沿海地区软地基加固处理方法

沿海地区软地基加固处理方法

王锡芹

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【摘要】沿海地区，经济发达，高速公路建设密集，软土路基的处理一直是软土地区高速公路建设的难题。本文通过对高速公路几种软基常规处理方法与新方法的探讨，以期对此地区的软土路基处理提供借鉴。

【关键词】沿海地区；软土路基

1工程背景

我国正处于高速公路建设迅猛发展时期，华东和华南沿海在建或拟建的高速公路，经过路段多是软土高度发育地区。所谓软土地基是主要指由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性土层构成的地基，其特点是强度低、变形量大且持续时间长，含水量高且透水性差。这些特点能够引起一系列的问题，如路基沉降过大，路堤严重变形甚至失稳等等。因此，必须对软基进行处理，使其能满足工程需要。

2处理方法

2.1改变路堤本身的结构形式

这些处理方法对于填土较低的软土路堤比较有效，但不适用于高路堤中的软基处理。

(1)反压护道:主要用于当路堤在施工中达不到要求的滑动破坏安全系数时，进行反压路堤两侧设汁，以期达到路堤稳定的目的。施工时，应按顺序进行，先填包括反压护道在内的砂垫层I及路堤II，最后填筑主路堤Ⅲ。必须注意:1)避免过高堆填。而应分层铺平，充分压实，并应有一定横坡度，以利于排水:2)反压护道的填筑速度不得低于主路堤。

(2)土工格栅:土工格栅具有耐热性和耐寒性高、强度大、模量高、耐腐蚀、膨胀系数低和尺寸稳定性好等特点。在软土地基上修筑路堤时，在地基与路基中铺设一定量的土工格栅，然后在其上进行填土压实处理。可增强土体整体性，降低不均匀沉降，提高地基和填土的强度，阻抗土体破坏面的形成，从而达到加固土体，快速施工和快速通车的目的。

2.2排水固结

2.2.1砂垫层法

砂垫层:是浅层处理最常用的方法,这种方法是在软土地基上铺设厚度为0.5~1.2m左右的砂垫层。其主要目的在于加速土体的排水固结过程，提高路基承载力，减小沉降量，分散地基所承受的压力等。施工时应做到摊铺均匀，注意不要有很大的集中载荷作用。当路堤透水性不好、路堤坡脚附近砂垫层被路提覆盖时，可能会阻碍侧向排水，所以必须做好砂垫层端部的处理。

2.2.2慢速加载法

这种方法类似于一.股路堤的白然沉降，但要根据土质的剪切破坏情况，控制填土速度，用较长的时问完成填土。无需特殊的施工机械和材料，在工期充裕的情况下，采用此法最为经济。在慢速加载过程中，为了安全稳妥地进行施工，应及时了解和学握地基稳定和周结情况，并根据所观测的结果来调节施工速度。最好备有沉降仪、孔隙水压力仪等检测设备。

2.2.3砂井排水法

这种方法是在软土层中设置垂直排水砂井，充填物质一般由中砂、 粗砂或砂袋构成。软基施工前应先排除积水，整平坑洼，上方 填横向排水砂垫层。如需改善施工条件，可再铺厚约15mmn的碎石或砂砾石。不得填片石，以免影响打砂桩。地面整个表层处理后，根据线路中线及桩排距定好桩位。沉管成井方法一般有:

(1)震动法:用低频震动机将有活瓣桩靴的套管沉入土层、达到设计深度后向管中灌砂或放进袋装砂井，再慢速提管不停震动，并可灌水使砂井密实不致缩颈或中断，又可防止管内的砂或砂袋随管带上。

(2)冲击法:用标贯桩机将套管打入土层，到位后向管口灌砂。用竹杆儿或振动器捣实，可用于浅层砂井。亦可用竹杆儿或水管带塑料排水板人力插进，必要时先锤击成孔。

(3)裸打法:用人工螺钻或100钻机成孔。提钻后放进袋装砂井，再灌砂插实。本法仅用于软土层较薄、砂井较短的地基加固。

2.2.4塑料排水板

料板排水处理软土地基是根据排水通道(插入塑料排水板) ,缩短排水距离的原理在地基上施加荷载，土中孔隙水通过塑料排水板通道排出，从而使上中孔隙水体积逐渐减少，地基土固结变形，同时随着超静孔隙水压力逐渐消散，有效应力提高，地基强度得到增长。该法处理软土路基，既有排水固结作用，又能挤密地基;且施工设备简单，施工速度快，造价低。但采用塑料排水板也有不足之处，-是填土速度受限;二二是沉降时间长。

3人工地基

3.1振冲挤密法

振冲法是将于混凝上振捣棒的“振冲器”插入土中,一方面利用振冲器内旋转的偏心块对周围土体施加横向挤紧作用，使地基土颗粒挤密，孔隙减小，提高了桩问土的承载力，另一方面利用振冲器的上下喷口喷水(或喷气)协助成孔并护壁,孔内填以碎石。

3.2开挖换填法

即在一定范围内，将软土挖除，用无侵蚀作用的低压缩散粒体材料置换，然后分层夯实。按软土层的分布形态与开挖部位可分为全面开挖换填和局部开挖换填两种。

3.3强制换填法

按施工方法分为路堤载荷强制换填和爆破换填法两种。

(1)路堤强制换填法:强制换填法就是依靠路堤载荷将部分软土层强制挤出，用良好的填筑材料,置换。施工时，应从中线起逐渐向外侧填筑，但是，对于宽路堤，由于沉降不一致，从而在路堤下面残留部分软土，工后会发生不利的不均匀沉降，应引起注意。

(2)爆破换填法:种方法就是把炸药装入软士层，通过爆破作用将软土挤出的方法。这种方法对，周围影响很大，只限于爆破对周围构造物或设施没有不良影响的地区使用。

4新技术

4.1现浇薄壁筒桩

现浇薄壁筒桩是近年来新发明的一种新型 桩型,它是利用-种压入式成孔器,通过成孔、灌注、振动、拔管一次成桩。它具有经济高效、承载力高、稳定性好、抵抗软基础不均匀沉降强、不污染环境、缩短工期等特点。筒桩采用薄壳混凝土结构，承载力高，属刚性桩。它主要作用是将路基的荷载大部分由筒桩传递到深处。另一项重要作用是群桩的侧向水平总体效应，它能明显阻止路基软土的水平方向位移，从而大大增加路基的稳定性。

4.2异形桩

异形灌注桩是建立在圆柱形沉管灌注桩这一成熟技术之上的新型桩基施工技术,它继承了沉管灌注桩的特点,发挥了变截面桩的优势,从而可以充分利用材料特性,降低工程成本。

5其他方法

5.1浆喷桩

利用压力将化学溶液或胶结剂通过注浆管均匀地注入士层中,利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反应，从而提高地基强度和增大变形模量，减小地基沉降，使其成为优质地基。

5.2强夯法

自20世纪70年代初法国人L·梅纳首次提出采用强夯法加固填土地基以来，该项技术已在世界各地广泛应用于碎石土、砂土、黄土、填土和非饱和粘性土等的地基加固中。所谓强夯法，就是将数吨至数十吨的重锤从高处自由落下，对软:土地基进行强力夯实，以提高其强度。

6结语

本文针对填海地基的特点，简要总结了一些填海地基的处理方法，为今后类似工程的施工提供一个借鉴、参考。

参考文献

[1]地基处理新技术:孔内深层强夯[M].第1版.中国建筑工业出版社，2011.3.1

[2]中国建筑科学研究院,建筑地基处理技术规范JGJ 79-2002[M].中国建筑工业出版社,2003.1.1

[3]龚晓南.地基处理手册[M].第3版.中国建筑工业出版社，2008.6.1