软基处理方法

2.10.4 软基处理方案

浅层软土处理

①抛石挤淤

对于表层无硬壳层，软土液性指数大，层厚薄的软弱地层，可采用抛石挤淤的方法处理，一般处理厚度在3m以内，对于鱼塘等层厚薄的软弱地层多有采用。

1)将毛石、片石按顺序、有规律抛填，所抛石块需坚硬、有菱角，强度符合施工规范要求，采用不易风化的石料，片石直径宜大于30cm，小于30cm的粒径含量不得超过20%，且大于0.5m的片石比例在30%以上；

2)要求不能乱抛，要用人工配合、有规律摆布，严格按照施工规范，使其石块间隙尽量缩小，趋于紧密，并将挤出的淤泥随时清除；

3)根据抛石层的情况，如压路机可置于其上时，可用重型振动式压路机层层碾压，使所抛石块不再下沉为止，碾压轮辙需不大于5cm；

4)如地下水位较高时，在抛石顶面水位以上回填30cm厚中粗砂找平层，并且压实；

5)在找平层上面要回填一定厚度的不透水材料，确保路基填土面干燥。

②挖除换填

换填法是将基础底面以下一定范围内的软弱土层利用人工、机械或其他方法清除，分层置换强度较高的砂或砂性土等透水材料，并夯实至设计要求。该法的优点是直观、高效，不留后患，施工不受工期限制，缺点是处理深度浅，当处理深度大于3m时，处理费用较高，不经济，且存在弃土（淤泥）的问题。

③强夯置换

当软土埋深在3.0m～6.0m之间时，不宜换填且不宜选用深层软基处理方式，本方案采用强夯置换的处理方法。

强夯本身不适用于淤泥及淤泥质土，但对于厚度不大的淤泥层，采用抛填块石或矿渣等材料后再夯实，使大石块强迫落到地层硬土上，同时将大部分淤泥挤出。

夯击遍数及夯点布置：采用3遍强夯。第1、2遍为夯点，夯点间距为2.5m，各夯点夯完后应及时回填夯坑；第3遍为满夯，锤印相接，锤印搭接面积为锤底面积的1/3～1/5。

夯锤重量20t（锤径2.5m），落距根据软土埋深计算得到，每遍暂定夯击数为6次，相邻两遍夯击间隔时间为10天。

排水固结堆载预压

①概述

这类方法也叫堆载——排水固结法，多采用袋装砂井或塑料排水板作为竖向排水体系，是目前广泛采用的方法。原理是通过堆载预压和改善饱和软土的排水条件，在逐级填筑路基荷载和预压荷载的作用下，使地基排水固结，产生固结沉降，从而使土体强度增长、地基承载力提高、有效减少工后沉降。因其技术可靠、综合造价较低，是地基处理优先选用的方法，但该方法需要较长的堆载固结时间，根据软土层的深厚程度及排水距离的长短等因素，预压期在180天至360天不等。

②竖向排水体选择

软基处理竖向排水体一般为塑料排水板和袋装砂井，两种材料主要技术指标和经济性比较如下：

竖向排水体材料比较表

从地质构造、施工难易程度、造价、施工工期比较，竖向排水体推荐采用“塑料排水板”。

③袋装砂井

袋装砂井袋径0.07m，间距1.4m，按正三角形布置，路基底全断面铺设一层50cm厚中、粗砂垫层。砂袋应采用具有良好透水性、柔韧性的聚丙烯纺织袋，渗透系数不小于砂的渗透系数，抗拉强度不小于14KN/m，延伸率小于25%；砂料选用渗水率较高的干燥中粗砂，且粒径大于0.5mm的应占总量的50%以上，其含泥量不超过3%，渗透系数不小于0.01cm/s。

④塑料排水板

1)设计要点

塑料排水板间距 1.4m，排水板采用正三角形布置，路基底全断面铺设一层50cm厚中、粗砂垫层。塑料排水板采用工业成品，须满足下表相关质量要求，处理深度<15m时采用B型板。

塑料排水板产品质量标准表

2)结构设计

a、水平排水系统：在整平的工作层上，铺设砂垫层，在砂垫层中设置纵横排水盲沟，通过纵横盲沟汇水排至路基外，盲沟采用渗滤土工布包裹碎石形成，盲沟平面布置位置可根据现场情况、场地条件确定。

b、竖向排水系统：在砂垫层上按照等边三角形布设竖向排水体，排水体需打穿淤泥层进入下卧层至少50cm，上端高出排水砂垫层30cm。

3)道路路基填筑

道路路基填筑厚度为：道路设计路床标高+地基预留沉降量+超载预压高度，道路路基填筑时，应按设计填筑厚度控制填筑量，并分层填筑碾压密实。

4)超载预压设计

若土方运距较长，成本较高，超载预压材料可采用土+水的型式，若土源充分，则可采用土+砂或土+土的型式，超载预压强度控制在35～40KPa之间。

5)预压期控制

由于地质情况较为复杂，施打竖向排水体后，排水固结时间主要由排水体间距和填土速率控制，为满足工后沉降、固结度、稳定性和差异沉降的要求，在施工过程中应严格控制填土速率，分级加载、分层压实。超载预压一般情况下每天地基的沉降量小于0.2～0.5mm时即可卸载停止预压，应根据实际情况而定，主要是使超载后的残余沉降量小于设计要求的工后沉降量。

复合地基

①复合地基桩体比较

复合地基是由两种刚度不同的材料（即桩体和桩间土）组成，两者共同承担上部荷载，并协调变形，各类复合地基的桩体比较见下表：

各种桩体复合地基方案比较表

②碎石桩

碎石桩是利用振冲设备将碎石材料充实到软土地基内的预成孔中，形成具有一定密实度的桩体。碎石桩与桩间土形成复合地基，提高了地基的抗剪强度和承载力，同时对饱和粉细砂土层有更显著的挤密、振密作用，使砂土地层密实度增加，孔隙比减少，可有效防止在强震时的砂土液化。

碎石桩施工工期短，成桩后地基20天左右即可稳定，进行下一道工序。根据以往工程经验，碎石桩法特别适用于饱和砂土、粉土路段。

③水泥搅拌桩复合地基

1)概述

水泥搅拌桩复合地基加固机理是利用深层搅拌机，将水泥浆与地基土在原位搅拌，搅拌后形成柱状水泥土体，从而快速提高地基承载力，同时与桩周土形成复合地基，适用于处理厚度小于15m的软弱地基。其优点：软基处理效果好，工后沉降小，地基稳定性好，处理时间较短（一般要求3～4个月）；缺点：受施工工艺限制，处理深度有限，如桩体无法穿透软弱地基则承载力难以保证，造价较高。

2)设计要点

a、桩径d：50cm；

b、桩距s：一般采用2～3.5d；

c、桩长：对于复合地基处理段对承载力和变形要求较高，桩端必须穿透软弱层，要求进入持力性能较好的土层；

d、材料：水泥搅拌桩采用强度等级不低于42.5的普通硅酸盐水泥，要求水泥用量不小于50kg/m，水泥配合比约为15%～20%，掺6%石膏（占水泥含量）；

e、桩体强度：桩体90天无侧限抗压强度为1.0MPa；