岩土工程中软土地基处理技术的应用陈伟

岩土工程中软土地基处理技术的应用陈伟

陈伟

武汉市勘察设计有限公司湖北武汉430022

摘要：我国是一个幅员辽阔的国家，地形地貌和地质环境复杂多样。在岩土工程的建设过程中，保证工程建设的质量是整个工程最重要的一部分。在现如今的工程建设之中，有部分工程需要在软土上进行。由于软土具有低承载力、高压缩性、极易变形等特性，因此在进行岩土工程施工时，需妥善处理软土地基，使软土地基的承载力和稳定性得到提升。本文根据工程建设和软土地基的特点，对岩土工程与软土地基进行概述，详细介绍软土对工程建设的危害，并针对软土地基的不同类型提出几种处理方法，以达到最佳的地基处理效果，保证工程质量。

关键词：岩土工程；软土地基；处理技术

引言

我国现代社会不断发展进步，科技手段在各行各业中的应用逐步拓展开来，建筑行业也由此得到了突飞猛进的发展。但是现阶段的软土地基处理技术应用不到位，常常会导致沉降过大从而破坏基础的稳定性，所以做好软土地基处理，才能实现对整个工程项目的优化，对提升相应建筑工程质量也有着积极影响。

1岩土工程与软土地基概述

1.1岩土工程概述

岩土工程的研究主要是求解岩体与土体工程问题，包括地基与基础、边坡和地下工程等。岩土是地质作用形成的产物，受自然作用和人类活动的影响，其自身的结构特征异常复杂，对岩土工程的研究涉及到物理、工程力学、化学等多个学科。同时，岩土工程问题在时间及空间上均有较大的跨度，需要考虑几十年甚至上百年的变化。对于岩土工程，工程建设单位、设计单位和施工单位在工程开始前及工程施工中对工程建设场地做好勘察、研究工作，对岩土工程问题做好妥善的处理，可有效地避免工程事故的发生，在保证工程顺利进行的同时也可以避免工程的安全问题而引发的后续事故，这在工程建设中具有十分重要意义。

1.2软土地基概述

软土是指天然含水量大、承载力低、压缩性高和抗剪强度低的呈软塑-流塑状态的黏性土。这类土中大多都含有一定的有机物质，同时天然孔隙比超过1.0，且含水量超过液限指数。软土一般存在于滨海、滨湖、河滩淤积的地段。软土除了具有天然含水量大、承载力低、压缩性高和抗剪强度低等特点外，还具有透水性低、触变性和流变性强等特点，因此在软土地基上进行工程建设需要充分考虑其对工程的不利影响。若软土地基处理措施不当，将会直接影响工程的建设质量。例如：在汕头附近的磊口大桥建设中，软土地基处理措施不妥当，造成土体隆起、地基失稳，使附近的房屋受损，同时出现了不均匀沉降的状况，最后不得已推倒重建，耗费了大量的人力、物力、财力。因此，在软土地基上进行工程建设时，需采取合适的地基处理措施，保证工程的建设质量。

2岩土工程中软土地基的危害

2.1不均匀沉降

软土天然含水量大、承载力低、压缩性高和抗剪强度低，若工程施工过程中没有对软土地基进行处理，会出现地基不均匀沉降现象，从而严重影响建筑结构的安全性和施工质量，严重时会使整个工程结构面临倾斜甚至倒塌的危险，对人民的生命财产安全造成严重的威胁。

2.2地基的稳定性差

软土地基因其渗透性很差，直接影响其固结时间，工程建成后的一段时间内，地基未完成充分固结，地基的强度会不断降低。同时，软土地基触变性强，如果受到振动的作用，其絮状结构会受到破坏，迅速降低土体强度，造成基础结构失稳。

3软土地基处理技术的运用

3.1置换法

在进行岩土工程中的软土地基处理时，置换法是效果较明显的一种处理措施。置换法又称换填垫层法，处理时先将地基范围内的软土挖除，然后用强度较高的材料进行置换处理，这些处理材料常为粗粒土垫层和细粒土垫层，如碎石、灰土以及矿渣等。换填后还需要进行分层夯实，以保障地基基础的稳固。在使用置换法处理时，应确定地基土层的承载能力，如此才能确保置换的材料可以满足结构荷载的要求。此外，置换法在有效地提高承载力的同时，可以有效解决地基过大沉降或不均匀沉降的问题。在软土地基处理时，置换法与其他的处理措施相比具有方便、快捷、易操作等优点，但置换法同样存在一些缺点，如深度超过3m的软土地基就不使用此方法进行处理，因为此时置换法涉及到的工程量大、经济成本大、性价比低，需考虑使用其他的处理技术。

3.2排水固结法

排水固结法是利用地基排水固结的特性，通过施加预加载荷，并增设各种排水条件，以加速饱和软粘土固结的一种地基处理方法。饱和软粘土地基在载荷作用下，孔隙中的水被慢慢排出，孔隙体积慢慢减小，地基发生固结变形，同时，随着超孔隙水压力逐渐消散，有效应力逐渐提高，地基土的强度逐渐提高。排水固结法包括堆载预压法、砂井堆载预压法、塑料排水板法以及真空预压法。这些方法在处理淤泥、淤泥质土及其他饱和软粘土中占统治地位，但对于渗透性极低的泥炭土，必须慎重对待。

3.2固化处理技术

固化处理技术是岩土工程软土地基处理技术中应用非常广泛的技术之一。固化处理主要是应用胶结剂（包括水泥、纸浆液或丙烯酸铰浆液等胶结材料）或化学溶液对软土地基进行固化处理，将胶结剂或化学溶液通过搅拌或灌入的方法，使其与软土充分融合，继而发生一系列物理或化学变化，使软土颗粒之间的黏结力得到增强，实现对土体进行加固处理的目的。经过固化处理后，可以使软土层的承载力和稳定性能得到明显的提升，同时削弱软土层的透水性。软土层的固化处理方法还可以根据处理方法的不同分为粉体喷射搅拌桩、深层搅拌法、压力灌浆法、旋喷法等方法。在实际施工过程中，粉体喷射搅拌桩的应用比较广泛，主要是将水泥粉、生石灰粉、粉体材料等材料利用空压机制成雾状，使其快速渗入软土层中，然后经过钻头的搅拌，使加固材料和土体实现充分融合，保证搅拌的均匀性，经过一系列的化学和物理反应后，可以使软土层的土质固结，从而形成稳定性以及强度都较高的土层。

3.3碾压、夯实处理技术

对低饱和度的软土地基，可用碾压、夯实法来提高其密实度和强度。软土地基通过处理，可使表层疏松土的孔隙体积减小，密实度提高，从而降低土的压缩性，提高其抗强度和承载力。目前我国常用的有机械碾压、振动压实和重锤夯实，以及20世纪70年代发展起来的强夯法。机械碾压法是利用压路机、羊足碾、平碾、振动碾等碾压机械将地基土压实。振动碾压法是通过在地基表面施加振动把浅层松散土振实的方法。重锤夯实法是利用起重机械将夯锤提到一定高度后，使锤自由落下并重复夯击以加固地基的方法。强夯法与重锤夯实法在表面上看起来没有大的区别，只是前者锤重和重锤起吊高度更大。由于地基在强大的冲击振动作用下会产生很高的超静孔隙水压力，而软土地基的透水性又很差，所以，通常情况下采用强夯法处理软土地基需要在地基中设竖向排水体配合，以提高处理效果。

3.4振实挤密处理技术

振实振密技术主要应用于粉尘、深陷黄土和杂填土一类的软土层。振实振密技术的应用原理主要是振动那些存在于土层表面的缝隙，让其变紧实最终使缝隙变小甚是消失，此法不仅可以提高软土地基的硬度，还可以提高地基的承载力。振实振密技术的前提是回填处理，操作回填处理时，主要利用的材质是灰土和砾石等，回填处理和振实振密技术相结合，更大程度上的保证了地基的强度，增强了地基的承载力。振实振密技术处理地基深度范围在5米到20米，主要的处理过程分三步：第一，将特定的桩管插入地基中；第二，将对应的填充材料填入；第三，将其打实即可。振实振密技术虽然作为一种效果很好的软土地基处理技术，但有时候它的使用需要进行特定分析后才能投入。

结语

在工程建设中，地质条件很复杂，经常有软土出现，结构设计人员应根据工程结构特点，选取相应的软土地基处理方法，才能确保软土地基的安全与稳定性，达到安全、经济、合理的目的。

参考文献

[1]宋军涛.岩土工程地基处理的常用方法及应用分析[J].门窗,2017(01):228.

[2]李犇.浅析岩土工程中软土地基处理技术[J].低碳世界,2016(18):64-65.