一、施工案例：某高速公路軟土地基處理設(shè)計方案
1、該高速公路位于河北境內(nèi)。全線經(jīng)詳細勘察試驗。查明了路線穿越區(qū)的特殊土（包括：鹽漬土、軟土、軟弱土）的分布規(guī)律t查明了路線穿越區(qū)的不良地質(zhì)（砂土液化）的分布特點和液化等級類型。
通過勘察、土工試驗成果、標準貫人試驗經(jīng)綜合分析整理井結(jié)合靜力觸探，統(tǒng)計顯示路線穿越區(qū)的軟土，軟弱土呈兩種類型分布。一類是連續(xù)區(qū)段分布，另一類是呈透鏡體狀的不連續(xù)區(qū)段分布。對于該軟土、軟弱土，總的指導(dǎo)思想是：首先分析各區(qū)段的硬殼層的厚度、地層巖性，軟土、軟弱土的厚度、特性之后，根據(jù)硬殼層，軟土，軟弱土的地層特點，進行地基沉降、穩(wěn)定驗算；根據(jù)驗算結(jié)果以及《軟土地基路堤設(shè)計規(guī)范》的沉降容許值，對沉降超限區(qū)段可依次采取以下處理措施：
（1）、砂墊層+土工格棚（土工格室）+堆載預(yù)壓（超載預(yù)壓）的處理方式（主要針對一般控制段）。砂墊層+土工格柵（土工格室）+超載預(yù)壓主要針對低路基（填方小于2.5米）段。若表層出露即為軟土、軟弱土則設(shè)砂墊層（對于填方2.5米以下低路基段采用土工格室）。硬殼層在1.5米以上則不設(shè)砂墊層。
（2）、砂墊層+土工格柵+豎向排水體（袋裝砂井）+堆載預(yù)壓的處理方式（主要針對一般控制段）。
（3）、土工格柵+深層水泥土攪拌樁的處理方式（主要針對樁基礎(chǔ)兩側(cè)及箱形基礎(chǔ)下部及兩側(cè)沉降主控制段及次控制段）。
（4）、強夯置換法的處理方式（主要針對非飽和狀態(tài)軟弱土段樁基礎(chǔ)兩側(cè)及箱形基礎(chǔ)下部及兩側(cè)沉降主控制段及次控制段）。
2、設(shè)計標準根據(jù)全線軟土、軟弱土分布區(qū)段橋涵構(gòu)造物基礎(chǔ)類型不同，將其劃分為以控制工后沉降為目的的3個類型控制區(qū)段。
樁基礎(chǔ)構(gòu)造物橋臺兩側(cè)各3O米區(qū)段作為沉降主控制段箱型通道及涵洞兩側(cè)20米區(qū)段作為沉降的次控制段其它作為一般控制段：
（1）控制段的工后沉降容許值不大干10cm
（2）次控制段的工后沉降容許值不大于20cm
（3）一般控制段的工后沉降容許值不大于30cm
3、軟基處治方案
（1）砂墊層的設(shè)計標準對于前述各地質(zhì)單元模型中砂墊層的設(shè)計標準是：砂墊層的材料為中砂及粗砂，含泥量不大干3％，砂墊層的寬度要適當(dāng)大干路堤底寬，以防止在施工過程中由于施工機械的破壞影響墊層的有效作用（兩側(cè)各寬出0.5米左右）；砂墊層厚度0.5米，同時，為了增加地基土的抗剪強度，提高路堤的整體穩(wěn)定性，達到排水及隔離的作用，通常尚需在砂墊層中鋪設(shè)土工格柵。
（2）袋裝砂井的設(shè)計標準根據(jù)工作區(qū)軟土，軟弱土分布區(qū)段的地層結(jié)構(gòu)特點，配合堆載預(yù)壓的豎向排水體以采用袋裝砂井為宜。袋裝砂井按等邊三角形布置。袋裝砂井的直徑為7cm.砂袋材料采用透水性能良好的土工織物（聚丙烯紡織物）。砂井的井間距為1.2米，砂井的深度一般應(yīng)穿透軟土、軟弱土層，有條件時，砂井底部應(yīng)至透水層為宜。
（3）深層水泥土攪拌樁的設(shè)計標準：
樁基礎(chǔ)兩側(cè)、箱形基礎(chǔ)下部及兩側(cè)采取深層水泥土攪拌樁的處理方法，攪拌樁按正三角形布置，樁徑0.5米，樁間距1.0-1.4米，樁間距由密到疏進行漸變，水泥摻入量為加固土體質(zhì)量的15％；水灰比0.5.樁體28天無側(cè)限抗壓強度不低于1.5Mpa，90天單樁承載力不小于150KN.單位復(fù)合地基承載力不小于150Kpa，水泥采用425號礦渣水泥。對構(gòu)造物下部處理區(qū)段應(yīng)考慮基礎(chǔ)埋深�；A(chǔ)埋深范圍內(nèi)可不再噴漿攪拌。
（4）強夯置換法的設(shè)計標準根據(jù)項目區(qū)軟土、軟弱土分布及發(fā)育特點。針對這部分土體的特點我們采用強夯置換法進行處理，目的是提高地基承載力減少沉降。強夯置換材料為級配碎石，粒徑大于300mm的顆粒含量不超過30％，含泥量要求小于10％。為減少投資。填料可用建筑垃圾代替，要求建筑垃圾為級配良好的堅硬粗顆粒材料，粒徑大于300ram的顆粒含量不超過30％。含泥量要求小于10％，對保護環(huán)境和地下水資源不受影響。夯錘質(zhì)量為5～10t，落距采用10米，夯錘底面為圓形，直徑2米。夯坑為等邊三角形布置，間距4米。處理后單位復(fù)合地基承載力不小于150Kpa.強夯置換墩的深度由土質(zhì)條件及上部荷載決定，一般為3米，處理范圍至路基坡腳。對每一處理區(qū)段強夯施工前須進行試夯。確定夯擊能及夯擊次數(shù)，調(diào)整設(shè)計參數(shù)。對構(gòu)造物下部處理區(qū)段應(yīng)考慮基礎(chǔ)埋深。應(yīng)先開挖至基礎(chǔ)埋置深度再施工強夯置換墩。
（5） 土工合成材料的作用機理在砂墊層中間鋪設(shè)一層具有一定強度的土工合成材料，增加了地基土的抗剪強度，提高了路堤的穩(wěn)定性。同時復(fù)合體具有一定的剛度。上部荷載得到有效的調(diào)整，使差異沉降減少，均勻度好。由于復(fù)合體能承受較大拉力，地基受力變小，路堤中心沉降明顯減小。由于土工合成材料與砂墊層的整體作用，不僅減少了不均勻沉降，而且還可減少地基的總沉降，適應(yīng)路堤的快速填筑，而荷載的迅速增加。加快了軟土的固結(jié)作用。從而使沉降加快。減少后期沉降，形成一種良性循環(huán)。
（6） 預(yù)壓路堤工程；對軟土地區(qū)的天然地基或豎向排水體地基，利用路堤填土預(yù)壓并不需要移去土體，預(yù)壓的實施。主要體現(xiàn)在分級加荷，每級加荷的穩(wěn)定性依賴于前一級預(yù)壓后強度的提高。該情況下，軟土地基總沉降量并不減小。只是大部分的沉降在施工期完成，可有效減小工后沉降。
排水系統(tǒng)是一種手段，如果沒有加壓系統(tǒng)，孔隙中的水沒有壓力差就不會自然排出，地基也就得不到加固。反之，如果只增加固結(jié)壓力，不縮短土層的排水距離。則不能在預(yù)壓期盡快地完成設(shè)計所要求的沉降量。
質(zhì)量、投資和進度，因此其重要性已愈來愈多地被人們所認識。
二、地基處理的目的
地基處理的目的是利用換填、夯實、擠密、排水、膠結(jié)、加筋和熱學(xué)等方法對地基土進行加固，用以改良地基土的工程特性。
（1）提高地基的抗剪強度
（2）降低地基的壓縮性
（3）改善地基的透水特性
（4）改善地基的動力特性
（5）改善特殊土的不良地質(zhì)特性地基處理的對象是軟弱地基和特殊土地基。
三、軟土路基處理時遵循的施工原則
施工季節(jié)：優(yōu)先安排在非雨季節(jié)施工，根據(jù)氣象預(yù)報資料選取在連續(xù)降雨量少時間施工。軟土地基處理包括以下幾種方法：換填砂墊層、干砌片石、碎石墊層、預(yù)壓與超載預(yù)壓、土工布、單向土工格柵、雙向土工格柵、土工格室、攪拌樁。
工序安排：采用機械化快速施工，開挖、換填、防護加固、防排水各項設(shè)施等工序一氣完成，盡量縮短工作面暴露時間。嚴格按照各種不同處理方法的工藝要求進行施工。軟基段的涵洞工程，在路基預(yù)壓期滿，沉降基本完成后在開槽施工。
三、地基處理方法
地基處理方法，可以按地基處理原理、地基處理的目的、處理地基的性質(zhì)、地基處理的時效、動機等不同角度進行分類。
1. 一般路堤淺層處理施工
采用排水砂墊層，土工格柵設(shè)置在排水墊層頂部，坡角采用干砌片石護坡，護坡背后設(shè)置土工布反濾層。
1.1.換填礫類土墊層
1.2砂墊層施工。
砂選用中粗砂，在開工前對砂場進行調(diào)查，并及時取樣進行分析，主要測定細度模數(shù)、含泥量、有害物含量，選擇符合設(shè)計標準的砂方可使用。施工時首先清除加固范圍內(nèi)地面上的草皮及雜物，用土質(zhì)相同的土填成坡度為3～4%的橫坡，并碾壓密實。
分層填筑：砂墊層分兩層填筑，每層壓實厚度25cm，按照經(jīng)過試驗確定的合格填料和經(jīng)過試驗確定的工藝參數(shù)，進行分層填筑壓實。
攤鋪整平：為了保證路堤壓實均勻和填層厚度符合規(guī)定，填料采用推土機初平，刮平機進行二次平整，使填料攤鋪表面平整度符合要求。
灑水或晾曬：砂的含水量直接影響壓實密度。在相同的碾壓條件下，當(dāng)達到最佳含水量時密實度最大，填料含水量波動范圍控制在最佳含水量的+2%～-3%范圍內(nèi)，超出最佳含水量2%時進行晾曬，含水量低于最佳含水量進行灑水。灑水采用灑水車噴灑，晾曬采取自然晾曬，必要時旋耕機翻曬。
機械碾壓：碾壓是保證砂墊層達到密實度要求的關(guān)鍵工序。碾壓按照 “先靜壓，后振動碾壓”；“先輕，后重”；“先慢，后快”；“先兩側(cè)，后中間”的原則。
檢驗簽證：砂墊層的檢測采用K30荷載儀進行檢測地基系數(shù)，核子密度儀檢測壓實系數(shù)。
施工防排水：砂墊層施工完成后，在兩側(cè)挖臨時排水溝，使排到砂墊層里面的水能及時排出。嚴格管理施工用水與生活用水，以免沖刷路基各部與取土處。
1.3.單向單層土工格柵處理軟土地基施工
施工時首先清除加固范圍內(nèi)地面上的草皮及雜物，用土質(zhì)相同的土填成坡度為3～4%的橫坡，并碾壓密實。在上面填厚30cm的中粗砂，壓實到符合設(shè)計要求后，將表面進行整平，去除表面石塊，并將去除石塊后形成的凹坑補平，然后在上面滿鋪一層單向土工格柵。土工格柵鋪設(shè)要求幅與幅之間縱向采取密貼排放，橫向采用連接棒連接或搭接法連接，連接強度不低于設(shè)計強度，橫向接縫錯開不小于1m。鋪設(shè)時使格柵與土層密貼，每隔一定距離用U型釘將格柵固定在土層上。格柵鋪設(shè)后及時用砂或其他滲水材料覆蓋20cm厚，并按設(shè)計要求鋪回折段砂，外邊逐幅回折2m，用砂壓住。然后進行整平、壓實達到設(shè)計要求后進行路基填筑。 路基填筑碾壓過程中，施工機械不要直接行使在未覆蓋填土的格柵上，以免壓壞格柵。
1.4.坡角干砌片石和土工布反濾層的施工
一般路堤淺層處理排水墊層外采用干砌片石砌筑防護。排水墊層和土工格柵施工完成后，進行干砌片石護坡角的施工。
（1）、干砌片石施工前，進行測量放樣，每隔10m設(shè)置干砌片石坡角水平和高度控制樁，控制樁設(shè)置后，妥善進行保護。
（2）、干砌片石底部高程低于排水墊層底部高程20cm，護坡角基礎(chǔ)開挖時盡量少觸動排水砂礫墊層。護坡角基礎(chǔ)開挖至設(shè)計高程后，測量、掛線進行護坡角干砌片石砌筑。
（3）、砌筑所用的片石必須符合規(guī)范要求。
（4）、干砌片石護坡角采用分層砌筑，砌筑時石塊大面向下，注意上下石塊之間要錯縫搭接，砌縫寬度2～4cm；砌筑時砌縫之間用砂加小石屑灌縫。砌筑時要避免通縫、空縫、瞎縫。
（5）、按設(shè)計要求設(shè)置卸水孔。泄水孔采用直徑15cm的硬塑 料管，間距1.5m，與地面成2%的坡度。反濾層厚度為護坡角高度，反濾層用土工布包裹砂礫形成。
2.一般路基攪拌樁預(yù)壓處理施工
采用排水碎石墊層，采用雙層雙向土工格柵，土工格柵設(shè)置在排水墊層底部和頂部，采用預(yù)壓土方進行預(yù)壓，穿越溝塘地段采用反壓護道預(yù)壓。
2.1.碎石墊層的施工
碎石選用級配良好的碎石，最大粒徑不超過8cm，碎石的含泥量、石粉含量符合規(guī)范規(guī)定。施工時首先清除加固范圍內(nèi)地面上的草皮及雜物，用土質(zhì)相同的土填成坡度為3～4%的橫坡，并碾壓密實。
分層填筑：碎石墊層分兩層填筑，每層壓實厚度25cm，按照經(jīng)過試驗確定的合格填料和經(jīng)過試驗確定的工藝參數(shù)，進行分層填筑壓實。
攤鋪整平：為了保證路堤壓實均勻和填層厚度符合規(guī)定，填料采用推土機初平，掛線人工進行二次平整，使填料攤鋪表面平整度符合要求。
振動密實：振動是保證碎石墊層達到密實度要求的關(guān)鍵工序。采用蛙式打夯機和平板夯擊機進行夯實。夯實按照 “先兩側(cè)，后中間”的原則。
檢驗簽證：碎石墊層的檢測采用K30荷載儀進行檢測地基系數(shù)。
2.2.雙向雙層土工格柵施工
施工時首先清除加固范圍內(nèi)地面上的草皮及雜物，用土質(zhì)相同的土填成坡度為2%的橫坡，并碾壓密實。 土工格柵鋪設(shè)要求幅與幅之間縱向采取密貼排放，橫向采用連接棒連接或搭接法連接，連接強度不低于設(shè)計強度，橫向接縫錯開不小于1m。鋪設(shè)時使格柵與土層密貼，每隔一定距離用U型釘將格柵固定在土層上。 在上面填碎石墊層，碎石墊層的施工見壓實到符合設(shè)計要求后，將表面進行整平，去除表面石塊，并將去除石塊后形成的凹坑補平，然后在上面滿鋪上層土工格柵。 格柵鋪設(shè)后及時用砂或其他滲水材料覆蓋，并按設(shè)計要求鋪回折段砂，外邊逐幅回折2m，用砂壓住。然后進行整平、壓實達到設(shè)計要求。 路基填筑過程中，每層填厚25cm，上下兩層土工格柵相距50cm。相鄰格柵卷的縱向搭接采用重疊或捆綁的方法，重疊搭接長度不小于30cm，捆綁搭接長度不小于10cm，捆綁法用聚乙烯繩螺旋式的將上下格柵條捆綁在一起。 鋪設(shè)格柵時，使格柵沿路基方向平順的貼伏在土層上，格柵不應(yīng)有褶皺，重疊處用U型釘固定于土層上，且每隔一定距離用U型釘固定，使格柵與土密貼，確保格柵的鋪設(shè)質(zhì)量。 鋪好格柵后，按設(shè)計要求在格柵上分層進行填土、碾壓，直至鋪上一層格柵。碾壓過程中，施工機械不要直接行使在未覆蓋填土的格柵上，以免壓壞格柵。上下層格柵搭接的位置應(yīng)錯開不小于1m。
2.3.攪拌樁的施工
（1）、材料 ①、選用42.5級以上普通硅酸鹽水泥作為固化劑，水泥摻量根據(jù)加固強度，一般為加固土重的15％，確保水泥土90天后的無側(cè)限抗壓強度不小于1.5MPa。 ②、為改善水泥土性質(zhì)和樁體強度，根據(jù)試驗并經(jīng)監(jiān)理工程師批準后，可適量選用木質(zhì)素磺酸鈣、石膏、氯化鈉、氯化鈣等外加劑，還可摻入不同比例的粉煤灰。 ③、配合比為水泥：砂=1:1～1:2，為增加水泥砂漿和易性能，利于泵送，可加入減水劑，摻入量為水泥用量的0.2～0.25％，并加入硫酸鈉，摻入量為水泥用量的1％，以及加入石膏，摻入量為水泥用量的2％，水灰比為0.41～0.5，水泥漿稠度為1～14cm，起速凝早強作用。
（2）、場地清理 施工前探明地下障礙物的埋深和位置，挖出深坑作好明確標記；清理施工區(qū)域內(nèi)的雜物，然后用推土機進行平整壓實。
（3）、測量定位 對施工場地的基準點、基軸線及水準點進行復(fù)核；對于標定的基準點做好明顯的標志和編號，并妥善保護；使用全站儀、經(jīng)緯儀等，采用坐標法進行樁位區(qū)域邊線的測定；對施工區(qū)域內(nèi)的所有樁進行測量定位，并做好明顯、牢靠的樁位標志。同時做好測量記錄，以便復(fù)核。
（4）、樁機就位 ①、由專人負責(zé)統(tǒng)一指揮樁機的就位工作，移動樁機前，先查清樁機上下、左右、前后各方有無障礙，發(fā)現(xiàn)有阻及時排除。移動結(jié)束后，檢查樁機定位情況，發(fā)現(xiàn)偏差較大及時糾正。 ②、樁機就位對中后平穩(wěn)周正，其動力頭、攪拌頭及樁位三者的中心處于同一鉛垂線上，攪拌頭定位偏差不大于5cm。
（5）、預(yù)攪下沉 ①、將攪拌機用鋼絲繩吊掛在起重機上，用輸漿膠管將貯料出罐砂漿泵同深層攪拌機接通，待攪拌機的冷卻水循環(huán)正常后，啟動攪拌機電機，放松起重機鋼絲繩，使攪拌機借設(shè)備自重沿導(dǎo)向架攪拌切土下沉。 ②、施工時，下沉速度由電機的電流監(jiān)測表嚴格控制下沉速度，取0.38～0.75m/min。 ③、密切觀察動力頭工作負荷，控制工作電流指數(shù)不大于額定值，以防燒毀電機。 ④、如下沉速度過慢時，通過中心管壓入少量稀漿使土體濕潤，從而加快下沉速度。
（6）、制備水泥漿 在攪拌機預(yù)攪下沉的同時，利用灰漿拌制機按設(shè)計確定的配合比拌制水泥漿，在深層攪拌機下沉到一定深度時，待壓漿前將水泥漿倒入集料斗中。
（7）、噴漿攪拌提升(第一次注漿提升攪拌) 攪拌機下沉到設(shè)計深度后，上提攪拌頭0.2m左右，然后開啟灰漿泵，將水泥漿從攪拌機中心管不斷壓入地基中，待漿液到達噴漿口時，按0.3～0.5m/min的均勻速度邊噴漿、邊提升深層攪拌機。待深層攪拌機噴漿提升至設(shè)計樁頂標高以上0.5m時，關(guān)閉灰漿泵，完成第一次注漿提升攪拌。 （8）、重復(fù)上下攪拌(第二次注漿提升攪拌) 攪拌機提升至設(shè)計加固深度的頂面標高時，集料斗中的水泥漿全部排空。為使軟土和水泥漿攪拌均勻，再次將攪拌機邊旋轉(zhuǎn)邊沉入土中，至設(shè)計加固深度后再將攪拌機提升出地面，在攪拌機第二次提升的同時，向地層中同時連續(xù)地壓入水泥漿。完成第二次注漿提升攪拌，至此即完成一根柱狀加固體，外形呈“8”字形，一根接一根搭接，即成壁狀加固體。
（9）、清洗 向集料斗中注入適量清水，開啟灰漿泵，清洗全部管路中殘存的水泥漿，直至基本干凈，并將粘附在攪拌頭的軟土清洗干凈。
（10）、樁機移位 待攪拌機提出地面后，關(guān)閉電機，然后將樁機移至新的樁位，重復(fù)上述步驟進行下一根樁的施工。
