岩土工程中软土地基处理技术的运用研究

【摘要】软土地基具有地基沉降量大且沉降不均匀、地基稳定性差、地基承载力低等特点，对岩土工程危害很大。岩土工程施工中如果有软土层，很容易造成地基沉降量大、建筑墙体裂缝等问题，对岩土工程施工和建筑结构构成严重威胁。本文着重分析了换填处理、固化处理及高压旋喷桩软土地基处理技术岩土工程中的应用。

【关键词】岩土工程；软土地基；处理技术；应用

1、软土概述

我国幅员辽阔，在建筑工程建设中常会遇到软土。软土是指天然孔隙比大于等于1.0，且天然含水量大于液限的细颗粒土。包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等。软土主要由天然含水量高、压缩性高、承载能力低的泥沙沉积物和少量腐殖质组成的土。软土具有典型的海绵蜂窝结构，是造成软土孔隙率大、含水率高、渗透率小、压缩性高、强度低的主要原因之一。软土具有触变性高，当原状土受到振动或扰动后，土体结构遭到破坏，强度会大幅度降低；软土具有流变性，软土在长期荷载作用下，除产生排水固结引起变形外，还会发生缓慢而长期的剪切变形；软土具有高压缩性，软土地基上建筑容易产生较大的沉降量；软土具有低强度性，软土地基的承载力底，软土边坡稳定性差；软土具有低透水性，对地基的排水固结不利；软土具有不均匀性，由于软土沉积环境的变化，土质均匀性差，作为建筑地基易产生不均匀沉降。所以，软土地基对岩土工程危害较大，需进行处理。

2、软土地基对岩土工程的危害性

2.1不均匀沉降

软土地基的具有土质软、均匀性差、含水量高等特点，在进行软土地基处理时，必须根据软土地基的特点选择合适的地基处理方法。一旦采用错误的处理方法，软土地基的处理效果将达不到要求，地基的不均匀沉降将对工程的质量和安全构成较大的威胁。

2.2承载力不足

软土地基承载力特增值一般在60kPa～80kP

a，一般难以满足设计要求。在工程建设一旦出现地基承载能力不足等问题，不仅会导致不均匀沉降大而建筑结构开裂，甚至会导致地基失稳而威胁到整个建筑结构的安全。因此，在建筑工程施工中，人们需要消除软土地基对建筑结构的危害。

3、岩土工程中软土地基处理技术的具体应用

3.1换填处理技术

在岩土工程软土地基处理方法中，换填处理技术是最有效的处理技术之一。换填处理技术是指挖除地基上软弱土层，然后用一些更坚固的材料代替。换填的材料一般是砾砂、中粗砂、级配砂石、灰或矿渣等压缩性较低的材料。换填完成后，还需进行压实处理，形成坚实稳定的基础垫层。此外，换填处理法能有效地提高地基土的压缩性，解决地基沉降大的问题。在软土地基处理过程中，换填处理技术比其他技术更方便、更快，操作非常方便。然而，该方法一般用于处理深度不超过3米的软土地基。对于深度处理深度超过3m的软土地基，换填处理法涉及工作量大，需要较高的经济成本，因此应考虑采用其他处理技术。

3.2固化处理技术

在应用固化处理技术的过程中，需要使用一些专业的化学溶液，这可以提高软土地基的稳定性和抗压能力。除了使用的化学溶液外，也使用粘结剂。另外，应充分利用该技术进行浇注或混合，可大大促进土壤层中的化学溶液和粘结剂，并与软土地基的相关材料充分融合，从而产生物理反应和化学反应，具有明显的增强作用。采用这种固化处理技术的原理是将不同的固结材料应用于软土的孔隙中，使填充物得到良好的处理。这有效地提高了软土颗粒间的粘附度。常用的胶结材料包括纸浆、水泥、水玻璃等。通过固化处理技术，可提高软土的耐压性能，有效提高软土的抗剪强度。通过充分应用该固化处理技术，可以提高软土地基的强度，同时降低渗水性能，从而避免相关问题的发生。固化技术有不同的应用包括深搅拌、压力灌浆和喷浆等方式。在实际应用过程中，粉桩法得到了广泛的应用。粉桩法使用的材料一般包括石灰粉和水泥粉。粉末材料在一定的作用下会改变自己的形态，并在风压的作用下，被喷洒到软土地基中，再通过机械设备深层搅拌，使这些材料与软土地基土进行较大程度的融合，进而产生物理和化学效应，促进地基的固化，有效提高软土地基的稳定性和抗剪强度。

3.3高压旋喷桩施工技术

高压旋喷桩处理技术应用在岩土工程的软土地基处理过程中，可以充分发挥其机械体积小和机动性能强的特点，在软土地基中引5～35cm的小孔，成孔后高压旋喷能形成0.5～4m的柱状增强体，从而实现对软土地基的处理。高压旋喷桩处理技术中采用的原材料一般水泥、粉煤灰、矿渣等较广泛的材料，施工较容易实现。在实际的施工过程中，施工的方向和角度都是可以调节的，能够有效的提升浆液的利用率。高压旋喷桩处理技术的使用范围比较广，对一些淤泥、粉土等地基土都比较适用。取某一具体多层住宅为例，其建筑面积2106m2，建筑高8层，其具体的施工场地为软土地基。

具体的施工步骤如下：第一，准备工作。准备工作主要是对地基进行清理，确保地基无垃圾、杂物等，将施工中应用的材料等进行妥善的保管，并且配备发电机，确保施工中的电力需求。同时，对需要进行处理的地基进行测量放样，找准高压旋喷桩的准确位置。第二，钻孔施工。将钻机固定，防止出现偏移，在完成钻孔之后，要对孔的质量进行检测。第三，浆液搅拌。高压旋喷桩的浆液配置要符合施工的标准，浆液的水灰比达到1∶1，并且在浆液中加入3%的速凝剂和5%的减水剂，搅拌的时间在4min左右。第四，喷射注浆。借助调整喷射速度、旋摆速度和方向等，保障桩长和桩径情况。在施工完成之后要对作业的机械设备进行清理，为下次的施工做好准备。

结语：

综上所述，近年来，随着我国建筑行业的迅速发展，人们对相应的建筑施工技术要求也越来越高。在此过程中，软土地基中地基处理人民经常遇见的一个建设步骤，其质量情况与建筑结构的安全、稳定性息息相关。由于地基条件不同，施工人员需要根据施工现场情况，选择合适的地基处理技术，确保地基承载力和地基变形满足设计要求。

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作者简介：

曹瑞钠，辽宁省建筑设计研究院岩土工程有限责任公司，辽宁沈阳。