研究市政项目施工中软基的处理方法

林公正

(江苏华泰路桥建设集团有限公司，福建 福州 350001)

1 关于软弱土地基

构筑物基础支撑在地基上，地基是最底层的受力及传力构件，决定着工程安全的关健因素。地基包括：自然形成地基和人工地基。前者是属于无需物理、化学等加固的自然地基，可直接作为基础的持力层，后者采用挖填法、换填材料。材料包括：碎块石垫层、砂卵石、石屑垫层等。软土地基具有黏度高、含水率大、饱和性高、容易发生塌软、不能抵抗剪切破坏的特点。施工前忽略对原有地质情况复测和钎探的话，容易造成实际地质与地勘资料不符合，且地质构造中的地下水位标高、淤泥层厚度、原有埋高的管线，会在施工过程中无法考虑到，造成严重的工程质量事故。软基上堆放材料，也容易造成附近开挖的边坡坍塌情况，应避免建设于软基上的结构物，在自重作用下的不均匀沉降和永久受力情况作用下的位移。

2 软基施工方法

按照以上所述软基的基本特点，建议以下处理方法。

(1)抛石挤淤法。采购形态完整的卵石、块石作为回填材料，并采用内填外挤方式堆砌施工，若能就地取材，则经济性更优，此法用于深度不大的软基施工。

(2)软基挖除后换填各类透水性好的材料，又称为挖填法。处理浅层软基较为适用，具有施工时间较短、强度增长快的特点，但如果处理软基较深，则费用较高。

(3)若对软基采用土体固结后增加承载力为目的，也可用高压旋喷桩法。利用钢导管打入土体内部，边旋转边喷射水泥浆，达到设计承载力目的，可在较短时间内完成施工，但成本较高。

(4)排水板导流法降低土体含水率使软土固结，又称竖向排水体固结法。当现场为大面积平整软基时特别适用，但要较长时间固化。

(5)CFG桩法施工。用于埋深较深的软基土中，一般大于3m的土层中较为适用，但成本较高。

(6)抽真空堆载预压法。当施工时间要求较短、现场仅有少量回填土方时采用。

软基处理方法决非上述几点方案，若地质环境复杂、工期要求紧张、也可搭配组合施工，具体选用方法应根据现场试验、专家论证、经济比选后确定。

3 关于施工方法介绍

软基处理按深度有小于3m浅层：可采用挖填法。材料可使用：透水性较好的块石、卵石、砂砾石、碎石等。深度大于3m软土地基可采用方法有：高压旋喷桩法、排水体引流法、抽真空堆载预压法、CFG桩法等。具体适用根据施工环境灵活选择，以下对这几种方法进行分析研究。

3.1 抛石挤淤法

地基坡度较大或有向外倾斜趋势时，填筑方向由低处向高处回填并压实，并在较低处多抛填石头不少于2m宽，逐渐形成平整的顶面。如果软基下卧层较为平坦时，块石应向外抛填后，并采用载重量大的压路机碾压成型，完成后在面层上铺筑砂垫层，再重新碾压。

3.2 挖填法

对于旧地基上存在坑槽、洞穴情况，应采用灌沙回填，并拆除旧基础，采用重型钢轮压路机碾压施工时，应充分碾压密实。换填材料需分层摊铺分层压实，压实度应保证不低于95%的要求。材料选用粗细合适的碎石、石屑垫层，含泥量在总量的5%以内。也可回填块石、片石，使用粒径各类分级块石。另外，草皮、腐植土、老黄土等不作为回填材料。若采用换填灰土垫层，石灰细度应符合要求，不得有结块现象，并在周围需根据要求设置水泵，保证发电机等固定电源供应。完工后，路基上采用土工布等覆盖养护，养护期间禁止开放交通，受水浸泡应重新回填碾压。

3.3 排水体引流法

区别材质不同类别，可分为利用塑料排水板导流和钢套管沉入砂袋法导流二种方法。二者均符合深层软基处理的需要，与抽真空堆载预压法配合使用时，此法软基固结速度较快，但应具备足够长的堆载时间。

塑料排水板施工流程为：平整场地-摊铺并碾压下垫层-定位桩号-桩机装配-安装桩靴-打入钢套管-剪断排水板-桩机移至下个桩位-摊铺并碾压上垫层。桩机可采用沉管桩机，塑料板穿过并固定好桩头后，吊车吊装下落过程中应防止桩头触碰到钢套管，并保证垂直度进行校验，一直到桩尖碰到孔底时可适当放松。

袋装砂井的施工流程为：场地平整-摊铺并碾压下垫层-定位好桩号-桩机装配-打入钢套管-沉入砂袋-拔出钢套管-桩机移到下个桩位-埋好砂袋头-摊铺并碾压上垫层。砂袋材料时采用的编织袋，砂袋撕破强度应检验合格，不得出现被自重顶破砂袋的情况。砂采用中粗砂、砂包土、机制砂装袋，装填至砂袋不溢出砂子，并防止出现漏砂情况。购买的编织袋需经检验方可入库保管。砂袋用吊机吊入砂井内，吊装过程应防止砂袋打结、旋转、撕裂等情况发生。砂袋头应埋入砂垫层以下不少于0.3m。

3.4 高压旋喷桩法

此法分为：单管法、双管法、三管法等。采用单重管施工时，管内喷射水泥浆液，胶结材料每米用量不低于220kg，成桩截面较小；双重管施工时，管内喷压缩空气和水泥浆，胶结材料每米用量不低于300kg，成桩截面中等；三重管施工时，同时喷浆液、喷射压缩空气和水流，胶结材料每米用量不低于350kg，成桩截面较大。此方法极大提高软基固结度及承载力，对于防止构筑物的不均匀沉降十分有效。水泥浆采用32.5早强型水泥作为胶结搅拌的材料，水胶比约0.45左右，当水泥胶体的性能不符合施工需要时，可根据实际情况加入一定比例的外加剂，包括：减水剂、缓凝剂、早强剂等。施工前应进行试桩，制拌的泥浆稠度应符合要求。拔桩在离地面小于0.5m时可停止喷浆，导杆钻进速度应控制在0.8m～1.5m/min；导杆提升时，一边旋转一边喷射水泥浆，提升速度应控制在0.5m～0.8m/min。施工过程中应密切监控以下参数：最小喷浆用量、喷口压力指标、钻头提升和钻进速度。

3.5 抽真空堆载预压法

采购的橡胶膜的厚度、柔韧性、耐反复刺破强度应符合要求；膜间搭接时，应采用焊机热熔焊接而成，二层膜之间的搭接宽度不少于0.5m；使用的设备应为射流式真空泵，提供的数量按面积通过计算确定，且不少于2台的设备。管路应在施工前接好，形成封闭的回路做好闭水试验，防止抽真空时候泄露气体，安装漏电装置保护器等。设备运行时应随时监测参数有：沉降差、真空度、孔隙水压力。软基达到以下指标时可停止抽气：(1)地基的固结度满足设计要求时；(2)地基沉降值及其抗压强度达到规范标准；(3)连续5昼夜的每天沉降差小于0.5mm/d。

3.6 CFG桩(又称水泥粉煤灰碎石桩)

粉煤灰使用Ⅱ、Ⅲ级，并掺入砂、碎石屑等作为成桩材料，也可掺入水泥。施工用沉管桩机，在开工前应进行桩身强度检验和成桩施工效果评价，若不符合要求应作调整。桩身材料的配合需要经试验决定。第一次下料时应与管口相平，边拔边填充材料，桩顶上超灌长度约0.5m，后期凿除桩头。检验试验时提供不少于3组标准养护的试块作抗压检验。桩间的间距较小时，可采用间隔成桩的方式，防止桩基发生挤土偏位，无法沉桩。

4 结 语

随着国家综合国力增强，市政施工技术在科技实力的带动下，生产力大幅度发展，我国市政施工技术发展日新月异，施工质量也有了质的飞跃，各类经济性施工方案不断推陈出新，解决了工程施工的各类难题。软土地基是各类基础施工中容易发生沉降的主要原因所在，选用的处理方法是否恰当会直接影响到主体结构的安全，结构性裂缝等会随时间延长逐渐显现出来，需要通过有效施工方案，才能保证工程施工安全并保证顺利完工。各建设单位各方均应提高重视程度，在现场施工中应根据工程所处的环境条件，因地制宜，编制专项施工方案，必要时请专家认证后，再进行工艺试验评定。选用较为适用、合理的施工方案处理好软弱地基，最终目的是为了保证项目建成后符合结构安全规范要求及具备完整的使用功能。