软土地基的施工方法以及施工措施

 软土地基的施工方法以及施工措施

一、砂垫层

       砂垫层为设置于路堤填土与软土地基之间的透水性垫层，可起排水的作用，从而保证了填土荷载作用下的地基中空隙水的顺利排出，既加快了地基的固结，还可以保护路堤免受空隙水浸泡。砂垫层多采用中、粗砂，厚度一般为0.6~1.0m,宽度比路堤底宽多0.5~1.0m。设置砂垫层要注意防止被细粒污染而造成排水空隙堵塞，在砂垫层的上下应设反滤层。砂垫层适于施工期限不紧、路堤高度为极限高度的二倍以内、砂源丰富、软土地基表面无隔水层的情况。当软土层较薄，或软土垫层又有透水层时，效果更好。砂垫层往往还与其它处治配合使用，如塑料排水板、袋装砂井、砂井等加固措施配合设置。

二、深层水泥搅拌桩 

       深层水泥搅拌桩是利用水泥材料作为固化剂，通过特制的搅拌机械，在地基深处就地将软土和固化剂（水泥浆液）强制搅拌，由固化剂和软土间所产生的一系列物理———化学反应，使软土硬结成具有整体性，水稳定性和一定强度的水泥加固土，从而提高地基强度和增大变形模量。

深层水泥搅拌桩加固土技术，具有如下特点：

1、 深层水泥搅拌桩由于将固化剂和原地基软土就地搅拌混合，因而最大限度地利用了原土；

2、 拌时较少使地基侧向挤出，所以对周围原有构造物的影响较小；

3、 照不同地基的性质和工程设计要求，合理选择固化剂及其配方，设计比较灵活；

4、 土体加固后，对软弱下卧层不致产生附加沉降；

5、 与钢筋混凝土桩相比，节省了大量钢材，降低造价。

       深层水泥搅拌桩用于处理淤泥，淤泥质土，粘土，和含水量较高且地基承载力标准值不大于120Kpa的粘性土等软弱地基。

      针对深层水泥搅拌桩的施工特点，实施“四定”：定人、定机、定岗、定责。实行岗位责任制，确定一名项目副经理或项目总工，专项负责深层水泥搅拌桩施工管理，同时每个工作面必须保证有两名固定的现场质检人员轮班旁站，现场质检人员文化程度不低于高中文化水平，每处施工现场，应确定一名机长，根据总体计划进度，配备满足施工要求的机械设备并进行统一编号，要制定操作手、机长、自检人员岗位责任制，并对现场质检旁站人员进行培训，做到只要有深层水泥搅拌桩施工，就有质检旁站人员在现场，承包人将质检人员的名单和机械配置情况上报监理组，分管深层水泥搅拌桩的项目副经理或项目总工应加强对施工现场的巡视，

       设备是保证施工质量的前提，所有进场的搅拌桩机必须要求性能良好，机架稳定性好，还要有先进的称量工具和能自动打印喷浆量的设备，施工前应委托计量部门对现场的每台搅拌桩机的称量工具及打印设备在监理旁站的情况下进行标定，合格者方可使用，同时应把进场的搅拌桩机的性能指标及完好率统计后，上报监理组。

       原材料（即水泥）的质量是保证搅拌桩施工质量的关键，水泥的质量直接关系到成桩的质量。首先，水泥进场时，要求厂家提供一份水泥质保单，还要按批次取样作抽检，水泥抽检合格后方可使用，其次，要求进场后的水泥堆放在水泥棚内，用防雨布遮盖，底部应垫高20-30CM，与地面隔离，防止水泥受潮，对小部分受潮硬块的水泥予以清场，不准使用；再次，监理和承包人均建立每台桩机的水泥台帐制度，台帐中应注明水泥的领料日期，数量等，并根据每天完成的桩数量反映到水泥台帐中，即打了多少桩，用了多少水泥能够在台帐中完全体现出来，做到水泥每天一清，承包人现场质检人员记录后，应由现场旁站监理核实签认，杜绝偷工减料的现象发生。

       深层水泥搅拌桩属于隐蔽工程，通常又被人们称为“良心工程”，若疏于监督，必将造成质量隐患。深层水泥搅拌桩的主要施工工艺为“两喷四搅”法，即：桩位放样→钻机就位→检验桩机调平机体→钻进至设计深度→泵输送水泥浆→反转提钻比并喷水泥浆→至工作基准面下0.3m并停止喷浆→重复搅拌（喷浆）→反转提钻至地表→整理桩头→成桩结束→施工下一根桩。成桩质量关键在于水泥浆的质量和钻杆搅拌时间的控制上。对于水泥浆，要求质检人员每一桶浆都要用比重秤测比重，符合设计要求才能送浆。质检人员在现场旁站的过程中应不定时地抽检每台桩机的泥浆比重，控制其误差在允许范围之内，当实测比重与设计严重不符时，应对整桶水泥浆进行报废处理，同时制备的浆液不得离析，超过两个小时也应报废，报废的水泥浆不予计量；对于搅拌时间，理论上是时间越长，水泥与土之间的混合就越均匀，但实际上搅拌时间过长对施工机械和施工进度都有较大影响。所以要根据不同的桩长控制不同的搅拌时间，在保证质量的同时控制进度。每台桩机的质检人员对每一根桩都要有详细的施工原始记录反映。包括编号、桩长、实测泥浆比重、水泥用量及搅拌时间等，桩机的打印设备所打印的电脑小票应如实地记录成桩时间、桩长、段浆量及总浆量等，每天由现场质检人员核实签认。现场质检人员在旁站过程中，也要对每台桩机的成桩时间进行抽检记录，发现时间过快应及时纠正。对于实际搅拌时间小于设计时间的桩责令其整桩复打，确保每一根桩的施工质量。

三、 土工布

1、土工布宜选用重550g／m2，过滤型或增强过滤性纵横向伸长率不大于24％，渗透系数1×10-2cm/s，顶破强度2000N，纵向抗拉2500N/5cm,横向抗拉2000N/5cm，有效孔径0.1mm.

2、 铺设土工布的砂垫层顶部必须是无角的细粒料。

3、 在平整的砂垫层按设计宽度铺设土工布。土工布上下面填料中不得有尖锐物或树根刺破土工布。

4、 土工布应横向铺设。铺设时必须绷紧、拉伸挺、不得皱、扭曲。纵向拼接采用缝合或搭接，采用缝合时，缝合强度不应小于土工布同向抗拉强度。搭接进，搭接宽度不小于50cm，缝合时，缝接宽度不小于5cm。

5、 土工布横向两端锚固，锚固不小于2m，端部回拆部分不得外露，并用不少于30cm厚土覆盖。

6、 土工布铺设完成后，禁止一切车辆在其上行驶或停留，为避免铺好的土工布织物长期曝晒，48h之内必须进行第一层土方填筑。如不能应覆盖20cm土料保护。

7、 铺设双层土工布时，上下层搭接应错开50cm以上。

四、预压

       在软土地基上修筑路堤，如果工期不紧，可以先填一部分或全部，使地基经过一段时间固结沉降，然后再填足或铺筑路面；拟建桥涵等构造物处，先填土预压，待地基强度提高到一定程度后，挖去填土，再建造构造物，称之为预压。预压分等载预压和超载预压，目的在于减少工后沉降，提高地基固结度。

       预压效果与预压期及预压体高度有着重要关系。预压期可根据所需要的工后沉降或地基固结度而定，前者用于沉降起控制作用的路段，后者用于稳定性起控制作用的路段。当沉降及稳定均为控制因素，则选择两者中较长的预压期。预压高度实际上起着对地基预加荷载的作用，由于预压过程中地基必然下降，所以路堤实际填筑高度等于设计高度与预压期沉降之和。当预压期受到限制时，应采用超载预压的方法增大预压期沉降量，但超载预压高度应在保证路堤稳定性的前提下实施。

       预压荷载的速率应保证地基只产生沉降而不致丧失稳定，路堤比较高时，可采用分级加荷，第一级加荷应尽量大些，预压期一般都要在半年至一年，加荷速率可采用下列方法确定：

1、地面沉降速率：通过埋设沉降板，每1-2天观测一次，要求中线表面日沉降量不大于10mm。

2、边桩水平位移：边桩长1.0-1.5m，打入地面1m左右，要求日水平位移不超过5mm。

3、地基空隙水压力：在地基不同深度埋设空隙水压力计进行观测，要求空隙水压力不超过预压荷载力的50%-60%。

五、强夯法

       所谓强夯法，就是将几十吨的重锤从几十米的高度自由落下，对湿软地基进行强力夯实，以提高其强度，它是在重锤夯击法的基础上发展起来又与之截然不同的一种新技术。用强夯法加固的土基，承载力会明显提高，沉降量也会降低。这种方法如采用大的单击夯击能量，可使地基的加固深度达10-20m，甚至更深。

       关于强夯法的原理，简单的说就是：在强夯过程中，土体中的微小气泡的体积被压缩，土的空隙减小，土体局部液化，土体的结构破坏并且强度下降到最低值。随之在夯击点周围出现径向裂隙，形成树枝状的排水网络，加速了土体的固结。继而因粘性土的触变性，使土基的强度得到恢复和增强。

       采用强夯法施工时，首先应通过试夯取得必要的施工参数，据此布置夯击点（一般按方形布点），并拟定夯打遍数和每遍夯打次数以及前后两边夯打的间隔时间。夯打法施工机具很简单，可用50-100t（1t=1000kg）的吊机或三角架。锤重一般为10-20t，底面积3-6m2，自由落高10-20m，加固深度可达10-20m。在两遍夯打之间，应注意间隔的时间以及夯击坑的回填工作，夯打完成后，应整平地基，用较小的能量对整个场地进行一夯搭一夯的夯打，目的是夯实表面真松层及夯坑内的松散回填土。 

       做换填的主要方法就是将上面80公分路床范围内的多余的土全部挖掉，然后分层回填上50公分的素土，上面是沙粒。但是沙粒遇到水之后，水还会下渗到路基里，仍旧是破坏了了其稳定性。于是施工方就采取变更设计，将原来80公分的土挖掉，先进行全段碾压，碾压后回填上40cm素土，再上面40cm 5%的石灰土，然后在两侧设计盲沟。这样就不容易使水渗入路基，并且路基也比较稳定。

路基施工填土要求：

（1）路基必须分层填筑分层碾压。每层最大压实厚度不宜超过20cm（当压实机械可以保证压实度并经现场试验、检测合格后可适当加大压实厚度），路床顶面最后一层压实厚度为20cm（遇特殊情况不满足设计要求是，最小压实厚度不得小于10cm）。

（2）含水量应控制在压实最佳含水量±2%之内。

（3）路基填筑宽度每侧应宽出填筑层设计宽度30cm，压实宽度不小于设计宽度，最后销坡。

（4）路基表面应具有2%～4%的向外横坡，防止积水。为避免路基边坡被雨水冲刷，路基填筑过程中要求在路基下坡脚外两米处设置临时排水埝和排水设施。

（5）征地边线外两侧各10m范围内禁止集中取土。

（6）路基填筑范围内严禁作为施工便道使用。

（7）路基填筑应均匀密实，路床顶面横坡于路拱横坡一致。

（8）路基填土高度