邵樟立(浙江国丰集团有限公司 311200)
摘要：随着城市道路建设的快速发展，强夯加固软土地基理论和实践发展也越来越快,在很多工程中取得了良好的效果。强夯法是较为经济合理、技术较为可靠的地基处理方法。本文通过笔者多年来对市政道路工程中软基处理工作的实践和认知，分析了对强夯法在工程中软基处理有关问题的探讨。
关键词：市政道路强夯法 作用原理 处理方法效果检测
软土具有含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度小、承载力低等特性，是路桥施工的一个难点。软土地质作为当前路桥施工面临的极为关键的影响因素，会随着地质性能、层次分布以及可预见程度的不同而产生不同的变化，这就使得软土地基部位的路桥施工产生了极大的复杂性。且软土地基本身承载力差，当路基成型时不但要承受路基及构造物的自重荷载，还必须承受行车荷载。如果处理不当，将造成路基不稳、工后沉降过大等问题，不利行车安全。因此对软土地基环境下的路桥工程进行施工建设时，要求做到因地制宜，根据不同的软土性质采用不同的处理方法，使路桥所处地基趋于稳定，减少沉降。
软土地基的处理应该根据软土、淤泥的物理化学性质、埋层深度、路堤高度、材料场地情况、公路等级等因素分别采取换土、抛石挤淤、反压护道、渗水、土工材料、塑料排水板、粉喷桩、碎石桩、超载预压等措施进行处理。针对不同的情况要进行不同的应对措施，最需要注意的就是因地制宜的方法策略。
一、深层挤密法深层挤密法是工程建设中利用土层中成孔时对周围土体产生的挤压力使地基深层达到压实的方法，也是地基基础方法之一。软基深层排挤法按照成孔方式分为：振冲挤密、打工具管挤密和爆破挤密；按照填充材料分为:碎石桩挤密、砂桩挤密、石灰桩挤密、土桩和灰土桩挤密。
1.碎石桩挤密又称振冲挤密。在土中用振冲器或者其它工具挤密成孔，用碎石作为填料使地基深层达到压实的方法。适用于处理砂质土，从粉细沙到含有砾粗砂，只要是小于0.005MM 的粘土颗粒含量不大于10%，都可以取得显著的挤密效果。
2.砂桩挤密。将带有管尖的钢管打入地基土层中成孔，用砂作为填料，使土层实密的一种方法。在钢管打入土层过程中使土体受到侧向挤压，在振动打桩机的振动作用下，砂桩体以及周围土体受到挤密和振密。
砂桩适用于处理松散砂土地基，可以提高松散砂土的相对密度和抗震动液化的能力，砂桩成孔方法有冲击式和深层振动式。
3.石灰桩挤密。将钢管打入地基土层中成孔，用粒径小于30MM 的散状生石灰或袋装石灰作填料，使土层达到压实的方法。石灰桩适用于深层处理饱和软弱粘性土地基。利用生石灰的吸水、膨胀和发热作用挤密桩体周围的软弱土层。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆生石灰与土的离子交换反映和宁硬反映能改善土的性质和提高土的强度。
4.土桩和灰土桩挤密。地基土层中成孔、用土或者灰土作填料。依靠夯实桩孔内填料时产生的横向挤压力，挤密桩体之间的土体，使地基土层达到密实的方法。土桩桩孔内填土与桩间土相同的土料，灰土桩桩孔内填入3:7 或2:8 的灰土。土桩和灰土桩适用于处理地下水位以上、深度5—15M、水含量不大于25%的湿陷性黄土和人工填土地基。
二、施工方案1.选择合理的处理方法常用的软土路基处理方法有清淤换填、袋装砂井、强夯法、真空预压、碎石桩、搅拌桩、CFG 桩等多种。袋装砂井加预压排水固结方法需预压,一般固结的时间较长(180～360d),工后沉降较大，同时本工程所处的位置距河口非常近,受潮汐影响水位变化大,由于微薄砂层的存在,与附近河水水力联系密切,排水固结效果不甚明显。特别是有些地段地层上部分布杂填土,地基采用此方法处理困难。
对桥头路堤,由于填土相对较高,工后沉降要求不大于0.1m,可采用复合地基处理。对于软土厚度小于15m 的桥头路基采用水泥搅拌桩,大于15m 的地段采用CFG 桩处理。该处理方法效果好,亦不需预压,但工程造价较高,不能广泛采用。袋装砂井(插塑板)加强夯法:它通过设置竖向排水体系(袋装砂井),并结合静荷载(填土堆载)和动荷载(强夯夯击能),使得地基土在较短时间内完成大部分固结沉降, 减少工后沉降并迅速提高承载力。
三、作用原理强夯法加固非饱和土的过程, 就是土中的气相被挤出的过程。而对饱和土,传统的固结理论认为,在快速加荷条件下,孔隙水无法瞬间排出,所以是不可压缩的,但无法解释饱和土在强夯后产生的明显较沉降。L·梅耶动力固结理论认为:1.强夯中土的渗透系数是随时间变化的;2.强夯中饱和土孔隙水具有压缩性;3.强夯中饱和土有局部液化现象;4.强夯中饱和土有触变现象。
所以在重复夯击作用下土体中产生裂纹, 土中部分吸附水变成自由水,随着孔隙水压力的消散,土的抗剪强度和变形模量不断增长。单纯的强夯由于竖向裂缝的产生并非规则的和连续贯通的,因而在孔隙水和气体排除过程中并非很畅通,这就造成在施工过程中孔隙水压力消散缓慢, 从而影响到加固的效果和施工进度,效果不佳。采用排水固结法结合强夯,当土体受到冲击荷载时,土中孔隙水压力增加,孔隙水可渗透到袋装砂井中,沿袋装砂井直接排到地表,这样缩短了排水距离,加速了孔隙水压力的消散过程和地基沉降的发展,而达到加固的目的。
四、软土地基处理应用过程中注意事项1.软土地基路段填筑前期，要先埋设观测沉降用的仪器、工具，按照设计所提供的指标进行作业，如果发现问题，要立刻停止作业，并及时的进行解决。
2.在添加材料上要根据处理的土质和施工方法的不同采取不同的计量，各项材料技术指标要符合设计和相关规范要求，进行施工作业的材料必须严格检查，对于不合格的添加材料一律不得使用，并且在施工结束后的一段时间内严禁车辆在上面通行。
结束语软土地基的处理，要根据路段的实际情况用相应的办法进行处理，如果处理不当，就会造成地基失去稳定，导致出现道路沉降，给道路造成一定程度的损坏。本文介绍了道路软基的常用的方法，在具体的道路软基处理上，还要根据现场地形进行技术选择，从而达到设计承载力的要求，并达到预期的经济效益和质量效果。
参考文献【1】马梅生对路桥工程中软土地基施工技术的探讨 2013【2】黄引煌公路软基处理几种常用方法的分析与探讨2012【3】杨海斌谈路桥工程中的软土地基施工 2011
论文作者:邵樟立
论文发表刊物:《建筑模拟》2015年4月总第100期供稿
论文发表时间:2015-6-18
标签：地基论文; 孔隙论文; 方法论文; 土层论文; 土地论文; 预压论文; 灰土论文; 《建筑模拟》2015年4月总第100期供稿论文;