巖土工程中軟土地基處理技術(shù)的應(yīng)用研究

劉占偉 范建永

（河北建設(shè)勘察研究院有限公司， 河北 石家莊 050031）

1 軟土地基處理技術(shù)現(xiàn)狀

我國的國土面積寬廣，土地資源豐富，但在巖土工程建設(shè)過程中，我國的地勢起伏較大和地形地貌的復(fù)雜造成了諸多的問題。我國的工程建設(shè)發(fā)展有著悠久的歷史，長期的巖土工程施工技術(shù)的實踐經(jīng)驗促進了軟土地基技術(shù)的發(fā)展。由于軟土地基的承載力與穩(wěn)定力因其軟土地基的物理性質(zhì)都不高，工程建設(shè)者需要將軟土地基較高的壓縮性能與各種施工技術(shù)相結(jié)合，進而弱化軟土地基的弱點。許多施工企業(yè)對軟土地基處理技術(shù)越來越重視。

2 軟土地基的內(nèi)涵和特點

2.1 軟土地基的內(nèi)涵

軟土又稱淤泥質(zhì)土和淤泥，多呈灰色的軟土多出現(xiàn)在海、河的周圍。淤泥質(zhì)土主要成分是黏土粉粒，在軟土層發(fā)生沉降時，軟土顆粒的物理特征使軟土顆粒極易變成絮狀結(jié)構(gòu)從而導(dǎo)致軟土地基的水分含量增多，這種情況不僅增加了巖土工程地基處理難度還影響了巖土工程的質(zhì)量。

2.2 軟土地基的工程特性

2.2.1 含水量高

土的抗剪強度和壓縮性受到軟土含水量的影響，軟土的含水量越大，則對土的抗剪強度和壓縮性的影響越大。天然含水量越大，地基承載力越小。軟土由于空隙比較大和含水量較大，它相對比較松軟。

2.2.2 壓縮性高

地基土的液限系數(shù)和天然含水量與它的壓縮系數(shù)成正比，顯而言之，軟土的液限系數(shù)和天然含水量都相對較高。所以軟土壓縮性高。所以這也是沿海灘涂地區(qū)欠固結(jié)軟土?xí)l(fā)生持續(xù)性固結(jié)沉降的原因。

2.2.3 抗剪強度低

荷載速度和排水固結(jié)情況都是影響巖土工程軟土地基抗剪強度的因素。軟土的抗剪度和黏聚力成正比，抗剪強度越低則黏聚力越小。在排水條件下，抗剪強度越低則固結(jié)度越低。

2.2.4 滲透性小

有機物質(zhì)含量的增多占據(jù)了軟土中的孔隙空間，使軟土滲透性小。

2.2.5 觸變性

軟土地基的總體強度會受到軟土的觸變性的影響。軟土地基的總體強度的削弱會使地基發(fā)生流動。

3 軟土地基處理技術(shù)在巖土工程中的應(yīng)用分析

3.1 換填處理技術(shù)的應(yīng)用

墊層技術(shù)是換填處理技術(shù)的又一個稱謂，換填處理技術(shù)是用強度高、壓縮性低的材料替換地基上面不符合施工要求的軟土經(jīng)過夯實處理作為地基墊層。碎石、砂、礦渣等換填能夠解決地基沉降過大的問題。換填處理技術(shù)不僅能提高地基土層的荷載承受能力，而且操作起來具有容易性和方便性。雖然換填技術(shù)有著諸多優(yōu)點，但是換填技術(shù)的使用范圍在深度3米以下的軟土地基層。本著經(jīng)濟實用的目的，耗費太多工程費用在3米以上的軟土地基中的做法顯然是不可取的。

3.2 碾壓與夯實法

在巖土工程的施工過程中，如果出現(xiàn)軟土地基的土層里有砂土、黏土、碎石土和雜填土等多種土種構(gòu)成的情況，那么在處理軟土地基時，就應(yīng)該結(jié)合工程的具體情況來采取碾壓與夯實法。碾壓夯實法運用相應(yīng)機械碾壓表層地基土，或者采取另一種方法即強夯法，是一種利用夯擊沖能對地基進行固結(jié)壓實的方法。在巖石工程的施工過程中，夯實法應(yīng)根據(jù)巖土工程的具體施工要求對軟土地基進行處理。為了讓軟土地基強度高和壓縮性低，在應(yīng)用重錘的方法夯擊軟土地基時，要嚴(yán)格考量軟土基層含水量。重錘法即當(dāng)重錘起重到一定高度時，利用自由落體原理夯打地基。合理的地基含水量能夠使夯實法起到更大的作用。

3.3 樁基礎(chǔ)法

地基的變形和承壓力影響著建筑物的安全度和使用壽命。那么為了保證工程的質(zhì)量和建筑物的安全性，就需要出現(xiàn)一種方法來解決這個問題，這種方法叫做樁基礎(chǔ)法。樁基礎(chǔ)法就是將荷載由淺層的軟土轉(zhuǎn)移到深處的硬土中去，從而達到降低沉降速度和提高承載力的目的。

3.4 固化處理技術(shù)的應(yīng)用

固化技術(shù)就是利用化學(xué)溶液的化學(xué)性質(zhì)和攪拌的方法來達到劑液與軟土地基融合的目的。固化處理技術(shù)的最終目的是加固軟土基層。將紙漿液、水玻璃以及水泥充分填充到軟土基層的空隙中從而增強軟土顆粒之間的粘結(jié)力是固化處理技術(shù)的工作原理。固化技術(shù)不僅能夠大幅度提升軟土的抗壓力和強度力，還能降低滲水性。深層攪拌法、旋噴法和壓力灌漿法都是固化處理技術(shù)的方法。其中壓力灌漿法中，有一個普遍的方法叫粉噴樁法。為了大幅度提高軟土地基的強度和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，利用生石灰粉和水泥粉等粉體材料和空氣機產(chǎn)生的風(fēng)力，將粉體材料變成霧狀，再將粉體材料放到軟土地基中實現(xiàn)充分的攪拌任務(wù)。粉體加固材料和軟土地基的融合會使地基發(fā)生固化硬結(jié)從而達到大幅度提高軟土地基的強度和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的目的。

3.5 預(yù)壓法

預(yù)壓法是在建筑工程的地基強度不能滿足建筑工程的需求時所拿出來運用的方法。預(yù)壓法是為了增加軟土地基強度從而達到建筑工程完美完成任務(wù)目的的方法。通過施加壓力的方式來提高地基的強度和保證建筑工程的質(zhì)量。壓縮軟土地基不僅能使建筑的使用壽命延長，還能增加企業(yè)建筑工程的信譽度。堆載預(yù)壓、真空預(yù)壓和真空堆載聯(lián)合預(yù)壓是建筑工程常見的三種預(yù)壓方法。

3.6 振實擠密處理技術(shù)的應(yīng)用

填土、松砂、粉塵以及濕陷黃土等都是振實緊密處理技術(shù)所使用的軟土地基類型。對土體的孔隙進行振密或者擠密處理是振實緊密處理技術(shù)的主要工作原理。孔隙的減少和粘合能夠達到提高地基強度的目的。為增加軟體地基的構(gòu)成從而達到提高地基荷載承受能力的目的，可以回填礫石和灰土形成復(fù)合地基。軟土地基處理使用振實擠密處理技術(shù)的范圍五米到二十米的地基處理。

3.7 排水固結(jié)法

排水固結(jié)法可以通過改善地基排水條件和利用化學(xué)溶液、膠結(jié)劑等化學(xué)物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)等這兩種方法來完成。為實現(xiàn)巖土工程軟土地基加固的目的，向軟土地基中灌入或拌和加固化學(xué)溶液或膠結(jié)劑從而使二者融合。在孔隙體中用水泥、紙漿液和水玻璃等膠結(jié)材料進行充填是固結(jié)法的應(yīng)用原理。具備較好黏結(jié)度的土顆粒能夠提高地基強度和降低其滲水性。真空預(yù)壓、旋噴法、降水預(yù)壓、電滲排水、堆載預(yù)壓、壓力灌漿法和深層攪拌法等都是排水固結(jié)法。

4 結(jié)語

我國的國土面積寬廣，土地資源豐富，我國的地勢起伏較大和地形地貌的復(fù)雜等不同的地質(zhì)條件都意味著要加大力度勘察當(dāng)?shù)氐膸r石。為了更好的提高工程質(zhì)量和加快工程的進度，必須要充分掌握巖土地基的各項參考數(shù)據(jù)。地基在一項工程中有著非常重要的作用。而軟土地基在工程建設(shè)過程中存在著諸多弊病。軟土地基的物理性質(zhì)是加固處理的必要原因。軟土地基的處理需要根據(jù)地基的實際情況來采取方法和手段。為達到地基加固的目的，軟土地基處理需要結(jié)合巖土工程的需要和合理的處理技術(shù)。

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