近海地區(qū)軟土地基中不同類型地基處理的優(yōu)劣分析

王從軍

中國核電工程有限公司 北京 100840

1 軟土的概念

軟土地基廣泛分布在沿海地區(qū)，含有大量粘土和粉砂土的飽水細(xì)顆粒土、大孔隙有機土、泥炭土等，淤泥和淤泥質(zhì)土的含水量多為50%-70%，液限為40%-60%，孔隙比大于1.0，滲透系數(shù)值在10-4-10-8之間，壓縮系數(shù)為0.7-1.5MPa-1，具有高含水量、孔隙比大、滲透性小、壓縮性高等基本特征。因此，在軟土地基上修建建筑物，為了滿足對地基強度和變形設(shè)計的需要，必須進行地基處理，常用的方法有：換填墊層法、振沖碎石樁法、排水固結(jié)法、水泥土攪拌法和高壓噴射注漿法等處理方法。在基礎(chǔ)工程中，樁基是一種承載性能好、適應(yīng)范圍廣的深基礎(chǔ)，對厚度較大的軟土地基上建高、重建筑物，一般采用各類鋼筋混凝土樁、預(yù)應(yīng)力管樁等，對含水量和孔隙比較大的軟土地基一般采用砂樁、石灰樁、化學(xué)灌漿或堆載預(yù)壓等方法處理。

2 常用軟土地基處理方法及適用范圍

2.1 換填墊層法

換填墊層法是將基礎(chǔ)下一定深度內(nèi)的軟土層挖掉，回填強度較高的砂、碎石或灰土等，并夯至密實的一種地基處理方法。當(dāng)前，常用的墊層有：砂墊層、砂卵石墊層、碎石墊層、灰土或素土墊層、煤渣墊層、礦渣墊層以及用其他性能穩(wěn)定、無侵蝕性材料做的墊層。適用于淺層、低荷載軟弱地基及不均勻地基的處理，如處理暗溝、暗塘等軟土地基。

2.2 振沖碎石樁法

振沖碎石樁是指利用振動水沖法施工工藝，在地基中制成以填充料組成的樁體。將吊車就位后，將振沖器對準(zhǔn)樁位，打入帶樁尖的套筒護壁，下沉振沖器，再提至孔口，重復(fù)一至二次。進行清孔后，從地面向孔內(nèi)逐段填入碎石、砂、灰土或爐渣等填充料，在振動作用下被擠密實，使碎石填充料在原地基土中起到加筋作用。如此重復(fù)填料和振密直至地面，樁與原地基土共同構(gòu)成復(fù)合地基，以提高地基承載力，降低壓縮性。此方法適用于處理砂土、粉土、粉質(zhì)黏土、素填土和雜填土等地基。

2.3 砂樁和石灰樁

砂樁和石灰樁適用于擠密松散砂土、粉土、黏性土、素填土、雜填土等地基，提高地基的承載力和降低壓縮性，也可用于處理可液化地基。對飽和黏土地基上變形控制不嚴(yán)的工程也可采用砂石樁置換處理，使砂石樁與軟粘土構(gòu)成復(fù)合地基，加速軟土的排水固結(jié)，提高地基承載力。

2.4 預(yù)應(yīng)力高強混凝土管樁

對于大型工程，常用的樁型有預(yù)應(yīng)力高強混凝土管樁（簡稱PHC樁）、鋼管混凝土樁（簡稱SCP樁）及鋼管樁（簡稱SP樁）。SCP樁和SP樁造價較高，一般只用于樁端持力層很深（埋深不小于70m）同時又需穿透較厚（厚度不小于20m）的硬土夾層的工程。而PHC管樁以其單樁承載力高、成本低、施工速度快、對樁間土的擾動小、質(zhì)量穩(wěn)定、養(yǎng)護時間短、施工方便等優(yōu)點而迅速在全國各地得到使用和推廣。在當(dāng)前絕大多數(shù)的工程中，PHC管樁都是被用做工程樁，主要承受豎向荷載。研究樁在復(fù)雜軟基下的承載，對合理進行裝機的設(shè)計、施工和檢測都具有重要意義。在現(xiàn)場條件制約不能采用錘擊樁施工工藝的情況下，應(yīng)采用靜壓施工。

2.5 鋼筋混凝土樁

鋼筋混凝土樁可以預(yù)制也可以現(xiàn)澆，樁的長度和截面尺寸可根據(jù)設(shè)計要求任意選擇。預(yù)制樁是在工廠或施工現(xiàn)場預(yù)制，用錘擊打入、振動沉入等方法使樁沉入地下。其特點是：堅固耐久，不受地下水或潮濕環(huán)境影響，能承受較大荷載，施工機械化程度高，進度快，能適應(yīng)不同土層施工。灌注樁又叫現(xiàn)澆樁，直接在設(shè)計樁位的地基上成孔，在孔內(nèi)放置鋼筋籠或鋼筋，后在孔內(nèi)灌注混凝土而成樁，灌注樁與預(yù)制樁相比可節(jié)省鋼材，在持力層起伏不平時，樁長可根據(jù)實際情況靈活設(shè)計。

3 結(jié)語

軟土地基處理的各種方法均有其針對性、適用范圍及局限性，樁基雖有很大的豎向剛度、側(cè)向剛度和抗拔能力，但樁并不是萬能的，各種樁型都有其適用條件，使用不當(dāng)，或者沒有掌握樁基設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)，也會產(chǎn)生工程事故。因此，必須選擇適合于實際情況的軟土地基處理方法，針對復(fù)雜地基，將兩種或兩種以上的方法綜合運用，或能取得更好的效果。如換土墊層法與預(yù)應(yīng)力管樁結(jié)合的復(fù)合地基，對于提高軟土地基的強度，降低軟土的壓縮性，減少基礎(chǔ)的不均勻沉降，在保證地基的穩(wěn)定方面是行之有效的。但此方法與鋼筋混凝土灌注樁相比較，勢必會增加施工成本，有待進一步分析研究。