軟土地基處理方法綜述

趙棟 郭超 賈書耀 張紅忠

摘 要：軟土地基是目前常見的地基類型，軟土具有含水率高、孔隙比大、壓縮性高等特點。在工程建設過程中需要對這種類型的地基進行處理，目的是提高軟土地基的強度和承載力，加快固結速率。本文對軟土地基的工程特性進行分析，并總結出軟土地基的地基處理方法。

關鍵詞：軟土；地基處理；排水固結法

隨著我國進入社會主義新時代，社會經濟快速發展，我國的主要經濟貿易發展中心主要分布在沿海沿江地帶。因此在工程建設中面臨越來越多的軟土地基。由于大部分的軟土地基含水量高、孔隙比大、壓縮性和觸變性大于一般天然土。在軟土地基上修筑建筑物時，軟土地基的次固結沉降在工程完工后仍在繼續。因此，在軟土地基上修筑建筑物時，地基處理就變得尤為重要。

一、軟土地基綜述

（一）軟土的概念

軟土是指以水下沉積的軟弱粘性土或淤泥為主的地層，有時也有少量的腐泥或泥炭層。軟土、沼澤的劃分為軟粘土、淤泥質土、淤泥、泥炭質土及泥巖五種類型。習慣上常把淤泥、淤泥質土、軟粘土總稱為軟土。

（二）軟基特性

軟土地基是指那些土層中有機質含量較高，在荷載條件下容易壓縮的軟土層。在施工過程中，若對其處理不當，非常容易造成工程事故。軟土地基經常有以下幾個特征：1）壓縮性高。因為軟土中粘粉粒的含量較多，這使得軟土的含水率較高，在受到外部荷載作用的情況下會使空隙縮小、含水量降低，同時土層的體積也會變小。這表明軟土地基的壓縮性高。2）含水率大。軟土基本是處于沿江，沿河的周邊，那么湖泊或者河流中的水會滲流到土層，使得軟土層的含水率較大。3）透水性強。軟土本身含有大量的水分，在降雨天氣來臨時，下部土層難以充分吸收雨水，會造成積水，致使積水不能及時排除。

（三）軟土地基處理的一般原則

對于新建工程，原則上首先應考慮利用天然地基，對于淤泥和淤泥質上利用其上覆較好上層作為地基持力層，當上覆土層較薄，應注意避免施工時對淤泥和淤泥質土的擾動；對于沖填、雜填建筑垃圾和性能穩定的工業廢料，當均勻性和密實度較好時，均可利用作為地基、持力層；對于有機質含量較多的生活垃圾和對基礎有腐蝕性的工業廢料等雜填土，未經處理不宜作為地基持力層。

二、軟土地基的工程處理方法及施工工藝

要想在軟土地基之上建成工程，需要有效的利用軟土地基處理技術來對軟土層進行針對性的處理，以此來提高軟土地基的穩定性，滿足工程建設需要。分析并總結以往軟土地基處理技術應用實際情況，確定常用的處理技術有以下幾點。

（一）強夯法

強夯法是讓一個重量為10～40t的重錘從高處自由下落，高度一般 10～40m。來夯擊地基，從而提高地基承載力。梅納認為飽和軟黏土體在受到夯擊時，土中氣體受到壓縮排除土體，土中的孔隙水壓力增大；在重復的夯擊作用下，孔隙水壓力增大到臨界值，土體結構發生破壞產生局部液化現象；同時重錘夯擊產生的夯擊能導致土體中的應力場發生變化，土中應力重新分布。土體受拉破裂，滲透性增強，土中水排出，土體發生固結。隨著土體固結的開始，土中孔隙水壓力降低，有效應力提高，地基強度與承載力得到不斷提高。

（二）固化處理技術

固化處理技術就是利用膠結劑或者化學溶液的化學性質，通過攪合或者灌入加固處理方法，使之與軟土土層充分結合，膠結劑或者化學溶液和軟土土質發生一系列的物理、化學變化，實現土質地基加固的目的。通常情況下，為了提高軟土地基加固效果常會運用紙漿液、水玻璃、水泥等材料作為膠結劑，將其填充到軟土土層顆粒的孔隙之中，能夠增加軟土顆粒之間的粘結力，相應的軟土土層的抗壓能力和穩定性將明顯增強。

（三）砂石墊層的換填法

砂石墊層的換填法，是基于良好質地和更為堅硬的中砂、粗砂、碎石作為原料，其獲得的效果更好。針對工業廢料的使用，能降低成本的使用，也能避免在整個工程中產生較高的造價，以達到經濟和環保的目的。如果一些地區缺少砂石，可以使用細砂，并增加一些顆粒較大的砂石，按照工程規定的摻合料來實現。對于墊層，不能存在一些草根、垃圾等，碎石材料的半徑不能在2.5mm以上。實現地基換填施工工作應分段實施，基于斜坡來完成，將每個斜坡的間距控制在1 m，并實現搗實工作。為了確保地基軟土層不會受到很大破壞，在砂石墊層的換填法使用期間，還需要對砂墊層和砂石墊層進行分層鋪設，確保能對其壓實，以免不利因素的產生。

（四）排水固結法

排水固結法是指通過人工方法，利用土層本身的透水性或設置在地基中的排水體使得土體逐漸壓密固結，土中孔隙水排出的方法。以此來改變不良土質，增大地基強度，提高地基承載力。地基排水的方法有很多，可以利用建筑物自身重量或預先堆載的方式促使土層排水固結；或者利用設置在土層中的排水體，通過機械抽取的方式使地基土排水固結；也可以在地基土中插入金屬電極并通以直流電，在電流作用下土中水從陽極滲流到陰極，將匯聚在陰極的水排除，土層便會逐漸壓縮，排水固結。

（五）深層水泥攪拌樁

在軟土地基施工中，可以使用深層水泥攪拌樁。在具體施工中，要首先對其進行試樁，詳細分析出實際的攪拌次數、泵送壓力、泵送時間或者攪拌機的速度、深度等。將試樁中的段數控制在5根以下，保證試樁工作合理完成后才能對其進行施工。在實際操作期間，也要確保水泥的均勻攪拌和合理配比，保證在整體上滿足工程中對強度的設計。深層水泥攪拌樁進行開鉆工作前期，還需要對管道進行清理，分析管道是否存在堵塞，保證將水都全部排干。最為重要的是，還需要對一些已經成型的深層水泥攪拌樁的水泥使用量進行檢查，將其控制在一定標準下。在對軟土地基進行處理前期，還需要詳細分析地質結構，保證獲得更為詳細的地質信息，不能依靠經驗來進行，以免給工程整體造成資源和資金的浪費現象。

三、結語

工程建設之中時常會碰到軟土地基，軟土地基會對建筑質量產生很大的影響，施工過程中需要高度重視并且有效處理軟土地基。本文對軟土地基的特性進行分析，認為強夯法、固化處理技術、排水固結法等軟土地基處理技術具有較高的應用價值，將其有效的應用于建筑工程軟土地基處理之中，能夠對軟土地基進行換填處理、夯實處理或者固化處理，從而真正提高軟土地基的荷載承受能力。所以，基于軟土地基的工程的建設中有效應用軟土地基處理技術是非常必要的。

參考文獻

[1] 龔曉南.地基處理技術發展與展望[M].北京：中國水利水電出版社，2004.

[2] 黃曉鶯.軟土地基處理方法的選擇[J].邯鄲職業技術學院學報，2002，15（3）：59-61.

[3] 周煥云，黃曉明.高速公路軟土地基沉降預測方法綜述[J].交通工程運輸學報，2002，2（2）：7-10.

[4] 孟慶山，王吉利，汪捻，等.采用不同加固方案處理軟土地基的對比研究[J].巖土力學，2002，23（3）：375-381.

[5] 劉用海.寧波軟土工程特性及其本構模型應用研究[D].杭州：浙江大學，2008.

[6] 劉景政.地基處理與實例分析[M].北京：建筑工業出版社，1998.

[7] 常春霞.淺談建筑工程中軟土地基處理技術[J].江西建材，2017，01：103-107.

[8] 孫萬慶.建筑工程施工中的軟土地基處理技術探討[J].中國高新技術企業，2016，31：98-99.

[9] 徐斌，王棟.淺談房建工程軟體地基施工技術[J].河南建材，2011，04（02）：105-106.

作者簡介

趙棟（1993），男，漢族，河南南陽市人，碩士研究生在讀，工學碩士，單位：河南大學土木建筑學院建筑與土木工程專業，研究方向：巖土工程

（作者單位：河南大學）