摘要：結(jié)合工程實(shí)踐，對(duì)幾種軟土地基常用的處理方法進(jìn)行說(shuō)明，指出深層水泥攪拌樁、深層石灰攪拌樁、砂墊層和砂石墊層換填等方法在施工過(guò)程中的注意事項(xiàng)和質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。

　　關(guān)鍵詞：鐵路房建；軟土地基；處理方法

　　鐵路房建工程常修建在鐵路站線兩側(cè)，對(duì)地基工程的強(qiáng)度及沉降要求高于普通房建工程，特別是軟土地基，如施工方法不當(dāng)或未按規(guī)定和操作規(guī)程進(jìn)行，不僅會(huì)影響房建工程的質(zhì)量，嚴(yán)重的還會(huì)對(duì)線路造成影響。

　　一、軟土工程性質(zhì)

　　軟土是指天然含水量大、壓縮性高、承載力低的一種軟塑到流塑狀態(tài)的飽和黏土，多分布在沿海、內(nèi)陸、平原、山區(qū)的湖泊河灘周邊等地區(qū)。

　　軟土天然含水量高，一般液限wL值較高；天然孔隙比e＞1.0.當(dāng)軟土由生物化學(xué)作用形成e＞1.5時(shí)為淤泥，天然孔隙比1.0＜e＜1.5時(shí)為淤泥質(zhì)土；壓縮性高，壓縮系數(shù)a1-2 0.5㎡／mm；強(qiáng)度低，不排水抗剪強(qiáng)度＜0.03MPa，長(zhǎng)期強(qiáng)度更低；滲透系數(shù)小（K= 10-7-10-8cm/s）。

　　軟土的工程性質(zhì)有：（1）觸變性。軟土在未破壞時(shí)，具固態(tài)特征，一經(jīng)擾動(dòng)或破壞，即轉(zhuǎn)變?yōu)橄♂屃鲃?dòng)狀態(tài)；（2）高壓縮性。壓縮系數(shù)大，大部分壓縮變形發(fā)生在垂直壓力為0.1MPa時(shí)，造成建筑物沉降量大； （3）低透水性。軟土的透水性很低，可認(rèn)為是不透水的，因此軟土的排水固結(jié)需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，反映在建筑物的沉降延續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，常在十年以上；（4）不均勻性。軟土由微細(xì)的和高分散的顆粒組成，土質(zhì)不均勻，當(dāng)平面上建筑荷載不均勻時(shí)，將會(huì)使建筑物產(chǎn)生較大的差異沉降，造成建筑物裂縫或損壞；（5）沉降速度快。沉降速度隨荷載的增加而增加，沉降速度最大時(shí)可達(dá)1~2 mm/d；（6）流變性。在一定剪應(yīng)力作用下，具有發(fā)生緩慢長(zhǎng)期變形的性質(zhì)；軟土的長(zhǎng)期強(qiáng)度小于瞬時(shí)強(qiáng)度。

　　二、常用的軟土地基處理方法

　�。ㄒ唬┥顚铀�泥攪拌樁

　　深層水泥攪拌樁適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、泥炭土和粉土，是進(jìn)行軟基處理的一種有效方法。深層水泥攪拌樁是利用水泥作為固化劑的主劑，通過(guò)特制的深層攪拌機(jī)械在地基深部就地將軟土和固化劑強(qiáng)制拌和，使軟土硬結(jié)，提高地基強(qiáng)度。

　　1.試樁。試樁是為了尋求最佳的攪拌次數(shù)、確定水泥漿的水灰比、泵送時(shí)間、泵送壓力、攪拌機(jī)提升速度、下鉆速度以及復(fù)攪深度等參數(shù)，以指導(dǎo)下一步水泥攪拌樁的大規(guī)模施工。每個(gè)標(biāo)段的試樁≮5根，且必須待試樁成功后方可進(jìn)行水泥攪拌樁的正式施工。試樁檢驗(yàn)可采取7d后直接開(kāi)挖取出，或至少14d后取芯，以檢驗(yàn)水泥攪拌樁的攪拌均勻程度和水泥土強(qiáng)度。

　　2.施工準(zhǔn)備。深層攪拌樁施工場(chǎng)地應(yīng)事先整平，清除樁位處地上、地下障礙物。場(chǎng)地低洼時(shí)應(yīng)回填黏土，不得回填雜土。水泥攪拌樁應(yīng)采用合格的32.5級(jí)普通硅酸鹽袋裝水泥以便于計(jì)量。水泥攪拌樁施工機(jī)械必須具備良好及穩(wěn)定的性能，鉆機(jī)開(kāi)鉆之前應(yīng)由監(jiān)理工程師和項(xiàng)目經(jīng)理部組織檢查驗(yàn)收。

　　3.施工要點(diǎn)。（1）施工工藝流程：樁位放樣→鉆機(jī)就位→檢驗(yàn)、調(diào)整鉆機(jī)→正循環(huán)鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深度→打開(kāi)高壓注漿泵→反循環(huán)提鉆并噴水泥漿→至工作基準(zhǔn)面以下0.3m→重復(fù)攪拌下鉆并噴水泥漿至設(shè)計(jì)深度→反循環(huán)提鉆至地表→成樁結(jié)束→施工下一根樁。（2）水泥攪拌樁開(kāi)鉆之前，應(yīng)用水清洗整個(gè)管道并檢驗(yàn)管道中有無(wú)堵塞現(xiàn)象，待水排盡后方可下鉆。（3）為保證水泥攪拌樁樁體垂直度滿足規(guī)范要求，在主機(jī)上懸掛一吊錘，通過(guò)控制吊錘與鉆桿上、下、左、右距離相等來(lái)進(jìn)行控制。（4）對(duì)每根成型的攪拌樁，質(zhì)量檢查重點(diǎn)是水泥用量、水泥漿拌制的罐數(shù)、壓漿過(guò)程中是否有斷漿現(xiàn)象、噴漿攪拌提升時(shí)間以及復(fù)攪次數(shù)。（5）水泥攪拌配合比：水灰比0.45~0.5、水泥摻量12％、每米摻灰量46~25kg、高效減水劑0.5％。（6）水泥攪拌樁施工采用二噴四攪工藝。第一次下鉆時(shí)為避免堵管可帶漿下鉆，噴漿量應(yīng)小于總量的1/2，嚴(yán)禁帶水下鉆。第一次下鉆和提鉆時(shí)一律采用低檔操作，復(fù)攪時(shí)可提高一個(gè)檔位。每根樁的正常成樁時(shí)間應(yīng)≮40 min，噴漿壓力0.4MPa.

　�。ǘ�）深層石灰攪拌樁

　　深層石灰攪拌樁適用于處理塑性指標(biāo)較高的軟黏土地基，在相同條件下，石灰作為固化劑處理的臨時(shí)加固效果比水泥好。深層石灰攪拌樁是在軟土地基中將石灰和地基土進(jìn)行強(qiáng)制攪拌混合，地基土和石灰發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在穩(wěn)定地基土的同時(shí)，提高強(qiáng)度的方法。這種方法具有技術(shù)簡(jiǎn)單可行且經(jīng)濟(jì)合理的特點(diǎn)，能有效地加固軟弱地基，減少軟土層沉降和整體工程工后沉降，提高軟土層的承載力。

　　1.材料要求。石灰應(yīng)該是細(xì)磨的，在攪拌過(guò)程中，為防止樁體中石灰聚集，石灰最大粒徑應(yīng)＜2 mm.石灰應(yīng)盡量選取純凈無(wú)雜質(zhì)的，石灰中氧化鈣和氧化鎂含量至少應(yīng)為8.5%，其中氧化鈣含量最好≮80%.石灰的儲(chǔ)存期不宜超過(guò)三個(gè)月，石灰的液性指數(shù)≮70 % .

　　2.施工準(zhǔn)備。工作場(chǎng)地表層硬殼很薄時(shí)，需先鋪填砂、礫石墊層，以便機(jī)械在場(chǎng)內(nèi)順利移動(dòng)和施鉆；配置鉆機(jī)、粉體發(fā)送器、空氣壓縮機(jī)、攪拌鉆頭等；通過(guò)原位測(cè)試及室內(nèi)試驗(yàn)取得地基土、灰土的物理力學(xué)及化學(xué)指標(biāo)，選取最佳含灰量作為設(shè)計(jì)摻灰量；確定設(shè)置攪拌范圍，選擇樁長(zhǎng)、截面及根數(shù)。

　　3.施工要點(diǎn)。粉體攪拌法施工順序：樁體對(duì)位→下鉆→鉆進(jìn)→提升→提升結(jié)束。根據(jù)結(jié)構(gòu)要求的承載力，初步選定樁的間距，從而定出加固范圍內(nèi)攪拌樁的數(shù)量以及每平方米內(nèi)攪拌樁所占的面積。攪拌樁的排列一般呈等邊三角形，也可四方形布置，樁徑為0.5m~1.5m ，樁距約1m.空壓機(jī)的壓力不需要很高，風(fēng)量不宜過(guò)大。鉆機(jī)及桅桿安裝在載體上，在地面上進(jìn)行操作，要滿足耐壓力要求。在施工現(xiàn)場(chǎng)要設(shè)置石灰池，石灰粉要遮蓋，一是防止飛粉污染，二是防止遇雨水產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，濺傷皮膚及眼睛，施工人員要配戴防護(hù)眼鏡。鉆頭提升距地面30cm~50cm 應(yīng)停止噴粉，以防溢出地面。

　�。ㄈ�）砂墊層和砂石墊層換填

　　砂墊層和砂石墊層是使用夯（壓）實(shí)的砂或石墊層替換基礎(chǔ)下部一定厚度的軟土層，以起到提高基礎(chǔ)下地基強(qiáng)度、承載力，減少沉降量，加速軟土層的排水固結(jié)作用，目前使用較為廣泛。

　　1.材料要求。砂墊層和砂石墊層所用材料，宜采用級(jí)配良好、質(zhì)地堅(jiān)硬的中砂、粗砂、礫砂、碎（卵）石、石屑或其他工業(yè)廢粒料。在缺少中、粗砂和礫砂地區(qū)，也可采用細(xì)砂，但亦同時(shí)摻入一定數(shù)量的碎石或卵石，其摻量按設(shè)計(jì)規(guī)定（含石量≯50 %）。所用砂石材料，不得含有草根、垃圾等有機(jī)雜質(zhì)。用作排水固結(jié)地基的材料，含泥量宜≯30％。碎石和卵石最大粒徑宜≯50mm.

　　2.施工準(zhǔn)備。施工前應(yīng)驗(yàn)槽，先將浮土清除，基槽（坑）的邊坡必須穩(wěn)定，草地和兩側(cè)如有孔洞、溝、井等應(yīng)加以填實(shí)。在地下水位高于基槽（坑）地面施工時(shí)，應(yīng)采取排水或降低地下水的措施，使基槽（坑）處無(wú)積水狀態(tài)。人工級(jí)配的砂、石材料，應(yīng)按級(jí)配拌合均勻，再行鋪填搗實(shí)。

　　3.施工要點(diǎn)。砂墊層和砂石墊層的底面宜鋪設(shè)在同一標(biāo)高上，如深度不同時(shí)，施工應(yīng)按先深后淺的程序進(jìn)行。土面應(yīng)挖成臺(tái)階或斜坡搭接，搭接處應(yīng)注意搗實(shí)。分段施工時(shí)，接頭處應(yīng)作成斜坡，每層錯(cuò)開(kāi)0.5m~1m，并應(yīng)充分搗實(shí)。采用碎石墊層時(shí)，為防止基坑底面的表層軟土發(fā)生局部破壞，應(yīng)在基坑底部及四側(cè)先鋪一層砂，然后再鋪碎石墊層。墊層應(yīng)分層鋪墊，分層夯（壓）實(shí)，鋪設(shè)方法有：平振法、插振法、水撼法、夯實(shí)法、碾壓法等。平振法是用平板式振搗器來(lái)回振搗，振搗次數(shù)以簡(jiǎn)易測(cè)定密實(shí)度合格為準(zhǔn)，振搗器移動(dòng)時(shí)，每行應(yīng)搭接1/3，以防振動(dòng)面積不搭接。每層鋪設(shè)厚度為200mm~250mm，施工時(shí)最優(yōu)含水量為15％~20％。此法不宜使用于細(xì)砂或含泥量較大的沙鋪筑砂墊層。插振法是用插入式振搗器根據(jù)機(jī)械的振幅大小來(lái)決定插入間距，不應(yīng)插入下臥黏性土層，插入振搗完畢所留的孔洞，應(yīng)用砂填實(shí)。每層鋪設(shè)厚度應(yīng)根據(jù)振搗器的插入深度確定，施工時(shí)最優(yōu)含水量為飽和。此法不宜使用于細(xì)砂或含泥量較大的沙鋪筑砂墊層。夯實(shí)法適用木夯或機(jī)械夯，一夯壓半夯，全面夯實(shí)。每層鋪設(shè)厚度為150mm~200mm，施工時(shí)最優(yōu)含水量為8％~12％。此法較適用于砂石墊層。

　�。ㄋ模┢渌�軟基處理方法

　　軟土地基的加固除以上方法外還有：振沖地基加固、碎石樁擠密加固地基、砂樁加固地基、水泥煤灰碎石樁、塑料板排水加固、石灰粉煤灰（火山灰、鋼渣或黏土）樁等軟基處理方法。

　　1.振沖法加固地基雖然現(xiàn)在已開(kāi)始在軟黏土和雜填土地基加固中使用，但該方法仍是松散砂土地基的最佳加固方法。當(dāng)用于軟黏土?xí)r必須適當(dāng)控制水壓、電流及填料密實(shí)度等才能有效保證加固效果。碎石樁擠密加固地基是用振動(dòng)沉管樁機(jī)將鋼套管沉入土中再灌入碎石而成。

　　2.砂樁加固地基也是一種適用于軟弱土、淤泥質(zhì)土及新填土的地基加固方法，砂樁是利用振動(dòng)灌注施工機(jī)械，向地基土中沉入鋼管灌注砂料而成，能起到砂井排水及擠密加固地基的作用。

　　3.水泥粉煤灰碎石樁是采用碎石、石屑、粉煤灰、少量水泥進(jìn)行拌和后，利用沉樁機(jī)械，振動(dòng)灌入地基中，制成一種具有黏結(jié)強(qiáng)度的非柔性、非剛性的亞類樁，它與樁間土形成復(fù)合地基，共同承受荷載，從而達(dá)到加固地基的目的。水泥粉煤灰碎石樁在群樁施工中應(yīng)注意樁的間距，樁距過(guò)小容易產(chǎn)生緊縮，樁距過(guò)大影響加固效果。

　　4.塑料板排水加固軟基是將帶狀塑料排水板，用插板機(jī)插入軟土中，然后在土面加載預(yù)壓（或采用真空預(yù)壓），使土中水沿塑料板的通道溢出，并從砂墊層中排走，使地基得到加固，這種方法施工工期較長(zhǎng)。

　　5.石灰粉煤灰（火山灰、鋼渣或黏土）樁的施工方法與深層石灰攪拌樁相似，只是在石灰中再添加粉煤灰、火山灰、鋼渣或黏土，采用摻合料后可有效防止石灰樁軟心。

　　在施工中遇到軟弱地基時(shí)，應(yīng)進(jìn)行必要的補(bǔ)充勘探工作，提高沉降計(jì)算的精度和設(shè)計(jì)的合理性。在施工中應(yīng)嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)程及施工規(guī)范操作，同時(shí)做好施工組織和施工質(zhì)量控制，在確保結(jié)構(gòu)安全的前提下，滿足施工便捷且經(jīng)濟(jì)合理。

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