淺析軟土地基的處理方法

霍利生

摘 要：本文從軟土的基本特性入手，描述了軟土地基處理在工程建設中的作用，然后著重分類介紹了軟土地基處理的方法，對實際工程建設具有一定的指導意義。

關鍵詞：軟土地基處理復合地基

1引言

比薩斜塔是世界著名的建筑物，自建成以來，已有數百年，但目前斜塔整體開始傾斜，而塔身卻保持完整，這主要是由于地基沉降造成的。在我國，無論北方還是南方都分布著大量的軟土地基，并且隨著經濟的發展和城市化進程的加快，許多軟土地區開始興建各種類型的建筑物。由于軟土具有孔隙大、含水量高、強度低等特點，在這些地區修建建筑物存在較大的安全隱患。如何采取合理有效的方法避免軟土地基造成的各種危害，是每項建筑工程在施工前必須要解決的問題。本文從軟土地基的基本情況入手，著重分析軟土地基的處理方法，對解決相關的問題提供一定的理論基礎。

2軟土地基的概述

軟土地基主要是由軟土構成的，包括自然界力生成的地基以及山間填土或圍涂造地地區的地基。軟土通常是在氧氣稀少、富含有機質、緩慢或靜止水流的條件下形成的，與其他土質相比，軟土是相對年輕的沉積物。

軟土主要有五個方面的特性：其一，水分含量和孔隙較大。較大的水分含量和孔隙，極易造成土質的抗剪強度降低和壓縮系數的增大。其二，透水能力較弱。透水能力是決定固結速度的重要因素。其三，抗剪強度較低。軟土的抗剪強度主要是由其固結速率決定的，固結速率越快，抗剪強度越大。而軟土的固結速率十分緩慢，故其抗剪強度較低。其四，壓縮性較高。軟土層在正常固結狀態時，壓縮系數為0.5到1.5Mpa-1，壓縮指數介于0.35到0.75之間。當然還有的軟土層屬于超固結狀態或次固結狀態。其五，結構性明顯。絮狀結構是軟土的典型特征，這種結構特征，是造成軟土容易產生流動的重要原因。

因此，軟土的特性決定了在軟土地基上直接建造工程是非常不可靠的。軟土的低強度性使其承載力嚴重不足，難以承受較大的建筑物；軟土的高壓縮性易引起建筑物的沉降增加和不均勻沉降的增大。因此，在軟土地基上進行工程建設時首先應進行地基處理。

3軟土地基的處理

軟土地基的處理主要在于解決三個方面的問題：①地基承載力低、穩定性差的問題；②地基沉降和不均勻沉降的問題；③滲透性弱、長期固結的問題。本文根據這三類問題，將各種地基處理方法分為三類進行論述：第一類，改變變形條件；第二類，改善土質土性；第三類，復合軟土地基。對于這三類處理方法，本文選取每類中比較常用的兩種方法進行介紹。

3.1改變地形條件

改變軟土地形條件是軟土處理中最原始的手段，其中比較典型的方法有：表層處理法和強夯法。

3.1.1表層處理法

表層處理法是通過各種不同的方法改變軟土表面地質環境來實現改變地形條件的目的。在對軟土進行表層處理時，常用的方法有三種：①排除地表水。地表水是軟土地基形成的重要條件。在具體施工過程中，首先應在地表處開挖寬50cm、深50c～100cm的水溝，其布設要與場地地質條件相適應，以方便地表水的排出。②鋪設砂墊。砂墊主要是利于軟土層在固結過程中的排水，改善施工作業條件。砂墊的厚度要根據軟土層的壓縮性和厚度而定，鋪設速度要合理，且要保證鋪設均勻。③添加穩固劑。這種方法主要是在軟土地表層中加入土壤離子穩固劑、石灰和水泥等穩固材料，用以增強軟土地基的強度，降低軟土地基的壓縮性。

3.1.2強夯法

強夯法是最常見的處理方法，它的基本操作過程是：將10t到40t的重錘提到10米到40米的高度，然后使其自由落體，利用重錘下降的沖力來改變軟土地基的性狀，提高軟土層的強度。這種方法不適合飽和度較高的土質，主要用于處理雜填土、砂土、碎石土等地基。

3.2改變土質土性

改變土質土性是軟土地基處理過程中最為通用的手段，目前最為典型的方法是土木合成材料法與換填法。

3.2.1土木合成材料法

土木合成材料法是在軟土地基內嵌入各種人工合成的聚合物，來實現對巖土的排水、過濾、防滲、防護、隔離、加筋的功能。這種方法是基于巖土與聚合物的摩擦加筋原理和準黏聚力原理而形成筋材的復合體工作的，主要是通過改變土質的抗剪強度來提高土體內部的強度和整體性。

3.2.2換填法

換填法的主要目的構造人工地基，其主要施工過程是將砂石、礦渣、碎石等分層填充到軟土基礎地面以下不太深的軟弱土層中，并同時按照一定要求進行分層夯壓，增大軟土層密度。這種方法主要適用于雜填土、淤泥質土等地基的處理。

3.3構造復合地基

構造復合地基是軟土地基處理最為徹底的手段，其中最為典型的方法是水泥攪拌樁法和碎石樁法。

3.3.1水泥攪拌樁法

水泥攪拌樁法是將水泥、石灰等材料構成的固化劑，就地與軟土攪拌在一起，使二者發生物理、化學作用，形成具有一定強度、一定壓縮性、一定透水性的復合地基，從而實現增大抗載能力、減少沉降的目的。這種方法的適用范圍極為廣泛，各種飽和度的土質、淤泥地基等均可使用此方法。但是水泥攪拌樁法有干法（噴粉法）和濕法（噴漿法）之分，在具體施工過程中要根據具體軟土地質條件而定。

3.3.2碎石樁法

碎石樁法是指在高壓水流下將一管狀設備放入軟土層中鉆孔，然后將各種石料分批填入孔中形成樁體。這樣，碎石樁體就可以置換部分軟土，與軟土層形成復合地基，與鋼筋混凝土極為類似。利用這種方法不僅可以減少軟土地基的沉降量，而且大大提高了它的承載能力。這種方法已經得到建筑界的普遍認可，并應用于多種類型的工程建設中。但在具體的操作過程中不僅要注意設計好各項施工工藝，還要注重做好質量控制。

4結束語

軟土地基處理工作是一項復雜的系統工程，雖然現有多種處理方法，但是每種方法都有其適用范圍，在具體的施工過程中，不僅要選擇相適應的方法，還需要對每種方法的操作過程進行優化，達到增強軟土地基強度、降低壓縮性、減少沉降量的目的。

參考文獻：

[1]侯衛紅，王景春.軟土地基處理方法的技術經濟分析[J].鐵路工程造價管理，2004(4):13～15.

[2]王天降.軟土地基處理方法對沉降的影響因素分析與沉降預測研究[D].長安大學.2006.

[3]時書麟.地基基礎處理工程實例應用手冊[M].北京:中國建筑工業出版社.1998.