市政道路工程中軟基處理方法的應用初探

賀浩明

摘要：文章總結了工程設計遇到軟土地基各種處理方法及工程中的應用。對不同的軟土地基特性，選擇合理的加固處理方法。

關鍵詞：軟土地基；處理方法；工程應用

中圖分類號：U441文獻標識碼：A

文章編號：1674-1145（2009）08-0158-02

軟土一般是指在靜水或緩慢流水環境中以細顆粒為主的近代沉積物。其天然含水量大，壓縮性高、承載力低、滲透性小，是一種呈軟塑狀態的飽和黏性土。軟土的天然含水量ω大于液限，天然孔隙比e大于1。壓縮系數大于0.5MPa，不排水抗剪強度C小于20KPa。當軟土由生物化學作用形成，并含有有機質，其天然孔隙比e大于1.5時為淤泥，天然孔隙比e小于1.5而大于1.0時為淤泥質土，工程上把淤泥和淤泥質土統稱為軟土。

一、軟土地基處理方法

（一）表層處理法

表層處理法用于地表面極軟弱的情況。該法是通過排水、敷設或增添材料等辦法，提高地表強度，防止地基局部剪切變形，保證施工機械作業；同時盡可能把填土荷載均勻地分布于地基上。屬于這類處理方法的有：表層排水法、砂墊層法、敷設材料法、添加劑法等等。

1．表層排水法。對土質較好因含水量過大而導致的軟土地基，在填土之前，地表面開挖溝槽，排除地表水，同時降低地基表層部分的含水率，以保障施工機械通行。為了發揮開挖出的溝槽在施工中達到盲溝的效果，應回填透水性好的砂礫或碎石。

2．砂墊層法。對于地基上部軟土層極薄且含水量大時，在軟土地基上敷墊0.5～1.2ｍ左右厚的砂墊層。這樣可達到固結軟土層，使砂墊層起到上部排水層作用；同時，砂墊層又成為填土內的地下排水層，以降低填土內的水位；在進行填土及地基處理施工時，為施工機械提供良好的通行條件。

（1）設計。如采用機械施工，在確定砂墊層厚度時，應考慮機械的重量，輪胎對地面接觸壓力，偏心程度及軟土地基表層強度等。在極軟地基上，僅用砂墊層來確保大型施工機械的通行，往往需要較厚的砂墊層，是不經濟的，所以常與表層排水或敷墊材料等法并用。填土面積大且排水距離長，預計有多處地下水滲出時，若僅用山砂做砂墊層，不能獲得充分排水效果，應采用設置盲溝，砂墊層內的排水距離宜短不宜長。

（2）施工。砂墊層施工時應設放樣板。攤鋪作業一般采用自卸汽車與推土機聯合操作。要盡量做到均勻一致。用透水性差的粉土做填料時，其坡腳附近的砂墊層一旦被土覆蓋，就有可能妨礙側向排水，因此對砂墊層的端部要妥善處理。

3．敷墊材料法。對于地基土層不均勻，可能發生局部不均勻沉降和側向變位，可利用所敷墊材料的抗剪和拉抗力，來增強施工機械的通行，均勻地支承填土荷載、減少地基局部沉降和側向變位，以提高地基的支承能力。

4．添加劑法。對于表層為黏性土時，在表層黏性土內滲入添加劑，改善地基的壓縮性能和強度特性，以保施工機械的行駛。同時也可達到提高填土穩定及固結的效果。添加材料通常使用的是生石灰熟石灰和水泥。石灰類添加材料通過現場拌和或廠拌，除了降低土壤含水量、產生團粒效果外，對被固結的土隨著時間的推移會發生化學性固結，使黏土成分發生質的變化，從而促進土體穩定。

（二）置換法

本法是以優質土置換軟弱土，確保填土穩定和減少沉降量。施工方法分有人工挖掘置換和借填土自重或用爆炸法將軟弱土擠出的強制置換。其施工都比較容易，多數情況下能在短時間內達到所要求的目的。從可靠性來說人工挖掘置換較優。置換材料應采用即使受到水浸也不致降低承載力的粗粒土。但必須進行充分壓實。

（三）加載法

加載法是為了預先促進軟土地基沉降，增加地基強度，以防止設置在填土上或鄰接填土的路面和構造物或者埋入填土內的構造物發生有害沉降而導致破壞。促進地基固結沉降的方法有：在地基上增加總壓辦法；減少土中的間隙水壓提高有效應力法等。前者用填土荷載時，一般為填土加載法，后者又可分通過井點，豎井等的降低地下水法和在地表面鋪砂，覆蓋不透水膜使之形成真空，依靠大氣壓力加載來促進固結的大氣壓加載法。采用填土加載法時，須注意地基的穩定狀態。而降低地下水法和大氣壓加載法則不必擔心地基遭到破壞，但受到地基適應

性的限制且工程費用大，一般不采用。上述方法，都很少單獨采用。

二、軟土地基的加固

1．對于表層有密實土層（硬殼層）時，應充分利用作為天然地基的持力層，“輕基淺埋”。是我國軟土地區總結出來的非常好的經驗。

2．減少建筑物作用在地基上的壓力。如采用輕型結構、輕質墻體、空心構件，把地下室設置成半地下室等，甚至是浮式基礎（即基底壓力等于被移走的土重）；

3．當建筑物對變形的要求較高時，采用較小的地基承載力；

4．鋪設砂墊層。一方面可以減少作用在軟土上的附加壓力，減少建筑物的沉降；另一方面有利于軟土中水分的排除。縮短土層固結時間，使建筑物沉降較快地達到穩定；

5．采用砂井，砂井預壓、電滲法等促使土層排水固結，以提高地基承載力。當黏土中夾有薄砂層或石層時，更有利于采用砂井預壓加固的辦法來減少土的壓縮性，提高地基承載力；

6．當軟土地基加載過大過快時，容易發生地基土塑流擠出的現象。防止軟土塑流擠出的措施有以下三條：

（1）控制施工速度和加載速率不要太快。可通過現場加載試驗進行觀測，根據沉降情況控制加載速率，掌握加載間隔時間，使地基逐漸固結，強度逐漸提高，這樣可使地基土不發生塑流擠出；

（2）在建筑物四周打板樁圍墻，能防止地基軟土的擠出。

（3）用反壓法防止地基土塑流擠出。這是因為軟土是否會發生塑流擠出，主要取決于作用在基底平面處的土體上的壓力差。

三、根據地質條件、施工條件選用加固方法

1．設計時應考慮用地、工期及用料情況。施工時占地宜多；合理的施工工期，不宜排得太緊；材料的選擇為易得到的材料，最好就地取材，這是考慮選擇地基加固方法的重要因素。

2．施工采用和學的管理方法。施工管理的影響：雖然選用了較好的地基加固方法，但由于施工管理不善，造成地基的擾動，或者由于機械行走路線不合理，使地基加固不均勻，或者使靈敏性大的軟弱地基受到沖擊震動，造成施工后場地沉降不均勻，失去了加固的意義。

3．根據場地環境條件選擇加固方法。要考慮加固地基對周圍環境的影響，例如新填土會對原有道路，房屋產生側向擠壓位移或沉降；采用強夯、打樁等施工時，有噪聲擾民；采用填土堆載時有大量的土料進出工地，影響交通和環境；采用降低水位法時，要考慮到周圍地基的附加下降。

四、結語

總之，軟土地基的強度或變形的問題是工程土中必須十分注意的問題，過大的沉降及不均勻的沉降造成

軟土地區大量的工程事故。因此，在軟土地區進行設計與施工的建筑物與構筑物時，必須從地基、建筑、結構、施工、使用等多個方面綜合考慮，采取相應的措施，減少地基的不均勻沉降，保證建筑物的正常使用。

參考文獻

[1]地基處理手冊(2版)編寫委員會．地基處理手冊[M]．北京：中國建筑工業出版社，2000．