刍议软土地基的处理方法

　　摘要：地基与建筑物的关系非常密切。地基虽不是建筑物本身的一部分，但它在建筑中占有十分重要的地位。地基问题的处理恰当与否，不仅直接影响建筑物的造价，而且直接影响建筑物的安危，即它关系到整个工程的质量、投资和进度，因此其重要性已愈来愈多地被人们所认识。
　　关键词：软土；地基；方法
　　1.现有软土地基处理方法存在的问题
　　1.1未能因地制宜合理选用处理方法。在合理选用地基处理方法方面有时存在一定的盲目性。例如饱和软粘土地基不适宜采用振密、挤密法加固。根据工程地质条件和地基加固原理，因地制宜合理选用处理方法特别重要。在这方面，现在的问题是对几个技术上可行方案进行比较、优化不够。采用的不是较好的方法，更不是最好的方法。有时工程问题是解决了，但造价高和工期长。
　　1.2不能正确评价每种地基处理方法的适用性。人人都承认每种地基处理方法都有一定的适用范围，但遇到具体问题就会盲目扩大其应用范围，对这种情况施工单位更应注意。
　　1.3施工单位素质差影响地基处理质量。这方面最典型的例子是搅拌桩施工。几年前上海市建委发文禁用粉喷深层搅拌法，接着不少地区也采取类似措施。深层搅拌法不能满足地基处理要求并不是深层搅拌法工法本身不成熟，也不是深层搅拌法加固地基设计方法不对。影响施工质量主要是施工单位素质和施工机械两方面问题。
　　1.4施工机械简陋影响地基处理水平和质量。近二十几年来，我国地基处理施工机械发展很快，许多已形成系列化产品。但应看到与我国工程建设需要相比较，差距还很大。还以深层搅拌法为例，不能很好保证施工质量不仅与施工单位素质有关，也与目前应用的施工机械水平有关。简陋的机械要保持稳定良好的施工质量是困难的。
　　1.5地基处理理论落后于实践。从实践一理论一再实践的角度看，实践先于理论是一般规律，对土木工程更是如此。但重视理论研究，用理论指导实践也是很重要的。对地基处理各种工法及一般理论缺乏深入系统的研究也是发展中存在的问题之一。
　　1.6不少工法缺乏完善的质量检验手段。完善的质量检验手段是保证施工质量的重要措施。目前不少工法缺乏完善的质量检验手段。前面多次提到的深层搅拌法也是如此。
　　2、常用软土地基处理方法
　　软土地基是指在地基敷设的自然地面下存在含水量丰富、孔隙比大和承载力低的地基。软土地基加固就是将低承载能力和大压缩性的原状土加固到足以承担地基所需的强度和工后沉降要求，有时也为了减少地基的渗透性。为了达到上述目的，通常有两类方法：一类是对天然地基土体进行土质改良；另一类是在天然地基中插入（也包括置换）材性较好的材料，如砂石、土工合成材料、混凝土、钢管等。土质改良的方法可分为下述几类：预压使软粘土产生排水固结；振密、挤密松散土体；灌入固化物使之与天然地基土体形成复合土体，如水泥土；冻结或烧结天然土体以改善其物理力学性质。
　　
　　目前工程中常用的地基处理方法有如下分类：1．置换。置换是用物理力学性质较好的岩土材料置换天然地基中部分或全部软弱土或不良土，形成双层地基或复合地基，以达到提高地基承载力、减少沉降目的。置换属浅层处理法，适用于软弱土层位于地基表面且最大深度一般在3m，最大不超过5m的情况。2．排水固结。排水固结是指土体在一定荷载作用下固结，孔隙比减小，强度提高，以达到提高地基承载力，减小工后沉降的一种方法。3．灌入固化物。灌入固化物是向地基中灌入或拌入水泥，或石灰，或其他化学固化材料在地基中形成复合土体，以达到地基处理的目的。4．振密、挤密。振密、挤密是指采用振动或挤密的方法使土体进一步密实以达到提高地基承载力和减少沉降的目的。主要包括下述地基处理方法：表层原位压实法、强夯法、振冲密实法、挤密砂桩法、挤密碎石桩法（括振冲挤密碎石桩、振动沉管挤密碎石桩、冲锤成孔挤密碎石桩和一千振成孔碎石桩等）、孔内夯扩挤密桩法、爆破挤密法、土桩和灰上桩、以及夯实水泥土桩法等。5．加筋。加筋是在地基中设置强度高、模量大的筋材，以达到提高地基承载力、减少沉降的目的。强度高、模量大的筋材可以是钢筋混凝土，低强度混凝土，也可以是土工合成材料等。6．冷热处理。冷热处理是通过冻结，或焙烧、加热地基土体改变土体物理力学性质以达到地基处理的目的，主要包括：冻结法、烧结法。
　　3.加强软土地基的处理方法
　　3.1表层处理法。①表层排水法。表层排水法是在路基填筑前，在地面开挖水沟，以排除地表水，同时降低地基表层的含水量，确保施工机械的作业条件，为了使开挖水沟在施工中发挥盲沟作用，常用透水性良好的砂砾回填。水沟布设应全面考虑地形与土质情况，使排水畅通。水沟断面尺寸一般取宽0.5m，深0.5m—1.0m。路堤填筑前，宜用砂砾回填成盲沟，若埋设孔管，必须用良好的过滤材料保护。②垫层法。砂垫层可作为路堤内的地下排水层，以降低堤内水位，改善施工时重型机械的作业条件。采用砂垫层，砂宜采用中砂及粗砂，要求级配良好。颗粒的不均匀系数不大于5，且含量不宜超过3％—5％。砂垫层一般用自卸汽车及推土机配合摊铺，摊铺应均匀，注意不要有很大的集中载荷作用。当路堤为粉土类土，透水性不好时，路堤坡脚附近砂垫层被路堤覆盖，可能会阻碍侧向排水，必须注意做好砂垫层端部的处理。③稳固剂表层处治法。稳固剂表层处治法是用生石灰、熟石灰、水泥及土壤离子稳固剂等稳定材料，掺人软弱的表层地基土中，改善地基的压缩性和强度特性，保证机械作业条件，提高路堤填土的稳定及压实效果。
　　3.2强夯法。强夯法的加固机理概括为：当强夯法应用于非饱和土时，压密过程基本上同实验室中击实法(普罗克特击实法)相同；对于饱和无粘性土，夯击过程中，土体可能会产生液化，其致密过程与爆破和振动压密过程相似；对于饱和细粒粘土的效果尚不明确，成功和失败的例子均有报道，对于这类饱和的细颗粒土，要求破坏土的结构、产生超孔隙水压力、山裂隙形成排水通道。
　　3.3预压排水固结法。预压排水固结法地对天然地基，或先在地基中设置砂井、排水板等竖向排水体，然后利用建筑物本身重量分级逐渐加载，或是在建筑物建造以前，在场地先行加载预压，使土整体的孔隙水排出，逐渐固结，地基发生沉降，同时强度逐步提高的方法。
　　预压排水固结法可以解决以下两个问题：(1)沉降问题：使地基沉降在加载预压期间，即修筑路面之前沉降大部分或基本完成，路面在使用期间不致产生不利的沉降和沉降差。(2)稳定问题：排水固结法加速地基土的抗剪强度的增长，从而提高地基的承载力和稳定性，公路是条带状荷载，在横断方向受力面积较小，稳定问题尤为重要。
　　3.4反压护道法。反压护道法是在路提两侧真筑一定宽度的护道，使路堤下的淤泥或泥炭向两侧隆起的趋势得到平衡，以提高路堤在施工中的滑动破坏安全系数，达到路堤稳定的目的。反压护道法加固路基的特点是不需要特殊的机具设备和材料，施工简易，但占地较多、用土量较，后期沉降大，养护工作量大。一般适用于非耕作区、取土方便的地区和路堤高度不大于(5／3—2)倍极限高度路段的软土处理，对泥沼不宜采用。
　　3.5碎石(砂桩)桩。对地基承载力和变形要求比较高的建筑先可以采用碎石桩(砂桩)进行处理，碎石桩(砂桩)增加了地基密实度和抗剪强度，使地基土密室均匀，在软土中使用碎石桩(砂桩)，一般挤密作用不明显，主要是靠置换。对于饱和的软塑——流塑的地基土，经过处理后，必须经过预压后才能达到良好的效果。在施工工艺选择上，采用振冲法施工(湿法)，设计时要充分考虑场地因素和泥浆排放因素。
　　对软土地基的处理对策很多，但不管采用何种方法，处理后的地基必须满足强度、变形、动力稳定性和透水性要求，从而达到减小道路路基在荷载作用下引起的沉降或不均匀沉降的目的。
　　4.结束语
　　地基处理措施应该根据工程场地软土地基的土的性质采用合适的处理方案，可以到达良好的处理效果和经济效果，以上的分析结果是基于规范的理论分析方法，实际处理后的地基处理效果应经过现场的试验和检测，得到相关的数据后判断是否能到达设计要求后，才能够用于工程之中。
　　

《刍议软土地基的处理方法》

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