软土地基处理与加固的方法及施工工艺

软土地基处理与加固的方法及施工工艺

徐斌

江苏佳宇建设工程有限公司江苏省225500

摘要：在对软土地基处理与加固的施工过程当中，软土地基将会对该工程的施工质量产生决定性的影响。由于软土地基的含水量较高、承载力较低，因此在地基施工的过程当中将会导致出现不均匀沉降的问题，对地基的稳定性产生严重影响。在对软土地基加固的工程中，应当综合考虑到当地的水文地质条件，以及土壤性状，为了保障地基的稳定性，以此制定实用的施工方案进行地基加固处理，这是整体工程施工的基础。因此，施工中的软土地基处理问题，应当在工程中密切关注。本文对软土地基处理与加固的方法及施工工艺进行了研究分析，并根据实际情况提出了一些建议。

关键词：软土地基；处理；加固方法；施工工艺

引言

软土地基是常见的工程地基之一，软土具有含水率高、孔隙比大、压缩性高等特点。在工程建设中需对软土地基进行处理，以此来提高软土地基的强度和地基承载力，减小沉降量，加快固结时间。本文分析了软土地基的工程特性，并总结出适用于软土地基的地基处理方法。

1软土地基施工的意义

通过凝固来达到更好的应力效果，基础的沉降基本上是原始地质土的结果，不能满足长期车辆交通压力的要求，为了从根本上改变压力的结果，我们需要加强对付压力的方式的巩固。在混凝土处置过程中，各种手段的夯实是相应的目标，从而达到降低沉降系数，增加土体应力的根本目的。持续的机械应力除外，道路车辆在通过过程中也会产生一定的振动，这种连续积累过程中的振动会使土体结果进一步松动，形成流体状的土体动力状态。这种状态的形成将通过疲劳的形式进一步降低其机械强度，而合理的强化模型可以压缩土壤空间，释放土壤水分，从而避免液化，振动变形的根本目的。通过改变土体性质，可以控制原有地基的压缩比，并在外应力作用下将压缩效应降到最小，从而避免外部机械应力对地基造成的破坏。

2软土地基处理的方法及施工工艺

2.1强夯法

强夯法是让一个重量为10～40t的重锤从高处自由下落，高度一般10～40m。以此来夯击地基，从而提高土的强度和地基承载力，降低土的压缩性的方法。梅纳动力固结理论解释了强夯法处理地基的加固机理。梅纳认为土中含有的气泡约占总体积的1%～4%，饱和软黏土体在受到夯击时，土中气体受到压缩排除土体，土中的孔隙水压力增大；在重复的夯击作用下，孔隙水压力增大到临界值，土体结构发生破坏产生局部液化现象；同时重锤夯击产生的夯击能导致土体中的应力场发生变化，土中应力重新分布。土体受拉破裂，渗透性增强，土中水排出，土体发生固结。随着土体固结的开始，土中孔隙水压力降低，有效应力提高，地基强度与承载力得到不断提高。

虽然随着施工工艺的发展，强夯法也能有效处理黏性土地基。但是研究表明，随着土体渗透性的减小，强夯效果逐渐减弱。在含水量高，压缩性强的淤泥中，强夯法很难取得明显效果。因此，强夯法适用于加固砂土，碎石土，杂填土等地基，而对于高饱和度的黏性土，尤其是淤泥和淤泥质土地基，强夯法处理效果差，应慎用。

2.2深层搅拌法

深层搅拌法是处理土层较厚软土地基的常用方法。其根据软土地基与固化剂之间将发生物理－化学反应的机理，利用特制的深层搅拌机械，在地基深处将软弱土层与固化剂强制搅拌在一起，改善软土地基的不良工程性状，使软土地基与固化剂结合硬结成具有一定强度和承载力的稳定复合地基。常用的固化剂有水泥和石灰，因此深层搅拌法根据固化剂的不同又可分为水泥土搅拌法和石灰土搅拌法。水泥土搅拌法不仅能提高地基承载力，在加固深度内还能减少地基沉降量1/3到2/3。

对于淤泥、淤泥质土等压缩性强、孔隙比大的软土土层利用深层搅拌法处理地基将取得明显的加固效果。地基承载力不大于120kPa的粘性土和粉土等土层也适用深层搅拌法处理。但是对于含有大量有机质，土体含有侵蚀性地下水的粘性土，选用深层搅拌法处理地基前应进行试验确定其适用性。与其他地基处理方法相比，深层搅拌法拥有加固深度较深的优点，最深可达12m左右。但是使用深层搅拌法处理地基时，将使得工程造价提高。因此降低工程费用是学术界和工程界的主要研究课题，也是近年来的发展趋势。

2.3换土垫层法

换土垫层法是浅层地基处理方法的一种。主要是通过人工挖除的方法将地基表层工程性状较差的软弱土层去除，然后选择强度较大，压缩性较小，价格便宜，获取方便的材料铺填在地基上，运用夯实机械分层夯实。使得夯实后土的干密度达到设计要求。回填夯实后的土层即可作为持力层使用。在工程上常用的换填材料包括砂土、碎石土、煤灰、石渣、素土、矿渣、二灰以及其他性能稳定的材料。施工常用的压实方法有机械碾压法、振动碾压法和重锤夯实法等。

如果软土地基土层较薄，处理深度较浅，则换土垫层法处理地基将会有明显效果。如果软土地基需开挖回填的土层较深，也可用换土垫层法加固地基，但较深的开挖会带来基坑支护或坑壁放坡等问题。深开挖也常因为地下水位高而采取降水措施。这些问题也导致了工程预算增加，工期拖长。因此，深度不大的软弱土层宜采用换土垫层法加固地基。换土垫层法能有效地增大持力层的强度，提高地基承载力，而且透水性能较好的砂石垫层还能加速软土地基的排水固结；对于其他特殊性土，换土垫层法还能部分消除土质的湿陷性、胀缩性或冻胀性。

3软土地基加固的方法及施工工艺

3.1排水固结处理法

在我国任何一个工程项目上都需要排水技术的合理使用，在工程施工中，灵活使用排水固结处理技术，能够使公路软土地基的强度得到极大程度的提升。此外，在公路路基上的沙井能够获得一定的排水处理。在工程开工之前，对逐渐加大自重和预压的方法加以灵活运用，能够让公路路基得到一定的排水处理并收获一定的效果，所以说，在进行含水量较多的软土地基处理过程中需要挖一个沟槽，利用施工地区的地形，以免出现地面塌陷的情况。在软土地基工程的处理工作中，有效地使用排水固结处理技术可以使软土地基结构里的缝隙减小，从而保证路基的质量不发生改变。

3.2袋装砂井固结法

它是用振动式砂桩机将砂袋织物垂直插入到软土地层中，插入深度随地质条件的变化而改变，一般应插入至硬质土层或岩层，桩机无法再深入时为止。常用的袋装砂井直径为8cm左右，井距应控制在1.5m以内。砂袋织物应露出地面30cm左右，并伸入下层砂垫层中，通过袋装砂井可使软土中水分渗入砂井，沿砂井毛细管作业排出地表，从而达到地基的排水固结作用，其最大深度可达18m。

3.3粉喷桩加固

在对施工现场进行详细勘查了解之后，施工人员需要对现场进行清理操作，对于低洼地区需要采用粘性土进行回填操作，同时将碎石以及沙土填如软土地区，借此有效提高该区域的稳定性，保障施工的顺利记性。在采用粉喷桩施工技术进行使用的过程当中，需要实现确定粉喷桩的转速以及压力等多方面的内容。同时建筑材料必须要达到设计要求，在投入使用之前必须要提供产合格证以及相关证明，借此有效防止结块或者受潮变质的施工材料被投入施工，借此有效提高加固水平，降低施工成本。

结语

地基对于工程施工来说至关重要，可以说地基的质量直接决定了工程的质量和使用寿命，因此保证工程地基的质量就势在必行。对此我国有识之士应当对软基加固技术进行研究探索，借此有效保证我国市政路桥的质量。

参考文献：

[1]田志太.公路工程施工中软土地基处理技术措施分析[J].科技风，2018（16）：101-102.

[2]高岗.公路工程施工中的软土地基处理技术思考[J].价值工程，2018，37（17）：255-257.