软土地基处理工艺研究

赵玉杰

【摘 要】对于软土地基工程的确认，因为牵涉的工程量大，一般情况下，施工方、监理方与业主方之间总是有不一致的地方。变更有两个方面：一是对设计软基工程量的变更。由于设计上的种种原因，施工单位在施工中对设计软土的深度和广度会提出一些变更的申请；二是施工单位在实测工程时会发现一些原设计上没有但施工中却存在的软基。本文根据某公路段软土地基的资料，对软土地基的处理方法进行了一些有益的探索，供同行参考。

【关键词】软土；地基；方法

引言：

软土地基的处理质量是保证道路建成后安全、高效运营的关键，也直接影响到地基的基础承栽力。在分析现有软土地基处理方法存在的问题基础上，提出了表层处理法、强夯法、静力排水固结法、反压护道法等。希望研究能为软土地基处理方法的发展起到抛砖引玉的作用。

1现有软土地基处理方法存在的问题

（1）未能因地制宜合理选用处理方法。

在合理选用地基处理方法方面有时存在一定的盲目性。例如饱和软粘土地基不适宜采用振密、挤密法加固。根据工程地质条件和地基加固原理，因地制宜合理选用处理方法特别重要。在这方面，现在的问题是对几个技术上可行方案进行比较、优化不够。采用的不是较好的方法，更不是最好的方法。有时工程问题是解决了，但造价高和工期长。

（2）不能正确评价每种地基处理方法的适用性。

人人都承认每种地基处理方法都有一定的适用范围，但遇到具体问题就会盲目扩大其应用范围，对这种情况施工单位更应注意。

（3）施工单位素质差影响地基处理质量。

这方面最典型的例子是搅拌桩施工。几年前上海市建委发文禁用粉喷深层搅拌法，接着不少地区也采取类似措施。深层搅拌法不能满足地基处理要求并不是深层搅拌法工法本身不成熟，也不是深层搅拌法加固地基设计方法不对。影响施工质量主要是施工单位素质和施工机械两方面问题。先分析施工单位素质存在的问题。前些年，地基处理施工队伍的快速膨胀，造成绝大多数施工队伍缺乏必要的技术培训，熟练技术工人缺乏是普遍现象。除此之外，还存在偷工减料现象。其它地基处理方或轻或重也存在类似问题。

（4）施工机械简陋影响地基处理水平和质量。

近二十几年来，我国地基处理施工机械发展很快，许多已形成系列化产品。但应看到与我国工程建设需要相比较，差距还很大。还以深层搅拌法为例，不能很好保证施工质量不仅与施工单位素质有关，也与目前应用的施工机械水平有关。简陋的机械要保持稳定良好的施工质量是困难的。

（5）地基处理理论落后于实践。

从实践一理论一再实践的角度看，实践先于理论是一般规律，对土木工程更是如此。但重视理论研究，用理论指导实践也是很重要的。对地基处理各种工法及一般理论缺乏深入系统的研究也是发展中存在的问题之一。

（6）不少工法缺乏完善的质量检验手段。

完善的质量检验手段是保证施工质量的重要措施。目前不少工法缺乏完善的质量检验手段。前面多次提到的深层搅拌法也是如此。

2表层处理法

（1）表层排水法。

表层排水法是在路基填筑前，在地面开挖水沟，以排除地表水，同时降低地基表层的含水量，确保施工机械的作业条件，为了使开挖水沟在施工中发挥盲沟作用，常用透水性良好的砂砾回填。

水沟布设应全面考虑地形与土质情况，使排水畅通。水沟断面尺寸一般取宽0.5m，深0.5m―1.0m。路堤填筑前，宜用砂砾回填成盲沟，若埋设孔管，必须用良好的过滤材料保护。

（2）垫层法。

垫层法是在软土地基顶面铺设厚度为0.6m―1.0m的砂垫层或土工布等化学物质（具体厚度视路堤高度、软土层厚度及压缩性而定，太厚施工困难，太薄效果差）作为软土层固结所需要的上部排水层，以加速沉降的发展，缩短固结过程的方法。砂垫层可作为路堤内的地下排水层，以降低堤内水位，改善施工时重型机械的作业条件。

采用砂垫层，砂宜采用中砂及粗砂，要求级配良好。颗粒的不均匀系数不大于5，且含量不宜超过3%―5%。砂垫层一般用自卸汽车及推土机配合摊铺，摊铺应均匀，注意不要有很大的集中载荷作用。当路堤为粉土类土，透水性不好时，路堤坡脚附近砂垫层被路堤覆盖，可能会阻碍侧向排水，必须注意做好砂垫层端部的处理。

（3）稳固剂表层处治法。

稳固剂表层处治法是用生石灰、熟石灰、水泥及土壤离子稳固剂等稳定材料，掺人软弱的表层地基土中，改善地基的压缩性和强度特性，保证机械作业条件，提高路堤填土的稳定及压实效果。

3强夯法

强夯法处理软土地基是利用重锤自山落下产生的冲击波使地基密实，这种冲击引起的振动在土中是以波的形式向地下传播的。J.K.米切尔在1981年召开的第十届国际土力学和基础工程学会上所作的“土质改良――技术状态”报告中，曾对强夯法的加固机理进行了概括：当强夯法应用于非饱和土时，压密过程基本上同实验室中击实法（普罗克特击实法）相同；对于饱和无粘性土，夯击过程中，土体可能会产生液化，其致密過程与爆破和振动压密过程相似；对于饱和细粒粘土的效果尚不明确，成功和失败的例子均有报道，对于这类饱和的细颗粒土，要求破坏土的结构、产生超孔隙水压力、山裂隙形成排水通道。

强夯理论认为：压缩波大部分通过液相运动，使孔隙水压力增大，同时使土颗粒错位，土体骨架解体。而随后到的剪切波使土颗粒处于更密实的状态。

4预压排水固结法

预压排水固结法地对天然地基，或先在地基中设置砂井、排水板等竖向排水体，然后利用建筑物本身重量分级逐渐加载，或是在建筑物建造以前，在场地先行加载预压，使土整体的孔隙水排出，逐渐固结，地基发生沉降，同时强度逐步提高的方法。

预压排水固结法可以解决以下两个问题：

（1）沉降问题：使地基沉降在加载预压期间，即修筑路面之前沉降大部分或基本完成，路面在使用期间不致产生不利的沉降和沉降差。

（2）稳定问题：排水固结法加速地基土的抗剪强度的增长，从而提高地基的承载力和稳定性，公路是条带状荷载，在横断方向受力面积较小，稳定问题尤为重要。

5反压护道法

反压护道法是在路提两侧真筑一定宽度的护道，使路堤下的淤泥或泥炭向两侧隆起的趋势得到平衡，以提高路堤在施工中的滑动破坏安全系数，达到路堤稳定的目的。

反压护道法加固路基的特点是不需要特殊的机具设备和材料，施工简易，但占地较多、用土量较，后期沉降大，养护工作量大。一般适用于非耕作区、取土方便的地区和路堤高度不大于（5/3―2）倍极限高度路段的软土处理，对泥沼不宜采用。

6碎石（砂桩）桩

对地基承载力和变形要求比较高的建筑先可以采用碎石桩（砂桩）进行处理，碎石桩（砂桩）增加了地基密实度和抗剪强度，使地基土密室均匀，在软土中使用碎石桩（砂桩），一般挤密作用不明显，主要是靠置换。对于饱和的软塑――流塑的地基土，经过处理后，必须经过预压后才能达到良好的效果。

在施工工艺选择上，采用振冲法施工（湿法），设计时要充分考虑场地因素和泥浆排放因素。

对软土地基的处理对策很多，但不管采用何种方法，处理后的地基必须满足强度、变形、动力稳定性和透水性要求，从而达到减小道路路基在荷载作用下引起的沉降或不均匀沉降的目的。

参考文献：

[1]李彰明，软土地基加固的理论、设计与施工[M]，北京：中国电力出版社，2006

[2]陈杆义，公路工程中软土地基处理[J]，黑龙江交通科技，1999