浅谈软土地基与地基处理

浅谈软土地基与地基处理

2.巴彦淖尔市交通运输综合行政执法支队，内蒙古自治区巴彦淖尔市

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摘要：所谓软土,是指强度低，压缩性较高的软弱土层。多数含有一定的有机物质。由于软土强度低，沉隐量大，往往给道路工程带来很大的危害，如处理不当，会给公路的施工和使用造成很大影响。软土根据特征，可划分为：软粘性土、淤泥质土、淤泥、泥炭质土及泥炭五种类型。路基中常见的软土，一般是指处于软朔或者流朔状态下的粘性土。其特点是天然含水量大、孔隙比大、压缩系数高、强度低，并具有蠕变性、触变性等特殊的工程地质性质，工程地质条件较差。选用软土作为路基应用，必须提采取出切实可行的技术措施。

关键词：软土；路基；技术措施

1概述

1.1 良好地基对工程结构物的重要性

地基是指承受上部结构荷载影响的那一部分土体。基础下面承受构造物全部荷载的土体或岩体称为地基。地基不属于建筑的组成部分，但它对保证构造物的坚固耐久具有非常重要的作用。地基和基础是构造物的根基。地基的选择或处理是否正确，基础的设计与施工质量的好坏均直接影响到构造物的安全性、经济性和合理性。

1.2 软土土地基的性质及危害

所谓软土地基，从广义上讲，就是强度低、压缩性高的软弱土层地基。软土具有天然含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、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。软土地基易发生变形导致流土、管漏、液化, 以至于结构整体沉降或局部沉陷, 并导致结构的损坏, 大大降低其使用性能。

软土路基可能导致出现一些的问题，当路基的抗剪强度不足以支承上部结构的自重及外荷载时，地基就会产生局部或整体剪切破坏。当路基在上部结构的自重及外荷载作用下，产生过大的沉降和不均匀沉降变形时，会影响结构物的正常使用，特别是超过结构物所能容许的不均匀沉降时，结构可能开裂破坏。

1.3 软土地基处理的研究意义

软土地基具有孔隙比大、天然含水量高、压缩性强、承载能力低等特点，软土地基处理是公路桥梁施工中遇到的难点之一，也是勘察设计及施工单位重点解决的一个环节。如不妥善处理，随着时间的推移，将会出现路面沉陷、桥头跳车等病害，直接影响到交工后公路桥梁的使用。

2软土地基的地基处理及工程措施

2.1 软土地基的工程特性

软弱土包括淤泥、淤泥质土、杂填土及饱和松散粉细砂与粉土。堤防工程中主要是指天然孔隙比大于或等于1．5的亚粘土、粘土组成的淤泥和天然孔隙比大于1．0小于1．5的粘土组成的淤泥质粘土。

1.孔隙比和天然含水量大

我国软土的天然孔隙比e一般在1～2之间，淤泥和淤泥质土的天然含水量W ＝50～70%，高的可达200%，普遍大于液限。

2.压缩性高

我国淤泥和淤泥质土的压缩系数一般a1～2都大于0．5MPa-1,建造在这种软土上的构造物将发生较大的沉降，尤其是沉降的不均匀性，会造成构造物的开裂和损坏。

3.透水性弱

软弱土尽管其含水量大，透水性却很小，渗透系数K≤1（mm/d）。因此，土体受到荷载作用后，呈现很高的孔隙水压，影响地基的压密固结。

4.抗剪强度低

软土通常呈软塑～流塑状态，在外部荷载作用下，抗剪性能极差，我国软土

无侧限抗剪强度一般小于30KN/㎡（相当于0．3KN/㎡）。

5.灵敏度高

软粘土上尤其是海相沉积的软粘土，在结构未被破坏时具有一定的抗剪强度，但一经扰动，抗剪强度将显著降低。

软土地基失稳的机理:起软土地基上堤防滑动破坏的原因，在于软弱地基中

某一面上的剪应力大于等于它的极限抗剪强度。究其原因主要有两个方面：一是

由于剪应力的增加，二是由于软土地基本身抗剪强度的减小。

根据《堤防工程设计规范》GB50286—98规定，假定滑动面以上土体为刚体，并以它为脱离体，分析在极限平衡条件下其上的全部作用力，并以整个滑动面上

的平均滑动力与平均阻滑力之比来定义它的安全系数，即：

K＝Fz/Fh

式中：K—堤防稳定安全系数；K＞1时土体处于稳定状态，K＜1时土体处于

滑动状态或有滑动的趋势，K＝1时土体处于临界状态。K值一般取1﹒05～1﹒30；

Fz—作用于滑动面处的平均阻滑力，KN；

Fh—滑动面处土体的平均滑动力，KN。

2.2 软土地基处理的一般原则

第一，要综合考虑各种影响因素

（1）构造物的各种特征：例如体型、刚度、结构．受力体系、建筑材料和

使用要求，荷载大小、分布和种类，基础类型、布置和埋深，基地压力、天然地

基承载力、稳定安全系数、变形容许值；

（2）地基土的类别、加固深度、上部结构要求、周围环境条件；

（3）材料来源、施工工期、施工队伍技术素质与施工技术条件、设备状况和经济指标等；

（4）对地基条件复杂、需要应用多种处理方法的重大项目还要详细调查施工区内地形及地质成因、地基成层状况、软弱土层厚度、不均匀性和分布范围、持力层位置及状况、地下水情况及地基土的物理和力学性质等。

第二，地基处理的总的原则在综合分析上述因素的基础上，必须坚持技术先进、经济合理、安全适用、确保质量的原则拟定处理方案，才能获得最佳的处理效果。

对于新建工程，原则上首先应考虑利用天然地基，对于淤泥和淤泥质上利用其上覆较好上层作为地基持力层，若地基软弱不能满足要求，则需进行处理，根据工程情况及地基土质条件或组成的不同，处理的目的可以是：

(1) 提高土的抗剪强度；

(2) 降低土的压缩性；

(3) 降低土的渗透性或渗流的水力梯度；

(4) 改善土的动力性能；

(5) 消除或减少土的沉陷性或胀缩性引起的地基变形。

2.3 软土地基常用地基处理方法及工程措施

排水固结法：这是一种使用多年的方法。至今仍被普遍采用，其主要特点是理论成熟，施工设备简单，费用低。如砂井排水法，对于盛产砂料的地区，当是首选方案。

水泥土搅拌法：水泥土搅拌法是最新软土加固方法之一，分为喷粉法(或称干法)及喷浆法(或称湿法)两种，这两种方法的加固机理和设计方法相同，仅施工方法不同，因而从实用条件出发也宜分别采用。