市政工程软土地基处理方法的应用探讨

市政工程软土地基处理方法的应用探讨

软士地基具有含水量高、渗透性较差、压缩性高、承载力强度低等特点，对公路施工造成较大的影响，如不采取有效的措施处理，就会导致路基沉降过大，路堤不稳定，路面开裂等一系列问题。本文根据笔者多年工作经验，结合实例针对在市政工程中出现的软士地基问题提出相应的解决方法，以供参考。

标签 市政施工；软土地基；换填法；搅拌桩；灌浆

前言

软土地基是一种不良的地基，其稳定性非常差、强度较低、压缩性较高、容易出现液化，沉降量也很大，因此在工程的建设过程中，要充分考虑地基的变形和稳定等问题。在软土地基上建设的工程，由于其地基强度不够和变形，往往不能满足工程的质量，所以要采用一定的措施，对软土地基进行处理，从而提高地基的稳定性，减少地基的沉降和不均匀下降。本文结合实例针对在市政工程中出现的软士地基问题提出相应的解决方法。

1 工程概况

某市政基础设施工程项目位于冲洪积平原，地势较平坦，软土发育，属于可进行建设的一般场地。该地区灰岩基岩分布很广，岩溶现象发育，为埋藏型岩溶状态，勘探深度范围内场地岩土层有以下4种类型：杂填土层、残积砂质砧性土层、冲洪积泥质砂层、坡洪积砂质黏土层。该地区内的土洞较为发育，分布深度及范围较广，是影响工程建设的最不利因素。该项目包括横二路、横三路等市政道路与排水工程和行车隧道，其中行车隧道全长约1208m，隧道面积约36790m2。

2 软基处理方法

2.1 水泥搅拌桩复合地基法

水泥搅拌桩适用于处理淤泥质土、粉土和含水量较高、地基承载力标准值不大于100KPa的黏性土等地基。与刚性桩相比，水泥搅拌桩具有桩身强度可与桩的承载力相协调、桩身强度可充分发挥、比较经济等特点。

该项目隧道基础底面最大埋深约为8m，隧道设计要求的基础持力层容许承载力为150KPa。根据勘察资料，在隧道闭口段，设计基础底面存在较厚的软弱土层，部分为呈软塑状态的粉质黏土，经验算，需采用水泥搅拌桩进行加固处理。经过计算，在隧道闭口段以正方形布置水泥搅拌桩，桩间距为1.1m，桩直径为Φ60cm。

在该工程中，水泥搅拌桩要求采用四搅四喷法施工，水泥掺入比例为13%～15%(每m桩长的水泥用量约50～60kg)。搅拌桩施工钻进与提升时，搅拌钻机转

速采用中档，钻至设计深度应旋转喷浆15s后再提升喷浆，提升速度控制在0.8～1.0 m/min。施工过程中要求保持注浆压力在0.5MPa以上，且须保持连续注浆。若在施工过程中因机械故障而发生喷浆断续，要求采取搭接1.5m重复喷浆搅拌进行接桩处理。终孔原则是：要求穿透软塑黏土层进入相对坚硬的砂层或黏土层0.5m作为终孔标高，并且要求采用设计长度和钻机电流突变双控作为终孔依据。

水泥搅拌桩复合地基法是近年来得到快速发展的一种软土地基处理方法，用于加固饱和和软黏土地基。它是在设计的地基加固深度内，利用水泥作为固化剂的主剂，利用专门的深层搅拌机械在地基深部就地将软土和固化剂强制拌和，利用固化剂与软土之间所产生的一系列物理化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的优质地基，从而提高地基强度。此方法对软基处理效果显著，处理后可很快投入使用。

2.2 换填法

换填法地基处理是指当软土地基不能满足承载力和变形的要求，而软弱土层的厚度又大时，将路基或隧道底板以下处理范围内的软弱土层部分或全部挖除，然后分层换填强度较高的砂或其他性能稳定、无侵蚀性的材料，并夯实至要求的密实度，以满足设计承载力和减少沉降量的要求。

按回填材料的不同，垫层可分为：砂垫层、砂石垫层、碎石垫层、素土垫层、灰土垫层、干渣垫层和粉煤灰垫层等。其处理深度及换填材料须根据需换填的地基性质、设计要求及经济性来考虑，根据相关规范和有效振实深度理论，换填深度可控制在0.5～2m之间。

该项目的横二路、横三路部分路段路基浅层存在腐殖土、淤泥质土，土质情况较差，不能满足压实度要求，经研究讨论，此段路基需进行换填处理。横二路、横三路的换填范围为车行道(含中央绿化带)及车行道边线两侧2 m范围，换填材料采用路基土或碎石砂，但需保证所用碎石的最大粒径不大于5cm。具体为：换填后标高在路床范围以下的，采用一般路基土换填；换填后标高在路床设计范围内的，则采用碎石砂换填至路床顶设计标高。换填深度按实际情况确定，最多不大于2m。处理后的地基承载力要求不少于120KPa。

在隧道基坑某区开挖过程中，发现基坑底面局部炭质页岩残积土，遇水易软化，且在土方施工时已对表层扰动，导致局部承载能力较弱，对隧道结构可能会造成不利影响，经各方讨论，采取部分换填进行处理。现场勘定炭质页岩残积土范围后，对该范围在隧道底板素混凝土垫层下换填50cm厚级配碎石垫层，碎石粒径范围为5～8cm。施工时，要求优化施工组织设计，在开挖基坑时做好排水措施，基坑周边设置排水沟和集水坑，以防止炭质页岩残积土浸泡软化而对隧道安全造成影响。还要求基坑分段开挖和及时封底施工混凝土垫层，避免基坑底部炭质页岩暴露时间过长。

2.3 土洞灌浆法

在市政工程施工过程中，经常会遇到地下土洞的情况，如不进行处理，可能会导致工程桩基半边嵌岩或地基塌陷的风险。地下土洞可以采用灌浆法处理，即使用加混合料的浆液通过钻孔或者岩体内的大空隙等进行压力回填灌浆，浆液固化后形成具有一定强度的固结体，以提高地基承载能力，增强土洞位置的整体性和抵抗不均匀沉降的变形能力，消除路基的湿陷性，增加其不透水性。

灌漿法的应用应根据工程类型、岩土工程条件、地下水位、土洞的具体类型和分布情况，确定灌浆的可行性、灌浆孔的布置方式和布置范围、浆液的类型和配比等。经勘探资料显示，该项目的隧道基础地层土洞比较发育，在隧道基底至少有3个较大型的土洞，均需要在基坑开挖时对土洞范围进行灌浆预处理。

隧道基坑开挖至设计标高后，按照设计进行埋管，埋管深度按相应位置的土洞深度埋设至土洞底部，并在套管下部、土洞厚度范围内按30cm间距钻孔，同一截面钻孔2～3个。注浆浆液为P·042.5R水泥配制的M30水泥浆，水灰比为0.7～0.8，采用压力注浆法，在土洞的一侧开设注浆孔，与原有钻孔相隔1m以上，在注浆孔内进行有压注浆，要求另一侧钻孔内有水泥浆冒出且孔内压力达到2～3Mpa，方能停止注浆，确定注浆完成。

3 结束语

随着城市建设的不断发展，公路建设项目随之不断增加，公路工程施工中软土地基问题是一个不可逃避的话题，在软土地基上从事市政工程建设，除了施工难度大，地基处理成本投入高外，建成以后的沉降变形后遗症也多，因此，作为施工技术人员，不仅要对软土地基的认识与研究不断深入了解，而且要不断提升专业知识和实践经验，从而能够在施工过程中更好地处理好软土地基这一问题，增强公路的使用性能。

参考文献

[1]JGJ79-2002,建筑地基处理技术规范[S].

[2]丁建奇.高速公路超软地基处理设计与施工[M].北京:人民交通出版社,2006.

[3]马小峰.浅谈软土地基处理方法[J].山西建筑,2008.