道路工程软基处理施工技术概谈.pdf

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1、道路工程软基处理施工技术概谈龚矿金摘要：随着我国经济的高速发展，我国道路建设的规模日益扩大，道路建设中软土地基十分常见。近年来，在我国道路工程建设过程中，软基处理技术从理论到实践都得到了长足的发展，积累了丰富的处理经验，但仍然有许多问题存在，特别是在施工时遇埋深大且厚度大软土层的处理，尤其困难，软基所导致的质量问题和事故频频发生。关键词：软基处理；施工；技术引言软弱土指淤泥、淤泥质土、部分冲填土、杂填土和其他高压缩性土，软弱土的工程特性为天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、渗透性差、抗剪强度低等。为了保证软土地基道路的质量，软基处理一直以来都受到重视，并且通常作为重大的技术课题。因此，掌握软基处

2、理施工技术对于广大工程技术人员来说非常重要。1 软土地基特点及危害软土地基的特点是：含水量高、孔隙大、触变性及流变性大、压缩系数高、抗剪强度低，若在软土地基上直接进行市政道路施工，将遗留下质量隐患，对工程质量危害很大。1.1 含水量高、孔隙大软土地基的土质构成决定了其含水量高的特点。软土地基大多数构成成份为粘土和粉土粒，通常在土粒表面会聚集负电荷，从而使土粒可能吸引空气中的水蒸气并附着于土体，造成软土的含水率逐渐升高，影响土粒与土粒间的粘性，导致软土孔隙比增大，使土体特征趋于不稳定。1.2 触变性及流变性大软土地基普遍触变性和流变性大。在各种外力作用下，软土地基发生纵向、横向变形的情况很常见，

3、变形将严重影响软土地基稳定性，致使道路发生塌陷等质量事故，对道路使用的安全性和可靠性产生严重影响。1.3 压缩系数高、抗剪强度低如上所述，软土结构孔隙大，因而密实度低，在外力作用下容易被压缩，整体强度水平比较低，而抗剪强度低的特性也决定了软土地基的承载能力较差，易发生地基沉降，导致道路塌陷，对道路工程的使用寿命产生严重影响，使道路的不安全性大大增加。2 软基处理所需达到的基本指标对软土地基进行加固处理就是我们通常所说的软基处理。在道路施工过程中所遇的软土地基，其最典型特征就是：软土的性质会受到各种物理、化学影响而变化。所以，在进行软土地基处理时，一定要经过科学、谨慎的论证再付诸实施，否则不但可

4、能遗留重大的质量隐患、发生质量事故，而且对整个道路工程的建设进度也将造成重大影响。软土地基因含水量较高，与其他地基类型相比较承载力低，故必须采取措施增大其承载力。通常需要将软土的含水量降低至5% 62% ，而且必须严格控制软土的基本饱和度（一般控制在大约96% ）。此外，对软土的缝隙度也要严格控制，使其达到1.1 2.1 左右。3 软基处理的常见方法常用的软基处理方法有CFG 桩、塑料排水板堆载预压法、薄壁筒桩复合地基处理法、水泥搅拌桩、强夯法等，以及多种方法相结合使用来对软基进行处理，具体采取什么处理方法主要取决于工程所处地区及该地区的地质水文情况、当地的成功经验和处理方案的经济性。3.1C

5、FG桩CFG 桩是指水泥粉煤灰碎石组成的低强度混凝土桩，是介于刚性桩与柔性桩之间的一种桩型。 CFG 桩和桩间土一起，通过褥垫层形成CFG 桩复合地基共同工作，提高了地基的承载力，并且还可以通过CFG 桩将荷载传递到较深的地下。通过长期工程实践，证明采用CFG 桩的复合地基在承载力上基本能达到预期效果。然而， CFG 桩的施工过程中，经常会发生缩径、断桩的质量问题，难以穿透较厚的硬土层。因此，在CFG桩施工过程中缩径、断桩必须引起足够的重视，采取有效措施杜绝此类问题出现。这就要求在CFG桩施工前做好工艺试验，并且在施工过程中加强监测，保障成樁质量，防止缩径和断桩质量事故事故的发生。经验表明，为

6、保证CFG 的. 成桩质量，在施工过程中重点控制好桩头与套管的垂直程度、提升套管的高度和拔管速度等因素。在沉管施工前，一定要调平桩机，使桩头垂直套入套管，防止因套管与桩头接触不紧密而使淤泥挤入套管中。在沉管时锤头落距不允许超过1.5m，以防因冲击力太大而使套管和桩头造成分离。采用按序跳打的施工工艺。例如：在加固桥头时，应从台背向路堤填土一侧施打；而加固路堤时，应从路堤向路堤外施打；跳打同一排桩时，严格从一个方向向另一个方向逐渐推进，以防发生地冒。在施工完成的桩顶埋设标尺，掌握施工对已成桩的挤压情况，避免已成桩受挤压发生断裂，及时了解地冒情况。3.2 塑料排水板堆载预压法软土地基采用塑料排水板联

7、合堆载预压法进行加固，其原理是排水固结法。排水固结法的组成有排水系统和加压系统两部分。排水系统由竖向排水通道和水平向排水垫层组成，设置排水系统的目的主要是使地基原有的排水边界条件得到改善，增加土层的排水途径，缩短排水距离。加压系统是在软土地基上填土堆载，增加土体中的附加应力，使土中的孔隙水因产生压差而渗流固结。3.3 薄壁筒桩复合地基处理法大直径现浇混凝土薄壁筒桩也称薄壳沉管灌注桩，是沉管灌注桩的一种改进桩型，该方法可采用环形预制桩尖或活瓣桩靴，采取自动排土振动灌注而成桩。依靠管腔上部锤头的激振力将环形双层密闭成孔器打人预定的设计深度，在环形空腔内灌注混凝土，之后振动拔管，从而形成沉管、灌注、

8、振动提拔一次性直接成桩的工艺，保证了混凝土在槽孔内良好的充盈性和稳定性。根据目前沉桩能力及其性状，该桩型适用于饱和软土、一般粘土和粉土中。桩径一般采用8001500mm ，壁厚 100250mm ，桩长可达 35m 40m ，混凝土强度等级为C20以上，中心充满地基土，筒状环型桩体全部采用素混凝土或钢筋混凝土一次灌注成型。3.4 水泥搅拌桩水泥搅拌桩也是软土地基处理的常用方法，此法采用机械设备将水泥浆送入地下，使之与原位地基土强制搅拌混合，地基土和加固料快速发生一系列物理一化学反应，使原来流塑状态的软土在较短时间内变成半固态到固态的桩体，原来的软土地基变成具有一定强度和整体性的加固土桩复合地基

9、，从而提高地基承载力，减小地基的沉降。通常淤泥质土及含水量3075% 的软弱土适合采用水泥搅拌桩进行加固，但加固深度一般不超过18 米。水泥搅拌桩地基处理的优点是施工速度相对较快、工艺较简单、处理效果好。缺点是难以穿透较硬土层，喷浆压力过小，导致桩身强度偏低；加固深度有限，施工质量不易控制，超过 15m以下深度质量难以保证。3.5 抛石挤淤软基处理法道路工程施工遇到软土地基时，抛石挤淤也是一种常见的软基处理方法。抛石挤淤法顾名思义是通过在软瓢土、淤泥等软基中抛投较大尺寸的片石，利用这些抛石的自重将地基中的软瓢土和淤泥挤出，使饱和的软土地基被置换、路基的承载力得到提高。在遇常年积水的洼地、排水困

10、难以及流动性差的软土路基时，抛石挤淤的处理方法比较适用。特别是在一些机械难以到达、厚度在34cm的区域。与其他软基处理方法相比较，抛石挤淤的方法在处理较大含水率、孔隙比和高压缩性的瓢性土能获得更好的效果，因而抛石挤淤及技术被广泛应用在处理软基施工中。在进行挤淤之前，先对地面的高程进行测量。需安排专人在现场指挥卸料，以避免卸料超过界限。在进行抛填施工时，施工顺序是使用挖掘机从道路起点开始向前进行，抛填要分批次进行。抛填后进行碾压，碾压使用的压路机重量小于 20t ，碾压到地基土不再下沉为止。第一次抛填大粒径的片石，要注意片石之间严禁架空。挤淤采用的机械可以是挖掘机或推土机，碾压采用的压路机自重2

11、0t ，其强振力必须超过 50t 。压实完成后，地基土表面不允許留下明显的轮迹，表面也必须确保密实。抛填使用的片石要求大小不均，并确保分层铺设，使粒径较小的片石良好地填充大片石之间的间隙。在施工时若发生有淤泥翻出的现象，应立即安排挖掘机将淤泥挖除干净。抛填作业完成之后，还要用碎石或石渣对间隙进行灌缝处理。具体流程为：先安排平地机将地基土面找平处理；然后安排压路机碾压。碾压的要求：先进行2 遍静压，再进行5 遍强振。在碾压施工过程中，人工必须与机械密切配合，将大石块之间的空隙用小粒径的碎石来填塞。3.6 强夯法强夯法是采用起重设备将夯锤吊装到到一定高度，然后释放，使夯锤自由落到地基表面，对地基产

12、生强烈的冲击，利用冲击的振动能量使地基土逐渐密实，这样重复作业，从而使地基压缩性能降低，承载力得到提高，直至承载力达到设计要求。强夯法按夯击区域分为满夯和点夯。强夯法适用于浅层软弱土基（如高饱和度的粉土和软塑一流塑的粘性土等地基）的处理。它具有工期短，造价低，工艺简单等特点。强夯法目前已用于道路、堆场、机场、房屋建筑、油罐等工程软基处理。强夯法处理既可以提高地基承载力，又改善了排水条件，有利于软土的固结，效果明显。4 结语综上所述，软土地基在道路工程中十分常见，作为工程技术人员必须熟练掌握其处理方法。在实际工程项目中，可以根据不同工程的地质情况、地理位置、地基承载力要求等，选用经济合理、满足要求的地基处理方法，在一些复杂的地质条件下，甚至要采用多个处理方法相结合，才能达到较理想的效果，保证工程质量。- 全文完 -