常見(jiàn)軟基處理方法

市政道路常見(jiàn)軟基處理方法【摘要】：本文簡(jiǎn)單闡述了常見(jiàn)軟基處理的各種方法，并對(duì)這些處理方法的適用范圍、處理效果等進(jìn)行比較分析?！娟P(guān)鍵詞】：市政道路、軟基處理、換填法、排水固結(jié)法、強(qiáng)夯法、水泥攪拌法（粉噴樁處理）、水泥粉煤灰碎石樁法（CFG樁）、旋噴樁法。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展、城市不斷擴(kuò)張，城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進(jìn)行得如火如荼，勢(shì)必面臨在軟基路段建設(shè)市政道路。而市政道路與建筑單體以及橋梁不同，對(duì)地基承載力要求不太高，但對(duì)地基整體性以及沉降要求比較高，對(duì)于市政道路而言，基礎(chǔ)的沉降小則引起道路產(chǎn)生裂縫，大則引起道路凹陷，影響道路美觀以及使用。同時(shí)市政道路下需埋設(shè)各種市政管線，包括給水、雨水、污水管等管徑比較大的管線以及電力、電訊、煤氣管道等管徑比較小的管線。而這些管線對(duì)基礎(chǔ)沉降的要求也較為嚴(yán)格。本文主要闡述我國(guó)目前常見(jiàn)的市政道路軟基處理方法，并對(duì)處理方法以及效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。1、 換填法：換填法就是將基礎(chǔ)底面以下不太深的一定范圍內(nèi)的軟弱土層挖去，然后以質(zhì)地堅(jiān)硬、強(qiáng)度較高、性能穩(wěn)定、具有較強(qiáng)抗侵蝕能力的砂、碎石、卵石、灰土、粉煤灰、礦渣等材料以及人工合成材料分層填筑，并同時(shí)以人工機(jī)械方法分層壓實(shí)，使之達(dá)到要求的密實(shí)度，成為良好的人工路基。換填法適用于淺層地基處理，包括淤泥、淤泥質(zhì)土、松散素填土、雜填土、已完成自重固結(jié)的吹填土等地基處理以及暗塘、暗溝等淺層處理和低洼地區(qū)的填筑。換填法還適用于一些地域性特殊土的處理：用于膨脹土地基可消除地基上的脹縮作用，用于濕陷性黃土地基可消除黃土的濕陷性，用于山區(qū)地基可以用于處理巖面傾斜、破碎、高低差，軟硬不均以及巖溶與土洞等。根據(jù)換填方式的不同，通?？煞譃閾Q土墊層法和擠於置換法等。換填法一般用于3m以內(nèi)的淺層軟基處理，是一種簡(jiǎn)單、快速、經(jīng)濟(jì)的處理方法。3m以上的軟土層處理一般采用部分換填法。但需要處理的地基深度較深時(shí)，若全部采用換填法，需要的換填處理工程量大，施工比較困難，造價(jià)也很高，所以換填法一般不適用深層軟基處理。換填法的處理效果：可提高地基的承載力，避免地基破壞；減少沉降量；加速墊層下軟弱土層的固結(jié)和提高其強(qiáng)度，避免地基土塑性破壞；防止凍脹；消除膨脹土的脹縮作用；消除濕陷性黃土的濕陷作用。換填法的主要作用是改善原地基土的承載力并減少其沉降量。2、 排水固結(jié)法：排水固結(jié)法是對(duì)天然地基，或先在地基中設(shè)置砂井（袋裝砂井或塑料排水帶）等豎向排水體，然后利用建筑物本身重量分級(jí)逐漸加載;或在建筑物建造前在場(chǎng)地上先行加載預(yù)壓，使土體中的孔隙水排出，逐漸固結(jié)，地基發(fā)生沉降，同時(shí)強(qiáng)度逐步提高的方法。排水固結(jié)法廣泛應(yīng)用于我國(guó)東南沿海和內(nèi)陸海相、湖相、河相沉積的軟弱粘性土層。常見(jiàn)的排水固結(jié)法主要分為：堆載預(yù)壓法、砂井法（包括袋裝砂井、塑料排水帶等）、真空預(yù)壓法。堆載預(yù)壓法適用于軟粘土地基。為了加速堆載預(yù)壓地基固結(jié)速度，?？膳c砂井法或塑料排水帶法等同時(shí)應(yīng)用。如粘土層較薄，透水性較好，也可單獨(dú)采用堆載預(yù)壓法。砂井法適用于透水性低的軟弱粘性土，但對(duì)于泥炭土等有機(jī)質(zhì)沉積物不適用。真空預(yù)壓法適用于能在加固區(qū)形成（包括采取措施后形成）穩(wěn)定負(fù)壓邊界條件的軟土地基。如寧德市政道路工程（正大路）項(xiàng)目因地層以下3~8米為淤泥質(zhì)土，且對(duì)工程造價(jià)有限制，對(duì)工期要求不太高，因此采用了塑料排水板的處理方法，處理效果較好，費(fèi)用較低，地基沉降量滿足規(guī)范要求。排水固結(jié)法的處理效果：軟土沉積年代、環(huán)境、成因不同，工程性質(zhì)不同，采用排水固結(jié)法的效果差異也比較大。在用排水固結(jié)處理軟土地基應(yīng)注意：（1）顆粒越粗、越渾圓、越均勻，滲透性越大。故在排水的時(shí)候可考慮換一些顆粒較大的砂來(lái)處理。（2）淤泥的滲透系數(shù)隨外荷載的變化受控于液限，剛開(kāi)始變化較大，當(dāng)接近其液限時(shí)，變化緩慢（3）對(duì)于高液限的淤泥，用預(yù)壓排水法是不適宜的。3、 強(qiáng)夯法：強(qiáng)夯法是反復(fù)將夯錘提高到高處，使其自由落下，給地基以沖擊和振動(dòng)能量，將地基土夯實(shí)，從而提高地基的承載力，降低其壓縮性能，改善地基性能的地基處理方法。強(qiáng)夯法按夯擊區(qū)域分為滿夯和點(diǎn)夯（強(qiáng)夯法適用于淺層軟弱土基（如高飽和度的粉土和軟塑?流塑的粘性土等地基）的處理（它具有工期短，造價(jià)低，工藝簡(jiǎn)單等特點(diǎn)（強(qiáng)夯置換法目前已用于道路、堆場(chǎng)、機(jī)場(chǎng)、房屋建筑、油罐等工程軟基處理。強(qiáng)夯置換碎石樁和強(qiáng)夯置換擠淤沉堤兩種方法為深圳地區(qū)圍海造地發(fā)展海灘地建設(shè)以及相關(guān)道路建設(shè)解決了一個(gè)復(fù)雜的地基處理難題。強(qiáng)夯法的處理效果：強(qiáng)夯法處理既提高了地基承載力，又改善了排水條件，有利于軟土的固結(jié)（4、 水泥攪拌樁法：水泥攪拌樁是利用水泥作為固化劑的主劑，是軟基處理的一種有效形式，利用攪拌樁機(jī)將水泥噴入土體并充分?jǐn)嚢?，使水泥與土發(fā)生一系列物理化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)而提高基礎(chǔ)強(qiáng)度。水泥攪拌樁處理適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、泥炭土和粉土土質(zhì)（常用于以下工程中：（1）高速公路、市政道路、鐵道和機(jī)場(chǎng)場(chǎng)道以及高填方堤基等；（2）大面積的堆場(chǎng)地基；（3）建筑物的地基加固：如6-12層多層住宅，辦公樓，廠房等。水泥攪拌樁處理效果：組成的水泥樁復(fù)合地基，提高地基承載力、增大變形模量、減少沉降量，且水泥攪拌樁處理后的地基具有良好的長(zhǎng)期強(qiáng)度和穩(wěn)定性（軟土基礎(chǔ)經(jīng)處理后，加固效果顯著，可很快投入使用，但造價(jià)較高。5、 水泥粉煤灰碎石樁法（CFG樁）：水泥粉煤灰碎石樁由碎石、石屑、砂、粉煤灰摻水泥加水拌和，用各種成樁機(jī)械制成的可變強(qiáng)度樁（通過(guò)調(diào)整水泥摻量及配比，其強(qiáng)度等級(jí)在C15-C25之間變化，是介于剛性樁與柔性樁之間的一種樁型。CFG樁和樁間土一起，通過(guò)褥墊層形成 CFG樁復(fù)合地基共同工作，增加地基承載力。本處理措施適用于填方高度較高路段、橋頭及涵底軟基處理。水泥粉煤灰碎石樁處理效果：本方法雖然施工較復(fù)雜，造價(jià)較高，但處理效果良好（摻入一定水泥之后，形成的膠凝體具有一定的強(qiáng)度、良好的和易性以及流動(dòng)性、容易灌注等特點(diǎn)，有利于廢物利用、減輕環(huán)境污染。6、 旋噴樁法：旋噴樁是利用鉆機(jī)將旋噴注漿管及噴頭鉆置于樁底設(shè)計(jì)高程，將預(yù)先配制好的漿液通過(guò)高壓發(fā)生裝置使液流獲得巨大能量后，從注漿管邊的噴嘴中高速噴射出來(lái)，形成一股能量高度集中的液流，直接破壞土體，噴射過(guò)程中，鉆桿邊旋轉(zhuǎn)邊提升，使?jié){液與土體充分?jǐn)嚢杌旌?，在土中形成一定直徑的柱狀固結(jié)體，從而使地基達(dá)到加固。旋噴樁法對(duì)處理淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、沙土、人工填土和碎石土等有良好的效果?？梢宰鳛槭┕ぶ械呐R時(shí)措施，也可作為永久建筑物，尤其對(duì)已有建筑物地基補(bǔ)強(qiáng)和基坑開(kāi)挖中需要對(duì)坑底或側(cè)壁加固，側(cè)壁擋水，需要對(duì)鄰近地鐵及舊建筑加以保護(hù)時(shí)，是較為常用的處理方法。在道路路基填筑時(shí)常用于魚(yú)塘和湖泊淤泥、淤泥質(zhì)土和含水量較高的路段路基處理（旋噴樁處理效果：當(dāng)?shù)鼗鶠樯百|(zhì)土?xí)r，旋噴樁法處理后可以得到較高強(qiáng)度的地基；當(dāng)土質(zhì)為軟弱黏性土?xí)r，水泥漿與土混合后強(qiáng)度形成的特性則有所不同。7、結(jié)論：本文簡(jiǎn)單闡述了市政道路常見(jiàn)軟基處理的各種方法，并對(duì)這些處理方法的適用范圍、處理效果等進(jìn)行比較分析。換填墊層法是最常用的軟基處理方法之一，在地區(qū)市政道路工程中應(yīng)用最多，但換填處理只能在軟土層厚度較薄的情況下使用。軟土層較厚時(shí)，換填處理的工程量大，施工比較困難，造價(jià)也很高。堆載預(yù)壓法排水固結(jié)時(shí)間長(zhǎng)，因此工期也較長(zhǎng)，而且只能適用于軟土不太厚的情況，如果時(shí)間允許，可單獨(dú)使用，如果工期緊，可結(jié)合排水固結(jié)法一起使用。對(duì)正常壓密的深厚軟粘土而言，加載預(yù)壓排水固結(jié)法是經(jīng)濟(jì)有效的軟基處理方法，但用此方法處理后，由于軟土厚度大，總沉降、工后沉降及差異沉降都較大，無(wú)法達(dá)到預(yù)期的要求，不均勻沉降對(duì)市政管線的破壞也較大。強(qiáng)夯法一般用于處理大面積填海等工程，并應(yīng)通過(guò)試夯確定設(shè)計(jì)參數(shù)。水泥攪拌樁法和粉煤灰碎石樁適用于高飽和深厚軟土、工期要求緊迫、路堤荷載較大且工后沉降控制較嚴(yán)的工程，能迅速增加地基承載力，減小沉降，但造價(jià)較高，一般用于處理橋頭或?qū)Φ叵鹿芫€沉降控制較嚴(yán)的路段，對(duì)有機(jī)質(zhì)含量較