湖海地區(qū)軟土地基不同處理技術(shù)

張月強

（河北雄交投工程咨詢有限公司，河北 保定 071700）

1 工程概況

軟土主要表現(xiàn)為淤泥土、淤泥質(zhì)土、雜填土等，具有天然含水率高、抗剪強度低、觸變性高、可壓縮性高、滲透率低等特點，應(yīng)根據(jù)其特點并結(jié)合地基強度、穩(wěn)定性和承載力等基本要求，有針對性地實施多種軟土處理施工工藝。

某高速施工場地所處地勢低洼，為湖積盆地。根據(jù)地質(zhì)勘測報告，地基土主要為層淤泥、層粉質(zhì)黏土，為典型的軟土地區(qū)，常年積水，淤泥層厚度均勻。在車輛、自重等荷載作用下易產(chǎn)生彈性變形，容易導(dǎo)致基礎(chǔ)開裂，影響行車安全和穩(wěn)定性。因此，在路基工程施工前，必須采取技術(shù)措施對軟土地基進行處理，提高基礎(chǔ)的承載能力，減少工后沉降和不均勻沉降。

2 軟土地基的處理方法

2.1 換填法

在軟土厚度＜3 m 范圍內(nèi)時，采用挖掘機械就地挖掘出軟土，然后換填強度高、水穩(wěn)定性高、透水性好的粗粒徑填料，如碎石、山皮石、砂礫等。通過攤鋪、碾壓工序提高軟基的強度和壓實度，減少工后沉降。此方法以合格材料完全置換不合格的淤泥質(zhì)軟土，工序簡便，不需要特別專業(yè)技術(shù)設(shè)備，施工方便快捷。但成本較高，開挖的淤泥軟土不能得到有效二次利用，經(jīng)濟性相對較差。因此，當(dāng)軟土厚度＜3 m、臨近段落有挖余的情況下比較經(jīng)濟適用。有時也可利用摻石灰或水泥翻拌軟基。石灰摻拌主要技術(shù)指標(biāo)為石灰中的CaO、MgO 的劑量，一般消石灰為8%，生石灰為6%，石灰中氧化鈣和氧化鎂的含量不低于55%，通常采用Ⅲ級鈣質(zhì)消石灰或Ⅱ級鎂質(zhì)消石灰。

2.2 排水固結(jié)法

常用的排水固結(jié)法主要有豎向排水體、真空預(yù)壓法等。其中豎向排水體法可采用袋裝砂井和塑料排水板，利用沉管式打樁機或插板機施工，打入套管、沉入沙袋或塑料排水板、樁機移位、攤鋪上層砂墊層。這幾種工藝基本類似，不同在于塑料排水板在打入套管之前需要進行塑料排水板穿靴。

真空預(yù)壓法主要適用于軟土性質(zhì)很差、土源緊缺、需要外購?fù)猎?、工期緊的軟土地基。該方法按照排水系統(tǒng)施工→抽真空系統(tǒng)施工→密封系統(tǒng)施工→抽氣4 個步驟進行。抽真空設(shè)備一般采用射流真空泵，真空泵數(shù)量根據(jù)加固面積確定，每個加固場地至少應(yīng)設(shè)兩臺真空泵。預(yù)壓過程中，應(yīng)進行真空度、空隙水壓力、位移等參數(shù)進行系統(tǒng)監(jiān)測。

2.3 水泥粉煤灰碎石樁法

該工藝主要適用于處理十字板抗剪強度＞20 kPa的軟土地基，采用振動沉管灌注成樁法，隔樁跳打。所需水泥、碎石等主要材料可就地取材。通過調(diào)整樁體混合料中水泥標(biāo)號，可使樁體強度等級靈活選用，工程適用性極其廣泛。水泥粉煤灰碎石樁工藝流程：施工準(zhǔn)備→測量放樣（根據(jù)布樁圖）→樁機就位→鉆進→停止鉆進（鉆到樁底）→混合料灌入→提鉆→移至下一樁位重復(fù)上述工序施工→養(yǎng)護→樁頭破除及樁體質(zhì)量檢測→鋪設(shè)土工合成材料→攤鋪碎石墊層。

2.3.1 施工準(zhǔn)備

根據(jù)水泥粉煤灰碎石樁設(shè)計布樁圖，準(zhǔn)確放樣出需要加固樁位置，整理好施工平臺，使其標(biāo)高比設(shè)計樁頂高50 cm。按照設(shè)計要求樁直徑0.5 m，樁間距1.9 m，在施工現(xiàn)場放樣出各施工樁位，樁位采用梅花型布置，用紅色標(biāo)桿標(biāo)識。

2.3.2 鉆孔

在鉆孔過程中，應(yīng)先慢進尺，當(dāng)確保鉆進地層穩(wěn)定、安全可控時，可適當(dāng)調(diào)整鉆進速度。

2.3.3 灌注及拔管

水泥粉煤灰碎石樁灌注過程中，當(dāng)鉆進到達樁底設(shè)計的高程后，停止鉆進，開始泵送混合料。每根水泥粉煤灰碎石樁的泵入量應(yīng)不小于設(shè)計樁體灌注量，施工過程應(yīng)連續(xù)不間斷地灌注。施工樁體樁頂高程宜高出設(shè)計高程0.5 m，樁體灌注完成后，及時養(yǎng)護。

2.3.4 樁頭修整

當(dāng)樁身強度達到設(shè)計強度80%以上時，按照“七步環(huán)切法”，對超出設(shè)計樁頂標(biāo)高的樁頭進行切割。切割頂面應(yīng)平整無裂紋，各樁頭頂部高程誤差控制在±0.01 m 以內(nèi)。

2.3.5 土工材料鋪設(shè)及碎石墊層施工

人工配合機械均勻攤開土工格柵，鋪設(shè)完畢后禁止機械在格柵上行走。碎石墊層在攤鋪碾壓過程中，防止土工格柵隆起而導(dǎo)致質(zhì)量隱患。

2.3.6 成樁后的檢測

樁體養(yǎng)護期結(jié)束后，對樁體進行抽芯試驗，檢測其抗壓強度、堅硬程度、攪拌均勻性等。抽檢頻率及數(shù)量根據(jù)設(shè)計圖紙及相關(guān)規(guī)范要求，且不少于3根。對樁身質(zhì)量采用低應(yīng)變法和取芯法檢測，檢測指標(biāo)見表1。

表1 水泥粉煤灰碎石樁指標(biāo)

3 結(jié)語

湖海地區(qū)高速公路軟土地基選用換填法、排水固結(jié)法、水泥粉煤灰碎石樁法等處理方法時，要結(jié)合現(xiàn)場情況，同時考慮其提高軟基強度、穩(wěn)定性、減少沉降等方面綜合選用。水泥粉煤灰碎石樁法、排水固結(jié)法工藝環(huán)節(jié)較多，為了提高其施工質(zhì)量，必須采用合理的施工工藝，同時重視成品檢測，確保高速公路地基施工質(zhì)量。