针对粉质粘土地基处理的关键技术研究_开题报告

一、文献综述

国内研究现状

随着我国的经济快速发展，高速公路、高铁、地铁、城市轻轨的建设需求也不断扩大。但是地基下经常存在着软土层，而软土是指天然含水量大，压缩性好，承载力低的呈流塑状态的黏性土。若对地基处理不当，将会影响道路的正常使用。本文主要是针对粉质粘土的地基处理研究。分析了粉质粘土地基的特点,深入地研究粉质粘土地基沉降的一般规律。然后探讨了国内外常见软基处理技术的研究和应用现状，并得出了针对粉质粘土地基应该采取的措施。

董晓马、杨广军等人提出了一种新型的软弱地基土处理方法，并指出该法不仅造价较低，而且能快速有效地改变软弱地基土的特性，使之达到设计要求的承载力。赵鹏、潘永战等人针对场区上部粉质粘土、下部砂质粉土的地基条件，对强夯联合降水加固此类地基的适用性进行了现场试验研究。并提出了确定强夯夯点间距、有效加固深度及两遍夯击间隔时间等施工参数的方法及优化。史旦达、周健等人针对上部粉质粘土、下部砂质粉土的场地条件，研究了真空井点降水技术在强夯地基加固中的应用。郝俊芬等人对强夯法的理论设计和数值模拟进行了较深入的研究，并得出土体塑性变化随着夯击次数的增多越来越小，土体加固效果并不是夯击次数越多就越好，夯击次数较少，加固效果不明显，夯击次数过多会造成资源浪费，确定最佳夯击次数避免资源浪费。吴丽君等人通过实验和有限元计算分析得出换填和强夯加固非饱和粉上、粉质粘土地基的承载力提高，压缩模量增大，地基沉降减小，但沉降稳定时间有所增加，工后沉降量反而增大。于志华等人基于FLAC3D数值分析软件模拟了抛石挤淤碎石垫层的不同厚度，结合数值模拟结果及地基承载力的设计要求，合理确定试验段抛石挤淤碎石垫层的厚度。并得出采用抛石挤淤可以解决淤泥质粉质粘土地基承载力低的问题。贺立霞等人针对围垦工程地基处理的特殊性，提出在用塑料排水板进行软土地基处理的过程中应进行监测，简要介绍了变形监测的目的、监测的必要性及监测方法等，并从海堤稳定性计算成果及沉降变形监测成果两方面阐述了用塑料排水板处理软土地基的效应。陈晨等人分析了强夯和排水板联合方法加固地基强夯和排水板联合方法加固地基的机理，强夯时，冲击能量和排水板对土造成的影响较大，并得出两者的有机结合能使地基加固效果更好，也缩短了施工时间。贾苍琴等人通过室内试验对福州地区淤泥及淤泥质粘土的原状土样和扰动土样的物理力学性质进行了分析，并得出扰动软粘土样的含水量、孔隙比、抗剪强度都较低。当水泥掺入比为16％，粉煤灰掺入量为水泥重的40％时，加固土的强度最大。得出该配合比方案对该地区的地基加固比较理想。不仅利用了工业废料，而且还可节约工程造价。曲志等人对已有水泥粉煤灰碎石桩复合地基计算进行了分析，针对驻马店开发区的实际情况，修正了原有估算公式，并以实际工程验证了该修正公式的合理性。

（二）国外研究现状

早在20世纪50年代，英国的学者就利用击实原理对软土地基进行压实。1969年，法国的Menard首次提出了强夯法，并且将强夯法运用到了工程实践。1974年，由英国工程师协会召开的深基础会议上，路易斯.梅纳详细的介绍了强夯法。从此，强夯法在世界范围内多个国家得到了认可并运用到工程实践。美国于2007年设立了一个针对国家高速公路客流和货物运输高效和安全的项目，该项目主要是针对地基处理、路基快速填筑及工作平台的岩土工程解决方案，主要任务是针对以下几个方面提供解决方案：（1）如何在不稳定地基上进行路基建设；（2）施工时，施工平台的地基如何加固。Ke Li等人提出了埋管隧道灌浆方法。通过压力灌浆法影响灌浆效果，并在设计中予以考虑；结合地面穿透雷达和表面波检测的方法可以有效地检测地基处理的影响。B.Butchibabu等人在暴露的关节和弱区用固结灌浆处理，以加强基础面积。在基础区域以下存在三个低速（≤2600 m / s）的异常区域，并估算所需的加固和支撑系统水平。Indraratna 等通过借鉴砂井排水固结理论，提出抽真空作用下真空度的衰减经验公式，并由此推导了空间轴对称模型的固结解和平面应变模型的固结解。在19世纪10年代Reuss 在试验室发现了电渗法，并由Cassagrande 首次将其成功应用于德国某铁路边坡工程中。电渗法在我国及世界范围内，开展研究时间较早，但是由于电费昂贵、电极材料腐蚀等因素影响，实际应用相对较少。为了解决传统金属电极的腐蚀问题，1996 年，英国学者首次提出了电动土工合成材料的概念，并将该材料成功应用于边坡、路堤加固，城市污泥、矿山尾矿脱水处理，重金属污染土壤修复等工程领域。法国的 Charles Berlghy发明了灌浆法，最先用在 Dieppe 冲刷闸的修理上。1886 年德国人 Jeziorsky 创造性地采用一个孔灌入硅酸盐溶液、相邻孔灌入氯化钙固化物的土壤硅化法。1925 年荷兰工程师 Joosten 论证了硅酸盐化学灌浆的可靠性。20 世纪50年代后，各种不同的化学灌浆材料开始大量出现。Dejong 等通过固结不排水三轴剪切试验发现微生物可以显著提高砂土的剪切刚度和极限承载力，是由于它诱导了碳酸盐的沉淀。 

二、^范文提纲

1 绪论

1.1 研究背景和意义

1.1.1 研究背景

1.1.2 研究意义

1.2 国内外现状

1.2.1 国内研究现状

1.2.2 国外研究现状

1.3 本文的研究思路

2 粉质粘土的特点及存在的问题

2.1 粉质粘土的特点

2.2 存在的问题

3 地基处理的方法

3.1 常用的地基处理方法

3.2 地基处理方法的选择

3.3 粉质粘土的地基处理应采取的措施

4 宁波某地铁工程的地基处理

4.1 宁波某地铁工程概况

4.2 宁波某地铁工程地基处理措施

5 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

三、参考文献

[1]董晓马,杨广军. 一种新型的软弱地基处理方法[J]. 山西建筑,2008,(06):124-125. [2017-10-06]. DOI：10.13719/j.cnki.cn14-1279/tu.2008.06.135

[2] 赵鹏. 强夯联合降水加固杂填土地基试验研究[A]. 中国岩石力学与工程学会工程安全与防护分会.第2届全国工程安全与防护学术会议^范文集（上册）[C].中国岩石力学与工程学会工程安全与防护分会:,2010:4.

[3] 史旦达,周健,贾敏才,崔积弘. 真空井点降水技术在强夯地基加固中的应用研究[J]. 施工技术,2007,(09):52-54. [2017-10-06].

[4] 郝俊芬. 强夯法在地基处理中的应用及参数研究[D].河北工程大学,2015.

[5] 吴丽君. 高速铁路非饱和土固结压缩特性及地基加固技术研究[D].西南交通大学,2011.

[6] 于志华. 管线工程软土地基处理应用研究[D].东北大学,2012.

[7] 贺立霞. 郭巨峙南围垦工程软土地基处理效应的研究[D].河海大学,2006.

[8] 杨剑. 软基上地下通道结构选型及计算分析研究[D].浙江工业大学,2015.

[9] 陈晨. 塑料排水板—强夯法在吹填土地基加固中的应用[D].大连理工大学,2007.

[10] 贾苍琴. 软土改性模式及其特性的非线性有限元分析[D].福州大学,2003.

[11] 曲志. CFG桩复合地基的承载机理及在驻马店开发区的应用研究[D].郑州大学,2014.

[12] 胡海涛. 天津轻轨车辆段软土地基处理技术及其应用[D].西南交通大学,2005.

[13] B.ButchibabuaN.Sandeepa.Bridge pier foundation evaluation using cross-hole seismic tomographic imaging. Journal of Applied Geophysics Volume 144, September 2017, Pages 104-114.