1、软土地基处理的方法与应用【摘 要】地基是建筑物或路桥的最终的承重的主力，地基不稳固就会出现极为可怕的倒塌、倾覆等后果。软土地基在建筑工程中是一种必须采取一定的方法加固的地基，通常的加固方法为强夯、深层搅拌、振冲碎石桩等方法。 【关键词】软土地基；加固处理；建筑基础工程；地下水文调查 引导语： 软土层一般分布于我国的沿江、河、湖、海等处，这些地区绝大多数为经济较为发达的地区，然而软土地基却为这些地区的建筑物与路桥带来了许多不安全的隐患。软土地基由于其塑性与流塑性导致其承载力降低、变形系数增大而且抗剪强度下降，最为常见危害就是不均匀沉性与滑移，这两种危害对于地上的建筑物与路桥而言都是致命的。在拟建
2、区域进行详尽的地下水文地质勘察至关重要，必须在掌握第一手地质勘察评价资料以后按照地下情况有针对性地采取相应的措施，软土层的处理对于地上的建筑物或路桥的使用性能与工程质量极其重要。 1、软土地基加固方法概述 软土地基的加固处理必须达到工程设计以及国家规范所要求的强度、动力稳定性、变形、透水性等要求，使地基在使用过程中不会出现沉陷、位移等现象。较为常见的软土地基加固法包括换填垫层法、排水固结法、高压喷射固化法、压力灌浆法、强夯法、喷粉桩法、粉体搅拌法、堆载预压法、真空预压法、反压护道法、水泥土搅拌桩法、灰土挤密桩法、水泥碎石桩法、深层搅拌法、碎石桩法等多种方法。在实际施工过程中必须根据水文地质、工
3、程地质资料以及地下土质情况划分不同的地基处理方案与处理范围，然后根据处理方案与处理范围制订详细的施工规划与工程进度计划。一般确定不同部位采取不同的地基加固方法的一个技巧就是在桩基两侧、箱形基础的两侧与下部可以采取深层水泥土搅拌桩法。 2、强夯法 在碎石土、素填土、杂填土、湿陷黄土、黏性土、低饱和度粉土、砂土等孔隙率较大的软土地层可以使用强夯法。淤泥土与水质饱和黏土是不适合使用强夯法的，因为其中的水份排出因难。在使用强夯法之前首先要确定附近是否存在大型建筑、地下工程、地下管线、文物等。强夯法在正式强夯之前要对目标工区进行试夯，以确定夯击能量以及夯击次数。夯击能量可以根据地层土壤类别、土壤荷载及工
4、程设计加固深度计算。夯击点位的夯击次数可以在现场利用试夯获得的次数与夯沉量的关系曲线确定。并按照实验结果调整设计参数。强夯法的夯击锤的重量极大，夯击的垂直高度较高，因此其夯击的能量巨大，所以可以对较深的地层进行有效的加固。强夯法由于处理过程较快而且操作较为简单，因此可以较快实现软土地基的加固，对于工期较为紧张且附近没有大型建筑等构筑物的情况下使用强夯法不失为一种较为有效的方法。强夯法的设计通常为每一点位夯击 320 次，间距可以调整至 515 米，一般共夯击 36 遍，每一遍之间的间隔时间可以根据土层的超静孔隙的水的压力的消散时间来确定，一般为 14 周。如果目标土壤较为特殊没有经验数据时，就
5、要按照低级土的渗透性加以确定，原则上是渗透性越差的其间隔时间越长。渗透性非常好的土层甚至可以连续夯击。一般经过夯击后的地基其承载力普遍可以在原来的基础之上提高至 25 倍。夯击点位的布置十分重要，在实际操作过程中可以根据目标工区的形状、工程地质、水文地质条件进行适当选择。一般是采取正方形、等腰三角形、等边三角形等形状进行布置。夯击的点位之间的距离并不是一个固定的数值，在实际操作过程中要根据施工设计的加固深度加以选择，一个大的原则就是处理深度越大的点位之间的距离越大，单位夯击能量越大的点位之间的距离越大。对软土地基施以强夯法要注意的事项是，强夯的点位布置范围必须大于目标工区中的建筑的基础的范围，
6、每边不宜小于3 米为宜。具体的施工过程如下： 2.1 夯锤的重时应在 10-30 吨之间，夯锤的夯击面形状应为圆形。锤底的夯击面上必须设置贯通的排气孔。 2.2 强夯可以选用带自动脱钩装置的履带式起重设备或者是强夯专用设备。如果是采用起重设备则必须在起重设备的四周设置保护支架，以防止突然释放重锤时起重设备的倾覆。 2.3 在地下水位较高的施工区域施工时可以采用两种方法在强夯之前对土层进行处理。一种方法是铺填吸水性较好的松散材料；一种方法是进行降水，把地下水位降到要求的位置以下。 2.4 强夯法施工步骤： 目标工区应做到三通一平； 测量出场地目前的初始高程，并标出第一遍的强夯点位； 起重机进场就
7、位，将夯锤升至预定高度并对准夯击位； 测量夯锤底部至地面的高程； 夯锤自由下落完成该点位的一次夯击过程； 第一遍的所有夯击次数均已完成后要用推土机将夯击坑填平。 3、深层搅拌法 深层搅拌法即指使用水泥或石灰作为对土壤的固化剂，通过专用的深层搅拌机在地基深处就地将软土与固化剂进行搅拌，固化剂与软土之间会产生化学反应从而形成较以前的单纯软土强度高得多的水泥加固体，进而形成的复合式地基。深层搅拌法适用于处理淤泥、淤泥质土、高饱和度的粉土和含水量较高且地基承载力标准值不大于 120kpa 的粘性土等地基。其作用机理是利用水泥等材料作为固化剂，通过钻机成孔，然后拌水泥粉等固化材料利用压缩空气送入软土中，
8、在地基范围将软土和固化剂强制拌和，通过固化剂和软土之间所产生以系列物理化学反应而共同固结形成具有整体性和一定强度的柱状体，从而达到加固软土地基的目的。深层搅拌法处理软土的固化剂可选用水泥，也可采用其他有效的固化材料。固化剂的掺入量宜根据被加固地基土的性质以及所需要达到的地基强度、沉降要求不同为被加固土重的 7%15%。 一栋高 4 层住宅楼，建筑面积为 7820 平方米，建筑场地地势低洼，地面以下约 30 米内均为高压缩性的饱和淤泥质土，无天然的浅基础持力层。甲方要求工期短、速度快且造价低。通过多种地基处理方案的比较，无论是换土垫层、采用桩基础，不但施工相对复杂、工程量大且造价也比较高。最后决
9、定采用深层搅拌法加固地基，对上部 15 米内的淤泥质土进行搅拌加固，这样既可以避免了换填法那样大开挖、深换土、远距离弃土，又可以避免像桩基础那样施工复杂、噪音大且费用高的特点。 本深层搅拌桩工程施工结束后，经建设工程质量检测中心分别进行了轻便触探和静载荷试验，结果均满足设计及规定要求，且造价相对合理。 4 振冲碎石桩法 振冲碎石桩加固软土地基，就是通过振冲置换以碎石置换部分软土，形成变形模量远较软土大，与原地基土一起构成复合地基的碎石桩，并加速地基土的排水固结来达到提高地基承载力的目的。振冲碎石桩适用于处理不排水抗剪强度不小于 20 kpa 的粘土、粉土、砂土、饱和黄土和人工填土地基。利用振冲
10、器的高频振动和高压水流，边振边冲将振冲器沉到土中预定深度。经过清孔后，从地面向孔那逐段填入碎石，每段填料在振冲器振动作用下振挤密实，然后提升振冲器，通过重复填料和振密，在地层中形成碎石桩体。 设计施工及业主共同研究决定采用振冲碎石桩法进行软基加固处理，达到较好效果，且经济既缩短较多工期。该方法处理后的地基宜采用静载荷试验及静力触探分别对桩和土进行检测，确定复合地基承载力。 5 结束语 地基处理领域是土木工程中非常活跃的领域，也是非常有挑战性的领域。实际工程中采用何种方法进行软土地基处理，还要以因地制宜、就地取材为原则，并考虑施工简便，节约资源，选择合适的地基处理方案。 参考文献： 1福建省标准.建筑地基基础勘察设计规范M.（DBJ130791）. 2国家标准.建筑地基基础设计规范M.（GBJ 500072002）. 3国家标准.岩土工程勘察规范M.（GBJ500212001）. 4国家标准.建筑抗震设计规范M.（GBJ500112001）.
