软土地基处理技术的应用

软土地基处理技术的应用

摘要：在工程建设中，地基处理是工程项目最为重要的建设施工内容之一，也是整个工程项目的基础。本文结合工程实例，阐述了软基处理方法在施工技术中的应用。

关键词：软土地基；地基处理；粉喷桩

abstract: in the project construction, foundation treatment is the most important project construction of the content, and also one of the whole project basis. combining with the project examples, this paper expounds the soft foundation treatment methods in construction technology of application.

keywords: soft soil foundation; foundation treatment; pile

中图分类号：tu4文献标识码：a 文章编号：

1 软基处理的方法介绍

1.1垫层法

垫层法是用物理力学性质较好的岩土材料(包括砂、碎石、素土等)置换天然地基中的部分或全部软土层,换填后的地基即可作为

基础的持力层以提高地基的承载力,减少压缩量。

由于采用砂、砾石作为垫层，促使下卧软弱层很快固结，因此可以提高软弱层的压强，垫层如采用砂、砾、碎石、卵石和碎石混

合，其本身压缩性小，且填后压缩量很快完成，基础底压力通过垫层的扩散作用，使下卧软弱土层的附加压力将会减少，垫层厚度的确定可根据砂垫层底面(即软土下卧层顶面)受到的土自重应力与附加应力之和不大于软弱土层的地基承载力而确定。厚度一般控制在0.5m～3m范围,太厚会造成施工困难,增加造价;太薄则不易取得较好的处理效果。

1.2粉喷桩加固法

粉喷桩处理软土地基法是用于加固饱和粘性土地基的一种新方法，它是利用水泥(或石灰)等材料作为固化剂，通过特制的搅拌机械，在地基深处就地将软土和固化剂(粉体)强制搅拌。

粉喷桩加固形成复合地基，水泥含量及成桩的均匀性是影响地基承载力的重要因素，在粉喷桩加固软土地基的施工中，应根据设计水泥用量及地层的特点控制水泥输出，以提高粉喷桩成桩质量。为控制水泥输出量，对于直径一定的粉喷桩来说，粉体发送器单位时间内粉体喷出量应确定：除选择合适的粉体喷出量外，还必须根据现场条件、成桩直径以及机型选择等条件控制加固料输送系统的风压及风量的大小。

为保证工程质量，粉喷桩加固法要根据各施工点的综合情况，在施工方法和工艺上采取相应的控制措施：

①开工前认真做好工艺性试验，了解清楚施工条件和确定成桩参数。②严格控制粉喷桩的桩位偏差。各控制桩均由专业测量技术人员放样。③严格控制喷灰量，没有粉体计量控制器的装置严禁使

用，喷灰量偏差应≤5%。④严格控制搅拌机钻杆的倾斜度，以满足钻杆倾斜度偏差＜1%的要求。⑤严格控制桩长及桩径。按照试桩的工艺参数进行施工，如有偏差及时调整。⑥当搅拌头到达设计桩底以上1.5m时，应开启喷粉机提前进行喷粉作业；当搅拌头提升至地面下500m时，喷粉机应停止喷粉。⑦成桩过程中因故停止喷粉时，应将搅拌头下沉至停滞灰面以下1m处，待恢复喷粉时再喷粉搅拌提升。⑧需在地基土天然含水量小于30%土层中喷粉成桩时，应采用地面注水搅拌工艺。

由于粉体喷射搅拌法(粉喷桩法)采用粉体作为固化剂，不再向地基中注入附加水分，反而能充分吸收周围软土中的水分，因此加固后地基的初期强度高。

1.3加筋法

加筋法通过在土层中埋设强度较大的条带、纤维等土工聚合物、受力杆件等达到提高地基承载力,减小沉降量,或维持建筑物稳定

的地基处理方法。埋设在地基土中强度较大的土工合成材料使地基土能够承受抗拉力,防止断裂,保持地基整体性,提高其刚度,改变

地基土体的应力场和应变场,提高地基的承载力,以改善地基的变

形特性。适用于软弱土地基,填土及高填土、砂土等。

2 工程实例

2.1 工程概况

该工程基础底面高程-2.85m, 若采用天然地基,则持力层为层

厚2.49～3.24m 的淤泥(即第③层) ,往下为层厚0.9～1.2m 的中

砂、泥质中砂层(即第④层) ,再往下为深厚的软弱下卧层,层厚

9.410.25m 的淤泥质土层(即第⑤层) 。各土层的主要物理力学指

标见表。

2.2 地基处理方案选择

根据其结构类型、荷载大小及使用要求,结合场地地层结构、土质条件、地下水特征和环境情况等因素进行综合分析，再从预期处理效果、耗用材料、施工机械和工期要求等方面进行进一步技术经济比较,最后确定采用粉喷桩进行地基处理。

2.3 粉喷桩施工

2.3.1 施工工艺

①放样定位; ②桩机进场,准确对位并调平,桩位偏差不得大于

50mm, 钻机主轴垂直度误差不得大于1%; ③开机送风正转预搅下

沉至设计加固深度,预搅下沉速度1.5m/min, 桩底超深100～200mm;

④喷粉搅拌反转提升至设计停灰面-2.95m,反转提升速度0.8m/min;

⑤重复搅拌下沉至设计加固深度,搅拌下沉速度0.8m/min; ⑥喷粉

搅拌反转提升至设计停灰面-2.95m, 反转提升速度0.8m/min; ⑦

桩机移位,重复上述步骤进行下一根桩施工。

2.3.2 施工组织

(1)施工场地要求。考虑场地土太软,基坑开挖至-2.65m 高程后,回填30cm 厚3∶7 碎石砂作为桩机施工平台,以保证桩机能安全施工。

（2）施工布置。考虑本工程粉喷桩施工的工程量不大,而场地较小,故只安排1台桩机进场施工,24h 连续作业;粉喷桩机的钻进线路按“s”型布置,从场地一端起步制桩至另一端终止,逐桩逐排顺序移位进行。

2.3.3 施工中应注意的有关事项

(1) 施工前应仔细检查施工机具的完好性和可靠性,送粉管路的长度不宜大于60m;

(2) 粉喷桩施工范围内的地上和地下的障碍物应事先予以清除;

(3) 桩机必须配置经国家计量部门确认的具有能瞬时检测并记录出粉量的粉体自动计量装置及搅拌深度自动记录仪;

(4) 应根据主电动机负荷变化,确定地基土层分界,充分保证粉喷桩桩端进入持力层的深度;

(5) 搅拌头反转提升速度由工艺性试桩确定,应保证搅拌头每旋转一周,其提升高度不得超过16mm;

(6) 在提升喷粉搅拌过程中,由于加固料从料罐到灰口有一定的时间延迟,应在确认加固料已喷至孔底后,才可以反转提升,加固料从料罐至灰口的延迟时间由工艺性试桩确定;

(7) 为确保粉喷桩成桩质量,应随时注意喷粉机、空压机的运转情况,防止发生供气不足、断喷、喷嘴堵塞等不良现象,发现异常情况,应立即停止提升,原地搅拌,经处理恢复正常后,应该进行喷粉接桩处理,喷粉重叠长度不得少于110m;