淺析軟土地基的處理方法

霍利生

摘 要：本文從軟土的基本特性入手，描述了軟土地基處理在工程建設(shè)中的作用，然后著重分類介紹了軟土地基處理的方法，對(duì)實(shí)際工程建設(shè)具有一定的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：軟土地基處理復(fù)合地基

1引言

比薩斜塔是世界著名的建筑物，自建成以來，已有數(shù)百年，但目前斜塔整體開始傾斜，而塔身卻保持完整，這主要是由于地基沉降造成的。在我國(guó)，無論北方還是南方都分布著大量的軟土地基，并且隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，許多軟土地區(qū)開始興建各種類型的建筑物。由于軟土具有孔隙大、含水量高、強(qiáng)度低等特點(diǎn)，在這些地區(qū)修建建筑物存在較大的安全隱患。如何采取合理有效的方法避免軟土地基造成的各種危害，是每項(xiàng)建筑工程在施工前必須要解決的問題。本文從軟土地基的基本情況入手，著重分析軟土地基的處理方法，對(duì)解決相關(guān)的問題提供一定的理論基礎(chǔ)。

2軟土地基的概述

軟土地基主要是由軟土構(gòu)成的，包括自然界力生成的地基以及山間填土或圍涂造地地區(qū)的地基。軟土通常是在氧氣稀少、富含有機(jī)質(zhì)、緩慢或靜止水流的條件下形成的，與其他土質(zhì)相比，軟土是相對(duì)年輕的沉積物。

軟土主要有五個(gè)方面的特性：其一，水分含量和孔隙較大。較大的水分含量和孔隙，極易造成土質(zhì)的抗剪強(qiáng)度降低和壓縮系數(shù)的增大。其二，透水能力較弱。透水能力是決定固結(jié)速度的重要因素。其三，抗剪強(qiáng)度較低。軟土的抗剪強(qiáng)度主要是由其固結(jié)速率決定的，固結(jié)速率越快，抗剪強(qiáng)度越大。而軟土的固結(jié)速率十分緩慢，故其抗剪強(qiáng)度較低。其四，壓縮性較高。軟土層在正常固結(jié)狀態(tài)時(shí)，壓縮系數(shù)為0.5到1.5Mpa-1，壓縮指數(shù)介于0.35到0.75之間。當(dāng)然還有的軟土層屬于超固結(jié)狀態(tài)或次固結(jié)狀態(tài)。其五，結(jié)構(gòu)性明顯。絮狀結(jié)構(gòu)是軟土的典型特征，這種結(jié)構(gòu)特征，是造成軟土容易產(chǎn)生流動(dòng)的重要原因。

因此，軟土的特性決定了在軟土地基上直接建造工程是非常不可靠的。軟土的低強(qiáng)度性使其承載力嚴(yán)重不足，難以承受較大的建筑物；軟土的高壓縮性易引起建筑物的沉降增加和不均勻沉降的增大。因此，在軟土地基上進(jìn)行工程建設(shè)時(shí)首先應(yīng)進(jìn)行地基處理。

3軟土地基的處理

軟土地基的處理主要在于解決三個(gè)方面的問題：①地基承載力低、穩(wěn)定性差的問題；②地基沉降和不均勻沉降的問題；③滲透性弱、長(zhǎng)期固結(jié)的問題。本文根據(jù)這三類問題，將各種地基處理方法分為三類進(jìn)行論述：第一類，改變變形條件；第二類，改善土質(zhì)土性；第三類，復(fù)合軟土地基。對(duì)于這三類處理方法，本文選取每類中比較常用的兩種方法進(jìn)行介紹。

3.1改變地形條件

改變軟土地形條件是軟土處理中最原始的手段，其中比較典型的方法有：表層處理法和強(qiáng)夯法。

3.1.1表層處理法

表層處理法是通過各種不同的方法改變軟土表面地質(zhì)環(huán)境來實(shí)現(xiàn)改變地形條件的目的。在對(duì)軟土進(jìn)行表層處理時(shí)，常用的方法有三種：①排除地表水。地表水是軟土地基形成的重要條件。在具體施工過程中，首先應(yīng)在地表處開挖寬50cm、深50c～100cm的水溝，其布設(shè)要與場(chǎng)地地質(zhì)條件相適應(yīng)，以方便地表水的排出。②鋪設(shè)砂墊。砂墊主要是利于軟土層在固結(jié)過程中的排水，改善施工作業(yè)條件。砂墊的厚度要根據(jù)軟土層的壓縮性和厚度而定，鋪設(shè)速度要合理，且要保證鋪設(shè)均勻。③添加穩(wěn)固劑。這種方法主要是在軟土地表層中加入土壤離子穩(wěn)固劑、石灰和水泥等穩(wěn)固材料，用以增強(qiáng)軟土地基的強(qiáng)度，降低軟土地基的壓縮性。

3.1.2強(qiáng)夯法

強(qiáng)夯法是最常見的處理方法，它的基本操作過程是：將10t到40t的重錘提到10米到40米的高度，然后使其自由落體，利用重錘下降的沖力來改變軟土地基的性狀，提高軟土層的強(qiáng)度。這種方法不適合飽和度較高的土質(zhì)，主要用于處理雜填土、砂土、碎石土等地基。

3.2改變土質(zhì)土性

改變土質(zhì)土性是軟土地基處理過程中最為通用的手段，目前最為典型的方法是土木合成材料法與換填法。

3.2.1土木合成材料法

土木合成材料法是在軟土地基內(nèi)嵌入各種人工合成的聚合物，來實(shí)現(xiàn)對(duì)巖土的排水、過濾、防滲、防護(hù)、隔離、加筋的功能。這種方法是基于巖土與聚合物的摩擦加筋原理和準(zhǔn)黏聚力原理而形成筋材的復(fù)合體工作的，主要是通過改變土質(zhì)的抗剪強(qiáng)度來提高土體內(nèi)部的強(qiáng)度和整體性。

3.2.2換填法

換填法的主要目的構(gòu)造人工地基，其主要施工過程是將砂石、礦渣、碎石等分層填充到軟土基礎(chǔ)地面以下不太深的軟弱土層中，并同時(shí)按照一定要求進(jìn)行分層夯壓，增大軟土層密度。這種方法主要適用于雜填土、淤泥質(zhì)土等地基的處理。

3.3構(gòu)造復(fù)合地基

構(gòu)造復(fù)合地基是軟土地基處理最為徹底的手段，其中最為典型的方法是水泥攪拌樁法和碎石樁法。

3.3.1水泥攪拌樁法

水泥攪拌樁法是將水泥、石灰等材料構(gòu)成的固化劑，就地與軟土攪拌在一起，使二者發(fā)生物理、化學(xué)作用，形成具有一定強(qiáng)度、一定壓縮性、一定透水性的復(fù)合地基，從而實(shí)現(xiàn)增大抗載能力、減少沉降的目的。這種方法的適用范圍極為廣泛，各種飽和度的土質(zhì)、淤泥地基等均可使用此方法。但是水泥攪拌樁法有干法（噴粉法）和濕法（噴漿法）之分，在具體施工過程中要根據(jù)具體軟土地質(zhì)條件而定。

3.3.2碎石樁法

碎石樁法是指在高壓水流下將一管狀設(shè)備放入軟土層中鉆孔，然后將各種石料分批填入孔中形成樁體。這樣，碎石樁體就可以置換部分軟土，與軟土層形成復(fù)合地基，與鋼筋混凝土極為類似。利用這種方法不僅可以減少軟土地基的沉降量，而且大大提高了它的承載能力。這種方法已經(jīng)得到建筑界的普遍認(rèn)可，并應(yīng)用于多種類型的工程建設(shè)中。但在具體的操作過程中不僅要注意設(shè)計(jì)好各項(xiàng)施工工藝，還要注重做好質(zhì)量控制。

4結(jié)束語

軟土地基處理工作是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，雖然現(xiàn)有多種處理方法，但是每種方法都有其適用范圍，在具體的施工過程中，不僅要選擇相適應(yīng)的方法，還需要對(duì)每種方法的操作過程進(jìn)行優(yōu)化，達(dá)到增強(qiáng)軟土地基強(qiáng)度、降低壓縮性、減少沉降量的目的。

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