软基处理方法.docx

软基常见处理办法软基的处治，一般常见的有:挤密砂桩，碎石桩，粉喷桩，抛石挤淤，挖除换填片石或土，袋装砂井、塑料排水板，反压护道，土工布等。下面对本工程中运用较多的几种方法做个介绍。 挖除换填碎片石方法：对于深度不太大的软基工程，在路堤范围内，将需要处理的软土挖除，动力触探合格后，用碎片石换填，可采用分段挖除，分段分层回填的方法。用于换填的石料强度应不小于15Mpa，分层厚度不宜大于30cm，石料最大粒径不应大于层厚的2/3，依据规范，分层回填的碎片石应碾压合格，表面石块嵌挤紧密无松动，用镐刨不动，一般采用激震力320kN以上的压路机强震碾压无轮迹。 挖出换填片石处置软基，效果最好，由于完全挖开处理，不会留有隐蔽危害，但是费用也较大，因此一般换填至超过地下水位30cm即可采用回填素土的方法，所回填的素土应满足CBR8%，低液限，如果有条件设置渗沟、盲沟的话，对于路基的稳定会大有好处。 对于较深的软基，挖出换填的话，工程量太大，可以考虑采用粉喷桩。粉喷桩主要是以粉体物质作用加固料和原状土进行搅拌，经过理化作用生成具有较高强度的混合柱体，以带动整个路堤产生足够的强度，一般采用水泥作为固化剂，最好用32.5级普通硅酸盐水泥，要依据施工时间选用水泥初终凝时间合适的水泥，防止未成型即已凝固的发生。不得使用受潮结块的变质水泥。试验室应重点对水泥剂量监控，重点保证均匀性。初期配合比对剂量的提供要准确合理，实际上，七天之内，即产生主要强度，我们配制了3%6%的水泥剂量试验，发现3%水泥几乎不能使软泥固结，6%剂量能满足要求。但是室内配比不能完全代替施工情形，因此应该跟踪检测，应对7天桩监控，1）破去桩头0.3m0.5m表层水泥，进行外观检测，主要检测其桩体外观是否圆顺，水泥土搅拌是否均匀；2）用轻便触探仪对开挖出来的桩头进行强度检测，根据N10贯入10cm的锤击次数或N10的连续贯入30cm的锤击次数来判定桩头强度是否合格（可采用公式0=N10*8-20）。据此有疑问的桩，在成桩28d后进行进行钻芯取样检测。在28天时对成桩进行随机检测只要出现以下情况，即可定为不合格桩。（1）桩长达不到设计要求。（2）桩体喷粉不均匀，有断粉现象。（3）复搅段以下呈软塑、留塑或取不出芯样。（5）所取芯样的柱状加块片状取芯率小于80%。对于不合格桩，应在原桩边上补桩新桩与旧桩净距20cm。如出现较多不合格桩应查找原因，进行改正。抛石挤淤用于存在多处鱼塘和常年积水的洼地。这些地方，软土层位于水下，更换土壤较为困难，或者基底直接落在含水量极高的淤泥中，基本物理力学性能指标表现为稠度远超过液限、透水性差、天然含水量较大、压缩性高，且这些地方大多为高填方路堤，若对软基不加任何处治或处理不当，往往会导致路基失稳或过量沉降，造成公路不能正常使用。对于厚度较薄，表层无硬壳，片石能沉达底部的泥沼或厚度为34m的软土，就可以采用抛石挤淤法。抛石挤淤就是向路基底部抛投一定数量的片石，将淤泥挤出基底范围，以提高地基的强度。施工时用抽水机或自然排水法将处理范围内的地表水抽排入天然水系，必要时围堰排水，并作好挖换范围内的排水沟、截水沟，以免再次积水。用挖掘机自一端向另一端或由两端向中间挖除上部3m的软土，用自卸汽车运至指定弃土场，挖除段落的长短，以挖掘机能够工作的最大水平距离为准，挖除出一个段落后，即可进行抛石。抛挤时，对于软土地层平坦时，抛投沿路中线向前抛填，再次向两侧扩展，软土地层横坡陡于1：10时，自高处侧向低侧抛投，并在低侧边部多抛投，使低侧边部有2m宽的平台顶面。将抛石挤出的下部淤泥进行清除后，抛石达到挖除的界面高时，在抛石回填的片石顶面上，铺0.1m厚碎石垫层(砂砾垫层)并整平.第一段落抛石挤淤完成后，挖掘机移到第二段落重复25条的工作。直至完成本段的抛石挤淤工作。抛石工作完成，并铺筑好碎石或砂砾垫层，且垫层经仔细整平、重型压路机碾压达到规定要求后，再在其上铺一层土工格栅，土工格栅应拉直平顺，用钉桩固定，紧贴下承层.在斜坡上时，应保持一定的松紧度(可用U形钉控制)，以避免石块使其变形超出其弹性极限，土工格栅应沿路纵向铺设，即土工格栅为纵向受拉，沿路走向。格栅之间应牢固联结，其叠合长度大于15cm。铺设格栅的关键是保证其连续性，不使其出现扭曲、折皱、重叠，并要避免因过量拉伸使其强度和变形超过极限产生破坏、撕裂、局部顶破等，现场施工中发现土工格栅有破损时必须立即修补好。格栅的存放及施工铺设过程中应尽量避免长时间曝晒或暴露，以免其性能劣化。土工格栅铺设允许偏差表如下。整个路段土工格栅摊铺完成后，铺筑砂垫层，压实达到要求后，即开始路堤的正常填筑。抛石挤淤时，由于各处沉降不一致，从而在路堤下面残留部分软土，完工后，则会产生不利的不均匀沉降，因而必须注意垫层铺筑后的压实，以使淤泥挤出，减少这种不利影响。总之对于公路软基处治还有很多值得研究和有待统一的地方，本文从主要从试验的角度对此提出一些看法，错误之处，在所难免，请各同行给予批评指正。如皋疏港一级公路软基处理的应用【摘要】文章根据工程施工实践，介绍了粉喷桩、垫层在软基处理施工中的质量要点及适应性。【关键词】软基；粉喷搅拌桩；碎石垫层；填筑速率【作者简介】程华（1965），男，大丰市公路管理站站长助理，主要从事公路与桥梁施工与管理工作；朱青松（1973），男，大丰市公路管理站沥青拌和场技术副场长、大丰市农村公路中心试验室主任，主要从事公路与桥梁施工。如皋疏港一级公路北起长江镇的如港一级公路，南止长江北岸张（张家港）如（如皋）港和正在建设中的省沿江一级公路交叉而过，路线全长10KM，（第一期工程5KM），路基全宽25M，双向四车道，设计时速100KM/h，设计荷载汽超20，挂120。一、工程地质水文状况工程沿线地势平坦，地面标高+2.0左右，除长江夹江外，无大的河流通过，但人工河道纵横，小河塘分布较多，土层隶属第四系全新统长江三角洲冲积平原及河相净水沉积层，经地质钻探土层自上而下分别为：（1）填土：软塑、松散，厚层0.26米，容许承载力0=110Kpa（2）亚粘土：软塑，属高压缩性，层厚01.1米，局部缺失0=80Kpa（3）淤泥质亚粘亚夹砂土、亚砂土：流塑，属高压缩性土，层厚3.09.4米，0=70Kpa（4）亚粘土夹亚砂土：饱和、软塑，属中偏高压缩性土中部缺失，层厚03.6米，0=90Kpa（5）亚粘土夹亚砂土：稍密饱和，局部夹软塑状亚粘土，属中偏低压缩土，该层场区均有分布，层厚1.17.6米。附土层物理力学性质指标统计表二、原设计方案及其变更情况设计过程中，业主考虑到该段线路在地方公路网中属次主干线路，远景交通量相对较低，设计年限内的累计当量轴次值不高，故对工程设计方案本着尽量降低工程造价的原则进行，原设计主要技术方案为：1结构层为：12cm沥青砼面层，30cm5%水泥稳定碎石基层，20cm12%石灰土底基层。2全线较少考虑软基处理，仅长青沙大桥接线高填土段4K+7504K+950，200M长考虑到粉喷桩处理软基处理。3路基填土高度0.84.0M，大部分采用矮路基，减轻地基土层应力，施工单位进场后，经试验段施工发现，按设计方案施工，部分路段采用清表后翻晒地表土，掺灰处理方法，地基达不到设计规定的压实度，经对照钻勘资料现场挖深调查，地基土层第一层填土层厚薄不一，填土层薄的地段，因不能起到支撑作用，压应力直接作用于第二层高压缩性亚粘土层，因应力超过土层的容许应力，引起沉降过快，按设计规范该段必须进行软基处理。针对这种情况，建设单位召集设计单位、监理单位、施工单位，经详细的调查论证，制定了部分段面软基处理方案：（1）增加0K+350-0K+950，3K+100-3K+800段粉喷桩软基处理。（2）0K+100-0K+350、3K+800-4K+000段抛石挤淤。（3）保留5KM沿线8个箱涵，9个圆管涵，取消26个圆管涵变更为线外改水工程，保证路基处理的连续线，涵洞基础软基处理采用换填法，挖除淤泥后，换填1M厚的碎石垫层，台后回填碎石土。4无软基处理段的路床（80cm）底一层变更为掺灰10%路基处理，主要目的是在土基上形成一层“硬壳层”，作用为：（1）减少传递到以下的软土层的应力，起到应力扩散作用；（2）提高承载力，增大路基的极限填土高度，有利于减小路基沉降。 三、粉喷搅拌桩处理软基1设计方案中：粉喷桩桩径50cm，桩间距1.5m，水泥用量50Kg/m，桩长12M。2粉喷桩处理软基作用机理通过钻进搅拌机械将软土和水泥强制搅拌，利用固化剂（水泥）和软土之间产生一系列物理化学反应，主要是由水泥中的Cao、SiO2、Al2O3、Fe2O3、SO3等很快与软土中的水发生水化反应生成氢氧化钙、水化硅酸钙、水化铝酸钙及水化铁酸钙等化合物，把大量的自由水以结晶的形式固定下来。其次，水泥与水发生反应析出的大量钙离子，与粘土中的矿物质（如SiO2、Al2O3等）进行反应，生成不溶于水的结晶化合物。第三，水泥中的Ca（OH）2和空气中的CO2反应生成CaCO3也提高了软土的强度。由以上三个原因桩与桩土之间形成复合地基，提高了地基承载力，降低了受力沉降。3粉喷桩的施工（1）施工机械及程序用国产GPP-16型粉喷搅拌机施工施工程序为：原地面平整加一层50cm填土并整平碾压钻机定位钻杆下沉钻进上提喷粉强制搅搅拌（在桩底钻孔停滞一会）全桩长复拌提杆出孔钻机移位（2）操作要点：1）机身定位时，保证钻杆的垂直度。2）钻头钻至设计深度时，应有一定停滞时间，以保证水泥到达桩底一般为2-3min，钻进速度一般不超过1米/分。3）提升，喷粉过程应均匀、连续作业，提升速度一般小于0.8米/秒，如遇停电、机械故障等原因出现断粉，应及时补喷，重叠长度不小于1m。4）喷粉前应对电子计量器检查完好，计量准确。喷粉时，记录人员应随时观察电子显示器上数据的变化，以保证喷粉均匀。（3）质量控制1）施工机械必须配置喷粉计量装置，水泥用量误差不得大于1%。2）严禁控制喷粉标高及停喷标高，中间不得断喷。3）桩身必须全程复搅。4）钻进及提升速度，严格控制在规定值范围内。5）粉喷桩一般情况下，不分昼夜连夜施工，所以每两台机为一组，配备了二名监理工程师和二名质检人员，现场做好施工记录。（4）质量检测1）直接观察法：成桩七天后应进行开挖检查，由现场监理工程师任取一位置用挖掘机开槽，一般深度2-3米，观察桩身的成型情况及搅拌均匀程度。2）静载试验对粉喷桩桩身进行平板荷载，方法在被测桩上设置一定规格的平板（够堆放加载物的尺寸）。在平板上逐渐增加静载（一般为砂袋），测出各级荷载下的沉降量，制出荷载沉降关系曲线，根据此曲线确定地基承载力。成桩28d后应进行桩身无侧限抗压强度试验，抽检桩数的频率为2%。3）对此法：将桩土间按不同深度取出，进行土工及力学试验和未处理前进行各项指标的比较，以确定前后土体的变化。（5）粉喷桩处理的优缺点粉喷桩处理软土地基优点是：1）能有效减小路基的总沉降量；2）侧向位移较小；3）能适应快速加荷的施工条件而不致引起急剧的下沉。缺点：工程中软土层厚一般为9-18米，而考虑到造价因素，采用设计桩长12m，有些地方未打穿软土层，则会有一定的工后沉降量。四、涵洞地基的处理该段工程涵洞为8座箱涵，9座直径1.5米的圆管涵，按软基情况，较佳方案应是地基进行粉喷桩处理，考虑到当时的工期、施工环境各方面因素，综合比较后，用碎石垫层的处理方法。1基坑的开挖，该线段里，地下水相当丰富，又由于基础标高范围内的土层里是亚粘土及淤泥质亚粘土，井点降水方法不成功，最后采用扩大开挖面，基坑外设集水坑、集中排水的措施。2垫层施工，垫层的厚度为1M，基坑挖至垫层底标高后首先用直径小于40cm的块石均布于坑底，第二层用35cm厚直径小于10cm的拳石，第三层用直径小于5cm的碎石回填至垫层顶层标高。3施工中注意事项：因地基土的含水量相当大，个别点达42%，又地下水相当丰富，所以施工中突出一个快字，基坑开挖由两台挖机来完成，排水用多台大功率的泥浆泵，垫层材料预先运至现场，用推土机配合挖机，快速填放垫层材料。五、填土速度的控制地基土层的第二至第四层均为高压缩性土，含水量高，孔隙较大，所以适合的填筑速度对于路基工程的质量相关重要，速度过快，会引起土层的切剪破坏，加大土基的沉降量。路基土的填筑速度过慢又会影响工期指标的实现，实际施工中，控制土方填筑速度与地基固结速度相适应，以减少地基的附加沉降，填筑速率的控制，先以试验段路基的沉降速度进行观测。一般情况下，每填筑一层以路中心线沉降速度每昼夜不大于1.2cm，坡脚每昼夜不大于0.6cm来控制，经过试验段