高速公路软基处理论文 第4页
(5)强夯可以减少地基沉降量并可解除不均匀沉降的危害.
实践证明 ，强夯法用于碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基一般均能取得较好的处理效果。对于饱和度较高的粘性土则处理效果通常不显著，尤其是对于淤泥和淤泥质土地基，需经试验证明施工有效时方可使用。但近年来，对高饱和度的粉土与粘性土等地基，发展了强夯置换法，利用夯击能将碎石、矿渣等材料强力挤入地基，在地基中形成碎石墩，并与墩间土形成复合地基，提高地基承载力和减小沉降，可以取得较好效果。在以砂性土为主的填海路基地段的路基处理，由于常有未勘探充分的软土夹层，可以考虑采用强夯法结合排水固结来进行。
总的来说 ，强夯法具有设备简单、工艺方便、应用范围广、加固效果好、使用经济等优点，但同时也有下列缺点:
(1)设备移动不方便，特别是带门架的起重设备搬迁、就位需花费较多时间。
(2)强夯施工过程中应该特别注意安全措施，注意吊车、夯锤附近人员的安全。
(3)试验检测时间长，开工前的试验段试夯工作一般需要2个月，有的达4个月方能测定出参数指导大面积施工，施工结束后应间隔一定时间，待孔隙水压力全部消散后方能对地基加固质量进行检验。
(4)由于强夯对地面进行冲击，对周围建筑有一定的影响，此外施工时噪声和振动较大，因而不宜在人口密集的城市内使用。毕业论文http://www.751com.cn/ 论文网http://www.lwfree.com/排水固结法就是对天然地基或先在地基中设置砂井等竖向排水体后，利用建筑物本身重量分级逐渐加载，或是在建筑物建造以前在场地先行加载预压，以加速土体中的孔隙水的排出，从而使土基逐渐固结、沉降并使强度逐步提高的方法。
2.2.3.1 加固机理
软粘土的固结原理就是软土地基在荷载作用下，土中的水缓慢排出，空隙比减少，土基发生固结变形。随着超静水压力的消散，土中有效应力增大，地基土的强度逐渐提高。根据固结理论可知，粘性土固结所需的时间和排水距离的平方成正比，土层越厚，固结延续的时间越长。
为加速土体的固结，最有效的方法就是增加土层的排水途径，缩短排水距离。砂井、塑料排水板等竖向排水体就是为此目的而设置的，这时，土层中的孔隙水主要从水平方向通过竖向排水体排出，部分从竖向排出。
在荷载的作用下，土层的固结过程就是孔隙水压力消散和有效应力增加的过程。用填土等外加荷载对地基进行预压，是通过增加总应力并使孔隙水压力消散来增加有效应力的方法;降低地下水位法和电渗排水法则是在总应力不变的情况下，通过减小孔隙水压力来增加有效应力的方法;真空预压法则是用真空装置将覆盖于地面的密封膜下面抽成真空，在膜内外形成气压差，粘土层产生固结压力。
2.2.3.2 加固效果和适用范围
排水固结法按竖向排水体的不同，可分为普通砂井法、袋装砂井法和塑料排水板法。
普通砂井的应用有40余年的历史，但其本身有一些难以克服的缺点，比如套管成孔法施工时会扰动周围土，使透水性减弱；设水成孔法对含水量高的软土地基施工质量难以保证，砂井容易混入较多泥沙等。而且普通砂井即使在施工中能形成完整的砂井，但当地面荷载较大时，软土层便产生侧向变形，有可能使砂井错位。
袋装砂井法是普通砂井法的改良和发展，它是用具有一定伸缩性和抗拉强度很高的编织袋装满砂子，基本解决了普通砂井所存在的问题，具有用料省、连续性好、不致因地基变形而折断、施工简便等特点，而且有资料表明，用袋装砂井不仅有排水作用而且有补强作用.
塑料排水板法是由纸板排水法发展和演变而来，其特点是:滤水性好，可确保排水效果;具有一定的强度和延伸率，适应地基变形的能力强:板界面尺寸不大，插入时地基扰动小，施工方便:可在工厂制作，运输方便，在没有砂料的地区尤为合适.
排水固结法适用于处理厚度较大的饱和软土和冲填土地基，在我国多数高速公路上的实践证明该方法能够加速软土固结，提高地基承载力，使主固结沉降量提前完成，是一种有效的软基加固方法。但排水固结法的使用也有其局限性，具体表现在:
(1)排水固结法在处理表层为承载力较大的硬壳层，下面为软粘土的软土地基时，有可能产生不利影响，例如宁连公路某段同样地质条件下不插板比插板沉降小。
(2)对灵敏度较高的土，由于施工中土体结构遭受破坏，加固效果不好。
(3)对泥炭土、有机质粘土和高塑性土等，其次固结沉降占相当大的部分，排水固结法效果也不理想。例如沪嘉、萃淞、广佛等三条高速公路，采用塑料排水板处理地段的路面后期沉降均很大，桥头跳车严重，经济效益和社会效益都较差。
(4)需要预压，工期要求长，且必须控制路基填筑速率，稍有不当易引起路基失稳。
(5)沉降量大，工后沉降量相对也较大。
2.2.4 碎(砂)石桩
碎石桩和砂桩总称为碎(砂)石桩，是指用振动、冲击或水冲等方式在软弱地基中成孔后，再将碎石或砂挤压入已成的孔中，形成大直径的碎(砂)石所构成的密实桩体。碎石桩复合地基自1977年在我国首次应用以来已取得了很大成绩，积累了很多许多工程经验。
2.2.4.1 加固机理
从作用机理上来说，碎(砂)石桩法属于复合地基加固法，它除了提高地基承载力，减少地基的沉降量外，还可用来提高土体的抗剪强度，增强土体的抗滑稳定性。不论对疏松砂性土还是软弱粘性土，碎石桩的加固有挤密、置换、排水、垫层和加筋五种作用。
a.对松散砂土加固机理
碎石桩和砂桩挤密法加固砂性土地基的主要目的是提高地基土承载力、减少变形和增强抗液化性。
碎石桩和砂桩加固砂土抗液化的机理主要有以下三方面作用。
(1)挤密作用
不论是沉管法、干振法还是振冲挤密法，在施工过程中都会对周围砂层产生很大的横向挤压力，砂和粗骨料被挤向桩管周围的土中，有效挤密范围可达3-4倍桩直径.这种强制挤密使砂土的相对密实度增加，孔隙率降低，干密度和内摩擦角增大，土的物理力学性能改善，使地基承载力大幅度提高。由于地基密度显著增加，相对密实度也相应提高，因此抗液化的性能得到改善。
(2)排水减压作用
对砂土液化机理的研究的机理证明，当饱和松散砂土受到剪切循环荷载作用时，将发生体积的收缩和趋于密实，在砂土无排水条件时体积的快速收缩将导致超静孔隙水压力来不及消散而急剧上升。当砂土中有效应力降低为零时便形成了完全液化.碎石桩加固砂土时，桩孔内充填碎石等反滤性好的粗颗粒时，在地基中形成渗透性能良好的人工竖向排水减压通道，可有效地消散和防止超孔隙水压力的增高和砂土产生液化，并可加快地基的排水固结。
(3)砂基预振效应
美国H .B .Seed等人(1975)从试验得出，砂土液化特性除了与砂土的相对密实度有关外，还与其振动应变史有关，即要造成经过预振的试样发生液化，所需施加的压力要比未经预振的试样引起液化的应力大许多。在振冲法施工时，振冲器以每分钟1450次的振动频