淺談軟弱地基及其處理方法

摘要：軟弱地基是指主要由軟粘土、有機質土、飽和松砂土和淤泥質土等地層構成的地基。這種地基承載力低，壓縮性高，在軟弱地基上的建筑物往往會出現地基強度和變形不能滿足設計要求的問題，因而常常需要采取措施，進行地基處理。目前我國存在多種軟弱地基處理方法，常用方法有換填墊層法、強夯法、CFG樁、振沖法、預壓法、加筋法、灌漿法等。

關鍵詞：軟弱地基；軟基處理；復合地基

1.軟弱地基的概念及危害

1.1軟弱地基的概念

軟弱地基是指基本上未經受過地形及地質變動，未受過荷載及地震動力等物理作用或土顆粒間的化學作用的軟粘土、有機質土、飽和松砂土和淤泥質土等地層構成的地基。具有天然含水量高、天然孔隙比大、壓縮性高、抗剪強度低、固結系數小、固結時間長、擾動性大、透水性差等特點。

1.2軟弱地基的危害

軟弱地基由于其具有強度低，壓縮性高等特性會引起強度和穩定性及變形等方面的問題。

（1） 強度和穩定性問題。當地基的抗剪強度不足以支撐上部結構的自重及外荷載時，地基就會產生局部或整體剪切破壞。它會影響建筑物的正常使用，甚至引起開裂或破壞。

（2） 壓縮及不均勻沉降問題。高壓縮性土的地基容易產生變形問題。當地基在上部結構的自重及外界荷載的作用下產生過大的變形，會影響建筑物的正常使用。特別是超過結構物所能容許的不均勻沉降時， 會引起建筑物地上主體墻體的開裂甚至破壞。

2.軟弱地基的處理方法

2.1換填墊層法

換填墊層法是指將基礎下一定范圍內的土層挖去，然后回填以強度較大的砂、砂石或灰土等，并分層夯實至設計要求的密實程度，作為地基的持力層。其主要作用是提高地基承載力，減少沉降量，加速軟弱土層的排水固結，防止凍脹和消除膨脹土的脹縮。換填墊層法適用于處理淤泥、淤泥質土、濕陷性黃土、素填土、雜填土地基及暗溝、暗塘等淺層軟弱地基及不均勻地基。

換填墊層法的優點是：施工方便，無需特殊機械設備，既能縮短工期，又能降低造價，因此得到廣泛應用。

2.2強夯法

強夯法是指為提高軟弱地基的承載力，用重錘自一定高度下落夯擊土層使地基迅速固結的方法，也稱動力固結法。利用起吊設備，將重錘提升至高處使其自由下落，依靠強大的夯擊能和沖擊波作用夯實土層。強夯法用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土、雜填土和素填土等地基。

對于飽和粘性土，強夯時易形成橡皮土。橡皮土是由于土料中的含水量高于規定壓實度所需含水量而產生的無法壓實的彈性土體。強夯形成橡皮土以后，不能再進一步夯實，因為會越夯越軟，夯擊能大部分損失在側向隆起中，對深部的傳遞擠密很小，其承載力特征值一般小于80kPa。為此，在處理飽和粘性土地基時，一般將強夯法和排水固結法結合起來使用，稱為動力排水固結法。

強夯法具有地基加固效果顯著、設備簡單、施工方便、使用范圍廣、經濟易行等優點。

2.3 CFG樁

CFG樁是水泥粉煤灰碎石樁的簡稱，由水泥，粉煤灰、碎石、石屑和砂加水拌合形成的高粘結強度樁，和樁間土、褥墊層一起形成復合地基。可用于處理粘性土、粉土、砂土和已自重固結的素填土等地基。對淤泥質土應根據地區經驗或現場試驗確定其適用性。對可液化地基，可采用碎石樁和水泥粉煤灰碎石樁多樁型復合地基，達到消除地基土的液化和提高承載力的目的。

在復合地基的設計中，基礎與樁和樁間土之間設置一定厚度的散體粒狀材料組成的褥墊層，是復合地基的一個核心技術。基礎下設置褥墊層，使樁和樁間土共同起承載作用。

2.4振沖法

振沖技術亦稱振沖法，依其加固松軟土的途徑、手法不同，可分為振沖擠密法和振沖碎石樁法。振沖碎石樁法是用振沖器在地基土中成孔，分段加入碎石并振密，由此在地基中形成大直徑的密實碎石樁體，形成樁體與樁間土共同工作的復合地基。使原松軟地基承載力大為提高，而沉降與不均勻沉降也將顯著減小。振沖碎石樁法主要適用于處理粘性土、粉土、砂土和回填土等地基，對于消除飽和砂土地基的地震液化作用效果顯著。

振沖碎石樁法效果好、速度快、適應性廣，是一種投資較少而又可靠的地基加固處理技術。

2.5預壓法

預壓法適用于淤泥質粘土、淤泥與人工沖填土等軟弱地基。預壓的方法有堆載預壓和真空預壓兩種。

（1）堆載預壓是指在地基上堆放重物（水、土、砂、石等）進行分級加載預壓。為了加速厚層軟土的固結，應設法改善厚層軟土的排水條件。最常用的排水的方法是在地基中按一定間距作孔，孔內填砂以形成砂井。然后在地面加鋪砂墊層加以溝通。

（2）真空預壓是在軟弱地基中設置豎向塑料排水帶或砂井，上鋪砂層，再覆蓋薄膜封閉，抽氣使膜內排水帶、砂層等處于部分真空狀態，排除土中的水分，使土預先固結以減少地基后期沉降的一種地基處理方法。

真空預壓法與堆載預壓法相比，具有無污染、低噪音、工期短、能耗小、投資省等特點。

2.6加筋法

加筋法通過在土層埋設強度較大的土工聚合物、拉筋、受力桿件等達到提高地基承載力，減小沉降，維持建筑物穩定。加筋法分為加筋土法、錨固法、樹根樁法等方法。加筋土法適用于人工填筑的砂性土；錨固技術適用于天然地層或人工填土；樹根樁法適用于軟弱粘性土、雜填土等；加筋法土工聚合物適用于軟弱地基，或用作反濾、排水和隔水材料。

2.7灌漿法

灌漿法是利用氣壓、液壓或電化學的原理，把某些能固化的漿液注入天然的和人為的裂縫或孔隙，以改善各種介質的物理力學性質。灌漿法的主要作用是提高抗滲能力、降低孔隙壓力、堵截流水、提高力學強度、使發生不均勻沉降的建筑物恢復原位或減少其偏斜度。灌漿法適用于處理砂、砂礫石、粉細砂、軟粘土、雜填土、淤泥以及濕陷性黃土地基。

灌漿法施工工藝簡單、造價低，加固作業快，但是注漿方向和質量不易保證。

3.結束語

綜上所述，可以了解到軟弱地基的相關概念、危害以及相應的一些處理方法，了解了幾種方法的適用范圍及優點。要綜合考慮適用范圍、工期、經濟等因素，選用合理可行的地基處理方案。我國的地基處理技術發展很快，同時隨著科學技術的進步，勢必會有越來越多的地基處理新技術涌現出來。

參考文獻

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