软土地基加固措施

王 辉

(河北省衡水市桃城区公路管理站)

1 改变路堤本身的结构形式，对地基不作处理

这种方法如反压护道、铺设士工织物。该类方法施工简便易行，但不适用于高路堤。反压护道是指在路堤两侧填筑一定宽度和高度的护道，以防止地基破坏保证路基稳定的一种措施。

反压护道施工简便，施工中需要控制填土速率，且占地面积多，土方数量大，仅适用于非耕作区和取土不困难的地区。

为了保证护道本身的稳定，其高度不能超过极限高度。护道高度宜采用路堤高的1/3～l/2;宽度应根据稳定性检算确定。

如果砂料来源方便，路堤及两侧反压护道下可同时设置砂垫层，以利于地基排水，加速地基固结，增强路基的稳定。

反压护道施工时，应与路堤一起按全宽同时填筑，切忌先填路基，后填护道，以免施工中发生坍塌。

2 排水固结，提高软土地基的强度

排水固结法适用于淤泥质土、淤泥、冲填土等饱和黏性土地基。饱和软黏土在荷载作用下，孔隙水慢慢被排出，土的孔隙比减小，孔隙水压力逐渐消散，有效应力提高，土的强度增加。这类方法有排水砂井、塑料排水板和排水砂垫层等。

排水砂井是利用各种打桩机具击入钢管，或利用高压射水、爆破等方法在地基中获得按一定规律排列的孔眼(具有一定深度和直径)，灌入中、粗砂而成。由于砂井在饱和软黏土中起排水通道作用，故称排水砂井。砂井顶面应铺设砂垫层或砂沟，以构成完整的地基排水系统。

软土地基设置砂井后，改善了地基的排水条件，缩短了排水距离，因而地基承受附加荷载后，排水固结过程显著加快，进而使地基强度得以提高。用砂井加固软土地基，对于提高地基承载力是有效的。当路堤较高、软土层较厚时，用其他方法(如反压护道)难以满足路基稳定要求时，改用砂井加固能获得较好的效果。

砂井加固地基时，用砂量大，当砂料来源困难时，造价较高。

排水砂垫层是在路堤底部的地基表而铺设一层较薄的砂层，在软土顶面增加一个排水面，在逐级加荷作用下促使地基土排水固结，提高强度。砂垫层厚度较薄，它对于基底应力的分布及沉降量大小无明显影响，但可加速沉降的发展，缩短其过程。

砂垫层施工简易，不需要特殊施工机具，具各砂料即可实施。但需放缓填土施工速度，使地基有充分的时间排水固结，故工期较长。

砂垫层适用于施工期长，路堤高度在极限高度的2倍以内，软土表面无渗透性很低的隔水层情况，如果软土层较薄，底部有透水层，效果会更好。

砂垫层的厚度与路堤高度、软土层厚度等有关，一般为0.6 ～1.0 m。

3 人工地基

人工地基是在软土地基内设置各种材料制成的桩，构成复合地基，或将地表松软土层换成性能良好的土料，以提高地基承载力，保证路基稳定的一种方法。加固区是由天然地基土体和增强体两部分组成，加固区整体是非均质和各向异性的。根据地基中增强体的方向可分为纵向增强体和横向增强体复合地基。纵向增强复合地基根据桩材性质分为散体材料桩复合地基和柔性桩复合地基。复合地基有两个共同特点:①复合地基的非均质性和各向异性;②天然地基土体和增强体共同承担荷载的作用。

(1)换土。

以人工、机械或爆破等方法将地基软土挖除，换填上砂、砾或强度较高的黏土等材料分层压实。此法改善了地基的性质，效果甚佳。但仅适用于软土层较薄、其上无覆盖层的情况。

在液性指数较大的软土中，可采用抛石挤淤的措施以强迫换土，施工简便迅速，效果较好。抛石挤淤一般用于软土层厚度为3～4 m的情况。

抛填片石的大小视软土稠度而定，但一般直径不宜小于0.3 m。抛填时应从路堤中部开始，渐次向两旁展开，以使淤泥挤向两旁，在片石露出水面后用重型夯磙反复碾压，其上铺设反滤层，再行填土。

(2)碎石桩。

碎石桩是利用碎石材料做桩料.依靠振动沉管机、水振冲器等在软土地基层内做成的。碎石桩与桩问的土体形成复合地基，碎石桩对地基起加固、置换作用。由于桩与桩间土的共同作用，提高了地基承载力，降低了土层的压缩性。碎石桩的直径较大，常用0.5～1.0 m。桩材一般用末风化的干净砾石或轧制碎石，粒径直为20～50 mm，含泥量不大于10%。

(3)加固土桩。

加固土桩是利用某种专用机械将软土地基内局部范围的软土主体用无机结合料加固、稳定，使桩体与桩间的软土形成复合地基。改良后的加固土桩起置换作用和应力集中效应，减少了地基的总沉降。加固士桩可采用水泥、生石灰和粉煤灰等材料。

(4)水泥土搅拌桩。

水泥土搅拌桩法是利用水泥(或水泥石灰拌和物)等材料作为固化剂，与软土地基搅拌、混合，由固化剂和软土间产生一系列物理、化学反应，使软土硬结成具有整体性、坚硬性和水稳定性的生成物。从而提高了地基强度和增大了变形模量。因该法在土中掺入了水泥，对土进行了改性，其强度主要受工程地质条件及水泥掺入量两个因素控制。当地质条件一定时，水泥土的抗压强度基本随水泥掺入量的增大而提高。水泥土在土建工程的地基处理中，按施工方法分为水泥浆搅拌法(浆喷)和粉体喷射搅拌法(粉喷)两种。可根据土质及厚度选择采用合适的方法。粉喷适用于处理深度不大于15 m、含水量一般在30% ～60%的淤泥、淤泥质土、软黏性土及粉土等:浆喷处理深度不宜大于20 m。

(5)水泥粉煤灰碎石(CFG)桩。

水泥粉煤灰碎石桩是在碎石桩基础上加进一些石屑、粉煤灰和少量水泥，加水拌和，用振动沉管打桩机等机具制成的一种具有一定黏结强度的桩，桩与桩之间通过褥垫层形成复合地基CFG桩适用于处理软黏性土，对淤泥质土应按地区经验或通过现场试验确定其适用性，处理深度不宜大于25 m。