论文部分内容阅读
摘要：随着我国国民经济的高速发展，建筑用地资源日趋紧张，为了充分、有效、科学、合理地利用这一资源，使天然软弱的地基得到补强加固，以提高地基强度，保证地基的稳定性；降低地基的压缩性，减少地基的沉降和不均匀沉陷；为消除地基土的振动液化潜势及消除湿陷性土的湿陷性、膨胀性土的膨胀性等各种土质的不良特性，以改善地基条件，达到满足地基强度、变形及其稳定性要求，这就是地基处理技术在理论和实践中研究与解决的课题。本文作者结合工程实践，分析了软土工程的特点，对几种软土地基常用的处理方法进行说明，供大家参考借鉴。
关键词：建筑；软土地基；施工技术
随着地基工程的不断发展，人们在如何对地基进行加固的方面做出了许多的努力，也取得了一定的成就。建筑结构设计人员应根据实际情况，不仅要选择好软土地基处理方法，而且还要考虑其建筑结构的优化设计，从而达到合理、经济、安全的目的。软土地基如施工方法不当或未按规定和操作规程进行，就会造成地基失稳，使构造物沉降过大或不均匀沉降，对构造物造成不同程度的破坏甚至彻底报废。因此对软土地基的研究有着重要的意义。
一、软土工程特点
软土一般是指天然含水量大、压缩性高、承载能力低的一种软塑到流塑状态的粘性土。如淤泥、淤泥质土以及其它高压缩饱和粘性土、粉土等，其抗剪强度低，固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特点。
软土的工程特点：一是含水量较高，孔隙比为1～2，孔隙比大。二是抗剪强度很低。改善软土强度特性的一项有效途径是加速软土层的固结速率。三是高压缩性。一般正常固结的软土的压缩系数约为α1-2=0.5～1.5MPa-1，最大可达α1-2=4.5MPa-1；压缩指数约为Cc=0.35～0.75。四是低渗透性。软土的渗透系数一般约为1×10-6～1×10-8cm/s。五是结构性明显。软土一般为絮状结构，一旦受到扰动，土的强度显著降低，甚至呈流动状态。因此，在软土层中进行地基处理和基坑开挖，若不注意避免扰动土的结构，就会加剧土体变形，降低地基土的强度，影响地基处理效果。六是流变性。当有荷载作用时，剪应力使软土产生缓慢的剪切变形，其抗剪强度的衰减，在主固结沉降完毕之后还可能继续产生可观的次固结沉降。
二、地基处理的目的及其处理对象
当地基强度稳定性不足或压缩性很大，不能满足设计要求时，可以针对不同情况对地基进行处理。处理的目的是增加地基的强度和稳定性、减少地基变形等。地基处理的对象包括软弱地基与不良地基两方面，软弱地基是指在地表下相当深度范围内存在的软弱土，包括淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土及饱和松散粉细砂与粉土。这类土的工程特性为压缩性高、强度低、通常很难满足地基承载力和变形要求。而不良地基包括施陷性黄土地基、膨胀土地基、泥炭土地基、山区地基及岩溶与土洞地基等。
三、软土地基常用的处理方法
处理方法常常要根据工程现场情况和经济条件等原因选择，软土地基常用的处理方法目前主要有：强夯法和强夯置换法、挤密法、振冲法、砂石桩法、换土垫层法、深层水泥搅拌桩，深层石灰搅拌桩、预压法及其他方法。下面主要谈谈换填砾类土垫层法和深层搅拌桩法。
3.1 换填砾类土垫层
此方法较经济、简便，当软弱土层厚度不很大时，可将地基面以下处理范围内的软弱土层部分或全部挖除，然后换填强度较大的土或其他稳定性能好、无侵蚀性的材料（通常是渗水性好的中粗沙）称为换填垫层法。换填垫层法是通过换填软弱地基土的变形变成垫层地基的变形，因此能够减少地基的沉降。换填垫层法设计的主要指标是垫层厚度和宽度，一般可将各种材料的垫层设计都近似地按砂垫层的计算方法进行设计。换填的材料工程特性应具有强度高、压缩性低、稳定性好和无侵蚀性等，主要有砂、碎石、高炉干渣和粉煤灰等。换填的砾类土应符合设计标准。换填前应先清除地面上的垃圾等杂物和一些孔穴，换填范围为填方路基坡脚外1m的地方，开挖边坡坡度两侧按1：0.5。基底需整平，碾压密实，推成坡度为 2%的横坡，并分层填筑：按照经过试验确定的合格填料和经过试验确定的工艺参数，进行分层填筑压实；摊铺整平，使填料摊铺表面平整度符合要求；洒水或晾晒，用洒水车喷洒，自然晾晒；机械碾压：碾压是保证砂垫层达到密实度要求的关键工序。正确地选择和使用压实机械，不仅影响工程的质量和进度，而且是发挥配套机械能力和降低工程造价所必需的；检验签证：砂垫层的检测采用K30荷载仪进行检测地基系数，核子密度仪检测压实系数；施工防排水：砂垫层施工时，在两侧地面上挖临时排水沟，避免雨水流到换填开挖出的基坑内。
3.2 深层水泥搅拌桩
淤泥、砂土、泥炭土和粉土地基处理方法常用深层水泥搅拌桩。深层水泥搅拌桩固化剂利用的是水泥，利用深层搅拌机械在地基将软土或沙等和固化剂强制拌和，使软基硬结而提高地基强度。有些情况需通过试验确定其适用性，如处理泥炭土或地下水具有侵蚀性。冬季施工时还要注意低温对处理效果的影响。该方法适用于软基处理，效果显着，处理后可成桩、墙等。水泥等材料质量按照设计要求选用水泥的品种标号应严格控制，并采取防潮、防雨淋措施，坚持先进库的水泥先用，后进库的水泥后用，避免水泥因放置时间长使标号降低。
3.2.1 试桩。试桩是为了确定一些参数，如水泥浆的水灰比、泵送的时间、泵送的压力、搅拌最佳次数、搅拌机提升速度、下钻速度以及复搅的深度等，以便于指导下一步水泥搅拌桩的大规模施工进行。每个标段的试桩≮5根，水泥搅拌桩的正式施工必须待试桩成功后方可进行。7d 后直接开挖取出试桩检验，取芯在至少14d后，主要检验水泥搅拌桩的搅拌均匀程度和水泥土强度。
3.2.2 施工前期准备清除桩位处地上、地下障碍物，将施工场地填垫平整。
3.2.3 保证进场临时道路畅通，进场水泥必须具备出厂合格证，并经现场取样送试验室复检合格，存放场地要充分满足施工需要，现场布局合理。根据桩位平面图及主要轴线，用经纬仪定向，钢尺量距，确定桩位。测量现场地面标高，确定桩顶标高。水泥搅拌桩施工机械必须具备良好及稳定的性能，钻机开钻之前应由监理工程师和项目经理部组织检查验收。 3.2.4 施工要点
①施工工艺流程：桩位放样→钻机就位→检验、调整钻机→正循环钻进至设计深度→打开高压注浆泵→反循环提钻并喷水泥浆→至工作基准面以下0.3m→重复搅拌下钻并喷水泥浆至设计深度→反循环提钻至地表→成桩结束→施工下一根桩。
②水泥搅拌桩开钻之前，检查管道中有无堵塞现象。
③保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范要求。
④对每根成型的搅拌桩进行质量检查。
⑤水泥搅拌配合比应该满足技术要求。
⑥水泥搅拌桩严禁带水下钻。
3.3 深层石灰搅拌桩。它是利用石灰与土之间发生一系列的物理化学反应而形成强度的，不同的土质会产生不同的加固效果。这种方法具有技术简单可行且经济合理的特点，适用于处理塑性指标较高的软黏土地基。
3.3.1 材料要求。构成桩体的主材是生石灰和粉煤灰，生石灰的活性CaO应大于85%，灰块直径以5cm左右为宜，粉灰含量应小于20%，矸石含量小于5%；粉煤灰为SiO2、Al2O3活性元素含量较高的新鲜粉煤灰，含水量应小于40%。
3.3.2 施工的要点。打桩顺序应该“先外排后内排，先周边后中间”的原则，按合适的比例对桩体材料进行配比。注意防止施工中地表水和临近水源渗透进入石灰桩身。
四、软土地基加固的其它方法
其它方法还有化学加固法、桩基法、沉井法、侧向约束法、反压护道法、冷热处理法、胶结法、振冲地基加固、碎石桩挤密加固地基、砂桩加固地基、水泥煤灰碎石桩、塑料板排水加固、石灰粉煤灰（火山灰、钢渣或黏土）桩等软基处理方法等。
五、结语
总而言之，软弱地基系指主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性土层构成的地基。这种地基天然含水量过大，承载力低，在荷载作用下易产生滑动或固结沉降。软土地基有极大的危害性，在我国软土地基有着广泛分布。
参考文献：
[1]苑平永，王立姣，金瑛琳.软弱地基处理的施工方法[J].东北水利水电，2009年09期.
[2]周明琪，楼晓明.真空与堆载预压法地基处理的对比分析[J].低温建筑技术，2010年02 期.
[3]杨雷.浅析软土地基的处理[J].黑龙江科技信息，2009 年20期.
关键词：建筑；软土地基；施工技术
随着地基工程的不断发展，人们在如何对地基进行加固的方面做出了许多的努力，也取得了一定的成就。建筑结构设计人员应根据实际情况，不仅要选择好软土地基处理方法，而且还要考虑其建筑结构的优化设计，从而达到合理、经济、安全的目的。软土地基如施工方法不当或未按规定和操作规程进行，就会造成地基失稳，使构造物沉降过大或不均匀沉降，对构造物造成不同程度的破坏甚至彻底报废。因此对软土地基的研究有着重要的意义。
一、软土工程特点
软土一般是指天然含水量大、压缩性高、承载能力低的一种软塑到流塑状态的粘性土。如淤泥、淤泥质土以及其它高压缩饱和粘性土、粉土等，其抗剪强度低，固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特点。
软土的工程特点：一是含水量较高，孔隙比为1～2，孔隙比大。二是抗剪强度很低。改善软土强度特性的一项有效途径是加速软土层的固结速率。三是高压缩性。一般正常固结的软土的压缩系数约为α1-2=0.5～1.5MPa-1，最大可达α1-2=4.5MPa-1；压缩指数约为Cc=0.35～0.75。四是低渗透性。软土的渗透系数一般约为1×10-6～1×10-8cm/s。五是结构性明显。软土一般为絮状结构，一旦受到扰动，土的强度显著降低，甚至呈流动状态。因此，在软土层中进行地基处理和基坑开挖，若不注意避免扰动土的结构，就会加剧土体变形，降低地基土的强度，影响地基处理效果。六是流变性。当有荷载作用时，剪应力使软土产生缓慢的剪切变形，其抗剪强度的衰减，在主固结沉降完毕之后还可能继续产生可观的次固结沉降。
二、地基处理的目的及其处理对象
当地基强度稳定性不足或压缩性很大，不能满足设计要求时，可以针对不同情况对地基进行处理。处理的目的是增加地基的强度和稳定性、减少地基变形等。地基处理的对象包括软弱地基与不良地基两方面，软弱地基是指在地表下相当深度范围内存在的软弱土，包括淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土及饱和松散粉细砂与粉土。这类土的工程特性为压缩性高、强度低、通常很难满足地基承载力和变形要求。而不良地基包括施陷性黄土地基、膨胀土地基、泥炭土地基、山区地基及岩溶与土洞地基等。
三、软土地基常用的处理方法
处理方法常常要根据工程现场情况和经济条件等原因选择，软土地基常用的处理方法目前主要有：强夯法和强夯置换法、挤密法、振冲法、砂石桩法、换土垫层法、深层水泥搅拌桩，深层石灰搅拌桩、预压法及其他方法。下面主要谈谈换填砾类土垫层法和深层搅拌桩法。
3.1 换填砾类土垫层
此方法较经济、简便，当软弱土层厚度不很大时，可将地基面以下处理范围内的软弱土层部分或全部挖除，然后换填强度较大的土或其他稳定性能好、无侵蚀性的材料（通常是渗水性好的中粗沙）称为换填垫层法。换填垫层法是通过换填软弱地基土的变形变成垫层地基的变形，因此能够减少地基的沉降。换填垫层法设计的主要指标是垫层厚度和宽度，一般可将各种材料的垫层设计都近似地按砂垫层的计算方法进行设计。换填的材料工程特性应具有强度高、压缩性低、稳定性好和无侵蚀性等，主要有砂、碎石、高炉干渣和粉煤灰等。换填的砾类土应符合设计标准。换填前应先清除地面上的垃圾等杂物和一些孔穴，换填范围为填方路基坡脚外1m的地方，开挖边坡坡度两侧按1：0.5。基底需整平，碾压密实，推成坡度为 2%的横坡，并分层填筑：按照经过试验确定的合格填料和经过试验确定的工艺参数，进行分层填筑压实；摊铺整平，使填料摊铺表面平整度符合要求；洒水或晾晒，用洒水车喷洒，自然晾晒；机械碾压：碾压是保证砂垫层达到密实度要求的关键工序。正确地选择和使用压实机械，不仅影响工程的质量和进度，而且是发挥配套机械能力和降低工程造价所必需的；检验签证：砂垫层的检测采用K30荷载仪进行检测地基系数，核子密度仪检测压实系数；施工防排水：砂垫层施工时，在两侧地面上挖临时排水沟，避免雨水流到换填开挖出的基坑内。
3.2 深层水泥搅拌桩
淤泥、砂土、泥炭土和粉土地基处理方法常用深层水泥搅拌桩。深层水泥搅拌桩固化剂利用的是水泥，利用深层搅拌机械在地基将软土或沙等和固化剂强制拌和，使软基硬结而提高地基强度。有些情况需通过试验确定其适用性，如处理泥炭土或地下水具有侵蚀性。冬季施工时还要注意低温对处理效果的影响。该方法适用于软基处理，效果显着，处理后可成桩、墙等。水泥等材料质量按照设计要求选用水泥的品种标号应严格控制，并采取防潮、防雨淋措施，坚持先进库的水泥先用，后进库的水泥后用，避免水泥因放置时间长使标号降低。
3.2.1 试桩。试桩是为了确定一些参数，如水泥浆的水灰比、泵送的时间、泵送的压力、搅拌最佳次数、搅拌机提升速度、下钻速度以及复搅的深度等，以便于指导下一步水泥搅拌桩的大规模施工进行。每个标段的试桩≮5根，水泥搅拌桩的正式施工必须待试桩成功后方可进行。7d 后直接开挖取出试桩检验，取芯在至少14d后，主要检验水泥搅拌桩的搅拌均匀程度和水泥土强度。
3.2.2 施工前期准备清除桩位处地上、地下障碍物，将施工场地填垫平整。
3.2.3 保证进场临时道路畅通，进场水泥必须具备出厂合格证，并经现场取样送试验室复检合格，存放场地要充分满足施工需要，现场布局合理。根据桩位平面图及主要轴线，用经纬仪定向，钢尺量距，确定桩位。测量现场地面标高，确定桩顶标高。水泥搅拌桩施工机械必须具备良好及稳定的性能，钻机开钻之前应由监理工程师和项目经理部组织检查验收。 3.2.4 施工要点
①施工工艺流程：桩位放样→钻机就位→检验、调整钻机→正循环钻进至设计深度→打开高压注浆泵→反循环提钻并喷水泥浆→至工作基准面以下0.3m→重复搅拌下钻并喷水泥浆至设计深度→反循环提钻至地表→成桩结束→施工下一根桩。
②水泥搅拌桩开钻之前，检查管道中有无堵塞现象。
③保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范要求。
④对每根成型的搅拌桩进行质量检查。
⑤水泥搅拌配合比应该满足技术要求。
⑥水泥搅拌桩严禁带水下钻。
3.3 深层石灰搅拌桩。它是利用石灰与土之间发生一系列的物理化学反应而形成强度的，不同的土质会产生不同的加固效果。这种方法具有技术简单可行且经济合理的特点，适用于处理塑性指标较高的软黏土地基。
3.3.1 材料要求。构成桩体的主材是生石灰和粉煤灰，生石灰的活性CaO应大于85%，灰块直径以5cm左右为宜，粉灰含量应小于20%，矸石含量小于5%；粉煤灰为SiO2、Al2O3活性元素含量较高的新鲜粉煤灰，含水量应小于40%。
3.3.2 施工的要点。打桩顺序应该“先外排后内排，先周边后中间”的原则，按合适的比例对桩体材料进行配比。注意防止施工中地表水和临近水源渗透进入石灰桩身。
四、软土地基加固的其它方法
其它方法还有化学加固法、桩基法、沉井法、侧向约束法、反压护道法、冷热处理法、胶结法、振冲地基加固、碎石桩挤密加固地基、砂桩加固地基、水泥煤灰碎石桩、塑料板排水加固、石灰粉煤灰（火山灰、钢渣或黏土）桩等软基处理方法等。
五、结语
总而言之，软弱地基系指主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性土层构成的地基。这种地基天然含水量过大，承载力低，在荷载作用下易产生滑动或固结沉降。软土地基有极大的危害性，在我国软土地基有着广泛分布。
参考文献：
[1]苑平永，王立姣，金瑛琳.软弱地基处理的施工方法[J].东北水利水电，2009年09期.
[2]周明琪，楼晓明.真空与堆载预压法地基处理的对比分析[J].低温建筑技术，2010年02 期.
[3]杨雷.浅析软土地基的处理[J].黑龙江科技信息，2009 年20期.