淺談軟土地基處理方案比較

梁棟　王君英

摘 要：文章闡述了工程中幾種常用的軟土地基處理方法以及各種處理方法的使用原理和適用條件。結合工作中遇到的軟土地基處理的方法，對軟土地基處理進行了總結。

關鍵詞：土木工程；軟土地基；處理方法；適用條件

經濟的日益發展，加上土地資源日趨緊張的情況下，我們需要在許多沿海地區的軟弱地基上興建工程，并且這些建筑物的高度在不斷增加、使用壽命也會隨著社會的發展需求在不斷的增長。而這些地區廣泛地分布著含水量高、孔隙比大、承載能力低、壓縮性高、透水性差、覆蓋層厚、呈軟塑或流塑狀態的軟弱淤泥層，尤其是上海及周邊城市即所謂的長三角地區是較為典型的軟土地基，整個城市處在沖積層軟粘土地層，因此要想在這些地基上建造工程首先就需要我們解決軟弱地基問題。

1 常用軟土地基處理方法的種類

軟土地基處理目前已是一個相對成熟的工程手段，主要是它的處理方法有很多，需要根據實際工程情況來確定施工處理方法，下面就一些常用軟土地基處理方法做簡要介紹。

1.1 強夯法處理

強夯法是使用起重設備，將大重量和一定外形結構規格的夯錘起吊至某一高度后，自由下落，給地基土以強大的沖擊能量的夯擊，使地基土產生強烈的振動和很高的動應力，將夯面以下一定深度地土層夯實，以增大地基的承載力和土體的穩固性，降低壓縮性的一種軟土地基處理方法。由于夯擊能力大，加固深度也大。對于一般的軟土地基加固有著良好的效果。現在常用的強夯技巧加固軟土地基的方法有：擠密碎石樁加夯法、砂樁加夯法、真空/堆載預壓加強夯、強夯碎石墩。它是一種快速加固軟基的方法，施工設備簡單，施工工藝、操作簡單，不需要加固材料，費用低、周期短，適用土質范圍廣，加固效果顯著，可取得較高的承載力，一般地基強度可提高2～5倍，變形沉降量小，壓縮性可降低2～10倍，加固影響深度可達6～10m，土粒結合緊密，有較高的結構強度，是一種常用的軟土地基處理方法。但是施工時噪聲和振動較大，不宜在人口密集的城市內使用。而且強夯法有嚴格的土質適用范圍，主要適用于處理素填土、砂土、黃土、分土、雜填土和低飽和度粘性土地基。軟土的飽和度接近1，是不宜使用強夯法的，但在有些地區，軟土中夾多層粉砂，為夯擊時高孔隙水壓力的消散提供了條件，成功的實例也不少見，所以，采用這種方法首先應考慮的地層構造。

1.2 攪拌樁法

深層攪拌樁：通常稱為攪拌樁，是以機械旋轉的方法攪動地層，同時灌入水泥漿液或噴入水泥干粉，同土體充分混合形成樁體。它是水泥土攪拌法中的一種，因為它是使用水泥漿作為固化劑的水泥土攪拌法，所以簡稱為濕法。而另一種水泥土攪拌法是旋噴樁，它是采用鉆孔，將裝有特質合金噴嘴的注漿管下到預定位置，然后利用高壓射流裝置漿液使土體剝離后充分和射出的漿液混合而形成柱狀（旋噴）圓斷面樁。因為它是使用干水泥作為固化劑的水泥土攪拌法，所以簡稱為干法。兩種同屬于地基處理的方法和工藝（即水泥土攪拌法）。

水泥土攪拌法是以水泥作為固化劑的主劑，通過特制的深層攪拌機械，將固化劑和地基土強制攪拌，使軟土硬結成具有整體性、水穩定性和一定強度的樁體的地基處理方法。它的兩種方法有不同實用條件，當天然含水量小于30%的軟弱土層，例如雜填土及粉粒含量高的粉土、砂土宜采用噴漿法（即濕法）；若地基土為天然含水量大于30%、塑性指數大于10的軟土則宜采用噴粉法（即干法）。

水泥土攪拌法所獲得的加固體雖成樁形或柱形，但不能理解為樁基，將其視為復合地基更妥當。這些加固體即使在某些部位有缺陷，卻不影響整體加固效果。它不僅可以較大地提高地基土的承載力，而且在加固深度內可以減少原地基沉降量的三分之一至三分之二，沉降較快趨于穩定，具有明顯優勢。但是水泥土攪拌法與其他處理方法相比，一般造價較高，水泥用量大，所以尋求更經濟合理的配方以降低工程費用，是急待解決的課題之一。

1.3 排水固結法

目前公路軟土地基的處理要綜合考慮經濟實用、穩妥可行、施工簡便的方法。首選是排水固結，它通過在軟土地基設置的豎向排水體，轉變原有地基的邊界條件，增長孔隙水的排除道路，大大縮短了固結時間，一般采用袋裝砂井和塑料排水板配合砂墊層來達到上述目標。

不僅在公路這方面應用，在鐵路、公路、水利、港口等工程領域內應用也很廣。這是一種使用多年的方法，至今仍被普遍采用，其主要特點是理論成熟，施工設備簡單，費用低。排水固結法的有效處理深度約12～15m，超過此深度，孔隙水壓力消散相當困難和緩慢，故設計時應加以考慮。此外，由于排水固結法需要預壓荷載，且預壓時間長，對工期緊迫、缺乏壓載條件的工程是難以采用的。此法只能加速固結沉降而不能減少固結沉降量，對于統一沉降和不均勻沉降要求嚴格的工程必須慎重選擇。

1.4 沉管擠密碎石樁法

沉管擠密碎石樁是用振動機械在地基土中預沉導管，然后向樁管中灌入一定量的碎石，邊振動邊提升樁管，在振動、擠密共同作用下形成的密實度較大的碎石體。根據工程現場實測數據證明，擠密碎石樁不但提高了地基承載力，減少變形，還增強了土的抗液化性能。飽和松散的無黏性土在振動荷載作用下會產生液化，結果使土體孔隙水壓積聚，地基承載力逐步喪失。而這種沉管擠密碎石樁屬沙石樁法，是借以機械振動或錘擊套管把砂石灌入松軟地層，對可液化地基處理產生一定的作用，一是使地基土產生密實作用，包括樁的擠密作用及施工中振動使樁周圍土的密度增大；二是碎石樁的擠壓，抑制了動荷載作用下樁間土內孔隙水壓的上升，起到了排水作用，并及時得到擴散和消散，從而削減了地震剪切應力，提高復合地基的抗液化能力。

沉管擠密碎石樁可以在多方面改善液化土的性質，是液化地基土一種理想的處理方法，在工程實踐中也得到了廣泛的應用。但是它也有它的局限性，施工時的振動使易液化地基產生預先液化，而且軟弱土因排水固結對鄰近建筑帶來不利影響。從城市建設來講，碎石樁使用有局限性。根據文獻的規定，碎石樁處理地基的寬度應超出基礎的寬度不小于3～5m，這樣就更縮短了樁基與已有的建筑物的距離，對其鄰近建筑物產生的不利影響更加明顯，可能會造成局部傾斜、墻體開裂、道路塌陷等。

2 結語

上面是對軟土地基的處理方法進行了一下總結。各種軟土地基處理方法有各自的機理和適用范圍，每種方法都有其優缺點，在選擇處理方法是，須根據地質條件、上部荷載類型、使用要求，對周圍環境的影響、材料供應狀況、施工條件以及技術經濟指標等因素綜合考慮，最終軟土地基的處理方法很多，但目的只有一個：提高軟土地基的強度，保證地基的穩定，降低軟土的壓縮性，減少基礎的沉降和不均勻沉降，確保建筑物的安全和正常使用。

參考文獻

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