软土地基处理

关键词：地基 基础 处理

基础是建筑物和地基之间的连接体。基础把建筑物竖向体系传来的荷载传给地基。从平面上可见，竖向结构体系将荷载集中于点，或分布成线形，但作为最终支承机构的地基，提供的是一种分布的承载能力。在地基处理中,地基处理方法必须根据土质情况,地理位置以及上部结构的荷载,地基土质的承载力和工程造价等综合因素进行确定。另外在房屋的建造中，很可能会遇到非常不好的地基，这就要求我们熟知地基处理的各种方法和适用条件。 

我国现阶段处于经济高速发展因而建筑业也快速发展。软土地基广泛分布在我国沿海地区并且经常性出现工程事故。所以研究和解决这一重要性问题是必要的。本文首先通过对软土地基的自身性质出发了解它在工程事故中到底是什么样的“角色”并得出最终影响建筑物的正是用的因素是：软土地基含水率较大，固结程度不够从而导致地基承载能力不够然后根据这样一些因素提出现阶段国内常用的一些处理措施来解决这样一些软土地基的工程缺陷，最后总结这样一些方法并对其进行对比登出的结论是针对于不同的情况应该选着不同的处理方法。

为了研究对软土地基的处理方法首先应该了解软土地基的成因和变性特点，只有这样我们才能找到更加有效的措施来处理方法。

1.软土的成因

软土是由指滨海、湖沼、谷地、河河滩沉积的天然含水率高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土。软土在静水中或缓慢的流水环境中沉积，经生物化学作用形成，多为近代沉积、主要是第四纪后期形成的海滨相，泻湖相、溺谷相、三角洲相及湖沼相的黏性土沉积物或河流沉积物，为欠固结土，孔隙比都大于1，当大于1.5时为淤泥，而小于1.5时为淤泥质土。

从上面可以看出软土要是指由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性土层构成的地基, 是一种具有承载力低、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软弱地基故而从其本质上来说就具有不良的工程特性。

2．软土的变性特点

据大量沉降观测资料统计表明, 一般的砖混结构房屋沉降为150-200mm, 四层为200一500mm, 五至六层的则多超过700mm。对于有吊车的工业厂房, 沉降量约为200一400mm, 大型构筑物一般都大于500mm, 甚至超过1000mm。过大的沉降造成室内地坪标高低于室外地坪,引起雨水倒流、管道断裂、污水不易排出等问题。所以软土地基易于沉降的这个特点是直接间影响建筑物正常使用的因素。

在同一平面上由于软土是由淤泥或淤泥质土组成的故而起孔隙率比较大且流动性也比较大所以软土的承载力比较低且不均匀同时因为软土的流变性所以同一平面上的软土承载力回不相同且差异非常大。在同一平面上的建筑物因为结构不相同导致附加在地基土上的应力也会不一样因而会导致地基发生不均匀的沉降

建筑物沉降速度是衡量四季变形发展程度与状况的一个重要指标。而软土地基上的建筑物沉降速度是较大的,一般在加荷终止时沉降速度最大沉降速度还随基础面积和荷载性质的变化而有所不同。随着时间的发展, 沉降速度逐渐衰减。大约在施工期半年至一年左右时间内, 建筑物差异沉降发展最为迅速, 这期间建筑物最容易出现裂缝。有资料显示, 在正常情况下, 如沉降速度衰减至0.05mm/d以下时, 差异沉降一般不再增加。沉降稳定历时较长

建筑物的沉降主要是由于地基土受荷后排水固结作用引起的。由于软土的渗透系数很低, 且土的含水量与液限相当, 除了排水固结沉降需较长时间外, 次固结效应亦极为显著。据有关调查资料统计, 按正常施工速度, 施工期间固结沉降不超过总沉降的, 沉降持续时间有的可达20年以上。所以软土地基上的建筑物会持续很长发生沉降从而导致建筑物的正常使用。

由于软土的沉降不均匀、沉降速度快、沉降历时长。可见软土地基极其不稳定。

3．软弱地基处理的一般原则

3.1 自然沉降法

尽早用堆载预压不作深层处理软基的方法，这种以自然沉降逐渐达到路基稳定，是一种最经济也简单的方法。但目前基本建设的程序不能尽早拔款、征地、从容施工，而一旦工程项目付诸实施时，又往往限于工期，一般情况用自然沉降法将难以实现。

3.2 工程技术处理

在施工工期紧迫，时间有限的情况下，针对软土采用不同工程技术方法进行处理。

4.处理软土地基的方法

综上所诉可见软土地基之所以会出现种种不良工程现象是因为软土地基的形成过程。由于其是由沉积无所构成的且含水率又高高从而使其土质软化成为淤泥或淤泥质土。众所周知淤泥质土或淤泥的流动性较大且承载力不高且软土的分布范围又及其的广泛因而工程中难免会遇到这样的不良地土（不可避免的）因而我们须要对软土地基的处理方法进行研究从而提高建筑物在软土地基上更好的发挥作用。

4.1.排水固结法

排水固结法是指软粘土（淤泥质土或淤泥）地基在荷载作用下,慢慢排出土中孔隙水,使得孔隙比减小,从而地基发生固结变形,同时,随着超静水压力逐渐消散,土的有效应力增大,地基土的强度逐步增长。其常用于解决软粘土地基的沉降和稳定问题,可使地基的沉降在加载预压期间基本上达到稳定。排水固结法是由排水系统和加压系统两部分组合而成的。同时可增加地基土的抗剪强度,从而提高地基的承载力和稳定性。排水固结法的主要目的为了改变地基原有的排水边界条件，增加孔隙水的排出路径，缩短排水距离；加强系统为起固结作用的荷载，使地基的固结压力增加而产生固结。使得软土地基固结完善并且承载力也会得到提高。

4.2.置换法、强夯法、砂石挤淤法

置换法将软弱土层挖除,回填性质较好的材料,分层夯实,形成坚硬垫层,利用垫层本身的高强度和低压缩性,以及扩散附加应力的性能,减少沉降,提高地基承载力。强夯法：就是将几十吨的重锤从几十米高处自有落下，对湿软地基进行强力夯实以提高其强度，他是在重锤夯实法的基础上发展而来又与之截然不同的新技术。用强力夯实的方法加固地基，承载力会明显提高，沉降量也会降低。这种方法如采用大的单击夯实能量，可使地基加固深度达10—20m，甚至更深。砂石挤淤法：一般采用较大的片石（直径不应小于30cm），抛石从中部开始，逐次向两侧展开，使淤泥向两边挤出，在片石高出水位50cm后，采用重型压实机械碾压，夯实，然后在其上铺设反滤层辅以土工格栅后填土。对于软基塘沟，如淤泥层厚度较厚，无明显下卧硬层，难以确定清淤深度，机械无法在塘底操作的条件下，宜采用填砂或石屑挤淤。加固了地基从而提高承载力。

4.3.深层搅拌法

深层搅拌法加固软土地基是利用水泥或水泥砂浆作为固结剂，通过特制深层搅拌机械，在地基深部就把软土与固结剂强制结合，使其成为具有较好整体性，水稳性，又能满足强度要求的加固土体。根据材料的喷射状态，可分为湿法和干法两种。湿法以水泥砂浆为主，后加减水剂和速凝剂；干法以水泥干粉为主。前者搅拌均匀，易于复搅，但加固硬化时间长；天然含水率过高时，桩间土多余的孔隙水需要较长时间才能排出。后者搅拌均匀性不佳，难以全程复搅，但水泥硬化时间短，且在一定程度上降低了桩间土的含水率，在一定范围内提高了桩间土的强度。

4.4高压喷射注浆法

高压喷射注浆法是将带有特殊喷嘴的注浆管置于土层预定深度，以高压喷射流使固化浆液与土体混合，凝固硬化加固地基土体的方法。它适用于淤泥、淤泥质土、勃性土、粉土、黄土、砂土、人工填土和碎石土等地基。高压喷射注浆法在意大利、口本和联邦德国得到较快的发展，意大利Radio公司还开发了可同时在钻进中检测地层土质、机器控制和自动调节设计浆量并收集反馈信息的机械，国内也很重视并已进行过一些探索性试验。

地基基础是建筑结构很重要的一个组成部分。地基基础设计时需要综合考虑建筑物的情况和场地的工程地质条件，并结合施工条件以及工期，造价等各方面要求，合理选择地基基础方案，因地制宜，精心设计。只有对存在软土地基的沿海场地地质详细勘察，查清场地地形、地貌以及水文地质情况，精心设计，反复研究，根据不同的工程性质和地质特征，比对方案，采取最佳处置办法，才能设计出安全、合理、经济的建筑物和构筑物基础。

参考文献：

[1]《建筑地基基础设计规范》GBJ-7-89. 

[2]《建筑地基处理技术规范》DBJ13-17-91. 

[3]《软土地基与地下工程》孙更生、郑大同. 

[4]《基础工程》 第一版  刘金龙  合肥工业大学出版