对软土地基处理方法的探讨

林振荣 季 凯 张建军

摘 要:软土是指天然含水量大、压缩性高、强度低、而渗透性低的一种软塑到流塑状态的粘性土。文章根据机场大面积、土堤荷载相对较小的等特点,现就机场场道对软土地基处理最常用的几种处理方法加以探讨。

关键词:软土;地基处理;方法

中图分类号:TU753.8文献标识码:A文章编号:1006-8937(2009)22-0131-01

1真空预压法

真空预压法的特点是:①工期短,真空预压抽气时无须控制加荷速率,可一次加上而不必担心地基失稳,排水固结速度快,故可缩短工期。②不需大量预压材料,施工机具设备简单,且可重复使用。因而费用相对低廉。③加固效果显著,真空预压不仅沉降大,均匀,而且侧向位移向着预压区中心,不像堆载预压那样侧向挤出、隆起。所以真空预压的地基比堆载预压的地基密实度大,此法特别适用于加固超软地基。其机理是:由于软土渗透性小,首先在需要加固的地基上打设垂直排水通道,排水通道可采用袋装砂井或塑料排水板等,在其上铺设排水垫层,然后在垫层上铺设密封膜,并使其四周埋设于地下水位以下,使之与大气隔离。最后采用抽真空泵降低被加固地基内孔隙水压力,使其地基内有效应力增加,从而使土体得到加固。

2强夯加固法

强夯加固法主要目的在于处理好场道地基下沟、河塘软土。强夯加固法是技术上比较可靠、经济上相对合理的浅层处理方法。此方法在实施时要特别注意场区地下水位和地基土粘粒含量较高的问题,可通过采取填筑粗骨料强夯垫层、插塑料排水板和优化强夯工艺等措施加以解决。

采用强夯法加固,预计加固深度可达8m 左右,该层厚度内的土基可形成一个超密实的“硬壳层”。浅层地基的沉降已全部完成,且为超固结状态,地基浅层承载力可较大幅度得到提高。浅层粉质土层的地震液化问题也可基本得到解决。但下部软土的长期沉降问题仍未解决,预计残余沉降仍可达1～30cm。由于有上部“硬壳层”的存在,可大大减少地基的差异沉降。

3真空联合堆载预压法

当预压荷载要求大于8t/m2 时,可以在真空预压的同时并在膜上堆载,堆载预压时在地基中产生的附加应力与真空预压时降低地基的孔隙水应力,两者均转化为新增加的有效应力并且可以叠加。这样既有真空预压的作用,又有堆载的作用。其结果是:地基土体由于抽真空而发生向内收缩变形,因而堆载荷重可以迅速施加,而不会引起土体向外挤压破坏,同时由于真空代替一部分荷重,降低了堆载的高度,减少了堆载的工作量。

4排水板+堆载预压的深层加固法

根据固结理论,固结时间与排水距离的平方成正比。要缩短工期,减少排水距离是关键。在软土中埋设塑料排水板、袋装砂井或普通砂井都会形成固结排水通道。此方法通常配合堆载预压或真空预压。塑料排水板具有施工速度快,造价低等优势。其实施步骤为:清除表层耕植土,并挖至设计要求的标高;回填55～60cm 吹填砂,并压实;回填中、粗砂垫层50cm ,并压实;打设塑料排水板,或袋装砂井;回填山皮土50cm,并压实;堆载至设计堆载顶高程;压载到时后卸载,用推土机将多余的堆料推向两侧安全区回填,压实。

5 粉喷桩法

喷粉桩法的正式名称为粉体深层喷粉搅拌法,是胶结法处理软土地基的一种。它利用水泥或石灰等材料作为固化剂的主剂,通过特制的深层搅拌机械,就地在软土中利用压缩空气喷射石灰或水泥干粉,与软土强行搅拌,利用固化剂与软土之间所产生的一系列物理-化学反应,使软土固结成具有整体性、水稳定性和一定强度的地基,以达到提高地基承载力、减少地基沉降量的目的。其地基应视为复合地基,桩土共同承担应力。它具有施工速度快,设备轻便,便于移动,方法容易掌握,处理深度较大等优点,且工后沉降较小,排水固结时间短。

6深层搅拌桩法

深层搅拌法,是胶结法处理软土地基的一种。它利用水泥浆材料作为固化剂,通过特制的深层搅拌机械,就地在软土中利用压缩空气喷射水泥浆,与软土强行搅拌,利用固化剂与软土之间所产生的一系列物理-化学反应,使软土固结成具有整体性、水稳定性和一定强度的地基,以达到提高地基承载力、减少地基沉降量的目的。其地基应视为复合地基,桩土共同承担应力。它具有施工速度快,设备轻便,便于移动,方法容易掌握,处理深度较大等优点,且工后沉降较小,排水固结时间短。

参考文献:

[1] 马爱芳,吕荣春.议道路软基处治方法[J].经济技术协作信 息,2009,(4).