軟基處理的現(xiàn)狀及其若干進展-孫筠

1、軟基處理的現(xiàn)狀及其若干進展以上海地區(qū)為例介紹同濟大學(xué)孫 鈞一、 前言1. 就全國大范圍言，即使對沿海軟弱地基，受各地域自然條件和當(dāng)?shù)厥┕そ?jīng)驗的制約，各類軟基的加固、處理方法都有很大不同。現(xiàn)只從上海地區(qū)局部情況作扼要介紹，謹供參考。2. 上海地區(qū)屬長江下游第四紀軟土地帶，多年來已有一些較為經(jīng)濟、快速、質(zhì)量容易保證達到地基加固要求而又施工操作性好的地基處理實踐，教訓(xùn)也不少。還有市區(qū)施工對環(huán)保的要求等，盡可能以實例說明。3. 各種軟基處理方法的本身已為大家所熟悉，且限于時間，這里就不談了。只介紹它們的應(yīng)用情況與今后的發(fā)展展望。二、 土性與土力學(xué)指標和軟基沉降估計這是對軟土作地基加固處理的主要依據(jù)（一

2、）上海市、郊地區(qū)的土性和土力學(xué)指標1. 上海市區(qū)和近郊、沿海（江）濱一帶，軟土層厚達40m及以上；其地表以下（2530）m內(nèi)的軟土，一般不適合作為重大建（構(gòu)）筑物和工業(yè)場棧的持力層。2. 地表下（從地表直至510）m，為粘砂質(zhì)或粉（砂）質(zhì)粘土（亞粘土）；而（520）m一層，為灰色、軟塑流塑、高壓縮性、孔隙比大、接近飽水，土體強度又低的淤泥質(zhì)粘土，其天然含水量w=（4060）；孔隙比 e = 1.121.67;壓縮系數(shù) 0.10.2（0.551.65）MPa-1；壓縮模量 E0.10.2（1.323.58）MPa；抗剪強度指標 c固快（11.515.7）kPa；固快8.5°16.9&#

3、176;；無側(cè)限抗壓強度 qu（4277）kPa；地基承載力 p（5580）kPa（老8噸）。30m以下，土的上述各項指標則較好。3對上述淤泥質(zhì)粘土層，多數(shù)為欠壓密土，其流變時效明顯，在恒載下將產(chǎn)生較大差異沉降和工后沉降；如不作處理，工程地基的次固結(jié)和流變沉降將持續(xù)十?dāng)?shù)年，乃至幾十年，或?qū)е碌鼗Х€(wěn)與土體結(jié)構(gòu)強度破壞。（二）上海地區(qū)軟基沉降變形的特征按土層沉降特征，則可區(qū)分為以下3種類型的地基土： 正常的飽水淤泥質(zhì)軟粘土（夾粉砂）地基I 區(qū)地基土； 淺層砂分布地基（指：淺層土含 3 層為砂質(zhì)粉土和粉砂，厚度(615)m區(qū)地基土；這層土有利于地基的附加應(yīng)力擴散、排水固結(jié)條件好、可有效控制基礎(chǔ)沉降

4、；但土質(zhì)分布不均勻、局部地域的土性變異性較大。 軟弱地基 區(qū)地基土，按各個分區(qū)內(nèi)其軟弱下臥層和壓縮層土性的差異，該區(qū)地基又分為5個亞區(qū)，即1（最軟弱）5 （土性接近區(qū)）。從地基土的壓縮性方面作比較，則有區(qū)區(qū)區(qū)（三） 地基沉降歷時曲線與分析對上述三區(qū)不同的地基土類型，在多層住宅樓（8層以下）采用天然地基時，其典型的st 沉降時程曲線，如后圖所示。從后圖可見：（1） 區(qū)地基土的天然地基沉降，一般15cm，且在竣工2年后已可達基本穩(wěn)定；（2） 區(qū)地基土的沉降量，一般則可達(3550)cm，且需持續(xù)4年5年左右，才達基本穩(wěn)定； （3） 區(qū)地基土的沉降量，將達(6080)cm以上；即使在7年10年以后，

5、仍未能達到穩(wěn)定的收斂值，一般需施作樁基或復(fù)合地基。 圖 不同天然地基類型：，各區(qū)的s-t沉降曲線（四）各類地基土在附加荷載作用下的沉降量（以豎向壓縮變形為主）1飽和軟粘土地基承受建筑物附加荷載（自重、樓面活荷載）產(chǎn)生的總沉降量S，含：S= Sd+Sc+Sa式中：Sd施工期的瞬時沉降（彈/彈塑性變形）按8個月1年計算，此時間內(nèi)占總荷載80上的結(jié)構(gòu)靜、活載已完成；Sc竣工初期（工后12年或稍長）的主固結(jié)沉降（孔隙水壓消散而土體孔隙比減小），結(jié)構(gòu)自重和活載均已施加完成，故（Sd+Sc）/S約占(7080)%;Sa 長期使用期間仍有持續(xù)發(fā)展的土體次固結(jié)沉降（土體顆粒骨架隨時間而增長發(fā)展的粘彈 / 粘彈

6、塑性流變）。2對上述3個區(qū)不同的地基土，Sd/S的比例各不相同，據(jù)統(tǒng)計有：對區(qū)地基土：（2040）；對區(qū)地基土：（4070）；大部分沉降已在施工期間完成；而對區(qū)地基土：（1530），后續(xù)的大部分沉降，都要在竣工后的長期使用期間內(nèi)再發(fā)生。3竣工后期的使用階段，荷載已不再增長，沉降速率一般將逐步減小，因土體次固結(jié)的流變沉降量呈漸趨穩(wěn)定，約需(310)年或更長時間。4采用實測沉降資料作回歸延伸分析，可得總沉降量S對3種不同區(qū)地基土的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，如下表所示： 表 地基類型與總沉降量統(tǒng)計地基土類 型總沉降量S (mm)層數(shù)，長高比類區(qū)300450（500）6層、7層類區(qū)100150 (250)6層、7層類

7、區(qū)400多數(shù)6層個別7層L/h2400600L/h2-3600950L/h3,平面形狀復(fù)雜，偏心率15（五）各層土的沉降分配比 上海地區(qū)的、1三層土，屬飽水淤泥質(zhì)軟塑性粘土層，但也是淺基的持力層或軟弱下臥層。其特征是：含水量大，抗剪 / 抗壓強度低，壓縮性高，孔隙比大，又具施工擾動引起的土體觸變性，這些特征是建筑物天然地基產(chǎn)生沉降量過大的主要原因。 經(jīng)眾多住宅樓天然地基的沉降統(tǒng)計，可得各層土的分層沉降量的分配比例關(guān)系：（1） 表層硬殼層土，其分配沉降量僅占總沉降的（69）；（2） 區(qū)的 、1三層土，屬淤泥質(zhì)粘土，上項分配比達（8590）；（3）區(qū)的 、 兩層土，分配比占 (8085)；（4）區(qū)

8、的第層土，分配比則占(3545)。（5） 2和層土，其分配沉降量極小，僅占（13）；故對沉降變形無特殊要求的建筑物，一般都取第層土（暗褐色或灰綠色亞粘土、質(zhì)硬）的層面上界面作為檢算上復(fù)壓縮層的下限。以上數(shù)據(jù)，是確定地基處理深度要求的主要參考依據(jù)。三、 地基處理技術(shù)的現(xiàn)狀及其若干進展（一）過去實踐的回憶：1解放前老的較高層的建筑物、水塔、碼頭、船塢、堆場等多采用木樁基礎(chǔ)，（2050）cm ；L（935）m 。 （1）當(dāng)滿足老8噸地基承載力要求的可只作天然地基：采用砂墊層改善地基淺部應(yīng)力分布，并有利于附加應(yīng)力擴散和排水固結(jié)，但對地基土性并無改善。2上世紀60年代，用矽（硅）化土加固堆場，使作為擋土

9、和承重地基，對淤泥質(zhì)粘土層的加固效果不理想，且費用較高，后未推廣；輕型井點降水，使孔隙水壓消散而土體固結(jié)，土體有效應(yīng)力提高，為大面積地基處理時常用；但因開敝式施工易跑氣，現(xiàn)已不再多用。3上世紀7080年代，開始出現(xiàn)“強夯法”（法國引進）、振動擠密砂樁法、大面積堆載預(yù)壓法等。下面再作簡單介紹。 以強夯法在粘土地基采用為例：地基承載力提高23倍，可達（150200）kPa以上；施工期內(nèi)可完成最終沉降量的（7080），工后沉降和差異沉降均大為減少；加固作業(yè)工期僅合堆載預(yù)壓法的1/3。目前，僅上海市已有數(shù)十處較大工程，約130萬m2以上軟基采用強夯加固處理，取得成功，它對港口和礦石堆場、機場跑道和場坪

10、等大面積地域最為適用。 再以振動擠密砂（柱）樁（VCP 樁，vibro-compaction pile）為例：197475年間，寶鋼礦山堆場，采用此法加固后的地基承載力（300350）kPa,標貫擊數(shù)N63.515，從日本引進20多臺設(shè)備，后經(jīng)幾次大型堆載試驗，取得成功。（二） 近年來上海地區(qū)最常用的幾種軟基處理方法的使用情況及近年來的若干進展1 強夯法屬快速、經(jīng)濟類加固手段采用前支架方法，可只用小吊機來改吊大錘，對錘型的改造形式也已有十多種，以適應(yīng)不同的地基土。對不同土基，選用不同的夯擊工藝，例：由張華浜碼頭集裝箱堆場的大型生產(chǎn)型試驗和觀測數(shù)據(jù)，得出： 在深厚粘土地基上采用2次夯擊工藝，其有

11、效加固深度達（1215m）以上，比僅作1次夯擊提高約40；而2次夯比1次夯的土體壓縮量可提高約30。 在上港十區(qū)倉庫地基加固中，在條形地基上采用“方形插檔”工序，試驗得出的地基承載力170kPa；用此法代替了樁基加固，節(jié)約了資金投入65，又在外高橋4期集裝箱碼頭地基采用“低能量排夯法”也收效明顯。 在遠洋公司和上港14區(qū)集裝箱堆場，采用打設(shè)塑料排水板或用袋裝砂井與強夯法相結(jié)合，可使加固深度提高1倍。此成果已編入“上海地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范”和“上海軟土地基處理技術(shù)規(guī)范”（1994）。 強夯法對粘性地層的有效加固深度，一直是一個深化探究的難點。它除取決于錘重、落距、錘底面積、夯點布置與間距、夯擊遍數(shù)、

12、和間隙時間以外，在夯擊力反復(fù)沖擊作用下，各類土的沖擊動力特性及其影響因素均需作深化綜合性探討。* 對以減小地基沉降為目的的強夯言，宜按地基規(guī)范關(guān)于壓縮層厚度的規(guī)定，取“每米厚土層的壓縮量”占“強夯時地面總的平均沉降量”為2.5的這一土層深度為壓縮層厚度；* 對粉細砂地基以抗地震液化為目的的強夯言，其“有效加固深度”標準，則可取經(jīng)強夯后不再發(fā)生液化的土層最大深度為基準。* 要加速發(fā)展可供信息化施工采用的強夯效果檢測方法，使施工參數(shù)可得到及時、有效的修正和調(diào)整。2真空預(yù)壓法 上海用此法加固地基始于1985年，在上港14區(qū)碼頭堆場軟基，當(dāng)時打入L25m，7cm的袋裝砂井，并堆土加載約30kPa；通過

13、60天的抽水預(yù)壓，地基固結(jié)度達80以上，承載力和變形亦均滿足要求。 上海首次在大樓地基中采用真空預(yù)壓法加固則在1991年，替代原設(shè)計的樁基。為提高加固深度，打入L17m 1.5m間距的塑料排水板，通過真空預(yù)壓，大大降低（原設(shè)計采用樁基）了工程造價，地基承載力和變形均滿足設(shè)計要求。92年在上海石洞口電廠粉煤灰地基上也進行了真空預(yù)壓加固的大范圍試驗，成果亦很滿意。 要研究排水固結(jié)（如塑料排水板）預(yù)壓法與真空預(yù)壓相結(jié)合的地基處理方法，以進一步提高加固后的地基承載力并減少工后沉降。對油罐地基，由于底面積大、而地基荷載高（200kPa），利用上海軟粘土內(nèi)夾有粉細砂薄層而具有水平向滲透固結(jié)的特性，采用罐內(nèi)

14、分級充水作預(yù)壓的方法，僅用50天時間，使原先的地基土承載力由60kPa提高到210kPa以上。實施中，以“實測的孔壓增量”小于“加荷增量”的60，作為“控制加荷預(yù)壓”的標準，這樣，即可保證地基的穩(wěn)定性，除計算沉降變形外，一般都再作穩(wěn)定分析，驗算其穩(wěn)定安全系數(shù)。最近，上海老港垃圾堆場也有類此問題。 （早在20世紀30年代，Terzaghi 就提出過油罐地基可以不打樁，而采用砂墊層和鋼筋混凝土環(huán)墻現(xiàn)在可用水泥攪拌樁作罐周地基圍護），上述的“控制充水預(yù)壓”法（另有一些加用碎石樁或水泥土攪拌樁以加固深層軟土）對地基土加固的成功實踐，證明了這一點。3深層攪拌樁法與復(fù)合地基 它是一種復(fù)合地基。1991年在

15、太陽廣場基坑圍護中，首次采用雙軸攪拌樁形成重力式坑壁圍護結(jié)構(gòu)，當(dāng)時開挖深度為6.7m，攪拌樁長15m，重力擋墻式圍護壁寬達6.2m，除作擋土外，又作基坑外防滲之用，現(xiàn)在的采用攪拌樁圍護的坑挖深度已可達（1012m）以上。 在與灌注樁或土釘聯(lián)合使用，可形成復(fù)合式的坑壁，對深大基坑可收到防滲、擋土雙重效果。浦東正大商業(yè)廣場，坑深達19m，攪拌樁與灌注樁復(fù)合形成深坑圍護。錨噴支護和土釘墻在上海用得不多，但與攪拌樁復(fù)合也曾用于挖深6m（徐家匯花苑），效果不錯。 附帶一提SMW（Soil Mixing Wall）工法在一排相互連續(xù)搭接的現(xiàn)地灌筑的水泥土板樁式擋墻內(nèi)，插打可以拔出、回收的H型鋼（或其他加強

16、芯材）它是另一種地下墻法，這些年已多有采用。在外高橋造船基地等處用于代替鉆孔灌注排樁和地下連續(xù)墻，防滲、擋土與連續(xù)墻一樣有效，而經(jīng)濟方便，用于的坑深稍淺，但也已達15m以上。它無泥漿污染、止水性好，噪聲小而工期短、造價低，施工適應(yīng)性廣，能較好適應(yīng)環(huán)保要求。在上海高層基坑、地鐵敞開段、合流污水治理和輕軌高架等工程中均可用作基坑圍護。進口的SMW工法為三軸，其鉆頭與鉆扦上加有螺旋葉片和攪拌葉片，使水泥土攪拌可充分、均勻，H型鋼容易插打入土。由于攪拌動力大，成樁深度已達28m左右（墻厚一般由雙排樁組成整體），配合履帶式打樁架，工效高，一次成墻面積大，成樁工期較短。現(xiàn)在更已有國產(chǎn)組合式SMW工法的四軸

17、深層攪拌機。 復(fù)合地基的深化研究與應(yīng)用* 如何改善深厚軟土層的深層土體強度（不只是淺層）。復(fù)合地基能將外力較合理地下傳，直至需要加固土層的全厚，并可按樁（柱）體的剛度大小和置換率的不同，由樁柱承受外力的主體部分，減輕土層直接受載。采用深層攪拌樁和預(yù)制樹根樁均可形成這類復(fù)合地基，在日本已有許多成功實踐。水泥攪拌樁加固軟基的合適深度一般不超過20m，原地基土承載力提高通常不大于（140180）kPa，多用于在淤泥質(zhì)粘土層以淺采用，置換率30左右，樁長（1820）m。* 在上海市地基處理技術(shù)規(guī)范中，已列了水泥土攪拌樁復(fù)合地基無側(cè)限抗壓強度的試驗方法。上海軟土地區(qū)，建筑物地基都是在滿足強度要求條件下，

18、以沉降進行控制設(shè)計，而對這種復(fù)合地基的變形，包括 攪拌樁群體自身的壓縮變形；和 樁端以下未加固土軟弱下臥層的壓縮變形，兩者之和，可用多種計算壓縮變形的方法作比較。在設(shè)計中，還有最優(yōu)置換率、最優(yōu)樁體剛度和有效樁長等，要從不只是單樁分析，而要考慮群樁效應(yīng)和樁土間相互作用等問題，已有一些進一步的細化探討。復(fù)合地基樁的不足，是基礎(chǔ)的后期沉降還比較大；對飽和粘性土中采用，只是起置換作用為主；由于粘性土的滲透性差，樁周土的抗剪強度低，又往往使樁身達不到所需的徑向支持力，因而地基土的固結(jié)時間較長；如土層中地下水與地面水體相聯(lián)系或是承壓水，則在見受荷后對土的排水固結(jié)作用也不利。4旋噴樁法 70年代在寶鋼施工中

19、開始試驗，近年來有較多采用（浦東張揚路等），最近擬用于M4線修復(fù)工程，防治地下承壓水（大面積旋噴，加固均勻性是個問題）。對灌注排樁和地連墻每幅墻段間的接頭等處的密封防水（如潤揚大橋地連墻接頭外防水）采用均不錯。目前此法費用還比較高。 高壓噴射注漿工程的實踐，表明旋噴、定噴和擺噴等三種型式，各有其不同的適用場合，實踐表明：定噴只適用于粉土和砂土；擺噴和旋噴則還適用于礫石和卵、碎石地層；對淤泥質(zhì)粘性土層中的樁間止水、建筑物糾偏，以及多數(shù)情況下的地基防滲加固，用三管旋噴法施工的工效可以更好、質(zhì)量也更有保證。5振動碾壓與降水聯(lián)合法（吹填砂質(zhì)土加固） 近年來，多采用大面積江砂、海砂吹填，形成碼頭堆場（港

20、務(wù)局各個港區(qū)、外高橋集裝箱各期堆場等）以及浦東機場二期跑道等，都是砂質(zhì)土吹填地基，此法已多有采用，并有推廣采用之勢。 其他，如基底原狀土強度可以，只吹填部分的含水量高，要求排水和加固，則用水平分層鋪設(shè)的塑料排水板，并用壓路機分層滾動碾壓的方法，進行吹填土的加固，可達快速、質(zhì)量好的效果（西亞一外包堆場工程）。6幾種主要的軟基處理方法，其單位面積的加固費用和作業(yè)工期的對比：表 幾種主要軟基處理方法的單位面積造價和時間比 處理方法比較項目強夯振沖真空預(yù)壓攪拌樁堆載預(yù)壓樁基化學(xué)注漿造 價工 期0.30.50.711330.10.30.20.210.20.8四、 對上海軟基處理發(fā)展態(tài)勢的認識上海地區(qū)軟基

21、需作加固處理的層厚達30m以上，特別是（520）m一層屬淤泥質(zhì)粘土，其滲透系數(shù)變化大，最小只約107cm/s，很難采用動力快速固結(jié)法。另外，地基承受較大堆載長期持續(xù)作用，而軟粘土的流變下限低，地基的后期次固結(jié)變形很大，對長條形地基（如浦東機場跑道長4000m，要求20年內(nèi)不大修，對工后沉降和縱向差異沉降的控制要求很高，此處插講一下主固結(jié)和流變機理，是個比較突出的問題。(一) 淺層地基處理效果上海市和近郊地表下的淺部約有（510）m一層的粉質(zhì)性粘土（亞粘土），該層土性相對較好；而對（520）m的淤泥質(zhì)土則采用一般處理方法達不到加固目的。故而，如能對表層上約10m內(nèi)的一層硬殼層作強化處理，形成強度

22、更高、超壓密的“硬殼土”，使較大的附加應(yīng)力可由這層加固土來承受，在許多場合和情況下，已能滿足工程對地基的要求。這是因為，由于這層“硬殼”的鋪墊作用，可使軟弱下臥層沉降均勻，差異沉降情況可以得到改善和減小；即使總沉降大些，如能沉降均勻、差異沉降小些，對一般性工程也就可以通過了。這種強化表層地基處理的效果較好，也較易滿足，工藝相對簡單而方法也較多，費用投入比較低。因此，對強夯、真空預(yù)壓和短樁等方法的淺層加固效果及其變形機理方面，也都有進一步的深入研究。（二） 與環(huán)保要求結(jié)合的軟基處理方法的選擇 1在市區(qū)人口密集、地下管線眾多的情況下，都不能采用如打入樁、靜力擠壓樁、真空降水、坑外降水和強夯等地基加

23、固處理方法。對打樁言，如必須采用，施工中應(yīng)保證實施以下措施：對打樁或靜壓擠土樁的工程措施上，要先鉆設(shè)應(yīng)力釋放孔（長達1/41/3樁長）；加設(shè)防止超孔隙水壓力積聚、升高的消散（消孔壓）措施：如合理安排打樁工序（倒向環(huán)保對象打樁）、降低臺班成樁速度，和加挖防振溝（內(nèi)填松砂）以阻斷振動波傳播，等等。2 真空預(yù)壓”和“真空堆載聯(lián)合預(yù)壓”法對周圍環(huán)境影響分析真空預(yù)壓法處理地基，首先在原地基表面鋪設(shè)砂墊層及排水管道，作為水平向排水體，再在土體中打入袋裝砂井或塑料排水板，作為豎向排水體。將不透氣的薄膜鋪設(shè)在需要加固的軟土地基表面的砂墊層上，薄膜四周埋入土中。借埋設(shè)于砂墊層中的管道，將薄膜下土體間的空氣抽出，

24、使其形成相對負壓；由于砂井滲透性較大，該負壓能夠快速傳遞到砂井中，從而在砂井和砂井周圍土體之間形成孔壓差，使土體中的孔隙水流入砂井并被排出，以達到土體固結(jié)。真空堆載聯(lián)合預(yù)壓法（多采用于本來就要填土的場合）則是在真空預(yù)壓施工的基礎(chǔ)上，在膜上下壓差（真空度）達到設(shè)計要求并穩(wěn)定后再進行堆載預(yù)壓施工，這時真空和堆載將聯(lián)合作用，直到滿足固結(jié)度要求為止。因此，對于堆載預(yù)壓，增加的有效應(yīng)力是由于土體總應(yīng)力增加；而對于真空預(yù)壓，則總應(yīng)力不變，而孔壓降低，使得土體有效應(yīng)力增加。在真空預(yù)壓因素的作用下，加固區(qū)外的周圍土體，由于負壓吸力作用會發(fā)生向加固區(qū)方向由側(cè)向向內(nèi)的擠入變形，以致發(fā)生周圍地表沉陷、開裂，影響周圍

25、建（構(gòu)）物的安全；如果真空預(yù)壓后再進行堆載，即作“真空堆載預(yù)壓”聯(lián)合處理，堆載又會使周側(cè)土體向外擠出變形，因此，如果加固區(qū)影響范圍內(nèi)埋有地下管線或者地面建（構(gòu)）筑物而又比較接近加固區(qū)，土體的這種往復(fù)的內(nèi)外變形更有可能造成管線破壞和結(jié)構(gòu)物裂縫的發(fā)展。在上述十分不利的情況下，用打設(shè)攪拌樁等隔離墻方式可以很好地減輕抽真空和堆載對周圍土體的影響。它一方面起擋土墻作用，阻擋周側(cè)土體的向內(nèi)和加固區(qū)土體向外變形；同時，可以在抽真空時阻止真空度往外傳遞和地下水向內(nèi)滲透，防止周側(cè)土體中地下水位的過多下降，從而有效地減少周側(cè)土體的變形。如果在橋頭等地段采用真空預(yù)壓處理時，應(yīng)先進行真空預(yù)壓處理并卸真空后再進行橋頭樁

26、的施工，否則有可能引起橋頭樁的偏移。3施工措施：在工序和施工組織安排上，要有利周邊建（構(gòu)）筑物和地下設(shè)施的安全，加強監(jiān)測預(yù)測與施工變形控制，做好信息化、智能化設(shè)計施工?，F(xiàn)已能根據(jù)強夯或打樁時實測的孔壓和振動參數(shù)，定量計算施工時周邊建（構(gòu)）筑物、地下設(shè)施等的安全度評價，改變了過去只是憑經(jīng)驗判斷的定性估計方法。對深大基坑的施工變形，采用智能方法，藉調(diào)整基坑施工參數(shù)（而不需作額外注漿）來進行變形預(yù)測和變形控制（這些內(nèi)容，將在明天的報告會上作介紹）。（三）另外幾種軟基處理方法化學(xué)注漿法造價高、堆載預(yù)壓法則耗時長，已不多再用；而強夯法等價廉、工期短其前景可喜。此外，在多軸深層攪拌機具及其配套設(shè)備方面，為

27、適應(yīng)不同的土性地質(zhì)條件，要提高其驅(qū)動功率，開發(fā)密封性好，使用、維護方便的多缸、和大流量輸出的注漿泵，以提高工效，適應(yīng)成樁直徑要求更大的SMW法的施工需要，完善施工質(zhì)量。（1） 在剛已完建的一處特大型（69×51）m2, 挖深達29m的深大基坑圍護結(jié)構(gòu)潤揚長江大橋南錨碇基坑（2001年）中，采用1.5m密排鉆孔灌注樁排樁，內(nèi)加7道內(nèi)支撐擋土，再用凍土薄壁隔水的新方案，開拓了凍結(jié)法在深大基坑止水防滲中得到成功采用；此外，凍結(jié)法在上海地鐵區(qū)間隧道聯(lián)絡(luò)通道和盾構(gòu)進出洞段也多有采用，一般都可與注漿加固或用降水工法進行技術(shù)經(jīng)濟比較。在此，基坑的隔水防滲設(shè)計中有關(guān)凍脹力對圍護結(jié)構(gòu)的作用、圍護樁中的

28、溫度應(yīng)力，以及事后凍融時引起的地面沉降等問題均是研究、設(shè)計施工中的要點。當(dāng)時，在潤揚大橋南錨以及上海M4線區(qū)間隧道施工中出現(xiàn)的問題和事后的解決措施，可以作為經(jīng)驗教訓(xùn)汲?。河腥?， 凍結(jié)法與樁體間距； 凍脹力釋放孔設(shè)置； 圍護樁的讓壓措施和 凍結(jié)工藝上的問題等等，亦均要求進一步研討。（2） 土工合成材料在地基加固處理方面的應(yīng)用對護岸和閘堤的加固：應(yīng)用編織布結(jié)合聚氯乙烯網(wǎng)繩，用砼塊或級配碎石料、砂袋等為壓重，組成“軟體排”，以防范江岸和堤腳沖刷，在長江口深水航道治理工程中已成功采用了多年，并已有與之相應(yīng)的專用鋪排船。這一經(jīng)驗和做法現(xiàn)也已開始應(yīng)用于軟基加固：用內(nèi)裝砂石料的土工編織布，做成土枕 / 石枕

29、來置換一定范圍內(nèi)的劣質(zhì)土。這方面，對防汛堤岸的管涌和塌坡機理，以及江洪搶護措施與對策方面，也均要求深化研究。（四）研究工作的若干進展（1）要開展土體施工擾動對軟土的結(jié)構(gòu)性和靈敏度、觸變性等影響的研究。土體受施工擾動后，其強度有的可降低（5060），并因而引起的附加沉降高達總沉降的（1015）以上。（2） 研究工后沉降和差異沉降問題，合理分析計算工后沉降量，為此，必須對軟粘土的流變次固結(jié)性狀有深入的理解和實驗依據(jù)，并研制配套的粘彈塑性專用軟件（如軟土地基上隧道框架結(jié)構(gòu)、機場跑道的縱向設(shè)計等）。（3） 應(yīng)用系統(tǒng)工程的“量化評分法”優(yōu)選軟基處理方法任一種軟基處理方法不能普遍地適用。從上海地區(qū)的土質(zhì)土

30、性、土層厚、土層分布、含水量，以及各項處理方法在技術(shù)、造價、工期和施工難度上的比較，以及加固要求的不同，對具體某特定的工程地基，采用上港設(shè)計院所研制的按系統(tǒng)工程作逐一“量化分析評分”進行分析，最終優(yōu)化抉擇。已在上海新港址、上港14區(qū)等處成功采用，對優(yōu)選出最佳地基處理方案收效很好。附一：快速軟地基處理工法“高真空擊密法”軟土地基處理面廣量大，不同的處理方法有不同的效果、造價和工期?？焖佟案哒婵論裘芊ā避浀鼗幚砉ㄊ且环N質(zhì)量可控（能有效控制軟土含水量、密實度、工前沉降、差異沉降），造價低（常規(guī)方法的6080），工期快（常規(guī)方法的1/2）的軟地基處理工法。幾年來，在上海、廣東、浙江、江蘇、山東等重

31、大工程軟土地基處理中成功應(yīng)用面積已超一千萬平方米?！案哒婵論裘芊ā惫しㄊ且环N快速加固軟土地基的新技術(shù)，它是通過數(shù)遍的高真空，并結(jié)合數(shù)遍合適的變能量擊密，達到降低土層的含水量，提高密實度、承載力，減少地基工后和差異沉降量的目的。其特色可以歸結(jié)為：（1）在夯前采用高真空系統(tǒng)，合理控制施工參數(shù)，減小了飽和土的飽和度，突破了規(guī)范“飽和軟土不宜強夯”的規(guī)定；（2）高真空結(jié)合合適的變能量動力擊密，擴大了規(guī)范的真空井點在低滲透性軟土中排水的應(yīng)用范圍；（3）由于數(shù)遍高真空的作用，縮短了軟粘土二遍夯擊間隙時間，軟土強夯的間隔時間從規(guī)范“不小于34周”縮短為“56天”，大大節(jié)約了工期；（4）通過高真空擊密，使淺層

32、地基（10m內(nèi)）形成超固結(jié)硬殼層，改善地基的受力性能。由于深層軟土不形成排水通道，深層軟土工后沉降將明顯減小；（5）大面積加固，對地基有一定的降水預(yù)壓作用。附二：陸、海域大面積地基加固處理施工參數(shù)與質(zhì)量監(jiān)測根據(jù)洋山深水港工程的特點、回填砂層厚度、要求的加固深度以及堆場使用要求，進行了“多組振沖、聯(lián)合振動碾壓”現(xiàn)場試驗（包括淺層振沖、深層振沖、加填料振沖和不加填料振沖等四種情況）。為了及時了解地基加固程度并動態(tài)調(diào)整有關(guān)施工工藝與相應(yīng)的各技術(shù)參數(shù)，在現(xiàn)場試驗過程中和試驗后，還進行了室內(nèi)土工試驗、孔隙水壓力測量、地下水位測量、地面沉降測量、分層沉降測量、干密度試驗、靜力觸探試驗、標準貫入試驗和靜載荷

33、試驗等方面的測試。通過這些試驗和測試，改進了傳統(tǒng)振沖法的有關(guān)施工工藝和技術(shù)參數(shù)，將“無外加填料振沖法”成功地拓寬應(yīng)用于本工程的粉細砂土吹填海域地基處理與加固實踐；并通過現(xiàn)場試驗，確定了相應(yīng)的振沖機械、最佳施工工藝和施工參數(shù)，及其質(zhì)量檢驗方法和各項參數(shù)、各項指標的控制標準等等，為后續(xù)大面積海、陸域的地基處理提供了重要依據(jù)。（一）大面積施工方案及其施工參數(shù)對于港區(qū)回填砂層厚度大于6m的區(qū)域，采用了“多組振沖聯(lián)合振動碾壓法”進行地基加固；對于港區(qū)回填砂層厚度小于6m的區(qū)域，則采用傳統(tǒng)上已習(xí)慣慣用的強夯法進行加固。此處，對于振沖法，結(jié)合現(xiàn)場試驗成果，在進行此處的大面積振沖施工中不再區(qū)分深填區(qū)和淺填區(qū)。

34、其有關(guān)的振沖深度、振沖方式和振點間距、工藝流程以及振沖施工技術(shù)參數(shù)與碾壓方式等，現(xiàn)一一制定如下：1振沖深度對于回填區(qū)深度不大于15m的區(qū)域（可根據(jù)水深測量數(shù)據(jù)來確定海床泥面標高），振沖深度取地表砂面至泥面標高以上0.5m。對于填區(qū)深度大于15m的區(qū)域，振沖加固深度應(yīng)不小于砂面以下15m。2振沖方式和振點間距根據(jù)現(xiàn)場試驗結(jié)果，綜合考慮加固效果、施工效率和工期等因素，在大面積振沖施工中，采用了“雙點共振”方式，振沖點間距酌取為3.0m。3工藝流程大面積振沖施工中，采用了如下的施工工藝流程：（1）灌水：在振沖施工前34小時，對將要施工的區(qū)域先進行灌水，以提高表面干砂層的飽和度，以改善上部松散干砂的振沖效果。（2）定位：沖頭要對準振沖孔位，其誤差要求不超過半個振沖器直徑。（3）成樁： 慢速振沖下沉（11.5m/分鐘）至地面以下15m處，