1、常用的地基处理方法在市政排水工程中的应用摘要：随着城市建设的不断扩大，越来越多的排水工程遇到软土地基，位于软土地基上的基础一旦处理失当，会有很多不良后果，笔者结合在排水工程施工中的实践，总结了常用的几种地基处理方法。 关键词：地基处理；软土地基；处理方法 中图分类号：TU992 文献标识码：A 在排水工程实践中，我们遇到的地基土有冲填土地基、杂填土地基、软土地基等等，其中经常遇到的需要进行人工处理的是软土地基。软土泛指淤泥及淤泥质土，是第四纪后期于沿海地区的滨海相、泻湖相、三角洲相和溺谷相，内陆平原或山区的湖相和冲击洪积沼泽相等静水或非常缓慢的流水环境中沉积，并经生物化学作用形成的饱和软粘性土
2、。软土地基的特点是高含水量和高孔隙性、渗透性弱、压缩性高、抗剪强度低、较显著的触变性和蠕变形。在荷载作用下，软土地基承载力低，变形大而不均匀，变形稳定历时长。软土地基广泛地分布在我国东部、东南沿海及内地广大地区。 排水工程（排水管道及箱涵）是城市基础设施的重要组成部分，随着城市建设的不断扩大，越来越多的排水工程遇到软土地基，位于软土地基上的基础一旦处理失当，会有很多不良后果，例如： 1排水管渠沉降不均匀导致接口断裂，在地下水位高或管渠水流量大时引起管渠周围砂土漏进管渠，淘空管渠上部构筑物基础，一来管渠淤塞，二来上部构筑物（大多数情形是道路）下沉，严重时会影响使用质量甚至破坏。 2排水管渠设计埋
3、深大，则在施工开挖时如果管沟放坡不足或者边坡堆载过大，则很容易会引起管沟两侧边坡或者基坑涌起，严重时会破坏已完成的桩基础，拖慢施工进度和影响施工质量。 上述情况表明排水工程基础的处理非常重要，本人结合在排水工程施工中的实践，总结了以下常用的几种地基处理方法： 一、换土法： 换土法是常用的软土地基处理方法，换土的常用材料有：砂、碎石、石粉、碎砖、石渣、块石等等。虽然材料不同的垫层的应力分布有所差异，但是极限承载力比较接近，沉降的特点也基本相似，它们主要有以下几个作用： 1提高地基承载力：换土材料的抗剪强度要比软土高，作为地基持力层，通过垫层的应力扩散、减少对垫层下面的地基单位面积的荷载，避免地基
4、破坏。 2减少沉降量：一般地基浅层部分的沉降量在总沉降量所占的比例大，以垫层材料代替上部软弱土层，就可以减少这部分的沉降量。 3加速软弱土层的排水固结：碎石、砂等垫层材料的透水性好，垫层承受荷载后，可作较好的排水面，有助于垫层下孔隙水的消散和排除，加速含水粘土层的固结，提高其强度。 G321 国道路面大中修整治（市政项目）工程中，该区原为低洼农菜地，土质为淤泥质沾土，含水量大，面层为松散杂填土，建设单位要求工期紧，回填时间短，让其自然压实显然达不到要求，于是对排水管道进行处理，根据管径大小 D=3001500 毫米，分别作换碎石处理，换碎石深度分别为 400900 毫米。施工方法：先将软弱土层
5、挖至需要的深度，每层铺设的厚度为 200 毫米，对于每层碎石基础采用功率大于 1.5kw 的平板式振捣器振捣，振捣至密实度要求。该工程已验收，达到了较好的效果。 西河路道路排水设施建设工程中，地质属于淤泥质粘土，为节省投资，减少工期要求只作简易处理。决定采用换土法，在挖除淤泥到了一定深度处，用砂回填，在冲水后用插入式振捣器和平板式振捣器往复振捣，以达到密实度要求，提高了地基承载力，效果很好。 在沙头大道续建工程中，管道要横穿两个废池塘，考虑到两个池塘实际上已成为多年居民污水的排放池，池上长满水葫芦，池水发黑发臭，塘底已积蓄了大量的腐殖质，塘底地层为淤泥层，厚度在 2.5 米到 10.5米之间，
6、为减少工期，保证排水工程质量，决定视地质情况将池水排干，将池中植物、垃圾、淤泥和腐殖土挖除，并用石渣和碎石按级配拌和换填，施工时每层 30 厘米厚，用铲车铺助挖掘机散平，然后用 12 吨压路机往返碾压 4 遍，以达到 95%要求。碎石和石渣有足够的强度，变形模量大，稳定性好，而且垫层本身还可以起到排水层的作用，并加速下部软弱土层的固结，大大提高了地基的承载力。 二、木桩加固法： 在软弱地基上建设排水管渠时，当地表下不深处有较好的持力层，采用木桩加固，也是较好的地基处理方法之一。木桩有圆木与枋木两类，常采用杉木、松木，桩长一般小于 6 米。木桩在水下耐久的，但是在干湿交替的环境中极易腐烂，木桩处
7、理与其他方法相比，可避免大量的土方的开挖、加工制作周期较短、效率较高、施工方便，尤其适用于应急的工程。 在建设一马路市政整治工程中，原混凝土路面板断裂破坏下沉，已不能正常使用，用破路机破碎混凝土路面板，再用挖掘机挖除混凝土板块并进行开挖后，发现下水道已由于不均匀沉降而导致接口大幅度开裂和错口，引致下水道接口周围砂土流失。下水道下地层为淤泥层，在用木桩试打，发现下部平均 6 米处有一较好的持力层，木桩均不能穿透。为缩短施工工期，在与建设单位和设计单位、监理单位讨论后决定下水道基础用松木桩加固，木桩小头直径为 15 厘米，平均桩长为 6 米，用挖掘机施打，间距 40cm400cm，桩顶伸入管道 C
8、20 混凝土垫层 5 厘米。在排水管道和混凝土路面修复后，未发现有下沉开裂等现象，使用情况良好。 三、深层搅拌法： 深层搅拌法是用于加固饱和软粘土地基的一种有效方法，它是利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂，通过特制的深层搅拌机械，在地基深处就将软土和固化剂（浆液或粉体）强制拌和，利用固化剂和软土之间产生的一系列物理化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的优质地基。它具有施工速度较快，无振动，无环境污染，无噪音，加固费用低等特点。可以在原地面进行施工，只加固下层软土；施工完毕后就可以进行挖土，因此可以大大缩短工期，所以从工费、质量、施工经济方面采用这种方法比较理想。 在 G321
9、 国道路面大中修整治（市政项目）工程中，在部分桩段就采用了深层搅拌法加固地基基础，所采用的主要指标有：喷粉量 15%，灰土置换率 25%，桩径 500 毫米，桩侧土的平均容许摩阻力 f 为 5kPa，桩长10 米，搅拌后设计复合地基承载力为 12Kpa。桩体施工完毕，等桩身到了 28 天的龄期后，对桩进行静载试验，采用两种方法：单桩载荷试验和复合地基载荷试验。经过质量检测站测试后，单桩承载力最小值为8.9KN，复合地基承载力最小值为 12.5Kpa，符合设计要求。 四、预制管桩加固法： 预制桩尤其钢筋混凝土桩在建筑工程应用最为广泛。是通过桩侧摩阻力和桩端阻力上部荷载传递到深部土（岩）层，其优点
10、是长度与截面可在一定范围内根据需要选择，承载力高，耐久性好。 桩基主要适用于渠箱沉降要求高，施工工期紧的情况。在上述提及的市政配套工程中，其中一段横穿繁忙的城市道路，为尽快缩短工期，建设单位与设计部门决定施打预制管桩，设计上桩尖固定在强风化层，桩基由三排桩构成，桩顶设承台、地基梁，地基梁与箱涵侧墙相连，桩的纵向间距为 5 米，横向间距与箱涵侧板中线一致。 采用预制桩基础一般会遇到几个问题： 1工程造价高：预制桩必须在原地施工，而施工时送桩最长一般只能 2 米，故要锯去 23 米的桩头，无形中增大了成本；而且预制桩本身造价就比较高，往往要占去整个工程投资的 1/4 到 1/3 左右，比重较大。2
11、、负摩阻力和影响：桩周为欠固结软土或未能正常固结的新填土，在后期固结过程中所产生的压缩变形会对桩身产生负摩阻力，降低了桩的承载力，增大了桩基的沉降。 3施工困难：突出的桩头给施工带来麻烦。 4、沉降不均匀：由于预制桩基础沉降很小，预制桩基础上的箱涵沉降小，喷粉桩上的箱涵沉降大，造成上面的混凝土路面凹凸不平，影响行车。 五、钻孔灌注桩加固法： 钻孔灌注桩受力原理与预制桩相似，但相对与预制桩它的优点很多，如造价低，节省钢材，施工相具较轻便，施工方法较简单，当持力层顶面起伏时，桩长易处理等等。 在上述提及的市政配套工程，在箱涵起始桩段要接驳一桥梁，而且有水施工，十分靠近民居，用喷粉桩和预制桩机由于机
12、械过于高大，根本无法竖起桩机，两者加固皆不可行，建设单位与设计部门商量决定用钻孔灌注管桩，用松木架在水沟两岸的石墙上做成临时平台以竖起桩机进行施工。灌注桩上施工侧墙和涵台，加盖盖板。事实证明在当时这种环境条件下，采用灌注桩施工既降低了成本，又缩短了工期，效果很好。常用的地基处理方法还有很多，比如排水固结法、砂桩、土桩、强夯法、振冲法等等，只是在排水工程的地基处理中较少采用，以上几种地基处理方法是本人在施工中的一个总结，由于水平有限，不妥之处，请大家指教。 参考文献： 1、地基处理/龚晓南编著，北京：中国建筑工业出版社(2008) 2龚晓南主编.地基处理手册.第三版. 北京：中国建筑工业出版社，2008
