道路软土地基加固与施工

道路软土地基加固与施工

邵龙和

伊春市公用市政建筑安装有限公司黑龙江伊春153000

摘要：道路的地基是道路重要的组成部分，如果不夯实地基的建设势必会对道路的质量、安全和寿命带来不利的影响，本文主要论述道路软土地基的加固方法和施工方法。

关键词：软土地基加固施工

软土是指在滨海、湖泊、谷地、河滩上沉积的天然含水量高的、孔隙比大、压缩性强、抗剪强度和承载力低的软塑和流塑状态的细粒土，如淤泥和淤泥质土，以及其他高压缩性饱和粘性土、粉土等。

在软土地基上填筑路堤将引起路堤沉降。软土地基的沉降一部分是由地基因结所产生，另一部分是因地基侧向变形所产生。如果填土速率控制得当，这时的地基侧向变形处于弹性阶段，如果填土速率过快，地基可能产生局部塑性平衡区，这时由于侧向变形所引起的沉陷既有弹性变形引起的，又有超弹性变形引起的。因此，施工时应控制填土速率，避免发生超弹性变形。

在建（构）筑物的荷载（包括静、动荷载的各种组合）作用下，地基将产生沉降、水平位移以及不均匀沉降。若地基变形（沉降、水平位移、不均匀沉降）超过允许值，将会影响建（构）筑物的安全与正常使用，严重的将造成建（构）筑物破坏。其中不均匀沉降超过允许值造成的工程事故比例最高，特别在深厚软粘土地区。天然地基变形大小主要与荷载大小和土的变形特性有关，也与基础型式有关。当路堤经稳定验算或沉降计算不能满足设计要求时，必须对软土地基进行加固。加固的方法很多，现仅就一些常用措施予以介绍。

1．塑料排水板

塑料排木板是带有孔道的板状物体，插入土中形成竖向排水通道。因其施工简单、快捷，目前国内广泛应用，效果亦佳。

（1）排水板材料

排水板是在工厂生产的，国内国外部有许多产品出售。按其结构型式可分为多孔单一结构型和复合结构型两大类：

多孔单一结构型——这是一种经特殊加工的两块聚氯乙烯树脂透水板，两板之间仅有若干个点以突缘相接触，而其间留有许多孔隙，故透水性好，这种塑料板具有耐酸碱、不膨胀、不变质等待点。在多孔单—结构型中还有用纤维质无纺布和多孔质材料制成的，这种排水板在土压力作用下过水面积减少，排水效果较差。

复合结构型一—内为用聚氯乙烯或聚丙烯作成的芯板，外面套以用涤纶类或丙烯类合成纤维制成的滤膜，板宽一般为100mm，厚3—4mm。

塑料排水板应符合质量标推，因此f购进的产品要有正式商标或牌号，并有出厂检验合格证，在工地每10万m至少抽一个样品进行检验，合格后方可使用。目前我国已有许多厂家生产塑料排水板。

（2）施工方法

塑料排水板要用插板机插入土中。插板机种类很多，性能不一，从机型讲，有软道式、轮胎式、链条式、步履式等多种。从插设方法讲，—类是套管式插板机，另一类是无套管式插扳机。前者施工步骤如下：将塑料排水板由后边的卷筒通过井架上方的滑轮，插入套管内一排水板被套管的输送滚轴夹住，一起压入土中——达到顶定深度后，输送滚轴反转松开排水板，上拔套管，塑料排水板便被留在土中——在地面以上20cm左右，将水板切断；无套管式插板机是用钻杆直接将塑料排水板压入土中。这种插板机较轻便，操作简单，速度快，但塑料排水板容易被损伤或随钻杆拔起。地基强度较大时更不宜使用。

2．砂井

砂井是利用各种打桩机具击入钢管，或用高压射水、爆破等方法在地基中获得按一定规律排列的孔眼并洒入中粗砂形成砂柱。由于这种砂井在饱和软粘土中起排水通道的作用，又称排水砂井。砂井顶面应铺设砂垫层，以构成完整的地基排水系统。

软土地基设置砂井后，改善了地基的排水条件，缩短了排水途径，因而地基承受陷加荷载后，排水团结过程大大加快，进而使地基强度得以提高。上述塑料排水板以及后面介绍的袋装砂井就是在砂井基础上发展而成的。砂井适用于路堤高度大十极限高度，软土层厚度大于5m时。砂井的间距、深度要根据软土的地层情况、允许的施工期，由计算确定。砂井直径一般为30一30cm，视施工机械而定。

（1）打入空心管法

在履带起重机的吊臂上安装一个供穿心锤用的导向架，以锤击钢管；或用一个振动锤夹住钢管施以振动力，前者是为冲击式，后其是为振动式。钢管应比砂井长0.5—1.0m，以利拔管。管的底部应有木桩尖、混凝土桩尖或活瓣桩次。施工步骤如下：装上桩尖，将钢管定位——靠锤打击或振动器振动使钢管下到要求深度一一钢管上拔0.5一1.0m消除桩底真空吸力，以便活瓣张开，然后提起重锤相位帽，在钢管上口搁上漏斗，先灌入少许水，然后砂水交替灌入一一以4—6m／min的速度徐徐拔管，并用大锤不断敲击钢管加速砂子下落。

（2）射水法

这种方法对软土地基扰动最少，但需大量水及要有方便的排水条件。施工步骤如下：将套管安置在砂井位置上一一将射水管放进套管内射水，套管徐徐下沉，如果遇到较坚实土层，可用锤轻轻敲击顶部，使套管下沉一—套管达到要求深度后，上下移动射水管，使套管中的土充分流出——灌砂—一拔起套管。

（3）爆破法

对于6—7m的浅砂井，用直径76mm的螺纹钻钻孔，在钻孔内放置条形药包，爆炸扩孔，孔内滔砂。传爆线—端弯成环形，放于10cm宽的水泥纸袋上，按量放炸药于纸上；卷严，并用麻绳扎牢；为防水，外边用宽3—4cm的塑料布裹缠；两瑞用胶布密封，即成条形药包。用药量与砂井直径、土质情况和埋藏深度有关，只能通过试验确定。

施工步骤如下：

用螺纹钻钻垂直孔，孔深比砂井深度大0.5m，以便放置药包——用管子钳卡住铁管用人力连同药包压入孔内，压入深度比砂扑深度大0.2一0.3m，以防孔底回淤——将传娱线一端连在雷管和导火索上，点爆——爆成井孔后即灌水位孔壁不坍塌，经检查后，砂水交替灌入，灌满为止。

3.袋装砂井

井径对固结时间的影响没有井距那样敏感。从理论上讲，井径只要能满足排水要求即可，软粘土渗透系数一般只有砂井渗透系数的1%，砂井的理论直径可以很小。但一般砂井如果井径太小，既无法施工，也无法防止其地基变形而断开失效。因此，国内外曾广泛采用网状织物袋装砂井，其直径仅8cm左右，比一般砂井要省料得多，造价比一般砂井低廉，且不会因施工操作上的误差或地基发生水平和垂直变形而丧失其连续性。

袋装砂井的打孔一般采用钢管打入式和射水式，以打入式为例，施工步骤如下：将内径约12cm的套管钉入土中预定深度一—一将预先准备好的长度比砂井长2m左右的、用聚氯乙烯纤维织成的袋，在底部装入大约一满锹重的砂，井将底口扎紧，然后放入孔内——将袋的上端固定在装砂漏斗上，从漏斗口将干砂边振动边滔入砂袋，装实装满为止——徐徐拔出套管。

对软土地基的处理对策很多，但不管采用何种方法，处理后的地基必须满足强度、变形、动力稳定性和透水性要求，从而达到减小道路路基在荷载作用下引起的沉降或不均匀沉降的目的。

施工中，要求把质量问题消灭在它的形成过程中，工程质量好与坏，以预防为主，手续完整。并以全过程多环节致力于质量的提高。

参考文献：

[1]张海燕,王雪娇.关于地基加基础固处理的几点思考[J].科技资讯.2011(20)

[2]简天佐.振动挤密碎石桩在建筑工程软土地基处理中的分析应用[J].中外建筑.2010(02)