軟土地基綜合治理方法

摘要：軟土地基下沉的一個主要原因是軟土地基的沉降，包括瞬時沉降、固結沉降和次固結沉降三部分。本文分析了軟土地基上常見問題，提出了多種綜合治理方法，供大家參考。

關鍵詞：軟土地基 加固處理 排水固結 水泥攪拌樁

0 引言

各種性質的土都是建筑物最常遇見的地基，在建筑工程中，人們不僅要選擇地質條件良好的地基，在許多情況下也不得不在土質不良的軟弱地基地區進行工程建設。一般所說的軟弱地基包括承載力低、沉降量大、具有振動液化性、濕陷性、脹縮性等不良工程性質的地基，而軟土地基應該說是軟弱地基中的一種。各種軟弱地基應做認真考察，必要時進行處理才能滿足建筑要求。地基處理是否合理，關系到整個工程質量、進度和投資，而且是降低工程造價的重要途徑之一。

1 軟土地基上常見問題

由于軟土地基固有的特點及其設計、勘察、施工、管理、使用各階段的失誤。造成了建造于軟土地基上建筑物的裂縫、結構損傷、工程倒塌等工程事故，據調查大致可分為如下幾種情況：①由于地質勘察不深入、不細致、未取得可靠的地質資料，甚至誤判地基土的性質。將軟土地基判為其它較好的地基土，使設計計算不可靠，產生嚴重的不均勻沉降，致使上部結構受力性質變化而開裂倒塌，造成工程事故。②對地質勘測深度不夠，未查明軟土土層的分布、厚度、以及暗溝、暗塘的詳細情況，造成建筑物產生嚴重不均勻沉降，結構構件開裂，甚至工程倒塌的事故。③對軟土地基未處理，或者處理方法不當，施工質量差，致使建筑物產生過大的沉降和不均勻沉降，墻體開裂，不得不重新進行加固和處理。④由于軟土的承載力低，造成地基超載，發生剪切破壞，基礎失去穩定性，產生較大沉降和不均勻沉降，使上部結構受損，造成工程事故?？傊捎谲浲恋母邏嚎s性、承載力低及有時土質分布厚薄不均等特點，建造于軟基上的工程往往會出現如下四種工程事故：①建筑物產生過大的沉降。②建筑物產生不均勻下沉，沉降差大而造成上部結構的損傷和破壞。③建筑物嚴重傾斜。④基礎嚴重超載，地基發生失穩破壞。

2 軟土地基處理方法

2.1 置換法 由于深層密實法中的幾種方法都有加入高抗剪強度的材料。置換軟土中部分成分的加固機理。與原有的土體共同組成復合地基，達到加固地基的目的，因此深層密實法有時也稱為置換法。

2.2 排水固結法 在軟土地基上加壓并配合內部排水。加速軟土地基的排水．加快軟土固結的處理方法稱為排水固結法。適用于處理各類淤泥、淤泥質粘土及沖填等飽和粘性土地基。軟土地基在附加荷載的作用下，逐漸排出孔隙水。使孑L隙比減小，產生固結變形。在這個過程中，隨著土體超靜隙水壓力的逐漸擴散，土的有效應力增加，并使沉降提前完成或提高沉降速度。主要加固方法：堆載預壓法、砂井法、袋裝砂井、真空預壓法、電滲排水法、降低地下水位法、塑料排水板法。

2.3 換填墊層法 當軟弱土層厚度不很大時，可將路基面以下處理范圍內的軟弱土層部分或全部挖除。然后換填強度較大的土或其它穩定性能好、無侵蝕性的材料(通常是滲水性好的中粗砂)稱為換填或墊層法。此法處理的經濟實用高度為2～3m。如果軟弱土層厚度過大。則采用換填法會增加棄方與取土方量而增大工程成本。通過換填具有較高抗剪強度的地基土，從而達到增強地基承載力的目的。滿足構筑物對地基的要求。主要加固方法有換填、拋石擠淤、墊層、強夯擠淤幾種。墊層法根據材料的不同可分為砂f礫石)墊層、碎石墊層、粉煤灰墊層、干渣墊層、土(灰土、二灰)墊層。代表方法有砂墊層法及換填法。

2.4 化學加固法 通過在軟土地基中加入水泥或其它化學材料。進行軟土地基處理的方法稱為化學加固法。適用于處理砂土、粉土、淤泥質粘土、粉質粘土、粘土和一般人工填土，也可以在處理裂隙巖體及已有構筑物地基加強中。水泥或其他化學材料注入土體后，與土體發生化學反應，吸收和擠出土中部分水與空氣形成具有較高承載力的復合地基。主要加固方法：硅化法、粉噴樁、旋噴樁、注漿、水泥土攪拌法。

2.5 深層密實法 采用爆破、夯擊、擠壓和振動及加入抗剪強度高的材料等方法，對地基深層的軟弱土體進行振密和擠密的地基加固方法稱為深層密實法。適用于軟土厚度>3m的中厚軟土的加固，分布面積廣的軟基加固處理，其加固深度可達到30m。通過振動、擠壓使地基中土體密實、固結，并利用加入的具有高抗剪強度的樁體材料置換部分軟弱土體中的三相f氣相、液相與固相1部分。形成復合地基，達到提高抗剪強度的目的。主要加固方法：強夯法、土(或灰土、粉煤灰加石灰)樁法、砂樁法、爆破法、碎石樁法（振沖置換法)、石灰樁法、水泥粉煤灰碎石樁(CFG樁法)、粉噴樁法、旋噴樁法。代表方法有碎石樁法、強夯法、水泥粉煤灰碎石樁法、粉噴樁法。

2.6 水泥攪拌樁法 水泥攪拌樁是利用水泥作為固化物，通過深層攪拌機械，在地基深部將軟土和水泥漿強制攪和，使軟土硬結成具有整體性、水穩性和足夠強度的水泥加固土，從而提高地基的囊度和變形模量。這些加固體與天然地基形成復合地基，共同承擔建筑物的荷載。水泥攪拌樁在設計中應注意以下幾個問題：①深層水泥攪拌樁適用于淤泥、淤泥質土、粘性土、粉土地基的加固。加固深度不大于18米。當地下水具有侵蝕性或加固泥碳土時應通過試驗確定其適用性。當建筑物平面不規則、整體剛度差、荷載較大，層致超過七層時，采用深層水泥攪拌樁應慎重考慮。攪拌樁水泥應采用≥425號新鮮普通水泥。水泥量宜為所加固土重的10％一15％，水泥漿的水灰比可選用0.4～0.5。②水泥深層攪拌樁按其強度和剛度是介于尉性和柔性樁之間的一種樁型，但其承載性能又與剛性樁相近。因此在設計攪拌樁作為復合地基時，可僅在上部結構基礎范圍內布樁，不必象柔性樁那樣在基礎以外設置保護樁。③水泥攪拌樁單樁承載力的確定應考慮二種必要的因素：地基土的摩阻力產生樁的承載力，樁體水泥土的抗壓囊度產生樁的承載力。一般應使兩種情況所確定的承載力相近，并使后者略大于前者最為經濟。④水泥深層攪拌樁復合地基強度，除了考慮加固本身的復合強度外，尚須考慮加固區和下臥層組成的整個地基的容許承載力。對可能出現的破壞情況不能輕易忽視，必須進行明確的驗算。⑤褥墊層在復合地基中能使樁土共同工作。在外荷載作用下，樁的變形遠小于樁間土的變形，因此為了從根本上解決樁土變形協調，在復合地基表面，基礎與樁及樁問土之問設置褥墊層，人為地為樁向上刺人提供條件，并通過褥墊層材葺BI的柔性補償，使樁間土與基礎始終保持接觸。在工程中，一般取褥墊層厚為100～300mm之問，材料采用粒徑5—10mm的碎石。當上部建筑物剛度較大，對基礎沉降值要求不很嚴格時，褥墊層厚度可取大值，有利于提高樁土共同工作的效率。水泥深層攪拌樁復合地基在工程中應用取決于試驗、設計、施工、檢查等各方面的因素，不能簡單地在圖上西上樁位，提一些簡單要求。還要綜合考慮各種因素，合理采用各種物理參數，使之既合理又經濟。

3 結束語

最后，必須強調指出：上述加固處理方法的選擇采用，均應周密考慮多方面的因素。在軟土土質方面，對滲透性與靈敏度更應予以重視，因為這些特殊性常常成為一些方法成敗的關鍵。只有在特殊條件下才能采用強夯、振沖樁、電滲、硅化，在軟土含砂較多而有較強的滲透性，或不因受沖擊、擾動而強度有較大的降低時，才有可能取得較理想的效果，所以采用這些加固方法時應特別慎重，應周密考慮多方面因素的影響。