摘要:闡述了軟土的概念,總結了軟土地基的特性,并結合相關技術規范及施工經驗,介紹了碾壓法與夯實法、排水固結法、換土墊層法、擠密法和振沖法等常用軟土地基處理方法及其各自的適用范圍,以供施工人員參考借鑒。
　　關鍵詞:軟土的概念，軟土地基,處理方法，強度,1軟土地基性質簡介
　　1.1軟土的概念
　　軟土是指以水下沉積的軟弱粘性土或淤泥為主的地層,有時也有少量的腐泥或泥炭層。軟土、沼澤的劃分為軟粘土、淤泥質土、淤泥、泥炭質土及泥巖五種類型。習慣上常把淤泥、淤泥質土、軟粘土總稱為軟土,而把有機質含量高的泥炭、泥炭質土總稱為沼澤。
　　1.2軟基特性軟土地基一般是指在靜水或緩慢水流環境中沉積的飽和粘性土,并常夾有泥炭、貝殼及生物殘骸。特性如下:
　　1)天然含水量和孔隙比大。天然含水量高,一般大于35%,接近或大于液限;天然孔隙比一般大于1,多數在1.0~2.0之間。
　　2)透水性差。軟土親水性強,透水性差,具有明顯的方向性,軟土的粘粒含量、有機質含量和液限越大,滲透系數就越小,k一般為10-7cm/s~10-8cm/s,因此決定了內部水分滲水條件不良,對地基排水不利。
　　3)壓縮性高。軟土由于孔隙比大,土粒間連接結構不穩定,具有高壓縮性的特點,且隨液限的增加而增加。
　　4)抗剪強度低。不排水剪切時,內摩擦角接近于0,一般情況下,內摩擦剪應力小于19.92kPa,排水剪切時,抗剪強度隨固結
　　5)觸變性和蠕動性大。軟土結果未被破壞以前具有一定的結構強度,一經擾動,強度迅速降低,但隨靜置歷時增加,強度將逐漸恢復。
　　2常用軟土地基處理方法及適用范圍
　　我國現有的地基處理方法很多,對于同一種軟弱地基可以采用的方法常常有數種之多。每種地基處理方法都有一定的適用范圍、局限性和優缺點。由于工程地質和水文條件千變萬化,各地的施工機械、技術水平、建材品種及價格差異很大,在選用地基處理方法時要因地制宜。
　　目前,常用的軟土地基處理方法主要有:碾壓及夯實、排水固結法、換土墊層法、擠密法和振沖法、高壓噴射注漿法與深層攪拌法、鋪設土工聚合物及其他方法。
　　2.1碾壓法與夯實法
　　碾壓法與夯實法是修路、筑堤、加固地基表層最常用的簡易處理方法。軟土地基通過處理,可使填土或地基表層疏松土的孔隙體積減小,密實度提高,從而降低土的壓縮性,提高其抗強度和承載力。目前我國常用的有機械碾壓、振動壓實和重錘夯實,以及20世紀70年展起來的強夯法。機械碾壓法是利用壓路機、羊足碾、平碾、振動碾等碾壓機械將地基土壓實。振動碾壓法是通過在地基表面施加振動把淺層松散土振實的方法。重錘夯實法是利用起重機械將夯錘提到一定高度后,使錘自由落下并重復夯擊以加固地基的方法。強夯法與重錘夯實法在表面上看起來沒有大的區別,只是前者錘重和重錘起吊高度更大。碾壓法與夯實法適用于碎石土、砂土、粉土、低飽和粘性土、雜填土等。
　　2.2排水固結法
　　排水固結法是利用地基排水固結的特性,通過施加預加載荷,并增設各種排水條件,以加速飽和軟粘土固結的一種地基處理方法。飽和軟粘土地基在載荷作用下,孔隙中的水被慢慢排出,孔隙體積慢慢減小,地基發生固結變形,同時,隨著超孔隙水壓力逐漸消散,有效應力逐漸提高,地基土的強度逐漸提高。排水固結法包括堆載預壓法、砂井堆載預壓法、塑料排水板法以及
　　真空預壓法。這種方法在處理淤泥、淤泥質土及其他飽和軟粘土中占有統治地位,但對于滲透性極低的泥炭土,必須慎重對待。
　　2.3換填墊層法
　　當軟弱土層厚度不很大時，可將地基面以下處理范圍內的軟弱土層部分或全部挖除，然后換填強度較大的土或其他穩定性能好、無侵蝕性的材料（通常是滲水性好的中粗沙）稱為換填墊層法。當然由于換沙工程造價較高，比較經濟的做法也可以就地取材，一以換填泥土為宜，換土法應回填有較好壓密特性土進行壓實或夯實。施工時應注意坑邊穩定，保證填料質量，填料應分層夯實。換填墊層法處理的高度一般為2~3m，此法常用于基坑面積寬大和開挖土方量較大的回填土方工程，一般適用于處理淺層軟弱土層與低洼區域的建筑,適用于處理淺層非飽和軟弱土層、素填土和雜填土等。但如果軟弱土層厚度過大，采用換填法會增加棄土方量與取土方量，從而增大工程成本。通過換填具有較高抗剪強度的地基土，從而達到增強地基承載力，減少沉降量，滿足構筑物對地基要求的目的。主要的加固方法有換填、拋石擠淤、墊層、強夯擠淤這幾種。墊層法根據材料的不同可分為砂(礫石)墊層、碎石墊層、粉煤灰墊層、干渣墊層、土(灰土、二灰)墊層等。干渣分為分級干渣、混合干渣和原狀干渣；粉煤灰分為濕排灰和調濕灰。常用機械碾壓、平板振動和重錘夯實進行施工。它的代表方法有砂墊層法和換填法。砂礫墊層:采用砂礫(砂)墊層，是指在填土與基底之間設一排水面，從而使地基在受到填土荷載后，迅速將地基土中的孔隙水排出，加快固結速度，提高地基承載力，減少沉降，防止地基局部剪切變形。但要注意控制填土速度，所用的材料為含泥量不大于5%的潔凈中粗沙，或最大粒徑小于5cm的天然級配砂礫。換填法:在軟土厚度不大于2m時，利用滲水性材料(砂礫或碎石）進行置換填土，可以降低壓縮性，提高抗剪強度，提高承載力，改善動力特性，加速土層的排水固結。換土墊層法是將基礎下一定深度內的軟弱土層挖掉,回填強度較高的砂、碎石或灰土等,并夯至密實的一種地基處理方法。當建筑物載荷不大、軟弱土層厚度較小時,采用該法能取得較好的效果。當前,常用的墊層有:砂墊層、砂卵石墊層、碎石墊層、灰土或素土墊層、煤渣墊層、礦渣墊層以及用其他性能穩定、無侵蝕性材料做的墊層。這種方法比較適用于處理暗溝暗塘等軟弱土地基。
　　2.4擠密法和振沖法
　　擠密法是指在軟弱土層中擠土成孔,從側向將土擠密,然后再將碎石、砂、灰土、石灰或爐渣等填充料充填成密實的柔性樁體,并與原地基形成一種復合型地基,從而改善地基的工程性能。振沖法又稱振動水沖法,是以起重機吊起振沖器,啟動潛水電機帶動偏心塊,使振動器產生高頻振動,同時啟動水泵,通過噴嘴噴射高壓水流,在邊振邊沖的共同作用下,將振動器沉到土中的預定深度,經清孔后,從地面向孔內逐段填入碎石或不加填料,使其在振動作用下被擠密實,待達到要求的密實度后即可提升振動器,如此重復填料和振密直至地面,從而由在地基中形成的大直徑的密實樁體與原地基構成復合地基,最終提高地基承載力,減少沉降和不均勻沉降。此方法比較適用于處理松砂、粉土、雜填土及濕陷性黃土。
　　2.5高壓噴射注漿法與深層攪拌法
　　高壓噴射注漿法又稱旋噴法,它利用鉆機把帶有特殊噴嘴的
　　注漿管鉆進至土層的預定位置后,用高壓脈沖泵將化學藥劑(如水泥漿液、以水玻璃為主的漿液、以丙烯酸胺為主的漿液、以紙漿液為主的漿液等)通過鉆桿下端的噴射裝置,向四周以高速水平噴入土體,借助液體的沖擊力切削土層,使噴射流程內土體遭受破壞,與此同時鉆桿一邊以一定的速度旋轉,一邊低速徐徐提升,使土體與水泥漿充分攪拌混合,膠結硬化后即在地基中形成直徑比較均勻、具有一定強度的圓柱體,從而使地基得到加固。深層攪拌法是利用水泥(石灰)等化學藥劑作為固化劑,通過深層攪拌機在地基深部就地將軟土和固化劑強制拌和,利用固化劑和軟土發生一系列物理、化學反應,使其凝結成具有整體性強、水穩性高和較大強度的水泥加固體,最終與天然地基形成復合地基這兩種方法原理與作用一樣,適用于粘性土、沖填土、粉砂、細砂等地基狀況。
　　2.6鋪設土工聚合物
　　鋪設土工聚合物處理軟土地基的原理即在地基土中埋設強度較大的土工聚合物,使地基土能夠承受抗拉力,防止斷裂,保持整體性,提高剛度,改變地基土體的應力場和應變場,從而提高地基的承載力,改善地基的變形特性。土工聚合物包括土工纖維(即土工織物)、土工膜、土工格柵、土工墊以及各種組合的復合聚合材料。土工聚合物具有良好的力學、水理及抗腐蝕性能,它主要起排水、反濾、隔離和加固補強的作用。適宜處理軟弱土地基、填土及高填土、砂土地基等。總之,軟土地基含水量高、孔隙比大、滲透性小、壓縮性高、抗剪強度低、觸變性等不利的工程性質決定了軟土地基處理的重要性和復雜性。軟土地基的處理也一直是土木工程中比較活躍的一個領域,具有很大的挑戰性,相信將來,地基處理技術會在普及的基礎上得到較大的提高,發展到一個新的水平。
　　3結束語
　　本文只介紹了幾種比較常用的軟弱地基土的處理方法,僅供大家參考,當然還有一些軟弱地基土的處理方法,比如化學加固法、樁基法、沉井法、側向約束法、反壓護道法、冷熱處理法、膠結法等。總之，建筑結構設計人員應根據實際情況，不僅要選擇好軟土地基處理方法，而且還要考慮其建筑結構的優化設計，從而達到合理、經濟、安全的目的。