特殊土種地基工程特性及地基處理研究

施應泉

（浙江喬興建設集團有限公司,浙江 湖州 313000）

1 概述

特殊土是指在特定地理環境或人為條件下形成的具有特殊性質的土。它的分布一般具有明顯的地域性。特殊土種包括以下幾種：①雜填土：房渣土（建筑垃圾）、工業廢渣、生活垃圾等雜物堆積而成的土。②鹽漬土：地表下1m深的土層內易溶鹽平均含量大于0.3%的土。③膨脹土：吸水后顯著膨脹，失水后顯著收縮的高液限粘質土。④濕陷性黃土：受水浸濕后會產生較大的沉陷的黃土。其他未列入本規范的土類，應遵照有關規定進行施工。

隨著城市化和工業化進程的快速發展，特殊土種地基的工程特性引起工程師的重視，相應的地基處理方法以及工程注意事項也至關重要。這就需要采取有效處理措施預防工程災害發生。一般來講，土的工程性能決定性體現在其物質成分、結構特征及形成過程。筆者分析認為，這也是我們所說的土質學進行土性分析的根本。

2 常見的特殊土種及其工程特性

2.1 濕陷性黃土及其工程特性

黃土在一定壓力下遇水浸濕后，一般來說它體的結構性能就會被迅速破壞，其強度也會隨著迅速的降低，我們把具有這樣條件的土性特性的土稱為濕陷性黃土。經過筆者的分析總結認為，在一定壓力下受水浸濕是黃土濕陷現象產生所必須的外界條件很多。在實際工程施工中，如果壓力不斷增加，黃土的濕陷性就會增加，但是當壓力超過某一數值后，再增加壓力，濕陷性就會大大降低。

2.2 液化土及其工程特性

地震的震害現象包括振動液化、滑坡、地裂和震陷等方面，液化土的治理是抗震設計的一個重要內容。就無粘性土而言，這種由固體狀態變為液體狀態的轉化是孔隙水壓力增大和有效應力減少的結果。在連續的震動作用下，砂土層內的孔隙水壓力累積增高到某一時刻，就會等于初始上覆有效壓力。液化現象是一種特殊的強度問題，它發生在飽和砂土和飽和粉土中。

2.3 鹽漬土及其工程特性

所謂的鹽漬土一般是指易溶鹽的土。實際應用中如果當自然條件發生變化，固相中的結晶易溶鹽將會被溶解為液體，這個時候鹽漬土就會發生化學變化，它可由三相體變為二相體，鹽漬土相態的變化對上部結構具有嚴重影響。鹽漬土由于富含易溶鹽，使土中微顆粒膠結成小集粒，當水浸入后土中鹽分就會溶解，土顆粒的分散度也將會增加。

3 特殊土種地基的有效處理措施

3.1 置換墊層法地基處理措施

目前，在土木工程建設施工過程中，當遇到軟弱或不良地基條件時，我們就需要對天然地基進行處理，以滿足建筑物對地基的實際要求。用物理力學性質較好的巖土材料置換天然地基中軟弱土形成墊層，減少沉降的地基處理方法稱為置換墊層法。該方法適用于淺層軟弱不良地基的處理，另外，砂石墊層不宜用于濕陷性黃土地基和大面積堆載等的處理，土墊層特別適用于濕陷性黃土地基的處理。

3.2 密實法地基處理措施

這里所說的密實法主要包括強夯法、振沖法、素土或灰土擠密樁法等。我們先來分析強夯法，它是通過反復將重錘提升到高度使其自由下落產生巨大的沖擊能量，對地基一般進行強力夯實。強夯處理范圍應大于建筑物的基礎范圍，設計的重點是置換墩深度的選擇。振沖法是在振沖器的高頻振動和高壓水流的共同作用下，把回填碎石等粗粒料形成樁柱，并和原地基土組成復合地基的地基處理方法。

3.3 化學加固法處理措施

所謂的化學加固法它是把某些能固化的漿液注入地基的裂隙或孔隙中，形成結構致密、強度大、防水防滲和化學穩定的增強體。深層攪拌法利用水泥、石灰等材料作為固化劑的主劑形成優質的地基。筆者認為，該方法適用于各種軟土地基，可提高地基承載力、減少基變形等。高壓噴射注漿法利用鉆機把帶有噴嘴的注漿管鉆進至土層預定位置后，沖擊破壞土體，并按一定的漿土比例和質量大小有規律地重新排列，以達到改造土體目的的方法。

3.4 采用樁基礎處理措施

樁基礎主要功能是將荷載傳至地下較深處的堅硬土層，它具有承載力高、沉降速率低、沉降量較小而且均勻的特點。一般來說，樁的抗拔承載力主要取決于樁身材料強度和樁與土之間的抗拔側阻力和樁身自重，應以單樁抗拔靜載荷試驗確定最為可靠。確定單樁水平承載力以水平靜荷載試驗最為可靠，由試驗結果確定水平極限承載力后除以安全系數。

結語

綜上所述，特殊土種地基工程特性的復雜多變性，決定了在選擇加固處理方法時，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。各種加固方法各有其特點和適用性，而實際工程中施工環境、地質條件等千差萬別，利用各自優點，達到經濟、有效加固軟土地基的目的。

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