1、2.10.4 软 基 处 理 方 案 浅层软土处理抛石挤淤对于表层无硬壳层，软土液性指数大，层厚薄的软弱地层，可采用抛石挤淤的方法处理，一般处理厚度在 3m 以内，对于鱼塘等层厚薄的软弱地层多有采用。1) 将毛石、片石按顺序、有规律抛填，所抛石块需坚硬、有菱角，强度符合施工规范要求，采用不易风化的石料，片石直径宜大于 30cm，小于 30cm 的粒径含量不得超过 20%，且大于 0.5m 的片石比例在 30%以上；2) 要求不能乱抛，要用人工配合、有规律摆布，严格按照施工规范，使其石块间隙尽量缩小，趋于紧密，并将挤出的淤泥随时清除；3) 根据抛石层的情况，如压路机可置于其上时，可用重型振动式压
2、路机层层碾压，使所抛石块不再下沉为止，碾压轮辙需不大于 5cm；4) 如地下水位较高时，在抛石顶面水位以上回填 30cm 厚中粗砂找平层，并且压实；5) 在找平层上面要回填一定厚度的不透水材料，确保路基填土面干燥。挖除换填换填法是将基础底面以下一定范围内的软弱土层利用人工、机械或其他方法清除，分层置换强度较高的砂或砂性土等透水材料，并夯实至设计要求。该法的优点是直观、高效，不留后患，施工不受工期限制，缺点是处理深度浅，当处理深度大于 3m 时，处理费用较高，不经济，且存在弃土（淤泥）的问题。强夯置换当软土埋深在 3.0m6.0m 之间时，不宜换填且不宜选用深层软基处理方式，本方案采用强夯置换的
3、处理方法。强夯本身不适用于淤泥及淤泥质土，但对于厚度不大的淤泥层，采用抛填块石或矿渣等材料后再夯实，使大石块强迫落到地层硬土上，同时将大部分淤泥挤出。夯击遍数及夯点布置：采用 3 遍强夯。第 1、2 遍为夯点，夯点间距为2.5m，各夯点夯完后应及时回填夯坑；第 3 遍为满夯，锤印相接，锤印搭接面积为锤底面积的 1/31/5。夯锤重量 20t（锤径 2.5m） ，落距根据软土埋深计算得到，每遍暂定夯击数为 6 次，相邻两遍夯击间隔时间为 10 天。 排水固结堆载预压 概述这类方法也叫堆载排水固结法，多采用袋装砂井或塑料排水板作为竖向排水体系，是目前广泛采用的方法。原理是通过堆载预压和改善饱和软土
4、的排水条件，在逐级填筑路基荷载和预压荷载的作用下，使地基排水固结，产生固结沉降，从而使土体强度增长、地基承载力提高、有效减少工后沉降。因其技术可靠、综合造价较低，是地基处理优先选用的方法，但该方法需要较长的堆载固结时间，根据软土层的深厚程度及排水距离的长短等因素，预压期在180 天至 360 天不等。 竖向排水体选择软基处理竖向排水体一般为塑料排水板和袋装砂井，两种材料主要技术指标和经济性比较如下：竖向排水体材料比较表材料造价（元/m）优点 缺点塑料排水板 2.5施工工艺简单、速度快、排水效果好材料质量要求高袋装砂井 8.5排水效果好，且具有一定的承重作用施工工艺较复杂，速度较慢，造价较高从地
5、质构造、施工难易程度、造价、施工工期比较，竖向排水体推荐采用“塑料排水板” 。 袋装砂井袋装砂井袋径 0.07m，间距 1.4m，按正三角形布置，路基底全断面铺设一层 50cm 厚中、粗砂垫层。砂袋应采用具有良好透水性、柔韧性的聚丙烯纺织袋，渗透系数不小于砂的渗透系数，抗拉强度不小于 14KN/m，延伸率小于 25%；砂料选用渗水率较高的干燥中粗砂，且粒径大于 0.5mm 的应占总量的 50%以上，其含泥量不超过 3%，渗透系数不小于 0.01cm/s。 塑料排水板1) 设计要点塑料排水板间距 1.4m，排水板采用正三角形布置，路基底全断面铺设一层50cm 厚中、粗砂垫层。塑料排水板采用工业成
6、品，须满足下表相关质量要求，处理深度15m 时采用 B 型板。塑料排水板产品质量标准表项目 单位 B 型 C 型 条件厚度 Mm 4±0.2 4.5±0.2 游标卡尺宽度 Mm 150±2米数 m/卷 250±1抗拉强度 kN/10cm 2.5 3.0 干态、延伸率 10复合体纵向通水量 cm3/s 65 85 侧压力 350kPa重量（干态） g/m2 110纵向干态 N/cm 45 延伸率 10%时抗拉强度 横向湿态 N/cm 50 延伸率 10%时，水中浸泡25h纵向强度 N 110梯形撕裂 横向强度 N 120湿态断裂延伸率数 % 20 试件在水
7、中浸 24h滤膜渗透系数 cm/s 5×10-3 试件在水中浸泡CBR 顶破强度 N 900有效孔径 m 80-120 以 O98 计2) 结构设计a、 水平排水系统：在整平的工作层上，铺设砂垫层，在砂垫层中设置纵横排水盲沟，通过纵横盲沟汇水排至路基外，盲沟采用渗滤土工布包裹碎石形成，盲沟平面布置位置可根据现场情况、场地条件确定。b、 竖向排水系统：在砂垫层上按照等边三角形布设竖向排水体，排水体需打穿淤泥层进入下卧层至少 50cm，上端高出排水砂垫层 30cm。3) 道路路基填筑道路路基填筑厚度为：道路设计路床标高+地基预留沉降量+超载预压高度，道路路基填筑时，应按设计填筑厚度控制填
8、筑量，并分层填筑碾压密实。4) 超载预压设计若土方运距较长，成本较高，超载预压材料可采用土+水的型式，若土源充分，则可采用土+砂或土+土的型式，超载预压强度控制在 3540KPa 之间。5) 预压期控制由于地质情况较为复杂，施打竖向排水体后，排水固结时间主要由排水体间距和填土速率控制，为满足工后沉降、固结度、稳定性和差异沉降的要求，在施工过程中应严格控制填土速率，分级加载、分层压实。超载预压一般情况下每天地基的沉降量小于 0.20.5mm 时即可卸载停止预压，应根据实际情况而定，主要是使超载后的残余沉降量小于设计要求的工后沉降量。 复合地基 复合地基桩体比较复合地基是由两种刚度不同的材料（即桩
9、体和桩间土）组成，两者共同承担上部荷载，并协调变形，各类复合地基的桩体比较见下表：各种桩体复合地基方案比较表处理类型 挤密碎石桩 水泥搅拌桩 CFG 桩 旋喷桩 预制管桩桩体类型 散体桩 半刚性桩 半刚性桩 半刚性桩 刚性桩加固原理 挤密/排水固结 复核地基挤密/复合地基/衬垫层复合地基/衬垫层复合地基/衬垫层施工机械 振动沉管打桩机 水泥搅拌机振动沉管打桩机或长螺旋钻旋喷机 静力压桩机一般设计参数桩距：23 倍桩径桩距：23.5倍桩径桩距：3.56倍桩径桩距：34.5倍桩径桩距：58 倍桩径常用范围液化路基/低填方桥头/结构物路基低填方桥头/结构物路基高填方桥头/结构物路基高度、振动等场地条
10、件受限制地段深厚软弱地基的高填方桥头路基单桩承载力低 较低 较高 较高 高复合地基承载力提高幅度小 提高幅度较小 提高幅度高 提高幅度较高 提高幅度高成本比较 35 元/m 55 元/m 70 元/m 150 元/m 120 元/m 碎石桩碎石桩是利用振冲设备将碎石材料充实到软土地基内的预成孔中，形成具有一定密实度的桩体。碎石桩与桩间土形成复合地基，提高了地基的抗剪强度和承载力，同时对饱和粉细砂土层有更显著的挤密、振密作用，使砂土地层密实度增加，孔隙比减少，可有效防止在强震时的砂土液化。碎石桩施工工期短，成桩后地基 20 天左右即可稳定，进行下一道工序。根据以往工程经验，碎石桩法特别适用于饱和
11、砂土、粉土路段。 水泥搅拌桩复合地基1) 概述水泥搅拌桩复合地基加固机理是利用深层搅拌机，将水泥浆与地基土在原位搅拌，搅拌后形成柱状水泥土体，从而快速提高地基承载力，同时与桩周土形成复合地基，适用于处理厚度小于 15m 的软弱地基。其优点：软基处理效果好，工后沉降小，地基稳定性好，处理时间较短（一般要求 34 个月） ；缺点：受施工工艺限制，处理深度有限，如桩体无法穿透软弱地基则承载力难以保证，造价较高。2) 设计要点a、 桩径 d：50cm；b、 桩距 s：一般采用 23.5d；c、 桩长：对于复合地基处理段对承载力和变形要求较高，桩端必须穿透软弱层，要求进入持力性能较好的土层；d、 材料：
12、水泥搅拌桩采用强度等级不低于 42.5 的普通硅酸盐水泥，要求水泥用量不小于 50kg/m，水泥配合比约为 15%20%，掺 6%石膏（占水泥含量） ；e、 桩体强度：桩体 90 天无侧限抗压强度为 1.0MPa；f、 布置型式：布桩方式可采用正方形或正三角形方式布置；g、 衬垫层：桩顶铺设一层钢塑土工格栅，衬垫层厚度 0.3m，材料采用中粗砂。3) 施工工艺流程 CFG 桩（水泥粉煤灰碎石桩）复合地基1） 概述CFG 桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称，主要由碎石、石屑、粉煤灰、掺适量水泥和水搅拌而成，具有良好的和易性。CFG 桩和桩间土一起通过衬垫层形成CFG 复合地基。其优点：对地基同时具有挤密
13、加固和置换作用，并且强度和模量比较均匀，对上部结构、受力结构抗震等极为有利；缺点：施工工艺复杂，造价较高。2） 设计要点a、 桩径：采用 40cm 桩径，可用振动沉管法或长螺旋转法成桩；b、 桩距：综合考虑复合地基承载力、地质条件与施工时新桩和旧桩的相互影响，桩距一般在 36 倍桩径；c、 桩长：施工桩长参照设计桩长、地质报告以及现场试桩情况而定。施工前应进行试桩，参照地质报告和逐段试桩结果校核设计桩长，如与设计桩长吻合、或经确认后的施工桩长方可大面积施工。d、 材料：采用强度等级不低于 42.5 的普通硅酸盐水泥，桩体材料推荐重量比为：水泥：粉煤灰：石屑：碎石=1：1.53：3.526：8.
14、855，以施工坍落度3050mm 控制；e、 强度：28 天龄期的立方体抗压强度 R 不小于 10MPa。f、 衬垫层：衬垫层采用 60cm 厚碎石，石料应采用粒径范围为 10mm30mm的碎石，表面应洁净，不含植物残体、垃圾等杂质。g、 土工格栅：在桩顶衬垫层中间铺设一层土工格栅，选用钢塑土工格栅；h、 逐段试桩：处理划分区段中进行逐段试桩，区段长度以大于 20m 为宜，如试桩结果与地质报告不符，则需及时通知相关单位调整桩长。 液化路段处理液化路段加固原则主要考虑以下因素：工程的重要性；发生震害后的影响程度；修复的难易程度。根据地质报告，划分液化路段，结合工程性质、设计和投资等因素，制定合理
15、、可行的方案。一般处理原则： 微弱液化路段均不考虑处理； 对于中等液化和严重液化路段，处于高强复合地基处理的桥头时，不再做特殊处理；对于无软基处理路段，根据液化路段所处位置、重要性、离建筑物的远近程度，采用砂垫层加土工格栅预压方案、挤密碎石桩方案。 对于大于 4m 的填方路段，结合路段软基处理型式，采用竖向排水体堆载预压的处理方案，并加设土工格栅，使路基整体性增强、沉降均匀；对于无软基处理路段，采用砂垫层加设土工格栅预压方案。 本设计软基处理采用方案经过上述各软基处理方案的比较，结合本工程的实际情况，对本工程的软基处理拟采用以下方案： 对于软基深度小于 3m 路段，推荐采用挖除换填的方案处理； 当软基厚度较深时，考虑本设计基本为填方路基，填方高度较小，堆载预压需大量向外借土，本设计推荐根据软土的深厚程度采用水泥搅拌桩或 CFG桩进行处理。
