1、软土地基加固施工技术【内容提要】结合绥满国道主干线改扩建工程 B10 合同段结构物基础加固工程实际，介绍软土地基加固方案的选择、计算及施工技术要求。【关 键 词】软土地基 换填桩体挤密 加固 处理 中图分类号： TU471.8 文献标识码： A 文章编号： 1.工程概况 绥满国道主干线改扩建工程（绥满期）B10 标段位于亚布力至海林段，共有桥涵结构物 66 座。桥涵基础施工中共有 24 个地基基础为软土地基，经比较采用了 2 种加固方案，具有施工简便、造价低的优势。 2.桥涵对基础地基的要求 地基土在各种荷载的作用下，需要有足够的抗剪强度而不发生局部或整体剪体破坏；有足够的密实度而不至于发生过
2、大的压缩和不均匀变形影响结构物的正常使用；在较大的震动力的影响下不至于发生液化、失稳、和沉陷等危害。 3.地基加固的条件 当地基不能满足上述桥涵对基础地基的要求时，即需对地基采取针对性的处理和加固措施。 4.地基加固前期准备 本工程根据施工条件选用换填法及桩体挤密法加固软土地基，前期准备： 调查（包括必要的补充测试）地基水文、地质、环境、施工场地等条件； 理解桥涵的设计要求，明确地基加固目的； 了解本地区地基加固经验，研究可供选择的加固方案； 结合可能采取的结构措施，通过技术、经济比较选定最佳的地基加固方案； 拟定施工组织、机具设备以及各项技术参数； 作现场试验，检验各项技术数据； 拟定施工程
3、序和现场布置； 作好加固施工后沉降观测的准备； 5.换填法地基加固 换填法是将基础底面以下一定范围内的不良土层挖去，换填灰土、砂类土、中粗纱、碎砾等强度较高、压缩性较低、没有侵蚀性的材料，分层压实，从而在基础底面和土基之间形成相当厚度的垫层，如K184+994K224+028.46 间 15 个软土地基采用了次方法进行了地基加固施工。 5.1 加固机理 通过垫层的应力扩散，减少垫层下天然土层所承受的压应力，从而减少基土的沉降量； 在软弱土层上采用透水性较好的垫层时，软弱土层受压后土中的水分可以通过垫层较快地排出，能有效地缩短沉降稳定时间，加速固结；因为绥满公路地处于相对较寒冷的地区，采用砂砾作
4、回填料，因粗颗粒垫层材料不易发生毛细管现象，所以能防止地基土的冻胀。 5.2 施工技术要求和参数 5.2.1 换填层断面的合理厚度和宽度 根据土层情况先初步拟定填层厚度，按照应力验算换填厚度应满足：H=h+10（shs+h） R 式中：s，分别为换填层及回填土的密度，g/cm3 hs，h分别为换填层及回填土的厚度，m H换填层底面的承压应力，KPa R-换填层底面深度 H 处地基容许承载力 KPa h 基础底面平均压应力通过换填层扩散到下卧层顶面的压应力，KPa 对于矩形基础 h 可按下式计： bl(-10h)/bl+(l+b+4/3 hstg 式中：b，l分别为基础底面的宽度和长度，m 由荷
5、载产生的基础底面压应力，KPa 换填层的压力扩散角，当为中粗砂、碎石及砾类土，=30 换填顶面宽度应超出基础底边每侧不小于 30cm；在填料不太困难时，应将基础底面两侧坑壁之间全部换填，换填层底面宽度：B=b+2hstg,长度：L=l+2hstg。 确定换填垫层宽度时，还应考虑基坑侧壁土的强度，防止垫层材料向侧面边挤出，而增大垫层的竖向变形量。因此垫层底面宽度还应根据施工要求，或当地经验适当加宽，将 加大为 3545。 5.2.2 换填材料适用范围 根据土基特性和要求达到的效果,选定换填材料类型。灰土类垫层具有一定的水稳性和不透水性,可兼作辅助防水层，适用于深层在 2m 左右的软粘土、膨胀土、
6、湿陷性黄土和杂填土等各种地基的加固；砾类土、碎石土、中、粗砂等透水性材料垫层、适用于处理加固软弱土、中透水性稍强的粘质土膨胀土。 5.2.3 垫层材料的技术要求 灰土、土料就地取用不含松软杂质的粘质土，打碎过筛、其粒径不大于 15，石灰宜用新鲜消石灰，其粒径不大于 5，石灰、粉煤灰配合比按体积比当取 2：8 或 3：7，如采用二灰土，石灰、粉煤灰、土的质量比可按 10：20：70。 砂石：宜采用级配良好、质地坚硬的中、粗砂、砾砂、碎砾石、不含植物殊体、垃圾等杂质物，石子最大粒径不应大于 100，含泥量不大于 5%。砂石料含泥量不宜超过 3%，碎石粒径 56、级配较好、吸水率不大于 5%。 砾类
7、土：其中细粒含量不宜大于 15%、碎砾石粒径不大于 100。 5.3 换填施工 5.3.1 换填灰土垫层 灰土拌和时应根据气候和土的湿度适量浇水、拌好的灰土无色泽一致、含水量控制在最佳含水量2 的范围，铺筑时应分段、分层进行、每土接缝应错开 0.5m、当日拌和、当日夯实、不得隔日使用、隔日夯打。夯实的灰土层 3d 内不得受水侵泡 5.3.2 注意事项 铺筑前应先行验基，清除淤泥浮土，地基范围内不应留有孔洞。必要时采取排水或降低地下水位措施使基坑保持无水状态。 铺筑时应视基土情况将坑底夯实，钉立标志桩控制填料厚度、垫层底面宜在同一高程。否则基底应挖成阶梯或斜坡塔接，并按先深后浅顺序进行垫层施工。
8、 严禁扰动下卧层基土并防止受冻或浸泡。换填完毕不能暴露过久。应及时进行圬工基础浇筑并及时回填基坑。 6.地桩体挤密法基加固 桩体挤密法其加固机理是利用桩体对桩固基土的挤密作用、使基土与桩组成复合地基以改善地基力学性能，提高土基承载力和整体稳定性。桩体挤密法有灰土桩、石灰桩、砂石桩、钢筋混凝土桩、楔形桩和小木桩，根据本工程施工条件及质量要求，采用钢筋混凝土桩对K182+078.2、 K194+154.2、 K209+940 三处桥涵软土基进行了加固处理. 6.1 施工技术要求和参数 6.1.1 桩的平面布置 等边三角形布置或正方形布置、对松散地基宜采用等边三角形布置，对地基挤密比较均匀。 6.1
9、.2 桩间距 按桩间土挤密后要求达到的压实度计算： S=adkmax/k(max-0) 式中：S桩孔间距 d桩孔直径 Max地基土的最大干密度，g/cm3 0挤密前天然地基土的平均干密度，g/cm3 k挤密后桩间土达到的平均压实系数，0.95 a与桩孔布置有关的系数，三角形布置：0.95； 6.1.3 桩长 桩长应达可能液化的砂层底部、并伸入稳定土层；当松软土层过厚时，应根据地地基的允许变形值确定。 6.1.4 桩顶高程 桩顶有效高程应高于扩大基础底面高程 0.51.0、也就是桩进入扩大基础 0.51.0、使桩与扩大基础成为一体。 6.1.5 打桩机械 打桩机械根据地质情况、桩长、桩径等条件选
10、用 1.5kw 电动落锤打桩机、该机锤重 15KN、落距 1.5m。 6.2 桩体挤密法施工注意事项 每打桩开始阶段应轻击慢沉，待桩稳定后再按正常速度下沉； 出现反常均要针对不同原因采用不同的处理办法； 按设计位置，按一定顺序打至预定位置； 在打桩施工过程中定期检测地基承载力的变化，并做好检测记录；7、结语 实践证明通过换填法及桩体紧密法对软土地基进行加固处理，能保证基础承载能力和沉降要求。通过计算及施工过程中有效地控制，保质量、保工期地完成了软土地基加固施工工作，对同类工程具有借鉴意义。【参考文献】 1中华人民共和国国家标准 (GB-4161-84)北京：中国标准出版社1985 2维扬给排水施工手册北京航空工业出版社 1992 3邓增杰、周敬恩 工程地质学北京机械工业出版社 1995 4李局昌 桥涵人民交通出版社 2000
