软弱地基综合处理在工程中的应用

郑和礼（福建省武夷山市鸿安交通工程有限公司，福建南平354300）

软弱地基综合处理在工程中的应用

郑和礼（福建省武夷山市鸿安交通工程有限公司，福建南平354300）

改革开放以来，我国社会经济以及建筑行业实现了较快发展，地基处理工程作为建设工程的重点之一，尤其是在软弱地基情况下怎样加强工程施工力度，已成为当前工程施工人员重点研究的课题。以下笔者将通过本文，并结合自身多年实践工作经验，针对软弱地基综合处理在工程中的应用进行集中阐述。

软弱地基；综合处理；应用

1 工程概况

1.1 地点及水毁情况

本工程位于316国道K0+865～K0+910地段。由于期间受洪水袭击，路基全幅坍塌、滑移；混凝土路面断裂，道路中断。

1.2 水毁原因分析

（1）浆砌片石护脚基础开挖深度不够且局部基底土质松软，基底承载力达不到要求，基底平面有向外倾斜现象。砌体拉丁砌石不足，且砌体中间有小片石窝堆现象和砌筑砂浆不饱满，砌体的整体强度不够，不足以挡土，易倒塌。

（2）路基左侧靠山、汇水面积大、且有农田、地表、地下水较丰富。虽然设置水沟排水，但大部分地下水要通过路基渗流，浸湿了路基，有部分水积聚在不透水土层。

（3）路基填方存在土石混填石块中间土体碾压不密实容易渗水，使路基的密实度达不到规范。填土前腐殖土和杂草清理不干净，原地面倾斜度陡于1：5，未挖成土质台阶，水浸蚀形成滑动面。

（4）原路堤有细砂层且厚达4m，饱水后导致强度降低并松散。

1.3 地质条件

①地形地貌：山涧河谷地貌。316国道分布于富屯溪I级阶地。②地基岩石土特征：岩土层从上到下主要为杂填土以及松散细砂、松散；中粗粒黑云母花岗岩。③水文地质特征：地下水是第四系松散孔隙潜水，主要赋存于细砂层之中，向河中不排泄。

1.4 原设计方案

设置重力式浆砌片石路堤墙，墙顶部土高为3m，填土边坡为1：1.5，墙基处于强风化层1m深以上墙身穿过细砂层，墙高9.4m，地基容许应力大于0.5MPa。详情参阅路基设计图。

2 更改设计的主要原因以及确定桩基方案

2.1 地质原因、水位状况、施工难度

（1）从图上以及实地勘察我们了解到，基础开挖需要穿过4.5m的细砂层，且其中3m在水下，大家知道细砂的自然休止角很少、粘结力为零，成松散状，开挖边坡坡度要1：5工程量大。

（2）细砂在水下用一般围堰抽水开挖会产生流砂现象，显然不可能，一定会引塌方。

（3）本工地由于细砂层延伸若强行采取措施开挖，如使用板桩圈堰，井点法降低地下水位及卸土车大开挖等成本高、设备不足。

（4）对细砂层进行人工加固软弱地基，成本高且效果难测定。如浆灌液注加固若其他方法由于设备加地质原因，施工难度大、成本高。

2.2 桩基方案及适宜条件

木桩主要在当地木材市场采购，应使用汽车将其运送至工地仓库；在采购木桩的过程中需要充分考虑木材的质地情况，桩长应保证略大于设计桩长即可。所选木桩应确保材质均匀，不应存在过大或弯曲的情形。若存在木桩首尾两端连成一条直线的情况，各截面中心与该直线之偏差程度不得超过相关规定；另桩身不得有蛀孔、裂纹或其它足以损害强度之瑕疵。

因边坡不长，两端及中间各打一根试桩，所以选试桩3根，以大概确定桩长。为确保试桩成功，并考虑该类型桩的特殊性，配桩长度比同位置桩的有效长度大0.5m。打桩前，桩顶须先截锯平整，其桩身需加以保护，不得有影响功能之碰撞伤痕，桩头部位宜采用铁丝扎紧。设想用木桩打入，穿过细砂层，持力层在强风化层土，且置于常水位以下，不易腐烂，不影响使用。各因素综合考虑，采用桩基承载为主，钢筋混凝土扩大基础结合使用，共同提高地基承载力的方法较为适宜。

适宜条件：①砂砾、松木来源较方便，取料经济。②使用松木桩基能大大提高承载力，打入松桩同时可起到挤压密细砂层。③利用挖基使用的挖掘机将松木村打入细砂层，方便、简单、速度快，容易施工。④在水下细砂表层厚进行换填砂砾，施工简单不需抽水、不要围堰、不需要大开挖，不会产生流砂、溜塌方等破坏基坑。⑤基坑在水面以上浇筑钢筋混凝土扩大基础，装模板、浇捣均很方便，易于施工。⑥按水流方向观测，此处局部冲刷很小，甚至有可能会产生淤积，可起到保护桩基的作用。

3 采用桩基为主综合方案的依据

鉴于地基承栽力不足，采用桩基为主的综合方案提高地基承载力，设计为：地基容许应力＞＞0.25MPa。2.5～4.0m长、直径14～18松木多排桩；水下细砂表层20cm厚换填砂砾；30cm厚钢筋混凝土扩大基础＜＜同时作为桩基础的承台。

3.1 原状土的地基应力

原细砂层通过实测资料相对密度＞0.86，饱和度G＞79%，查《公路基规》对照在水下饱和状态地基容许承载力［σ°］=0～0.3MPa，通常中等密度取值0.2MPa。该工地原状土 ［σ°］= 0.12MPa。

3.2 桩基承压应力

（1）单桩容许承载力［P］=（C×A+C÷UH）×R。根据桩径、土质及桩在承台底面各土层中的长度，查有关资料分别取e，、e：、Rc计算，并通过承压试验：l80kN＜［P］＜220kN。而松木顺纹受容许应力σ°=10.0MPa，符合要求。

（2）根据桩位、桩长、桩的入土深度，并由bl=kf×ko×k×b；查表计算得桩的计算宽度bl=0.65～0.66（各桩实际间距），通过查找有关资料考虑，群桩作用等因素在3m宽承台范围内桩基承载应力a＞0.25MPa且桩基整体验算符合要求。

3.3 扩大基础提高承载力

该设计承台上浆砌片石仰斜式挡墙水平宽0.98m，利用承台作为钢筋混凝土扩大基础，承台厚30cm、宽3m，混凝土内布双层钢筋网，按钢筋混凝土刚性角40～45°计算，地基栽力可提高1.2～1.25倍。

3.4 细砂土表屡换填20cm厚砂砾

打桩可挤密原松散细砂层，打桩时挖掘机在基坑上操作等均可相应提高地基承载力，且通过实测打桩后松散细砂土挤密后可迭中密程度，地基应力可提高至0.2MPa。

由3.1～3.4可知，桩基承压、桩土组成复合地基一起承压、木桩挤、扩大基础等各项提高承载力的因素共同作用，按应力叠加原则，地基容许承在载力｛σ°｝大于0.25MPa。符合设计σ°≥0.25MPa的应力要求。

4 技术效益比较

变更设计方案后易于施工、施工更安全、缩短工期、节约造价。

5 施工中应注意的事项

（1）换土设垫层的要求：所换填土应为强度较高、稳定性较好的中粗砂或砂砾等，要求换填的材料中粘土含量不应大于3～5%，粉粒含量不大于25%，砾料粒径不宜大于50m，换填料应夯实。

（2）相对扩大基础体积较大，基础模板安装要牢固，钢筋混凝土配合比严格按设计要求进行施工。

（3）对于桩位的偏差我们务必要将其控制在小于等于D/6-D/4中间范围内，桩垂直度允许误差为＜1%。当进行打桩时，若是感觉木桩入土过程没有显著持力，应向设计、监理部门进行上报。此外，关于打桩的线路应意从外侧向只能挂件部位进行对称敲打，但却应避免桩位发生明显位移。从设计图纸行来看，在地面标明木桩预定的敲打地点，并在监理工程师检查合格之后才能够开始打桩。若在打桩时，出现较为坚硬的地层或者遇到地下障碍物，导致不能进行敲打至预期深度时，则需要及时上报监理工程师，并以此确定具体的处理方式，还需将其列入施工纪录，不得任意截断桩体。

（4）挡墙墙背填料选择渗水性好的砂砾回填夯实，填料内摩擦角≥35°。并设置φ10泄水孔，以保持墙后土体和桩基的稳定。竣工后对桩基挡墙应进行沉降量观测。

6 体会

（1）在施工过程中符合设计规范要求下可多考虑几种方案进行对比，选择较适宜的设计方案，力求在经济上节约、在技术上简化施工设备和技术要求，优化设计、精心设计。科学管理施工，确保优质工程。强化精品意识、重视技能培训，健全控制体系、落实岗位责任，严格工艺标准，攻克施工难题。建造合格的工程加强业务知识学习，努力提高自身素质，通过理论知识在实践中的应用，逐步提高自己的业务水平，使自已将来能更好地为公路工程事业作出应有的贡献。

（2）设计施工过程中应对地质、地形地貌进行详细观察，努力收取有关资料并地各影响因素、产生原因精心分析、处理，随时注意施工中的动态，严格操作规程、严格质量管理、精心组织、精心施工。

7 结语

总而言之，软弱地基综合处理在工程中的应用是一项相对繁琐的工作，在实际工作中相关工作人员应在实地勘察的基础上，进行较为细致的处理，进而确保软弱地基的综合处理在工程建设中得到较好的应用。

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U416.1

A

2095-2066（2016）29-0188-02

2016-9-29

郑和礼（1972-），男，中级工程师，本科，主要从事公路工程施工管理工作。