软土地基的危害及处理方法研究

周新桥　张强兵

摘 要：在建筑施工过程中时常会遇到软土地基，由于其具有压缩性高、强度低等特点，极容易引起大范围的沉降，从而对工民建的质量及其性能产生不利影响。因此，本文主要分析软土地基的危害，并根据实际情况提出处理方法，从而为工民建的质量奠定良好的基础。

关键词：建筑工程；软土地基；危害；处理方法

软土是一种软弱土层，其具有高压缩性、低强度的特点，并且含有一定的有机物质，极容易引起大范围的沉降，严重影响建筑行业的可持续发展。根据软土的性质，可以将其分为泥炭性质、淤泥性质、软黏性质等几大类。为了妥善的处理软土地基所带来的危害，人们开始研究如何在不破坏整体或局部剪切的情况下改善软土地基，旨在避免建筑物发生沉降现象，一方面保证建筑结构符合设计要求，另一方面也保证了工程建筑的整体质量。

一、软土地基的形成原因

软土的主要来源是岩石风化产物，由此不难看出软土的主要成分取决于母岩。根据有机物质含量的多少，可以将软土分为两种类型，一种是软黏土，有机物质含量少；另一种是泥炭土，有机物质含量多。但是无论是何种类型的软土，其均是在盐水、淡水等地质环境中沉淀而来，而不同的沉积环境，不同的水动力条件，会在一定程度上影响软土的特征。

根据软土的不同类型来分析其地基的形成原因。软黏土一般属于淤泥质黏土或淤泥，其多聚集在水运工程浅部地层，在静水环境或缓慢的流水环境中经过长期沉淀而形成的；松散粉土和砂土，多指自然沉淀或人工回填的洗砂土、饱和粉砂土、砂质粉土等，在静载作用下这类土的强度比较高，但是在反复作用、波动荷载、机械振动时，极容易引起震陷变形，降低地基的承载能力。

二、软土地基的主要危害

软土地基会在一定程度上影响勘察设计的准确性和真实性，若某施工地段在本该采取软土地基处理措施的情况下未采取相应措施，则会严重影响地基的稳定性。也就是说，建筑物会受到软土地基的高压缩性等影响而引起不同程度的沉降、损坏、甚至开裂。在工民建的设计、施工、勘察阶段都会有可能会遭受软土地基所带来的各种风险，尤其是软土地基的抗剪强度较低，当建筑上部结构、附加荷载大于抗剪强度时，会增强软土地基的流性，从而破坏地基的整体剪力或局部剪力，一旦出现剪力破坏的情况，那么增加了地基沉降、变形等现象发生的可能性，从而对后续的工程施工及投入使用造成不利的影响。如果地基附加外部载荷和上部结构自重超出规定限度，极容易引起塌方、沉降，破坏建筑物基础结构，从而引发事故。

一般情况下，软土地基具有较高的含水量，但是这并不代表软土地基的透水性良好，事实上正相反，由于软土地基较差的透水性，导致其在载荷的作用下，孔隙水压会逐渐升高，严重影响地基的固结密实。软土地基在排水不畅通的情况下，地基结构很容易被积水浸入，再加上诸多的外在因素的作用，如附加荷载、地基土体自重、水温变化等，导致地基表面出现裂缝，这就为积水的渗入提供了可乘之机，引发一系列的“翻浆”情况，如地基表面的颠簸、积水、凹陷等等。

三、软土地基的处理措施

在分析软土地基形成原因的基础上，研究其危害性，有利于探索相应的处理措施，接下来主要介绍几种常见的软土地基处理措施。

1、反压法处理软土地基

利用反压法的主要目的是使地基的变形条件和应力状态得以改变，在这一过程中可以依靠反压土地的重量来实现的，将由不均匀载荷所引起的塑性变形进行有效压制，从而起到固结软土地基的作用，使其反压平台下部地基的强度得以增强。在处理软土地基的过程中采用反压法技术，不仅可以在一定程度上加固地基，而且其所起到的防渗作用也至关重要，同时若是薄层软土结构，其排水条件也会得到改善，提高其强度。由于反压法具有施工简洁方便、材料易获取的特点，因此，当水利工程、道路工程没有特殊要求的情况下适用此种方法。但是反压法对反压平台的要求比较高，一般情况下其反压平台面积会比较大，若工程用地紧张则此种方法不适用，如农耕区等等。

采取反压法处理技术，首当其冲的就是要合理设计反压平台，通常常见的设计计算方法是圆弧滑动法，通过大量的工程实践证明，相较于其他的方法而言，圆弧滑动法在设计反压平台过程中更符合实际情况。

2、换土垫层法处理软土地基

换土垫层法，顾名思义，就是将软土进行替换，采用优质土来提高填土的稳定性，避免地基出现沉降的可能性。在填土的过程中有三点注意事项，第一，注意填土的厚度，即优质土厚度维持在15厘米左右；第二，注意填土的顺序，即由中心向两侧分层填充；第三，在填充完成之后要尽快开展压实作业。具体来讲，采用换土垫层处理方法，首先要挖出软弱地基的不良土和软弱土，然后进行机械碾压和重錘夯实，并注意分层进行，最后开展回填作业，并根据实际情况合理选择回填材料，如煤粉灰分垫层、砂石垫层、干渣垫层、碎石垫层等等。

对比反压法和换土垫层法，后者可以使地基持力层的承载能力有所提高，并在负载状态下，尽可能的降低地基的沉降量。当然，换土垫层法并非适用于所有情况，其适用于低洼区域或浅层软弱土层在2米—3米的软土地基。

3、粉体搅拌法处理软弱地基

粉体搅拌法指的是用压缩空气来传送粉体材料，如石灰、水泥等等，这里需要注意的是粉体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体材料，经过一系列的化学反应和物理反应，会形成强度较高的粉喷桩。质量较好且强度较大的粉喷桩可以在一定程度上改善土壤的质量，使软土地基强度得到较大的提升。在采用粉体搅拌处理方法时，由于其并不依靠固化剂，因此，相较于地基土的容重而言，加固土容重要远胜于地基土容重，若地基土附加荷载不纳入考量范围的话，那么可以简单的认为在加固地基之后其附加荷载也不存在。粉喷桩采用的是干法施工模式，用地基中吸收所需水量，从而起到了巩固地基的作用。

4、强夯法处理软土地基

强夯法指的是在数十米的高度放下百吨重的重锤，使其自由下落，从而反复夯实软土地基，从而起到密实土体、提高承载力、减小压缩、改善地基性能等作用。

站在物理学的角度来讲，强夯法主要依靠的是将百吨重的重力势能转化为冲击能量，并将如此强大的冲击能量瞬间作用在软土地基上，压缩土体各个层次的孔隙，将孔隙中的气体和水分排出去，从而起到土体固结和密实的作用。实际上，在日常的工程建设过程中，强夯法是比较常见的一种方法，其应用范围也较为广泛。

结语：

无论是工业建筑，还是民用建筑，建筑性能的好坏在很大程度上会受地基质量的影响，因此，应该格外重视软土地基的设计和软土地基的施工，并根据实际情况采取切实可行的处理措施，增强地基的稳定性，尽可能的避免沉降现象的发生，从而保障工程质量。

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