软弱地基的处理方法

软弱地基的处理方法

陈刚

在建筑工程的建设中，经常需要对软弱地基进行处理。随着我国建筑工程项目的不断增多，软弱地基的处理变的越来越重要，软弱地基处理的好坏，不仅关系到工程建设的速度，而且关系到工程建设的质量，因此提高软弱地基处理方法具有重要的价值和意义。

一、软弱地基形成的原因

软弱地基是由淤泥、淤泥质土、杂填土、冲填土或者其它高压缩性土层形成的地基。软弱地基是一种不良的地基，其稳定性非常的差、强度较低、压缩性较高、容易出现液化，沉降量也很大。因此在工程的建设过程中，要充分考虑地基的变形和稳定等问题。在软弱地基上建设的工程，由于其地基强度不够和变形较大，往往不能满足上部荷载及变形要求，所以要采用一定的措施，对软弱地基进行处理，从而提高地基的稳定性，改变其变形性能和渗透性能，减少地基的不均匀沉降。

二、软弱地基处理的目的

承受建筑物上部荷载埋在地面以下部分称为基础；承受建筑物基础传来荷载的天然土层称为地基。基础是建筑物的及其重要的部分，基础不坚固耐久，上部结构再牢固也是不安全的；同样的，地基虽然不是建筑物的组成部分，但它的好坏，也直接影响建筑物的安危和寿命。因此，当天然地基很软弱，不能满足强度、变形和稳定性的要求时，则必须先经人工加固处理后，才能在其上建造基础，这种地

基加固，称为地基处理。通过采取切实有效的方法，改善地基土的工程性质，使其满足工程建设的要求。

三、软弱地基的处理方法

软弱地基的处理的方法主要包括为：换填垫层法、预压法、挤密法、高压喷射注浆法、强夯法、加筋法和水泥粉煤灰碎石桩法等。

1、换填垫层法：该方法适用于浅层软弱土层或不均匀土层地基处理，包括淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、杂填土地基及暗塘、暗沟等浅层处理，换填法处理深度宜控制在3米内。其方法为挖除基础底面下一定范围内点软弱土层或不均匀土层，回填其它性能稳定，强度较高的材料，并分层夯压密实成低压缩性的地基持力层。换填法有利于提高地基的承载能力，同时也有利于减少地基的沉降量。加速软弱土层的排水固结，消除膨胀土的胀缩作用。

2、预压法：预压地基适用于处理淤泥质土、淤泥、冲填土等饱和黏性土地基，预先在拟建构造物的地基上施加一定静荷载，使地基土压密后再将荷载卸除的压实方法。按处理工艺可以分为，堆载预压法、真空预压法、真空和堆载联合预压。使用预压法处理软弱地基能提高软土的排水固结，增强它的抗剪强度和能力。由于预压目的不同，需要采用不同的预压方式。堆载预压法，能够减少建筑物的沉降量；利用建筑物本身的荷载分级加荷进行预压，能够增加地基强度和提高地基的承载能力。真空预压法主要优点有采用真空负压的增加，不会导致土体中剪应力的增加，故不会发生土体失稳破坏。不会发生因侧向挤出而引起的附加沉降，加固的土体孔隙压密程度较高，施工工期短，节省时间。

3、挤密法：适用于处理地下水位以上的粉土、黏性土、素填土、杂填土和湿陷性黄土等地基，处理深度宜为3-15米。其方法为利用专门的振冲器产生重复水平振动和侧向挤压作用，使土体的结构逐步破坏，孔隙水压力迅速增大。由于结构破坏，土粒有可能向低势能位置转移，这样土体由松变密。挤密法是以另外一种散体材料用一定的施工方法以“桩的形式”植入地基，使地基产生侧向挤密作用。一方面原地基土得到挤密，强度提高，另一方面“桩”被看作为一种竖向加筋增强体，与被挤密的地基组成复合地基。从而提高地基的承载力，减少沉降和不均匀沉降，是一种快速经济有效的地基加固方法。此种方法主要针对的是含砂粒、瓦屑的杂填土等较多的松散土地基，对于粘性大的饱和软土地基不太合适。

4、强夯法：适用于处理碎石土、沙土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等基。强夯法即强力夯实法，又称动力固结法。是利用大型履带式强夯机将8-30吨的重锤从6-30米高度自由落下，对土进行强力夯实，迅速提高地基的承载力及压缩模量，形成比较均匀的、密实的地基，在地基一定深度内改变了地基土的孔隙分布。强夯法施工已广泛运用到高速公路铁路，机场、核电站、大工业区、港口填海等基础加固工程。优点工期短、效果好、造价低。

5、加筋法：通过在土层中埋设强度较大的土工聚合物、拉筋、受力杆件等提高地基承载力、减小沉降、或维持建筑物稳定。减少地基的断裂的可能，使得地基的整体性和刚度得到进一步加强，改善地基土体的应力场和应变场。该办法合适于各种软土地基和各种高填土等。

6、水泥粉煤灰碎石桩法：水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）法适用于处理粘性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基。对淤泥质土应根据地区经验或现场试验确定其适用性。用各种成桩机械制成的可变强度桩。通过调整水泥掺量及配比，其强度等级在C15-C25之间变化，是介于刚性桩与柔性桩之间的一种桩型。水粉煤灰碎石桩和桩间土一起，通过褥垫层形成水粉煤灰碎石桩复合地基共同工作，故可根据复合地基性状和计算进行工程设计。水粉煤灰碎石桩一般不用计算配筋，并且还可利用工业废料粉煤灰和石屑作掺和料，进一步降低了工程造价。该桩具有施工速度快、无污染、噪音小、经济且桩身质量好控制等优点。

7、注浆加固处理：该方法利用压力配以填充渗透和挤密等方式，把能凝固的浆液均匀地注入岩土层中，驱走岩石裂隙中或泥土颗粒间的水分和气体，并以其自身填充，待硬化后即可将岩土胶结成一个整体，可以改善持力层受力状态和荷载传递性能，从而使地基得到加固，防止或减少渗透或不均匀沉降。

四、工程实例

项目为青川县竹园经济开发区庄子上拆迁安置房1#楼工程，该工程为一幢6层（局部7层）框架结构建筑物，设计采用桩径≥1.0m，（设计桩长≥6.0m）的人工挖孔灌注桩基础，桩端持力层为稍密卵石层，并要求桩端极限端阻力标准值不小于2300kPa。

1工程地质概况

（1）、素填土①1：杂色，主要由岩石碎块及粘性土组成，层厚5.70～8.40m。

（2）、松散卵石②1：灰、灰黄色为主，由花岗岩、石英岩及砂

岩等组成，次圆形，一般粒径30-70mm，最大粒径170mm，层厚0.70～3.20m。

（3）、稍密卵石②2：灰、灰黄色为主，由花岗岩、石英岩及砂岩等组成，次圆形，一般粒径30～80mm，最大粒径180mm，层厚0.60～3.50m。

（4）、中密卵石②3：灰、灰黄色为主，由花岗岩、石英岩及砂岩等组成，次圆形，一般粒径30～80mm，最大粒径190mm，层厚0.60～2.40m。

（5）、密实卵石②4：灰、灰黄色为主，由花岗岩、石英岩及砂岩等组成，次圆形，一般粒径40-90mm，最大粒径200mm，揭示厚0.80～6.80m。

（6）、强风化粉砂质泥岩③1：褐灰、紫红等色，泥质胶结为主，钙质胶结次之，粉砂泥质结构，薄～中层状构造，岩质软；岩层节理裂隙发育，岩芯较破碎，多呈短柱状，层厚0.90m。

（7）、中风化粉砂质泥岩③2：褐灰、紫红等色，泥质胶结为主，钙质胶结次之，粉砂泥质结构，薄～中层状构造，岩质较软；岩层节理裂隙较发育，岩芯较完整，多呈短柱状，揭示厚5.20m。

（8）、中风化粉泥质石灰岩④：灰~褐灰色，泥质隐晶结构，中～厚层状构造，节理裂隙较发育，揭示厚3.50m。

2、现场检测情况

该工程桩端持力层为稍密卵石层，根据规范要求采用深层平板载荷试验对其进行承载力检测，3个检测点平面布置图如下图所示：