软土地基承载力改善与加固方法探讨

软土地基承载力改善与加固方法探讨

李亚威

421087199008285039,  湖北 武汉 430000

摘要：随着地基处理技术的提高，软土地基是指强度低、含水量高、压缩量高的软弱土层，是常见的土层结构类型之一。由于其承载力弱、下沉量多、压缩性高等特点，不宜直接在其上建造建筑工程，以免建筑工程产生建筑下沉、倾斜、失稳等问题，影响建筑工程的使用安全。随着科学技术的不断发展和创新，地基处理与加固技术也在不断演进和改进。研究人员通过实验研究、数值模拟和工程实践，不断寻求更有效、可靠和可持续的地基处理与加固方法。新兴技术的引入和创新方法的探索为解决复杂地基问题提供了新的思路和途径。

关键词：软土地基；承载力；加固方法；探讨

引言

地基处理与加固技术在岩土工程中起着至关重要的作用。地基是承载工程结构的基础，它的稳定性和强度直接影响着工程的安全性和可持续性发展。然而，许多地区面临着复杂的地质条件和不稳定的地基环境，如软土地基、淤泥地区、高地应力区等，这给工程建设带来了巨大的挑战。然而，现有研究对复合地基承载力检测方法研究得不够全面，基于工程实例，以规范为依据，通过试验对承载力检测方法进行完善，研究结果为承载力检测提供依据，降低因桩损坏无法检测而产生安全事故的概率。

1地基问题对工程的影响

地基问题是指土壤或岩石地层存在的各种不利因素，对工程结构的安全性、可靠性和持久性产生负面影响。地基问题的存在可能导致以下几个方面的影响：（1）承载能力降低：地基问题如软土、淤泥、弱土等地层的存在会使地基的承载能力降低，无法满足工程结构的要求。这会导致结构的沉降、变形或甚至失稳，给工程的安全性和稳定性带来威胁。（2）地基沉降：地基问题还包括地基沉降，即地面下沉的现象。地基沉降可能是由于地下水位变化、土壤压缩或重力作用等原因引起的。地基沉降会导致工程结构的不平整和不均匀沉降，影响结构的水平性和正常运行。（3）地基不稳定：一些地基问题会导致地基的不稳定，如地滑、地面塌陷等。这些不稳定现象会造成结构的移位、破坏或倾斜，严重影响工程的安全性和可靠性。（4）地基液化：地基液化是指地震或其他振动加载下，饱和土壤失去强度并呈液态状态的现象。地基液化会导致土壤的变形和流动，严重影响结构的稳定性和承载能力。地基问题对工程的影响是不可忽视的。它们可能导致工程结构的损坏、功能障碍甚至灾难性事故的发生。因此，有效的地基处理与加固技术对于确保工程的安全性、可靠性和持久性至关重要。地基处理与加固的需求由此而来，也面临着一系列的挑战，需要寻求创新的解决方案和技术手段来应对。

2地基处理技术

2.1加筋法

加筋法是对软土层进行加固的重要方法，通过向软土层中添加碎石桩、树根桩或者土工聚合物等加筋体，提高岩土工程软土地基的抗剪强度、抗压能力以及实际承载能力，有效控制地基沉降现象。根据加筋体的不同，加筋法包括土工混合物加固法、碎石桩加固法、土层锚杆法等。以碎石桩加固法为例，其实施流程为，首先对软土层所在区域进行集中打孔，将碎石桩填充到相应的孔洞中，通过填充与压实提高软土层的密实度、抗剪强度与抗压能力，从而有效防止其在上层高荷载条件下出现变形现象。加筋土法也是当前软土地基处理的常见加筋法，通过在软土层中填埋拉筋，利用拉筋与土层之间良好的密实性形成一定摩擦阻力，实现拉筋与岩土体的整体化构成，再依托拉筋较好的抗拉能力提高拉筋与岩土体这一整体地基的稳定性与抗压性。

2.2塑料排水板法

塑料排水板法和砂井排水法的处理原理较相似，在现场地基上垂直插入塑料板，在地基表面堆放重物施加荷载作用力，在荷载状态下，驱使土层所含孔隙水沿塑料排水板持续向外排出，最终起到强制固结的地基处理效果，根据折减系数、排水板宽度及厚度计算最佳排水板直径。塑料排水板法适用于处理淤泥质土、冲填土、饱和性黏土、杂填土等类型的松软地基，有地基固结时间短、处理成本低廉、质量可控的优势，但适用范围有限，仅能处理少数地基土层。

2.3挤密法

挤密法高度集成加筋法与夯实法，是采用振动或冲击等方式、方法在软土层进行集中打孔，接着在软土层打孔部位填充一些材料，经重锤夯实后、使软土层与填充材料形成有机整体，从而提高软土层的整体性与稳固性。挤密法的核心原理是通过打孔与材料填充，使得软土层的土粒之间出现位移与挤压，土粒之间的空隙进一步压缩，软土层的密实性与强度增加。振实挤密法是一种常见的挤密法，通过对软土层施加一定频率与幅度的振动作用力，缩小软土层内的空隙，在振动作用力施加过程中，向软土层中填充砾石、灰土等材料；在振动过程中，上述材料会填充到软土层的空隙中，形成具有较好承载能力的复合地基，为主体工程施工提供坚实的地基。

3软土地基承载力改善与加固方法研究

3.1地基改良与加固方法

地基改良与加固方法针对地基问题的特点和要求，采用不同的技术手段进行处理和加固。（1）压实与加固：通过振动、压实或加固材料的注入等手段，提高地基土的密实度和强度，增加地基的承载能力和稳定性。（2）地基梁和地下墙：在地基中设置地基梁或地下墙，通过刚性结构的加固和支撑，改善地基的稳定性和分布荷载的传递。（3）深层处理与加固：通过在地下较深处进行处理和加固，如灌浆、纤维增强土工柱等，改变地基土的力学性质，提升地基的承载力和抗变形能力。（4）地基加固材料的选择和应用：选择适合地基处理的材料，如增强材料、土工合成材料等，根据地基问题的性质和处理目标进行合理应用。地基处理与加固方法的选择应综合考虑地质条件、工程要求和可行性等因素，确保处理效果可靠和经济合理。

3.2复合地基承载力检测方法

由于土体承载力提升是受到水泥粉煤灰碎石桩施工挤压导致的，土体受到挤压后会加强对水泥粉煤灰碎石桩的约束，使桩的受力形态得到提升，水泥粉煤灰碎石桩和土体间形成复合地基受力系统，从而由系统承担上端荷载。单桩抗压承载力直接影响复合地基承载力是否符合标准，是复合地基的重要指标，如何保证复合地基承载力、质量等指标符合标准，是复合地基承载力检测方法是重要的一环。复合地基承载力检测宜在施工结束28d后进行检测。地基承载力检测方法可分为低应变动力试验和静载试验，两种试验分别检测桩身是否存在损坏以及检测承载力。

3.3冻土地基处理

为防止冻土地基对工程造成危害，其冻土地基设计主要有两种原则，即保持冻结状态和预先融化设计原则，需要结合冻土工程地质条件与工程结构物规模、等级以及对变形的要求综合确定。围绕冻土地基的地基处理和改造的主要宗旨即消除其冻胀、融沉和翻浆等特性，主要包括改良地基土质或者改进结构形式等手段。换填法是改善地基土的最根本办法，冻胀敏感性弱的砂砾等粗颗粒材料换填细粒土是国内外工程界普遍采用的抗冻害措施之一。利用生石灰桩反应放热融化多年冻土处理岛状冻土地基，石灰桩会从桩周土体中吸收水分，通过石灰桩的膨胀挤密，基本消除了冻土融化可能产生的融沉问题。随着混凝土材料强度和施工机具能力的发展，近年来预制混凝土管桩在冻土区的应用已逐步开启。

结语

单桩在复合地基中承担着重要的荷载承担角色，随着技术革新，桩和桩间土是整体，基础、桩以及桩间土共同承担荷载，并且对单桩进行承载力检测可辅助低应变动力试验，表明对单桩进行抗压承载力检测具有必要性。复合地基承载力检测方法必须依据规范进行试验，同时也需要大胆进行试验，积累经验，为完善相关依据做出贡献。

参考文献

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