常用软土地基处理方法综述

常用软土地基处理方法综述

摘要：本文阐述了软土的概念，概括了软土地基的特性。综合介绍了目前工程

中常用的五大类十一种软土地基处理方法及工艺，为从事软基处理工作的工程技

术人员提供参考。

关键字：软土，软土地基，处理方法

1 概述

软土是指滨海、湖沼、谷底、河滩沉积的天然含水率高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土。软土在我国分布较广，在很多地区的江河湖泊、稻田、沼泽、湿地等处，往往成为工程的软基础。我国的软土按其成因可分为滨海沉积，湖泊沉积，河滩沉积，谷底沉积四大类。软土地基一般是指在静水或缓慢水流环

境中沉积的饱和粘性土，并常夹杂有泥炭、贝壳及生物残骸。软土地基在外力的

作用下会引起沉陷，产生不均匀沉降等问题，因此必须改善其地基变形问题与稳

定条件，使土的孔隙减小，提高土的密度，使土粒更好的胶结在一起。软土地基

有较大的危害性，处理软土地基，已成为工程建设必不可少的环节。

2 常用软土地基处理方式及适用范围

2.1换填法

换填法是在软土地基厚度较浅的情况下，将基础下一定范围内的软弱土层利

用人工、机械或其他方式清除，再以质地坚硬、强度较高、性能稳定、具有抗侵

蚀性的砂、碎石、卵石、素土、灰土、煤渣、矿渣等材料分层充填，并同时以人

工或机械方法分层压、夯、振动，使之达到要求的密实度，成为良好的人工地基。换土垫层与原土相比，具有承载力高、刚度大、变形小等优点。换填法处理深度

一般在3米以内。适用于浅层地基处理，包括淤泥、淤泥质土、松散素填土、杂

填土、已完成自重固结的吹填土等地基处理以及暗塘、暗沟等浅层处理和低洼区

域的填筑。换填法还适用于一些地域性特殊土的处理，用于膨胀土地基可消除地

基土的胀缩作用，用于湿陷性黄土地基可消除黄土的湿陷性，用于山区地基可用

于处理岩面倾斜、破碎、高低差，软硬不匀以及岩溶等，用于季节性冻土地基可

消除冻胀力和防止冻胀损坏等。换填土的设计，应根据建筑形状、结构特点、荷

载性质和地质条件并结合机械设备与当地材料来源等综合分析。既满足建筑物地

基强度和变形的要求，又要符合经济合理的原则；既要换土层有足够的厚度来能

被剪切破坏的软弱土层，还要有足够的宽度以防止换土层向两侧挤出。换填法只

需要挖出软弱土、换填材料并分层压实，所以工期短，几天就可以完成。工艺和

所需机械设备相对简单，易于施工，质量容易控制。

2.2强夯法

强夯法又称动力固结法,利用重锤（一般10~40t）提升到10~30m高度后，使

其自由下落，利用巨大冲力能产生的冲击波和冲击应力反复夯击地基土，将夯面

一下一定深度的土层夯实，以提高地基的承载力和土地的稳定性，降低压缩性。

由于夯击能力大，加固深度大，对一般软土地基加固有良好效果。强夯法处理深

度一般在5~8米。适用于低饱和度粉土、粘性土土质。强夯法施工工艺简单，节

约加固原料，适用土质范围广，压实度高，加固效果显著，可获得较高承载力，

施工工期短，是一种快而且好的软基处理方式。但是施工地面振动大，施工场地

附近不允许有建筑物，以防止强夯时扰民及对邻近建筑物产生破坏。

2.3排水固结法

排水固结法是利用地基排水固结的特性，通过施加预加荷载，并增设各种排

水条件，以加速饱和软粘土固结的一种地基处理方法。饱和粘性土地基在荷载作

用下，孔隙中的水被排出，孔隙体积减小，地基发生固结变形，同时，随着超孔

隙水压力逐渐消散，有效应力增加，地基的承载力提高。排水固结法有效处理深

度一般在12~15米。这种方法在处理淤泥、淤泥质土及其他饱和软粘土中占有统

治地位，但对于渗透性极低的泥炭土，要慎重考虑。按排水系统不同可分为打设

砂井、袋装砂井、塑料排水板等；按预压方式的不同可分为堆载预压、超载预压

和真空预压方式。本文主要列举其中常用的袋装砂井预压法、塑料排水板预压法、真空预压处理法进行分析。

2.3.1袋装砂井预压法

袋装砂井预压法是用透水型土工织物长袋装砂砾石，通过专业设备在软土地

基中形成排水砂柱。并与砂垫层构成的水平排水通道，形成垂直和水平两个方向

互相连接的排水通道。再用预压方式加速土体中的水从排水通道中排出，从而达

到土体排水固结。袋装砂井预压法处理深度一般在30米以内。它的打桩时间较短，但预压需要6-12个月。由于施工工艺简单所以施工方法成熟，经处理后工后沉降容易控制，但施工工期较长，需要大量土方进行堆载，施工过程需要采取密

切的检测措施，防止路基书竖向降或水平位移超出警戒值，出现路基失稳情况。

2.3.2塑料排水板预压法

塑料排水板预压法是指将带状塑料排水板用插板机插入软弱土层中，与水平

砂垫层组成垂直和水平体系，通过地基表面预压，土体中的孔隙水沿着塑料板沟

纹升高流出地面。软土地基中土体有效应力不断增加，加速固结沉降，从而路基

的强度得到增强。塑料排水板预压法处理深度一般在30米以内，打设排水板时

间较短，但预压一般需6-12个月。它适用于软土层较厚，地下和地表水较丰富，土质湿软的地区。很多工程实践证明塑料排水板具有排水性能好、施工方便、效

率高、费用低、对土层扰动少等优点。与袋装砂井相比，它的排水效果好，而且

重量轻方便运输，由于插设机械轻便，一些砂井不能施工的软路基土上也能正常

施工。塑料排水板具有一定度和延性，但不同厂家生产的塑料排水板质量不相同，质量不过关的塑料排水板排水能力不能保证。而且塑料排水板本身就是耐腐蚀的

材料，打入地下深层，将长期的存在，对环境和土体的影响也多年存在，因此从

这个角度不建议将大量塑料物质打入地下。

2.3.3真空预压法

真空预压是指通过真空泵抽气，使地基土处于部分真空状态，排除土中水分，使土预先固结以减少地基后期沉降的一种地基处理方法。适用于地下水资源比较

丰富，渗透性小的软土地基以及堆载困难，稳定性要求高的路基地区。施工工期

一般需要6个月。真空预压法在独有的负压力状况下，节省了堆载费用及时间。

且这种处理方法使土体受力、变形较均匀，平均沉降量大，密实度高，固结速度快，抵抗剪切强度大，稳定性好。所以这种方法有着技术先进、无噪音、无污染、工期短、费用低、施工安全性高、质量可靠度高的优点。

2.4复合地基法

复合地基法是指在天然地基处理过程中部分土体得到增强，或被置换，或在

天然地基中设置加筋材料构造有一定强度和承载力的构造物，在荷载作用下，构

造物和土体形成复合型地基，共同承载荷载作用，从而提高地基承载力的方法。

复合地基法无需预压，工期较短，承载力高，工后沉降较低，但是造价比较高。