（廣西華藍巖土工程有限公司，廣西 南寧 530001）

【摘 要】地基處理方法非常多，對地基處理方法進行合理選擇非常關(guān)鍵。它不僅會對地基處理效果帶來很大的影響，還會對整個工程投資帶來巨大影響。同時，不同軟基處理技術(shù)之間的差異也比較大，對于工程建設(shè)來說，應(yīng)該結(jié)合工程實際情況，在充分了解各種軟基處理方法的基礎(chǔ)上選擇最優(yōu)的方案。文章結(jié)合工程實例，從不同角度針對深厚軟土地基處理方法展開分析，并結(jié)合工程實際選出最優(yōu)的處理方案。

【關(guān)鍵詞】深厚軟土地基；處理方案；比較

【中圖分類號】U416.1 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2016）06-0156-03

自從改革開放以來，我國地基處理技術(shù)得到了非?？斓陌l(fā)展，各種新的地基處理技術(shù)開始不斷涌現(xiàn)，其中每種技術(shù)都存在各自的特點，例如有的造價低、有的工期短、有的環(huán)境污染小、有的安全性比較高等。對于工程建設(shè)來說，應(yīng)該結(jié)合工程的具體情況，充分了解軟基處理的各種方法，同時與軟基處理特點結(jié)合，從中選擇最優(yōu)的方案。下面結(jié)合工程實例，對深厚軟土地基處理方案的比選展開分析，為同行的研究提供一些參考。

1 軟土地基處理的影響因素

地基處理方法多種多樣，合理選用地基處理方法，不僅會影響地基處理效果，同時還會影響工程投資。在深厚軟土地基處理過程中，需要在一定的地質(zhì)條件、地基穩(wěn)定條件及荷載條件等基礎(chǔ)上，提出軟基處理方案優(yōu)化的策略及相關(guān)設(shè)計參數(shù)[1]。具體來說，影響軟土地基設(shè)計的因素主要包括技術(shù)與質(zhì)量的可靠性、工程造價及施工工期等，下面展開具體分析。

1.1 技術(shù)與質(zhì)量的可靠性

在現(xiàn)階段的施工條件下，水泥土攪拌樁的最長施工長度最好不要超過15 m，塑料排水板、砂井的最大施工長度最好不要超過20 m，如果考慮填土荷載、地基條件及工后沉降控制標準等方面的因素計算出的水泥土攪拌樁、砂漿的長度超過了最大施工長度，這種情況從技術(shù)上來看方案是不可行的，因此必須將多種地基處理方法結(jié)合在一起使用。

1.2 工程造價

造價估測主要包括人工費、設(shè)備費、材料費、土方運輸費、試驗觀測費及環(huán)境保護費等。按照國家定額及地方相關(guān)法規(guī)對這些費用進行計算。

1.3 環(huán)境因素

隨著社會的快速發(fā)展，人們的環(huán)保意識也不斷增強，地基處理過程中不可避免地會對環(huán)境造成影響，影響程度的大小與處理方法的選擇、周邊環(huán)境情況及地質(zhì)條件直接相關(guān)。本文針對不同工程及不同地點展開評價，環(huán)境影響因素也被納入工程總評判因素中。

1.4 施工工期

工期和處理方法的選擇是直接對應(yīng)的，但是同時也應(yīng)該認識到即使是同一種處理方法，也會由于受到天氣變化、地層突變、突發(fā)性事件等外部因素及施工組織設(shè)計等內(nèi)部因素的影響而表現(xiàn)出一定的差異。從總體上來看，在施工質(zhì)量得以保證的基礎(chǔ)上，施工工期越短，工程項目的經(jīng)濟效益就會越好，因此工期是地基處理方案的主要影響因素。

2 軟土地基處理方法與設(shè)計原則

2.1 軟土地基沉降、穩(wěn)定的解決措施

軟土地基沉降、穩(wěn)定的解決措施主要有以下幾種：第一，增加施工預(yù)壓期，這樣一來，隨著施工加載，軟土地基的強度就會有所提升，同時大部分地基沉降會發(fā)生于施工期間，從而減少工后的沉降。第二，增加地基排水固結(jié)率，在給定施工期增加軟土地基排水固結(jié)沉降，同時進一步加快軟土地基強度的提升，起到穩(wěn)定地基的作用。第三，減少地基總沉降量，利用樁體復(fù)合地基等相關(guān)方法，在給定外荷載作用下使地基產(chǎn)生的總沉降量減少，同時相應(yīng)地提升地基承載力，達到增強地基穩(wěn)定性、減少工后沉降的目的。第四，利用提升路基設(shè)計標高的方式對沉降量進行預(yù)留。

2.2 排水固結(jié)法

常用的軟土地基處理方法有塑料排水板、砂井、水泥土攪拌樁、真空預(yù)壓法等幾種不同的方法，其中塑料排水板和砂井法的理論已經(jīng)發(fā)展得比較成熟，同時設(shè)備也比較簡單，尤其是砂井法，當前已經(jīng)成為砂料豐富地區(qū)首選的一種方案[2]。但是，由于利用排水固結(jié)法施工往往需要進行預(yù)壓荷載，同時預(yù)壓的時間比較長，加上對工期、預(yù)壓條件等要求比較高，很多工程中都難以采用。此外，排水固結(jié)法可以起到加速地基沉降的作用，但是從整體上來看，并不能減少地基沉降量，對不均勻沉降及總沉降等方面的要求也比較嚴格。

2.3 復(fù)合地基法

所謂負荷地基法是指天然地基經(jīng)過地基處理以后，部分土體的強度得到了提高，或者設(shè)置了加筋材料，應(yīng)用復(fù)合地基法對于地基承載力的提升和總沉降量的減少是非常有利的，可以達到非常高的社會效益與經(jīng)濟效益。復(fù)合地基的處理形式多種多樣，一般工程中常用的處理方法有CFG樁、水泥土攪拌樁、大直徑現(xiàn)澆薄壁筒樁等[3]。

2.4 真空聯(lián)合堆載預(yù)壓法

這種地基處理方法和常規(guī)堆載預(yù)壓法相比，體現(xiàn)出了地基側(cè)向變形小、加載速度較快等一系列優(yōu)點。與同等荷載條件下的堆載預(yù)壓法相比，其地基強度明顯有增強的表現(xiàn)。對大面積軟土地基進行處理時，真空聯(lián)合堆載預(yù)壓法的優(yōu)勢非常明顯，但是該地基處理方法從施工工藝上來看比較復(fù)雜，從工程造價上來看也比常規(guī)堆載預(yù)壓法要高出很多，工期也比常規(guī)方法長一些。

3 實例分析深厚軟土地基處理方案比選

3.1 工程概況

某公路工程是貫穿于某經(jīng)濟開發(fā)區(qū)拓展區(qū)的一條南北方向的主干道，工程一期范圍中道路的整體長度為1.25 km，規(guī)劃設(shè)計道路紅線的寬度為42 m，斷面采用雙向四車道方式布置。一般路段道路設(shè)計的標高為0.7～1.1 m，橋頭填土高度最高為2.7 m?，F(xiàn)狀用地主要為水田、村鎮(zhèn)建設(shè)用地及魚塘等農(nóng)業(yè)用地，此外還有大面積的河網(wǎng)，這些河網(wǎng)面積也屬于農(nóng)村用地，道路全線跨越3條河流。

3.2 地質(zhì)條件與軟土路基特征

該工程范圍內(nèi)的從上到下地質(zhì)情況分別為雜填土、素填土、黏土（厚度在1.5～3.5 m）、淤泥及淤泥質(zhì)土（厚度在49.0～53.0 m，具有低強度、高壓縮性等特征）、亞黏土層、層間夾粉土、粉砂（厚度在1.5 m左右）、卵石（厚度在15 m以上）。整個場地的地質(zhì)情況比較均勻，硬殼層比較薄，其中淤泥及淤泥質(zhì)土的力學(xué)特征比較差，其壓縮模量通常在1.6～2.2 MPa，該層道路地段沒有經(jīng)過處理，因此不適宜利用。

3.3 軟基處理方案

3.3.1 排水固結(jié)方案

由于本工程地基軟黏土的排水性能比較差，如果單純采用堆載預(yù)壓方法，其高天方路段的工期必然比較長。工程范圍內(nèi)大部分道路的填方比較小，在0.7～1.1 m，出于對軟基處理經(jīng)濟性的考慮，為了進一步提升地基承載力，同時有效減少差異沉降，本工程低填方路段采用堆載（超載）預(yù)壓方案。在新建道路中，現(xiàn)有工程實踐經(jīng)驗表明，排水固結(jié)法可以進一步加快非砂性土地基的固結(jié)速度，其效果比較好[4]。從經(jīng)濟和施工方面考慮，利用插塑料排水板+堆載法是可行的，進行大面積地基處理會比較容易，具有技術(shù)可靠、工藝簡單等特點，但是這種方法需要的工期比較長。真空預(yù)壓+堆載預(yù)壓的效果是可以得到疊加的，與超載預(yù)壓相比，超載土方填土及卸土工作減少了，但是增加了濾水管、排水管安裝、密封溝安裝、真空泵安裝等施工，整個工期達9～10個月。

3.3.2 復(fù)合地基方案

由于水泥攪拌樁很難將軟弱層打穿，所以通常需要堅持短而密的原則設(shè)置水泥攪拌樁，按照三角形布置水泥攪拌樁，樁徑為0.5 m，間距在1.2～1.5 m，處理深度為15 m[5]，樁頂鋪設(shè)砂石褥墊層（厚度為30 cm），上面敷設(shè)一層土工格柵。從理論計算方面來看，與水泥攪拌樁相比CFG樁更加經(jīng)濟，工藝更加成熟，因此對于低強度混凝土樁，通常采用CFG樁在經(jīng)濟、技術(shù)方面更合理一些。

3.3.3 輕質(zhì)材料方案

由于本工程所在地水泥攪拌樁處理深度優(yōu)先，因此高填土路段考慮利用輕質(zhì)材料。所謂輕質(zhì)材料是指包括粉煤灰、EPS在內(nèi)的優(yōu)良填土材料，這種材料具有耐壓縮性、超輕質(zhì)性、耐水性、自立性等優(yōu)點，常用EPS均為泡沫苯乙烯，這種材料不僅強度足夠，還具有輕質(zhì)的特性，是一種優(yōu)良的填土材料，常用EPS材料的容重均在0.2 ～0.4 kN/m3，在實際應(yīng)用中體現(xiàn)出了耐壓縮性、超輕質(zhì)性、自立性、施工方便等特點，但是因為EPS是以石油為原材料的化工產(chǎn)品，因此價格比較昂貴。粉煤灰是燃煤電廠的工業(yè)廢棄物，具有強度高、透性小、壓縮性小等工程特性，粉煤灰的最大干容重通常比較小，比一般土干容重要小30%～40%，因此利用其作為軟基填筑的主要材料，可以有效地減少軟基沉降量，與EPS相比，采用粉煤灰作為填筑材料更合理一些。由于粉煤灰屬于一種親水性較強的填料，體現(xiàn)出了容易吸水的塑性狀態(tài)，加上顆粒間的黏結(jié)力較小，可能會呈現(xiàn)出一種松散的狀態(tài)。因此，本工程中臺后粉煤灰堤兩側(cè)均設(shè)置了擋土墻，同時還選擇綠化帶位置，將頂封層、路面基層結(jié)合。

3.4 方案比選結(jié)論

軟基處理分別對堆載（超載）預(yù)壓、復(fù)合地基、排水固結(jié)、輕質(zhì)材料等措施進行綜合考慮，結(jié)合已有資料展開計算，計算結(jié)果顯示，不管采用何種方法，瞬時沉降都是非常大的，同時15年內(nèi)工后沉降都可以滿足沉降要求，但是在15個月時，水泥攪拌樁和塑料排水板固結(jié)度已經(jīng)完成96%，在工后沉降期內(nèi)基本完成。與堆載預(yù)壓相比，超載預(yù)壓沉降有明顯改善，但是因為淤泥質(zhì)底層沒有排水通道，所以總體上來看，沉降規(guī)律不能得到改變。堆載預(yù)壓和超載預(yù)壓工后固結(jié)度和時間呈現(xiàn)線性關(guān)系。利用土工布的方式可以有效地改善土體的不均勻沉降，但是對沉降的影響并不明顯。利用粉煤灰可以有效地減少地基土附加應(yīng)力。

總之，在本工程中最為合理的方案如下：①如果道路填方交底，可以選擇超載預(yù)壓方案；②河洼填筑位置及高填方路段可以利用水泥攪拌樁處理方案；③臺后利用粉煤灰填筑、水泥攪拌樁相結(jié)合的處理方案。

4 結(jié)語

本工程軟基處理現(xiàn)已基本完成，部分路段已經(jīng)開始進行路面結(jié)構(gòu)基層的鋪筑。在碾壓施工過程中，路基基本沒有變形，從整體上來看，軟基處理達到了預(yù)期效果，值得推廣應(yīng)用。

參 考 文 獻

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[責任編輯：陳澤琦]

【作者簡介】耿強，男，山西大同人，廣西華藍巖土工程有限公司工程師，研究方向：基坑支護與地基處理。