關于軟土地基加固方法的探討

   軟土地基加固在高速公路建設中是經常遇到的課題，各地采取的方法不盡相同，但目的是一樣的就是防止路基下沉。從施工過的其它項目來看，由于施工環節的問題，造成地基處理失敗或未達到預期效果的工程也不少見，因此，軟土地基加固施工必須確保施工質量，科學地做好施工組織設計，加強工地技術管理，嚴格按照有關操作規程實施，認真做好工程質量檢查和驗收工作。

　　1軟基加固方法的確定要解決以下四個環節的問題

　　（1）對地質資料、土工試驗的詳細檢查，對設計圖和實踐經驗的調查研究。

　?。?）室內試驗和現場試驗。

　　（3）施工現場檢測和觀測數據收集。

　　（4）反復分析、驗證設計、監測工程安全。

　　上述四個環節，也就是現在講的“邊觀察、邊分析”方法。在施工中如發現現場地質情況與設計提供資料不符或設計的處治方式不能實施，需改變設計時應及時上報并根據有關程序進行變更設計。

　　目前新技術、新工藝、機具、測試方法不斷涌現，當開發、引進新的軟基加固方法或進行軟土地基加固處理時，應在大規模施工前進行現場試驗，以驗證該處治方法的準確性、并驗證設計參數，作為施工時控制指標，掌握施工工藝。

　　2軟土地基加固施工前，應完成以下工作

　?。?）收集、熟悉有關圖紙、沿線工程地質報告、土工試驗報告和地下管線或構造物的布置資料。

　?。?）編制實用、操作性強的施工組織設計或施工大綱。

　?。?）對進場的原材料、半成品、成品的檢驗。

　?。?）施工機械設備的調試。

　?。?）現場試驗及總結報告。

　　3通過軟土地區可采用以下幾種方法

　?。?）橋梁跨越：當路堤較高，人多地少，軟土地基承載力很低的情況下，采用高架橋跨越具有一定的優越性。

　　（2）減輕路基荷載：主要措施是采用輕質填料，如采用粉煤灰、輕質材料填筑路堤。粉煤灰的濕密度比一般土料低25％左右，減輕荷載降以低對地基承載力的要求，可以減少工后沉降。

　　（3）工后修補：在能夠滿足地基穩定性要求的前提下，允許產生較大的工后沉降和不均

　?。?）地基處理：常采用方法可分為土性改善和復合地基兩類。

　　（5）綜合處理。

　　4商周高速周口段軟土地基加固的幾種方法

　?。?）石灰樁。由于生石灰對軟土地基的物理、化學作用，使軟土的特性產生有利于土壤強度增強，穩定性增大。因其消解吸水反應，從而降低土壤的含水量，在消解過程中體積膨脹，對樁周邊產生側壓力，擠壓軟土形成復合地基，使得地基承載力提高。在經濟條件許可下，生石灰樁的樁徑宜小，樁根數宜多，用以發揮其吸水、擠密以及火山灰反應。商周高速周口段K243+050-K243+500段，采用間距為50cm,深度為100cm，樁徑為15cm梅花型布置的石灰樁加固處理方案效果較好。施工時采用人工挖孔，填充粒徑為0-50mm的生石灰塊，振搗飽滿密實，樁口采用粘土封實。

　?。?）生石灰拌和表層軟土（淺層處理）。生石灰與軟土拌和后，使軟土的性質起著根本性的變化，形成一個整體的板結層，增強其地基承載力。當用生石灰做淺層處理時要對對象土的初期含水量進行測定，生石灰混合料通過試驗確定，一般在5%-15%之間選擇。處理的步驟：第一，在待處理的道路邊線之外開挖排水溝。其深度一般在60㎝左右，以排除表層積水，整平表面坑洼，疏干其積水。第二，按要求處治的深度及生石灰混入率，在待處理的軟土地基上均勻鋪上生石灰。生石灰的粒徑以0-30㎜為宜。當處治深度在20㎝左右時，一般采用后鏵犁配以圓盤耙進行拌和，宜采用拖拉機后帶封閉罩的旋轉型灰土拌和機進行攪拌。

　　在拌和中，對拌和深度及均勻性需加以檢查，對生石灰的含量宜采用酸堿試液或滴定法進行判斷和檢測。外觀要求色澤均勻一致。當拌和作業結束后，按照先輕后重的原則選擇碾壓機械，以提高混合料的密實度并增強其化學反應。商周高速周口段K260+700－K262+000段路基處于沙河與潁河之間，清表后填前無法振動碾壓，采用生石灰拌和表層軟土法處理，處治深度為25cm，生石灰混入率為8%，用鏵犁配合小型寶馬路拌機進行拌和。

　　（3）深層攪拌法。深層攪拌法是用于加固飽和軟粘土地基的一種新方法，它利用生石灰粉、水泥干粉等材料作為主要固化劑，通過深層攪拌機械，在地基深處將軟土和固化劑（漿液或粉體）強制攪拌，利用固化劑和軟土之間一系列的物理化學反應使軟土硬結成具有整體性、水穩定性和一定強度的符合使用要求的地基。深度攪拌法分為濕噴和干噴兩大類。

　　濕噴：此法為從不間斷回轉的中空軸或葉片的端部向周圍已被攪松的土中噴射水泥漿、經葉片攪拌而形成水泥土樁。

　　干噴：此法是利用壓縮空氣向軟土中噴射干粉，利用干粉與土拌和而發生化學反應、改善土質提高地基的強度。

　　兩種方法的特點如下：干噴法在軟土中能夠吸收較多的水分有利于地基土密實度的提高，對含水量較高的粘土特別適用。濕噴法要從漿液中帶進較多的水份對地基加固不利。干噴法初期強度高，對快速填筑路堤有利。而濕噴法初期強度較低。干噴法因為以粉體直接在土中進行攪拌不易攪拌均勻，而濕噴以漿液注入土中易攪拌均勻。干噴法因為涉及氣固兩相流體，粉量均勻性難以控制,濕噴法中漿液噴劑的液態容易控制，干噴法在施工中摻入另一種粉體比較困難。而濕噴法只要把外摻劑倒入攪拌池混合成漿液很容易摻入土中，不管是加粉體或液體都可以，拌比較均勻，而且方便，打到深部時擠壓泵能自動調整壓力，在一般情況下都能注漿于軟土中，所以下部樁質量能與上部基本一致。兩種方法各有優缺點，針對具體情況采用較為合理的。

　　完成一定工作范圍內的深層攪拌樁后，要進行質量檢驗。檢驗項目包括：固化材料用量，樁體垂直度，樁位偏差，樁長，樁徑，樁身完整性及樁身抗壓強度。其檢驗允許偏差及頻率應符合設計要求及有關施工技術規范。如商周高速周口段K244+100－K244+430段路基，填土高度低于80cm需對路基基礎做特殊處理，由于該路基基礎為軟塑至流塑狀的粉性土（粉細沙），采用干噴攪拌法進行加固處理。