浅析软土地基处理施工技术

【摘 要】修建在软土地区上的路基，路堤的填筑荷载会引起软土地基的滑动破坏，同时还会引起比较大而且时间比较长的沉降问题。本文主要介绍一些软土地基处理的施工技术。

【关键词】软土地基；处理；施工技术

1.软土地基概述

软土地基承载力低，强度增长缓慢，加荷载后易变形且不均匀，变形速率大且稳定时间长，具有渗透性小、触变性及流变性大的特点。我国公路行业对软土地基未作定义。中国建筑工业出版社出版的《工程地质手册》称软土为“天然含水量大、压缩性高、承载能力低的一种软塑到流塑状态的粘性土，如淤泥、淤泥质土以及其他高压缩性饱和粘性土、粉土等”。日本高等级公路设计规范将其定义为主要由粘土和粉土等细微颗粒含量多的松软土、孔隙大的有机质土、泥炭以及松散砂等土层构成地下水位高其上的填方及构造物稳定性差且发生沉降的地基。

2.软土地基处理的一些施工技术

2.1砂垫层

砂垫层是地基浅层处理的一种常用方法，软弱土地基的承载力和变形不能满足路基的要求，厚度又不很大时，常采用强度较高的砂石垫层，换填基础底面下处理范围内的部分或全部软弱土层，提高地基承载力，减少基层沉降量，使加速软弱土层的排水固结，防止冻胀和消除膨胀土的胀缩作用，其满足路基上荷载的要求。

2.2反压护道

反压护道指的是为防止软弱地基产生剪切、滑移，保证路基稳定，对积水路段和填土高度超过临界高度路段在路堤一侧或两侧填筑起反压作用的具有一定宽度和厚度的土体。作用机理是在路堤两侧填筑一定宽度和高度的护道，以改善路堤荷载方式来增加抗滑力的方法，使路堤下的软基向两侧隆起的趋势得到平衡，从而保证路堤的稳定性。适用于路堤高度不大于1.5-2倍的极限高度，非耕作区和取土不太困难的地区。

2.3土工聚合物处治

土工布铺设于路堤底部，在路基自重作用下受拉产生抗滑力矩，提高路基稳定性。土工布在软土地基加固中的作用包括排水、隔离、应力分散和加筋补强。土工布连接一般采用搭接法或缝接法。目前缝接法有一般缝法、丁缝法和蝶形法。土工格栅加固土的机理存在于格栅与土的相互作用之中。一般可归纳为格栅表面与土的摩擦作用；格栅孔眼对土的锁定作用和格栅肋的被动抗阻作用。三种作用均能充分约束土的颗粒侧向位移，从而大大地增加了土体的自身稳定性，对土的加固效果明显高于其他土工织物。

2.4压力灌浆法

一般用压力将加固软土的溶液通过注浆管灌注入土的空隙或缝隙中，凭借浆液的胶结或凝固，增加软土间的联结，从而达到提高软基强度，减少沉降的目的。浆液材料主要有水泥浆液和各种化学浆液。化学浆液一般是以水玻璃为主剂的水泥浆液、氯化钙溶液、铝酸钠溶液以及单纯的水玻璃等。具体施工时间采用何种浆液，主要根据土体的物理性质来决定，多用于较小范围的软基加固和已有结构的加固。

2.5堆载预压法

在软基上修筑路堤，通过填土堆载预压，使地基土压密、沉降、固结，从而提高地基强度，减少路堤建成后的沉降量。堆载预压需要一定的时间，适合工期要求不紧的项目。对于深厚的饱和软土，排水固结所需要的时间很长，同时需要大量的堆载材料，在使用上会受限。其方式有超载预压和等载预压两种。

2.6爆破排淤法

通过爆炸冲击作用降低淤泥结构性强度，同时利用抛石本身的自重使爆前处于平衡状态的抛石体向强度降低出的淤泥内滑移，达到泥石互换的目的。

2.7抛石挤淤法

在路基底部抛投一定数量片石，将淤泥挤出基底范围，以提高地基的强度。这种方法施工简单、迅速、方便。一般适用于厚度不超过4m，表层硬壳被挖除的具有触变性的流塑状的饱和淤泥或淤泥质土的处理。对于5m以上的，则须辅以爆破或强夯等措施，才可是填筑体下沉到下层较硬的持力层。

2.8砂井

为加速软弱地基排水固结，在地基中钻孔，灌入中、粗砂的排水柱体。用振动打桩机、柴油打桩机（冲击式和振动式），以及下端装有活瓣钢桩靴的桩管将砂（含泥量不大于3%）或砂和角砾混合料（含泥量不大于5%）形成砂井。在施工时考虑避免“缩颈”和减少对土的扰动。具体方法有套管法、水冲成孔法、螺旋钻成孔法。

2.9袋装砂井

主要用导管式振动打桩机，选用聚丙烯或其他适用的编织料制成的袋，采用渗水率较高的中、粗砂，按整平原地面—摊铺下层砂垫层一机具定位一打人套管一沉入砂袋一拔出套管机具移位—埋砂袋头一摊铺上层砂垫层的施工工艺流程进行。适用于淤泥固结排水、堆荷预压，使沉降均匀。

2.10塑料排水板

塑料排水板用插板机插入软土地基，在上部预压荷载作用下，软土地基中空隙水由塑料排水板排到上部铺垫的砂层或水平塑料排水管中，由其他地方排出，加速软基固结。在软土地基处理中，塑料排水板的作用设计，施工设备基本与袋砂井相同。优点：滤水性好，排水效果有保证；材料有良好的强度和延展性，能适合地基变形能力而不影响排水性能；排水板断面尺寸小，施打排水板对地基扰动小；施工快，工期短。

2.11粒料桩

在振冲器水平振动和高压水的共同作用下，使松砂土层振密，或在软弱土层中成孔，然后回填碎石等粗粒料形成桩柱，并和原地基土组成复合地基的地基处理方法。按整平地面一振冲器就位对中一成孔一清孔一加料振密一关机停水一振冲器移位的施工工艺程序进行。选择振冲器型号应与桩径、桩长及加固工程离周围建筑物距离相适应。应配备适用的供水设备，出口水压应为400～600kPa，流量20～30m3/h。起重机械起吊能力应大于，100～200kN。

2.12旋喷桩

将带有喷嘴的注浆管下入钻孔内旋转，并以高压喷射水泥浆，使之与周围土颗粒混合凝结硬化而成的桩。施工材料可采用水泥、生石灰、粉煤灰等作为加固料。施工机具包括喷粉桩机及配套贮灰罐及喷粉系统、空气压缩机、75kW以上的发电机等喷粉桩机由液压步履式底架和导向加减压机构、钻机传动系统、钻具、液压系统、喷粉系统、电气系统等部分组成。施工流程：整平原地面一钻机定位一钻进一上提喷粉（或喷浆） 一强制搅拌一复拌一提杆出孔一钻机移位。

2.13生石灰桩

首先把桩管打入土中，再拔出桩管，形成桩孔，相撞孔内夯填生石灰，使地基得到加固。其主要机理是通过生石灰的吸膨胀挤密桩周土。主要用振冲器、吊机或施工专用步履式、门架式振动沉桩设备。配备适用的空压机，起重机械起吊能力应大于100～200kN。使用材料为生石灰（颗粒直径不超过30mm要求填充材料要密实）。按整平地面一振冲器就位对中一成孔+空气压缩机注人生石灰一边振动边拔出套管一振冲器移位一封紧生石灰桩孔的施工工艺程序进行。选择振冲器型号应与桩径、桩长及加固工程离周围建筑物距离相适应。

3.结束语

软土地基处理过程中，由于地质情况是复杂多变的，因而施工技术的选取也不是单一的，可以选择一种方法使用，也可以结合集中不同的方法来使用，达到经济、安全、快捷的目的。

【参考文献】

[1]尹鹏程.软土地基的危害及其处理方法[J].广西质量监督导报，2008（10）：44-45.

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[3]全国二级建造师执业资格考试用书编写委员会.公路工程管理与实务（第三版）[M].北京：中国建筑工业出版社：23-26.