岩土工程地基处理及应用研究

彭国斌

中国冶金地质总局山东局 山东济南 250102

在社会经济的不断发展中，城市建设的步伐不断地加快，同时伴随着城市化进程发展，土地资源的短缺现象开始成为沿海城市发展的重要性影响因素[1]。所以填海造陆也形成了东部南部沿海许多城市解决土地资源的重要途径，如何能够高效率地处理吹填造陆形成的各种吹填土软弱地基成为关键。下文对吹填土进行一个具体分析，探讨关于吹填土的具体处理方法[2]。

1 岩土工程

首先，岩土工程是一项目前比较关键的工程，对整个工程的影响较大。在不同的地区有着不同的地质条件，对于不同的地质条件应该采取不同的地基处理方法。在一些特殊地质条件下进行工程建设,首先做的就是勘察其地质条件,确保地基的稳定性和安全性的合理评价；合理运用相应的地基加固处理方式进行加固处理，保证后续工程的稳定开展。

2 吹填土

什么是吹填土？是指在疏通和整治江河道的时候，进行挖泥船和泥浆泵把江河和港口底部淤积泥砂通过水力吹填而形成的沉积土。目前，国内外出现了许多吹填土的方法，而这些方法都是采用的物理和化学因素进行的工程变化。可以利用吹填土的三高一低的特点：孔隙比大、压缩性高、天然含水量高、抗剪强度低、渗透的系数比例较小、呈软塑到流塑状态。在普遍情况中吹填的物质分为粉土和黏土，所以如果以黏土为主要的吹填土的话，土中含水量十分丰富，并且相对排水比较困难，从而土体强度一定要经过较长一段时间才能够得到明显的提升。吹填土在使用过程中，工程性质与颗粒的组成密不可分。黏土颗粒较多的吹填土，则是属于强度较低、压缩性较高的欠压密土，含砂量较多的吹填土力学性质和固结情况相对较好。

3 吹填土的处理方法

现有的吹填土处理方法可以大概分为两类，一是物理方法：利用对土体进行一系列的冲击促使土体内出现压差，从而排出孔隙水。这是比较常见典型的强夯法、真空预压法、基于真空预压法出现的真空动力固接法、堆载预压法、高真空击密法、全封闭立体式真空降水法、换土垫层法[3]。二是化学方法：这类方法在吹填土中添加外加剂，进行与土体中的物质成分发生反应，促使土体固结。这一类比较典型的方法是：深层搅拌法，粉喷桩法等。对于吹填土的处理方法简单介绍分析如下。

（1）动力排水固结法。动力排水固接法是在强夯法的基础上进行继续发展的，先在软土地基处设立排水系统，接着在砂垫层中从上往下的插设塑料排水板到软土层以下形成竖向排水系统，以加速地基土的固结，缩短预压工程的预压期，使其在短时期内达到较好的固结效果，使沉降提前完成；并加速地基土抗剪强度的增长，使地基承载力提高的速率始终大于施工荷载增长的速率，以保证地基的稳定性。排水固结法适用于处理饱和和软弱土层，但对渗透性极低的泥炭土要慎重对待。

（2）真空预压法。真空预压指的是砂井真空预压，需要在地面铺上一层砂垫层，然后用薄膜密封砂垫层，用真空泵对砂垫及砂井进行抽气，产生负压，使地下水沿竖向排水路径排出地表，加速地基排水固结。亦即真空预压是在总压力不变的条件下，使孔隙水压力减小、有效应力增加而使土体压缩和强度增长。所以，由此可见真空预压对于固结、渗透系数较大一点的软土处理方式和处理效果较好。

（3）高真空击密法。高真空击密法就是通过在土层中孔隙水和高真空排水相互形成一种强大的压力差，利用“压差”来快速消散超孔隙水压力，从而使软土中的水快速排出[4]。并与之结合施加数遍相应的变能量击密，达到降低土体含水量，提高土体密实度和承载力，减少地基的工后与差异沉降量的地基土处理工法。高真空排水，使击密效果大大提高，从而使被处理土体形成一定厚度的超固结“硬壳层”。由于“硬壳层”的存在，使得表层荷载有效扩散，减少了因荷载不均匀产生的不均匀沉降。

（4）电渗排水法。电渗排水法作为一种软基处理的方法，是由于黏土中大部分颗粒表面带有负电荷，在外加直流电场(定向电流)的作用下，土体孔隙中的自由水和离子发生流动，使土体含水率降低，同时土体内离子的交换对土体本身的性质也有一定的改善。在含水率较大的土体两端施加电位后，土体中的阳离子向阴极移动，这些阳离子同时拖拽水使水朝向阴极运动，这种现象就称为电渗。电渗排水法能够在较短的时间内明显减小土体的含水率，提高其不排水抗剪强度并降低其灵敏度。对试样处理前后的先期固结压力的测试结果表明，其处理效果是不可逆的。电渗排水法因其独特的排水机理，为吹填土地基处理提供了新的思路。此法对渗透性低（渗透系数小于10-7cm/s）、加荷固结缓慢的淤泥、淤泥质土、软黏土(黏粒含量大于60%)的降排水效果最为显著。

（5）添加不同的外加剂。可以根据吹填土的性质，在吹填土中添加许多不同的外加剂，促使外加剂和离子发生化学反应，以便达到土体稳定固化的效果。在吹填土中一般加入的外加剂大部分情况是水泥和石灰，在加入水泥中，水泥能够快速的与土中的水发生水解方应。在加入石灰中，土和石灰中的离子形成反应。在大量的外加剂作用下，不断地起到对吹填土的加固作用。

4 结语

综上所述，由于各地区经济的不断发展，沿海部分地区的城市进程化不断加强。各地的土地资源变得短缺，吹填土的加固处理也成为了摆在岩土工程技术人员面前的一道难题。经过各地地基处理研究人员分析问题、讨论问题、创新思路，在地基处理中不断科学研究新方法，使得我国在地基处理施工中效率开始有了明显的提高。在未来的发展中，一定要保持实践高于理论的思想，科学地将理论与实践相结合，实现岩土工程地基处理的稳定创新发展。