軟土地基常規(guī)處理方法的探討

摘要：地基處理不是局限于基礎(chǔ)持力層，而是整個(gè)基礎(chǔ)下影響范圍內(nèi)的壓縮層。因此地基處理時(shí)應(yīng)尋找合理的加固深度、簡(jiǎn)便的施工方法以達(dá)到經(jīng)濟(jì)快速合理。而軟土地基地處理是其中的薄弱環(huán)節(jié)。因?yàn)檐浲恋鼗型恋目紫侗却螅扛撸瑵B透性差，強(qiáng)度低，這類地基在外力的作用下會(huì)引起沉陷，產(chǎn)生不均勻沉降等問(wèn)題，因此必須改善其地基變形與穩(wěn)定條件，使土的孔隙減小，提高土的密度，使土粒更好地膠結(jié)在一起。下面綜合性闡述目前廣泛應(yīng)用的幾種軟土地基處理方法。

關(guān)鍵詞：軟土地基；地質(zhì)特點(diǎn)；處理方法

前言

軟土地基土孔隙比大，含水量高，有機(jī)質(zhì)、腐殖質(zhì)多， 從而導(dǎo)致地基承載力低、變形大、抗剪強(qiáng)度低.在建設(shè)工程中，對(duì)軟土地基處理恰當(dāng)與否，不僅影響工程的投資，而且將直接影響建筑的使用性能和工程質(zhì)量，嚴(yán)重的可能導(dǎo)致重大的安全事故。

1、軟土地基分布及地質(zhì)特點(diǎn)

軟土地基沿海地區(qū)廣泛分布，特備是長(zhǎng)三角、珠三角、渤海灣地區(qū)分布有較厚軟土，其對(duì)工程建設(shè)存在極大的危害性，處理不當(dāng)，會(huì)引起建筑物（構(gòu)筑物）過(guò)大變形或喪失穩(wěn)定。軟土具有天然含水量高、孔隙比大、壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低的細(xì)粒土。具有天然含水量高、天然孔隙比大、壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低、固結(jié)系數(shù)小、固結(jié)時(shí)間長(zhǎng)、靈敏度高、擾動(dòng)性大、透水性差、土層層狀分布復(fù)雜、各層之間物理力學(xué)性質(zhì)相差較大等特點(diǎn)。主要分布于是指濱海、湖沼、谷地、河灘沉積等地段。

軟土地基的性質(zhì)因地而異，因?qū)佣悾豢深A(yù)見性大。在設(shè)計(jì)、施工過(guò)程中，稍有疏忽就會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量事故。2009年6月27日清晨5時(shí)30分左右，上海閔行區(qū)蓮花南路、羅陽(yáng)路口西側(cè)“蓮花河畔景苑”小區(qū)， 一棟在建的13層住宅樓全部倒塌，并造成了一名工人死亡。而在我國(guó)各地因?yàn)榈鼗环€(wěn)的原因出現(xiàn)不同程度的傾斜甚至類似上文的倒塌的事故屢見不鮮。因此在現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中，地基處理問(wèn)題已廣泛受到重視。

2、軟土地基的處理

地基處理是指為通過(guò)人工的方法改善其變形性質(zhì)或滲透性質(zhì)從而提高地基土的承載力。軟土地基的工程特性決定了其地基處理的必要性，軟土地基加固的目的是改善地基土的性質(zhì)，提高地基土的抗剪強(qiáng)度，減少沉降和不均勻沉降，使在上部結(jié)構(gòu)荷載作用下不致發(fā)生破壞或出現(xiàn)過(guò)大的變形，以保證建筑物的正常使用。當(dāng)前軟土地基的處理方法多種多樣，各種地基處理方法有其各自的機(jī)理和適用范圍，在選擇處理方法時(shí)，需根據(jù)地質(zhì)條件、上部結(jié)構(gòu)類型、使用要求、對(duì)周圍環(huán)境的影響、材料供應(yīng)情況、施工條件以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等因素做綜合考慮，做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、施工可能、安全適用、確保質(zhì)量.下面我們講究我們常用的幾種處理方法進(jìn)行討論。

2.1夯實(shí)法

不管是工民建還是路橋的修建中，夯實(shí)法都是施工中最常用的簡(jiǎn)易處理方法，特備是在處理碎石土、砂土、粉土、低飽和粘性土、雜填土等軟土地基。軟土地基通過(guò)這種方法的處理，可使填土或地基表層疏松土的孔隙體積減小，密實(shí)度提高，從而降低土的壓縮性，提高其抗剪強(qiáng)度和承載力。目前我國(guó)常用的有機(jī)械碾壓、振動(dòng)壓實(shí)和重錘夯實(shí)，以及20世紀(jì)70年代發(fā)展起來(lái)的強(qiáng)夯法。機(jī)械碾壓法是利用壓路機(jī)、羊足碾、平碾、振動(dòng)碾等碾壓機(jī)械將地基土壓實(shí)。振動(dòng)碾壓法是通過(guò)在地基表面施加振動(dòng)把淺層松散土振實(shí)的方法。重錘夯實(shí)法是利用起重機(jī)械將夯錘提到一定高度后，使錘自由落下并重復(fù)夯擊以加固地基的方法。強(qiáng)夯法與重錘夯實(shí)法在表面上看起來(lái)沒(méi)有大的區(qū)別，只是前者錘重和重錘起吊高度更大。強(qiáng)夯法能夠在極短的時(shí)間內(nèi)對(duì)地基施加一個(gè)巨大的沖擊能量，這種突然釋放的巨大能量轉(zhuǎn)化為各種振動(dòng)波向土中傳播，破壞了土的結(jié)構(gòu)，達(dá)到強(qiáng)制性夯實(shí)的目的。強(qiáng)夯法有嚴(yán)格的土質(zhì)適用范圍，主要適用于處理素填土、雜填土、砂土、低飽和度粘土、粉土和黃土地基。

土壤的含水量較大，飽和度接近1時(shí)，不宜使用強(qiáng)夯法。如采用強(qiáng)夯法有可能造成橡皮土。遇有這種土層，要避免直接在土層上用夯打。處理方法應(yīng)先晾槽，也可以摻入石灰末來(lái)降低含水量。或用碎石或卵石壓入土中，將土層擠實(shí)。另外一次回填厚度過(guò)大，夯實(shí)不到位等都會(huì)影響處理結(jié)果，造成橡皮土。

2.2 換土墊層法

換土墊層法是將基礎(chǔ)下一定深度內(nèi)的軟弱土層挖掉，回填強(qiáng)度較高的砂、碎石或灰土等，并夯至密實(shí)的一種地基處理方法。這種方法適用于建筑物載荷不大、軟弱土層厚度較小的中小型建筑工程中， 可以取得較直接的好效果。當(dāng)前，常用的墊層有：砂墊層、砂卵石墊層、碎石墊層、灰土或素土墊層、煤渣墊層、礦渣墊層以及用其他性能穩(wěn)定、無(wú)侵蝕性材料做的墊層。但這種方法在大型工程中因?yàn)楣こ塘颗c用料量的不劃算而不適用。

2.3預(yù)壓法

預(yù)壓法是利用地基排水固結(jié)的特性，通過(guò)施加預(yù)加載荷，并增設(shè)各種排水條件，以加速飽和軟粘土固結(jié)的一種地基處理方法。飽和軟粘土地基在載荷作用下，孔隙中的水被慢慢排出，孔隙體積慢慢減小，地基發(fā)生固結(jié)變形，同時(shí)，隨著超孔隙水壓力逐漸消散，有效應(yīng)力逐漸提高，地基土的強(qiáng)度逐漸提高。這種方法已經(jīng)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的時(shí)間考驗(yàn)， 至今仍被普遍采用，其主要特點(diǎn)是理論成熟，施工設(shè)備簡(jiǎn)單，費(fèi)用低.如砂井排水法，對(duì)于盛產(chǎn)砂料的地區(qū)，當(dāng)是首選方案。預(yù)壓法包括堆載預(yù)壓法、砂井堆載預(yù)壓法、塑料排水板法以及真空預(yù)壓法。

堆載預(yù)壓法此處不再贅述。真空預(yù)壓法是在需要加固的軟土地基內(nèi)設(shè)置砂井或塑料排水板，然后在地面鋪設(shè)砂墊層，其上覆蓋不透氣的密封膜使其與大氣隔絕，通過(guò)埋設(shè)于砂墊層中的吸水管道，用真空裝置進(jìn)行抽氣，將膜內(nèi)空氣排出，因而在膜內(nèi)外產(chǎn)生氣壓差，氣壓差即轉(zhuǎn)變成作用于地基上的荷載，地基不會(huì)產(chǎn)生剪切破壞，這對(duì)軟土地基是有利的，從而達(dá)到加固地基的目的。該方法不需要堆載，省去了加載和卸荷工序，縮短了預(yù)壓時(shí)間，省去了大量堆載材料，所使用的設(shè)備及施工工藝均比較簡(jiǎn)單，無(wú)需大量的大型設(shè)備，便于大面積施工。

預(yù)壓法在處理淤泥、淤泥質(zhì)土及沖填土等其他飽和軟粘土中占有統(tǒng)治地位，但對(duì)于滲透性極低的泥炭土，必須慎重對(duì)待。另外，大量的實(shí)測(cè)資料還表明， 預(yù)壓法的有效處理深度約為12一15m，超過(guò)這一深度，孔晾水壓力消散相當(dāng)困難和緩慢， 所以這種方法并不適用于大型高層大樓的軟土深層地基的加固，故設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)加以考慮。

2.4高壓噴射注漿法與深層攪拌法

高壓噴射注漿法又稱旋噴法，它利用鉆機(jī)把帶有特殊噴嘴的注漿管鉆進(jìn)至土層的預(yù)定位置后，用高壓脈沖泵將化學(xué)藥劑（如水泥漿液、以水玻璃為主的漿液、以丙烯酸胺為主的漿液、以紙漿液為主的漿液等）通過(guò)鉆桿下端的噴射裝置，向四周以高速水平噴入土體，借助液體的沖擊力切削土層，使噴射流程內(nèi)土體遭受破壞，與此同時(shí)鉆桿一邊以一定的速度旋轉(zhuǎn)，一邊低速徐徐提升，使土體與水泥漿充分?jǐn)嚢杌旌希z結(jié)硬化后即在地基中形成直徑比較均勻、具有一定強(qiáng)度的圓柱體，從而使地基得到加固。深層攪拌法也稱水泥土攪拌樁法是利用水泥（石灰）等化學(xué)藥劑作為固化劑，通過(guò)深層攪拌機(jī)在地基深部就地將軟土和固化劑強(qiáng)制拌和，利用固化劑和軟土發(fā)生一系列物理、化學(xué)反應(yīng)，使其凝結(jié)成具有整體性強(qiáng)、水穩(wěn)性高和較大強(qiáng)度的水泥加固體，最終與天然地基形成復(fù)合地基。這兩種方法原理與作用一樣，適用于粘性土、沖填土、粉砂、細(xì)砂等地基狀況。

3、結(jié)語(yǔ)

萬(wàn)丈高樓平地起，再雄偉壯觀的大廈，也需要堅(jiān)固穩(wěn)定的地基支撐。在我國(guó)東部沿海地區(qū)是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，也是各類高大建筑集中的地區(qū)，而恰恰我國(guó)東部沿海地區(qū)又是軟土普遍分布的地區(qū)。所以加深對(duì)軟土地基的處理分析更加顯得任重而道遠(yuǎn)。而本文通過(guò)以上的分析，我希望能夠加深我們對(duì)軟土地基的處理方法的認(rèn)識(shí)，也希望能為這方面的研究添磚加瓦。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介

馮皓（1977_ 08），女，江蘇南京人，本科學(xué)歷，中級(jí)職稱，主要從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面工作。