淺析軟土的工程性質(zhì)及處理方法

郭曉東

軟土是指天然空隙比大于或等于1.0，且天然含水量大于液限的細(xì)粒土。包括淤泥、淤泥質(zhì)土、泥炭、泥炭質(zhì)土等，分類標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)下表。

表軟土的分類標(biāo)準(zhǔn)

1. 軟土的成因類型

軟土的成因類型一般分為：濱海沉積（濱海相、瀉湖相、溺谷相和三角洲相）；湖泊沉積（湖相、三角洲相）；河灘沉積（河漫灘相、牛軛湖相）和湖沼沉積。

2. 軟土的工程性狀

觸變性：原狀土受到振動(dòng)或擾動(dòng)破壞后，土體顆粒結(jié)構(gòu)遭到改變，導(dǎo)致強(qiáng)度降低，呈流動(dòng)狀態(tài)。因此建筑物基礎(chǔ)容易發(fā)生側(cè)向滑動(dòng)、沉降變形以及基礎(chǔ)下土體開(kāi)裂擠出等現(xiàn)象。

流變性：軟土地基長(zhǎng)期在上部荷載及剪應(yīng)力作用下，會(huì)產(chǎn)生排水固結(jié)變形和剪切破壞變形。因此對(duì)建筑物基礎(chǔ)沉降有較大影響，對(duì)邊坡和地基穩(wěn)定性不利。

高壓縮性：軟土壓縮系數(shù)大，屬高壓縮性土。因此置于軟土地基上的建筑物易產(chǎn)生大規(guī)模沉降。

低強(qiáng)度：軟土的不排水抗剪強(qiáng)度通常小于20kPa，因此軟土地基的承載力極低，由軟土組成的邊坡穩(wěn)定性很差。

低透水性：軟土的天然含水率高，但透水性很差，一般具微～極微透水性。對(duì)地基排水固結(jié)時(shí)間有很大影響，導(dǎo)致軟土地基上建筑物沉降持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，常在10年以上。

不均勻性：由于沉積形成環(huán)境的變化而導(dǎo)致軟土由微細(xì)的和高分散的顆粒組成。例如三角洲及河漫灘相軟土層常夾有粉砂薄層或透鏡體，呈微層理結(jié)構(gòu)，水平滲透性大于垂直滲透性；湖泊及沼澤相軟土常在淤泥或淤泥質(zhì)土層中夾有薄層或以透鏡體形式存在的泥炭或泥炭質(zhì)土。建筑物基礎(chǔ)置于其上后易產(chǎn)生不均勻沉降變形。

3. 軟土地基的處理方法

墊層法：是指在軟土地基表層上鋪設(shè)特殊材料，并夯壓密實(shí)，再在其上修建基礎(chǔ)。一般選用堅(jiān)硬、較粗粒徑的砂石等高透水性材料作為排水墊層，從而加速地基的排水固結(jié)，提高地基強(qiáng)度。該方法適合于軟土層較淺，荷載要求不大的建筑物。

置換法：是指將基礎(chǔ)面以下一定深度范圍內(nèi)的軟土層挖除，用砂、碎石、礫石、灰土、素土、石渣、礦渣等強(qiáng)度較高的材料分層換填夯實(shí)，達(dá)到到設(shè)計(jì)要求的密實(shí)度，從而提高持力層的承載力，減少地基沉降量。該方法適用于軟土層較淺，施工運(yùn)行后沉降量不大的地基處理。

預(yù)壓排水固結(jié)法：主要由加壓和排水兩部分系統(tǒng)組成。是指在工程建造之前，用堆土或其他荷載對(duì)地基進(jìn)行預(yù)壓，從而改善地基土原有排水邊界條件，讓其產(chǎn)生沉降固結(jié)，從而使地基土的密實(shí)度得到有效提高，增加地基土的固結(jié)和強(qiáng)度，使建筑物基礎(chǔ)沉降提前完成。該法適用于飽和態(tài)的軟土地基處理。

注漿加固法：主要包括灌漿法、高壓噴射注漿法和水泥土攪拌法。

灌漿法是指將某些能固化的漿液利用液壓、氣壓或者電化學(xué)原理注入到地基的介質(zhì)中，或者注入到地基結(jié)構(gòu)和建筑物的縫隙部位，對(duì)加固淤泥軟土地基層有突出的效果。

高壓噴射注漿法是指利用鉆機(jī)將水泥土漿液噴入預(yù)定土層，使?jié){液與破壞的土混合，形成水泥土增強(qiáng)體，以達(dá)到地基土層固化的目的。其主要適用于淤泥和淤泥質(zhì)土的地基處理。

水泥土攪拌法是指通過(guò)特制的攪拌機(jī)械將作為固化劑的水泥和地基中的軟弱土體強(qiáng)制拌和，產(chǎn)生一系列物理、化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)，增強(qiáng)地基土強(qiáng)度，因而達(dá)到地基處理的目的。

樁基法：現(xiàn)一般采用鋼筋混凝土預(yù)制樁 (鋼筋混凝土樁和預(yù)應(yīng)力管樁)由于具有較強(qiáng)承載力、投資省、質(zhì)量有保證、施工速度快等特點(diǎn)，從而得到普遍運(yùn)用；針對(duì)軟土層較厚地基處理還可以采用灌注樁，樁端置于硬土層上，灌注樁有沉管灌注樁和鉆孔灌注樁。該法適用于軟土層較厚的地基處理。

4. 結(jié)語(yǔ)

以上的分析結(jié)果是基于規(guī)范的理論分析方法，軟土地基處理的根本目的是使地基中軟土層的實(shí)際強(qiáng)度得到進(jìn)一步提高，從而使建筑物地基的穩(wěn)定性得到保障，滿足沉降變形的要求，所以還需要對(duì)巖土工程中軟土地基處理方法進(jìn)行更加深入的研究。根據(jù)不同的實(shí)際情況采用合適的處理方案，從而達(dá)到良好的處理效果。