軟弱地基處理方法的對比分析

張建國

摘要：軟弱地基是一種不良地基，它是由雜填土、沖填土、淤泥、淤泥質(zhì)土或其他高壓縮性土層構(gòu)成的地基。軟弱地基的特點是天然含水量大，壓縮性較高，抗剪強度和承載力較弱，在壓力作用下很容易產(chǎn)生滑動或是凝固下沉。因此，在施工中對于軟弱地基的處理是非常必要的，只有這樣才能提高地基強度，確保地基的穩(wěn)固性，為各類工程施工創(chuàng)造良好的基礎(chǔ)條件。本文對軟弱地基的結(jié)構(gòu)和基本特征進行了的分析，對軟土地基的幾種處理方法進行了研究和對比。

關(guān)鍵詞：軟弱地基；處理方法；對比分析

我國幅員遼闊，地質(zhì)情況復雜多樣，在一些沿海、沿江地域存在很多的由淤泥和淤泥質(zhì)土構(gòu)成的軟弱地基。這類地基具有壓縮性強、孔隙比大、滲透性差等不良特征，給工程施工帶來很大的困擾和影響。為了保證軟土地基上工程施工的順利進行，確保其穩(wěn)定性，必須要選用采用合理的地基處理方法措施，對軟土地基進行加固改善處理。軟弱地基處理的方法有很多，常用的有排水固結(jié)法、深層水泥攪拌樁法、灰土墊層法、雙灰樁法等等，這些地基處理措施各有優(yōu)缺點，在選用時應結(jié)合施工區(qū)域環(huán)境特點，從經(jīng)濟性、適用性、可操作性等方面進行綜合評價和考慮。

一、軟弱地基的分類及主要特征。

軟弱土主要包括以下：淤泥及淤泥質(zhì)土，是指在緩慢流水環(huán)境中沉積而形成的含水量高、承載力差，天然孔隙較大，軟塑到流塑狀態(tài)的飽和粘性土；沖填土，是由水力沖填泥沙沉積形成的填土，其工程性質(zhì)與土的均勻性、顆粒組成和排水固結(jié)條件有很大的關(guān)系；雜填土，是指摻含有大量工業(yè)廢料、建筑和生活垃圾等雜物的填土，其成分復雜，成因無規(guī)律，壓縮性高，承載力低，未經(jīng)處理，不宜做持力層；其他高壓縮性土，如膨脹土、紅粘土、濕陷性黃土、鹽漬土以及季節(jié)性凍土等。

1、流變性明顯，抗剪強度不高。軟弱土自動排水性很差，有關(guān)研究數(shù)據(jù)表明，其摩擦角只在10～300之間有效，抗剪強度值僅在6-30kPa的范圍之內(nèi)，承載力特征值約為60kPa，因此，軟弱地基必須經(jīng)過處理后其強度和承載力等各項性能才能達到使用要求。

2、軟弱地基的壓縮性較高，土質(zhì)透水性能比較差。由于軟弱地基含水量很高，約為33%～75%，因而其滲透性較差，豎向滲透的系數(shù)約在12-5～8-3cm/s ；壓縮系數(shù)一般在0.7-1.6 MPa（-1），壓縮模量平均值為2.37MPa，

3、結(jié)構(gòu)性比較強。軟土土質(zhì)是呈絮狀結(jié)構(gòu)分布的，土層強度不高，在受到壓力或擾動的情況下，土層容易破壞，強度進一步下降，甚至產(chǎn)生流動。因此科學合理的地基處理措施極為關(guān)鍵，應盡量避免對土體的擾動。

二、軟弱地基處理的主要方法。

1、排水固結(jié)的方法。排水固結(jié)法是一類方法的總稱，它包括超載預壓法、真空預壓法、電滲法、堆載預壓法、地下水位降低法、真空聯(lián)合法等。排水固結(jié)法的基本原理是通過布置豎向排水井，并向地基增加荷載作用，使土中的孔隙水在壓力的作用下被慢慢排出，從而減小其孔隙度，促進地基的固結(jié)，以及強度和穩(wěn)定性的增加。在軟弱地基處理方面，排水固結(jié)法已經(jīng)經(jīng)過多年的實踐應用，其理論基礎(chǔ)已非常成熟，工藝技術(shù)也比較完善，取得了良好的使用效果。該方法具有操作工序簡單，施工設(shè)備費用低等優(yōu)點，較適用于淤泥、淤泥質(zhì)土和其他飽和軟粘土的處理。

2、置換法。置換法又稱換土法，其基本操作是將地基范圍內(nèi)軟弱土層挖出，再采用砂、礫、碎石、石屑、灰土等性質(zhì)較好的巖土填充進去，將兩者進行置換，然后再對置換土進行壓實處理，使其達到工程地基密實度和強度等要求。置換法較適用于土層比較薄的軟弱地基，不僅工藝簡單，成本投資小，而且較為節(jié)省工程時間；如果是土層較厚的軟弱地基，由于施工量較大，因而不適用。置換法是處理淺層軟弱地基時最具經(jīng)濟效益和最為簡單、實用的方法，在施工中要根據(jù)巖土條件、置換材料、荷載性質(zhì)、機械設(shè)備等進行綜合的分析。

3、軟弱地基拌和法。其基本原理是將具有凝結(jié)作用和固化作用的介質(zhì)，導入軟弱地基，通過特制的攪拌機械在地基深處將固化介質(zhì)與軟土進行強制攪拌，使軟土與固化劑發(fā)生一系列的物理、化學反應，利用介質(zhì)的固化和凝結(jié)作用改善軟土條件，從而使軟土地基硬結(jié)成具有一定強度的，呈整體性的水泥加固土地基。該方法中使用的拌和介質(zhì)主要為水泥，經(jīng)實際使用證明，該方法處理后的復合地基其強度和承載力顯著提高。拌和法的主要優(yōu)勢是施工噪聲小，土體無側(cè)向擠出。

4、壓實法。壓實法的原理是通過人工或機械重力對軟弱地基直接進行碾壓和夯擊，以使軟土地基變得更加密實，強度和承載力增加。壓實法根據(jù)其壓實過程的不同，還可細分為機械碾壓法、重錘夯壓法以及振動壓實法等，為達到較好的壓實效果，還可對填土進行分層壓實。壓實法廣泛適用于碎石土、砂土、粉土、雜填土以及其他飽和度低的粘性等，由于壓實法直接作用于地基表面，因此其壓實度與夯擊力度以及土質(zhì)都有很大的關(guān)系，壓實法對軟弱地基加固有效深度一般可達到6～12m左右。

5、石灰土樁法。該方法是在軟土地基中導入石灰等強度高、質(zhì)地堅硬介質(zhì)材料，并采用機械將其搗實形成的一種性能優(yōu)良，緊密嚴實的復合地基。該法通常采用沉管制樁機械錘擊、振動地基，使之管內(nèi)成孔，再投料入管中；投料的同時加強沉管振動，以使樁體密實并與原地基形成高強度的復合地基。石灰樁法施工時應注意石灰的選擇與密封存放，確保其新鮮干燥，同時在施工中還應注重灰塊的粉碎。石灰樁法適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、雜填土、飽和粘性土等地基的處理，不適用于地下水下的砂類土。

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