研究市政項目施工中軟基的處理方法

林公正

(江蘇華泰路橋建設集團有限公司，福建 福州 350001)

1 關于軟弱土地基

構筑物基礎支撐在地基上，地基是最底層的受力及傳力構件，決定著工程安全的關健因素。地基包括：自然形成地基和人工地基。前者是屬于無需物理、化學等加固的自然地基，可直接作為基礎的持力層，后者采用挖填法、換填材料。材料包括：碎塊石墊層、砂卵石、石屑墊層等。軟土地基具有黏度高、含水率大、飽和性高、容易發生塌軟、不能抵抗剪切破壞的特點。施工前忽略對原有地質情況復測和釬探的話，容易造成實際地質與地勘資料不符合，且地質構造中的地下水位標高、淤泥層厚度、原有埋高的管線，會在施工過程中無法考慮到，造成嚴重的工程質量事故。軟基上堆放材料，也容易造成附近開挖的邊坡坍塌情況，應避免建設于軟基上的結構物，在自重作用下的不均勻沉降和永久受力情況作用下的位移。

2 軟基施工方法

按照以上所述軟基的基本特點，建議以下處理方法。

(1)拋石擠淤法。采購形態完整的卵石、塊石作為回填材料，并采用內填外擠方式堆砌施工，若能就地取材，則經濟性更優，此法用于深度不大的軟基施工。

(2)軟基挖除后換填各類透水性好的材料，又稱為挖填法。處理淺層軟基較為適用，具有施工時間較短、強度增長快的特點，但如果處理軟基較深，則費用較高。

(3)若對軟基采用土體固結后增加承載力為目的，也可用高壓旋噴樁法。利用鋼導管打入土體內部，邊旋轉邊噴射水泥漿，達到設計承載力目的，可在較短時間內完成施工，但成本較高。

(4)排水板導流法降低土體含水率使軟土固結，又稱豎向排水體固結法。當現場為大面積平整軟基時特別適用，但要較長時間固化。

(5)CFG樁法施工。用于埋深較深的軟基土中，一般大于3m的土層中較為適用，但成本較高。

(6)抽真空堆載預壓法。當施工時間要求較短、現場僅有少量回填土方時采用。

軟基處理方法決非上述幾點方案，若地質環境復雜、工期要求緊張、也可搭配組合施工，具體選用方法應根據現場試驗、專家論證、經濟比選后確定。

3 關于施工方法介紹

軟基處理按深度有小于3m淺層：可采用挖填法。材料可使用：透水性較好的塊石、卵石、砂礫石、碎石等。深度大于3m軟土地基可采用方法有：高壓旋噴樁法、排水體引流法、抽真空堆載預壓法、CFG樁法等。具體適用根據施工環境靈活選擇，以下對這幾種方法進行分析研究。

3.1 拋石擠淤法

地基坡度較大或有向外傾斜趨勢時，填筑方向由低處向高處回填并壓實，并在較低處多拋填石頭不少于2m寬，逐漸形成平整的頂面。如果軟基下臥層較為平坦時，塊石應向外拋填后，并采用載重量大的壓路機碾壓成型，完成后在面層上鋪筑砂墊層，再重新碾壓。

3.2 挖填法

對于舊地基上存在坑槽、洞穴情況，應采用灌沙回填，并拆除舊基礎，采用重型鋼輪壓路機碾壓施工時，應充分碾壓密實。換填材料需分層攤鋪分層壓實，壓實度應保證不低于95%的要求。材料選用粗細合適的碎石、石屑墊層，含泥量在總量的5%以內。也可回填塊石、片石，使用粒徑各類分級塊石。另外，草皮、腐植土、老黃土等不作為回填材料。若采用換填灰土墊層，石灰細度應符合要求，不得有結塊現象，并在周圍需根據要求設置水泵，保證發電機等固定電源供應。完工后，路基上采用土工布等覆蓋養護，養護期間禁止開放交通，受水浸泡應重新回填碾壓。

3.3 排水體引流法

區別材質不同類別，可分為利用塑料排水板導流和鋼套管沉入砂袋法導流二種方法。二者均符合深層軟基處理的需要，與抽真空堆載預壓法配合使用時，此法軟基固結速度較快，但應具備足夠長的堆載時間。

塑料排水板施工流程為：平整場地-攤鋪并碾壓下墊層-定位樁號-樁機裝配-安裝樁靴-打入鋼套管-剪斷排水板-樁機移至下個樁位-攤鋪并碾壓上墊層。樁機可采用沉管樁機，塑料板穿過并固定好樁頭后，吊車吊裝下落過程中應防止樁頭觸碰到鋼套管，并保證垂直度進行校驗，一直到樁尖碰到孔底時可適當放松。

袋裝砂井的施工流程為：場地平整-攤鋪并碾壓下墊層-定位好樁號-樁機裝配-打入鋼套管-沉入砂袋-拔出鋼套管-樁機移到下個樁位-埋好砂袋頭-攤鋪并碾壓上墊層。砂袋材料時采用的編織袋，砂袋撕破強度應檢驗合格，不得出現被自重頂破砂袋的情況。砂采用中粗砂、砂包土、機制砂裝袋，裝填至砂袋不溢出砂子，并防止出現漏砂情況。購買的編織袋需經檢驗方可入庫保管。砂袋用吊機吊入砂井內，吊裝過程應防止砂袋打結、旋轉、撕裂等情況發生。砂袋頭應埋入砂墊層以下不少于0.3m。

3.4 高壓旋噴樁法

此法分為：單管法、雙管法、三管法等。采用單重管施工時，管內噴射水泥漿液，膠結材料每米用量不低于220kg，成樁截面較小；雙重管施工時，管內噴壓縮空氣和水泥漿，膠結材料每米用量不低于300kg，成樁截面中等；三重管施工時，同時噴漿液、噴射壓縮空氣和水流，膠結材料每米用量不低于350kg，成樁截面較大。此方法極大提高軟基固結度及承載力，對于防止構筑物的不均勻沉降十分有效。水泥漿采用32.5早強型水泥作為膠結攪拌的材料，水膠比約0.45左右，當水泥膠體的性能不符合施工需要時，可根據實際情況加入一定比例的外加劑，包括：減水劑、緩凝劑、早強劑等。施工前應進行試樁，制拌的泥漿稠度應符合要求。拔樁在離地面小于0.5m時可停止噴漿，導桿鉆進速度應控制在0.8m～1.5m/min；導桿提升時，一邊旋轉一邊噴射水泥漿，提升速度應控制在0.5m～0.8m/min。施工過程中應密切監控以下參數：最小噴漿用量、噴口壓力指標、鉆頭提升和鉆進速度。

3.5 抽真空堆載預壓法

采購的橡膠膜的厚度、柔韌性、耐反復刺破強度應符合要求；膜間搭接時，應采用焊機熱熔焊接而成，二層膜之間的搭接寬度不少于0.5m；使用的設備應為射流式真空泵，提供的數量按面積通過計算確定，且不少于2臺的設備。管路應在施工前接好，形成封閉的回路做好閉水試驗，防止抽真空時候泄露氣體，安裝漏電裝置保護器等。設備運行時應隨時監測參數有：沉降差、真空度、孔隙水壓力。軟基達到以下指標時可停止抽氣：(1)地基的固結度滿足設計要求時；(2)地基沉降值及其抗壓強度達到規范標準；(3)連續5晝夜的每天沉降差小于0.5mm/d。

3.6 CFG樁(又稱水泥粉煤灰碎石樁)

粉煤灰使用Ⅱ、Ⅲ級，并摻入砂、碎石屑等作為成樁材料，也可摻入水泥。施工用沉管樁機，在開工前應進行樁身強度檢驗和成樁施工效果評價，若不符合要求應作調整。樁身材料的配合需要經試驗決定。第一次下料時應與管口相平，邊拔邊填充材料，樁頂上超灌長度約0.5m，后期鑿除樁頭。檢驗試驗時提供不少于3組標準養護的試塊作抗壓檢驗。樁間的間距較小時，可采用間隔成樁的方式，防止樁基發生擠土偏位，無法沉樁。

4 結 語

隨著國家綜合國力增強，市政施工技術在科技實力的帶動下，生產力大幅度發展，我國市政施工技術發展日新月異，施工質量也有了質的飛躍，各類經濟性施工方案不斷推陳出新，解決了工程施工的各類難題。軟土地基是各類基礎施工中容易發生沉降的主要原因所在，選用的處理方法是否恰當會直接影響到主體結構的安全，結構性裂縫等會隨時間延長逐漸顯現出來，需要通過有效施工方案，才能保證工程施工安全并保證順利完工。各建設單位各方均應提高重視程度，在現場施工中應根據工程所處的環境條件，因地制宜，編制專項施工方案，必要時請專家認證后，再進行工藝試驗評定。選用較為適用、合理的施工方案處理好軟弱地基，最終目的是為了保證項目建成后符合結構安全規范要求及具備完整的使用功能。