軟土地基的危害及處理方法研究

周新橋　張強兵

摘 要：在建筑施工過程中時常會遇到軟土地基，由于其具有壓縮性高、強度低等特點，極容易引起大范圍的沉降，從而對工民建的質(zhì)量及其性能產(chǎn)生不利影響。因此，本文主要分析軟土地基的危害，并根據(jù)實際情況提出處理方法，從而為工民建的質(zhì)量奠定良好的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：建筑工程；軟土地基；危害；處理方法

軟土是一種軟弱土層，其具有高壓縮性、低強度的特點，并且含有一定的有機物質(zhì)，極容易引起大范圍的沉降，嚴(yán)重影響建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。根據(jù)軟土的性質(zhì)，可以將其分為泥炭性質(zhì)、淤泥性質(zhì)、軟黏性質(zhì)等幾大類。為了妥善的處理軟土地基所帶來的危害，人們開始研究如何在不破壞整體或局部剪切的情況下改善軟土地基，旨在避免建筑物發(fā)生沉降現(xiàn)象，一方面保證建筑結(jié)構(gòu)符合設(shè)計要求，另一方面也保證了工程建筑的整體質(zhì)量。

一、軟土地基的形成原因

軟土的主要來源是巖石風(fēng)化產(chǎn)物，由此不難看出軟土的主要成分取決于母巖。根據(jù)有機物質(zhì)含量的多少，可以將軟土分為兩種類型，一種是軟黏土，有機物質(zhì)含量少；另一種是泥炭土，有機物質(zhì)含量多。但是無論是何種類型的軟土，其均是在鹽水、淡水等地質(zhì)環(huán)境中沉淀而來，而不同的沉積環(huán)境，不同的水動力條件，會在一定程度上影響軟土的特征。

根據(jù)軟土的不同類型來分析其地基的形成原因。軟黏土一般屬于淤泥質(zhì)黏土或淤泥，其多聚集在水運工程淺部地層，在靜水環(huán)境或緩慢的流水環(huán)境中經(jīng)過長期沉淀而形成的；松散粉土和砂土，多指自然沉淀或人工回填的洗砂土、飽和粉砂土、砂質(zhì)粉土等，在靜載作用下這類土的強度比較高，但是在反復(fù)作用、波動荷載、機械振動時，極容易引起震陷變形，降低地基的承載能力。

二、軟土地基的主要危害

軟土地基會在一定程度上影響勘察設(shè)計的準(zhǔn)確性和真實性，若某施工地段在本該采取軟土地基處理措施的情況下未采取相應(yīng)措施，則會嚴(yán)重影響地基的穩(wěn)定性。也就是說，建筑物會受到軟土地基的高壓縮性等影響而引起不同程度的沉降、損壞、甚至開裂。在工民建的設(shè)計、施工、勘察階段都會有可能會遭受軟土地基所帶來的各種風(fēng)險，尤其是軟土地基的抗剪強度較低，當(dāng)建筑上部結(jié)構(gòu)、附加荷載大于抗剪強度時，會增強軟土地基的流性，從而破壞地基的整體剪力或局部剪力，一旦出現(xiàn)剪力破壞的情況，那么增加了地基沉降、變形等現(xiàn)象發(fā)生的可能性，從而對后續(xù)的工程施工及投入使用造成不利的影響。如果地基附加外部載荷和上部結(jié)構(gòu)自重超出規(guī)定限度，極容易引起塌方、沉降，破壞建筑物基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，從而引發(fā)事故。

一般情況下，軟土地基具有較高的含水量，但是這并不代表軟土地基的透水性良好，事實上正相反，由于軟土地基較差的透水性，導(dǎo)致其在載荷的作用下，孔隙水壓會逐漸升高，嚴(yán)重影響地基的固結(jié)密實。軟土地基在排水不暢通的情況下，地基結(jié)構(gòu)很容易被積水浸入，再加上諸多的外在因素的作用，如附加荷載、地基土體自重、水溫變化等，導(dǎo)致地基表面出現(xiàn)裂縫，這就為積水的滲入提供了可乘之機，引發(fā)一系列的“翻漿”情況，如地基表面的顛簸、積水、凹陷等等。

三、軟土地基的處理措施

在分析軟土地基形成原因的基礎(chǔ)上，研究其危害性，有利于探索相應(yīng)的處理措施，接下來主要介紹幾種常見的軟土地基處理措施。

1、反壓法處理軟土地基

利用反壓法的主要目的是使地基的變形條件和應(yīng)力狀態(tài)得以改變，在這一過程中可以依靠反壓土地的重量來實現(xiàn)的，將由不均勻載荷所引起的塑性變形進行有效壓制，從而起到固結(jié)軟土地基的作用，使其反壓平臺下部地基的強度得以增強。在處理軟土地基的過程中采用反壓法技術(shù)，不僅可以在一定程度上加固地基，而且其所起到的防滲作用也至關(guān)重要，同時若是薄層軟土結(jié)構(gòu)，其排水條件也會得到改善，提高其強度。由于反壓法具有施工簡潔方便、材料易獲取的特點，因此，當(dāng)水利工程、道路工程沒有特殊要求的情況下適用此種方法。但是反壓法對反壓平臺的要求比較高，一般情況下其反壓平臺面積會比較大，若工程用地緊張則此種方法不適用，如農(nóng)耕區(qū)等等。

采取反壓法處理技術(shù)，首當(dāng)其沖的就是要合理設(shè)計反壓平臺，通常常見的設(shè)計計算方法是圓弧滑動法，通過大量的工程實踐證明，相較于其他的方法而言，圓弧滑動法在設(shè)計反壓平臺過程中更符合實際情況。

2、換土墊層法處理軟土地基

換土墊層法，顧名思義，就是將軟土進行替換，采用優(yōu)質(zhì)土來提高填土的穩(wěn)定性，避免地基出現(xiàn)沉降的可能性。在填土的過程中有三點注意事項，第一，注意填土的厚度，即優(yōu)質(zhì)土厚度維持在15厘米左右；第二，注意填土的順序，即由中心向兩側(cè)分層填充；第三，在填充完成之后要盡快開展壓實作業(yè)。具體來講，采用換土墊層處理方法，首先要挖出軟弱地基的不良土和軟弱土，然后進行機械碾壓和重錘夯實，并注意分層進行，最后開展回填作業(yè)，并根據(jù)實際情況合理選擇回填材料，如煤粉灰分墊層、砂石墊層、干渣墊層、碎石墊層等等。

對比反壓法和換土墊層法，后者可以使地基持力層的承載能力有所提高，并在負載狀態(tài)下，盡可能的降低地基的沉降量。當(dāng)然，換土墊層法并非適用于所有情況，其適用于低洼區(qū)域或淺層軟弱土層在2米—3米的軟土地基。

3、粉體攪拌法處理軟弱地基

粉體攪拌法指的是用壓縮空氣來傳送粉體材料，如石灰、水泥等等，這里需要注意的是粉體材料具有一定的加固特性，在地基土中拌入具有加固特性的粉體材料，經(jīng)過一系列的化學(xué)反應(yīng)和物理反應(yīng)，會形成強度較高的粉噴樁。質(zhì)量較好且強度較大的粉噴樁可以在一定程度上改善土壤的質(zhì)量，使軟土地基強度得到較大的提升。在采用粉體攪拌處理方法時，由于其并不依靠固化劑，因此，相較于地基土的容重而言，加固土容重要遠勝于地基土容重，若地基土附加荷載不納入考量范圍的話，那么可以簡單的認為在加固地基之后其附加荷載也不存在。粉噴樁采用的是干法施工模式，用地基中吸收所需水量，從而起到了鞏固地基的作用。

4、強夯法處理軟土地基

強夯法指的是在數(shù)十米的高度放下百噸重的重錘，使其自由下落，從而反復(fù)夯實軟土地基，從而起到密實土體、提高承載力、減小壓縮、改善地基性能等作用。

站在物理學(xué)的角度來講，強夯法主要依靠的是將百噸重的重力勢能轉(zhuǎn)化為沖擊能量，并將如此強大的沖擊能量瞬間作用在軟土地基上，壓縮土體各個層次的孔隙，將孔隙中的氣體和水分排出去，從而起到土體固結(jié)和密實的作用。實際上，在日常的工程建設(shè)過程中，強夯法是比較常見的一種方法，其應(yīng)用范圍也較為廣泛。

結(jié)語：

無論是工業(yè)建筑，還是民用建筑，建筑性能的好壞在很大程度上會受地基質(zhì)量的影響，因此，應(yīng)該格外重視軟土地基的設(shè)計和軟土地基的施工，并根據(jù)實際情況采取切實可行的處理措施，增強地基的穩(wěn)定性，盡可能的避免沉降現(xiàn)象的發(fā)生，從而保障工程質(zhì)量。

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