建筑施工软地基整治策略

1软弱地基的简单介绍

软弱地基是指主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其它土层构成的地基。

1．1软土

在《公路工程名词术语》中，软土定义为“由天然含水量大、压缩性高、承载能力低的淤泥沉积物及少量腐殖质所组成的土，主要有淤泥、淤泥质土及泥炭”。软土按沉积环境分为下列四类：滨海沉积、湖泊沉积、河滩沉积和沼泽沉积。软土的基本特性是：

(1)具有高含水量、低密度、低强度、高压缩性、低透水性和中等灵敏度的特点，一般含水量高达45～50％，大于液限，孔隙比大于1．0，塑性指数为20左右，强度为1030kPa，压缩系数为0．5～1．0MP~1，固结系数为(O．11．0)×10cm2／s，灵敏度为48。因此，该类土压缩沉降量大，排水固结缓慢，地基稳定性差。

(2)具有一定的结构性。结构性的形成随土的矿物成分、沉积环境、孔隙水的成分及沉积年代而不同。除南方湛江一带有高结构性土外，软土均具有一定的结构性。结构性的强弱可以用视超固结比来表示，结构性的主要作用是增大了土骨架的刚度，因此其力学特性与应力水平密切相关。应力水平较低时，土会呈现较好的力学特性；应力水平超过某临界值后，土的结构性破坏，使力学性质明显恶化，而且这种恶化是不可逆的，短期内很难恢复。此外，结构性粘土还具有剪胀性。

1．2冲填土

冲填土是人工填土之一，它是在疏浚江河航道或从河底取土时用泥浆泵将已装在泥驳船上的泥砂，直接或再用定量的水加以混合成一定浓度的泥浆，通过输泥管送到四周筑有围堤并设有排水挡板的填土区内，经沉淀排水后而成。冲填土有别于素土回填，它具有一定的规律性。其工程性质与冲填土料、冲填方法、冲填过程及冲填完成后的排水固结条件、冲填区的原始地貌和冲填龄期等因素有关。2软弱地基的处理方法针对软弱土地基的特性，目前在道路桥梁施工过程中主要通过换填土、深层密实、排水板、碎石桩、管桩、动力固结、加筋技术等技术手段对软弱土地基进行处理，下面对以上方法进行单独介绍。

2．1换填土法

所谓换填土法是指当软弱土地基的承载力和变形满足不了设计要求，而软弱土层的厚度又不是很大时，将基础底面下处理范围内的软弱土层部分或全部挖去，然后分层换填强度较大的砂(碎石、素土、灰土、高炉干渣、粉煤灰)或其它性能稳定、无侵蚀性的材料，并压(夯、振)实至要求的密实度为止，多用于公路构筑物的地基处理。机械碾压、重锤夯实、平板振动可作为压(夯、振)实垫层的不同施工方法，这些施工方法不但可处理分层回填土，又可加固地基表层土。换填土法的加固原理是据土中附加应力分布规律，让换填层传递承受应力或换填层承受上部较大的应力、软弱层承担较小的应力，以满足设计对地基的要求。换填土法适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及暗沟、暗塘等的浅层处理。

2．2深层密实法

深层密实加固软土是指采用爆破、夯击、挤压和振动等方法，对松软地基土进行振密和挤密。它与浅层加固(如机械碾压和重锤夯实等)方法的不同点，不但在于其所用的施工机具不同，更为重要的是它可使地基土在较大深度范围内得以密实。

2．3塑料排水板加固法

塑料排水板加固软土地基是指将塑料排水板用机械插入不同深度的软土层中。然后通过预压荷载的作用使软土地基内水份沿塑料板向上渗入到砂垫层中，达到加固软土地基，从而提高地基整体承载力的一种新工艺、新技术．近年来该技术在水上工程中的应用越来越多。且打设深度越来越深。该方法造价比较低，加固效果好，施工也简单，且经验较为成熟。

2．4碎石桩加固法

砂石桩法是指采用振动、冲击或水冲等方式在软弱地基中成孔后，再将砂或碎石挤压人已成的孔中，形成大直径的砂石所构成的密实桩体，包括碎石桩、砂桩和砂石桩，总称为砂石桩。砂石桩与土共同组成基础下的复合土层，作为持力层，从而提高地基承载力和减小变形。用于松散砂土、粉土、黏性土、素填土及杂填土地基。砂石桩法早期主要用于挤密砂土地基，随着研究和实践的深化，特别是高效能专用机具出现后，应用范围不断扩大。

2．5深层搅拌桩

水泥深层搅拌桩加固机理是通过水泥的水解和水化反应、水泥水化物与土颗粒之间的离子交换和团粒化作用、凝硬作用、碳酸化作用等一系列化学反应而成为具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥土桩体。从而增加软土地基的承载力，减少沉降量，提高边坡的稳定性，以及具有快速、经济、有效等特点，而被应用在公路桥头软土地基上，以加快公路的施工进度，消除或缓解桥头跳车等问题。其施工方法分为喷粉和喷浆两种方法。

2．6管桩加固法

预制钢筋混凝土管桩、现场灌注钢筋混凝土管桩是目前国内桩基工程中最新出现的桩型。通过压入或现浇混凝土制成的管桩，使桩筒的内壁与土体的结合，增加了整桩和土体的摩阻力，从而使单桩的承载力得到提高具承载力高，耐久性好，成桩质量可靠，施工快工效高，经济性好，适用土层广泛并具有环保意义等优点。

2．7动力固结法

动力固结又称强夯法，一般是通过8-30t的重锤采用8～20m的落距(最高可达4Ore)，对地基土施加强大的冲击能，在地基土中形成冲击波和动应力，使地基土压密和振密，以加固地基土，达到提高强度、降低压缩性、改善砂土的抗液化条件、消除湿陷性黄土的湿陷性的目的。对于饱和粘性土地基，近年来发展了动力固结置换法，这是利用夯击能将碎石、矿渣等材料强力挤人地基，在地基中形成碎石墩，并与墩间土形成碎石墩复合地基，提高地基承载力和减小沉降。2．8加筋技术土的加筋是指在人工填土的路堤或挡墙内铺设土工合成材料(或钢带、钢条、钢筋混凝土(中)带、尼龙绳等)；或在边坡内打人土锚(或土钉、树根桩，碎石桩等)。这种人工复合的土体，可承受抗拉、抗压、抗剪和抗弯作用，借以提高地基承载力、减少沉降和增加地基稳定性。我国目前已编制了《公路加筋土工程设计规范》qTJ015—91)和《公路加筋土工程施工技术规范》qTJ035—1)。

3发展软弱地基处理技术的重大意义

在我国沿江、沿湖、沿海等经济发达地区广泛分布着软土地基，在修路建桥工程中，软土都给施工带来一定麻烦，如果不对地基处理高度重视，将会引起不同程度的危害。如路基的滑移，开裂，路面起伏不平，桥涵通道等人工构造物处的跳车颠簸等。如江苏宁连一级公路，由于软基沉降等问题，使路面开裂、桥头错台，通车几年来一直小修不断。地基处理的目的是利用夯实、置换、排水固结、加筋和热力学等方法对地基土进行加固，以改善地基土的剪切性、压缩性、振动性和特殊地基的特性，使之满足道路工程的要求。除以上技术外我国软弱地基处理还有排水固结法、加筋土挡墙、化学加固法等，在桥梁道路建筑中使用的也都比较多，并且针对柔性基础的地基承载力特性以及公路路基地基破坏机理，我国目前已经建立了公路路基和桥涵地基承载力的评价方法和分类体系，项目成果总体已达到国际先进水平，在公路路基和桥涵地基的破坏模式及其承载力确定方面也逐渐迈向国际领先水平。