软土地基道路施工方法及注意事项

软土地基道路施工方法及注意事项

王法亮1孙军华2

软土地基的物质结构、物理力学性质等具有以下的基本特点：1、高压缩性：软土由于孔隙比大于1，含水量大，容重较小，且土中含大量微生物、腐植质和可燃气体，故压缩性高，且长期不易达到稳定。在其它相同条件下，软土的塑限值愈大，压缩性亦愈高。2、抗剪强度低：因此软土的抗剪强度最好在现场作原位试验。3、透水性低：软土的透水性能很低，垂直层面几乎是不透水的，对排水固结不利，反映在建筑物沉降延续时间长。同时，在加荷初期，常出现较高的孔隙水压力，影响地基的强度。4、触变性：软土是絮凝状的结构性沉积物，当原状土未受破坏时常具一定的结构强度，但一经扰动，结构破坏，强度迅速降低或很快变成稀释状态。软土的这一性质称触变性。所以软土地基受振动荷载后，易产生侧向滑动、沉降及其底面两侧挤出等现象。5、流变性：是指在一定的荷载持续作用下，土的变形随时间而增长的特性。使其长期强度远小于瞬时强度。这对边坡、堤岸、码头等稳定性很不利。因此，用一般剪切试验求得抗剪强度值，应加适当的安全系数。6、不均匀性：软土层中因夹粉细砂透镜体，在平面及垂直方向上呈明显差异性，易产生建筑物地基的不均匀沉降。

常用的方法：

一、堆载预压法：该法是在工程建设之前用大于或等于设计荷载的填土荷载，促使地基提前固结沉降以提高地基的强度，减少工后沉降。当强度指标达到设计要求数值后，卸去荷载，修筑道路路面。经过堆压预处理后，地基一般不会再产生大的固结沉降。利用路堤填土作为堆载，成本较低。施工填筑时宜采用分层分级施加荷载，以控制加荷速率，避免地基发生剪切破坏，达到地基强度慢慢提高的效果。该法原理较成熟，施工简单，不需要特殊的施工机械和材料。由于该地区软土固结系数小，故软土的排水固结时间较长，因此工期较长。如施工时间允许，可单独使用；如工期紧，可结合其它方法一起使用。

二、软土地基真空预压法：真空预压法是在需要加固的软土地基内设置砂井或塑料排水板，然后在地面铺设砂垫层，其上覆盖不透气的密封膜使其与大气隔绝，通过埋设于砂垫层中的吸水管道，用真空装置进行抽气，将膜内空气排出，因而在膜内外产生气压差，气压差即转变成作用于地基上的荷载，地基不会产生剪切破坏，这对软土地基是有利的。该方法不需要堆载，省去了加载和卸荷工序，缩短了预压时间，省去了大量堆载材料，所使用的设备及施工工艺均比较简单，无需大量的大型设备，便于大面积施工。三、软土地基反压护道法：该法是指在道路主路堤两侧，填筑一定宽度和高度的护道，以期达到路堤稳定的一种方法，它主要是起抗滑的平衡作用，使得抗滑力矩能克服滑动力矩。其高度一般为路堤填土高度的1/3～1/2。这种方法处理软土地基，对解决路基稳定是有效的。该法不需控制填土速率，可以机械化快速完成路基填筑，但利用该法处理地基，土方量大、占用土地多。四、软土地基搅拌桩法：水泥土搅拌桩是胶结法处理软土地基的一种，它利用水泥或石灰等材料作为固化剂的主剂，通过特制的深层搅拌机械，在地基深处将软土和固化剂（浆液或粉体）强制搅拌，利用固化剂与软土之间所产生的一系列物理、化学反应，使软土固结成具有整体性、水稳定性和一定强度的地基，以达到提高地基承载力、减少地基沉降量的目的。其地基应视为复合地基，桩土共同承担荷载。它具有施工速度快，设备轻便，便于移动，方法容易掌握，处理深度较大等优点。五、软土地基换填垫层法：当软弱土层厚度不很大时，可将路基面以下处理范围内的软弱土层部分或全部挖除，然后换填强度较大的土或其它稳定性能好、无侵蚀性的材料（通常是渗水性好的砾料）称为换填或垫层法。此法处理的经济实用高度一般为2～3m，如果软弱土层厚度过大，则采用换填法会增加弃方与取土方量而增大工程成本。在确定地基处理方法时，还要注意节约能源。注意环境保护，避免因为地基处理对地面水和地下水产生污染，避免振动噪音对周围环境产生不良影响等。

软土地基注意事项：软土地基静压注浆施工质量保证措施（1）采用静压注浆法进行加固，加固对象为松散填土层，粉质粘土不必再注浆加固。勘察报告中ZK6号孔对应的局部淤泥质土由于范围不大，施工中对以其为中心、直径3m范围内的注浆孔的底部2m（即淤泥部分）进行高压劈裂注浆处理。加固后的地基承载力要求达到140kPa。（2）注浆区已开挖到基底，注浆孔的深度要求钻穿填土层，深度介于1~4m，各孔采用分段注浆法，段长500，各孔每米水泥平均用量\U+2460区和\U+2461区介于75~150kg、\U+2462区和\U+2463区介于100~200kg，终止注浆的标准一是孔口返浆，且已达到设计要求的最少注浆量；二是孔口未返浆，但是注浆量已达到每米水泥用量的上限，三是虽然没有达到设计要求的最小注浆量，但孔口已返浆，且经现场验证确知所在地层较密实，可灌性确实最差。（3）灌注纯水泥浆，水灰比1：1（容重1.49）~0.75：1（容重为1.62），掺占水泥重量比例2%的早强剂CaCl。（4）由于填土层中存在较多的石块，成孔较困难，为了提高工效，静压注浆时采用机钻预成孔分段注浆法与击入式钢花管分段灌浆法相结合。钻孔灌浆法采用1∶1水泥浆循环护壁，自上而下每钻进1m预灌1次，终孔后再自下而上换用0.75∶1的水泥浆每50cm灌浆一次，花管灌浆法采用自下而上分段灌浆法，每50cm灌浆一次。（5）为了保证足够的上覆压力，在注浆前，要求先用0.5∶1水灰比的水泥浆（容重1.86）浇注基底表面，使表层约50cm范围得以固化（水泥用量约为50kg/m2）。（6）施工质量检验：1开挖检查表观质量：注浆孔1m直径范围内70%以上的空隙已充填浆液固结体，土质呈可塑以上状态。2重型动力触探试验；3承载力试验：施工2周后进行2×2m大板载荷试验，共3点或按规范规定。

软土地基静压注浆施工安全技术：（1）现场成立安全领导小组，由项目经理、质安员、施工员实行岗位责任制。项目经理为安全生产第一责任人，质安员为安全生产技术负责人，负责本工程安全生产日常的监督管理工作，施工员为所管辖的职责范围安全生产直接责任人，坚持贯彻“安全第一，预防为主”的方针，定期研究和解决安全生产中存在的问题。

（2）实行安全技术交底制度。工程开工前，随同施工组织设计，向参加施工的人员认真进行安全技术措施的交底；每个单项工程开始前，质安员重复交待单项工程的安全技术措施；实行逐级安全技术交底制。（3）实行安全生产检查制度1）各生产班组建立班前安全会活动制度，检查本班组当天的工作范围，若发现存在隐患要及进整改，如有本班组除不了的隐患，应立即通知领导派人处理，严禁违章冒险作业。2）工地专职质安员，每天必须在工地巡视检查质量、安全，如发现问题及时向班组工人提出整改，并复查整改情况。3）坚持定期和不定期相结合的安全检查制度。建立登记、整改制度，在查出的隐患没有排除前必须有可靠的防护措施，如有危及人身安全的情况，应立即下令停止作业，待整改完成并经验收合格后方能恢复施工。4）实行特殊作业人员持证上岗制度。电工、电焊工必须持证上岗，其他施工机械操作人员也要依照有关规定持证上岗，禁止无证人员操作。5）施工现场一切机械设备，必须经常检查、维护、保养。夜间施工，现场要有足够的照明。消防设施应完全满足消防要求。