岩土工程中软土地基处理技术的应用解析

2019-03-20陈再

工程建设与设计 2019年6期

关键词：砂石垫层软土

陈再

（广东粤水电勘测设计有限公司，广东佛山528000）

1 软土地基的特性

1.1 压缩性强

软土地基的含水率和孔隙比较大，在受到外部荷载的作用后，地基的孔隙会被压缩，软土土层中的水分会被挤出，土层体积会减小，容易造成地基上层工程项目的结构出现开裂以及沉降现象。

1.2 含水量较大

对于一些靠近河流、湖泊等位置的工程项目，地基的含水量相较于其他地区会比较大，而对于一些降水量较大或常年雨水充沛的地区，由于大量水分渗入土层，也会使整个地基土层中的含水量较大。

1.3 透水性强

软土层本身含水量较大，很难继续吸收水分，造成软土地基呈现长期积水现象，无法快速排水[1]。

2 岩土工程软土地基处理过程中容易出现的问题

2.1 不均匀沉降

软土层中的颗粒相对松散，加之土层含水量较大，若工程施工过程中没有对软土地基进行处理，会出现地基不均匀现象，从而严重影响建筑结构的安全性和施工质量，严重时会使整个工程结构面临倒塌或倾斜的危险[2]，对居民的生命财产安全造成严重的威胁。

2.2 荷载能力不足

由于软土颗粒之间的黏结力较弱，软土地基的承载力较小，无法承受外界荷载的作用。当外界荷载较大时，会导致软土地基产生较大的变形和沉降，从而引发软土地基上层的工程结构出现结构断裂，给人们的生命安全造成严重的影响。

2.3 基础结构不稳定

使用搅拌机对软土地基进行震动搅拌时，软土土层中的絮状结构会受到破坏，导致软土地基的流动性增强，造成基础结构的不稳定性，对上部结构的稳定性带来严重的威胁。

3 岩土工程中软土地基处理技术分析

3.1 固化处理技术

固化处理技术是岩土工程软土地基处理技术中应用非常广泛的技术之一。固化处理主要是应用胶结剂（包括水泥、纸浆液或丙烯酸铰浆液等胶结材料）或化学溶液对软土地基进行固化处理，将胶结剂或化学溶液通过搅拌或灌入的方法，使其与软土充分融合，继而发生一系列物理或化学变化，使软土颗粒之间的黏结力得到增强，实现对土体进行加固处理的目的。经过固化处理后，可以使软土层的承载力和稳定性能得到明显的提升，同时削弱软土层的透水性。

软土层的固化处理方法还可以根据处理方法的不同分为粉体喷射搅拌桩、深层搅拌法、压力灌浆法、旋喷法等方法。在实际施工过程中，粉体喷射搅拌桩的应用比较广泛，主要是将水泥粉、生石灰粉、粉体材料等材料利用空压机制成雾状，使其快速渗入软土层中，然后经过钻头的快速搅拌，使加固材料和土体实现充分融合，保证搅拌的均匀性，经过一系列的化学和物理反应后，可以使软土层的土质固结，从而形成稳定性以及强度都较高的土层。

3.2 砂垫层法

砂垫层法在软土地基处理中的应用比较广泛。该方法可以避免对原土层的扰动。对砂石垫层进行铺设的过程中，首先要确定砂石层的厚度，并按照分层铺设的原则进行施工，并及时进行压实施工，保证垫层的紧密性和密实度，达到施工要求后，还要在其上方铺设一层黏性土，防止地基中的水分返到建筑的基础结构中。

施工前，需要对砂石的质量进行全面的检查和筛选，并对其进行充分搅拌后再进行铺设。其中，需要保证砂石的泥土含量小于5%，而砂石的颗粒粒径应在5～40mm。另外，应先对碎石或卵石垫层材料进行浇水处理。

3.3 换填法

换填法就是将整个软土层挖出，然后采用矿渣、碎石、沙子、灰土、素土等各种压缩性较低、强度较高的材料进行回填。这种软土地基处理方式可以明显地提高软土地基的承载力，同时解决了不均匀沉降的问题。该方法的优点在于其施工工艺简单，技术难度较低。

3.4 夯实处理技术

在对软土地基进行处理的过程中，该处理方法是对软土地基表层进行压实处理或通过施工机械强大的夯击冲能，使软土地地基在强大的冲击力的作用下得到压实和固结。这种方法可以对软土地基的强度和稳定性进行提升，并减小软土层的压缩性。

3.5 水泥粉煤灰碎石桩处理技术

水泥粉煤灰碎石桩也可以称为CFC桩，由碎石、石屑、砂、粉煤灰掺水泥加水拌和，用各种成桩机械制成的具有一定强度的可变强度桩。由于桩体的强度和模量比桩间土大，在荷载的作用下，桩顶应力比桩间土表面应力大。桩体可将承受的荷载向较深的土层中传递并相应减少桩间土承担的荷载，从而使地基承载力提高，变形减小，加之CFG桩不配筋，桩体利用工业废料粉煤灰作为掺和料，可以大大降低工程造价。