軟土地基換填墊層法處治技術(shù)措施

        1.前言

　　施工全過(guò)程質(zhì)量監(jiān)控是工程建設(shè)的關(guān)鍵。軟基處治及施工的質(zhì)量監(jiān)控決定軟土地基施工的成敗。文中介紹了軟基處理施工中如何對(duì)地基進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)處理措施，并說(shuō)明了軟基處理后怎樣對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控。

　　 2.換填墊層法

　　當(dāng)軟土地基的承載力和變形不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，而軟土層的厚度又不是很大時(shí)，將路基底面下處理范圍內(nèi)的軟弱土層部分或全部挖去，然后分層換填強(qiáng)度較大的砂（碎石、素土、灰土、二灰土等）或其他強(qiáng)度較高、性能穩(wěn)定、無(wú)侵蝕性的材料，并用人工或機(jī)械方法壓（夯、振）實(shí)至要求的密實(shí)度為止，這種地基處理的方法稱(chēng)為換填墊層法。換填墊層法按回填材料的不同，命名為不同的墊層，如砂墊層、碎石墊層、素土墊層、灰土墊層、二灰土墊層等。雖然墊層材料不同，其應(yīng)力分布稍有差異，但從試驗(yàn)結(jié)果分析來(lái)看，其極限承載力還是比較接近的。通過(guò)沉降觀(guān)測(cè)資料，發(fā)現(xiàn)不同材料墊層的特點(diǎn)基本相似，故可以近似按砂墊層的計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算。但對(duì)濕陷性黃土、膨脹土、季節(jié)性?xún)鐾恋饶承┨厥馔敛捎脫Q填墊層法處理時(shí)，因其主要目的是為了消除或部分消除地基土的濕陷性、脹縮性和凍脹性，所以在設(shè)計(jì)時(shí)所需考慮解決問(wèn)題的關(guān)鍵也應(yīng)有所不同。換填墊層法的處理深度通常宜控制在3m以?xún)?nèi)，也不宜小于0.5m，因?yàn)閴|層太薄，則換土墊層的作用也不顯著。

　　 2.1墊層材料的選擇

　�。�1）砂和砂石墊層材料：用砂和砂石料作為墊層材料時(shí)，應(yīng)選用顆粒級(jí)配良好、質(zhì)地堅(jiān)硬的中、粗砂為佳，可摻入一定數(shù)量的碎（卵）石，但要分布均勻，顆粒的不均勻系數(shù)最好不小于10。砂墊層的用料雖然不是很?chē)?yán)格，但含泥量一般不超過(guò)5%，也不得含有植物殘?bào)w、垃圾等有機(jī)雜質(zhì)。如用作排水固結(jié)地基的砂、石材料，含泥量不應(yīng)大于3%，并且不應(yīng)夾有過(guò)大的石塊或碎石(<50mm)，因?yàn)樗槭�過(guò)大會(huì)導(dǎo)致墊層本身的不均勻沉降。

　�。�2）素土墊層材料：素土可采用施工過(guò)程中挖出的黏性土，土料中有機(jī)質(zhì)含量不得超過(guò)5%，也不得含有凍土或膨脹土。當(dāng)含有碎石時(shí)，其粒徑不宜大于50mm。素土墊層材料不應(yīng)采用地表耕植土、淤泥及淤泥質(zhì)土、雜填土等。

　　（3）灰土墊層材料：灰土墊層是將路基底面下一定范圍內(nèi)的軟弱土層挖去，用按一定體積配合比的灰土在最佳含水率條件下，分層回填夯實(shí)或壓實(shí)。該法適用于處理厚為1-4m的軟弱土層。在施工現(xiàn)場(chǎng)用作灰土的熟石灰應(yīng)過(guò)篩，其粒徑不得大于5mm。熟石灰中不得夾有未熟化的生石灰，也不得含有過(guò)多的水分。石灰的性質(zhì)取決于其活性物質(zhì)（氧化鈣、氧化鎂）的含量，石灰中氧化鈣、氧化鎂含量越高，其活性越大，膠結(jié)力越強(qiáng)。一般常用的熟石灰粉末質(zhì)量應(yīng)符合III級(jí)以上的標(biāo)準(zhǔn)，如拌制強(qiáng)度較高的灰土，應(yīng)選用I、II級(jí)石灰。當(dāng)活性氧化物含量不高時(shí)，應(yīng)增加石灰的用量。石灰儲(chǔ)藏時(shí)間不宜超過(guò)三個(gè)月，長(zhǎng)期存放將會(huì)使其活性降低。灰土中的土料不僅作為填料，而且參與化學(xué)反應(yīng)，尤其是土中的黏粒具有一定的活性和膠結(jié)性，含量越多，則灰土的強(qiáng)度也越高。工程施工時(shí)，常采用施工中挖出的不含有機(jī)質(zhì)的黏性土或塑性指數(shù)大于4的粉土拌制灰土，不得使用表面耕植土、凍土、膨脹土以及有機(jī)質(zhì)含量超過(guò)8%的土料。土料應(yīng)過(guò)篩，其粒徑不得大于15mm。

　　 2.2石灰用量對(duì)灰土強(qiáng)度的影響

　　灰土中石灰用量在一定范圍內(nèi)，其強(qiáng)度隨用灰量的增加而提高；但石灰用量超過(guò)一定限值后，灰土強(qiáng)度就增加很小，并有逐漸降低的趨勢(shì)。如體積配合比為1：9的灰土，強(qiáng)度很低，只能改善土的壓實(shí)性能；而體積配合比為2:8和3:7的灰土，一般為最佳含灰率，但與石灰的等級(jí)有直接關(guān)系，通常應(yīng)以氧化物含量8%左右為最佳。采用石灰、粉煤灰按適當(dāng)比例加水拌和、分層夯實(shí)的墊層，稱(chēng)為二灰墊層。它和灰土墊層相似，但強(qiáng)度比灰土墊層高。其最佳含水率比灰土大，干密度比灰土小。壓實(shí)系數(shù)為0. 94～0.97，干密度為940～970kg/m3，施工最佳含水率為50%左右，石灰摻入量以15%～20%為宜。

　　 2.3碎石和礦渣墊層材料

　　碎石墊層用的碎石粒徑，一般為5～40mm的自然級(jí)配碎石，含泥量應(yīng)不大于5%。礦渣墊層應(yīng)根據(jù)工程的具體條件選用礦渣墊層材料。大面積填鋪時(shí)，多采用不經(jīng)篩分的不分級(jí)高爐混合礦渣，最大粒徑應(yīng)不大于200mm或不大于碾壓分層虛鋪層厚的2/3；小面積墊層采用20～60mm分級(jí)礦渣，采用的礦渣應(yīng)符合下列技術(shù)條件：①質(zhì)地堅(jiān)硬，穩(wěn)定性合格，無(wú)侵蝕性；②松散密度不小于1.1 t/rr13，壓碎指標(biāo)不大于13%，含硫量不大于1.5%，鐵礦含量不大于1%；③泥土與有機(jī)雜質(zhì)含量不大于5%。在碎石和鋼渣墊層的底部，為防止基坑表層軟弱土發(fā)生局部破壞而產(chǎn)生過(guò)量沉降，一般應(yīng)設(shè)置一層15～30mm厚的砂墊層，砂料應(yīng)采用中、粗砂，然后再鋪筑碎石或鋼渣墊層。

　　 3.墊層施工技術(shù)處理措施

　　當(dāng)?shù)鼗�表層具有一定厚度的硬殼層，其承載力較好，能承受一般運(yùn)輸機(jī)械時(shí)，一般采用機(jī)械分堆攤鋪法，即先堆成若干砂堆，然后用機(jī)械或人工攤平。當(dāng)硬殼層承載力不足時(shí)，一般采用順序推進(jìn)攤鋪法。當(dāng)軟土地基表面很軟，如新沉積或新吹填不久的超軟地基，首先要改善地基表面的持力條件，使其能承受施工人員和輕型運(yùn)輸工具。