地基处理与加固技术在软基工程中的应用

2021-11-23王维新

商品与质量 2021年14期

王维新

山西路桥集团交通产业开发有限公司山西晋中 045400

1 软土工程特性

软土是指淤泥、淤泥质土和部分冲填土、杂填土以及其他高压缩性土，这类土的抗剪强度低、压缩性强、渗透性小，具有结构性。软土一般具有以下特性：含水量较高，空隙比大，含水量一般在35%-80%之间，孔隙比为1：2；抗剪强度很低，一般小于20k Pa，变化范围不超过25kPa，有效内摩擦角约为20°-35°，固结不排水剪内摩擦角12°-17°，随距地表深度的增加而增大，每米增长率为1-2kPa；压缩性较高；具有明显的结构性，一般为絮状结构；渗透性很小；具有明显的流变性。

2 软土地基处理方法

2.1 强夯法

强夯法是利用机械将重锤提升到一定高度然后下落，反复进行对软土地基进行击实，此法可以提高土层的密实度。强夯法可以对砂质土、粉质土、黄土、素填土和杂填土等地基进行改良加固。重锤冲击地基的能量可提升土的粘聚力和内摩擦角、降低土的压缩系数、避免沙土发生液化和去除黄土的湿陷性等。另外，使用强夯法能够大大减少软土地基将来出现不均匀沉降的可能性。

2.2 粉煤灰碎石桩加固施工技术

粉煤灰碎石桩加固施工技术，通过将水泥、碎石和粉煤灰进行完全搅拌，然后利用搅拌设备，将固化材料有序的注入软土路基内部，形成强度较高的桩体，达到提升道路路基稳定性的目的。由于此项软土加固处理技术具备良好的操作性能，可以形成稳定的桩体结构，施工流程较为简单，无需使用较多施工材料，所以，在道路软土路基加固处理中，被广泛运用。

虽然此项软土路基加固处理技术存在诸多优点，但是，也存在一定缺陷，在实际加固处理施工环节，容易出现堵管，主要是因为混凝土泵送期间，泵送的软管弯曲半径较小，会对混凝土输送速度产生一定影响，从而发生堵管现象，因此，施工人员要加强处理力度。为了保证粉煤灰碎石桩加固施工技术在道路软基处理中得到良好运用，施工人员要严格控制粉喷桩的转速，并加强材料控制力度，不断提高道路软基加固效果。

2.3 表层排水处理法

对于处理含水量过大但土质较好的软土路基，一般采用表层排水法。表层排水法是通过在路基两侧，挖设一定深度的排水沟，在沟内回填透水性好的碎石，形成盲沟，来排除路基范围内所含的地表水，降低路基含水率，通过重新固结，提高路基的承载力，保证后续道路施工质量。

2.4 排水固结

在天然地基中设置砂井等竖向的排水装置，通过竖向分级加压使得土中孔隙水排出，土体逐渐固结，强度逐渐提高，此种方法经常在施工过程中采用。排水固结法一般可以分为排水和加压两部分，排水部分按照排水的方向分为竖向排水体（砂井，以塑料为材料的排水带）和水平排水体（砂垫层），加压部分按照加压的不同方式又可以为多种不同的形式。排水固结时能否满足上部荷载的要求与地基土层中土的特性和土层深度，加载时间的长短和大小等因素有关。排水固结最终的时间会在固结系数大和土层较浅的地基中所需的时间少。在土层比较厚，固结系数小中时间比较的长，因此这种方法受到了限制。它的适用范围通常为饱和粘性土地基。排水固结法作用原理是在受压的情况下将水从土颗粒孔隙间排出去，土体被压密，此时土颗粒的有效应力提高进而地基土的强度提高。为了缩短排水固结法的时间可以多设置一些排水途径以此来缩短排水的距离，加快水的排出。

2.5 预应力管桩加固施工技术

预应力管桩加固处理技术的有效应用，可以提高道路软土路基的稳固性，避免道路基坑的长时间暴露，节省施工时间。若道路路面较为松软，运用此项施工技术，可以取得良好的施工效果。所以，施工人员要科学测量道路软土路基松软度，确定是否需要采用此项施工技术。在预应力管桩加固施工前，施工人员要特别注意下列几个问题：第一，合理确定出道路软土路基的位置，并对该部位进行妥善处理。第二，做好测量放样工作，并进行打桩，进一步提高道路软土路基的稳固性。第三，结合道路软土路基所在区域的地形特点，科学确定预应力管桩施工规格。

2.6 水泥搅拌桩加固措施

水泥搅拌桩的加固，也属于道路当中软基加固的一种技术手段，水泥搅拌桩的加固作业期间，是借助水泥加固软基的松软位置，适合应用在饱和性的软基软土环境下实施加固作业。水泥搅拌桩的加固作业期间，需借助特制搅拌的轴叶轮，自地面入手实施沿途搅拌操作，一直到预定的深度即可，搅拌的轴叶轮前端需设好搅拌头，打开前端的阀门后，借助搅拌头，把水泥粉有效制作成水泥浆，再注入至土体内部，因搅拌头有强制性搅拌特性，故可有效发挥这一基本特性，充分混合好桩孔内部原土，借助这一施工手段，经相应物理反应和化学反应后，促使土体能够变成大强度性、小压缩性桩体，让其和周边土体能够组成复合式软基，确保土体能够成为共同体，将桩基自身承载能力提升，以保证道路软基加固处理施工效果。