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(jié)合工作中遇到的軟土地基處理的方法，對軟土地基處理進(jìn)行了總結(jié)。

關(guān)鍵詞：土木工程；軟土地基；處理方法；適用條件

經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)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(qū)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(fā)展需求在不斷的增長。而這些地區(qū)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(tài)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(qū)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(jù)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(shè)備，將大重量和一定外形結(jié)構(gòu)規(guī)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(chǎn)生強烈的振動和很高的動應(yīng)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(wěn)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?，F(xiàn)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(yù)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(shè)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(zhì)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(dá)6～10m，土粒結(jié)合緊密，有較高的結(jié)構(gòu)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(nèi)使用。而且強夯法有嚴(yán)格的土質(zhì)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(qū)，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(yīng)考慮的地層構(gòu)造。

1.2 攪拌樁法

深層攪拌樁：通常稱為攪拌樁，是以機(jī)械旋轉(zhuǎn)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(zhì)合金噴嘴的注漿管下到預(yù)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(jī)械，將固化劑和地基土強制攪拌，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)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(dāng)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(shù)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(fù)合地基更妥當(dāng)。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(nèi)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(wěn)定，具有明顯優(yōu)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(jīng)濟(jì)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(jié)法

目前公路軟土地基的處理要綜合考慮經(jīng)濟(jì)實用、穩(wěn)妥可行、施工簡便的方法。首選是排水固結(jié)，它通過在軟土地基設(shè)置的豎向排水體，轉(zhuǎn)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(jié)時間，一般采用袋裝砂井和塑料排水板配合砂墊層來達(dá)到上述目標(biāo)。

不僅在公路這方面應(yīng)用，在鐵路、公路、水利、港口等工程領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)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(shè)備簡單，費用低。排水固結(jié)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(dāng)困難和緩慢，故設(shè)計時應(yīng)加以考慮。此外，由于排水固結(jié)法需要預(yù)壓荷載，且預(yù)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(jié)沉降而不能減少固結(jié)沉降量，對于統(tǒng)一沉降和不均勻沉降要求嚴(yán)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(jī)械在地基土中預(yù)沉導(dǎo)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(jù)工程現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)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(chǎn)生液化，結(jié)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(jī)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(chǎn)生一定的作用，一是使地基土產(chǎn)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(nèi)孔隙水壓的上升，起到了排水作用，并及時得到擴(kuò)散和消散，從而削減了地震剪切應(yīng)力，提高復(fù)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(zhì)，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(yīng)用。但是它也有它的局限性，施工時的振動使易液化地基產(chǎn)生預(yù)先液化，而且軟弱土因排水固結(jié)對鄰近建筑帶來不利影響。從城市建設(shè)來講，碎石樁使用有局限性。根據(jù)文獻(xiàn)的規(guī)定，碎石樁處理地基的寬度應(yīng)超出基礎(chǔ)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(chǎn)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(jié)語

上面是對軟土地基的處理方法進(jìn)行了一下總結(jié)。各種軟土地基處理方法有各自的機(jī)理和適用范圍，每種方法都有其優(yōu)缺點，在選擇處理方法是，須根據(jù)地質(zhì)條件、上部荷載類型、使用要求，對周圍環(huán)境的影響、材料供應(yīng)狀況、施工條件以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)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(wěn)定，降低軟土的壓縮性，減少基礎(chǔ)的沉降和不均勻沉降，確保建筑物的安全和正常使用。

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