浅述软弱土地基处理方法

浅述软弱土地基处理方法提要：换土垫层法换土垫层法的原理 换土垫层法是将基础下一定深度内的软弱土层挖去，回填强度较高的砂

　　浅述软弱土地基处理方法

近年来许多重要的工程和复杂的工业厂房在软弱土地基上兴建，工程实践的要求推动了软弱土地基处理技术的迅速发展，地基处理的途径愈来愈多，地基处理不仅应用于拟建工程，也可用于已建工程的地基处理，例如建筑物的加层扩建或对建成后出现的一些事故进行处理等。本文作者对软弱土地基的处理提出了自己的看法。

　　软弱土系指淤泥、淤泥质土和部分冲填土、杂填土及其他高压缩性土。由软弱土组成的地基称为软弱土地基。淤泥、淤泥质土在工程上统称为软土，由于软土地基的承载力较低，如果不做任何处理，一般不能承受较大的建筑物荷载。所以在软土地基上修建建筑物，必须重视地基的变形和稳定问题。因此在软土地基上建造建筑物，要求对软土地基进行处理。地基处理的目的主要是改善地基土的工程性质，达到满足建筑物对地基稳定和变形的要求，包括改善地基土的变形特性和渗透性，提高其抗剪强度和抗液化能力，消除其它不利影响。下面我就介绍一下软弱土地基的特点和几种常用的地基处理方法。

　　1 软弱土地基的特征

　　软弱土系指淤泥、淤泥质土和部分冲填上、杂填土及其它高压缩性土。由软弱土组成的地基称为软弱土地基。淤泥、淤泥质土在工程上统称为软土，其工程特性如下职称论文：

　　1.1 含水量较高，孔隙比较大 据统计，软土的含水量一般为35%～80%，孔隙比为1～2. 1.2 压缩性较高 软土的压缩系数在0.5～1.5MPa-1之间，有些高达4.5MPa-1，且其压缩性往往随着液限的增大而增加。

　　1.3 抗剪强度很低 软土的天然不排水抗剪强度一般小于20kPa.其变化范围约在5～25kPa. 1.4 渗透性较差 软土的渗透系数一般在i×10-5至i×10-7mm/s（i=1，2…，9）之间。因此软土层在自重或荷载作用下达到完全固结所需的时间很长。

　　1.5 具有显著的结构性 特别是滨海相的软土，一旦受到扰动（振动、搅拌或搓揉等），其絮状结构受到破坏，土的强度显著降低，甚至呈流动状态。软土受到扰动后强度降低的特性可用灵敏度表示。我国东南沿海软土的灵敏度约为4～10，属高灵敏土。

　　1.6 具有明显的流变性 软土在不变的剪应力的作用下，将连续产生缓慢的剪切变形，并可能导致抗剪强度的衰减。在固结沉降完成之后，软土还可能继续产生可观的次固结沉降。

　　软土具有强度低、压缩性较高和渗透性较差等特性，必须重视地基的变形和稳定问题，如果不作任何处理，一般不能承受较大的建筑物荷载。 冲填土（吹填土）是在整治和疏通江河时，用挖泥船或泥浆泵把江河或港湾底部的泥砂用水力冲填（吹填）形成的沉积土。冲填土的物质成分比较复杂，如以粉土、粘土为主，则属于欠固结的软弱土，而主要由中砂粒以上的组颗粒组成的，则不属于软弱土。杂填土一般是覆盖在城市地表的人工杂物，包括瓦片砖块等建筑垃圾、工业废料和生活垃圾等。其主要特性是强度低、压缩性高和均匀性差。

　　2 几种地基处理方法的确定

　　2.1 碾压法与夯实法 碾压与夯实是修路、筑堤、加固地基表层最常用的简易处理方法。通过处理，可使填土或地基表层疏松土孔隙体积减小，密实度提高，从而降低土的压缩性，提高其抗剪强度和承载力。目前我国常用的有机械碾压、振动压实和重锤夯实，以及70年代发展起来的强夯法等。

　　2.1.1 机械碾压法 机械碾压法是利用压路机、羊足碾、平碾、振动碾等碾压机械特地基土压实。

　　2.1.2 振动压实法 振动压实法是通过在地基表面施加扳动把浅层松散土振实的方法，可用于处理砂土和由炉灰、炉渣、碎砖等组成的杂填土地基。

　　2.1.3 重锤夯实法 重锤夯实法是利用起重机械将夯锤提到一定高度（2.5～4.5m），然后使锤自由落下并重复夯击以加固地基。锤重一般不小于15kN，经夯击以后，地基表层土体的相对密实度或干密度将增加，从而提高表层地基的承载力。对于湿陷性黄土，重锤夯实可减少表层土的湿陷性；对于杂填土，则可减少其不均匀性。

　　2.1.4 强夯法 强夯法，又称动力固结法，其用起重机械将80～300kN的夯锤起吊到6～30m高度后，自由落下，产生强大的冲击能量，对地基进行强力夯实，从而提高地基承载力，降低其压缩性，是我国目前最为常用和最经济的深层地基处理方法之一。

　　2.2 换土垫层法

　　2.2.1 换土垫层法的原理 换土垫层法是将基础下一定深度内的软弱土层挖去，回填强度较高的砂、碎石或灰土等，并夯至密实的一种地基处理方法。常用的垫层有：砂垫层、砂卵石垫层、碎石垫层、灰土或素土垫层、煤渣垫层、矿渣垫层以及用其它性能稳定、无侵蚀性的材料做的垫层等。

　　2.2.2 垫层的设计要点 垫层的设计不但要满足建筑物对地基变形及稳定的要求，而且应符合经济合理的原则。其设计内容主要是确定断面的合理厚度和宽度。对于垫层，既要求有足够的厚度来置换可能被剪切破坏的软弱土层，又要有足够的宽度以防止垫层向两侧挤出。

　　2.2.3 施工要点

　　①垫层施工必须保证达到设计要求的密实度。密实方法常用的有振动法、水撼法、根压法等。这些方法都要求控制一定的含水量，分层铺砂厚约200～300mm，逐层振密或压实，并应将下层的密实度检验合格后，方可进行上层施工。②垫层的砂料必须具有良好的压实性。砂料的不均匀系数不能小于5，以中粗砂为好，容许在砂中掺入一定数量的碎石，但要分布均匀。③开挖基坑铺设垫层时，必须避免对软弱土层的扰动和破坏境底土的结构。基坑开挖后应及时回填，不应暴露过久或浸水，并防止践踏坑底。当采用碎石垫层时，应在坑底先铺一层砂垫底，以免碎石挤入土中。

　　2.3 排水固结预压法 排水固结须压法是利用地基排水固结的特性，通过施加顶压荷载，并增设各种排水条件（砂井和排水垫层等排水体），以加速饱和软粘土固结发展的一种软土地基处理方法。根据固结理论，粘性土固结所需时间与徘水距离的平方成正比。因此，为了加速土层的固结，最有效的方法是增加土层的排水途径，缩短排水距离。

　　2.4 桩基法 当淤土层较厚，难以大面积进行深处理，可采用打桩办法进行加固处理。而桩基础技术多种多样，早期多采用水泥土搅拌桩、砂石桩、木桩，目前很少使用，一是水泥土