｃ ２ ０ ￣ ｍ 土工布 。铺
设滤管 的位置应按设计图纸放 线定位 ，且真 空滤管 的连接 点要 采用柔 性钢丝橡胶 管连接 ， 钢丝橡胶 管接头长度 约 ４ ｃ 单端 Ｏｍ， 套 滤管长度 要大于 １ｃ 以上 ， ０ｍ 然后在滤管外面 围绕铅丝绑紧 ， 以防接头漏气而影响真空度，绑扎过滤层 的铅丝头均应朝 向两 侧， 切忌朝上 ， 以免刺破真 空膜 。 ２５２ 布置真 空测点 ．． 按设计要求布置膜下真空测点， 每段不应小于 ６只 。 真空压 力 测头为一个小型过滤 管， 用软 塑料 管 （ 尼龙管） 将其 与膜 外真 空压力表连接 。 测头应埋入砂垫层中， 塑料软管 （ 尼龙管） 经过密 封膜沟底 引出。 ２５３ 安装真空泵 ．Ｉ 根据设计要求 ， ８０ ２ 每 ０ ｍ 处治面积 安装一 台真空泵。 真空泵 采用射流式真空泵， 泵后真空压力不低于一 ６ Ｐ 。 ９ ｋ ａ 真空管路上应