李　斌

摘要：文章以對軟土地基處理措施的理論研究及多個軟土工程項目的實踐為依據(jù)，以具體工程的處理為背景對現(xiàn)行工程中幾種常見的軟土處理措施作了相關闡述，謹供參考。

關鍵詞：大面積深厚層軟土地基；地基處理；地基條件；工程費用；機具來源

中圖分類號：TU447文獻標識碼：A文章編號：1009-2374（2009）09-0156-02

一、工程概況

本工程位于福建省福清市境內，為國家二級鐵路工程，目前處于施工設計階段，其重點路基工程為軟土路基等。正線軟土路基控制工后沉降不大于30cm；集裝箱裝卸線軟基控制工后沉降不大于20cm；其余貨物線及場坪軟基控制工后沉降不大于50cm。

本線軟土均分布于海積平原區(qū)，層厚0～23米不等，主要物理力學性質指標：③淤泥或淤泥質黏土：基本承載力σ0=40～50KPa，天然容重γ＝16.3g/cm3，內聚力C＝3.5KPa～6.0KPa，內摩擦角φ＝2.5°～4.0°，固結不排水剪φcu=12°～15°，壓縮模量Es＝1.5MPa～2.0MPa，垂直固結系數(shù)Cv=1.9～4.3×10-3cm2/s，水平固結系數(shù)Ch＝1.6～3.1×10-3cm2/s，有機質含量=4%～8%，攪拌樁樁周極限摩阻力fi＝6.2KPa～8.5KPa。

二、根據(jù)地質條件不同進行地基分區(qū)處理及處理方案的優(yōu)選

現(xiàn)行工程項目施工中對軟土地基的處理措施大致可以分為以下幾種：

1．換填法：其是指將路基范圍內的軟土挖除，用穩(wěn)定性好的土、石進行回填。當軟土距地面近，厚度較薄，甚至地面上有魚塘、蝦池或稻田，往往表面有腐泥，可直接將這些腐泥、軟土挖掉，換填以優(yōu)質砂礫或適宜的選料，以徹底消除其隱患。對于清除表層腐泥時，可采用高壓水泵直接將泥漿抽掉，當?shù)孛鏇鰰窀珊?，再鋪筑路基土，其按排淤方式可分為開挖換填法、拋石擠淤法和爆破排淤法3種。

2．土工格柵加強法：采用編織式土工布和土工格柵，鋪設于軟基表面，可單獨使用，也可以聯(lián)合使用，更多的是在深層處理后鋪設，在地面先填以厚約30cm中粗砂，以增加土工格柵和土工積物摩阻力，可充分發(fā)揮它們調整應力的作用，一般在鋪設時采用張拉施工，并將兩端錨固為佳。

3．排水固結法：其包含排水系統(tǒng)（塑料排水板）與加壓系統(tǒng)（堆載預壓法），該法是先對地基設置豎向排水體，然后利用對地基進行加載預壓，使土體中的孔隙水排出，逐漸固結，地基發(fā)生沉降，同時強度逐步提高的方法。

設置排水系統(tǒng)主要在于改變地基原有的排水邊界，增加孔隙排水的途徑，縮短排水距離。塑料排水板作為垂直排水通道，其濾水性好，可確保排水效果；還有一定的強度和延伸率，可適應地基變形的能力強；插放時地基擾動小，施工方便。有了排水系統(tǒng)后就要有相應的加壓系統(tǒng)，有了壓力差，水才會排除去，地基才能得到固結。加壓系統(tǒng)的原理是通過在土基上堆載一定的附加荷載，使軟弱地基的空隙水逐漸得到排除，以達到重新固結，增加軟土的密實度，從而提高地基的承載能力，軟基的加固效果實在，消除工后沉降的作用明顯，當工后沉降仍不滿足要求時，還可采用等載或超載預壓的辦法，只要保證有足夠的預壓期，便可不用或少用其他附加的排水固結措施，從而節(jié)省大量的工程處理費用。

從施工和經濟角度考慮，插塑料排水板和堆載可以同時施工，易于大面積地基處理，且技術可靠、工藝簡單，對地層的擾動較小，用塑料排水板堆載預壓法處理軟弱土層，應根據(jù)地質資料進行計算：填土高度2.5m≤h≤4m時，等載預壓厚度一般為0.25m～1.0m，超載預壓厚度一般為0.32m～1.5m；塑料排水板長12m～15m，間距1.2m。應在處理區(qū)場地整平后，在灘涂面上鋪設一層土工布和0.8m厚的碎石墊層，再插打排水板。排水板采用SPB—IB型標準排水板，寬度100mm，厚度為4mm，呈梅花形布置，間距1.2m。排水板的深度應穿透淤泥層的底面，堆載高度取2m，但該方法施工周期較長。

4．真空預壓法：其原理是在需要加固的軟土地基的地表上設置密封裝置，抽出密封膜內的地下水及空氣后形成從地表下一定范圍內的真空度，在大氣壓力作用下使該范圍內的軟土層得到排水沉降后固結，取得真空預壓的效果，在密封膜上再加填土堆載，該地基將在真空預壓及堆載預壓的雙重作用下加快固結。

具體是在地基的表面先鋪設砂墊層，然后埋設垂直排水通道（袋裝砂井或塑料板排水井），再在砂墊層面鋪設一封閉薄膜使其與大氣隔絕，薄膜四周埋人土中，通過砂墊層內埋設吸水管道，用真空裝置進行抽氣，使其形成真空，當抽真空時，在砂墊層、垂直排水通道先后形成壓差，在此壓差作用下，土體中的孔隙水不斷由排水通道排出，從而使土體固結，同時利用高速公路自身修筑的路堤路基，在砂墊層上再分層鋪筑路基，該部分堆載預壓結合真空預壓對加速軟粘土的排水固結，減小工后沉降起到積極作用。由于真空度產生的土體內的負壓力使路堤向內側收縮變形與堆載產生的正壓力使路堤向外側擠出變形正好相互抵消，從而使路堤保持相對穩(wěn)定，與一般的超載預壓相比，其工序減少了超載土方的填土和卸土工作。

施工要求：（1）待真空度達到設計要求后，及時填筑路堤，使真空與堆載聯(lián)合作用，形成超載。抽真空完成后應嚴密監(jiān)控路基水平位移和空隙水壓力的變化，防止路堤失穩(wěn)；（2）在路堤的逐層填筑施工時，填筑第一層填土時要十分小心，密封膜和膜上的保護層不能弄破。第一層填粘土，壓實后厚度30cm左右；鋪完碾壓仔細檢查確認不漏氣后，一面抽氣，一面正常填筑路基；（3）抽真空與堆載形成聯(lián)合作用，當膜下真空度穩(wěn)定在80KPa、填土厚度超過4m或真空卸除后，沉降速度控制在豎向位移<10mm/d，水平位移5mm/d。當連續(xù)4晝夜實測地面沉降小于2mm/d，或地基固結度已達到設計要求85%時，經驗收即可終止預壓、停泵、卸載，卸載24h后測量地表回彈。

5．水泥攪拌樁加固法：其特點是可以最大限度利用原土，較大地提高地基土強度、增大變形模量，施工質量易于控制。攪拌樁直徑500mm，間距1200mm×1200mm，正方形布置，樁長12mm～15m，用32.5R硅酸鹽水泥，樁體水泥摻量12%，水泥用量約45kg/m，要求水泥土樁體90天后無側限抗壓強度≥0.8MPa。

施工要求：（1）攪拌樁施工前應根據(jù)設計進行工藝性試樁，確定滿足設計的各項工藝參數(shù)，如鉆進下沉速度、鉆桿提升速度、攪拌轉速等，試樁數(shù)量不得少于2根；（2）施工中應保持攪拌樁機底盤的水平和導向架的豎直，攪拌樁的垂直偏差不得超過1，樁位偏差不得大于50mm；成樁直徑和樁長不得小于設計值；（3）對樁身上部1/2～1/3樁長且不小于5m范圍，應采用復攪措施，將此范圍內的水泥漿分兩次噴人，使攪拌效果達到最佳。

6．復合地基法：其可以分為兩種，一種是碎石樁，它是利用振沖器，在高壓水流下邊沖邊振在軟土中成孔，并分段在孔內充填碎石形成碎石樁柱體，與擠密土體成為復合地基；另一種是粉噴樁、旋噴樁：它是用水泥（石灰或粉煤灰等）作為固化劑，通過深層攪拌機械，在地下深層將水泥等漿液或粉體經攪拌后通過化學和物理作用形成的樁體。并與樁周的加強土體形成復合地基，以增加地基承載力、壓縮模量和抗剪力，可承擔外部較大的荷載，其具有施工速度快、加固深度大、效果好、對周圍環(huán)境污染少等特點。

為了保證樁基質量，在施工前應做好地質勘探并取出當?shù)赝翗?，做室內最佳配合比試驗，以確定合理固化劑摻人量，在施工時要保證樁基位置、數(shù)量、長度，以及材料質量和用量、攪拌次數(shù)和沖振情況，同時還要作取芯檢查或其他測試的手段如觸探、荷載試驗以了解其加固效果。

結合上述幾種軟土地基處理措施的適用范圍，分析上述工程具體的地質條件，發(fā)現(xiàn)此工程場地普遍存在0m～23m不等的淤泥或淤泥質黏土，如不進行預處理，勢必產生較大的沉陷，設計中針對各個地塊不同的使用要求將采用不同的處理辦法，因地制宜，當路基沉降或穩(wěn)定不能滿足要求時，應進行基底處理，一般地段軟土路基采用挖除換填普通土、中粗砂（或砂夾碎石）墊層和土工格柵相結合以及打插塑板排水固結結合真空預壓等處理措施；當軟土較厚、填方較高無法滿足穩(wěn)定及沉降要求時應用水泥攪拌樁加固。

由于港區(qū)正線及集裝箱裝卸線下基底軟土較厚，排水固結法無法滿足鐵路路基穩(wěn)定和沉降要求，必須采用水泥土攪拌樁復合地基處理，集裝箱裝卸場地基采用真空—堆載聯(lián)合預壓，大型貨場地基處理采用堆載預壓結合強夯處理，其余預留場地僅采用插塑板排水固結處理。

三、結語

軟土地基有極大的危害性，如果不處理或處理不當，就會造成地基失穩(wěn)，使構造物沉降過大或不均勻沉降，對構造物造成不同程度的危害，各種地基處理方法都有它的適用范圍、局限性和優(yōu)缺點，加之此工程情況復雜、工程地質條件千變萬化、各個工程間地基條件差別很大，具體工程對地基的要求也不同，而且機具材料等條件也會因工作部門不同、地區(qū)不同而有較大的差別。

因此，對每一個工程都要進行具體細致分析，應從地基條件、處理要求、工程費用以及材料、機具來源等各方面進行綜合考慮，以確定合適的地基處理方法。在確定地基處理方法時，可根據(jù)工程具體情況，對幾種地基處理方法進行技術、經濟以及施工進度等比較。

參考文獻

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作者簡介：李斌（1978－），男，福建松溪人，供職于工程師福建鐵四院勘察設計研究院有限公司，研究方向：鐵路特殊路基處理設計。