软弱地基处理方法的对比分析

张建国

摘要：软弱地基是一种不良地基，它是由杂填土、冲填土、淤泥、淤泥质土或其他高压缩性土层构成的地基。软弱地基的特点是天然含水量大，压缩性较高，抗剪强度和承载力较弱，在压力作用下很容易产生滑动或是凝固下沉。因此，在施工中对于软弱地基的处理是非常必要的，只有这样才能提高地基强度，确保地基的稳固性，为各类工程施工创造良好的基础条件。本文对软弱地基的结构和基本特征进行了的分析，对软土地基的几种处理方法进行了研究和对比。

关键词：软弱地基；处理方法；对比分析

我国幅员辽阔，地质情况复杂多样，在一些沿海、沿江地域存在很多的由淤泥和淤泥質土构成的软弱地基。这类地基具有压缩性强、孔隙比大、渗透性差等不良特征，给工程施工带来很大的困扰和影响。为了保证软土地基上工程施工的顺利进行，确保其稳定性，必须要选用采用合理的地基处理方法措施，对软土地基进行加固改善处理。软弱地基处理的方法有很多，常用的有排水固结法、深层水泥搅拌桩法、灰土垫层法、双灰桩法等等，这些地基处理措施各有优缺点，在选用时应结合施工区域环境特点，从经济性、适用性、可操作性等方面进行综合评价和考虑。

一、软弱地基的分类及主要特征。

软弱土主要包括以下：淤泥及淤泥质土，是指在缓慢流水环境中沉积而形成的含水量高、承载力差，天然孔隙较大，软塑到流塑状态的饱和粘性土；冲填土，是由水力冲填泥沙沉积形成的填土，其工程性质与土的均匀性、颗粒组成和排水固结条件有很大的关系；杂填土，是指掺含有大量工业废料、建筑和生活垃圾等杂物的填土，其成分复杂，成因无规律，压缩性高，承载力低，未经处理，不宜做持力层；其他高压缩性土，如膨胀土、红粘土、湿陷性黄土、盐渍土以及季节性冻土等。

1、流变性明显，抗剪强度不高。软弱土自动排水性很差，有关研究数据表明，其摩擦角只在10～300之间有效，抗剪强度值仅在6-30kPa的范围之内，承载力特征值约为60kPa，因此，软弱地基必须经过处理后其强度和承载力等各项性能才能达到使用要求。

2、软弱地基的压缩性较高，土质透水性能比较差。由于软弱地基含水量很高，约为33%～75%，因而其渗透性较差，竖向渗透的系数约在12-5～8-3cm/s ；压缩系数一般在0.7-1.6 MPa（-1），压缩模量平均值为2.37MPa，

3、结构性比较强。软土土质是呈絮状结构分布的，土层强度不高，在受到压力或扰动的情况下，土层容易破坏，强度进一步下降，甚至产生流动。因此科学合理的地基处理措施极为关键，应尽量避免对土体的扰动。

二、软弱地基处理的主要方法。

1、排水固结的方法。排水固结法是一类方法的总称，它包括超载预压法、真空预压法、电渗法、堆载预压法、地下水位降低法、真空联合法等。排水固结法的基本原理是通过布置竖向排水井，并向地基增加荷载作用，使土中的孔隙水在压力的作用下被慢慢排出，从而减小其孔隙度，促进地基的固结，以及强度和稳定性的增加。在软弱地基处理方面，排水固结法已经经过多年的实践应用，其理论基础已非常成熟，工艺技术也比较完善，取得了良好的使用效果。该方法具有操作工序简单，施工设备费用低等优点，较适用于淤泥、淤泥质土和其他饱和软粘土的处理。

2、置换法。置换法又称换土法，其基本操作是将地基范围内软弱土层挖出，再采用砂、砾、碎石、石屑、灰土等性质较好的岩土填充进去，将两者进行置换，然后再对置换土进行压实处理，使其达到工程地基密实度和强度等要求。置换法较适用于土层比较薄的软弱地基，不仅工艺简单，成本投资小，而且较为节省工程时间；如果是土层较厚的软弱地基，由于施工量较大，因而不适用。置换法是处理浅层软弱地基时最具经济效益和最为简单、实用的方法，在施工中要根据岩土条件、置换材料、荷载性质、机械设备等进行综合的分析。

3、软弱地基拌和法。其基本原理是将具有凝结作用和固化作用的介质，导入软弱地基，通过特制的搅拌机械在地基深处将固化介质与软土进行强制搅拌，使软土与固化剂发生一系列的物理、化学反应，利用介质的固化和凝结作用改善软土条件，从而使软土地基硬结成具有一定强度的，呈整体性的水泥加固土地基。该方法中使用的拌和介质主要为水泥，经实际使用证明，该方法处理后的复合地基其强度和承载力显著提高。拌和法的主要优势是施工噪声小，土体无侧向挤出。

4、压实法。压实法的原理是通过人工或机械重力对软弱地基直接进行碾压和夯击，以使软土地基变得更加密实，强度和承载力增加。压实法根据其压实过程的不同，还可细分为机械碾压法、重锤夯压法以及振动压实法等，为达到较好的压实效果，还可对填土进行分层压实。压实法广泛适用于碎石土、砂土、粉土、杂填土以及其他饱和度低的粘性等，由于压实法直接作用于地基表面，因此其压实度与夯击力度以及土质都有很大的关系，压实法对软弱地基加固有效深度一般可达到6～12m左右。

5、石灰土桩法。该方法是在软土地基中导入石灰等强度高、质地坚硬介质材料，并采用机械将其捣实形成的一种性能优良，紧密严实的复合地基。该法通常采用沉管制桩机械锤击、振动地基，使之管内成孔，再投料入管中；投料的同时加强沉管振动，以使桩体密实并与原地基形成高强度的复合地基。石灰桩法施工时应注意石灰的选择与密封存放，确保其新鲜干燥，同时在施工中还应注重灰块的粉碎。石灰桩法适用于淤泥、淤泥质土、杂填土、饱和粘性土等地基的处理，不适用于地下水下的砂类土。

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