軟土地基加固措施

王 輝

(河北省衡水市桃城區公路管理站)

1 改變路堤本身的結構形式，對地基不作處理

這種方法如反壓護道、鋪設士工織物。該類方法施工簡便易行，但不適用于高路堤。反壓護道是指在路堤兩側填筑一定寬度和高度的護道，以防止地基破壞保證路基穩定的一種措施。

反壓護道施工簡便，施工中需要控制填土速率，且占地面積多，土方數量大，僅適用于非耕作區和取土不困難的地區。

為了保證護道本身的穩定，其高度不能超過極限高度。護道高度宜采用路堤高的1/3～l/2;寬度應根據穩定性檢算確定。

如果砂料來源方便，路堤及兩側反壓護道下可同時設置砂墊層，以利于地基排水，加速地基固結，增強路基的穩定。

反壓護道施工時，應與路堤一起按全寬同時填筑，切忌先填路基，后填護道，以免施工中發生坍塌。

2 排水固結，提高軟土地基的強度

排水固結法適用于淤泥質土、淤泥、沖填土等飽和黏性土地基。飽和軟黏土在荷載作用下，孔隙水慢慢被排出，土的孔隙比減小，孔隙水壓力逐漸消散，有效應力提高，土的強度增加。這類方法有排水砂井、塑料排水板和排水砂墊層等。

排水砂井是利用各種打樁機具擊入鋼管，或利用高壓射水、爆破等方法在地基中獲得按一定規律排列的孔眼(具有一定深度和直徑)，灌入中、粗砂而成。由于砂井在飽和軟黏土中起排水通道作用，故稱排水砂井。砂井頂面應鋪設砂墊層或砂溝，以構成完整的地基排水系統。

軟土地基設置砂井后，改善了地基的排水條件，縮短了排水距離，因而地基承受附加荷載后，排水固結過程顯著加快，進而使地基強度得以提高。用砂井加固軟土地基，對于提高地基承載力是有效的。當路堤較高、軟土層較厚時，用其他方法(如反壓護道)難以滿足路基穩定要求時，改用砂井加固能獲得較好的效果。

砂井加固地基時，用砂量大，當砂料來源困難時，造價較高。

排水砂墊層是在路堤底部的地基表而鋪設一層較薄的砂層，在軟土頂面增加一個排水面，在逐級加荷作用下促使地基土排水固結，提高強度。砂墊層厚度較薄，它對于基底應力的分布及沉降量大小無明顯影響，但可加速沉降的發展，縮短其過程。

砂墊層施工簡易，不需要特殊施工機具，具各砂料即可實施。但需放緩填土施工速度，使地基有充分的時間排水固結，故工期較長。

砂墊層適用于施工期長，路堤高度在極限高度的2倍以內，軟土表面無滲透性很低的隔水層情況，如果軟土層較薄，底部有透水層，效果會更好。

砂墊層的厚度與路堤高度、軟土層厚度等有關，一般為0.6 ～1.0 m。

3 人工地基

人工地基是在軟土地基內設置各種材料制成的樁，構成復合地基，或將地表松軟土層換成性能良好的土料，以提高地基承載力，保證路基穩定的一種方法。加固區是由天然地基土體和增強體兩部分組成，加固區整體是非均質和各向異性的。根據地基中增強體的方向可分為縱向增強體和橫向增強體復合地基。縱向增強復合地基根據樁材性質分為散體材料樁復合地基和柔性樁復合地基。復合地基有兩個共同特點:①復合地基的非均質性和各向異性;②天然地基土體和增強體共同承擔荷載的作用。

(1)換土。

以人工、機械或爆破等方法將地基軟土挖除，換填上砂、礫或強度較高的黏土等材料分層壓實。此法改善了地基的性質，效果甚佳。但僅適用于軟土層較薄、其上無覆蓋層的情況。

在液性指數較大的軟土中，可采用拋石擠淤的措施以強迫換土，施工簡便迅速，效果較好。拋石擠淤一般用于軟土層厚度為3～4 m的情況。

拋填片石的大小視軟土稠度而定，但一般直徑不宜小于0.3 m。拋填時應從路堤中部開始，漸次向兩旁展開，以使淤泥擠向兩旁，在片石露出水面后用重型夯磙反復碾壓，其上鋪設反濾層，再行填土。

(2)碎石樁。

碎石樁是利用碎石材料做樁料.依靠振動沉管機、水振沖器等在軟土地基層內做成的。碎石樁與樁問的土體形成復合地基，碎石樁對地基起加固、置換作用。由于樁與樁間土的共同作用，提高了地基承載力，降低了土層的壓縮性。碎石樁的直徑較大，常用0.5～1.0 m。樁材一般用末風化的干凈礫石或軋制碎石，粒徑直為20～50 mm，含泥量不大于10%。

(3)加固土樁。

加固土樁是利用某種專用機械將軟土地基內局部范圍的軟土主體用無機結合料加固、穩定，使樁體與樁間的軟土形成復合地基。改良后的加固土樁起置換作用和應力集中效應，減少了地基的總沉降。加固士樁可采用水泥、生石灰和粉煤灰等材料。

(4)水泥土攪拌樁。

水泥土攪拌樁法是利用水泥(或水泥石灰拌和物)等材料作為固化劑，與軟土地基攪拌、混合，由固化劑和軟土間產生一系列物理、化學反應，使軟土硬結成具有整體性、堅硬性和水穩定性的生成物。從而提高了地基強度和增大了變形模量。因該法在土中摻入了水泥，對土進行了改性，其強度主要受工程地質條件及水泥摻入量兩個因素控制。當地質條件一定時，水泥土的抗壓強度基本隨水泥摻入量的增大而提高。水泥土在土建工程的地基處理中，按施工方法分為水泥漿攪拌法(漿噴)和粉體噴射攪拌法(粉噴)兩種。可根據土質及厚度選擇采用合適的方法。粉噴適用于處理深度不大于15 m、含水量一般在30% ～60%的淤泥、淤泥質土、軟黏性土及粉土等:漿噴處理深度不宜大于20 m。

(5)水泥粉煤灰碎石(CFG)樁。

水泥粉煤灰碎石樁是在碎石樁基礎上加進一些石屑、粉煤灰和少量水泥，加水拌和，用振動沉管打樁機等機具制成的一種具有一定黏結強度的樁，樁與樁之間通過褥墊層形成復合地基CFG樁適用于處理軟黏性土，對淤泥質土應按地區經驗或通過現場試驗確定其適用性，處理深度不宜大于25 m。