软土地基处理的施工技术措施.pdf

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1、软土地基处理的施工技术措施陈永军【摘 要】本文通过对海边滩涂软土地基的特点，在该种地质条件下进行工程建设实例，对软土地基处理的施工技术措施进行粗浅的分析，并提出相应的一些软土地基处理措施，以供大家参考。【关键词】软土地基；真空预压法；注浆法1. 软基性质状况软基情况多出在珠江三角洲地区，复杂的沉积环境形成了以滨海相沉积为主，以河流冲积相、湖沉积相为辅的多组分沉淀物，软土层的厚度、空间展布特征和粉细砂的分布，存在较大差异。案例：广东广青金属科技有限公司年产5 万吨镍合金产业链及配套加工项目，规划用地总面积约3000 亩，计划总投资近17 亿元，场地位于阳江市阳江市高新区港口工业园，场地周围地势宽

2、广，均为鱼塘。地质勘探资料显示，本场地原地貌单元属海滩地带，原地势较低洼，现被人工冲填及筑填，现场地总的较平坦，钻点地面高程4.89 5.97m，平均高程 5.41 米。根据钻孔揭露所取得的地质资料，经综合整理，可将场地内岩土层自上而下划分为人工填土（Q4ml ）、第四系滨海积土层（Q4m ）、第四系风化残积土层（Q4el）及震旦纪（Z）基岩四大类。按建筑抗震设计规范（GB50011 2010）附录 A划分，场地抗震设防烈度为7 度，设计基本地震加速度值为0.10g。场地覆盖土层厚度全风化岩16.30 23.30m，其中人工填土流软塑状淤泥1 流软塑淤泥质粉质粘土3松散状粉砂5 属软弱土；可塑

3、状粉质粘土2松散状中砂6 属中软土；可塑状砂质粘性土1层、硬塑状砂质粘性土2层和坚硬土状全风化混合1属中硬土。软土地基主要特征和物理力学性质情况如下：淤泥类软土厚度大，平均含水量高达 60% 以上，呈流塑状态，压缩性大，十字板抗剪强度低（ Cu5kPa），有机质含量超过 3% ，含有大量腐殖酸，平均液限大于45% ，塑性指数大于 19，渗透性差，平均固结系数小于4.510-4cm2/s ，软土灵敏性高，受扰动后抗剪强度可降低 30% 以上。渗透系数1.210-7cm2/s 1.510-7cm2/s ，压缩性极高。淤泥质粘土层，一般为5m 左右，灰色，呈饱和软塑状态，具有较大的压缩性。砂层位于软

4、基底部厚度在3m 5m ，浅灰黄色，潮湿、中密、含有少量腐殖物，内摩擦角可达35，压缩性小，基本无压缩沉降。2. 软基监控（1）为了准确了解软土地基质分布情况，对全线软基进行施工前地质勘察和静力触控试验。其中静力触探试验为每50m 一个断面，地质补勘约为每250m补勘一孔。（2）沉降观测。每 50m设置一个监控断面，准确地观测路基表面沉降速率。沉降标由底座（沉降板）和测杆组成，底座可采用50cm 50cm 10cm的钢板或相应尺寸的钢板混凝土，测杆采用铁管制作，首节与底座焊接为一体埋置在砂垫层之下，以后随着路基填土接管，每根测杆上部都要带有管接头。沉降板埋设时，随即用四等水准观测首节管顶和底板

5、的标高。底板标高也可以用首节管顶标高减去管高获得，需要接管时，分别测出同一测点接管前及接管后标高，接管前标高用于计算本次沉降量，接管后标高用作下次计算沉降量的初值。（3）孔隙水压力测试装置。孔压观测点的平面布点宜集中于路中心，并与沉降、水平位移观测点位于同一观测断面上。孔隙水压力测试采用孔隙水压力仪，由探头、电缆、频率读数仪组成。孔隙水压力探头分为钢弦式、电阻式和气动式三种类型，其中钢弦式稳定性好，灵感度高，使用最多。探头埋设采用钻孔法。（4）测斜装置。测斜装置由PVC 高精度测管、测斜仪、数字式测读仪三部分组成。其中测斜管埋设固定于土体内。测斜管的埋设有三种方式：钻孔埋设、绑扎埋设和预制埋设

6、。（5）分层沉降测试装置。目前分层沉降测试使用最多的是电磁式分层沉降仪，由测量系统和跟踪系统两大部分组成。测量系统包括沉降仪、钢卷尺（内置电缆）、探头和三角架；跟踪系统包括分层沉降管和钢环。分层沉降管由波纹状柔性塑料管制作，管外每隔一定距离安放一个钢环。分层沉降管采用钻孔导孔埋设，钻孔垂直偏差率应不大于1.5%，且无塌孔无缩孔现象存在，遇到松散软土层应下套管或泥浆护壁。埋设时先埋置波纹管，第一节波纹管底部必须封死，至一定深度后，插入导管与波纹管一并压至孔底。当埋置深度较大时，波纹管与导管均应随埋随接，接口必须牢固，但不能采用磁感材料作固定件。当分层沉降管至孔底定位后，用砂子填塞钻孔孔壁与波纹管

7、或保护管之间隙。待孔侧土回淤稳定后，应先用水准仪测出导管管口高程，并用磁性测头自上向下依次逐点测读管内各感应线圈至管顶距离，换算出各点高程；连续测读数日，稳定读数即为初始读数。（6）辅助设施。地下水位井按水文地质单元设置，要求结合地形地貌条件，选择能够代表一定区域地下水变化特征的位置设置观测点。水位管应埋设在路堤应力范围之外的地表水富集地，尽可能真实地反映地下水自身的变化；材料一般采用 60mm 70mm 的聚氯乙烯管，长2. 5m 3.0m，管底端 50cm管围钻有数排小孔，外包铜纱和尼龙纱扎紧，封死管底口。水位管采用钻孔埋入，上口加盖保护。（7）软基处理前补充勘察。补充勘探目的在于：a.

8、查明淤泥和淤泥质土分布范围、厚度、物理力学指标，提供准确的软土抗剪强度指标。b. 全面掌握断面的详细地质资料作为软基监控的依据，如地质条件与原资料出入较大时对断面进行调整。c. 制定填土计划。（8）加载过程中进行原位测试。该阶段中试验主要以静力触探试验、十字板剪切试验等原位测试手段为主，目的是配合软基沉降监测，动态跟踪软土的强度变化，及时验证加载和监控计划，必要时作出调整。（9）加固结束后进行原位测试。为了解地基土体的固结情况，对比加固前后的强度变化，检验软基处理效果，在填土预压期满结束后（卸载前）进行包括静力触探试验、十字板剪切试验、钻探取土试验等多种原位测试。为便于对比分析，试验位置应与原

9、补充勘察断面位置相同。（10）观测断面的布设。施工监控采用普通、主要监控断面结合的方式进行。普通监控断面只进行沉降观测，由施工单位负责，用于指导本单位本路段的施工；主要监控断面由监控单位负责，在典型路段进行全方位多参数观测，用于指导代表段落的施工过程。3. 软土路基处理3.1 真空预压处理软基真空预压法施工，即将软基处理区域密封处理，然后不断抽真空，使土体内空隙水压力不断降低，真空度逐步提高，并保持控制在某一合理度数内，一般真空度控制稳定在 80kPa。从而有效增强地基承载力，加快路基沉降速度，提高路基施工稳定性，最后达到减少工后沉降的目的。真空预压法施工，关键在于对处理区域地基的密封处理，密

10、封效果好坏直接影响到施工方法的成功与否。稳妥的施工工艺为对软基处理加固区的四周进行开挖密封沟，密封沟的开挖必须符合盖膜闭气要求，密封沟深度应当在1m以上，并将膜边垂直插入软土（下转第271 页）（上接第 248 页）中，密封膜进入软土深度 50cm以上后，在沟底平铺后反贴在沟的另一侧，以确保真空膜的密封。在开挖密封沟的同时，可进行吸水主管和支滤管的安装、连接和埋设。全部吸水管均需埋入砂垫层下，并通过出膜器及吸水管与真空泵连接，出膜器的连接必须牢固，密封可靠。另外，考虑到抽真空过程中，加固区可能会产生不均匀沉降，因此，主、支滤管须采用塑性软管连接，避免排水管断裂漏气。3.2 注浆法3.2.1 主

11、要技术要求（1）注浆孔位置。根据现场实际情况，管道回填注浆位于管道与路基交汇段。孔位沿管道轴线单排布置，孔间距5m左右。（2）施工顺序。注浆按分序加密的原则进行，分两序展开施工，序孔与序孔间隔布置。先进行序孔的钻孔注浆，完成后进行序孔的钻孔注浆。两序孔时间间隔为 10d 左右。注浆结束后待浆液凝固达14d 以后进行钻探取芯检查注浆质量。（3）钻探技术要求。造孔时采用汽车钻机，硬质合金钻头，实行干钻，开孔孔径为 130mm ，终孔孔径为 110mm ，孔上部施行套管护壁与止浆。孔深以管顶为限，深度一般 5.75m6.25m。3.2.2 注浆施工方法注浆材料可采用砂、普通硅酸盐水泥、粉煤灰。其中水

12、泥标号为42.5 ；砂颗粒径小于 0.5mm ；注浆用水为自来水。浆液浓度由稀到浓，用水和固体物质（水泥、粉煤灰、砂）按不同的重量比逐级或越级交换。搅拌时间不低于3min。注浆方法采用全孔段一次注浆。当注浆压力不变，注入率持续减少时，或当注入率不变，而压力持续升高时，均未改变水灰比；当某一比级的注入量达到设计以上，灌注时间已达到30min，而注浆压力和注入率均无改变，便加浓一级，或加入一定比级的砂，但掺砂量一般不大于水泥和粉煤灰重量的200% 。在规定压力下，注浆孔停止吸浆，持续灌注5min 后即结束注浆；注浆结束后，采用压力注浆封孔。孔口用水泥砂浆填实抹平。4. 结语（1）本工程一开始就十分重视土方开挖和地下水问题，备有应急预案，应对复杂问题，由于各项措施有效，基坑施工取得成功。（2）本工程支护结构本身变形不大，但由于基坑降水措施，对周边产生较大影响，采用坑外回灌措施后，周边环境变形得到一定控制。【参考文献】1 徐雄峰 . 水泥搅拌桩成桩原理与条件J. 中国农村水利水电， 2006. 2 苏展图 . 浅谈深层水泥搅拌桩技术在软基处理中的应用J.广东科技， 2009. 3 葛广洲 . 深层水泥搅拌桩地基加固技术J.华章，2009. - 全文完 -