市政道路工程中软基处理方法的应用初探

贺浩明

摘要：文章总结了工程设计遇到软土地基各种处理方法及工程中的应用。对不同的软土地基特性，选择合理的加固处理方法。

关键词：软土地基；处理方法；工程应用

中图分类号：U441文献标识码：A

文章编号：1674-1145（2009）08-0158-02

软土一般是指在静水或缓慢流水环境中以细颗粒为主的近代沉积物。其天然含水量大，压缩性高、承载力低、渗透性小，是一种呈软塑状态的饱和黏性土。软土的天然含水量ω大于液限，天然孔隙比e大于1。压缩系数大于0.5MPa，不排水抗剪强度C小于20KPa。当软土由生物化学作用形成，并含有有机质，其天然孔隙比e大于1.5时为淤泥，天然孔隙比e小于1.5而大于1.0时为淤泥质土，工程上把淤泥和淤泥质土统称为软土。

一、软土地基处理方法

（一）表层处理法

表层处理法用于地表面极软弱的情况。该法是通过排水、敷设或增添材料等办法，提高地表强度，防止地基局部剪切变形，保证施工机械作业；同时尽可能把填土荷载均匀地分布于地基上。属于这类处理方法的有：表层排水法、砂垫层法、敷设材料法、添加剂法等等。

1．表层排水法。对土质较好因含水量过大而导致的软土地基，在填土之前，地表面开挖沟槽，排除地表水，同时降低地基表层部分的含水率，以保障施工机械通行。为了发挥开挖出的沟槽在施工中达到盲沟的效果，应回填透水性好的砂砾或碎石。

2．砂垫层法。对于地基上部软土层极薄且含水量大时，在软土地基上敷垫0.5～1.2ｍ左右厚的砂垫层。这样可达到固结软土层，使砂垫层起到上部排水层作用；同时，砂垫层又成为填土内的地下排水层，以降低填土内的水位；在进行填土及地基处理施工时，为施工机械提供良好的通行条件。

（1）设计。如采用机械施工，在确定砂垫层厚度时，应考虑机械的重量，轮胎对地面接触压力，偏心程度及软土地基表层强度等。在极软地基上，仅用砂垫层来确保大型施工机械的通行，往往需要较厚的砂垫层，是不经济的，所以常与表层排水或敷垫材料等法并用。填土面积大且排水距离长，预计有多处地下水渗出时，若仅用山砂做砂垫层，不能获得充分排水效果，应采用设置盲沟，砂垫层内的排水距离宜短不宜长。

（2）施工。砂垫层施工时应设放样板。摊铺作业一般采用自卸汽车与推土机联合操作。要尽量做到均匀一致。用透水性差的粉土做填料时，其坡脚附近的砂垫层一旦被土覆盖，就有可能妨碍侧向排水，因此对砂垫层的端部要妥善处理。

3．敷垫材料法。对于地基土层不均匀，可能发生局部不均匀沉降和侧向变位，可利用所敷垫材料的抗剪和拉抗力，来增强施工机械的通行，均匀地支承填土荷载、减少地基局部沉降和侧向变位，以提高地基的支承能力。

4．添加剂法。对于表层为黏性土时，在表层黏性土内渗入添加剂，改善地基的压缩性能和强度特性，以保施工机械的行驶。同时也可达到提高填土稳定及固结的效果。添加材料通常使用的是生石灰熟石灰和水泥。石灰类添加材料通过现场拌和或厂拌，除了降低土壤含水量、产生团粒效果外，对被固结的土随着时间的推移会发生化学性固结，使黏土成分发生质的变化，从而促进土体稳定。

（二）置换法

本法是以优质土置换软弱土，确保填土稳定和减少沉降量。施工方法分有人工挖掘置换和借填土自重或用爆炸法将软弱土挤出的强制置换。其施工都比较容易，多数情况下能在短时间内达到所要求的目的。从可靠性来说人工挖掘置换较优。置换材料应采用即使受到水浸也不致降低承载力的粗粒土。但必须进行充分压实。

（三）加载法

加载法是为了预先促进软土地基沉降，增加地基强度，以防止设置在填土上或邻接填土的路面和构造物或者埋入填土内的构造物发生有害沉降而导致破坏。促进地基固结沉降的方法有：在地基上增加总压办法；减少土中的间隙水压提高有效应力法等。前者用填土荷载时，一般为填土加载法，后者又可分通过井点，竖井等的降低地下水法和在地表面铺砂，覆盖不透水膜使之形成真空，依靠大气压力加载来促进固结的大气压加载法。采用填土加载法时，须注意地基的稳定状态。而降低地下水法和大气压加载法则不必担心地基遭到破坏，但受到地基适应

性的限制且工程费用大，一般不采用。上述方法，都很少单独采用。

二、软土地基的加固

1．对于表层有密实土层（硬壳层）时，应充分利用作为天然地基的持力层，“轻基浅埋”。是我国软土地区总结出来的非常好的经验。

2．减少建筑物作用在地基上的压力。如采用轻型结构、轻质墙体、空心构件，把地下室设置成半地下室等，甚至是浮式基础（即基底压力等于被移走的土重）；

3．当建筑物对变形的要求较高时，采用较小的地基承载力；

4．铺设砂垫层。一方面可以减少作用在软土上的附加压力，减少建筑物的沉降；另一方面有利于软土中水分的排除。缩短土层固结时间，使建筑物沉降较快地达到稳定；

5．采用砂井，砂井预压、电渗法等促使土层排水固结，以提高地基承载力。当黏土中夹有薄砂层或石层时，更有利于采用砂井预压加固的办法来减少土的压缩性，提高地基承载力；

6．当软土地基加载过大过快时，容易发生地基土塑流挤出的现象。防止软土塑流挤出的措施有以下三条：

（1）控制施工速度和加载速率不要太快。可通过现场加载试验进行观测，根据沉降情况控制加载速率，掌握加载间隔时间，使地基逐渐固结，强度逐渐提高，这样可使地基土不发生塑流挤出；

（2）在建筑物四周打板桩围墙，能防止地基软土的挤出。

（3）用反压法防止地基土塑流挤出。这是因为软土是否会发生塑流挤出，主要取决于作用在基底平面处的土体上的压力差。

三、根据地质条件、施工条件选用加固方法

1．设计时应考虑用地、工期及用料情况。施工时占地宜多；合理的施工工期，不宜排得太紧；材料的选择为易得到的材料，最好就地取材，这是考虑选择地基加固方法的重要因素。

2．施工采用和学的管理方法。施工管理的影响：虽然选用了较好的地基加固方法，但由于施工管理不善，造成地基的扰动，或者由于机械行走路线不合理，使地基加固不均匀，或者使灵敏性大的软弱地基受到冲击震动，造成施工后场地沉降不均匀，失去了加固的意义。

3．根据场地环境条件选择加固方法。要考虑加固地基对周围环境的影响，例如新填土会对原有道路，房屋产生侧向挤压位移或沉降；采用强夯、打桩等施工时，有噪声扰民；采用填土堆载时有大量的土料进出工地，影响交通和环境；采用降低水位法时，要考虑到周围地基的附加下降。

四、结语

总之，软土地基的强度或变形的问题是工程土中必须十分注意的问题，过大的沉降及不均匀的沉降造成

软土地区大量的工程事故。因此，在软土地区进行设计与施工的建筑物与构筑物时，必须从地基、建筑、结构、施工、使用等多个方面综合考虑，采取相应的措施，减少地基的不均匀沉降，保证建筑物的正常使用。

参考文献

[1]地基处理手册(2版)编写委员会．地基处理手册[M]．北京：中国建筑工业出版社，2000．