淺談軟地基分類與處理

淺談軟地基分類與處理
【摘 要】軟基礎(chǔ)是強(qiáng)度低、高壓縮性土，以及其它不良的軟土地基。由于軟土地基的物質(zhì)組成、成因及存在環(huán)境不同、結(jié)構(gòu)構(gòu)造不同。不同的軟地基的性質(zhì)也各不相同。

【關(guān)鍵詞】地基處理；方法；分類

1 軟弱地基分類

1.1軟土

軟土是第四紀(jì)后期形成的陸相和海相沉積。如陸相沉積：三角洲沉積、湖相沉積、河相沉積；海相沉積：淺海沉積、濱海沉積、濱淺海沉積、淺海沉積和深海沉積。主要成分是淤泥和淤泥質(zhì)土，它們是在靜水或近似靜水的環(huán)境中沉積的，并經(jīng)生物化學(xué)作用形成的比較疏散的土層。軟土具有一下特點(diǎn)：

（1）含水率較高，軟土的天然含水率在35%——80%左右。

（2）壓縮性比很高，壓縮性系數(shù)一般為0.5mpa-1至1.5mpa-1，有時(shí)更高。

（3）天然軟土的抗壓及剪切強(qiáng)度低。

（4）滲透系數(shù)小，一般滲透系數(shù)為1x10-6cm/s— 1x10-8cm/s.

（5）觸變形：軟土為絮凝結(jié)構(gòu)，具有觸變形。一旦受到擾動(dòng)，強(qiáng)度就會(huì)很快降低，隨后強(qiáng)度有慢慢的恢復(fù)。

（6）流變性：軟土具有緩慢而長(zhǎng)期的流變形。

1.2沖填土

沖填土是水利沖填泥沙而形成的。一般是高壓泥漿泵將河道底部泥沙通過(guò)輸泥管排到地面而形成的大片沖填土層；它具有以下特征：

（1）組成成分隨物質(zhì)來(lái)源而變化，粗細(xì)及礦物成分都各不相同。

（2）沖填土含水率較大，一般都大于液限。

1.3雜填土

雜填土是由建筑垃圾、生活垃圾和工業(yè)廢料等堆積而形成的。它具有以下特征：

（1）不均勻性。

（2）填土齡期一般較長(zhǎng)，土層越密實(shí)；新近雜填土，處于欠壓密狀態(tài)。

（3）雜填土遇水后往往產(chǎn)生濕陷和潛蝕。

2地基處理

由于天然地基種 類繁多、地質(zhì)情況千差萬(wàn)別、土層堅(jiān)硬程度各不相同；因而此處地基處理是針對(duì)很軟的天然地基，不能滿足地基承載力和變形的設(shè)計(jì)要求，必須經(jīng)過(guò)人工處理后才能滿足承載要求而展開的工作。

軟地基處理的目的是利用換土、夯實(shí)、擠密、排水、膠結(jié)、加筋等方法對(duì)地基進(jìn)行加固，用以改良地基土的力學(xué)性質(zhì)和工程特征。主要表現(xiàn)在一下幾個(gè)方面：

（1）提高地基的抗剪切強(qiáng)度；

（2）降低地基的壓縮性；

（3）改善地基的透水特性：

（4）改善地下水的動(dòng)力特征；改善特殊土層的不良地基特征

2.1地基處理方法分類

對(duì)于軟土地基處理的基本方法主要有換土、夯實(shí)、擠密、排水、膠結(jié)、加筋等方法對(duì)地基進(jìn)行加固等方法。常用地基處理方法的原理、作用和適用范圍。

2.1.1換填墊層法

先挖除淺層軟土或不良土，回填砂、碎石、粉煤灰、土等類別的墊層，然后進(jìn)行分層灑水碾壓或夯實(shí)。換填土法可以提高持力層的承載力，減少沉降量，消除或部分消除土的濕陷性和脹縮性，防止土的凍脹作用和改善土的抗液化性。因此常常采用機(jī)械碾壓、平板振動(dòng)進(jìn)行施工。

該方法常用于基坑面積較大和開挖土方量較大的回填土方量，一般適用于處理淺層軟土層與低洼區(qū)域的地基填筑。一般處理深度為2米至3米。

2.1.2夯實(shí)法

就是采用機(jī)械夯實(shí)或人工夯實(shí)的辦法，在地基中產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊和應(yīng)力，迫使深層土液化或動(dòng)力固結(jié)，使土體密實(shí)，用以提高地基承載力和減小沉降，消除土的濕陷性，脹縮性和液化性。

該方法的優(yōu)點(diǎn)是：施工深度快，施工質(zhì)量容易保證，經(jīng)過(guò)處理后的土質(zhì)較為均勻，造價(jià)低，可處理大面積地基。適用于處理碎石土、素填土、雜填土、砂土、粉土、粘土及濕陷性黃土。

2.1.3排水固結(jié)法

該方法就是軟土地基在附加載荷的作用下，逐漸排除空隙水，使空隙率減小，產(chǎn)生固結(jié)變形。在這個(gè)過(guò)程中，隨著土體超靜空隙水壓力的逐漸消散，土的有效壓力增加，地基抗剪強(qiáng)度相應(yīng)增加，并使沉降提前完成或提高沉降速度。

排水固結(jié)法主要是由排水和加壓兩個(gè)系統(tǒng)組成。排水可以利用天然土層本身的透水性，也可以設(shè)置砂井、袋裝砂井和塑料排水板之類的豎向排水體。加壓主要是地面堆載法、真空預(yù)壓法和井點(diǎn)降水法。為加固軟粘土，在一定條件下，采用電滲排水井點(diǎn)也是合理而有效的。該方法適用于處理厚度較大的飽和軟土和沖填土地基，但是對(duì)于厚度較大的泥炭層要謹(jǐn)慎對(duì)待。

2.1.4樁土復(fù)合地基法

就是以砂、碎石等材料換軟土，與未固結(jié)部分形成復(fù)合地基，達(dá)到提高地基強(qiáng)度的目的。常用方法有：

2.1.5碎石樁法

利用一種單向或雙向振動(dòng)的沖頭，邊噴高壓水流邊下沉成孔，然后邊填入碎石邊振實(shí)，形成碎石樁。樁體和原來(lái)的粘性土構(gòu)成復(fù)合地基，以提高地基承載力和減少沉降。

該方法適用于處理砂土、粉土、粉質(zhì)粘土、素填土和雜填土等地基。對(duì)于處理不排水坑剪切強(qiáng)度不小于20kpa的飽和粘性土和飽和黃土地基，應(yīng)在施工前通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)確定其適用性。

2.1.6石灰樁法

在軟地基中采用機(jī)械成孔，填入作為固化劑的石灰并壓實(shí)成樁體，利用生石灰的吸水性、膨脹性和放熱性以及石灰的物理化學(xué)作用，改善樁體周圍土體的物理力學(xué)性質(zhì)，同時(shí)樁與土形成復(fù)合地基，達(dá)到地基加固的目的。該方法適用于處理素填土、雜填土、飽和粘性土、淤泥質(zhì)等地基。

2.1.7水泥粉煤灰碎石樁法

就是在碎石樁基礎(chǔ)上加進(jìn)一些石屑、粉煤灰和少量的水泥，加水拌和，用振動(dòng)沉管打樁機(jī)或其它成樁機(jī)具制成具有一定粘結(jié)強(qiáng)度的樁。樁與樁之間的土通過(guò)墊層形成復(fù)合基礎(chǔ)。適用于填土、飽和及非飽和粘性土、砂土、粉土等地基。該方法適用于處理粘性土、粉土、砂土和已自重固結(jié)的素填土等地基。

2.1.8土工合成材料加工筋法

加筋法就是在土層中埋設(shè)強(qiáng)度較大的土工聚合物、拉筋、受力桿等提高地基承載力、減少沉降或維持建筑物穩(wěn)定。

利用土工合成材料的高強(qiáng)度、韌性等力學(xué)性能，發(fā)散土中放入應(yīng)力，增強(qiáng)土體的抗拉強(qiáng)度，改善土體或構(gòu)成加筋土以及各種復(fù)合土工結(jié)構(gòu)。同時(shí)，也能更好的起到排水作用、反濾作用、隔離作用和加筋作用。該方法適用于處理砂土、粘性土和軟土等地基。

2.1.9化學(xué)加固法

就是利用水泥漿液、粘土漿液或其它化學(xué)漿液，通過(guò)灌漿壓入、高壓噴射或機(jī)械攪拌，使?jié){液與土顆粒膠結(jié)起來(lái)，以改善地基土的物理和力學(xué)性質(zhì)。

2.1.10注漿法

通過(guò)注入水泥漿或化學(xué)漿液的方法，使土顆粒膠結(jié)，從而提高地基承載力，減少沉降，增加穩(wěn)定性，防止?jié)B漏。該方法適用于處理基巖、砂土、粉土、淤泥質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土、粘土和一般人工填土等地基。

2.1.11高壓噴射注漿法

將帶有噴嘴的注漿管，通過(guò)鉆孔插入要處理的土層的預(yù)定深度，然后將水泥漿液用高壓沖切土體，在噴射漿液的同時(shí)，用一定的速度旋轉(zhuǎn)、提升，形成水泥土圓柱體；若噴嘴提升而不轉(zhuǎn)動(dòng)，則形成強(qiáng)狀固結(jié)體。可以提高地基承載力，減少沉降，防止砂土化、管筒和基坑隆起。該方法適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)、粉土、黃土、砂土人工填土等地基處理。

2.1.12水泥土攪拌法

利用水泥漿液或水泥粉作為固化劑的材料，通過(guò)深層攪拌機(jī)械，在地基深處就地將軟土與固化劑水泥石灰的漿液或粉體強(qiáng)制攪拌，形成柱狀水泥土體。該方法適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、粉土、粘性土以及飽和黃土等地基處理。

3結(jié)論

通過(guò)對(duì)地基處理方法的分類、闡述，為軟地基處理的設(shè)計(jì)、施工等提供一定的指導(dǎo)和借鑒意義。為軟地基的處理提出了更加科學(xué)、便利的操作、經(jīng)濟(jì)的處理方法。

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