山区软土地基勘察评价及地基处理方法的探讨

吕 明

（中国电建集团贵州电力设计研究院有限公司，贵州 贵阳 550000）

山区软土主要受地形及地表水文地质条件控制，分布以微地貌、微地形为单元，成因类型多元化。受地形控制，软土分布因地而异，因层而异，不可预见性大。在设计、施工过程中，稍有疏忽就会出现质量事故，为此针对软土地基的勘察，提出更高的要求，本着对软土地基充分和有效利用，节约地基处理成本，要求在勘察时采用合理的勘察方法和手段，充分了解和查明软土岩土工程条件，同时结合上部建筑体的功能、荷载情况进行综合分析，对软土地基因地适宜提出经济、合理地基处理措施。

1 山区软土地基具有的特性

软土地基指主要由淤泥、淤泥质土、软塑～流塑粘土等高压缩性土层构成的地基。山区软土地基主要以淤泥质土、软塑～流塑粘土为主，具有触变性、流变性高压缩性和不均匀性等基本特性。

（1）触变性。软土地基在经受外力的作用下，如强烈的震动，机械扰动等，导致山地软土层的整体升降或者整体的强度结构发生不规则的变化，影响软土地基稳定性的变化。

（2）流变性。软土有着含水率高、结构松散的特点，软土地基在不同外力的作用之下，会使软土中的水分出现转移的现象。在这种现象之下，会对于软土地基产生横向以及纵向的剪切力，造成软土地基的变形。

（3）高压缩性。在山区的软土层中，软土层的结构相对硬土层而言空隙体积较大，上部荷载施加至软土地基上后，孔隙水被缓慢排出，孔隙体积随之缩小，地基发生固结变形。在软土地的高度压缩性影响下，在软土地基上进行的施工作业也会产生相应的沉降，不利于建筑的稳定性的保证。

（4）不均匀性。一般而言，山区软土受地形控制及地质成因差异在空间上呈现厚薄不均现象，分布范围难易控制，给工程建设带来极大难度。

2 山区软土地基的勘察方法及手段

由于山区软土性质差异化、多元化，对软土地基的勘察提出更高的要求。尤其勘察方法的选择更为关键。同时结合建构筑物的荷载特点，采用多种勘探手段结合，力求充分了解软土地基的性质，为地基处理措施的选择提供依据。

（1）采用工程地质调查测绘方法。在对软土场地进行勘察时，运用工程地质理论对软土分布微地貌和分布特征及差异性进行详细观察和描述，以查明拟定建筑区内软土层的空间分布和各要素之间的内在联系，调查场地地质条件背景、软土层发育情况及机制，为评价场地建设稳定性提供依据。配合工程地质勘探、试验等所取得的资料编制成工程地质图。对后期软土地基的处理范围和处理技术方法选择提供有效理论支撑。

（2）采用工程地质钻探方法。在工程地质调查测绘基础上，针对不同微地貌软土分布情况，采取直观有效的钻探技术，根据钻探取样分析软土分布成因及组成条件，查明软土层岩土工程特性，了解软土地段垂直空间上分布规律，包括地表硬壳层分布厚度，软弱土层分布厚度，下伏基岩埋深及基岩面起伏情况，地表水及地下水的赋存规律，查明软土形成成因，为岩土工程评价及地基处理方法提供更多依据，诸如采取排水排水固结措施可行性、地表硬壳层充分利用、下伏基岩面起伏对地基稳定性的影响分析等。

（3）采用原位的测探技术。软土层的原位测探技术主要为剪切波速测试方法、十字板剪切测试方法以及静力触探测试方法。采用对方位、多手段岩土原位测试方法，能客观、真实反映软土的岩土工程特性。查明软土地基的动力学参数，分析软土地基在垂直空间上软硬程度差异，确定软土地基的场地类别，估算土的状态或密实度、强度、压缩性、地基承载力和单桩承载力，为设计提供准确、可靠的设计参数，减少地基处理费用。

（4）采用室内土工试验方法。针对场地软土不同成因的分布，采取相应的软土样进行室内土工试验分析，用于查明场地软土层的力学性质。

3 山区软土地的岩土工程评价和地基处理方法探讨

3.1 山区软土地的岩土工程评价

山区软土地基有着平面上微地貌多样化，形成成因多样化，常与多种不良地质现象组合呈现，如岩溶洼地内软土、古河道内软土、溶洞内软土、封闭洼地内软土、暗溏、暗沟内软土、沼泽地内分布软土。综合分析形成成因都指向水的聚集和排泄不当所致。同时，各种微地貌软土分布大都存有中部分布厚、四周分布薄的不均匀现象。

在垂直方向上，上硬下软的分层现象，底部基岩面附近甚至出现流塑现象，主要为基岩面富集大量水体导致，针对此现象，在综合上部结构荷载及功能同时，充分利用表层硬壳层，诸如一般道路的路基或一般荷载要求低、沉降不敏感的轻型建构筑物的地基选择。了解和查明场地软土分布规律和范围等地质现状后，可根据软土的成因及不同地段的软土物理力学性质，结合建构筑物荷载及功能特点，分区段布置建构筑物，灵活充分利用软土的对工程建设有利岩土工程条件。

3.2 山区软土地基处理方法

由于山区软土在水平和垂直空间上的分布不均匀，单一的地基处理模式不能满足建构筑物的需求，同时，在工程处理效果可靠性差和工程效益不理想，造成很多不必要浪费；因地制宜，结合建筑结构荷载形式及功能，充分利用软土地基基础上多种处理方案的有效结合是山区软土地基处理有效途径。

山区常见软土地基的处理方法主要有：堆载预压法、换填垫层法、抛石挤淤法、桩基处理法、强夯法、复合地基加固法。

（1）堆载预压法。在饱和软土地基上施加荷载后，孔隙水被缓慢排出，孔隙体积随之缩小，地基发生固结变形。同时随着超静水压力逐渐消散，有效应力逐渐提高，地基土强度逐渐增长。该法属于比较传统的地基处理方法，对于堆载材料取材方便、周转容易同时对工期要求不严场地可选用，该方法较为成熟，质量容易控制，能取得很好处理效果。

（2）抛石挤淤法。抛石挤淤法是指用片石投入软土中，土石填筑体直接挤开淤泥，沉至淤泥中形成人工置换地基，以提高地基强度的措施。此法施工时不用挖淤，不用抽水，较为简便易行。对于场地内无重要建构筑物地坪地段或道路地段可采用该地基处可以取得良好工程效果和经济效益。

（3）深基础处理法。以桩基形式穿过软土层将荷载传至地下较深处承载性能好的土层，以满足承载力和沉降的要求。对于场地内主要建构筑物荷载大，对沉降敏感或沉降要求高的建构筑物采用改地基处理方法可以取得良好效果。

（4）换填垫层法。将基础地面以下一定范围内的软弱土挖去，然后回填强度高，压缩性较低的优良土质的方法，换填材料：砂、碎石、灰土、煤渣、矿渣等。该法处理措施简单快捷，施工容易，换填土层质量易于控制。

（5）强夯法。将重锤从高处自由落下，对土体进行动力夯击，使土产生强制压密而减少其压缩性、提高强度。对于大面积软土分布同时建构筑物荷载相对小，同时场地周边对噪音环境要求相对较低地段能取得良好经济和工程效果。

（6）复合地基加固法。在软土地基部分土体被竖向增强体（如碎石桩、水泥土搅拌桩、CFG 桩等）置换，由地基土和竖向增强体共同承担荷载的地基处理方法。能够适应各种复杂地质条件，处理方法灵活多变，工程造价低，处理效果明显。如果仅仅对软土地基进行简单的划分，采取单一的勘察方法以及地基处理模式是不足以对软土地基进行良好的处理和带来良好工程经济效益。因此对于软土地基进行岩土工程评价和地基处理设计时，需要相关人员对于软土地基的特点以及上部建筑结构功能和荷载要求充分的了解，从而确保软土地基得到有效处理。根据建构筑物功能特点，多种方法的有效结合能充分有效利用各种地基处理方法的优点，达到优良地基处理效果，取得良好的经济效益。

4 结 语

在对山区软土地基的勘察和评价中，工程技术人员沿用常规的软土地基勘察手段和评价方法，存在着对山区软土地基的认识不足，软土层基本数据收集不准确，无法对软土地的力学性质进行全方面的评估和有效利用，多采用单一地基处理方式，诸如简单粗暴的大面积换填或大面积桩基处理，虽能满足建构筑物的工程需求，但造成极大的浪费和对环境造成很大的破坏，没有充分对软土进行充分的有效利用。近些年来，对于软土地基的使用程度日益加大，这也对勘察技术人员的勘察工作提出更高的要求，在充分认识和了解软土性质和建筑物结构功能基础上，为地基的处理提供有效、可靠的数据支撑，为业主交上一份满意答卷。