浅谈公路软弱地基的处理方法

黄志雄 陈丕

摘要：公路建设的发展是国民经济的重要基础保障，软弱地基处理妥当与否关系到公路的安全性、耐久性和适用性。因此要因地制宜合理选用软弱地基处理方法，是保证公路施工质量的重要措施。本文以某公路工程为例子，对工程项目施工过程遇到软弱地基的进行了恰当的处理。从而有利于减轻软弱地基对工程建设的影响，提高工程的质量，获得良好的经济效益和社会效益。

关键词： 软弱地基 处理方法

中图分类号：TU47 文献标识码： A 文章编号：

前言

公路建设的发展是国民经济的重要基础保障，软弱地基处理妥当与否关系到公路的安全性、耐久性和适用性。因此要因地制宜合理选用软弱地基处理方法，是保证公路施工质量的重要措施。本文以某公路工程为例子，对工程项目施工过程遇到的软弱地基进行了恰当的处理，从而有利于减轻软弱地基对工程建设的影响，提高工程的质量，获得良好的经济效益和社会效益。

一、 软弱地基形成的原因          软弱地基是由淤泥、淤泥质土、杂填土、冲填土或者其它高压缩性土层形成的地基，这些地基基本上很少受到地质变动或者地形的影响，也从没有受到过地震、荷载等物理作用的影响，更没有受到土颗粒间化学作用的影响。软弱地基是一种不良的地基，其稳定性非常的差、强度较低、压缩性较高、容易出现液化，沉降量也很大。因此在工程的建设过程中，要充分考虑地基的变形和稳定等问题。在软弱地基上建设的工程，由于其地基强度不够和变形，往往不能满足工程的质量，所以要采用一定的措施，对软弱地基进行处理，从而提高地基的稳定性，减少地基的沉降和不均匀下降

二、常见软弱地基处理方法

1、排水固结法

排水固结法又称预压法，其包括堆载预压法、超载预压法、真空预压法、真空与堆载联合作用法、降低地下水位法和电渗法等多种方法；通过在预压荷载作用下使软粘土地基土体中孔隙水排出，土体发生固结 ，土中孔隙体积减小，土体强度提高，达到减少地基施工后沉降和提高地基承载力的目的。

2、振密、挤密法

振密、挤密法有表层原位压实法、强夯法、振冲密实法、挤密密实法、爆破挤密法和土桩、灰土桩等多种方法；采用一定措施，通过振动和挤密使深层土密实，使地基土孔隙比减小，强度提高。

3、置换及拌入法

置换及拌入法有换填垫层法、振冲置换法、高压喷射浆法、深层搅拌法、褥垫法等多种方法；采用砂、碎石等材料置换软弱土地基中部分软弱土体或在部分软弱土地基中掺入水泥、石灰或砂浆等形成加固体，与未被加固部分的土体一起形成复合地基，从而达到提高地基承载力减少沉降量的目的。

4、加筋法

加筋法有加筋土法、锚固法、树根桩法、低强度砼桩复合地基法、钢筋砼桩复合地基法等多种方法。通过在土层埋设强度较大的土工聚合物、拉筋、受力杆件等达到提高地基承载力，减小沉降，维持建筑物稳定。

在地基处理中，我们要遵循的原则是：技术先进、经济合理、安全适用、确保质量。可根据以下条件进行选择：不同的方法适用于不同的地质条件，设计时应考虑工期及用料情况：工期不宜安排得太紧；时间充分，施工时地基稳定性好，遗留问题少。工程用料要求就地取材。施工时应采用科学的管理方法。同时要要考虑施工时对周围环境的影响。如：新填土会挤压原有道路，产生侧向位移或附加沉降； 重视多种地基处理方法的综合应用可取得较好的社会经济效益。真空预压法与高压喷射注浆法结合可使真空预压应用于水平渗透性较大的土层，而高压喷射注浆法与灌浆相结合使纠偏加固技术提高到一个新的水平[5]。

三、 工程实例地基处理方法

在确定地基处理方案时，根据地质情况的不同、建（构）筑物的承载条件需要以及各种处理方案的成本比对，选择既能达到要求，成本又较低的处理方法。

结合本工程地基土的具体特征，施工现场采取了以下措施：

一、 概述

道路现状表层为近代围海造地和人工湖开挖吹填形成的吹填土。吹填土：砂质粉土夹淤泥质粉质粘土，土质松散且不均匀。吹填土厚度一般为2.0～4.0m，局部最深约6m，由于吹填土形成时间短，属欠固结土，具有含水量高，孔隙比大、强度低，在动力作用下易产生沉淀和液化。为确保路基强度和稳定，需对路基进行处理。

根据已实施的C1、C2、B1道路地基处理结果，经分析确定B2、B3道路采用真空降水联合低能量强夯的地基处理方法，并并制定相应的标准和施工参数、程序。

二、地基加固标准

1、加固深度≥6m；

2、地基承载力要求；

0～2mfk≥130kpa；（粉性土）

fk≥100kpa；（粘土、淤泥）

2～4mfk≥110kpa；（粉性土）

fk≥80kpa；（粘土、淤泥）

4～6mfk≥100kpa；（粉性土）

fk≥70kpa；（粘土、淤泥）

3、表层2.0m内地基回弹模量E=25Mpa。

三、真空降水联合低能量强夯基本技术要求

3.1施工小区划分

施工区划分为L（道路地基处理长度）×B（道路地基处理宽度）的矩形小区，其中L以道路的中心线为准。施工小区划分按5000㎡控制。

3.2前期准备工作

应对施工场地原状土每1000㎡测一组小螺钻及静力触探。分析现状的各土层分布特性、含水量及承载力。

3.3排降水

1、排水明沟与集水井

在道路两侧和22m宽中央分隔带中央设排水明沟。道路两侧在距离红线外8m起开挖明沟，在22m宽中央分隔带中央开挖明沟，明沟底宽1m，深1.5m，边坡1：1.5，明沟之间贯通，明沟交接处设置集水井。排水明沟采用竹篱笆加编织布的支护措施，以防明沟坍塌。

挖方、填方路段场地平整方法如下。

挖方路段：⑴当原地面标高高于路槽40cm以上的，直接开挖至路槽上40cm处；⑵开挖至路槽上40cm时，如表层为淤泥，则开挖至路槽下20cm，再覆盖70cm现场粉性土。⑶当原地面标高大于路槽标高、低于路槽上40cm时，可直接进行地基处理。

填方路段：⑴如遇沟浜，应按要求清淤后采用现场粉性土回填至原地面标高。⑵如现状表层土标高低于路槽标高，则直接进行地基处理。⑶如现状表层土标高低于路槽标高，且表层为淤泥，则需覆盖70cm现状粉性土后，进行地基处理。

2、井点降水

井点降水每个小区（5000万㎡）第一遍降水设备（15kw+7.5kw）布置10台套，第二遍和第三遍井点降水布置8台套。

利用射流泵轻型真空井点系统，进行浅层真空降水。每遍强夯前均匀进行真空降水，共计降水三遍。

第一遍降水，井点管管长3m，井点间距2m，卧管间距3m，要求井点管周围灌粗砂至地面下50cm，孔口地面以下50cm内用粘土或淤泥封死。降水至2.5m以下，连续72小时不断降水；同时对粘性土土中含水量应小于等于35%，土中含水量大于上述控制值时，应延长降水时间。

第二遍降水在第一遍强夯后，采用一长一短相间的井点布置方式。短井点管管长3m，长井点管管长6m，井点间距3m，卧管间距4m。要求3m深井点管周围灌粗砂至地面下50cm，孔口地面以下50cm内用粘土和淤泥封死。第一遍强夯后立即插管降水，并将夯坑及地表的明水及时排掉，第二降水要求降至地面4.0m以下，连续降水7天；对粘性土土中含水量应小于等于32%。当土中含水量大于上述控制值时，应延长降水时间。

第三遍降水在第二遍强夯后，采用一长一短相间的井点布置方式。短井点管管长3m，长井点管管长6m，井点间距3m，卧管间距4m。要求3m深井点管周围灌粗砂至地面下50cm，孔口地面以下50cm内用粘性土和淤泥封死。第二遍强夯后立即插管降水，

并将夯坑及地表的明水及时排掉。第三遍降水要求降至地面4.0m以下，连续降水7天。对粘性土土中含水量应小于等于30%。当土中含水量大于上述控制值时，应延长降水时间。

3、外围封管

外围封管井点间距2m，管长6m，井管滤头处灌1米粗砂。外围封闭管在强夯全部结束后方能拆除。

4、水位观测管

水位管布置标准为每小区6孔，水位管管深6m，滤头长1.5m，并要求测管周围灌粗砂。

5、土中含水量检测

每遍降水后均应检测土中含水量，以控制真空降水时间。含水量检测一般1000㎡测1组。

3.4强夯施工参数

1、夯锤要求用10T。夯锤质量在制作加工时，允许偏差控制在500kg以内，但不得小于10T，夯锤直径为2.5m。

2、夯点间距、夯击遍数和能量

第一遍夯点与第二遍夯点均为4m×4m正方形布置。第二遍夯点布置在第一遍夯印空缺位置的中心。第三遍夯点布置在第一、二遍夯印空缺位置。其中第一遍夯点布置时，最边上夯点中心离道路地基处理边线距离1.0m。第一遍一击，单点夯击能700KNm，如不满足下述第5条控制标准，应减小夯击能；第二遍两击，单点夯击能1350KNm，如不满足下述第5条控制标准，应减小夯击能；第三遍两击，单点夯击能1500KNm，如不满足下述第5条控制标准，应减小夯击能。3、相邻两遍夯击之间间歇时间

相邻两遍夯击之间间歇时间为7天，同时要求超空隙压力消散85～90%，水位满足要求。

4、第一遍强夯需要垫路基箱进行作业。

5、控制标准

⑴周围出现明显隆起，如一击时就出现明显隆起，则要适当降低夯击能，相邻夯坑内的隆起量≤5cm

⑵第二击夯沉量小于第一击夯沉量

⑶两击夯沉量≤50cm

四、真空降水联合低能量强夯施要步骤

⑴场区平整、推平至路槽上40cm（预留40cm超高）；

⑵开挖明沟、集水井，由主体单位负责实施；

⑶夯前第一遍真空降水，降至地面以下2.5m；对粘性土土中含水量应≤35%；

⑷平整场地，垫路基箱进行第一遍强夯，击数一击，单点夯击能700KNm，第一遍强夯后马上布井点管进行第二遍降水。

⑸第二遍真空降水，降至地面以下4.0m；对粘性土土中含水量应≤32%；

⑹平整场地，进行第二遍强夯，击数两击，单点夯击能1350KNm；

⑺第三遍真空降水，降至地面以下4.0m；对粘性土土中含水量应≤30%；

⑻平整场地，进行第三遍强夯，击数两击，单点夯击能1500KNm；

⑼推平

⑽检测

四、结束语

随着城市建设的不断发展，城市内部的高层以及超高层建筑日益增多，对建筑物基础的强度也提出了更为严格的要求。建筑工程软土地基工程危害性较大，必须进行加固处理，以保证建筑物的基础安全。高楼万丈平地起，所以地基处理的好坏直接影响到整个工程的质量，合理的、有针对性的软弱地基处理和上部结构设计，可以有效地减轻和消除软弱地基对上部结构的不利影响，确保工程质量。

如果对软弱地基不进行任何加固处理，直接在其松软土质上进行建筑物施工，容易使得建筑物对基础造成的荷载超过其承载力，导致基础变形和不均匀沉降，过大的沉降会引起建筑物开裂，严重的会影响建筑物的结构安全从而引起重大安全事故。