软土地基综合治理方法

洪细飞

摘要：软土地基下沉的一个主要原因是软土地基的沉降，包括瞬时沉降、固结沉降和次固结沉降三部分。本文分析了软土地基上常见问题，提出了多种综合治理方法，供大家参考。

关键词：软土地基 加固处理 排水固结 水泥搅拌桩

0 引言

各种性质的土都是建筑物最常遇见的地基，在建筑工程中，人们不仅要选择地质条件良好的地基，在许多情况下也不得不在土质不良的软弱地基地区进行工程建设。一般所说的软弱地基包括承载力低、沉降量大、具有振动液化性、湿陷性、胀缩性等不良工程性质的地基，而软土地基应该说是软弱地基中的一种。各种软弱地基应做认真考察，必要时进行处理才能满足建筑要求。地基处理是否合理，关系到整个工程质量、进度和投资，而且是降低工程造价的重要途径之一。

1 软土地基上常见问题

由于软土地基固有的特点及其设计、勘察、施工、管理、使用各阶段的失误。造成了建造于软土地基上建筑物的裂缝、结构损伤、工程倒塌等工程事故，据调查大致可分为如下几种情况：①由于地质勘察不深入、不细致、未取得可靠的地质资料，甚至误判地基土的性质。将软土地基判为其它较好的地基土，使设计计算不可靠，产生严重的不均匀沉降，致使上部结构受力性质变化而开裂倒塌，造成工程事故。②对地质勘测深度不够，未查明软土土层的分布、厚度、以及暗沟、暗塘的详细情况，造成建筑物产生严重不均匀沉降，结构构件开裂，甚至工程倒塌的事故。③对软土地基未处理，或者处理方法不当，施工质量差，致使建筑物产生过大的沉降和不均匀沉降，墙体开裂，不得不重新进行加固和处理。④由于软土的承载力低，造成地基超载，发生剪切破坏，基础失去稳定性，产生较大沉降和不均匀沉降，使上部结构受损，造成工程事故。总之，由于软土的高压缩性、承载力低及有时土质分布厚薄不均等特点，建造于软基上的工程往往会出现如下四种工程事故：①建筑物产生过大的沉降。②建筑物产生不均匀下沉，沉降差大而造成上部结构的损伤和破坏。③建筑物严重倾斜。④基础严重超载，地基发生失稳破坏。

2 软土地基处理方法

2.1 置换法 由于深层密实法中的几种方法都有加入高抗剪强度的材料。置换软土中部分成分的加固机理。与原有的土体共同组成复合地基，达到加固地基的目的，因此深层密实法有时也称为置换法。

2.2 排水固结法 在软土地基上加压并配合内部排水。加速软土地基的排水．加快软土固结的处理方法称为排水固结法。适用于处理各类淤泥、淤泥质粘土及冲填等饱和粘性土地基。软土地基在附加荷载的作用下，逐渐排出孔隙水。使孑L隙比减小，产生固结变形。在这个过程中，随着土体超静隙水压力的逐渐扩散，土的有效应力增加，并使沉降提前完成或提高沉降速度。主要加固方法：堆载预压法、砂井法、袋装砂井、真空预压法、电渗排水法、降低地下水位法、塑料排水板法。

2.3 换填垫层法 当软弱土层厚度不很大时，可将路基面以下处理范围内的软弱土层部分或全部挖除。然后换填强度较大的土或其它稳定性能好、无侵蚀性的材料(通常是渗水性好的中粗砂)称为换填或垫层法。此法处理的经济实用高度为2～3m。如果软弱土层厚度过大。则采用换填法会增加弃方与取土方量而增大工程成本。通过换填具有较高抗剪强度的地基土，从而达到增强地基承载力的目的。满足构筑物对地基的要求。主要加固方法有换填、抛石挤淤、垫层、强夯挤淤几种。垫层法根据材料的不同可分为砂f砾石)垫层、碎石垫层、粉煤灰垫层、干渣垫层、土(灰土、二灰)垫层。代表方法有砂垫层法及换填法。

2.4 化学加固法 通过在软土地基中加入水泥或其它化学材料。进行软土地基处理的方法称为化学加固法。适用于处理砂土、粉土、淤泥质粘土、粉质粘土、粘土和一般人工填土，也可以在处理裂隙岩体及已有构筑物地基加强中。水泥或其他化学材料注入土体后，与土体发生化学反应，吸收和挤出土中部分水与空气形成具有较高承载力的复合地基。主要加固方法：硅化法、粉喷桩、旋喷桩、注浆、水泥土搅拌法。

2.5 深层密实法 采用爆破、夯击、挤压和振动及加入抗剪强度高的材料等方法，对地基深层的软弱土体进行振密和挤密的地基加固方法称为深层密实法。适用于软土厚度>3m的中厚软土的加固，分布面积广的软基加固处理，其加固深度可达到30m。通过振动、挤压使地基中土体密实、固结，并利用加入的具有高抗剪强度的桩体材料置换部分软弱土体中的三相f气相、液相与固相1部分。形成复合地基，达到提高抗剪强度的目的。主要加固方法：强夯法、土(或灰土、粉煤灰加石灰)桩法、砂桩法、爆破法、碎石桩法（振冲置换法)、石灰桩法、水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩法)、粉喷桩法、旋喷桩法。代表方法有碎石桩法、强夯法、水泥粉煤灰碎石桩法、粉喷桩法。

2.6 水泥搅拌桩法 水泥搅拌桩是利用水泥作为固化物，通过深层搅拌机械，在地基深部将软土和水泥浆强制搅和，使软土硬结成具有整体性、水稳性和足够强度的水泥加固土，从而提高地基的囊度和变形模量。这些加固体与天然地基形成复合地基，共同承担建筑物的荷载。水泥搅拌桩在设计中应注意以下几个问题：①深层水泥搅拌桩适用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土地基的加固。加固深度不大于18米。当地下水具有侵蚀性或加固泥碳土时应通过试验确定其适用性。当建筑物平面不规则、整体刚度差、荷载较大，层致超过七层时，采用深层水泥搅拌桩应慎重考虑。搅拌桩水泥应采用≥425号新鲜普通水泥。水泥量宜为所加固土重的10％一15％，水泥浆的水灰比可选用0.4～0.5。②水泥深层搅拌桩按其强度和刚度是介于尉性和柔性桩之间的一种桩型，但其承载性能又与刚性桩相近。因此在设计搅拌桩作为复合地基时，可仅在上部结构基础范围内布桩，不必象柔性桩那样在基础以外设置保护桩。③水泥搅拌桩单桩承载力的确定应考虑二种必要的因素：地基土的摩阻力产生桩的承载力，桩体水泥土的抗压囊度产生桩的承载力。一般应使两种情况所确定的承载力相近，并使后者略大于前者最为经济。④水泥深层搅拌桩复合地基强度，除了考虑加固本身的复合强度外，尚须考虑加固区和下卧层组成的整个地基的容许承载力。对可能出现的破坏情况不能轻易忽视，必须进行明确的验算。⑤褥垫层在复合地基中能使桩土共同工作。在外荷载作用下，桩的变形远小于桩间土的变形，因此为了从根本上解决桩土变形协调，在复合地基表面，基础与桩及桩问土之问设置褥垫层，人为地为桩向上刺人提供条件，并通过褥垫层材葺BI的柔性补偿，使桩间土与基础始终保持接触。在工程中，一般取褥垫层厚为100～300mm之问，材料采用粒径5—10mm的碎石。当上部建筑物刚度较大，对基础沉降值要求不很严格时，褥垫层厚度可取大值，有利于提高桩土共同工作的效率。水泥深层搅拌桩复合地基在工程中应用取决于试验、设计、施工、检查等各方面的因素，不能简单地在图上西上桩位，提一些简单要求。还要综合考虑各种因素，合理采用各种物理参数，使之既合理又经济。

3 结束语

最后，必须强调指出：上述加固处理方法的选择采用，均应周密考虑多方面的因素。在软土土质方面，对渗透性与灵敏度更应予以重视，因为这些特殊性常常成为一些方法成败的关键。只有在特殊条件下才能采用强夯、振冲桩、电渗、硅化，在软土含砂较多而有较强的渗透性，或不因受冲击、扰动而强度有较大的降低时，才有可能取得较理想的效果，所以采用这些加固方法时应特别慎重，应周密考虑多方面因素的影响。