关于人工地基(软地基)处理方法的探讨袁凤

关于人工地基(软地基)处理方法的探讨袁凤

袁凤

贵州省贵阳市清镇职教城西区；贵州交通职业技术学院

摘要：在我国建筑工程的建设中，经常需要对软弱地基进行处理。本文分析了软弱地基形成的原因，并针对软弱地基的实际情况，提出了一些常用的处理方法，软弱地基处理的优劣，关系到整个工程的质量。合理的软弱地基处理有利于减轻软弱地基对工程建设的影响，为不同地基施工提供一定的理论依据。

关键词：软土地基软土特性；处理方法探讨

引言

软土一般是指在静水和缓慢流水环境中沉积，以黏粒为主并伴有微生物作用的近代沉积物。软土是一种呈软塑到流塑状态，其外观以灰色为主的细土粒，如淤泥和淤泥质土、泥炭土和沼泽土，以及其他高压缩性饱和黏性土、粉土等。其中淤泥和淤泥质土是软土的主要类型。

1软土地基的特性

1.1孔隙比和天然含水量大

我国软土的天然孔隙比一般e=1~2之间，淤泥和淤泥质土的天然含水量w=50~70%,一般大于液限，高的可达200%。

1.2压缩性高

我国淤泥和淤泥质土的压缩系数一般大于0.5MPa-1,建造在这种软土上的建筑物将发生较大的沉降，尤其是沉降的不均性，会造成建筑物的开裂和损坏。

1.3透水性弱

软土含水量大，可是透水性却很小，渗透系数k≤1(mm/d),由于透水性如此微小，土体受荷载作用后，往往呈现很高的孔隙水压力，影响地基的压密固结。

1.4抗剪强度低

软土通常呈软塑~流塑状态，在外部荷载作用下，抗剪性能极差，根据部分资料统计。我国软土无侧限抗剪强度一般小于30kN/cm2（当于0.3kg/cm2），不排水剪时，其内摩擦角∮几乎等于零，抗剪强度仅取决于凝聚力C,C<30kN/m2,固结快剪时，∮一般为5~15°，因此，提高软土地基强度的关键是排水。如果土层有排水出路，它将随着有效压力的增加而逐步固结。反之，若没有良好的排水出路，随着荷载的增大，它的强度可能衰减。在这类软土上的建筑物尽量采用“轻型薄壁”，减轻建筑荷重。

1.5灵敏度高

软粘土上尤其是海洋沉积的软粘土，在结构未破坏时具有一定的抗剪强度，但一经扰动，抗剪强度将显著降低。软粘土受到振动后强度降低的特性可用灵敏度（在含水量不变的条件下，原状土与重塑土无侧限抗压强度之比）来表示，软粘土的灵敏度一般在3~4之间，也有更高的情况。因此，在高灵敏度的软土地基上筑堤时应尽量避免对地基土的扰动。冲填土是水力冲填形成的产物。含砂量较高的冲填土，其固结情况和力学性质较好，含粘粒较多的冲填土往往强度较低，压缩性较高，具有欠固结性。

杂填土大多由建筑垃圾，生活垃圾和工业废料堆填而成，因此在结构上具有无规律性。以生活垃圾为主的杂填上，腐殖质含量较高，强度较低，压强性较大。以工业残渣为主的杂填上，可能含有水化物，遇水后容易发生膨胀和崩解，使填土强度降低。

2地基处理的目的

地基处理的目的是利用换填、夯实、挤密、排水、胶结、加筋和热学等方法对地基土进行加固，用以改良地基土的工程特性。

（1）提高地基的抗剪强度

（2）降低地基的压缩性

（3）改善地基的透水特性

（4）改善地基的动力特性

（5）改善特殊土的不良地质特性地基处理的对象是软弱地基和特殊土地基。

3软地基的处理方法探讨

3.1强夯法、强夯置换法处理地基

强夯法起初仅用于加固砂土和碎石土地基，经过20多年的发展和应用，它已适用于碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基的处理。对饱和度较高的粘性土，一般方法强夯处理效果不太显著，其中尤其是用以加固淤泥和淤泥质土地基，处理效果更差，使用时应慎重对待。但近年来，对高饱和度的粉土和粘性土地基也有强夯成功的工程实例。此外，有人采用在夯坑内回填块石、碎石或其它粗颗粒材料，强行夯入并排开软土，最终形成砂石桩与软土的复合地基，并称之为强夯置换（或动力置换、强夯挤淤）。

强夯法是利用强大的夯击能给地基冲击力，并在地基中产生冲击波，在冲击力作用下，夯锤对上部土体进行冲切，土体结构破坏，形成夯坑，并对周围土进行动力挤压，此法对加固杂填土特别有效。当前，应用强夯法处理的工程范围极为广泛，有工业与民用建筑、仓库、油罐、储仓、公路和铁路路基、飞机场跑道及码头等。

总之，强夯法在某种程度上比机械。

3.2挤密桩法

(1)砂桩法适用于松砂、杂填土多的地段。孔中灌砂，即形成砂桩，砂桩的作用是将地基土挤紧，并与地基土组成复合地基，井径较大，间距较小。可有效地防止砂土基底的振动液化。砂桩加固的范围一般比路基或基础宽一些，加为考虑应力在土中的扩散作用，规定要宽出基础各边长度lm。在通常情况下，桩径可取20～30cm。砂桩的排列一般为梅花形，其桩距可通过计算确定，一般为直径的3～5倍。桩长这样确定，当软土层较薄，砂桩可穿透软土层，软土层厚度即为砂桩长度。如果软土层很厚，可先假定一砂桩长度，然后验算桩底处软土的应力，其值要小于或等于软土的容许承载力即可。

(2)石灰桩与砂桩类似，即在孔中填石灰。用于挤密软土地层，是近年来广泛应用的一种新技术。石灰桩的主要作用是挤密，而生石灰的吸水、膨胀、发热及离子交换作用，改善了原地基土的性质，也使桩体硬化，此外还可减小因周围土的蠕变所引起的侧向位移。将石灰和水就地拌合，增加石灰与外界的接触，可提高桩的早期强度。石灰桩吸水膨胀和对土体的挤压作用，是石灰桩加固地基的特殊功能。石灰桩施工的基本要求：一是生石灰必须密封存放，最好选用新鲜块灰；二是灰块必须粉碎至一定要求。石灰桩的布置及尺寸，与砂桩类似。

3.3排水固结法

排水固结法是利用地基排水固结的特性，通过施加预加载荷，并增设各种排水条件，以加速饱和软粘土固结的一种地基处理方法。饱和软粘土地基在载荷作用下，孔隙中的水被慢慢排出，孔隙体积慢慢减小，地基发生固结变形，同时，随着超孔隙水压力逐渐消散，有效应力逐渐提高，地基土的强度逐渐提高。排水固结法包括堆载预压法、砂井堆载预压法、塑料排水板法以及真空预压法。这种方法在处理淤泥、淤泥质土及其他饱和软粘土中占有统治地位，但对于渗透性极低的泥炭土，必须慎重对待。

3.4高压喷射注浆法与深层搅拌法

高压喷射注浆法又称旋喷法，它利用钻机把带有特殊喷嘴的注浆管钻进至土层的预定位置后，用高压脉冲泵将化学药剂(如水泥浆液、以水玻璃为主的浆液、以丙烯酸胺为主的浆液、以纸浆液为主的浆液等)通过钻杆下端的喷射装置，向四周以高速水平喷入土体，借助液体的冲击力切削土层，使喷射流程内土体遭受破坏，与此同时钻杆一边以一定的速度旋转，一边低速徐徐提升，使土体与水泥浆充分搅拌混合，胶结硬化后即在地基中形成直径比较均匀、具有一定强度的圆柱体，从而使地基得到加固。

总结

总而言之，人工地基处理方法的合理选择是确保工程成功的关键因素。通过本文以上的分析，我们对人工常用地基处理方法有了新的认识，对其使用原则和使用条件也有了明确的掌握，促进了建筑地基处理质量的提高，进一步为建筑工程地基施工提供参考依据。

参考文献

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[2]李如敏．浅层软土地基处理新技术的探讨．北方交通．2017．

[3]孔思丽.工程地质学[M].重庆.重庆大学出版社.2011.