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(qiáng)度低和滲透性小等特點(diǎn)，無法直接作為建筑的地基，所以需要進(jìn)行地基處理，而且當(dāng)前隨著建筑物的規(guī)模越來越大，對(duì)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(rèn)真對(duì)待的問題，當(dāng)前對(duì)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(duì)象，研究這兩種軟土地基處理方法的施工工藝以及我們?cè)撊绾巫龊觅|(zhì)量控制工作。

關(guān)鍵詞：軟土地基；地基處理；質(zhì)量檢驗(yàn)

中圖分類號(hào)：TU471.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2016）17-0169-02

雖然當(dāng)前由于行業(yè)特點(diǎn)不同，目前對(duì)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(qiáng)度低、壓縮性高、滲透系數(shù)小、孔隙比大等特點(diǎn)，如果將軟土直接作為建筑的基礎(chǔ)往往都會(huì)產(chǎn)生沉降。對(duì)軟土地基進(jìn)行處理的目的主要也就是為了提高土體的抗剪強(qiáng)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(yùn)用于新建工程外，還可以運(yùn)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(qiáng)度大的材料進(jìn)行替換，然后將這些替換材料分層壓實(shí)作為墊層從而完成對(duì)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(jià)較高，所以一般只在淺層地基處理時(shí)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(jìn)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(jìn)行排水固結(jié)時(shí)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(jī)械、振動(dòng)等方式在軟土地基中成孔，然后將砂擠入土中，然后對(duì)這個(gè)砂柱進(jìn)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(shí)，從而使整個(gè)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(jìn)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(duì)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(duì)土體產(chǎn)生擠密的效果，最終達(dá)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(duì)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(qiáng)度高、變形小、老化慢的特點(diǎn)，由于土工材料在受力時(shí)具有較大的伸長(zhǎng)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(shí)還有排水的效果，使地基的強(qiáng)度進(jìn)一步增強(qiáng)。

2 排水固結(jié)法施工工藝及質(zhì)量檢測(cè)

2.1 排水固結(jié)法的施工工序

從多年的施工經(jīng)驗(yàn)來看，我們用排水固結(jié)法進(jìn)行軟土地基處理時(shí)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(cè)設(shè)備的埋設(shè)工作；四是進(jìn)行預(yù)壓工作；五是檢驗(yàn)好預(yù)壓效果；六是對(duì)排水工程進(jìn)行檢驗(yàn)，如果排水效果達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，則需要對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修改。

2.2 排水固結(jié)法施工工藝

對(duì)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(jià)低和施工方便等特點(diǎn)，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(yán)，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(jī)械來看，目前很少有專門針對(duì)塑料排水板施工的機(jī)械設(shè)備，施工單位會(huì)根據(jù)自身的施工條件和施工特點(diǎn)進(jìn)行機(jī)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(dá)30 m，加載方式可以分為靜壓和振動(dòng)兩種；二是門架式插板機(jī)，打設(shè)深度在25 m左右，加載方式以振動(dòng)式為主；三是由挖掘機(jī)改造而成，這種施工方式最大的優(yōu)勢(shì)在于方便靈活且施工時(shí)不需要供電。

從施工方法來看，打設(shè)排水板時(shí)都會(huì)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(dòng)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(yáng)機(jī)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(yàn)，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(zhǔn)備，調(diào)試插板機(jī)，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(duì)點(diǎn)位進(jìn)行標(biāo)記；

③對(duì)插板機(jī)進(jìn)行定位，控制好打入點(diǎn)位誤差；

④將套管垂直打入設(shè)計(jì)標(biāo)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(duì)下一個(gè)點(diǎn)位進(jìn)行施工；

⑦完成所有點(diǎn)位的排水管施工后，施工單位以及監(jiān)理單位都需要進(jìn)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(huì)在插板機(jī)架上用紅漆對(duì)打設(shè)深度處進(jìn)行標(biāo)記，當(dāng)紅漆標(biāo)記處到達(dá)地面時(shí)就代表打入設(shè)計(jì)深度。

三是做好垂直度控制，保證打設(shè)過程中導(dǎo)管機(jī)架始終與水平面保持垂直即可，我們可以在插板機(jī)導(dǎo)管機(jī)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(jìn)行上拔套管施工時(shí)很容易出現(xiàn)排水板回帶的情況，如果回帶長(zhǎng)度不超過50 cm，則我們可以進(jìn)行下一個(gè)點(diǎn)位的施工，如果回帶長(zhǎng)度超過50 cm，那么需要在點(diǎn)位附近進(jìn)行補(bǔ)打，另外對(duì)于整個(gè)排水板點(diǎn)位施工回帶長(zhǎng)度超過 50 cm的點(diǎn)位不得超過所有點(diǎn)位的5%。

3 擠密砂樁法施工工藝及質(zhì)量檢測(cè)

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(dòng)式，沖擊式施工是先將樁管打入土中，然后進(jìn)行填砂和搗實(shí)工作，最后以貫入度來衡量成樁搗實(shí)效果，如果土層較密實(shí)，那么施工過程中需要裝砂和沖擊的次數(shù)就較少，同時(shí)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(dòng)式打樁是指利用震動(dòng)力將鋼管打入設(shè)計(jì)深度，鋼管下端需要有樁靴且樁靴在重力作用下樁靴會(huì)脫落，這樣才能保證形成樁孔后砂能夠順利到達(dá)樁孔中，在施工過程中可能會(huì)存在砂樁中斷或縮頸的情況，此時(shí)對(duì)打樁工程需要進(jìn)行補(bǔ)救，常見的補(bǔ)救措施有提高振動(dòng)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(chǎng)地平整工作，用具有標(biāo)識(shí)性的物體將樁位的位置進(jìn)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(huì)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(gè)樁位的灌砂量都會(huì)有其設(shè)計(jì)值，施工過程中需要保證實(shí)際灌砂量不得低于設(shè)計(jì)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?cè)诮M裝裝機(jī)時(shí)需要經(jīng)過計(jì)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(huì)將卷揚(yáng)機(jī)的繩速控制在15 m/min左右，此時(shí)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(xiàng)

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(duì)土體的影響。

三是要注意堵管預(yù)防，發(fā)生堵管后會(huì)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(shí)，如果提管后沒有及時(shí)用砂料進(jìn)行回填，那么這些流塑態(tài)土體就會(huì)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(huì)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(jìn)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(shí)踐經(jīng)驗(yàn)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(jìn)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(duì)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(xì)節(jié)問題，而這些細(xì)節(jié)問題往往對(duì)地基處理效果影響較大，在做好這些細(xì)節(jié)問題的基礎(chǔ)上將更多的新材料和新技術(shù)運(yùn)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。

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