岩土工程施工中软土地基处理的方法与应用研究

于海朋 河北中色华冠岩土工程有限公司

1 前言

地质结构复杂，且软土较多，只有处理好软土地基才能提高整个岩土工程的稳定性，避免出现沉降问题。与此同时，软土地基处理方法的应用使岩土工程安全性以及整个工程质量显著提高，必须采取有效的加固处理措施，最大限度满足工程需要。由此可见，当前背景下对软土地基处理方法进行分析意义相当深远。

2 软土性质

软土性质主要有以下几个特点。

第一，具有较高的压缩性。软土地基中具有较高的含水量，一定程度上影响液限系数和压缩系数，压缩性较高且系数越高[1]。一般情况下，若施工地区靠近河流或沿海地区，土层为欠固结构软土，如此一来在外力作用下地面出现沉降问题的概率更高。

第二，含水量较高。岩土工程中的软土润土及含水量较高，至少在35%以上，但不超过72%，若为淤泥，含水量显著高于该数值。此外，软土地基中含水量容易对其的抗剪强度和软土地基压缩性产生影响，由此可知软土地基承载能力不足。

第三，渗透性偏低。软土地基的软土层渗透系数不高，对软土固结状态产生较大影响。在外力作用下严重影响了软土固结速度，软土地基整体强度不高。此外，软土中一大部分都是有机物质，在一定条件下容易出现气泡，软土位置被占据，从某种程度来说容易导致软土渗透性显著降低。此外，软土中还包含大量的粉沙和细沙，较大程度上影响了软土的渗透性[2]。

第四，相当松软。相当松软是软土工程比较突出的特点，这也是软土工程具有较大空隙的主要原因。此外，扩大了软土中的孔隙，相关施工人员在施工过程中处理软土地基时必须提高重视。

第五，具有明显的流变性。软土地基中比较明显的特点之一就是流变性，其对软土土层抗剪强度产生直接影响，且塑性指数和软土工程抗剪强度二者同样有着密切的联系，即指数与强度大小成正比。一般情况下，软土抗剪强度约在40%～80%之间，若软土中的孔隙压力完全被消除，则容易出现沉降问题。

第六，触变性。软土地基中岩土工程具有较高的触变性，其指的是降低了软土工程的总体强度，但在一段时间后该强度又有所恢复，这也是软土地基比较突出的触变性特点。而对于河流周边或海洋周围软土工程而言，在外力或搅拌等影响下土壤结构发生巨大改变，破坏性较强，甚至存在流动的问题[2]。

第七，抗剪强度不高。抗剪强度与排水固结条件联系相当密切，与此同时，其还受到荷载施加速度影响，必须确保摩擦角度数处于合适范围内，以排水条件为基础提升整体抗剪强度，促进整体黏合程度的提高。

3 岩土程施工中软土地基处理的方法

3.1 固化处理技术

施工人员应用固化处理技术时通常都需要用到化学溶液，这是有效提高软土地基承受压力能力和软土地基稳定性的基础。不仅需要使用化学溶液，而且还需要使用胶结剂。此外，该技术的使用还需要拌和或灌入，这从某种程度上来说有利于胶结剂或化学溶液在土层中与软土地基相关物质结合，以此产生化学反应和物理反应，以此达到良好的加固效果。

固化处理技术的应用主要是在软土孔隙中应用不同的胶结材料，以此做好相应的填充工作。如此，软土颗粒之间的粘合度更高，一般情况下主要使用水泥、胶结材料等，还有可能用水玻璃[3]。应用该技术的最后一步在于提高整个软土工程的抗压能力，软土强度显著提高。由此可见，固化处理技术的应用使整个软土地基强度不断提高，且渗水性能现在降低，一定程度上可有效避免发生各种问题。

固化处理技术的应用可使用的方式很多，比如粉喷桩法、深层搅拌法、旋喷法等，其中应用得比较广泛的就是粉喷桩法，使用的材料主要有水泥粉和石灰粉两种。在一定作用下这两种粉体材料形态发生改变，在风力作用下被喷到软土地基中，借助专用的机械设备搅拌，促进材料和软土地基的融合，让其在物理作用与化学作用下更好地与地基发生固化硬结反应，软土地基强度及稳定性显著提高。

3.2 换填处理技术

处理软土地基时换填处理技术是应用效果比较理想的一种，该技术与被人们称为垫层技术，该技术的应用挖出了地基的软土层，软土层就不会存在于底基层上，之后借助高强度材料做好换填工作，但也要保证这些材料具有较低的压缩性，可使用的材料有灰土、碎石、矿渣等，最后做好夯实处理工作，提高地基垫层的稳固性。

应用换填出来技术时施工人员要对地基土层承受力进行明确，最大程度发挥换填材料的价值，承受压力显著提高，地基沉降问题得以解决。处理软土地基时由于换填处理技术和其他技术相比更快捷，且操作简单，但该技术的应用范围受限，仅适用于深度在3m以内的软土地基，若深度较浅则可以考虑使用该方法。这是因为深度较深时工程量大，自然而然增加了经济成本，因此针对深度较深的软土地基则可以应用其他技术[4]。

3.3 振实挤密处理技术

处理上述两组软土地基处理技术之外振实挤密处理技术也是比较常用的技术之一，且取得理想的应用效果。应用该技术必须选择类型合适的软土，不仅包含松砂，而且包含杂填土、粉尘等。该技术主要针对的是表层孔隙和软土体，并进行挤密处理，处理后黏合和减小软土地基表层孔隙，软土地基强度显著提高。

应用振实挤密处理技术显著提高软土地基强度，该技术的应用必须做好回填处理工作，应用灰土和砾石，增强软土地基强度，以此形成复合地基，地基承载能力更高[5]。该技术的应用还包含一些操作环节和操作过程，必须在地基中打入桩管，之后应用不同的材料填充，之后做好捣实工作。

通常情况下，处理岩土工程地基时可应用振实挤密处理技术，使整个地基承受力和强度不断提高，且其在深度在5m～20m之间地基处理效果较好。

3.4 夯实处理技术

软土地基结构在岩土工程中主要包含了碎石土和沙土，其中，碎石土中含有的黏土较多，具有较低的饱和度，因此很有必要应用夯实处理技术，岩土工程中的地基处理效果更为明显。因此，针对当前夯实技术处理效果主要在于应用物理机械碾压，确保软土地基表层土处于更为紧实[6]。

除此之外，在夯实处理中提高强大的冲击力量，确保不会在软土地基中形成强大的动应力，使团体地基团结效果显著提高。因此，岩土工程施工过程中处理软土地基时工作人员要合理利用夯实技术，应用专业的工具，将锤子抡起高度控制在合适范围内，其在重力作用下锤子处于自然下落状态，反复夯实和打击后提高地基表层软土强度，软土地基表层压缩性被有效降低。

一般情况下，应用该技术同样可以保证一定的夯实深度，约为1.2m，该技术的应用需要注意高度重视土基含水量，将软土地基含水量控制在合适的范围内，取得理想的效果。

4 岩土工程施工中软土地基处理方法的应用

4.1 测量放线

以工程具体需要应用GPS定位系统、水平仪和全站仪等测量，在此基础上建立水准网点并测量平面控制网。而后在各个区域的边界设置纵向和横向控制桩，间隔90m设置1个，而后借助测设18m×18m的方格进行施工放样，而后定位测量密封沟、排水板、场地标高等[7]。

4.2 平整场地

立足具体的施工需要，清理施工现场，将杂物、树叶、石块等，保证施工现场的平整和干净，确保符合相关施工要求。

4.3 铺设砂垫层

为了可以排出软土层中的水和砂垫层的排水板，必须使用含泥量浓度为5%中粗砂作为砂垫层，确保水平渗透系数控制在5×10-3cm/s以上。

4.4 塑料排水管的铺设

铺设塑料排水管道的过程实际上是真空联合堆载预压施工的关键环节，与排水效果联系相当密切。立足现场施工条件并应用PVD型排水板，控制排水板间距，约为0.9m×0.9m，为正方形；将排水板插设的平均深度在18m左右，但不可穿透塑粘性土层。排水板外露长度应控制在600mm以上，最后一排塑料排水板的搭设应控制在距加固区便边界控制在0.5m。

4.5 埋设检测仪器

为了保证真空联合预压堆载法处理软土地基取得预期效果，必须监测软土地基的各个方面，如静水压、土体深层水平位移、孔隙水压等，而后将水位管、土层埋设孔隙水压力传感器、真空度测头等埋设在土层中，实时监测软土层的变化[8]。

4.6 密封膜和土工织物的铺设

土工织物是密封膜的保护层，膜上应用的是无纺布织物，其面积必须保证大于密封膜边界至少1.0m，将其与密封膜共同压入密封沟中。以人工铺设为主，应用双排线重叠，缝合连接“包缝”，铺设编制土工织物，将其长度连接，确保其偏差在合理范围内。

5 结束语

综上所述，岩土工程施工中软土地基是相当重要的内容之一，该技术的应用有利于整个岩土工程地基稳定性的提高，取得理想的施工效果。因此，施工人员在具体的处理工作中要立足工程具体情况，降低施工过程中的不可控性，提高工程效益。