浅谈软土地基处理方法

浅谈软土地基处理方法

叶子琪

广东律诚工程咨询有限公司

摘要：地基与建筑物的关系非常密切。地基虽不是建筑物本身的一部分，但它在建筑中占有十分重要的地位。地基问题的处理恰当与否，不仅直接影响建筑物的造价，而且直接影响建筑物的安危，即它关系到整个工程的质量、投资和进度，因此其重要性已愈来愈多地被人们所认识。

关键词：软土；地基；处理方法

引言：基础是建筑物和地基之间的连接体。基础把建筑物竖向体系传来的荷载传给地基。从平面上可见，竖向结构体系将荷载集中于点，或分布成线形，但作为最终支承机构的地基，提供的是一种分布的承载能力。在地基处理中，地基处理方法必须根据土质情况，地理位置以及上部结构的荷载，地基土质的承载力和工程造价等综合因素进行确定。另外在房屋的建造中，很可能会遇到非常不好的地基，这就要求我们熟知地基处理的各种方法和适用条件。我国现阶段处于经济高速发展因而建筑业也快速发展。软土地基广泛分布在我国沿海地区并且经常性出现工程事故。所以研究和解决这一重要性问题是必要的。本文首先通过对软土地基的自身性质出发了解它在工程事故中到底是什么样的“角色”并得出最终影响建筑物的正是用的因素是：软土地基含水率较大，固结程度不够从而导致地基承载能力不够然后根据这样一些因素提出现阶段国内常用的一些处理措施来解决这样一些软土地基的工程缺陷，最后总结这样一些方法并对其进行对比登出的结论是针对于不同的情况应该选着不同的处理方法。为了研究对软土地基的处理方法首先应该了解软土地基的成因和变性特点，只有这样我们才能找到更加有效的措施来处理方法。

一、.软土的成因

软土是由指滨海、湖沼、谷地、河河滩沉积的天然含水率高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土。软土在静水中或缓慢的流水环境中沉积，经生物化学作用形成，多为近代沉积，软土主要是指由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性土层构成的地基，是一种具有承载力低、沉降量大、具有振动液化性、湿陷性、胀缩性等不良工程性质的软弱地基故而从其本质上来说就具有不良的工程特性。

二、软土地基处理的重要性

软土地基是由强度低、压缩量较高的软弱土层形成的地基，软土地基具有孔隙比和天然含水量大、压缩性高、透水性弱、抗剪强度低，沉降量大的特点。在建筑物荷载作用下会产生很大的沉降，而且沉降的延续时间长，很可能影响建筑物的正常使用，另外，由于其强度低，地基承载力和稳定性往往不能满足工程要求。为了确保建筑物的安全，对软土地基采取合理的处理措施就显得尤为重要。

三、软土地基处理中的问题

软土在我国滨海平原、河口三角洲、湖盆地周围及山涧谷地均有广泛分布，但该类地基加荷后变形量大，易产生滑动破坏，如果不处理或处理不当，就会造成地基失稳，使构造物降过大或不均匀沉降，对构造物造成不同程度的破坏甚至彻底报废。目前，软土地基处理中常见的工程问题主要可划分为沉降问题、承载力及稳定性问题、降水问题和其他问题。

3.1沉降问题主要指出现大量的整体或差异沉降，荷载偏心或软土层厚薄不均、分布不一以及欠固结土或大面积填土产生负摩擦力引起附加沉降，致使建筑物功能受到影响。

3.2承载力及稳定性问题主要指边坡、堤坝的滑动，基坑坑底的塑性隆起，地基承载力不足造成的失稳及孔隙水压力增加造成地面隆起等。

3.3降水问题主要指深层抽汲地下水引起大面积区域性地面沉降，浅层降水引起附近建筑物沉降和开裂。

3.4其他问题主要指基坑渗水、管涌或流砂等，交通荷载引起振陷，打桩施工引起震动、挤土等造成建筑物破坏。

四、软土地基处理方法

4.1加筋法

加筋法是在土中加入条带、成片纤维织物或网格片等抗拉材料，依靠它们限制土的侧移，改善土的力学性能，提高土的强度和稳定性的方法。

常见的种类有三种：土钉墙技术、加筋土和土工合成材料等。

土钉墙是一种原位土体加筋技术。主要是通过钻孔、插筋、注浆等方式将由钢筋、型钢、钢管等材料制成的土钉打入软土地基，主要构造为设置在土体中的土钉（即加筋杆件或锚杆）与其周围土体牢固粘结形成的复合体，在土体发生变形的情况下，共同受力来达到软土地基加固的目的。采用土钉墙处理适用于地下水位以上或经降水后的人工填土、粘性土、弱胶结砂土的基坑支护和边坡加固。

加筋土是将抗拉强的筋体埋置于土中，由土和筋材组成复合土体，在软土地基受力时，由复合土体中的筋材与土之间产生的摩擦力共同对抗土体变形。在工程过程中主要采用铺设加筋带或土工格栅或土工织物等加筋材料，以增强土体的抗拉、抗剪强度和整体稳定性。主要用于堤坝和挡土结构物中。

土工合成材料是土木工程应用的合成材料的总称，主要是以人工合成的聚合物为原料，制成的各类产品，将这类土工合成材料放置于土体内部，能够起到加强土体抵抗外力的能力。这类材料应用最为广泛的有土工织物、土工膜、特种土工合成材料等类型。

4.2水泥土搅拌法

水泥土搅拌加固机理是用水泥做固化剂，通过使用特制的深层搅拌机械，在钻进的同时往软土中喷射水泥浆液或干水泥粉，在地基深处将软土固化成为具有足够的强度、变形模量和稳定性的水泥土，这些加固土、柱体与柱体间的土构成了一种复合地基，从而达到地基加固的目的。在工程施工中，保证水泥掺入量，控制搅拌桩机钻进、提升速度及搅拌均匀性是保证地基处理成功的关键因素。水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土和含水量较高的地基及承载力特征值不大于120kPA的黏性土、粉土等软土地基。不宜用于处理泥炭土、塑性指数Ip>25的粘土、地下水具有腐蚀性以及有机质含量较高的地基。

4.3强夯置换法和强夯挤密法

强夯置换法和强夯挤密法在加固机理上是不同的，应用范围也不相同。强夯置换法适用于高饱和度的粉土，软-流塑的粘性土等地基上对变形控制不严的工程，在设计前必须通过现场试验确定其适用性和处理效果。

强夯挤密法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。对于饱和度较高的黏性土等地基，如有工程经验或试验证明采用强夯法有加固效果的也可以采用。通常认为强夯挤密法只适用于塑性指数Ip≤10的土。

4.4排水固结法

排水固结法的原理是通过在预压荷载作用下使软粘土地基土体中孔隙水排出，土体发生固结变形，土中孔隙体积减小，同时随着超静空隙水压力的逐渐消散，土的有效应力增大，地基强度逐步增加。

排水固结法是解决淤泥软粘土地基沉降和稳定问题的有效措施，由排水系统和加压系统两部分组成。排水系统是在地基中设置排水体，利用地层本身的透水性由排水体集中排水的结构体系，根据排水体的不同可分为砂井排水和塑料排水板排水两种。

由于排水固结法需要预压荷载，且预压时间长，对工期紧迫，缺乏压载条件的工程难以采用。

4.5填土加载法

4.5.1方法与原理

已完成设计填土（荷载ｑｆ）时，其全部垂直力为Ｐｏ＋ΔＰｆ＝Ｐ1，由此引起的沉降量为Ｓ1。加载后经Δｔ时间，固结度为Ｕ，已知沉降量为Ｓ1Ｕ，通过固结沉降过程时间ｔ以后的残余沉降量为ΔＳ1。当增加Δｑｓ的超载时，全部垂直应力为Ｐ0＋ΔＰｆ＋ΔＰＳ＝Ｐ2，由此引起的沉降量为Ｓ2，加载经过Δｔ时间的度固结为Ｕ，沉降量达到Ｓ2Ｕ。此时如把Δｑｓ荷载卸除，对于ｑｆ（ｍ）来说即达到了Ｕ＋ΔＵ的固结度，换句话说，原只能达到Ｕ的固结度，由于超载Δｑｓ经Δｔ时间，增加了ΔＵ的固结度。不过实际加载不会瞬时完成，卸荷后又会产生一定膨胀，对已经增长的固结效果有些丧失。

假如加载Δｑｓ及荷载时间选择恰当，经ｔ时间后的残余沉降量，有可能从ΔＳ1减少到ΔＳ2。

设计施工注意事项采用本法的主要目的是使铺装完成后路面残余沉降量控制在允许值以内。所以它与载荷重量、放置自沉时间、固结层厚和沉降时间曲线，及荷载设计、允许工期等有关。

①本法施工以不损伤支承荷载的地基稳定为宜。对难以保证稳定或加载重量很大时，应考虑与竖向排水井法或缓速加载法并用。

②如果仅为了处理沉降，可选择超载重量，且作长期放置自沉，其效果较好。

③由于沉降--时间关系一般是难以预测的，所以在施工时应进行全面的动态观测，随时注意防止地基的破坏，根据所获得的观测资料，确定卸载后的残余沉降量和卸荷时间。

结束语

软土地基的复杂性和不可见性，使得地基处理在工程建设中具有举足轻重的地位，如果处理不当，会造成地基失稳，使建筑物沉降过大或造成不均匀沉降，对建筑物具有不同程度的危害。本文介绍了软土地基处理的几种常用方法，每一种软土地基处理方法均有其针对性、使用范围以及局限性，必须根据工程实际条件选择符合设计要求的软土路基处理方法，才能取得理想的处理效果。

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