市政工程中软弱地基处理方法分析

杨安丰

（宁海县水务集团有限公司，浙江 宁海 315600）

0 引言

市政工程是城市发展的基础和保障，其施工质量直接关系到工程项目的后期使用，对城市形象的树立和市民的日常生活具有直接影响。软弱地基是市政工程施工过程中最常见的问题。软弱地基的有效处理不仅对工程质量带来直接影响，而且影响后期的工程使用寿命。所以，在市政工程施工过程中必须重视软弱地基的处理。

1 软弱地基的影响及特性

1.1 软弱地基的影响

软弱地基是指河水冲填、淤泥、生活垃圾等含水率较大的土质所产生的压缩性较大的土层。软弱地基土层若属于建筑地基的承力部分，因其承受力较弱，会对整个项目的牢固性造成巨大损害。特别是对高层建筑来说，其自身的重力较大，地基承载力不足则会对整个项目造成不利影响，甚至引起地基的不均匀沉降，造成裂缝甚至倒坍事故。

1.2 软弱地基的特性

1）软弱地基的含水平和孔隙率与正常建筑土质相比具有一定的差异性，其主要成分为粉土、黏土等，不含有机质，土层的含水率高达80%以上。同时，软弱地基的孔隙比通常在1～2。

2）软弱地基的压缩性较强，上层建筑的牢固性将受到影响，会因下层地基不均匀或沉降造成裂缝甚至倒塌。

3）软弱地基的透水性较差，项目施工结束后，水分排出难度大，在短时间内固结效果较差。

4）软弱地基的抗剪切能力较差，虽然高载荷可以促进水分的排出，但也可能造成软弱地基侧滑、沉降、塌陷变形，影响剪切能力。

2 市政工程中软弱地基的处理方法

2.1 固化法

在软弱地基的处理方式中，固化法是一种最常见、最有效的方式。固化法以石灰、水泥等为主要材料制作固化剂，并将其注入软土层中进行搅拌，软土与石灰、水泥凝结形成地下桩排，提升地基的整体稳固性。固化法又可分为压力灌浆法、深层搅拌法、旋喷法等。在进行软弱地基处理时，应结合工程项目实际情况选择合理的方法进行加固，提高地基的透水性与强度。不过，在使用加固法时要注意均匀搅拌，以提高加固效果。另外，在进行软弱地基处理时，如果发现石块、较大杂质等不明障碍物或软弱地基未处理干净，则不能使用上述方法。

2.2 换填法

换填法也称为换土垫层法，通常用于浅层地基处理，如杂填土、淤泥。换填法的优点是操作简便、工艺简单，施工设备相对简单。另外，换填法在解决地基承载力与不均匀沉降问题时效果较好，安全性与可靠性较强。同时，换填法的施工成本较低，有利于工程项目整体造价的控制。

2.3 振冲置换法

振冲置换法需要借助振冲机具进行。在高压水射流下边振边冲，在地基内形成孔，并在孔内填充卵石、碎石等，形成桩体。桩体和原地基组成复合地基，从而实现提升地基承载力、减少缩性的目的。不过，碎石桩的承载力与沉降量主要取决于原地基对其侧向的约束作用，约束作用越大，碎石桩的作用效果越好。所以，强度较低的软黏土地基应慎用振冲置换法。

2.4 强挤（夯）法

土壤土质内天然孔隙较大说明可能是软弱土质。道路的下部土层如果是素填土或黏性土则可以考虑使用强挤（夯）法，通过沉管、夯锤的方式把管锤置于土内，让土体向侧边挤开，在管内或夯坑放碎石、砂等填料。强挤（夯）法桩体和原地基土组成复合地基，因挤、夯让土体侧向挤压，地面隆起，土体内孔隙水压提升。在孔隙水压力消除后土体强度会随之提升。强挤（夯）法的优点是排水性好造价成本低，在软弱地基施工中具有非常重要的作用。不过，强挤（夯）法在施工过程中噪声较大，给周边的居民带来影响。所以，在使用强挤（夯）法时要做好防护工作。

2.5 CFG桩工程技术

CFG桩工程通过碎石、水泥、粉煤灰、水、砂等以一定的配比进行混合搅拌，形成高黏结强度桩，与桩间土、褥垫层共同形成复合地基。CFG桩的优点是成本低、施工后变形小、沉降稳定快。CFG桩地基处理法由CFG桩身、桩帽、褥垫层等构成。施工时，应结合项目段土质与周边环境的实际情况合理选择固化剂与外加剂。在市政工程中，固化剂通常为硅酸盐水泥，外加剂通常为硫酸钠与氯化钠。固化剂的添加量并不是越多越好，而是要结合工程项目设计标准确定。CFG桩施工工艺如图1所示。

图1 CFG桩施工工艺

另外，市政工程建设项目具有较强的针对性和目的性，需结合相关标准对施工人员进行规范和管理，保障市政工程项目质量，促进市政工程健康发展。

3 案例分析

3.1 项目概况

为配合城市防洪工程、改善水体环境，对兴宁路污水总管工程进行建设，对冠庄片污水进行截流，统一排入城北污水处理厂。原兴宁北路已实行雨污分流体制，污水总管已铺设到堤树坝北侧。本工程起点在堤树桥北侧，管底标高为8.110m，终点为原城北污水总管，全长3 500m，污水管管径为1 000mm，沿途经过的道路和地块有兴宁北路、甬临线、同三高速公路、桐山村、下洋葛、兴海大桥、梅丹线等。污水管道设置在颜公河左堤坝内侧排水边沟线内3.0～5.0m不等，靠近高速公路桥洞附近的管道设置在北侧防洪堤内，全线污水管道与防洪堤同步实施。污水管道按非满流设计，设计最大充满度为0.75，设计最小流速为充满度下0.6m/s。污水管道管材使用国标，钢筋混凝土II级管，承插式管道，O形橡胶强接口，管道基础采用180°混凝土基础，管顶覆土不足0.7m处应做360°混凝土基础加固处理，污水检查井在直线段内的间距按规范要求最大间距为80m，污水窑井井盖采用复合材料井盖，均用重型井盖。

3.2 软弱土特征

沿颜公河北侧地段有湿陷性黄土、滑坡、淤积地等地质问题。淤积地的软弱土层是良好的农田，但对污水总管建设工程来说是不良地质。该工程的饱和黄土夹淤泥质粉质黏土主要为近年来淤积所致，为次生黄土，呈软塑状。

本工程软土层厚度在10m左右，形成时间较短，为欠压密状态。试验段总长为300余m，地形复杂，软弱土厚度变化较大。根据试验资料，施工段饱和黄土物理力学指标如表1所示。

表1 饱和黄土物理力学指标

3.3 软弱地基处理效果

本项目使用碎石桩处理方式，在平面处以梅花形进行布置，通过挤密碎石桩对软弱地基进行加固，取得良好的效果（见图 2）。

图2 软弱地基处理

4 结语

软弱地基是市政工程项目中的常见问题之一，对后期整个工程项目质量具有直接影响。因此，市政工程项目建设过程中要重视软弱地基的改造和处理。软弱地基的处理方式较多，在具体项目实践中，要结合软弱地基类型与工程实际需求，在满足设计要求的基础上，保障其经济性和稳固性，以提升市政工程项目的整体质量。