软基处理实例分析

软基处理实例分析

吴溢伟

江苏腾上建设有限公司 江苏 无锡 214000

摘要：软土具有孔隙比大、含水量高、强度低等工程特性，这些特性会导致地基变形过大，承载力不足，工后沉降过大等工程问题，对其上构筑物的安全性以及耐久性有着不利影响，因此软土地基的处理是否得当将直接影响工程的质量。本文主要是分析软基处理在实际工程案例中的应用。

关键词：软土、软基处理

1 软基处理方法

常用的软基处理方法包括表层处理法、换填法、抛石挤淤、重压法、水泥搅拌桩、粉喷桩加固法、塑料排水板法等。具体采用何种方法需要结合地质情况和工程实际进行选择。

表层处理法又分为表层排水法、砂垫层法、添加剂法等方法，这些方法适用于地基表面极软弱而软土层又不厚的情况。通过排水、增设垫层、改良土体特性等措施，增加土体强度，防止地基出现局部剪切变形。

换填法是通过将基础底下一定层厚的软土挖除，用其他工程特性良好的土、碎石等材料置换，并分层碾压密实。此方法适用于软土层不厚或者软土层虽然很厚，但是其上部结构对沉降要求不高的情况。

抛石挤淤法对处理厚度≤4m的淤泥质软土有着良好效果，其原理是通过向流塑状的灵敏度高的淤泥土抛填石料，依靠石料自重和机械工作压力，强行挤出淤泥并置换，以此提高地基承载力的目的。

深层搅拌法是通过搅拌机从地面开始破土搅拌至加固深度，然后打开阀门将水泥浆液或水泥粉注入地基中，强制搅拌，使软土硬结。该方法尽可能利用原土，且可处理的软土深度深，对沉降有较好的控制，但是造价高。

2 工程案例

2.1 工程简介

某市老小区北侧有一现状道路作为其居民出行的主要通道，目前道路宽14m，沥青混凝土路面，道路横断面布置如下：2.5m（人行道）+9m（车行道）+2.5m（人行道）=14m，道路整体状况良好。道路北侧有一现状河道，河道与道路之间存在10m宽的绿化带。

随着经济发展，小区的入住率和汽车的保有率都在持续升高，该道路的拥堵情况日益严重，现经过研究决定，将该道路拓宽至20m，以此缓解其交通压力。

结合老路的弯沉检测报告和对老路的PCI指标评价，拟对现状老路予以利用，因其南侧紧贴地块围墙，考虑向北侧拓宽，压缩沿河绿化带。

2.2 地勘报告

2.2.1地形地貌特征

拟建场地属太湖流域湖积冲积平原及河床地貌形态。

2.2.2地层岩性特征及设计参数

据工程勘察结果显示，场地土层从上到下可分为六个工程地质层，其上部三层岩土特征描述如下：

①层杂填土：灰褐色，松软状态，表层为沥青路面，下部为碎石块、红砖石夹粘性土，河道中为浮泥。土石工程分级为I级。层厚1.00～2.80m，层底标高-0.05～1.13m，全场分布。

②层淤泥质粉质黏土：灰色，流塑状态，土石工程等级为I级。层厚6.70～10.90m，全场分布。

③层粉质黏土：灰黄色，可塑至硬塑状态。层厚0.00～3.40m，全线仅部分地段分布。

各土层地基承载力基本容许值如下：

2.3 路基方案

根据地勘，本项目全线分布②层淤泥质粉质黏土，层厚6.70～10.90m，路基设计须考虑软基处理方案。

首先由于本项目淤泥土很厚，表层处理法和换填法均无法很好控制沉降，而已建道路段工后沉降已基本稳定，两者的差异沉降会导致道路出现纵向贯穿裂缝，因此表层处理法和换填法不予推荐。其次根据《公路路基设计规范》第6.4.3条，路基拼宽时，对于深厚软土地基，对既有路基影响较大的强夯法和排水固结法都不宜采用。

综上，本项目路基处理拟采用水泥搅拌桩复合地基加固法。具体施工工序如下：

清表后反开挖至路床顶以下70cm，然后实施水泥搅拌桩，横向范围实施至坡脚线外多出一排桩，桩身直径为0.5m，标准段桩间距为1.6m，桥头段桩间距为1.3m，水泥搅拌桩布置形式均为正三角形，水泥搅拌桩要求进入持力层≥50cm。然后在水泥搅拌桩桩顶上方设置30cm厚碎石垫层，同时垫层顶面满铺土工格栅，然后车行道部分分两层填筑共40cm三渣，压实度均≥94%；人行道部分用素土回填并进行碾压，压实度≥90%。本工程均为低填浅挖路基，沿河侧路基采用1:1.5放坡，坡面采用草皮防护。局部沿河段拓宽后距离河道过近，无放坡条件，考虑采用悬臂式挡墙，挡墙顶设置隔离护栏防止行人跌落。

水泥搅拌桩采用42.5普通硅酸盐水泥，水灰比0.45～0.55，设计水泥掺入量15～20%（重量比），具体掺入量通过室内试验和现场试桩确定。

对于管线部位：原则上车行道范围内的管线沟槽采用三渣回填至道路清表后地坪标高，路外管线沟槽采用素土回填，压实度要求同道路要求。如单项管道管腔等部位有特殊要求，应以单项管线设计为准，但压实度原则上不应低于道路路基设计要求。

软基处理示意图

2.4

沉降验算

采用理正岩土6.5软件对上述软基处理方案进行验算，具体流程如下：

（1）选择“简单软土地基路基设计”模块，在基本信息中依次输入路堤设计高度、路堤设计顶宽度、路堤边坡坡度。

（2）选择处理措施为“加固土桩”。

（3）“路堤土层”根据提示输入路堤和路面的结构层厚度、重度、内聚力以及内摩擦角。

（4）“地基土层”根据地勘成果依次输入，地下水埋深1m。

（5）“加固土桩”根据软基处理方案输入，“加固土桩布置方式”选择等边三角形；“加固土桩间距”为1.6m，“加固土的长度”为10m等等。

（6）其他“超载”、“施工”、“参数”等根据实际情况输入。

以上数据均输入完毕后即可进行计算，最终计算结果如下：

路基横断面各个点位的最终沉降如下(中线为原点)

基准期开始时刻: 最后一级加载（路面施工）结束时刻

考虑沉降影响后，路堤的实际计算高度为 = 1.263(m)

路面竣工时,地基沉降 = 0.043(m)

路面竣工后,基准期内的残余沉降 = 0.077(m)

基准期结束时,地基沉降 = 0.120(m)

最终地基总沉降 = 1.200*0.139 = 0.166(m)

根据《城市道路路基设计规范》表6.2.8，支路一般路段的路基容许工后变形不得大于50cm，本方案最终地基沉降为16.6cm，能够满足要求。

参考资料

[1]  JTG D30-2015《公路路基设计规范》

[2] CJJ 194-2013《城市道路路基设计规范》