软土层地基处理技术分析和应用

软土层地基处理技术分析和应用

阮健

江苏华东矿山工程有限公司 江苏南京 210001

摘要：随着我国社会发展的不断进步，经济水平逐渐提高，我国的建筑行业也进入了一个崭新的阶段，由于工程建设质量受地基质量的影响非常深厚，因此地基的质量尤为重要，而软土层地基的加固工作比较复杂，本文对软土层地基的特性进行了一系列的分析，逐一阐明危害性，并在此基础上，提出有利于软土层地基处理技术的几项措施，进一步推动我国建筑行业的发展速度。

关键词：软土层地基；岩土工程；处理技术；措施

我国公路规范对软土地基的定义是指强度低、抗压强度弱的软土层，其中大部分含有有机质。 由于软土强度低、沉降量大，往往给公路工程带来很大危害，如处理不当，将对公路的建设和使用产生很大影响

1. 软土地基的特性

1. 更高压缩性

软土地基的含水量较大，孔隙比大于一，承重能力较差，当受到外部重力的挤压下，孔隙会缩小，软土地基中的水分会排出，地基不易达到稳定状态，容易发生地基开裂和下降的情况。

2. 透水性低

软土层的透水性较低，因为软土层本身含水量高，继续吸收水分的能力较差，导致软土层地基会出现长时间积水的情况。

3. 流变性较强

是指在一定的承载重力压力下，软土会随着时间变形逐渐增加的现象，使得软土层的长期强度远远低于瞬间强度，对于地基的稳定性十分不利。

4. 触变性高

软土是絮状的结构性物质，当原来的结果没有遭到破坏时有一定的强度，一旦受到挤压，结构遭到破坏，强度则会急速降低，所以软土地基一旦受到重载挤压，就会发生沉降或者向两侧挤压等情况。

5. 不均匀性

软土层中含有大量夹粉细砂透镜体在平面上存在很大的差异性，容易导致建筑物或者地基路面的不规则沉降。

2. 软土地基处理过程中出现频率较高的一些问题

软土地基的性质变化较大，一地一情况，一层一变化，突发情况不可预见行较强。容易出现的情况有以下几种：

1. 沉降

软土层中含有软粉细砂等，颗粒比较松散，在平面和垂直反向上差异性较大，加上软土层含水量较高，在地基建筑过程中如果没有对软土层进行相应的处理，就会出现地基不均匀沉降的现象，从而影响地基的安全性和和施工的建筑质量，更严重者会出现建筑倒塌的情况，对人民的安全造成很大威胁。例如广东中山附近的狮窖口桥，原来的设计是拱式桥跨，填土较高.由于高填土的推力作用导致地基严重下沉，使桥台被推坏，拱体损伤，新路旁的老公路被影响，把一条近10米宽的水沟填塞，路外厂房和居民房受到损害，迫不得已改变原拱桥拆掉重建梁桥，增大了桥的长度，降低了路堤。

2. 承载能力较差

由于软土层中颗粒比较复杂，互相之间的凝结力较差，因此软土地基的荷载能力较弱，当外界压力过大时，会导致软土地基出现较大程度的变形，甚至出现沉降和塌陷。

3. 基础结构不稳定

使用大型机械进行作业时，软土层中的结构会遭到破坏，导致地基的流动性增加，稳定性减弱，造成地基结构的不稳定，使上层建筑的稳定性也受到影响。

3. 软土地基处理技术分析与应用

1. 换填垫层处理技术

当软土层的厚度相对较小时，可以采用换填垫层法，即把路基面以下的软土层部分或者全部挖出，然后换上强度较高，压缩性低，渗水性更好性能稳定的材料，比如碎石、灰土、沙土、矿渣等。这种处理方式可以显著的提高 软土地基的稳定性和承载能力，施工难度较小，技术要求低，但主要适用于软土层高度在两米到三米高的情况，如果软土层过于高，采用这种换填垫层法则会增加很大成本。

2. 固化处理技术

固化处理技术也叫做化学加固，是建筑行业中软土地基处理技术中相对比较常用的一种处理手段和方法，固化处理主要是通过在软土地基中加入水泥或者其他的化学溶液，也就是运用胶结剂。例如：水泥、丙烯酸铰浆液等。将胶结剂或者其他的化学试剂灌入软土层，或者进行充分的搅拌，使得软土层可以充分接触到胶结剂，利用发生的化学反应来吸收软土层中的空气和水分，增强软土层颗粒的粘结力，形成承载力较强的复合型地基，从而实现将软土层固化的目的，进行这样的处理过后，软土地基的承载力大大提升，地基更加稳定，同时也减弱了软土地基的透水性。这种方法更适用于处理砂土、粉土、淤泥质粘土，也可以用在处理已有建筑物的地基加强中。

固化处理技术根据处理方式的不同分为以下几种主要加固方法:粉喷桩、旋转喷桩、注浆法、水泥土搅拌法、硅化法。其中硅化法的具体操作方法是采用以水玻璃为主的混合化学溶液对软土层进行化学加固，还有一种电硅化法是利用电来进行对软土地基的加固。这种方法的特点是加固的速度更快，工期时间短，但成本较高，不适用于渗透力较小的土层。旋喷桩则可分为粉体喷射桩、高压喷射注浆法等。对于承载强度低、压缩性较高、排水性能较差的软土层，采用灰土桩与地基可组成复合地基，大部分承载的压力由灰土桩来承受，从而提高软土地基的承载力，减少完工后沉降的现象。这种方法的施工工艺相对比较复杂，需要配置专用的旋喷设备。利用粉喷桩施工虽然成本较高，但是处理效果可靠，适用土层的范围广。

3. 夯实处理技术

通过对软土地基的土层进行分析和研究，软土层的构成主要是虽是和沙土。夯实处理技术是在实际应中，运用范围比较广泛的一种方法，夯实处理技术的主要操作方法是对于孔隙较大和含水量较高的软土层地基，采用物理机械重压的方式把软土地基表层进行压实处理，利用施工机械的强大动能，对软土地基进行捣实，将软土地基的密度进行提升，但采用这一技术直接需要进行土层的全面检测，土层含水量直接决定着这一技术的施工效果。

4. 振实挤密处理技术

振实挤密技术在实际应用在实际建筑的应用中效果也比较理想，这一技术更适用于软土层中富含粉尘和杂土的地基，应用原理是对软土层上方的缝隙进行振动，缩小缝隙或者使缝隙消失，来进一步提高地基的稳定性和承重能力。这一技术需要对缝隙进行填充，主要利用砾石灰土等。但这一技术的应用范围是地基深度在五米到二十米的范围之内。操作步骤主要是以下几步。

1. 将特制的管子插入软土地基内，

2. 填充砾石沙土等物质

3. 进行压实

5. 堆载预压法

这一方法是在工程开始之前进行的，使用和预设的承载量相同甚至大于预设质量的承载物对软土层地基进行施压，使得软土层地基提前进行沉降，从而进一步提高软土层地基的承载能力和强度，较少完工后地基发生沉降的现象。当软土层地基的强度达到施工标准值后 ，卸掉荷载，重新修筑路面，经过提前的堆载预压法操作后，软土层地基不会在发生大幅度的沉降或者塌陷，利用这一方法对软土层地基进行加固，造价成本较低。而采用这一方法前，需要对地面情况进行具体分析，不同情况采用不同负重，以保障地基不会被破坏，从而达到慢慢提高地基强度的效果。堆载预压原理相对来说较成熟，施工方法简单，不需要特殊的额外的施工机械和材料。但是工期相对较长。如施工时间允许，可单独使用。如工期紧张，可结合其它方法一起使用。

6. 抛石挤淤法

这一方法是放置很多片石在路基的下方，将淤泥挤出施工范围，操作比较简单，可以很大程度上提升软土层强度和稳定性，但只适合积水的低洼地段或者沼泽。

结语：工程质量的好坏很大程度上是由软土地基的处理技术影响的，由于地质结构复杂程度，而软土层地基的承载能力较差，在工地施工之前，必须对地基土层进行分析，当软土层出现时，需要根据具体的情况来选择合适的处理方式来对软土层进行处理，从而保证地基的安全性和稳定性，进一步保证工程建筑的质量和安全性。

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