常用的深层地基加固方法比较的探讨

　　某项目存在较大片区软基，软基以淤泥及淤泥质粉质粘土为主，为工程地质条件不稳定区。
 

 

　　软土分布一览表

 

　　1.设计标准

 

　　（1）基准期及允许工后沉降

 

　　软基是否需要处理和处理的技术标准均有规范要求。标准愈高，费用愈高。根据规范的要求并结合国内已建成项目的经验，采用项目完工后在其使用年限内（15年）所发生的沉降量—工后沉降控制，对于一般区域工后沉降≤30cm，重要区域后5～7H（H为台后填土高度，以m计）范围内的工后沉降≤10cm，其它涵洞、通道等构造物处的工后沉降≤10cm。。这个标准符合规范的要求，将差异沉降限制在适当范围内，不至于对堆场的纵横向产生过大影响。“工后”起于处理区域完工，直到项目的设计年限为止。

 

　　（2）稳定验算的安全系数

 

　　稳定性计算包括边坡和地基的稳定性验算，稳定验算的安全系数采用圆弧滑动面法，将地基的固结作用考虑在内（有效固结应力法、指标采用快剪与固结快剪指标）以K>1.2控制。地基强度是以上一级填土下引起的增长来计算下一级填土的稳定性。

 

　　（3）沉降计算

 

　　①本次软基设计是采用计算机程序进行的。

 

　　②由于工程地质情况较复杂，软土分布不均匀，计算时采用的压缩层厚度是以沉降量为标准：ΔS≤0.015ΣΔSi。

 

　　③对于地基沉降来说，地基的主固结沉降是总沉降的主要部分，根据规范和已建项目的经验，本次地基的总沉降采用沉降系数m与主固结沉降Sc计算：S=mSc，m的取值范围为1.1～1.4，本工程一般取值为m=1.2。填土高时用上限，填土低时用下限。地基的总沉降量包括三部分：S=Sd+Sc+Ss，Sd—瞬时沉降，Sc--主固结沉降，Ss—次固结沉降。

 

　　④主固结沉降：采用（分层总和法）e-p曲线计算主固结沉降。并采用Es法进行验证比较。

 

　　（4）加载速率

 

　　由于项目区分布有大量的鱼塘，其下部土体长期处于饱水状态下，土体含水量高、承载力低，因此加载速率必须严格控制，并通过施工观测，随时调整加载速率。本项目软基施工（填土+预压）的总时间按360天（12个月）控制，填筑期一般不超过6个月，以争取较长的预压期。

 

　　（5）预压期

 

　　考虑到施工工期的要求，在满足容许工后沉降及稳定要求的前提下，应尽量采用较长的预压期。实际施工工期安排，高压旋喷桩的预压时间一般不少于3个月，袋装砂井的预压时间一般不少于6个月。

 

　　（6）预压高度

 

　　在满足容许工后沉降及稳定的前提下，结合当地土源的具体情况及软土性质和地基处理方法主要有欠载预压、等载预压和超载预压，本项目主要采用等载预压及超载预压，预压分类：

 

　　①欠载预压：填土至堆场顶面标高+沉降土方增量的填土预压方法。

 

　　②等载预压：当量荷载填土高度+顶面标高+沉降土方增量的填土预压方法。

 

　　③超载预压：当量荷载填土高度+顶面标高+超填高度+沉降土方增量的填土预压方法。

 

　　2、软土基础的方案比选

 

　　软土地基的处理目的为解决抗滑稳定和沉降问题。通过采用处理措施，提高地基土的强度，增加抗滑稳定性，同时加速地基在施工期间的沉降，减小工后沉降。软土地基处理的基本原则是：在确保安全、经济、实用的前提下，软土地基处理方式将视软土分布情况（范围、埋深、厚度等）、软土的物理力学性质、地下水情况、排水条件等进行确定。当前成熟的软土地基处理方案可分为两大类，一是预压排水固结法，二是复合地基法（如粉喷桩、预应力管桩等）。

 

　　预压排水固结法与复合地基法的比较，从下表可见，复合地基法处理软弱地基，效果好，见效快，但造价高。一般用于控制总体工期的项目。预压排水固结法处理软弱地基，效果好，造价低，但需要的施工工期长。
 

 

　　在收集广东省及国内软基处理成功经验的基础上，结合项目实际工期问题，软基处理方案拟定如下：

 

　　①对直接出露地表的薄层软土（小于3m），采用清淤换填方法进行处理。

 

　　②对于软土深度大于3m，排水条件好且非邻近构造物的部位采用袋装砂井排水固结处理。对重要部位以及周围有房屋的施工段采用高压旋喷桩处理，以减少施工对邻居房屋的影响。

 

　　3、软土基础的设计要点

 

　　（1）袋装砂井设计

 

　　袋装砂井直径采用7cm，间距根据工程区段计算情况确定，一般为1.0～1.5m，砂井长度由沉降计算结果确定，原则上全部穿透软土层，并打入持力层≥1.0m。

 

　　（2）高压旋喷桩

 

　　软土深度为3～20m区段，根据稳定及沉降设计的要求，设计水泥深层搅拌桩桩径采用60cm，桩距采用1.5～2.0m，桩位在平面上呈等边三角形布置。

 

　　水泥采用325普通硅酸盐水泥，每立方米被搅拌土体中水泥掺量约630kg，桩身设计28d无侧限设计抗压强度≥3.5MPa，单桩设计承载力≥125Kn，水泥深层搅拌桩进入下伏层1.0m。

 

　　（3）过渡段

 

　　为减少不同软基处理方式之间的工后沉降差异，不同软基处理方式之间设置过渡段，过渡段纵、横向上桩间距采用渐变方式。

 

　　4结语

 

　　通过本工程实例，说明了常用的深层地基加固方法的优缺点，如何针对具体工程情况如何进行比选，达到技能经济上合理，也能满足施工工期的要求，对相关工程的设计施工有一定的指导意义

 

　　参考文献

 

　　[1]王晓谋.基础工程[M].北京：人民交通出版社.2003

 

　　[2]邓学均.路基路面工程[M].北京：人民交通出版社.2000