建筑施工軟地基整治策略

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1軟弱地基的簡單介紹

軟弱地基是指主要由淤泥、淤泥質土、沖填土、雜填土或其它土層構成的地基。

1．1軟土

在《公路工程名詞術語》中，軟土定義為“由天然含水量大、壓縮性高、承載能力低的淤泥沉積物及少量腐殖質所組成的土，主要有淤泥、淤泥質土及泥炭”。軟土按沉積環境分為下列四類：濱海沉積、湖泊沉積、河灘沉積和沼澤沉積。軟土的基本特性是：

(1)具有高含水量、低密度、低強度、高壓縮性、低透水性和中等靈敏度的特點，一般含水量高達45～50％，大于液限，孔隙比大于1．0，塑性指數為20左右，強度為1030kPa，壓縮系數為0．5～1．0MP~1，固結系數為(O．11．0)×10cm2／s，靈敏度為48。因此，該類土壓縮沉降量大，排水固結緩慢，地基穩定性差。

(2)具有一定的結構性。結構性的形成隨土的礦物成分、沉積環境、孔隙水的成分及沉積年代而不同。除南方湛江一帶有高結構性土外，軟土均具有一定的結構性。結構性的強弱可以用視超固結比來表示，結構性的主要作用是增大了土骨架的剛度，因此其力學特性與應力水平密切相關。應力水平較低時，土會呈現較好的力學特性；應力水平超過某臨界值后，土的結構性破壞，使力學性質明顯惡化，而且這種惡化是不可逆的，短期內很難恢復。此外，結構性粘土還具有剪脹性。

1．2沖填土

沖填土是人工填土之一，它是在疏浚江河航道或從河底取土時用泥漿泵將已裝在泥駁船上的泥砂，直接或再用定量的水加以混合成一定濃度的泥漿，通過輸泥管送到四周筑有圍堤并設有排水擋板的填土區內，經沉淀排水后而成。沖填土有別于素土回填，它具有一定的規律性。其工程性質與沖填土料、沖填方法、沖填過程及沖填完成后的排水固結條件、沖填區的原始地貌和沖填齡期等因素有關。2軟弱地基的處理方法針對軟弱土地基的特性，目前在道路橋梁施工過程中主要通過換填土、深層密實、排水板、碎石樁、管樁、動力固結、加筋技術等技術手段對軟弱土地基進行處理，下面對以上方法進行單獨介紹。

2．1換填土法

所謂換填土法是指當軟弱土地基的承載力和變形滿足不了設計要求，而軟弱土層的厚度又不是很大時，將基礎底面下處理范圍內的軟弱土層部分或全部挖去，然后分層換填強度較大的砂(碎石、素土、灰土、高爐干渣、粉煤灰)或其它性能穩定、無侵蝕性的材料，并壓(夯、振)實至要求的密實度為止，多用于公路構筑物的地基處理。機械碾壓、重錘夯實、平板振動可作為壓(夯、振)實墊層的不同施工方法，這些施工方法不但可處理分層回填土，又可加固地基表層土。換填土法的加固原理是據土中附加應力分布規律，讓換填層傳遞承受應力或換填層承受上部較大的應力、軟弱層承擔較小的應力，以滿足設計對地基的要求。換填土法適用于淤泥、淤泥質土、濕陷性黃土、素填土、雜填土地基及暗溝、暗塘等的淺層處理。

2．2深層密實法

深層密實加固軟土是指采用爆破、夯擊、擠壓和振動等方法，對松軟地基土進行振密和擠密。它與淺層加固(如機械碾壓和重錘夯實等)方法的不同點，不但在于其所用的施工機具不同，更為重要的是它可使地基土在較大深度范圍內得以密實。

2．3塑料排水板加固法

塑料排水板加固軟土地基是指將塑料排水板用機械插入不同深度的軟土層中。然后通過預壓荷載的作用使軟土地基內水份沿塑料板向上滲入到砂墊層中，達到加固軟土地基，從而提高地基整體承載力的一種新工藝、新技術．近年來該技術在水上工程中的應用越來越多。且打設深度越來越深。該方法造價比較低，加固效果好，施工也簡單，且經驗較為成熟。

2．4碎石樁加固法

砂石樁法是指采用振動、沖擊或水沖等方式在軟弱地基中成孔后，再將砂或碎石擠壓人已成的孔中，形成大直徑的砂石所構成的密實樁體，包括碎石樁、砂樁和砂石樁，總稱為砂石樁。砂石樁與土共同組成基礎下的復合土層，作為持力層，從而提高地基承載力和減小變形。用于松散砂土、粉土、黏性土、素填土及雜填土地基。砂石樁法早期主要用于擠密砂土地基，隨著研究和實踐的深化，特別是高效能專用機具出現后，應用范圍不斷擴大。

2．5深層攪拌樁

水泥深層攪拌樁加固機理是通過水泥的水解和水化反應、水泥水化物與土顆粒之間的離子交換和團粒化作用、凝硬作用、碳酸化作用等一系列化學反應而成為具有整體性、水穩定性和一定強度的水泥土樁體。從而增加軟土地基的承載力，減少沉降量，提高邊坡的穩定性，以及具有快速、經濟、有效等特點，而被應用在公路橋頭軟土地基上，以加快公路的施工進度，消除或緩解橋頭跳車等問題。其施工方法分為噴粉和噴漿兩種方法。

2．6管樁加固法

預制鋼筋混凝土管樁、現場灌注鋼筋混凝土管樁是目前國內樁基工程中最新出現的樁型。通過壓入或現澆混凝土制成的管樁，使樁筒的內壁與土體的結合，增加了整樁和土體的摩阻力，從而使單樁的承載力得到提高具承載力高，耐久性好，成樁質量可靠，施工快工效高，經濟性好，適用土層廣泛并具有環保意義等優點。

2．7動力固結法

動力固結又稱強夯法，一般是通過8-30t的重錘采用8～20m的落距(最高可達4Ore)，對地基土施加強大的沖擊能，在地基土中形成沖擊波和動應力，使地基土壓密和振密，以加固地基土，達到提高強度、降低壓縮性、改善砂土的抗液化條件、消除濕陷性黃土的濕陷性的目的。對于飽和粘性土地基，近年來發展了動力固結置換法，這是利用夯擊能將碎石、礦渣等材料強力擠人地基，在地基中形成碎石墩，并與墩間土形成碎石墩復合地基，提高地基承載力和減小沉降。2．8加筋技術土的加筋是指在人工填土的路堤或擋墻內鋪設土工合成材料(或鋼帶、鋼條、鋼筋混凝土(中)帶、尼龍繩等)；或在邊坡內打人土錨(或土釘、樹根樁，碎石樁等)。這種人工復合的土體，可承受抗拉、抗壓、抗剪和抗彎作用，借以提高地基承載力、減少沉降和增加地基穩定性。我國目前已編制了《公路加筋土工程設計規范》qTJ015—91)和《公路加筋土工程施工技術規范》qTJ035—1)。

3發展軟弱地基處理技術的重大意義

在我國沿江、沿湖、沿海等經濟發達地區廣泛分布著軟土地基，在修路建橋工程中，軟土都給施工帶來一定麻煩，如果不對地基處理高度重視，將會引起不同程度的危害。如路基的滑移，開裂，路面起伏不平，橋涵通道等人工構造物處的跳車顛簸等。如江蘇寧連一級公路，由于軟基沉降等問題，使路面開裂、橋頭錯臺，通車幾年來一直小修不斷。地基處理的目的是利用夯實、置換、排水固結、加筋和熱力學等方法對地基土進行加固，以改善地基土的剪切性、壓縮性、振動性和特殊地基的特性，使之滿足道路工程的要求。除以上技術外我國軟弱地基處理還有排水固結法、加筋土擋墻、化學加固法等，在橋梁道路建筑中使用的也都比較多，并且針對柔性基礎的地基承載力特性以及公路路基地基破壞機理，我國目前已經建立了公路路基和橋涵地基承載力的評價方法和分類體系，項目成果總體已達到國際先進水平，在公路路基和橋涵地基的破壞模式及其承載力確定方面也逐漸邁向國際領先水平。