高速公路深层软基处理方法

高速公路深层软基处理方法

任红丽

【期刊名称】《《交通世界（建养机械）》》

【年(卷),期】2012(000)005

【总页数】2页(P188-189)

【作者】任红丽

【作者单位】邢台市邢衡高速公路管理处

【正文语种】中文

软土是物理力学性质差，天然含水量高，强度低、压缩性高的软弱土层。一般情况下，在力学性能较好的软土地基或者软土地基较薄，上部荷载又不太大的情况下，一般进行浅层处理；对于软土地基较厚，上部荷载大的情况下，采用深层软基处理方法。邢台至衡水高速公路部分路段穿越区有软土、软弱土分布，钻孔上部地层有薄层淤泥质黏性土，具腥味，含腐殖质，软塑状，具软土性质，软土一般埋深

4.0～6.0m，厚度1.9m～3.2m，其物理力学指标为：天然含水量土的天然含水量为34.6～41%，空隙比0.914～1.131，压缩系数0.5Mpa～1左右，接近软土指标，为淤泥质软土。整体而言，部分路段天然地基的承载力偏低，压缩性偏高，需进行复合地基加固处理，以满足结构物基础的承载力要求以及路堤的工后沉降要求。软基处理设计标准

由于工程地基处理的主要目的是提高地基承载力、保证路基稳定及减小工后沉降，因此在确定地基处理方法之前必须对填土荷载作用下地基的稳定性及沉降变形进行

计算分析。根据全线软土、软弱土分布区段桥涵构造物基础类型不同，将其划分为以控制工后沉降为目的的三个类型的控制区段。主控制区段的工后沉降容许值不大于10cm；二次控制区段的工后沉降容许值不大于20cm；再有就是一般控制区段的工后沉降容许值不大于30cm。

深层软基处理方法

深层软基处理的方法有多种，CFG桩法、水泥搅拌桩法、袋装砂井法、塑料排水

板法、旋喷桩法、排水预压法、强夯法、粉喷桩法等，根据本项目特点，结合工程实际，仅对以下几种方法进行介绍。

CFG桩

CFG（Cement Flyash Gravel）桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称。CFG桩是把碎石

和适量的石屑、粉煤灰、水泥加水拌和，采用振动成管桩或长螺旋的设备，制成一种具有较高粘结强度的桩体，适用于粘性土、粉土、砂土等土质。CFG桩的骨料

为碎石，掺入石屑以填充碎石间的空隙，使其级配良好。石子的粒径可取2～5cm，石屑粒径1～2cm，混合料的塌落度宜为3～5cm。CFG桩桩径0.50m，桩距

1.5～

2.0m，在平面上呈梅花桩形布置。CFG桩要求桩端落在持力层上，以充分发挥桩体强度的作用，所以一般应根据软土层厚度确定桩长。由于一般路段容许工后沉降为30cm，桥头容许工后沉降为10cm，设计采用变桩距的方法，即加固区靠近非加固路段一定范围内加大桩距，来实现非加固区与加固区间的沉降渐变，桥后处理长度一般在50m左右。CFG桩施工完成后，桩顶铺40cm碎石垫层，以形成复合地基。

水泥土搅拌桩

水泥土搅拌桩，是以水泥作为固化剂的主剂，通过特制的深层搅拌机械，将水泥和地基土强制搅拌，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的桩体的处理方法，适用于处理淤泥、淤泥质土、泥炭土和粉土土质。水泥搅拌桩按材料喷射状态

可分为湿法和干法两种。湿法以水泥浆为主，搅拌均匀，易于复搅，水泥土硬化时间较长；干法以水泥干粉为主，水泥土硬化时间较短，能提高桩间的强度。但搅拌均匀性欠佳，很难全程复搅。本项目采用湿法，桩按正三角形布置，桩径0.5m，桩间距1.2～1.5m，桩间距由密到疏进行渐变，水泥掺入量为加固土体质量的15%；水灰比0.5。

旋喷桩

旋喷桩是利用钻机将旋喷注浆管及喷头钻置于桩底设计高程，将预先配制好的浆液通过高压发生装置使液流获得巨大能量后，从注浆管边的喷嘴中高速喷射出来，形成一股能量高度集中的液流，直接破坏土体，喷射过程中，钻杆边旋转边提升，使浆液与土体充分搅拌混合，在土中形成一定直径的柱状固结体，从而使地基达到加固，适用于处理淤泥、淤泥质土、流塑、软塑或可塑性土，粉土、砂土、黄土等土质。可采用单管法施工，按正三角形布置，桩径0.6m，桩间距1.6～2.0m，桩间距由密到疏进行渐变；水灰比1.0；桩体水泥掺入量为170kg/m。

排水预压

预压法就是在场地内预压，使地基土产生一定程度的固结和压缩，地基产生预先的沉降，土体强度得到提高，适用于处理淤泥、淤泥质土和饱和性粘性土等。

堆载预压。对于软土层较薄，且与粉土或粉砂土层分布路基段，采用堆载预压处理。利用路堤土荷载进行预压，预压期一般不小于6个月，并视沉降观测数据动态调

整预压时间。

欠载排水预压。对于路堤填筑高度大于5m的路基段可采用欠载排水预压处理，

预压利用路堤土荷载进行预压，预压期一般不小于6个月，并视沉降观测数据动

态调整预压时间。

超载排水预压。对于路堤填筑高度小于4.0m的路段，可采用超载排水预压处理。超载可利用附近复合地基处理段的路堤土，待预压结束后，卸载的预压土方可就近

真空堆载联合预压。真空堆载联合预压是通过真空（负压）和堆载（正压）使土体中的孔隙水压力产生不平衡的水压力，孔隙水在这种不平衡力的作用下，通过竖向排水体逐渐排入横向排水体，并由抽真空装置抽出，从而使土体产生固结变形。

根据沉降观测数据，动态调整堆载填筑速率和预压期。

强夯

强夯就是通过机械吊起80～300kN的夯锤，通过自由落体夯击地面。在极短的时间内对地基土体施加一个巨大的冲击能量，这种突然释放的巨大能量将使土体发生一系列物理变化，如土体排水固结压密，土体液化挤密等，其作用结果使一定范围内的地基土体强度提高、孔隙挤密。适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘土、湿陷性黄土等。

深层软土地基处理方法的优缺点

CFG桩

优点是①有效处治深度可达20m以上；②施工质量有保证；③桩土应力比大，可以有效控制工后沉降，桩体强度高，传递垂直荷载能力强，可充分发挥桩的端阻作用。较之散体桩，软土地基承载力及路堤稳定性提高幅度更大。④施工工艺成熟，应用广泛。缺点是①费用较水泥搅拌、粉喷桩及碎石桩桩高，碎石、水泥用量大。

②施工空间受到限制。

水泥土搅拌桩

优点是①处治效果明显，有效处治深度可达15m左右；②施工工艺成熟，使用经验丰富。③大幅提高软土地基承载力及路堤稳定性，控制工后沉降。缺点是①水泥搅拌桩的施工技术要求较高，容易出现断桩等质量事故；②中密以上砂层施工困难。

③加速排水固结作用不明显；④当软弱土地基承载力标准值大于120kpa时，施工较为困难。