摘 要：軟地基容易引起地基變形和道路裂縫，為了提高地基的承載力，保證地基的穩(wěn)定性，需要對道路軟弱地基進(jìn)行處理，以保證建筑物的質(zhì)量。本文描述了軟弱地基的特征，介紹了幾種比較實用的軟基處理方法，并指出軟地基處理方法及技術(shù)應(yīng)用時應(yīng)考慮的因素。

關(guān)鍵詞：軟弱地基 處理方法 上部結(jié)構(gòu) 設(shè)計

軟地基是一種不良地基，軟土的特點是具有強(qiáng)度低、壓縮性高和透水性弱等特性，因此在軟土地基上修建道路，必須重視地基的變形和穩(wěn)定問題。需要采取措施處理軟弱土地基承載力和變形，以滿足設(shè)計要求。地基的處理要滿足提高地基的承載力，保證地基的穩(wěn)定，降低軟弱土的壓縮性等條件，最終減少基礎(chǔ)的沉降和不均勻沉降，使其控制在設(shè)計許可的限制內(nèi)。

一、軟弱地基的工程特征

(一)含水量較高，孔隙比較大。據(jù)統(tǒng)計，軟土的含水量一般為35%~80%，孔隙比為1：2。

(二)壓縮性較高。軟土的壓縮系數(shù)在0.5~1.5MPa-1之間，有些高達(dá)4.5MPa-1，且其壓縮性往往隨著液限的增大而增加。

(三)抗剪強(qiáng)度低。軟土的天然不排水抗剪強(qiáng)度一般小于20kPa。其變化范圍約在5~25kPa。

(四)滲透性較差。軟土的滲透系數(shù)一般在i×10-5至i×10-7mm/s(i=1，2…，9)之間。因此軟土層在自重或荷載作用下達(dá)到完全固結(jié)所需的時間很長。

(五)具有顯著的結(jié)構(gòu)性。特別是濱海地區(qū)的軟土，一旦受到擾動(振動、攪拌或搓揉等)，其絮狀結(jié)構(gòu)受到破壞，土的強(qiáng)度顯著降低，甚至呈流動狀態(tài)。軟土受到擾動后強(qiáng)度降低的特性可用靈敏度表示。我國東南沿海軟土的靈敏度約為4~10，屬高靈敏土。

(六)具有明顯的流變性。軟土在不變的剪應(yīng)力的作用下，將連續(xù)產(chǎn)生緩慢的剪切變形，并可能導(dǎo)致抗剪強(qiáng)度的衰減。在固結(jié)沉降完成之后，軟土還可能繼續(xù)產(chǎn)生可觀的次固結(jié)沉降。

二、常用的軟弱地基處理方法

(一)換填法

換填法是進(jìn)行軟弱地基處理的方法之一，又名換土墊層法。換填法的作用，是提高持力層的承載力，改善土的壓縮性，減小地基變形。本方法適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、濕陷性黃土、素填土、雜填土及暗溝、暗塘等的淺層處理。換填材料可用中(粗)砂，級配良好的砂石、灰土、素土、石屑或煤渣等。當(dāng)軟弱土較薄時，可全部挖去;當(dāng)軟弱土較厚時，可部分挖去。填土可采用砂、碎石、素土等。現(xiàn)行的設(shè)計思路是將換填墊層作為基礎(chǔ)的持力層，利用基底附加應(yīng)力在換填墊層中向下擴(kuò)散時應(yīng)力不斷減小的特點，選擇合適的墊層厚度，以達(dá)到軟弱下臥層頂面所受的壓應(yīng)力不大于其容許應(yīng)力的目的。

(二)預(yù)壓法

預(yù)壓法有兩種分類方法，一種是堆載預(yù)壓法，另外一種是砂井預(yù)壓法。預(yù)壓法有利于利用外載作用，提高軟土的排水固結(jié)，增強(qiáng)它的抗剪強(qiáng)度和能力。由于預(yù)壓目的不同，需要采用不同的預(yù)壓方式：利用預(yù)先荷載加壓，能夠減少道路的沉降量;利用道路本身的荷載分級加荷進(jìn)行預(yù)壓，能夠增加地基強(qiáng)度和提高地基的承載能力。砂井預(yù)壓法是在軟土層中按一定距離設(shè)置砂井來改變軟土層的排水邊界條件，該方法可以加速軟土的固結(jié)，縮短預(yù)壓時間。該方法是在通過在軟土層中按一定的距離設(shè)置砂井，通過設(shè)置的砂井來改變軟土層的排水條件，排水條件的提高有利于加速軟土的固結(jié)，有利于減少預(yù)壓的時間。

(三)砂石樁法

砂石樁法適用于擠密松散砂土、粉土、黏性土、素填土、雜填土等地基，提高地基的承載力和降低壓縮性，也可用于處理可液化地基。對飽和黏土地基上變形控制不嚴(yán)的工程也可采用砂石樁置換處理，使砂石樁與軟黏土構(gòu)成復(fù)合地基，加速軟土的排水固結(jié)，提高地基承載力。

(四)深層攪拌法

該方法通過水泥、石灰等建筑材料的固化劑，運(yùn)用深層攪拌機(jī)械對各種材料進(jìn)行攪拌，使得固化物和軟土攪拌均勻，從而產(chǎn)生一系列的物理或者化學(xué)反應(yīng)，這樣就能夠使得軟土強(qiáng)度大大高于天然強(qiáng)度，其壓縮性、滲水性比天然軟土大大降低。該方法適合于各種成因的軟土層，尤其是對于厚度較大的飽和軟黏土。

(五)強(qiáng)夯法

強(qiáng)夯法又叫動力固結(jié)法，是用起重機(jī)械吊起夯錘后從高處自由下落，給填料以強(qiáng)大的沖擊力和振動能量，使疏松的填料強(qiáng)制壓縮致密，從而提高地基強(qiáng)度和穩(wěn)定性，是減小變形量的一種施工方法。強(qiáng)夯法具有設(shè)備簡單、功效高、工期短及成本低的特點。

(六)反壓護(hù)道法

當(dāng)軟土和沼澤較厚，路堤高度不超過極限高度的兩倍時，路堤兩側(cè)填筑適當(dāng)厚度和寬度的護(hù)道，在護(hù)道附加荷載的作用下，保持地基的平衡，增加抗滑力矩，防止路堤的滑動破壞。通過反壓護(hù)道法使路堤下淤泥趨于穩(wěn)定。護(hù)道一般可采用單組形式，其高度為路堤高度的0.3~0 .5倍。適用范圍：當(dāng)路堤超過極限高度的1.5~2.0倍以內(nèi)時適用。施工時，護(hù)道盡量與路堤同時填筑，且壓實度要達(dá)到90%以上。它的特點是施工工藝簡單、費(fèi)用較低，但施工用地增大。

(七)復(fù)合地基處理方法

這種方法主要有粉噴樁、旋噴樁和碎石樁等，軟基處理單價較高，特別是對軟土層厚的高填土路堤，如采用粉噴樁設(shè)計，對軟土層厚度大于10.0m，填土設(shè)計標(biāo)高8.0m以上的路堤，粉噴樁間距取1.0m，噴粉量50kg/m，其每平方米的單價是壓密注漿方法的2~3倍;若采用旋噴樁處理單價更高，大約是壓密注漿處理的3~4倍。另一方面成樁的質(zhì)量難以控制，如粉噴樁，理論上講成樁有效長度可達(dá)25m以上，但大量的工程實例反映，粉噴樁樁長過大，其質(zhì)量難以保證;在成樁過程還存在噴粉量不足、攪拌不均勻、膠接不好等先天質(zhì)量問題。在施工條件良好的情況下，復(fù)合地基處理方法有自己的優(yōu)勢，如在結(jié)構(gòu)物反開挖過程中，它可以起到支護(hù)作用;在橋頭附近路基處理中，它可以提高橋背土體填筑速度、減小工后沉降等。

三、軟地基處理方法及技術(shù)應(yīng)用時應(yīng)考慮的因素

在軟地基處理中，我們要遵循的原則是：技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用、確保質(zhì)量�？筛鶕�(jù)以下條件進(jìn)行選擇：

(一)土質(zhì)條件的影響

不同的土質(zhì)要采取適合分方法。黏性土一般采用的方法是壓實法。在施工中采取的處理方法對地基的擾動必須盡量小。砂性土則采用擠實砂樁法或振動壓實法對可能發(fā)生液化的砂性土進(jìn)行改善，這主要是因為黏土一經(jīng)擾動，強(qiáng)度降低很多。

(二)設(shè)計施工條件

軟弱地基設(shè)計時要充分考慮工期及用料情況，工程用料最好是就地取材，可降低造價。工期要合理安排，為了保證地基的穩(wěn)定性，要有足夠的施工時間。另外要注意采用科學(xué)的管理方法。

(三)場地環(huán)境條件

要考慮施工時對周圍環(huán)境的影響。如：換土墊層法中的換填材料會擠壓原有道路，產(chǎn)生側(cè)向位移或附加沉降;砂石樁法和強(qiáng)夯法施工有噪聲，不能太靠近居民點;采用填土堆載時要有大量的土料運(yùn)進(jìn)運(yùn)出工地，會影響交通和環(huán)境衛(wèi)生;打石灰樁、灌注藥物或采用電滲排水時，會污染周圍地下水，應(yīng)慎重對待。

(四)地基構(gòu)成情況

在軟土層較淺的情況下，需要進(jìn)行簡單的表層處理。重要的構(gòu)造物基礎(chǔ)常用開挖換填法。若軟土層較厚，應(yīng)使用其他方法配合表層處理法，具體分析如下：夾有砂層且厚度較薄(5m~6 m以下)的軟土層，采用表層處理法、荷載壓重法等，即使是7cm的砂層也是有效排水層，在土質(zhì)調(diào)查中不要遺漏。軟土層厚且無砂層的情況，因排水距離長，因此固結(jié)沉降需較長的時間，同時強(qiáng)度也將增長。

四、小結(jié)

綜上所述，軟弱地基處理的優(yōu)劣，關(guān)系到整個道路工程的質(zhì)量。合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計和軟弱地基處理，可以減輕和消除軟弱地基對道路工程的不利影響，從而提高工程的質(zhì)量，獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。隨著土木工程的發(fā)展，地基處理技術(shù)也在不斷發(fā)展。隨著地基處理理論和地基處理新材料、新機(jī)械和新工藝的發(fā)展，將會產(chǎn)生新的軟弱地基處理方法，并且將在工程建設(shè)中得到應(yīng)用。

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