常見的軟土地基處理及質量檢驗方法研究

陳玉昶

摘 要：軟土地基廣泛分布于我國沿海內陸地區，由于軟土具有孔隙比大、含水率高、強度低和滲透性小等特點，無法直接作為建筑的地基，所以需要進行地基處理，而且當前隨著建筑物的規模越來越大，對變形和沉降的要求也越來越高，所以軟土地基處理成為我們需要認真對待的問題，當前對軟土地基處理的方式有很多，文章以排水固結法和擠密砂樁法為研究對象，研究這兩種軟土地基處理方法的施工工藝以及我們該如何做好質量控制工作。

關鍵詞：軟土地基；地基處理；質量檢驗

中圖分類號：TU471.8 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）17-0169-02

雖然當前由于行業特點不同，目前對軟土也有沒完全統一的定義，但是總體上具有相同的物理力學性質，如強度低、壓縮性高、滲透系數小、孔隙比大等特點，如果將軟土直接作為建筑的基礎往往都會產生沉降。對軟土地基進行處理的目的主要也就是為了提高土體的抗剪強度、降低土體的壓縮性、消除土體的沉陷性，地基處理除了可以運用于新建工程外，還可以運用于已建工程的加固處理。

1 軟土地基常用的處理方法

1.1 換土墊層法

換土墊層法是指將地基土層中的軟弱部分或具有特殊性質的部分用砂、碎石或其它強度大的材料進行替換，然后將這些替換材料分層壓實作為墊層從而完成對軟土地基的處理，換土墊層法一般用于膨脹土和濕陷性黃土地基的處理。但是換土墊層法由于工程造價較高，所以一般只在淺層地基處理時使用。

1.2 排水固結法

排水固結法是指通過降低地下水位、預壓和電滲的方式使軟土地基進行排水固結，增大地基的承載力，降低地基載荷后的沉降量和不均勻沉降。預壓法是排水固結常用的方法，在采用預壓法進行排水固結時關鍵是排水通道的設置，例如設立灌注砂井或塑料排水板等。

1.3 擠密砂樁法

擁擠砂樁法是指通過機械、振動等方式在軟土地基中成孔，然后將砂擠入土中，然后對這個砂柱進行加固，根據施工方法不同可以分為擠密砂樁和振密砂樁，其原理都是讓砂成樁過程中使周邊砂層變得密實，從而使整個地基的承載力上升，擠密砂樁法常用于松散砂土地基的處理。

1.4 拌入法

拌入法是指在軟土地基中加入適當的固化材料進行拌合固化處理，常見的拌入材料有水泥漿和石灰，在軟土地基中拌入這些固化材料后，固化材料與周邊土體組成復合地基，使地基的承載力提高。從拌入法的施工效果來看，拌入法對欠固結充填土、軟弱粘性土和松散沙礫石的處理效果較好。

1.5 灌漿法

灌漿法是指通過一定的壓力將具有膠結作用的漿液灌入土層中，使漿液能夠深入土層中的裂縫中，由于漿液具有一定的壓力，所以漿液除了能填充縫隙外還能對土體產生擠密的效果，最終達到加固的效果。灌漿法的處理效果主要受漿液性能影響，一般用于對濕陷性黃土、沙礫石和飽和粘性土地基的處理。

1.6 加筋法

加筋法是指在地基中加入一定的土工材料，這些土工材料具有強度高、變形小、老化慢的特點，由于土工材料在受力時具有較大的伸長率，土工材料與地基土組成加筋土墊層，具有較高的承載力，同時還有排水的效果，使地基的強度進一步增強。

2 排水固結法施工工藝及質量檢測

2.1 排水固結法的施工工序

從多年的施工經驗來看，我們用排水固結法進行軟土地基處理時可以分為6步：一是設置好水平排水墊層；二是設置好豎向排水體；三是做好觀測設備的埋設工作；四是進行預壓工作；五是檢驗好預壓效果；六是對排水工程進行檢驗，如果排水效果達不到設計要求，則需要對設計方案進行修改。

2.2 排水固結法施工工藝

對于塑料排水板的施工，目前排水固結法大多采用砂井的方式，但是由于塑料排水具有性能好、施工高效、工程造價低和施工方便等特點，目前在國內的使用情況越來越廣泛。

從材料上來看，塑料排水板主要由板芯和濾膜組成，板芯的材料大多為聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等材料，濾膜一般為土工布，但是塑料排水板普遍存在排水板包裹不嚴，出現針眼或板芯濾膜脫離的情況。近年來國內已經開發出板芯與濾膜一體的排水板，建議采用這種一體化塑料排水板。

從施工機械來看，目前很少有專門針對塑料排水板施工的機械設備，施工單位會根據自身的施工條件和施工特點進行機械改裝，從外型上來看，主要分為三類：一是履帶式，打設深度可達30 m，加載方式可以分為靜壓和振動兩種；二是門架式插板機，打設深度在25 m左右，加載方式以振動式為主；三是由挖掘機改造而成，這種施工方式最大的優勢在于方便靈活且施工時不需要供電。

從施工方法來看，打設排水板時都會使用套管。如果采用靜壓式施工，其施工原理是利用液壓力將套管打入土中，然后利用鏈條拉力將套管拔出。如果采用振動式施工，其施工原理是利用激振力將套管打入土中，然后利用卷揚機將套管拔出。

從施工工藝來看，由于我國在塑料排水板施工上具有多年的經驗，施工工藝還是比較成熟，具體施工工藝流程如下：

①做好施工準備，調試插板機，判斷其工作性能是否良好；

在需要加固區域布置塑料排水板打設板位，并用排水板芯或

②它物體插入砂墊層對點位進行標記；

③對插板機進行定位，控制好打入點位誤差；

④將套管垂直打入設計標高，打入過程中需要控制好垂直度偏差；

⑤將套管拔出并切割排水板；

⑥重復上述過程對下一個點位進行施工；

⑦完成所有點位的排水管施工后，施工單位以及監理單位都需要進行檢查。

2.3 做好排水固結施工質量控制的措施

一是做好板材控制，施工中如果發現部分板材破損的情況，應當切除這些損壞的部分。

二是做好深度控制，一般我們會在插板機架上用紅漆對打設深度處進行標記，當紅漆標記處到達地面時就代表打入設計深度。

三是做好垂直度控制，保證打設過程中導管機架始終與水平面保持垂直即可，我們可以在插板機導管機架兩側設置線垂來保證其垂直度。

四是做好板位控制，板位控制的關鍵在于做好放線工作，放樁的排數需要參考導管到履帶之間的距離。

五是做好回帶控制，在進行上拔套管施工時很容易出現排水板回帶的情況，如果回帶長度不超過50 cm，則我們可以進行下一個點位的施工，如果回帶長度超過50 cm，那么需要在點位附近進行補打，另外對于整個排水板點位施工回帶長度超過 50 cm的點位不得超過所有點位的5%。

3 擠密砂樁法施工工藝及質量檢測

3.1 擠密砂樁法的施工工序

根據施工方法來看，擠密砂樁法可以分為沖擊式和振動式，沖擊式施工是先將樁管打入土中，然后進行填砂和搗實工作，最后以貫入度來衡量成樁搗實效果，如果土層較密實，那么施工過程中需要裝砂和沖擊的次數就較少，同時砂樁需要的直徑也較小，如果土層較松軟，那么施工過程中就需要增大樁徑和裝砂量。振動式打樁是指利用震動力將鋼管打入設計深度，鋼管下端需要有樁靴且樁靴在重力作用下樁靴會脫落，這樣才能保證形成樁孔后砂能夠順利到達樁孔中，在施工過程中可能會存在砂樁中斷或縮頸的情況，此時對打樁工程需要進行補救，常見的補救措施有提高振動頻率和分段投砂提管。

3.2 如何做好擠密砂樁法施工的質量控制

一是做好樁位控制，施工前要做好場地平整工作，用具有標識性的物體將樁位的位置進行表示，樁位的偏差不得大于5 cm。

二是做好樁管垂直度控制，和排水固結法一樣，擠密砂樁法也會采用吊線錘的方式來控制樁管的垂直度，將樁管的傾斜度控制在1.5%即可。

三是做好灌砂量控制，每個樁位的灌砂量都會有其設計值，施工過程中需要保證實際灌砂量不得低于設計值的95%。

四是做好提管速度控制，提管速度與提管鋼絲繩的根數和繩速有關，所以我們在組裝裝機時需要經過計算來判定需要使用鋼絲繩根數。

以1.5 m/min的提管速度為例，一般我們會將卷揚機的繩速控制在15 m/min左右，此時鋼絲繩根數需要8～10根。

3.3 擠密砂樁法施工過程中的注意事項

一是要注意砂料質量，砂料以中粗砂為宜，含泥量不得超過3%。

二是要做好打樁順序的規劃，從路基中部出發向兩側采用間隔跳打的順序施工可以減少施工對土體的影響。

三是要注意堵管預防，發生堵管后會使樁體不連續，特別是當軟土地基存在流塑態土層時，如果提管后沒有及時用砂料進行回填，那么這些流塑態土體就會流入灌樁孔內產生縮孔現象，使得樁體的排水效果低于預期。

四是做好樁管回帶清淤工作，樁管回帶產生的淤泥可能會堵住砂樁口從而影響砂樁的排水效果，所以在打樁結束后需要有專人進行清淤處理，使樁頂能夠完全露出。

4 結 語

通過多年的工程實踐經驗來看，目前我國在軟土地基處理上已經取得了諸多成果，但是還是需要進一步的做好技術革新和組織管理這方面工作。本文以排水固結法和擠密砂樁法這兩種常見的軟土地基處理方法作為研究對象，發現當前軟土地基處理方法中還有很多值得我們關注的細節問題，而這些細節問題往往對地基處理效果影響較大，在做好這些細節問題的基礎上將更多的新材料和新技術運用于軟土地基處理上，這樣才能使軟土地基處理的技術越來越成熟，處理的效果也越來越好。

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