关于软基处理中各种桩基于沿海地区的实用状况及对比
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摘要：沿海地区，经济发达，公路建设密集且地质条件复杂，软土路基的处理一直是沿海地区公路建设的难题。本文借助一些对应的一些工程实例，并有地质资料作为支撑。
重点探讨水泥搅拌桩、CFG桩、管桩、钢板桩、高压旋喷桩这几种桩基在沿海地区，即水系相对发达，有明显软基路段需要处理，在处理过程中各种桩基的实用性、经济性、和技术操作性的比较，同时参照于一般的软基处理，如换填、塑料排水板等来进行一下说明。
关键词：软基处理，桩基，沿海
引言
随着沿海经济的高速发展，我国迎来了公路建设，特别是高等级公路建设的迅猛发展时期，健黄段、过境段、海沙公路等一系列工程相继开工建设，这些工程大多位于沿海的滩涂或者瘀积区域使沿线路基下经常存在深厚的软土层，软土地基的性质因地而异，因层而异，不可预见性大。在设计、施工过程中，稍有疏忽就会出现质量事故，这极大地影响了道路的长期稳定和安全使用，使得沿海道路建设的难度加大。因此，沿海地区软基处理技术，特别是实用、经济的技术方法的研究对我县沿海道路的建设十分重要。
1 沿海地区软土地基
软土含有很多细颗粒及大量有机腐殖质，天然含水量在40%--70%之间，有的大于70%，有的可达到200%。孔隙比在1～2之间，个别可达5.8，它具有较高的压缩性[1]。沿海地区软土地基分布有以下2个特点:
（1）在盆地、水塘、地形平坦低洼地带的近代沉积软土，以粉性或重粘性土颗粒为主，也夹杂着不同成分的有机质土。
（2）地下水位较高的靠近海边的地带，该地带的软土以细粉砂层为多，夹杂着部分有机质土。
要使得软基满足工程施工的需要，需要进行加固措施，常用的加固措施有水泥搅拌桩、CFG桩、管桩、钢板桩、高压旋喷桩等等，但是由于各种桩基的特点及经济性的不同，需要针对不同的地区采用不同的软基处理。
几种特殊规桩基的施工特点
（1）水泥搅拌桩。
作为加固饱和黏性土地基的常用方法之一的水泥搅拌桩法，广泛应用在软土地基加固工程中，尤其适用于淤泥、黏性土、淤泥质土、粉土、杂填土复合地基等地基的加固。可根据需要将地基加固成块状、格珊状等形状的水泥土。水泥土搅拌桩施工速度快，无公害，施工过程无振动、无噪音、无地面隆起、不排污、不排土，不污染环境和对相邻建筑物不产生有害影响，具有较好的经济效益和社会效益。水泥搅拌桩的成桩，将预先配好的水泥浆以一定的压力从喷嘴喷出，冲击土体，使土和水泥浆搅拌成混合体，形成具有一定强度的人工地基( 水泥搅拌桩复合地基)。
（2）高压旋喷桩。
地基加固技术――高压旋喷桩，是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻至土层的预定位置后，冲击破坏土体的力量来源于高压设备，高压水流从喷嘴中喷射出来（使浆液或水成为20 MPa左右），同时钻杆以一定速度向上提升，将浆液与土粒强制搅拌混合，在土中形成一个固结体。高压旋喷桩适用于处理淤泥、淤泥质土、流塑、软塑可塑黏性土、粉土、 砂土、黄土、素填土和碎石土等地基。
桩体成型因地层而异，比搅拌桩有施工占地少、水泥土强度高、搅拌更均匀、振动小、噪声较低等优点，但成本较高，容易污染环境，对于那些十分特殊的，无法使喷出浆液凝固的土质是不适合采用的。
（3）CFG桩。
CFG桩( Cement Fly ingash Gr av el pile)，意思是水泥粉煤灰碎石桩，由石屑、粉煤灰、砂、碎石掺水泥加水经过搅拌后，借助多种成桩机械制成的能够改变强度的桩，通过施工经验改变水泥掺量及配比，使得他的强度等级在C5~C25 之间变化，这样的桩型是是介于柔性桩与刚性桩之间的一种桩型，在砂土、粉土、淤泥质土、黏土、杂填土等地基均有大量成功的实例，CFG 桩对独立基础、条形基础、筏基都适用，CFG桩和桩间土一起，通过褥垫层形成 CFG 桩复合地基共同工作，故可根据复合地基性状和计算进行工程设计，CFG 桩一般不用计算配筋，并且还可利用工业废料粉煤灰和石屑作掺合料，进一步降低了工程造价。CFG 桩的适用范围很广 [2]。
振动沉管灌注成桩，适用于黏性土、粉土及素填土地基长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩, 适用于砂土、粉土、黏性土，以及对噪声或泥浆污染要求严格的场地。长螺旋钻孔灌注成桩，适用于地下水位以上的黏性土、素填土、粉土、中等密实以上的桩土。
（4）钢板桩。
钢板桩结构具有重量轻、强度高、锁口紧密、施工方便、施工速度快等优点，虽然用钢量大，在钢板桩不再回收利用时其造价较高，在港口板桩码头或开挖深度不大(软土地区小于4 m)，地下水位不高及对变形要求不高的深基坑的支护中，钢板桩的使用还是较为普遍的，但在较厚软弱土层的深基坑支护中使用还比较少见 [3]。
与常规的软基处理工程实例比对
（1）常规软基处理――塑料排水板
借助塑料排水板来处理软土地基，这是一种十分常用的软基处理方法，主要是根据排水通道中能够很好的缩短排水距离的原理，这样在地基上施加适当的荷载，使得土中的孔隙中的水能够借助塑料排水板的通道非常顺利的排出，结果使土中孔隙水的体积能够逐渐的减少，使得地基土的固结形状发生改变，同时随着超净孔隙水压力逐渐消散有效应力得到提高从而使地基强度得到增长。该方法缺点是填土速度受限沉降时间长。的优点是施工速度快、施工设备简单、造价低。
（2）工程实例
xx地区地块道路沿线土层自上而下分为：人工填土层（平均厚度25.9m）、海积层，（平均厚度为33.56米）、海陆交互沉积支（平均厚度为2.9米）。道路市政污水管、雨水渠位于海积层。主要物理指标如下：
e=1.372-2.491;Wo=45.3-57.3%;c=1.0-5.0kPa;CH=4.0*10-4;C=0.003
该层工程地质性质差，渗透性差、压缩性高、强度低、分布广、厚度大等，属于软弱土层，道路施工时，必须先进行地基加固处理，不能作为路基持力层。
方案比对：A、塑料排水板加预压。排水固结加预压的方案是本工程较为适合的方案，而且比较经济，但塑料排水板本身的质量不大稳定，处理后其板面较容易产生涂抹效应而使固结排水效果大大降低。
B、水泥搅拌桩。是一种快速有效的处理软弱地基的方法，但处理费用较高。根据软土理论及工程实践经验，深层搅拌桩的处理深度不宜大于12米，超过12米则成桩质量难于保证，效果也不会理想，且水泥搅拌桩的桩基设计，操作过程较正常的操作施工较为复杂，所以选择水泥搅拌桩并不是最理想的。
结论：经过比较，该地块软土的含水量较大，所需的水泥量也高，排水费用更昂贵。但由于塑料排水板效果不理想，质量不稳定，所以不宜采用。然而水泥搅拌桩，虽然快速有效，但是缺点也是十分明显。所以在不同的地区，需要针对不同的特点来考虑施工方法。
结论
沿海地区软基处理技术对我们提高沿海道路的建设水平，有十分重要的意义。通过对几种桩基的研究：水泥搅拌桩、高压旋喷桩、CFG桩、钢板桩，获得了不同桩基的特点。文中介绍的这些软基处治方法对应着了不同地区、不同机理下的软基处理方式。xx地区的工程实例，比对了一般的方法与非常规桩基的施工结果，可以看出在非常规的软基的处理方法，不一定非常的理想。需要针对不同的地区的不同路段的特点，进行考虑，最终确定出最合适的施工方案。如果在施工的过程中，不考虑各个处理措施的特点，随意选择，那么施工的效果不一定会比一般的软基处理方案效果要明显。
参考文献：
[1] 卢延浩．土力学M．南京 河海大学出版社2001．
[2] 伍顺成. 东南沿海铁路客运专线软基施工技术.山西建筑.2009
[3] 邱麟麟. 钢板桩在深基坑支护中的应用. 南方金属.2008.4
简介：陈纪州（1985-），男，广东潮汕人，职称：助理工程师，学历：本科，主要研究方向：道路与桥梁。
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