摘要：随着我国经济的快速发展，我国工程建设数量日益增多，取得了很大的成就，而在工程项目中最重要的问题就是软土地基方法是否合适。因此本文以软土地基工程为研究对象，主要是对其特性、常用的处理方法进行分析论述。
关键词：软土地基；地基处理；方法
软土的工程特性和地基处理技术一直是岩土工程领域研究的主要课题之一，笔者在对软土地基工程特性归纳分析的基础上，对目前广泛使用的各种软土地基处理方法的特点及适用范围进行了分析讨论。
地基基础的处理不仅直接影响建筑物的造价，而且直接影响到建筑物的正常使用，这就直接关系到整个工程的质量、进度和投资，在工程中起着举足轻重的作用。根据不同的基础处理方法，考虑地质条件、上部结构类型、使用情况、施工条件以及技术经济指标，选择最合适的地基处理方法，对加快项目建设的速度、节约工程造价具有重大意义。
1 软土地基工程特性的分析
软土是以细颗粒为主的近代沉积物，是具有抗剪强度低、高压缩性、触变性、流变性等物理力学性质的特殊土。软土地基就是指那些含水量比较大、承受能力比较弱的一些粘土性的地基，泛指抗剪强度低、压缩性大的软弱土层，主要为饱和软粘土，在天然地层剖面上，它常与泥炭或粉砂交错沉积。一般软土地基是以软土为主，与粉砂、泥炭等一些其他土层相间组成的地基。软土地基的失稳破坏以及过大的沉降，尤其是不均匀沉降，使得建筑物不能正常使用甚至开裂破坏的现象相当普遍。
软土地基具有以下特点：触变性是软土地基的独特特点，所谓触变性是指软土地基在没有受到外力作用的情况下它是固态的，当受到外界干扰，如在软土地基上建造房屋等，它就会发生一定的流动；在软土地基中，它的天然含水量比较大，所以它的透水性较差；在软土地基中，它内部的空隙比较大，因此压缩系数也比较高，具有高压缩性特点，这也使得软土地基容易发生变形，在工程实践中，有些软土地基上地面会出现沉降，就是因软土地基的高压缩性特点；软土地基中的土质具有不均匀性特点，它的承受能力也有所不同，在软土地基上建造时，地基的沉降也是不均匀的；沉降速度快，在具体的应用过程中，软土地基会发生一定的沉降，它的沉降速度与地基上的荷载有着密切关系，一般来说，荷载越大，软土地基的沉降速度也越快，它们是呈正比关系的；软土地基土质构成复杂，软土地基结构性差，孔隙率大，软土地基的承载力低。
2 软土地基工程的地基处理方法
2.1 排水固结法
排水固结法是在建筑物建造之前，在场地内利用堆土或其他重物对地基进行预压，使地基在预压荷载作用下逐渐固结压密。其主要特点是理论成熟，施工设备简单，费用低。如对于盛产砂料的地区，砂井排水法是首选方案。因排水固结法需要预压荷载，且预压时间长，对工期紧迫、缺乏压载条件的工程是难以采用的。此外排水固结法只能加速固结沉降而不能减少固结沉降量，因此对沉降和不均匀沉降要求严格的工程必须慎重选择。大量的实测资料表明，排水固结法的有效处理深度约为 12耀15m，超过这一深度，孔隙水压力消散相当困难和缓慢，故设计时应加以考虑。当地基中有下伏透水层时，排水速度将大大加快。动力排水固结法是处理饱和软粘土地基的有效方法，施工中亦可应用。
2.2振冲密实法
振冲密实法是在成桩过程中机械高频率振动使一定范围内的砂层液化，砂颗粒被压实并重新排列，空隙减小，从而提高砂层的承载力和抗液化性，因此也称为振冲挤密砂桩法，该方法适用于处理松砂地基。近年来，国内外广泛采用砂桩用来处理软弱粘性土，加固原理是利用砂桩的置换和排水固结来提高软土地基的稳定性。砂桩和桩间土共同构成复合地基，再通过堆载预压，预先使主要沉降完成，还能进一步提高复合地基的强度和整体稳定性；目前，振动密实法材料不仅仅是砂子，还有砂石桩、灰砂桩等。
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对于松砂土，桩周围的土体同时受到挤压和振动的作用，其有效振密范围可达6倍桩体直径。这种强制压实提高了砂的相对密度，改善了砂土的力学性能，大大提高了地基的承载力，一般可提高2～3倍，抗液化能力也能得到改善。
对于软弱粘性土，挤密和振动对地基土的力学性能提高有限。当砂桩和桩间土构成的复合地基受到外荷载作用下时，应力主要集中在刚度较大的砂桩上，桩间土层受力相对减小，沉降量相对减小，起到置换的作用；在自重和外部荷載作用下，土体中的孔隙水被慢慢排出，土体孔隙比减小，地基土发生固结沉降，地基强度逐渐增大。
2.3 强夯法
强夯法是反复将重锤提到高处使其自由落下夯击地基，从而使地基的强度提高、压缩性得到降低的方法。强夯法施工设备简单，不需加固材料，费用低、周期短。强夯法适用于处理碎石土、砂土、粉土、粘性土、杂填土和素填土等地基，它不仅能提高地基的强度、降低其压缩性、还能改善其抗振动液化的能力和消除土的湿陷性，所以还常用于处理可液化砂土地基和湿陷性黄土地基等。强夯法对于饱和度较高的粘性土，通常处理效果不显著，尤其是淤泥和淤泥质土地基，处理效果更差。
2.4 预应力混凝土管桩
预应力混凝土管桩是目前我国处理软土地基的一种主要方式，它反映了我国混凝土生产技术水平和高新科技水平。由于其沉桩质量可靠、单桩承载力高、施工工期短、施工监测简单等特点，目前在全国许多地区，尤其是东南沿海一带得到广泛的应用。根据桩身强度的不同，预应力混凝土管桩可分为PHC桩、PC桩和PTC桩。
预应力管桩的施工方式一般有静力压桩法和锤击法两种。静力压桩法是利用静力压桩机将管桩直接压入土中，它的适用范围广，工程地质适应性强，压桩无噪音、施工快速、操作自动化程度高、桩损坏率低、质量容易控制，更重要的是相对锤击法而言可减小对地基的挤土效应，不至于引起过大的土体位移。但是，静力压桩施工方法很难压入厚度大于2m的砂质夹层中。而锤击法使周围土体产生过大的振动，产生的噪音比较大，给周边居民生活造成不好的影响，还可能使工地附近房屋开裂甚至破坏，故在管桩施工过程中，应优先考虑静压法沉桩。
2.5 换填法
换填法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、已完成自重固结的回填土等地基处理及暗塘、暗洪、暗沟等浅层处理和低洼区域的填筑。换填法还适用于地域性特殊土的处理：用于膨胀土地基可消除地基上的胀缩作用，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，软硬不匀以及岩溶与土洞等，用于季节性冻土地基可消除冻胀力和防止冻胀损坏等。换填法就是将基础地面以下不太深的一定范围内的软弱土层挖去，然后以质地坚硬、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。当地基软弱土层较薄，而且上部荷载不大时，也可直接以人工或机械方法进行表层压、夯、振动等密实处理，同样可取得换填加固地基的效果。
3 结束语
综上所述，地基处理方法很多，各种处理方法都有它的适用范围、局限性和优缺点，因此，在选择地基处理方法时，应综合考虑各种因素，符合安全性、可靠性、经济性、技术可行性和施工方便的原则。根据不同的地质情况，不同的投资和工期要求，选择切实可行的处理方法。
参考文献：
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论文作者:纪洲
论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期
论文发表时间:2020/2/25
标签：地基论文; 土地论文; 方法论文; 荷载论文; 工程论文; 压缩性论文; 预压论文; 《基层建设》2019年第29期论文;