工程中几种常用的软土地基处理方法

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工程中几种常用的软土地基处理方法


以及各种处理方法的使用原理和适用条件，并结合相应的工程实例论证了软土地基加固的重要性，为相关工程的施工提供参考。关键词：软土地基处理方法适用条件地基加固

中图分类号：TU471.8文献标识码：A文章编号：1006-7973（2007）06-0033-02

一、引言在我国土地资源日趋紧张的情况下，许多沿海地区要求在软弱地基上兴建工程。这些地区广泛地分布着水量大、压缩性高、强度低、透水性差、覆盖层厚的软弱粘土层，要在这类地基上兴建工程首先要解决软土地基处理的问题。国内软土地基的工程多采用不同的方法处理，这些方法有各自的机理和适用范围，在选择时需综合考虑地质条件、上部结构类型、使用要求、施工条件以及技术经济指标等因素。本文归纳了国内常用的几种软土地基处理方法，并结合工程实例进行阐述，可为类似工程提供参考依据。

二、几种常用处理方法
1．排水固结法这是一种使用多年的方法，至今仍被普遍采用，其主要特点是理论成熟，施工设备简单，费用低。排水固结法的原理是指软弱土地基在荷载作用下，土中孔隙水慢慢排出，孔隙体积不断减少，地基发生固结变形，同时随着超静孔隙水压力的逐渐消散，土的有效应力增大，地基强度逐步增长。排水固结法在铁路、公路、水利、港口等工程领域内应用很广。如砂井排水法，对于盛产砂料的地区是首选方案；塑料排水板，由于其单孔过水断面大、排水畅通、重量轻、耐久性好，工程费用低、对土的扰动小、可用轻型机械在超软土上施工等优点，近年来在工程上也得以广泛应用。以宁波栎社机场滑行道系统工程建设区域为例，根据工程地质钻探报告，场地地貌类型属滨海预计平原，区域多为荒废农田，地势比较平坦。淤泥质和粘土底层较厚，软弱底层厚度约在18～22m左右、高压缩性、含水量丰富、物理力学性质差，承载力低，不能满足机场滑行道系统工程的使用要求。需进行以消除沉降、提高土体强度为目的的地基处理。因此，设计采用塑料排水板插板结合堆载预压，以达到地基固结排水效果沉降固结度见
表1测点编号S1（mm）S2（mm）S3（mm）S2-S1S3　S2∞S（mm）S
固结度UD1 946 1059 1144 113 85 1402.0 1170.5 83.49%D2 962 1109 1214 147 105 1476.5 1243.6 84.23%D3 968 1085 1169 117 84 1382.8 1196.4 86.52%D4 1171 1281 1364 110 83 1619.1 1384.7 85.52%D5 1078 1215 1308 137 93 1054.6 1334.7 88.71%D6 1030 1142 1226 112 84 1478.0 1249.4 84.53%D7 964 1066 1146 102 80 1436.9 1166 81.15%D8 1059 1198 1298 139 100 1554.4 1446.5 85.05%

根据此表得出的沉降过程线分析堆载后沉降速度每天均小于1mm，满足设计要求。排水固结法的有效处理深度约12～15m，超过此深度，孔隙水压力消散相当困难和缓慢，故设计时应加以考虑。而塑料排水板虽然应用广泛，但在实际工程中多采用振动插入法，这对灵敏度高的软土来说，扰动太大，破坏了软土的结构强度。所以，无论是砂井或塑料排水板，其间距均不宜太密。此外，由于排水固结法需要预压荷载，且预压时间长，对工期紧迫、缺乏压载条件的工程是难以采用的。此法只能加速固结沉降而不能减少固结沉降量，对于统一沉降和不均匀沉降要求严格的工程必须慎重选择
2．水泥土搅拌法水泥土搅拌法分为喷粉法（或称干法）和喷浆法（或称湿法）两种。天然含水量小于30%的软弱土层，例如杂填土及粉粒含量高的粉土、砂土宜采用喷浆法；若地基土为天然含水量大于30%、塑性指数大于10的软土则宜采用喷粉法。水泥土搅拌法不仅可以较大地提高地基土的承载力，而且在加固深度内可以减少原地基沉降量的三分之一至三分之二，沉降较快趋于稳定，具有明显优势。泥土搅拌法与其他处理方法相比，一般造价较高，水泥用量大，所以寻求更经济合理的配方以降低工程费用，是急待解决的课题之一。此外，水泥土搅拌法索获得的加固体虽成桩形或柱形，但不能理解为桩基，将其视为复合地基更妥当。这些加固体即时在某些部位有缺陷，却不影响整体加固效果。
3．强夯法强夯法是一种快速加固软基的方法，将很重的锤提起从高处自由落下，以冲击荷载夯实软弱土层，使地基受冲击力和振动，土层被强制压密，从而提高地基土强度，降低土层的压缩性，以达到地基加固的目的。强夯法施工设备简单，不需要加固材料，费用低、周期短。但是强夯法有严格的土质适用范围，而主要适用于处理素填土、杂填土、砂土、低饱和度粘性土、分土和黄土地基。软土的饱和度接近1，是不宜使用强夯法的，但在有些地区，软土中夹多层粉砂，为夯击时高孔隙水压力的消散提供了条件，成功的实例也不少见，所以，采用这种方法首先应考虑的地层构造。某中学位于深圳月亮湾前海地区，原始地貌大部分为海湾淤积滩地，在80年代初期经大规模填海造地而成，地面标高介于3.46～5.06m之间，填土厚度为2.7～7.8m，其下为
：①淤泥和淤泥质中细砂，厚度为0.5～5.0m；②砾砂和中细砂混粘土，厚度4.4～8.4m；③燕山期花岗岩。一期工程包括教学楼区和运动场区。由于一期工程填土层下的淤泥和淤泥质中细砂较薄，约1m左右，采用普通强夯法施工，强夯参数见表2。表2强夯参数场区单击夯击能/（kN m）单点击数夯点间距夯击遍数间隙时间/d满夯教学楼区1800 84m×4m二遍7 1000kN m，3击运动场区1500 74m×4m二遍7 1000kN m，3击一期工程教学楼地基，经荷载板试验检测，完全达到设计要求，地基承载力fk≥180kPa，八层教学楼建成1年多的沉降量小于1.0 cm。

4．振冲碎石桩法振冲碎石桩法对粘性土地基的加固作用不是使地基挤密而是置换，即以性能良好的碎石来替换不良地基土，形成桩体和原土共同构成的复合地基，以减小压缩性，提高地基承载力，是一种快速加固地基土的有效方法。振冲法加固后的地基土能满足承载力和变形的要求及抗液化的要求，制成的碎石桩是一个良好的排水通道。碎石桩法是在砂井基础上发展起来的，与砂井不同的是，碎石桩不仅具有砂井的排水固结作用，而且具有置换挤密作用，故亦称振冲置换法及振冲挤密法。振冲置换法适用于不排水抗剪强度大于20kPa的粘性土、粉土、砂土和填土地基和粘粒含量小于10%的松散砂土或粉土地基。对于软土地基，由于软土侧向约束作用微弱，透水性差，高灵敏度的软土被“挤密”破坏了原结构，以致达不到预期的加固目的，所以采用时必须十分慎重，并进行仔细的方案比选。

三、小结地基处理工程在整个工程项目建设中所投入的资金和所占用的工期几乎都会占到三分之一，主要是由于软土地基复杂性和不可见性的因素决定的。古人云：“万丈高楼平地起”，可见地基与基础工程在工程建设中的重要性。而软土地基有极大的危害性，如果不处理或处理不当，就会造成地基失稳，使构造物沉降过大或不均匀沉降，对构造物造成不同程度的危害。本文中仅介绍了工程中常用的几种软土地基处理方法并配应相应的实例，且各个处理方法有其各自的适用条件和优缺点，具体施工还要根据工地的实际情况来选用，有时可将几种方法交替或一起使用，从而最大可能地发挥相应处理方法的优点，克服缺点，满足具体工程的使用要求。

参考文献[1]吴邦颖，张师德，陈绪禄等.软土地基处理.北京：中国铁道出版社.1995.[2]林雄斌，姜言松.塑料排水板联合堆载预压法加固软弱地基.西部探矿工程.2006.3：25~26.[3]叶虔，丘建金.强夯法在深圳开山填海工程中的应用.水利水运科学研究.1999.2：201~205.[4]张俊.振冲碎石桩在大同市某软弱地基处理中的应用.西部探矿工程.2006.12：32~33.[5]俞仲泉等.土工织物加固堤坝软基的试验研究.河海大学.1992.[6]吴廷杰等（1992）.干振碎石桩加固堤基的工艺和机理.第三届全国堤基处理学术讨论会论文集.[7]李杰，方永凯（1989）.软基加固中的干振挤密碎石桩.低级基础新技术.[8]叶出麟.地基处理.中国建筑工业出版社.1986.[9]高宏兴.软土积极加固.上海科学技术出版社.1990.[10]冶金工业部建筑研究总院.强力夯实法与振动水冲法.冶金工业出版社.1989.

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