常見的軟土地基處理及質(zhì)量檢驗方法研究

陳玉昶

摘 要：軟土地基廣泛分布于我國沿海內(nèi)陸地區(qū)，由于軟土具有孔隙比大、含水率高、強度低和滲透性小等特點，無法直接作為建筑的地基，所以需要進行地基處理，而且當(dāng)前隨著建筑物的規(guī)模越來越大，對變形和沉降的要求也越來越高，所以軟土地基處理成為我們需要認真對待的問題，當(dāng)前對軟土地基處理的方式有很多，文章以排水固結(jié)法和擠密砂樁法為研究對象，研究這兩種軟土地基處理方法的施工工藝以及我們該如何做好質(zhì)量控制工作。

關(guān)鍵詞：軟土地基；地基處理；質(zhì)量檢驗

中圖分類號：TU471.8 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）17-0169-02

雖然當(dāng)前由于行業(yè)特點不同，目前對軟土也有沒完全統(tǒng)一的定義，但是總體上具有相同的物理力學(xué)性質(zhì)，如強度低、壓縮性高、滲透系數(shù)小、孔隙比大等特點，如果將軟土直接作為建筑的基礎(chǔ)往往都會產(chǎn)生沉降。對軟土地基進行處理的目的主要也就是為了提高土體的抗剪強度、降低土體的壓縮性、消除土體的沉陷性，地基處理除了可以運用于新建工程外，還可以運用于已建工程的加固處理。

1 軟土地基常用的處理方法

1.1 換土墊層法

換土墊層法是指將地基土層中的軟弱部分或具有特殊性質(zhì)的部分用砂、碎石或其它強度大的材料進行替換，然后將這些替換材料分層壓實作為墊層從而完成對軟土地基的處理，換土墊層法一般用于膨脹土和濕陷性黃土地基的處理。但是換土墊層法由于工程造價較高，所以一般只在淺層地基處理時使用。

1.2 排水固結(jié)法

排水固結(jié)法是指通過降低地下水位、預(yù)壓和電滲的方式使軟土地基進行排水固結(jié)，增大地基的承載力，降低地基載荷后的沉降量和不均勻沉降。預(yù)壓法是排水固結(jié)常用的方法，在采用預(yù)壓法進行排水固結(jié)時關(guān)鍵是排水通道的設(shè)置，例如設(shè)立灌注砂井或塑料排水板等。

1.3 擠密砂樁法

擁擠砂樁法是指通過機械、振動等方式在軟土地基中成孔，然后將砂擠入土中，然后對這個砂柱進行加固，根據(jù)施工方法不同可以分為擠密砂樁和振密砂樁，其原理都是讓砂成樁過程中使周邊砂層變得密實，從而使整個地基的承載力上升，擠密砂樁法常用于松散砂土地基的處理。

1.4 拌入法

拌入法是指在軟土地基中加入適當(dāng)?shù)墓袒牧线M行拌合固化處理，常見的拌入材料有水泥漿和石灰，在軟土地基中拌入這些固化材料后，固化材料與周邊土體組成復(fù)合地基，使地基的承載力提高。從拌入法的施工效果來看，拌入法對欠固結(jié)充填土、軟弱粘性土和松散沙礫石的處理效果較好。

1.5 灌漿法

灌漿法是指通過一定的壓力將具有膠結(jié)作用的漿液灌入土層中，使?jié){液能夠深入土層中的裂縫中，由于漿液具有一定的壓力，所以漿液除了能填充縫隙外還能對土體產(chǎn)生擠密的效果，最終達到加固的效果。灌漿法的處理效果主要受漿液性能影響，一般用于對濕陷性黃土、沙礫石和飽和粘性土地基的處理。

1.6 加筋法

加筋法是指在地基中加入一定的土工材料，這些土工材料具有強度高、變形小、老化慢的特點，由于土工材料在受力時具有較大的伸長率，土工材料與地基土組成加筋土墊層，具有較高的承載力，同時還有排水的效果，使地基的強度進一步增強。

2 排水固結(jié)法施工工藝及質(zhì)量檢測

2.1 排水固結(jié)法的施工工序

從多年的施工經(jīng)驗來看，我們用排水固結(jié)法進行軟土地基處理時可以分為6步：一是設(shè)置好水平排水墊層；二是設(shè)置好豎向排水體；三是做好觀測設(shè)備的埋設(shè)工作；四是進行預(yù)壓工作；五是檢驗好預(yù)壓效果；六是對排水工程進行檢驗，如果排水效果達不到設(shè)計要求，則需要對設(shè)計方案進行修改。

2.2 排水固結(jié)法施工工藝

對于塑料排水板的施工，目前排水固結(jié)法大多采用砂井的方式，但是由于塑料排水具有性能好、施工高效、工程造價低和施工方便等特點，目前在國內(nèi)的使用情況越來越廣泛。

從材料上來看，塑料排水板主要由板芯和濾膜組成，板芯的材料大多為聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等材料，濾膜一般為土工布，但是塑料排水板普遍存在排水板包裹不嚴，出現(xiàn)針眼或板芯濾膜脫離的情況。近年來國內(nèi)已經(jīng)開發(fā)出板芯與濾膜一體的排水板，建議采用這種一體化塑料排水板。

從施工機械來看，目前很少有專門針對塑料排水板施工的機械設(shè)備，施工單位會根據(jù)自身的施工條件和施工特點進行機械改裝，從外型上來看，主要分為三類：一是履帶式，打設(shè)深度可達30 m，加載方式可以分為靜壓和振動兩種；二是門架式插板機，打設(shè)深度在25 m左右，加載方式以振動式為主；三是由挖掘機改造而成，這種施工方式最大的優(yōu)勢在于方便靈活且施工時不需要供電。

從施工方法來看，打設(shè)排水板時都會使用套管。如果采用靜壓式施工，其施工原理是利用液壓力將套管打入土中，然后利用鏈條拉力將套管拔出。如果采用振動式施工，其施工原理是利用激振力將套管打入土中，然后利用卷揚機將套管拔出。

從施工工藝來看，由于我國在塑料排水板施工上具有多年的經(jīng)驗，施工工藝還是比較成熟，具體施工工藝流程如下：

①做好施工準備，調(diào)試插板機，判斷其工作性能是否良好；

在需要加固區(qū)域布置塑料排水板打設(shè)板位，并用排水板芯或

②它物體插入砂墊層對點位進行標記；

③對插板機進行定位，控制好打入點位誤差；

④將套管垂直打入設(shè)計標高，打入過程中需要控制好垂直度偏差；

⑤將套管拔出并切割排水板；

⑥重復(fù)上述過程對下一個點位進行施工；

⑦完成所有點位的排水管施工后，施工單位以及監(jiān)理單位都需要進行檢查。

2.3 做好排水固結(jié)施工質(zhì)量控制的措施

一是做好板材控制，施工中如果發(fā)現(xiàn)部分板材破損的情況，應(yīng)當(dāng)切除這些損壞的部分。

二是做好深度控制，一般我們會在插板機架上用紅漆對打設(shè)深度處進行標記，當(dāng)紅漆標記處到達地面時就代表打入設(shè)計深度。

三是做好垂直度控制，保證打設(shè)過程中導(dǎo)管機架始終與水平面保持垂直即可，我們可以在插板機導(dǎo)管機架兩側(cè)設(shè)置線垂來保證其垂直度。

四是做好板位控制，板位控制的關(guān)鍵在于做好放線工作，放樁的排數(shù)需要參考導(dǎo)管到履帶之間的距離。

五是做好回帶控制，在進行上拔套管施工時很容易出現(xiàn)排水板回帶的情況，如果回帶長度不超過50 cm，則我們可以進行下一個點位的施工，如果回帶長度超過50 cm，那么需要在點位附近進行補打，另外對于整個排水板點位施工回帶長度超過 50 cm的點位不得超過所有點位的5%。

3 擠密砂樁法施工工藝及質(zhì)量檢測

3.1 擠密砂樁法的施工工序

根據(jù)施工方法來看，擠密砂樁法可以分為沖擊式和振動式，沖擊式施工是先將樁管打入土中，然后進行填砂和搗實工作，最后以貫入度來衡量成樁搗實效果，如果土層較密實，那么施工過程中需要裝砂和沖擊的次數(shù)就較少，同時砂樁需要的直徑也較小，如果土層較松軟，那么施工過程中就需要增大樁徑和裝砂量。振動式打樁是指利用震動力將鋼管打入設(shè)計深度，鋼管下端需要有樁靴且樁靴在重力作用下樁靴會脫落，這樣才能保證形成樁孔后砂能夠順利到達樁孔中，在施工過程中可能會存在砂樁中斷或縮頸的情況，此時對打樁工程需要進行補救，常見的補救措施有提高振動頻率和分段投砂提管。

3.2 如何做好擠密砂樁法施工的質(zhì)量控制

一是做好樁位控制，施工前要做好場地平整工作，用具有標識性的物體將樁位的位置進行表示，樁位的偏差不得大于5 cm。

二是做好樁管垂直度控制，和排水固結(jié)法一樣，擠密砂樁法也會采用吊線錘的方式來控制樁管的垂直度，將樁管的傾斜度控制在1.5%即可。

三是做好灌砂量控制，每個樁位的灌砂量都會有其設(shè)計值，施工過程中需要保證實際灌砂量不得低于設(shè)計值的95%。

四是做好提管速度控制，提管速度與提管鋼絲繩的根數(shù)和繩速有關(guān)，所以我們在組裝裝機時需要經(jīng)過計算來判定需要使用鋼絲繩根數(shù)。

以1.5 m/min的提管速度為例，一般我們會將卷揚機的繩速控制在15 m/min左右，此時鋼絲繩根數(shù)需要8～10根。

3.3 擠密砂樁法施工過程中的注意事項

一是要注意砂料質(zhì)量，砂料以中粗砂為宜，含泥量不得超過3%。

二是要做好打樁順序的規(guī)劃，從路基中部出發(fā)向兩側(cè)采用間隔跳打的順序施工可以減少施工對土體的影響。

三是要注意堵管預(yù)防，發(fā)生堵管后會使樁體不連續(xù)，特別是當(dāng)軟土地基存在流塑態(tài)土層時，如果提管后沒有及時用砂料進行回填，那么這些流塑態(tài)土體就會流入灌樁孔內(nèi)產(chǎn)生縮孔現(xiàn)象，使得樁體的排水效果低于預(yù)期。

四是做好樁管回帶清淤工作，樁管回帶產(chǎn)生的淤泥可能會堵住砂樁口從而影響砂樁的排水效果，所以在打樁結(jié)束后需要有專人進行清淤處理，使樁頂能夠完全露出。

4 結(jié) 語

通過多年的工程實踐經(jīng)驗來看，目前我國在軟土地基處理上已經(jīng)取得了諸多成果，但是還是需要進一步的做好技術(shù)革新和組織管理這方面工作。本文以排水固結(jié)法和擠密砂樁法這兩種常見的軟土地基處理方法作為研究對象，發(fā)現(xiàn)當(dāng)前軟土地基處理方法中還有很多值得我們關(guān)注的細節(jié)問題，而這些細節(jié)問題往往對地基處理效果影響較大，在做好這些細節(jié)問題的基礎(chǔ)上將更多的新材料和新技術(shù)運用于軟土地基處理上，這樣才能使軟土地基處理的技術(shù)越來越成熟，處理的效果也越來越好。

參考文獻：

[1] 俞強.深層軟土地基處理質(zhì)量檢驗方法探討[J].福建建筑，2013，（1）.

[2] 吳燕，薛大偉，鄭青偉.水利施工中軟土地基處理技術(shù)綜述[J].河南科技， 2012，（13）.

[3] 曹容川.道路橋梁工程中軟土地基的施工處理措施分析[J].江西建材， 2016，（3）.

[4] 歐陽旭光.砂樁處理高速鐵路軟基質(zhì)量檢驗研究[J].山西建筑，2009， （24）.