巖土工程中軟土地基處理技術(shù)的應(yīng)用解析

陳恩余

摘要：面對(duì)非常復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，有很多軟土部分。因此，為了確保地面地基的穩(wěn)定性，需要相關(guān)部門做好恰當(dāng)?shù)奶幚砑夹g(shù)，采取良好的對(duì)策，有效地抑制沉降現(xiàn)象的發(fā)生。另外，通過(guò)加強(qiáng)巖土工程的軟土地基處理技術(shù)，以保證巖土工程的質(zhì)量達(dá)標(biāo)，保證工程施工安全和和使用安全。為了滿足整個(gè)項(xiàng)目的實(shí)際需要，有效地解決施工中的問(wèn)題，還需要相關(guān)部門做好加固處理。

關(guān)鍵詞：巖土工程；軟土地基；處理技術(shù)

1引言

我國(guó)地形地貌比較復(fù)雜，大部分的沿海城市與地區(qū)存在淤泥質(zhì)軟土。在具體的工程建設(shè)過(guò)程中，往往會(huì)碰到軟土地基，從建筑結(jié)構(gòu)角度來(lái)分析，軟土地基的穩(wěn)定性比較差，需要通過(guò)加固硬結(jié)處理之后方可繼續(xù)施工。想要更好的提升巖土工程施工質(zhì)量，做好軟土地基的處理工作特別重要。

2軟土概述

在巖石工程過(guò)程中，軟土地基的處理十分重要。目前施工中遇到的軟土的土質(zhì)為淤泥土質(zhì)。在河流的沿岸我們可以常?？吹竭@種土質(zhì)，這種軟土顏色呈現(xiàn)出一種灰色，密實(shí)性差，水分含量大。這一特性決定了軟土具有較強(qiáng)的壓縮性、低穩(wěn)定性、非常小的壓密系數(shù)。分布不規(guī)則，受環(huán)境的影響不同地區(qū)的軟土物理性質(zhì)也有很大的差別。在軟土表面存在一定含量的負(fù)電荷，這也就導(dǎo)致其具有能夠吸收周圍的分子的特性，通過(guò)與其他性質(zhì)的分子進(jìn)行融合，就會(huì)形成獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，其含水量相較于其他土質(zhì)來(lái)說(shuō)就顯得十分的高。

3軟土地基的特性

3.1含水量較大

對(duì)于一些靠近河流、湖泊等位置的工程項(xiàng)目，地基的含水量相較于其他地區(qū)會(huì)比較大，而對(duì)于一些降水量較大或常年雨水充沛的地區(qū)，由于大量水分滲入土層，也會(huì)使整個(gè)地基土層中的含水量較大。

3.2滲透性小

在巖石工程中，軟土地基的滲水性差，直接影響軟弱地盤的固化狀態(tài)。在一定的壓力下，軟土地基的固結(jié)速度大大受到影響，軟土地基的強(qiáng)度低。另外，軟質(zhì)土中有很多有機(jī)物，在某種作用下形成氣泡，占據(jù)軟土的位置，使軟土地基的透水性顯著降低。同時(shí)，軟質(zhì)土層有細(xì)小的沙和墊子，滲水性也受到影響。

3.3壓縮性較高

據(jù)調(diào)查，土地基含水率與壓縮系數(shù)，壓縮性呈一定的正比關(guān)系，含水率越高，對(duì)壓縮系數(shù)以及液限系數(shù)影響越大，系數(shù)越高，壓縮性越高。通常情況之下，在沿海地區(qū)以及河流周圍的土層，會(huì)形成欠固結(jié)軟土，這樣的土質(zhì)會(huì)導(dǎo)致地面的沉降。

3.4抗剪強(qiáng)度低

軟土的抗剪強(qiáng)度與排水固結(jié)條件有關(guān)。另外，抗剪強(qiáng)度也受荷載速度的影響。因此，需要保證摩擦角度的度數(shù)。在排水條件下提高抗剪強(qiáng)度很重要，同時(shí)提高粘合度。

4巖土工程軟土地基處理過(guò)程中容易出現(xiàn)的問(wèn)題

4.1不均勻沉降

軟土層中的顆粒相對(duì)松散，加之土層含水量較大，若工程施工過(guò)程中沒(méi)有對(duì)軟土地基進(jìn)行處理，會(huì)出現(xiàn)地基不均勻現(xiàn)象，從而嚴(yán)重影響建筑結(jié)構(gòu)的安全性和施工質(zhì)量，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使整個(gè)工程結(jié)構(gòu)面臨倒塌或傾斜的危險(xiǎn)，對(duì)居民的生命財(cái)產(chǎn)安全造成嚴(yán)重的威脅。

4.2荷載能力不足

由于軟土顆粒之間的黏結(jié)力較弱，軟土地基的承載力較小，無(wú)法承受外界荷載的作用。當(dāng)外界荷載較大時(shí)，會(huì)導(dǎo)致軟土地基產(chǎn)生較大的變形和沉降，從而引發(fā)軟土地基上層的工程結(jié)構(gòu)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)斷裂，給人們的生命安全造成嚴(yán)重的影響。

4.3基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定

使用攪拌機(jī)對(duì)軟土地基進(jìn)行震動(dòng)攪拌時(shí)，軟土土層中的絮狀結(jié)構(gòu)會(huì)受到破壞，導(dǎo)致軟土地基的流動(dòng)性增強(qiáng)，造成基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定性，對(duì)上部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性帶來(lái)嚴(yán)重的威脅。

5巖土工程中軟土地基處理技術(shù)分析

5.1換填處理技術(shù)

在進(jìn)行巖土工程當(dāng)中的軟土地基處理工作的過(guò)程當(dāng)中，換填處理是最有效的處理技術(shù)之一。這種技術(shù)又叫墊層技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)在應(yīng)用時(shí)，應(yīng)該先將地基上的軟土層挖出，采用其他材料進(jìn)行下面填換工作，材料的特點(diǎn)是強(qiáng)度較高，但是壓縮性較低，不能忽視夯實(shí)處理?？梢允褂盟槭?、石灰土和石渣，使替換材料能夠發(fā)揮其實(shí)際作用，并有效地解決地基沉降的問(wèn)題，有助于巖石工程的順利進(jìn)行。在軟弱地盤基礎(chǔ)使用的技術(shù)中，替換處理技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是不能否認(rèn)。但是也存在著缺點(diǎn)，對(duì)于深度有要求且經(jīng)濟(jì)成本高。

4.2夯實(shí)處理技術(shù)

在對(duì)軟土地基進(jìn)行處理的過(guò)程中，該處理方法是對(duì)軟土地基表層進(jìn)行壓實(shí)處理或通過(guò)施工機(jī)械強(qiáng)大的夯擊沖能，使軟土地地基在強(qiáng)大的沖擊力的作用下得到壓實(shí)和固結(jié)。這種方法可以對(duì)軟土地基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性進(jìn)行提升，并減小軟土層的壓縮性。

4.3振實(shí)擠密處理技術(shù)

振實(shí)擠密處理技術(shù)相關(guān)人員應(yīng)該注意軟土的類型，只有雜填土、粉塵、松砂等材質(zhì)的軟土才能使振實(shí)擠密處理技術(shù)得到有效的使用。工作原理是軟土體及表層的孔隙通過(guò)振實(shí)、擠密處理，使得孔隙不斷地變小或者粘合。需要注意的是振實(shí)擠密技術(shù)與回填處理是密不可分的，回填材料的選擇時(shí)礫石和灰土等，能夠增加振實(shí)擠密處理技術(shù)的效果，形成復(fù)合地基，有效提高地基的承載能力。在巖土工程施工中，相關(guān)人員對(duì)軟土地基處理的時(shí)，使用振實(shí)擠密技術(shù)能夠?qū)ι疃仍?～20m之間的地基有著良好的處理效果。

4.4固化處理技術(shù)

固化處理技術(shù)是巖土工程軟土地基處理技術(shù)中應(yīng)用非常廣泛的技術(shù)之一。固化處理主要是應(yīng)用膠結(jié)劑（包括水泥、紙漿液或丙烯酸鉸漿液等膠結(jié)材料）或化學(xué)溶液對(duì)軟土地基進(jìn)行固化處理，將膠結(jié)劑或化學(xué)溶液通過(guò)攪拌或灌入的方法，使其與軟土充分融合，繼而發(fā)生一系列物理或化學(xué)變化，使軟土顆粒之間的黏結(jié)力得到增強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)土體進(jìn)行加固處理的目的。經(jīng)過(guò)固化處理后，可以使軟土層的承載力和穩(wěn)定性能得到明顯的提升，同時(shí)削弱軟土層的透水性。

軟土層的固化處理方法還可以根據(jù)處理方法的不同分為粉體噴射攪拌樁、深層攪拌法、壓力灌漿法、旋噴法等方法。在實(shí)際施工過(guò)程中，粉體噴射攪拌樁的應(yīng)用比較廣泛，主要是將水泥粉、生石灰粉、粉體材料等材料利用空壓機(jī)制成霧狀，使其快速滲入軟土層中，然后經(jīng)過(guò)鉆頭的快速攪拌，使加固材料和土體實(shí)現(xiàn)充分融合，保證攪拌的均勻性，經(jīng)過(guò)一系列的化學(xué)和物理反應(yīng)后，可以使軟土層的土質(zhì)固結(jié)，從而形成穩(wěn)定性以及強(qiáng)度都較高的土層。

4.5砂墊層法

砂墊層法在軟土地基處理中的應(yīng)用比較廣泛。該方法可以避免對(duì)原土層的擾動(dòng)。對(duì)砂石墊層進(jìn)行鋪設(shè)的過(guò)程中，首先要確定砂石層的厚度，并按照分層鋪設(shè)的原則進(jìn)行施工，并及時(shí)進(jìn)行壓實(shí)施工，保證墊層的緊密性和密實(shí)度，達(dá)到施工要求后，還要在其上方鋪設(shè)一層黏性土，防止地基中的水分返到建筑的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中。施工前，需要對(duì)砂石的質(zhì)量進(jìn)行全面的檢查和篩選，并對(duì)其進(jìn)行充分?jǐn)嚢韬笤龠M(jìn)行鋪設(shè)。其中，需要保證砂石的泥土含量小于5%，而砂石的顆粒粒徑應(yīng)在5～40mm。另外，應(yīng)先對(duì)碎石或卵石墊層材料進(jìn)行澆水處理。

4.6水泥粉煤灰碎石樁處理技術(shù)

水泥粉煤灰碎石樁也可以稱為 CFC 樁，由碎石、石屑、砂、粉煤灰摻水泥加水拌和，用各種成樁機(jī)械制成的具有一定強(qiáng)度的可變強(qiáng)度樁。由于樁體的強(qiáng)度和模量比樁間土大，在荷載的作用下，樁頂應(yīng)力比樁間土表面應(yīng)力大。樁體可將承受的荷載向較深的土層中傳遞并相應(yīng)減少樁間土承擔(dān)的荷載，從而使地基承載力提高，變形減小，加之 CFG 樁不配筋，樁體利用工業(yè)廢料粉煤灰作為摻和料，可以大大降低工程造價(jià)。

5結(jié)束語(yǔ)

總而言之，在巖土工程中，軟土地基的處理工作是十分重要的，使相關(guān)人員和部門不能忽視的一個(gè)環(huán)節(jié)，上文中，主要介紹了一下，目前最為常見(jiàn)的幾種技術(shù)，對(duì)于不同技術(shù)做出了一定的介紹。相關(guān)施工人員在施工中需要注意軟土的特征，根據(jù)特征進(jìn)行施工，有針對(duì)性的解決相關(guān)問(wèn)題。充分應(yīng)用軟土地基的處理技術(shù)在一定程度上能夠促進(jìn)工程施工，減少施工難度，相信在不久的將來(lái)，，通過(guò)界內(nèi)人士的努力能夠不斷的完善軟土地基處理技術(shù)。不斷的提高我國(guó)工程質(zhì)量，為人們帶來(lái)更好的生活。

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（作者單位：沈陽(yáng)建達(dá)基業(yè)巖土工程有限公司）