郑州地基处理公司软土地基施工中技术处理要点探析

　　一、软土地基的特征

　　软土地基是路桥施工中常见的地基类型，主要是指含水量较高，土质松散，土壤缝隙大的土质，其主要组成部分为淤泥或者软性粘土。软土地基不能满足土建工程施工的需要，往往需要采取相应的措施对其进行处理。 软土地基的天然孔隙比较大，其中最为显著的特征是，天然含水量较大，一般在35%左右，承载能力较低，压缩性比较高，介于0.005至0.02之间。在外界因素的影响下，软土地基容易出现下沉、失稳现象，如果不处理好，会严重影响突降工程施工质量。由于现代路桥施工对质量的要求越来越高，因而施工中更加重视对软土地基的处理工作，以提高地基承载能力，确保土建工程质量。

　　为了提高软土地基处理效果，在处理过程中需要以以下原则为指导：保护好地基路面，避免对地基路面施工带来不利影响，为提高整个土建施工质量提供便利；最大限度的降低地层沉降速度，确保地基的牢固，满足路桥施工要求，进而确保土建工程施工建设质量；坚持预防性控制原则，实现对软土地基的有效处理，一次到位，提高处理效果。以降低返工给施工带来的不利影响。

　　二、公路桥梁软基施工中技术要点

　　1、现浇混凝土管桩技术加固软基

　　现浇混凝土管桩技术吸收了预应力混凝土管桩、振动沉管桩和振动沉模薄壁防渗墙等技术的优点，施工工艺简单，可操作性强，便于质量控制、监督，单桩承载力高而造价相对较低，该技术采取自动排土振动灌注而成管桩，具体步骤是依靠管腔上部锤头的振动力将内外双层套管所形成的环形腔体在活瓣桩靴的保护下打入预定的设计深度，在腔体内现场均匀浇注混凝土，之后振动拔管，在环形域中土体与外部的土体之间便形成混凝土管桩。为了保证桩与土共同承担荷载，并调整桩与桩间土之间竖向荷载和水平荷载的分担比例以及减少基础底面的应力集中问题，在桩顶设置褥垫层。具体为待管桩中混凝土达到设计强度后，在桩顶铺设一层砂石，并在砂石垫层中放置土工格栅，使桩间土与管桩共同发挥作用，从而形成现浇管桩复合地基。

　　（1）施工适用性

　　现浇管桩:属于刚性桩，桩身强度较高，可达到C20~C25，桩径可达1.5m，采用边振动边加压的沉管方式，处理深度大于25m；粉喷桩:属于柔性桩，桩身强度低，桩径小，一般0.5m左右，处理深度小，目前国内现有粉喷桩机最大处理深度15m左右，且深度大于10m以后，下部压力增大，喷灰困难，粉喷桩固结往往较差。

　　（2）施工质量控制

　　现浇管桩:施工工艺简单，过程清晰，便于质量监督管理，可操作性强，混凝土现场质量易控制；粉喷桩:水泥灰量输送由高压气流控制，实际施工时，土层变化大，造成送灰压力不均匀，因而喷灰量分布不均匀，极易出现搅拌不均匀，局部固结差，施工隐蔽性强，现场质量监督管理困难。

　　2、水泥搅拌桩加固软土路基

　　水泥土搅拌桩是一种用于加固饱和软土地基的常用软基处理技术，它将水泥作为固化剂与软土在地基深处强制搅拌，由固化剂和软土产生一系列物理化学反应，使软土硬结成一定强度的水泥加固体，从而提高地基土承载力和增大变形模量。水泥土搅拌桩从施工工艺上可分为湿法和干法两种。湿法是利用深层搅拌机将水泥浆与地基土原地搅拌，干法是利用喷粉机将水泥粉与地基土就地拌和。经过搅拌后形成柱状水泥土增强体，可提高地基的强度，减少路基沉降，增强路基(堤)的稳定性。

　　3、强夯法加固软基

　　强夯法加固非饱和土的过程，就是土中的气相被挤出的过程。在重复夯击作用下土体中产生裂纹，土中部分吸附水变成自由水，随着孔隙水压力的消散，土的抗剪强度和变形模量不断增长。单纯的强夯由于竖向裂缝的产生并非规则的和连续贯通的，因而在孔隙水和气体排除过程中并非很畅通，这就造成在施工过程中孔隙水压力消散缓慢，从而影响到加固的效果和施工进度，效果不佳。采用排水固结法结合强夯，当土体受到冲击荷载时，土中孔隙水压力增加，孔隙水可渗透到袋装砂井中，沿袋装砂井直接排到地表，这样缩短了排水距离，加速了孔隙水压力的消散过程和地基沉降的发展，而达到加固的目的。

　　（1）必须关注如何降低孔隙水压和增大有效深度

　　增加加固深度，要求增加能量，而增加能量，按常规工艺会增大孔压。当前软黏土地基强夯处理效果不佳的原因有三个方面：一是由于夯击能量不足，有效加固深度不够，下部土体未完成固结沉降；二是由于强夯使上部软黏土结构性破坏，不仅降低了强度，还大幅度降低了渗透性；三是当前规定的强夯工艺不适应软黏土地基强夯特点，导致地基中孔隙水压力居高不下而形成“橡皮土”。针对上述原因，可以采取适应强夯加固的有效排水系统，采用了适应软黏土地基的“先轻后重、逐级加能、少击多遍、逐层加固”的夯击方式，确立了以不破坏土体宏观结构为原则的收锤标准，形成了能够有效抑制孔压上升，加速孔压消散，防止土体液化，增强强夯效果，降低能耗的一整套强夯新工艺。

　　（2）强夯法宜用于要求施工期短缺少预压时间、或者缺少预压荷载、软土层较浅、宽大场地排水不易等情况，特别是在上覆杂填土或大块石的地基。对于一般在正常条件下处理的软基，强夯法由于同样需要结合砂井及垫层，所以处理费用比普通填土预压措施要贵，但它比复合地基便宜，施工也方便。

　　4、路堤与通道、涵洞连接处理方法

　　在施工的过程中，一般情况是先将通道和涵洞进行施工，然后再对路堤进行施工。而通道和涵洞基本上不需要桩基，路堤本身比通道和涵洞到，除了会造成施工过程中的沉降以外，还会破坏桥梁的功能，对于排水也是非常不利的，常常采用以下的方法进行解决。

　　预压法(反开槽法)：先填筑路堤，利用路堤荷载，对通道、涵洞处软土地基进行预压，使地基发生固结沉降。待沉降稳定后，再开挖路堤，修筑通道或涵洞。此法常常与超载预压、铺筑砂垫层、砂桩、排水板等结合使用，以加快软基沉降，缩短预压时间，提高预压效果。通道或涵洞预压法能消除不均匀沉降，避免出现"驼峰"，节省投资。缺点是需要预压时间，延长工期;对于通道需增修临时便道;对于涵洞需设临时管道。尽管如此，预压法仍是一种行之有效的好方法，并得以大量推广使用。另一种常规做法是先通道或涵洞，再修筑路基。同时，在修好的通道或涵洞内填满土方，使其得到预压，待沉降稳定后，挖除通道或涵洞内的填土。此法起到预压的效果，避免了反开槽，可以消除不均匀沉降，但不能减少通道或涵洞的地基沉降。因而，此法适用于地基沉降量不大于通道或涵洞的允许沉降量，否则会导致通道或涵洞的破坏。同样，通道或涵洞预压期间的人车通行必须另行考虑。

　　支承桩法：当工期紧，预压法难以实施时，并且地基沉降量又较大，超过了通道、涵洞沉降可以在误差的范围内，这个时候应该采取相应的解决措施。

　　预留拱度法和扩大断面法：此法对消除不均匀沉降不起作用，只能保证通道、涵洞不致因沉降而失去功能。在断水功能上散失了，但是对于阻止水流还是有一定的积极作用。

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