２０１ ５年第２７期 （总第３４２期） 悯鸯 （ＣｕｍｕｌａｔｉｖＮｅｔＯ．ｙＮ２Ｏ７．２０１ ５ ３４２） ．软土地基加固方法探讨 李兴华 （商丘市柘城县公路管理局，河南商丘４７６２００） 摘要：软土地基加固可预防路基下沉和桥头跳车。在软土路基处理中，要进行详细周密的地质调查和现场试验， 根据不同的地质条件和设计要求确定不同的处治方案。文章通过对济祁高速软土地基几种加固处理方法的介绍， 提出了不同软土地基条件下采取不同的处治方案，能达到既经济、又实用的效果。 关键词：软土地基；地基加固方法：路基下沉；桥头跳车；高速公路 文献标识码：Ａ 中图分类号：Ｕ２１３ 文章编号：１００９—２３７４（２０１５）２７—００９６—０２ ＤＯＩ：１０．１３５３５／ｊ．ｃｎｋｉ．１１—４４０６／ｎ．２０１５．２７．０５０ 软土地基加固在高速公路建设中是经常遇到的课 ４济祁高速永城段软土地基加固的方法 题，各地采取的方法不尽相同，但目的是一样的，就是 ４．１石灰桩 防止路基下沉以及预防桥头跳车。从施工过的其他项目 由于生石灰对软土地基的物理、化学作用，使软土 来看，由于施工环节管理的问题，造成地基处理失败或 的特性产生有利于土壤强度增强，稳定性增大。因其 未达到预期效果的工程也不少见，因此，软基加固施工 消解吸水反应，从而降低土壤的含水量，在消解过程中 必须确保施工质量，科学地做好施工组织设计，加强工 体积膨胀，对桩周边产生侧压力，挤压软土形成复合地 地技术管理，严格按照有关操作规程实施，认真做好工 基，使得地基承载力提高。在经济条件许可下，生石灰 程质量检查和验收工作。 桩的桩径宜小，桩根数宜多，用以发挥其吸水、挤密以 及火山灰反应。 １软基加固要解决的问题 济祁高速永城段Ｋ８４＋Ｏ５０￣Ｋ８４＋２４００段，采用间距 （１）对地质资料、土工试验的详细检查，对设计 为５０ｃｍ、深度为ｌＯＯｃｍ、桩径为１５ｃｍ梅花型布置的石灰 图和实践经验的调查研究； （２）室内试验和现场试 桩加固处理方案效果较好。施工时采用人工挖孔，填充 验； （３）施工现场检测和观测数据收集； （４）反复分 粒径为Ｏ￣５０ｍｍ的生石灰块，振捣饱满密实，桩口采用 析、验证设计、监测工程安全。 黏土封实。 ４．２生石灰拌和表层软土（浅层处理） ２软基加固施工前应完成的工作 生石灰与软土拌和后，使软土的性质起着根本性的 （１）收集、熟悉有关图纸、沿线工程地质报告， 变化，形成一个整体的板结层，增强其地基承载力。当 土工试验报告和地下管线或构造物的布置资料； （２） 用生石灰做浅层处理时要对对象土的初期含水量进行测 编制可实用、操作性强的施工组织设计或施工大纲； 定，生石灰混合料通过试验确定，一般在５％～１５％之间 （３）对进场的原材料、半成品、成品的检验； （４） 选择。处理的步骤： （１）在待处理的道路边线之外开 施工机械设备的调试； （５）现场试验桩的试验及总结 挖排水沟。其深度一般在６０ｃｍ左右，以排除表层积水， 报告。 整平表面坑洼，疏干其积水； （２）按要求处治的深度 ３软土地区可采取的方法 及生石灰混入率，在待处理的软土地基上均匀铺上生石 （１）桥梁跨越：当路堤较高、人多地少、软土地 灰。生石灰的粒径以Ｏ￣３０ｍｍ为宜。当处治深度在２０ｃｍ 基承载力很低的情况下，采用高架桥跨越具有一定的 左右时，一般采用后铧犁配以圆盘耙进行拌和，宜采用 优越性； （２）减轻路基荷载：主要措施是采用轻质填 拖拉机后带封闭罩的旋转型灰土拌和机进行搅拌。 料，如采用粉煤灰、轻质材料填筑路堤。粉煤灰的湿密 在拌和中，对拌和深度及均匀性方面需加以检查， 度比一般土料低２５％左右，减轻荷载降低对地基承载力 对生石灰的含量宜采用酸碱试液或滴定法进行判断和检 的要求，可以减少工后沉降； （３）工后修补：在能够 测。外观要求色泽均匀一致。当拌和作业结束后，按照 满足地基稳定性要求的前提下，允许产生较大的工后沉 先轻后重的原则选择碾压机械，以提高混合料的密度并 降和不均匀沉降，通过工后沉降对路堤路面进行不断修 增强其化学反应。济祁高速永城段Ｋ８６＋８００￣Ｋ８６＋Ｏ００段 补； （４）地基处理：常采用方法可分为土性改善和复 路基，清表后填前无法振动碾压，采用生石灰拌和表层 合地基两类； （５）综合处理。 软土法处理，处治深度为２５ｃｍ，生石灰混入率为８％，用 ．９６． 铧犁配合小型宝马路拌机进行拌和。 ４．３深层搅拌法 深层搅拌法是用于加固饱和软黏土地基的一种新方 法，它利用水、干粉（生石灰粉、水泥干粉等）材料作 为主要固化剂，通过深层搅拌机械，在地基深处将软土 和固化剂（浆液或粉体）强制搅拌，利用固化剂和软土 之间一系列的物理化学反应使软土硬结成具有整体性、 水稳定性和一定强度的符合使用要求的地基。深度搅拌 法分为湿喷和干喷两大类： （１）湿喷：此法为从不间 断回转的中空轴或叶片的端部向周围己被搅松的土中喷 射水泥浆、经叶片搅拌而形成水泥土桩； （２）干喷： 此法是利用压缩空气向软土输送和喷射干粉，利用干粉 与土拌和而发生化学反应、改善土质提高地基的强度。 两种方法的特点如下： （１）干喷法在软土中能够 吸收较多的水分有利于地基土密实的提高，对含水量较 高的黏土特别适用。湿喷法要从浆液中带进较多的水分 对地基加固不利； （２）干喷法初期强度高，对快速填 筑路堤有利，而湿喷法初期强度较低： （３）干喷法因 为以粉体直接在土中进行搅拌不易搅拌均匀，而湿喷以 浆液注入土中易搅拌均匀； （４）干喷法因为涉及气固 两相流量，粉量及均匀性难以控制，湿喷法中浆液喷剂 的液态容易控制： （５）掺入一定量的石膏、三乙醇胺 等外掺剂对水泥强度有增强的作用。干喷法在施工中掺 入另一种粉体比较困难，而湿喷法只要把外掺剂倒入搅 拌池混合成浆液很容易掺入土中，不管是加粉体或液体 都可以，而且方便； （６）因为湿喷搅拌比较均匀，打 到深部时挤压泵能自动调整压力，在一般情况下都能注 浆于软土中，所以下部桩质量能与上部基本一致。以上 两种方法各有优缺点，针对具体情况采用较为合理的。 完成一定工作范围内的深层搅拌桩后，要进行质量检 验。检验项目包括固化材料用量、桩体垂直度、桩位偏 差、桩长、桩径、桩身完整性、桩身抗压强度。其检验 允许偏差及频率应符合设计要求及有关施工技术规范。 如济祁高速永城段Ｋ９０＋１００￣Ｋ９０＋４３０段路基，填土 高度低于８０ｃｍ需对路基基础做特殊处理，由于该路基 基础为软塑至流塑状的粉性土（粉细沙），采用干喷射 搅拌法进行加固处理，桩径为５０ｃｍ、桩间距为１２０ｃｍ、 桩长为４００ｃｍ梅花型布置，所用水泥采用４２．５号普通硅 酸盐水泥，其掺入量为被加固土重的１５％，施工中采用 间隔跳打的方式，复搅长度３ｍ，桩头预留凿桩长度为 ５０ｃｍ。按桩数的５％采用低应变反射波法检测桩身缺陷及 其位置，判定桩身完整性类别，按桩数的０．２％采用钻 孔取芯对桩身抗压强度进行试验，取样位置为桩顶下 ０．５ｍ、１．５ｍ和３ｍ处。 ４．４碎石桩法 用挤密碎石桩法在高含水量的软弱粒性土中，形成 大直径的密实碎石桩。除起到排水固结作用以外，还 起到桩的作用，防止地基滑动。它可以提前完成剩余沉 降，减少差异沉降。碎石桩所用填料，应由未风化的干 净砾石或轧制碎石而成，粒径宜为２０￣５０ｍｍ，含泥量应 不大于１０％。 施工中应根据制桩试验成果严格控制水压、电流和 振动器在固定振动位置留振动时间。 填料要分批加入，不宜一次加料过量，原则上要 “少吃多餐”，保证试桩标定的装料量，一般制作最深 桩体时填料偏多，每一深度的桩体在未达到规定的密实 电流时应继续加料，继续振实，严格防止“断桩”和 “颈缩桩”的发生。碎石桩的质量控制一般采用贯入值 和灌碎石量的压入值来进行。 济祁高速永城段Ｋ９２＋４６３洪侯互通式立交主线桥台 后地基处理，Ｋ９２＋１４１芒山通式立交Ａ匝道桥台后地基 处理等，均采用桩径为５０ａｍ、桩长为８００ｃｍ、桩间距为 １４０ｃｍ或１８０ａｍ的碎石桩法进行处理。 ４．５抛石挤淤法 抛石挤淤法用在常年积水的洼地、水塘，排水困 难，地基为软弱土壤，承载力极小的路段。采用抛石挤 淤，其地质条件除土壤接近流塑、承载力极小外，一般 是厚度较薄，不大于４ｍ，其下有较硬的承载层，表面没 硬壳层，所抛片石能沉达底部。 抛石挤淤应按照路堤端面及所处的地形进行施 工。一般情况下，应从路堤的中部开始，使中部先从 积水洼地露出之后，在渐渐向两侧扩展，以使淤泥向 前及两侧挤出。当软土或泥沼底面有较大横坡时，抛 石则应从较高的一侧向较低的一侧扩展，同时在较低 的一侧宜多抛填，使所筑路堤处于稳定状态。在片石 抛出水面之后，宜用强力振实设备进行振实，使片石 落位稳定。然后再以稳定的片石层上铺填一层碎石， 再次进行强力振实和碾压，使碎石嵌入片石缝中，反 复进行，以使填石密实。此层完成之后，按设计要 求及一般路堤施工方法进行路堤的填筑。如济祁高 速永城段Ｋ９１＋０１７～Ｋ９１＋＋１１２、Ｋ９３＋８６１￣Ｋ９３＋９８５、 Ｋ９５＋６５５～Ｋ９５＋７１３段路线穿过水塘，采用抛石挤淤法进 行加固处理，下面采用抛片石，高出正常水面，用强力 振实设备进行振实，使片石落位稳定。在已稳定的片石 层上平铺一层５０ｃｍ厚（分两层）的级配碎石，用振动压 路机进行碾压，使之密实，然后按规范要求分层进行回 填，效果较好。 ５结语 在软土路基处理中，首先要进行详细周密的地质调 查、现场试验，根据不同的地质条件和设计要求确定不 同的处治方案，能达到事半功倍的效果。 参考文献 『１ １交通部第一公路勘察设计院．公路软土地基路堤设计 与施工技术规范（ＩＴＪ０１７—９５）【ｓ］．北京：人民交通 出版社．１９９６． 【２］编委会．公路路基施工新技术标准规范［ｓ］＿北京：中 国科技文化出版社，２０１２． 作者简介：李兴华（１９７９一），男，河南商丘人，供职于 商丘市柘城县公路管理局，研究方向：交通工程。 （责任编辑：秦逊玉） ．．９７．．