关于软土地基处理的一些思考

韩国文

摘要：软土是较难处理的区域性土之一，其工程性质非常复杂。在具体的工程实践中，选用何种处理方法以及在设计和施工中如何正确使用这些方法，必须根据地基的条件及要求，结合软土的工程性质，综合考虑。本文就软土的工程性质以及它对软土地区一些传统的地基处理方法的影响略谈一些体会。

关键词：软土，地基处理

Abstract: the soft soil is more difficult to deal with one of the regional soil, and its engineering properties is very complicated. In the specific engineering practice, the chosen method of treatment, in the design and construction of how to use the right these methods, must according to the conditions of the foundation and requirements, combined with the engineering properties of soft soil, the comprehensive consideration. This paper of soft soil engineering properties and its soft soil area of some traditional ground treatment influence slightly talk about some experience.

Key words: soft soil, foundation treatment

中图分类号：TU4文献标识码：A 文章编号：

1. 软土的工程性质

1.1软土在我国的分布情况

软土在我国沿海一带的分布很广，如渤海湾及天津塘沽、长江三角洲、浙江、珠江三角洲以及福建省的沿海地区都存在海相或湖相沉积的软土，是在盐水或淡水中沉积形成的，为有机质和矿物质的综合物，具有松软、孔隙比大、压缩性高和强度低的特点，其厚度由数米至数十米不等，但在同一地区的厚度变化不大，土层呈带状分布。

此外，贵州、云南省的某些地区还存在山地型的软土，是泥灰岩、炭质页岩、泥砂质页岩等风化产物和地表的有机物质经水流搬运，沉积于低洼处，长期饱水软化或间有微生物作用而形成。沉积的类型属于坡洪积、湖洪积和冲积为主。其特点是分布面积不大，但厚度变化很大。

1.2 软土的一般工程性质

在土力学中，我们把淤泥及淤泥质土统称为软（粘）土。它是在静水或非常缓慢的流水环境中沉积，经生物化学作用形成，天然含水量大于液限、天然孔隙比大于1.0的粘性土。

软土的普遍特性是天然含水量高、天然孔隙比大、抗剪强度底、压缩系数高、渗透系数小。在外荷载作用下地基承载力低、地基变形大、不均匀变形也大、且变形稳定历时较长，在比较深厚的软土层上，建筑物（构筑物）基础的沉降往往持续数年乃至数十年之久。

在软土的强度上，以往的工程经验和试验研究表明，一般以采用十字板剪切试验测定抗剪强度为宜。根据不同试验方法所得的抗剪强度的比较可知，对于淤泥质粉质粘土和粘土，用未完全固结不排水直剪求得的 、 值和土的自重压力计算得到的天然抗剪强度大体上接近于用十字板的试验结果。另外，地基土在荷载作用下，随着时间的推移，固结度有所增加，从而抗剪强度也有增长。

1.3 软土的流变性质

流变性是软土的一个重要的工程性质。其中值得注意的是土的蠕动。土的蠕动是十分普遍的现象。粘土类土特别是软粘土即使在相当小的剪切荷重作用下，其变形也可能长期的发展，因此，尽管不改变荷载，土也几乎可以不断的蠕动。虽然这种蠕动的速度很小，每年移动几十厘米甚至几厘米，但却可能造成严重的工程事故。因此，在研究软土时，一定要对其流变性引起足够的重视。

软土的流变性质不仅对软土的土坡稳定分析和沉降计算有着较多的应用，而且在软土地基的设计、施工以及建筑物事故分析中有着重要的意义。

1.4 常用的软土地基处理方法

当软土地基不能满足沉降或稳定的要求，且采用桩基、沉井等深基础在技术经济上不可取时，对地基进行加固处理是有效的措施。

软土地基处理的方法很多，大致上可以分为两类：第一类方法的原理是减少或减小土体中的空隙，使土颗粒尽量靠拢，从而减少压缩性，提高强度。例如强夯法、振冲法、预压法等。由于粘性土的渗透系数较小，饱和粘性土中孔隙水的排走，因而孔隙的缩小、土粒的靠拢需要较多的时间，因此除强夯法外，加固期较长。第二类方法的原理是用各种胶结剂把土颗粒胶结起来，例如旋喷法、电硅化法等。此外，还有一些近年来发展起来的方法，如防渗薄膜充水预压法、毛细管干燥法、电硅化法等。

2.在软土地区进行地基处理时应注意的问题

软土的工程特性对软土地区地基处理方法的选用、各种地基处理方法的施工工艺、质量控制等均有着不可忽视的影响。进行地基处理的目的是要提高软弱地基的强度，保证地基的稳定，降低软弱土的压缩性，减少基础的沉降和不均匀沉降。但是如果处理不当，轻则劳民伤财，不能达到预期的处理目的，重则造成严重的工程事故，给国家和人民的生命财产安全带来危害。

2.1 粉喷桩处理软基

大量试验证明，粉喷桩适用于软土地基天然含水量宜在35％～70％。在喷粉量相同时，其强度随土的天然含水量的降低而增大。粉喷桩常用的固化剂为水泥，对于有机质含量较高的软粘土，用粉体喷射搅拌桩处理的软土地基的强度较低，且沉降量一般也比较大，应慎重对待。粉喷射桩要求有一定的水泥喷入量。而随着土质与施工条件的差异，掺入比的提高与桩土强度增加的百分比不是完全一致的。还应注意的是，用粉体喷射搅拌桩处理软土地基应将整个软土层穿透。粉喷桩处理软土地基的软弱层埋深不应大于15米以上。

粉体喷射搅拌桩加固软土地基，设计时应根据工程地质特点和各路段对沉降的要求，采用不同的桩距和长短桩相结合等不同的加固形式，以达到调整沉降量和节省材料、缩短软土地基处理建设工期的目的。

粉喷桩的施工场地事先应予平整，场地低洼时应回填素粘性土，禁止回填杂填土。施工前，必须进行成桩试验，以掌握所在路段的成桩经验及各种技术参数。施工中应严格控制喷灰时间及停灰时间，确保粉喷桩长度，禁止在尚未喷灰的情况下进行钻机提升作业，每根桩成桩结束后应及时检查水泥的喷入量。施工中发现喷粉量不足，实行整桩复打，复打喷粉量仍应不少于设计用量。施工中还必须保证其垂直度和桩位的准确性。

2.2深层搅拌石灰桩处理软土地基

粘土颗粒粒径小，表面积大，分散性大，稳定性差，容易和石灰发生反应，并且粘土较小的渗透系数常可使石灰搅拌桩含水量降低，所以石灰搅拌桩适宜处理软粘土地基。在软粘土矿物成份中，高岭土、伊利土和蒙脱土为三种主要的粘土矿物成分，而从结构、能量和成份三个方面又可以说明蒙脱土最容易与石灰发生反应，例如对于淤泥质粘土土样用X射线衍射矿物分析，稳定性好的矿物石英含量在40％以上，高岭土和伊利土含量为40％，把其中一段大气干燥的淤泥粘土石灰搅拌桩钻取试样放入水中，约一个多小时就完全崩解为泥浆，崩解速度与一般粘土十分接近，说明了这类粘土恰恰缺少蒙脱土类粘土矿物，石灰较难与土发生化学反应，不能大量生成碳酸钙等胶结物质，致使石灰搅拌桩强度较低，也揭示了石灰搅拌桩适宜于蒙脱土类矿物含量高的粘土地基。

2.3软弱地基的建筑措施和结构措施

在软土地区，在进行建筑物的设计和施工时，还应根据软土的特性采取一些相应的措施，如软弱地基的建筑措施和结构措施。

建筑措施包括：

1）建筑平面形状力求简单，高度差异不要过大。

2）设置沉降缝将建筑物划分成几个刚度较即的部分。

3） 当相邻建筑物度度差异较大或已有建筑房屋时，两建筑物应拉开一定距离。

4） 建筑物各部分的标高应根据可能产生的不均匀沉降采取相应的措施：

结构措施包括：

1） 减小基础理论底面附加应力，尽量选择轻型结构，减小墙体重量，采用空地板代替室内厚填土或设置地下室或半地下室，采用填土少自重轻的基础型式。

2） 调整各部分的荷载分布和基础理论宽度或埋置深度，当基础理论不均匀沉降超过容许值时，可适当调整房屋各部分的荷载分布或采用不同的基础理论宽度和埋深，以达到均匀沉降的目的。

3） 对不均匀沉降要求严格或重要的房屋和构筑物必要时可选用较小的基础应力。使地基的安全度有所增加，以保证建筑物的安全和正常使用。

4） 增加上部结构的整体刚度和强度，如墙内设置钢筋混凝土圈梁或钢筋砖圈梁。

3.小结

1） 软土是一种区域性土，在软土地区我们应充分考虑它特殊的工程性质，例如含水量大、渗透性小，流变性等，合理地进行设计、施工。

2） 软土的流变性是软土最突出的性质之一，工作中一定要区别对待，这对在软土地区的工程实践有着很重要的工程意义。

3） 传统的地基处理方法在软土地区的运用中有着许多自身的特点。我们在利用这些方法进行地基处理的时候，应充分考虑它们各自的条件，结合软土特殊的工程性质，合理的使用。

4） 通过分析一些工程实例的经验和教训，在软土地区，进行建筑物的设计和施工时，还应根据软土的特性采取一些软弱地基相应的建筑措施和结构措施，这样可以更好地保证建筑物地基及上部结构的安全和稳定。

5） 根据软土地区的特点，许多更适合软土特色的新的地基处理方法出现，例如CFG桩与夯实水泥土桩复合地基、真空预压联合堆载预压法、松木桩等。还有一些正处于试验阶段或开始推广的方法，这些方法在不断的应用和研究中将变越来越成熟。

参 考 资 料

[1] 孙更生，郑大同主编，软土地基与地下工程，北京，中国建筑工业出版社，1984

[2] 叶书麟，韩杰，叶观宝主编，地基处理与托换技术，中国建筑工业出版社，1995

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