论文部分内容阅读
摘要：在市政路桥施工中，经常会遇到某一段属于软土地基的情况，虽然设计图纸会有软土地基处理的做法说明，但我们总承包单位对多种软土路基方法都较熟悉的话，并且知道这些软土路基处理的适用范围、原理及作用，就能针对本项目的软土路基处理向设计单位提出本总包方的建议做法，以达到节约工期、节约成本（如就地取材方便等）的目的，同时使市政道路的施工后期达到安全性和稳定性的要求，本文就十种软土人工路基处理技术的应用分析，以供参考。
关键词：市政路桥;软土路基处理;施工。
引言：软土地基定义是指强度低，压缩量较高的软弱土层，多数含有一定的有机物质。软土处理的目的是提高该段市政路基的稳定性和承载能力。软土路基的特点：含水率高（通常高达30%-70%）、压缩性大和渗水性差。地基的处理方式有两类：一是天然地基，是指自然状态下即可满足承担基础全部荷载要求，不需要人工处理的地基。天然地基土分为四大类：岩石、碎石土、砂土、粘性土。二是人工地基，是指天然地基的承载力不能承受基础传递的全部荷载，需经人工处理后作为地基的土体称为人工地基。
1、排水固结预压地基（由排水和加压两个系统组成）
排水固结法 其基本原理是软土地基在附加荷载的作用下，逐渐排出孔隙水，使孔隙比减小，产生固结变形。在这个过程中，随着土体超静孔隙水压力的逐渐消散，土的有效应力增加，地基抗剪强度相应增加，并使沉降提前完成或提高沉降速率。排水可以利用天然土层本身的透水性，尤其是上海地区多夹砂薄层的特点，也可设置砂井、袋装砂井和塑料排水板之类的竖向排水体。
加压主要是地面堆载法、真空预压法和井点降水法。
2、CFG桩（即水泥粉煤灰碎石桩）
水泥粉煤灰碎石桩，适用于处理黏性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基，它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂和水按一定配合比均匀搅拌形成的高粘结强度桩，和桩间土、褥垫层一起形成复合地基。既能较充分的发挥桩体材料的潜力，又可充分利用天然地基承载力，并能因地制宜利用地方材料，具有工效高、成本低、工后变形小、沉降稳定快的优点。
CFG桩地基处理包括CFG桩身、桩帽（板）、褥垫层几部分组成。
3、粉喷桩
粉喷桩适用于砂土、粉土、黏性土（含淤泥和淤泥质土）、黄土、素填土和杂填土等。粉喷桩使用机械设备，施工工艺：桩位放样→钻机就位→检验桩机整平机体→高压气打开喷粉孔→钻进到设计深度→反转提钻并喷水泥粉→至原地面以下30cm停止喷粉→重复搅拌→反转提升至地表→成桩结束→施工下一根桩。
但是粉喷桩施工成桩速度慢、工期长、竣工后也还待28 天才能检测。如广州大学城市政道路工程使用粉喷桩处理地基时，提前安排机械人员进场。
4、水泥土搅拌桩
水泥土搅拌桩适用于处理正常的淤泥和淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、黏性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。
水泥土搅拌桩施工原理：测量放线→桩机就位、对中→报验桩位→制备水泥浆→搅拌喷浆下沉→喷浆、搅拌、提升→重复搅拌下沉→重复搅拌上升→成桩结束位移→地基处理效果检测
5、换填地基
适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及暗沟、暗塘等的浅层处理。处理深度一般在3m以内，也不宜小于0.5m。
路基换填，就是将准备填筑路基的地面或地面以下软性土（软基）挖除，用一种遇水后强度不降低的材料（砂砾、石块等）来代替，推土机平整砾石砂等垫层，压路机碾压密实后再用人工铺设土工布效果更好。使以后进行路基填筑后不至于路基受水浸泡而软化，降低路基的承载力。如广州大学城市政道路工程路基换填时，提前联系砾石砂场和土工布厂家订购材料和送检，节约了工期。
6、夯实水泥土桩
夯实水泥土桩法适用于处理地下水位以上的粉土、素填土、杂填土、粘性土等地基，或有地下水但土的渗透系数小于10-5cm/s的粘性土，处理深度不宜超过10m，适合市政项目的路基处理。
成孔工艺流程：平整场地→定桩位→钻机就位→复测桩位→钻孔至设计深度→检查成孔质量→验收成孔。
成桩工艺流程：验收成孔→夯实孔底→制备水泥土→分层夯填成桩→检查成桩量。
7、强夯地基
强夯地基适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土和黏性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。
强夯地基施工是以10t～40t的锤重从3～40m的高处自由落下冲击路基，使路基在巨大的冲击能作用下，产生很大的动应力和冲击波，致使土中空隙压缩，土体局部液化，在夯击点周围一定深度（10～40m）内产生裂隙，形成良好的排水、排气通道，使土中空隙水、气顺利溢出，土体随之固结，从而在有效影响范围内提高土基强度，消除黄土湿陷性。
强夯地基施工工艺流程：施工准备工作→ 场地回填、平整→ 测量定位放线→ 第一遍点夯施工 → 场地回填、推平 → 第二遍点夯施工 → 场地回填、推平 → 第三遍满夯施工→ 资料整理 → 竣工验收。如广东省江门市骏东木业东木山厂区工程就是此方法施工。
8、振冲地基
振冲挤密桩适用于处理砂土和粉土等地基，最适宜水位较高且对承载力要求较低的工程。
振冲地基的方法分为振冲置換法和振冲密实法，前者是在地基中借振冲器成孔，振密填料置换，形成以碎石、砂砾等散粒材料组成的桩体，与原地基土一起构成复合地基，使地基承载力提高，减少地基变形。后者又称振动水冲法。是以起重机吊起振冲器，启动潜水电机带动偏心块，使振动器产生高额振动，同时启动水泵，通过喷嘴喷射高压水流，在边振边冲的共同作用下，将振冲器沉到土中的预定深度，经清孔后，从地面向孔内逐段填入碎石、卵石等填料，使在振动作用下被挤密实，达到要求的密实度后即可提升振动器。如此重复填料和振密，直至地面，在地基中形成一个大直径的密实桩体与原地基构 成的复合地基，从而提高地基的承载力，减少沉降和不均匀沉降，是一种快速、经济有效的地基加固方法。
振冲法加固地基的特点是：（1）机具设备简单，仅需一台吊车，一个振冲器，（2）节约三材、就地取材，可采用碎石、卵石、砂或矿渣等作填料。（3）用料具有良好的透水性可加速地基固结，振冲过程中的预震效应，可增加地基抗液化能力。（4）加固速度快，节约投资。
结束语：市政路桥工程中的软土路基处理，占用的工期多，一般都要求先做实验桩，确定一些施工所必须的参数，完成后有些桩还要做检测，软土地基处理对成本和质量都提出了较高的要求。应该引起项目部所有管理人员的重视。
参考文献
《建筑施工手册》（第五版）缩印本;633-671..
关键词：市政路桥;软土路基处理;施工。
引言：软土地基定义是指强度低，压缩量较高的软弱土层，多数含有一定的有机物质。软土处理的目的是提高该段市政路基的稳定性和承载能力。软土路基的特点：含水率高（通常高达30%-70%）、压缩性大和渗水性差。地基的处理方式有两类：一是天然地基，是指自然状态下即可满足承担基础全部荷载要求，不需要人工处理的地基。天然地基土分为四大类：岩石、碎石土、砂土、粘性土。二是人工地基，是指天然地基的承载力不能承受基础传递的全部荷载，需经人工处理后作为地基的土体称为人工地基。
1、排水固结预压地基（由排水和加压两个系统组成）
排水固结法 其基本原理是软土地基在附加荷载的作用下，逐渐排出孔隙水，使孔隙比减小，产生固结变形。在这个过程中，随着土体超静孔隙水压力的逐渐消散，土的有效应力增加，地基抗剪强度相应增加，并使沉降提前完成或提高沉降速率。排水可以利用天然土层本身的透水性，尤其是上海地区多夹砂薄层的特点，也可设置砂井、袋装砂井和塑料排水板之类的竖向排水体。
加压主要是地面堆载法、真空预压法和井点降水法。
2、CFG桩（即水泥粉煤灰碎石桩）
水泥粉煤灰碎石桩，适用于处理黏性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基，它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂和水按一定配合比均匀搅拌形成的高粘结强度桩，和桩间土、褥垫层一起形成复合地基。既能较充分的发挥桩体材料的潜力，又可充分利用天然地基承载力，并能因地制宜利用地方材料，具有工效高、成本低、工后变形小、沉降稳定快的优点。
CFG桩地基处理包括CFG桩身、桩帽（板）、褥垫层几部分组成。
3、粉喷桩
粉喷桩适用于砂土、粉土、黏性土（含淤泥和淤泥质土）、黄土、素填土和杂填土等。粉喷桩使用机械设备，施工工艺：桩位放样→钻机就位→检验桩机整平机体→高压气打开喷粉孔→钻进到设计深度→反转提钻并喷水泥粉→至原地面以下30cm停止喷粉→重复搅拌→反转提升至地表→成桩结束→施工下一根桩。
但是粉喷桩施工成桩速度慢、工期长、竣工后也还待28 天才能检测。如广州大学城市政道路工程使用粉喷桩处理地基时，提前安排机械人员进场。
4、水泥土搅拌桩
水泥土搅拌桩适用于处理正常的淤泥和淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、黏性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。
水泥土搅拌桩施工原理：测量放线→桩机就位、对中→报验桩位→制备水泥浆→搅拌喷浆下沉→喷浆、搅拌、提升→重复搅拌下沉→重复搅拌上升→成桩结束位移→地基处理效果检测
5、换填地基
适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及暗沟、暗塘等的浅层处理。处理深度一般在3m以内，也不宜小于0.5m。
路基换填，就是将准备填筑路基的地面或地面以下软性土（软基）挖除，用一种遇水后强度不降低的材料（砂砾、石块等）来代替，推土机平整砾石砂等垫层，压路机碾压密实后再用人工铺设土工布效果更好。使以后进行路基填筑后不至于路基受水浸泡而软化，降低路基的承载力。如广州大学城市政道路工程路基换填时，提前联系砾石砂场和土工布厂家订购材料和送检，节约了工期。
6、夯实水泥土桩
夯实水泥土桩法适用于处理地下水位以上的粉土、素填土、杂填土、粘性土等地基，或有地下水但土的渗透系数小于10-5cm/s的粘性土，处理深度不宜超过10m，适合市政项目的路基处理。
成孔工艺流程：平整场地→定桩位→钻机就位→复测桩位→钻孔至设计深度→检查成孔质量→验收成孔。
成桩工艺流程：验收成孔→夯实孔底→制备水泥土→分层夯填成桩→检查成桩量。
7、强夯地基
强夯地基适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土和黏性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。
强夯地基施工是以10t～40t的锤重从3～40m的高处自由落下冲击路基，使路基在巨大的冲击能作用下，产生很大的动应力和冲击波，致使土中空隙压缩，土体局部液化，在夯击点周围一定深度（10～40m）内产生裂隙，形成良好的排水、排气通道，使土中空隙水、气顺利溢出，土体随之固结，从而在有效影响范围内提高土基强度，消除黄土湿陷性。
强夯地基施工工艺流程：施工准备工作→ 场地回填、平整→ 测量定位放线→ 第一遍点夯施工 → 场地回填、推平 → 第二遍点夯施工 → 场地回填、推平 → 第三遍满夯施工→ 资料整理 → 竣工验收。如广东省江门市骏东木业东木山厂区工程就是此方法施工。
8、振冲地基
振冲挤密桩适用于处理砂土和粉土等地基，最适宜水位较高且对承载力要求较低的工程。
振冲地基的方法分为振冲置換法和振冲密实法，前者是在地基中借振冲器成孔，振密填料置换，形成以碎石、砂砾等散粒材料组成的桩体，与原地基土一起构成复合地基，使地基承载力提高，减少地基变形。后者又称振动水冲法。是以起重机吊起振冲器，启动潜水电机带动偏心块，使振动器产生高额振动，同时启动水泵，通过喷嘴喷射高压水流，在边振边冲的共同作用下，将振冲器沉到土中的预定深度，经清孔后，从地面向孔内逐段填入碎石、卵石等填料，使在振动作用下被挤密实，达到要求的密实度后即可提升振动器。如此重复填料和振密，直至地面，在地基中形成一个大直径的密实桩体与原地基构 成的复合地基，从而提高地基的承载力，减少沉降和不均匀沉降，是一种快速、经济有效的地基加固方法。
振冲法加固地基的特点是：（1）机具设备简单，仅需一台吊车，一个振冲器，（2）节约三材、就地取材，可采用碎石、卵石、砂或矿渣等作填料。（3）用料具有良好的透水性可加速地基固结，振冲过程中的预震效应，可增加地基抗液化能力。（4）加固速度快，节约投资。
结束语：市政路桥工程中的软土路基处理，占用的工期多，一般都要求先做实验桩，确定一些施工所必须的参数，完成后有些桩还要做检测，软土地基处理对成本和质量都提出了较高的要求。应该引起项目部所有管理人员的重视。
参考文献
《建筑施工手册》（第五版）缩印本;633-671..