软土地基处理方法与应用

软土地基处理方法与应用

[摘要]本文介绍了几种软土地基常用的处理方法，针对施工设计时应采取的方法与措施进行了分析与探讨。

[关键词]软土地基；处理方法

中图分类号：tu471.8 文献标识码：a 文章编号：1009-914x （2013）09-0288-01

地基问题的处理恰当与否，不仅直接影响建筑物的造价，而且直接影响建筑物的安危，其重要性已愈来愈多地被人们所认识。针对软土地基上的房屋及其地基基础设计，应充分考虑软土地基的变形特征，防止其对建筑物的危害。过大的均匀沉降虽然也会严重影响建筑物的使用和外观，但从结构安全的角度看不致有什么影响，而不均匀沉必将使建筑物发生裂缝、扭曲或倾斜，影响其使用和安全。

1 软土地基常用的处理方法

1.1 强夯法处理

强夯法是利用重锤自由落下的巨大冲力能所产生地冲击波反复

夯击地基土，将夯面以下一定深度地土层夯实，以提高地基的承载力和土体的稳定性，降低压缩性。强夯置换和强夯挤密在加固机理上是不同的，应用范围也不相同。强夯挤密法常用来加固碎石土、砂土、低饱和度的新性土、素填土、杂填土、湿陷性黄土等各类地基。对于饱和度较高的粘性土等地基，如有工程经验或试验证明采用强夯法有加固效果的也可采用。强夯置换施工前，应在施工现场有代表性的场地上选取一个或几个试验区，进行试夯或试验性施

工。

1.2 粉煤灰应用法

1.2.1 二灰桩法。1）以粉煤灰为主的二灰桩，主要是对软土地基产生挤密和置换作用。用于软土地基加固时，使复合地基承载力较天然地基承载力提高了142%，桩间土承载力提高了46%。2）以石灰为主的石灰—粉煤灰桩，配比为粉煤灰：生石灰=3：7-1：9，主要对地基产生置换，成孔挤密，膨胀挤密，脱水挤密和胶凝作用。

1.2.2 粉煤灰固结桩。在软土地基中采用粉煤灰固结桩，具有成型可靠，形状任意选择，造价低廉，改良地基的效果好，抗变形能力强，桩体密实度高等优点。粉煤灰固结桩由粉煤灰，石膏，水泥加水而成，加压注入尼龙袋中，挤密周围土体，必要注浆管可上下反复二次压浆，尼龙袋具有模板，过滤脱水，加压和增强等作用，由于灌注加压排水措施，尼龙袋微孔在灰浆向外渗出的过程中，水只能向外渗，并被隔离在袋外，形成固结硬化均匀的桩体。

1.2.3 粉煤灰混凝土桩。粉煤灰混凝土桩由粉煤灰，碎石，中粗砂和水泥组成，在软土地区采用钻孔压浆工艺施工粉煤灰混凝土桩时，必须使混凝土的塌落度达到140-180mm，且碎石最大粒径为

1-3cm，为保证桩身强度和降低成本，掺入35%-45%中粗砂作为细骨料。粉煤灰桩和桩间土一起通过铺设在其上的褥垫层形成复合地基，其承载力的提高具有很大的可调性，沉降变形小，造价低。加入粉煤灰后，使桩体具有明显的后期强度。根据其桩身强度较高的特点，在软土地基中采用就可得到更高的承载力。

1.3 水泥土粉喷桩法

粉喷桩与周围的土体形成复合地基，与土体结合紧密，承载能力较大，其桩体上存在应力集中现象，大部分荷载由桩体承担，桩间土上的应力相应的减少，使复合地基承载力较原土层有所提高，沉降量有所降低。采用该法加固软土地基时，水泥粉具有较大的吸水，发热和膨胀作用，对桩间土起到一定的加固作用，同样提高复合地基的强度。

1.4 渣土桩法

在加固过程中，由于重锤的冲击能造成一系列压缩波，使土体内出现排水，土的渗透性骤然增大，孔隙水迅速排出，孔隙压力很快消散，从而产生瞬时沉降，使土体压密，强度提高；同时重锤的冲击作用使填料向夯击方向和侧向挤密，从而对其周围的土体产生挤密加固作用，形成一个自内向外的挤密圈。在挤密过程中，周围土体的孔隙水压力随之增高，形成超静孔隙水压力。加固柱体本身与软基有不同强度，它既是软土固结的排水体，又是基础的渣土桩。渣土桩和挤密后的地基土共同组成复合地基，从而提高地基强度并减小地基变形。

2 某工程软基处治方案

2.1 砂垫层的设计标准

对于前述各地质单元模型中砂垫层的设计标准是：砂垫层的材料为中砂及粗砂，含泥量不大干3%，砂垫层的宽度要适当大干路堤底宽，以防止在施工过程中由于施工机械的破坏影响垫层的有效作用

（两侧各宽出0.5米左右）；砂垫层厚度0.5米，同时，为了增加地基土的抗剪强度，提高路堤的整体稳定性，达到排水及隔离的作用，通常尚需在砂垫层中铺设土工格栅。

2.2 袋装砂井的设计标准

根据工作区软土，软弱土分布区段的地层结构特点，配合堆载预压的竖向排水体以采用袋装砂井为宜。袋装砂井按等边三角形布置。袋装砂井的直径为7cm.砂袋材料采用透水性能良好的土工织物（聚丙烯纺织物）。砂井的井间距为1.2米，砂井的深度一般应穿透软土、软弱土层，有条件时，砂井底部应至透水层为宜。

2.3 深层水泥土搅拌桩的设计标准

桩基础两侧、箱形基础下部及两侧采取深层水泥土搅拌桩的处理方法，搅拌桩按正三角形布置，桩径0.5米，桩间距1.0-1.4米，桩间距由密到疏进行渐变，水泥掺入量为加固土体质量的15%；水灰比0.5.桩体28天无侧限抗压强度不低于1.5mpa，90天单桩承载力不小于150kn.单位复合地基承载力不小于150kpa，水泥采用425号矿渣水泥。对构造物下部处理区段应考虑基础埋深。基础埋深范围内可不再喷浆搅拌。

2.4 强夯置换法的设计标准

根据项目区软土、软弱土分布及发育特点。针对这部分土体的特点我们采用强夯置换法进行处理，目的是提高地基承载力减少沉降。强夯置换材料为级配碎石，粒径大于300mm的颗粒含量不超过30%，含泥量要求小于10%。为减少投资。填料可用建筑垃圾代替，

要求建筑垃圾为级配良好的坚硬粗颗粒材料，粒径大于300ram的颗粒含量不超过30%。含泥量要求小于10%，对保护环境和地下水资源不受影响。夯锤质量为5～10t，落距采用10米，夯锤底面为圆形，直径2米。夯坑为等边三角形布置，间距4米。处理后单位复合地基承载力不小于150kpa.强夯置换墩的深度由土质条件及上部荷载决定，一般为3米，处理范围至路基坡脚。对每一处理区段强夯施工前须进行试夯。确定夯击能及夯击次数，调整设计参数。对构造物下部处理区段应考虑基础埋深。应先开挖至基础埋置深度再施工强夯置换墩。

2.5 土工合成材料的作用机理

在砂垫层中间铺设一层具有一定强度的土工合成材料，增加了地基土的抗剪强度，提高了路堤的稳定性。同时复合体具有一定的刚度。上部荷载得到有效的调整，使差异沉降减少，均匀度好。由于复合体能承受较大拉力，地基受力变小，路堤中心沉降明显减小。由于土工合成材料与砂垫层的整体作用，不仅减少了不均匀沉降，而且还可减少地基的总沉降，适应路堤的快速填筑，而荷载的迅速增加。加快了软土的固结作用，从而使沉降加快，减少后期沉降，形成一种良性循环。

2.6 预压路堤工程

对软土地区的天然地基或竖向排水体地基，利用路堤填土预压并不需要移去土体，预压的实施。主要体现在分级加荷，每级加荷的稳定性依赖于前一级预压后强度的提高。该情况下，软土地基总沉