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软土地基处理方法软土是淤泥和淤泥质土的总称。主要是由天然含水量大、压缩性高、承载能力低的淤泥沉积物及少量腐殖质所组成的土。软土是指滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土。具有天然含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特点。目前，软土地基处理的方法有预压法、换填法、强夯法和强夯置换法、砂石桩法、水泥土搅拌法及其他地基处理法。本文着重介绍各个方法的施工工艺及流程，然后对于相同地质条件的软土地基提出相应的处理措施，剖析地基处理的重点，最后根据处理结果选择合适的处理方案。工程概况及初步分析某地区建筑场地拟建二层框架结构房屋，建筑平面，室外标高为8.4m（±0.000），根据地质资料，现有场地标高为1.64m，需填土6.76m，土层依次如下：第一层为素填土，厚度0.5m；第二层为淤泥，厚度为11.4m，为高压缩性土，压缩模量Es=1.73MPa，固结系数Ch=Cv=1.0x10-3c㎡/s；第三层为粉质黏土夹碎石，厚度为4.6m，为中压缩性土，压缩模量Es=4.96MPa；第四层为淤泥质黏土，厚度为2.5m，压缩模量Es=1.85MPa；第五层为粉质黏土，厚度为5.4m，压缩模量Es=4.3MPa；第六层为淤泥质黏土，厚度为3.2m，压缩模量Es=1.85MPa；第七层为粗角砾土，厚度为2.2m，压缩模量Es=10MPa；第八层为粉质黏土，厚度为12.9m，压缩模量Es=4.8MPa.按《建筑地基基础设计规范》，对于高压缩性土地基，框架结构相邻柱基沉降差为0.003L（L为相邻柱距），经过初步估算，柱底内力标准值分别约为600KN和1000KN，柱距6米，容许的沉降差为18mm.在施工主体结构基础前期，由于场地需要回填土而且较厚，在回填施工时期，回填土属于外加荷载，此时按荷载考虑计算场地的沉降，总沉降量达到1316.34mm.各层沉降量为：第一层淤泥沉降量为946.9mm，占总沉降量的71.9%；第二层淤泥沉降量为131.6mm，占总沉降量的10.0%；第三层淤泥沉降量为189.4mm，占总沉降量的14.4%；第四层淤泥沉降量为48.4mm，占总沉降量的3.7%.此过程为固结排水沉降过程，随时间的发展场地土趋于稳定。在沉降基本完成时，进行主体结构基础施工，此时场地土体性质发生变化，此时各层土的承载力和压缩模量均会有所增加，假设均比原来土体增加1.1倍。此时按回填土承载力特征值fak=100Kpa，估算C轴交5轴及6轴柱基础A、B大小，分别为2m×3m和4.0m×4.0m，柱基A总沉降量为55.24mm，占回填土沉降量的4.2%，柱基B总沉降量为71.34mm，占回填土沉降量的5.4%，沉降差16.1mm，小于规范容许值18mm.从以上分析可以看出，在未进行任何地基处理的情况下，前期沉降占绝大部分，而后期采用独立扩展基础已能满足承载力且无软弱下卧层和变形要求。因此，地基处理的重点在于加速固结排水过程，减少回填土引起的沉降。1地基处理措施1.1选择合适的处理措施目前，软土地基处理的方法有换填法、预压法、强夯法和强夯置换法、砂石桩法、水泥土搅拌法、高压旋喷桩法、桩基法及其他地基处理法。换填垫层法是挖除软弱地基土，采用砂石、粉质粘土、灰土、粉煤灰、矿渣等材料进行换填作为垫层的一种地基处理方法，通过换填软弱地基土的变形变成垫层地基的变形，因此能够减少地基的沉降。本工程软弱地基土层埋深0.5m，层厚11.4m，首先需要挖除9725.9m3，回填土需要9725.9m3.可见挖土及回填方量相当大，从经济上考虑该方法不适用于该工程软弱地基处理。堆载预压法是解决淤泥软粘土地基沉降和稳定问题有效措施，堆载预压分塑料排水带活砂井地基堆载预压和天然地基堆载预压。通常，当软土层厚度小于4.0m时，可采用天然地基堆载预压法处理，当软土层厚度超过4.0m时，为加速预压过程，应采用塑料排水带、砂井等竖井排水预压法处理地基。本工程淤泥层厚度为11.4m，适合用排水预压法。强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基，而强夯置换法适用于高饱和度的粉土与软塑～流塑的粘性土等地基上对变形控制要求不严的工程。此两种方法都采用夯击的方法进行地基加固，因此都有一定的加固深度，本工程软弱土层为淤泥层，该土性质不适用夯击方法加固，而且土层深度较深。砂石桩法适用于挤密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、杂填土等地基，本工程软弱土层为欠固结土层，在回填土回填至设计标高时，土层在附加应力作用下进行排水固结，土层压缩，因此不适用。水泥搅拌法分为深层搅拌法和粉体喷搅法，水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、粘性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。当地基土的天然含水量小于30%、大于70%或地下水的PH值小于4时不宜采用干法。因此本工程合适的地基处理方法可选用堆载预压法。软土地基常见五种处理方法鉴于淤泥软土地基承载力低，压缩性大，透水性差，不易满足水工建筑物地基设计要求，故需进行处理，下面介绍淤泥软土地基五种处理方法。1、桩基法当淤土层较厚，难以大面积进行深处理，可采用打桩办法进行加固处理。而桩基础技术多种多样，早期多采用水泥土搅拌桩、砂石桩、木桩，目前很少使用,一是水泥土搅拌桩水灰比、输浆量和搅拌次数等控制管理自动化系统未健全，设备陈旧，技术落后，存在搅拌均匀性差及成桩质量不稳定问题；二是砂石桩用以加固较深淤泥软土地基，由于存在工期长，工后变形大等问题，已不再用作对变形有要求的建筑地基处理；三是民用建筑已禁用木桩基础。钢筋混凝土预制桩（钢筋混凝土桩和预应力管桩）目前由于具有较强承载力，投资省，质量有保证，施工速度快等特点，得到普遍运用，如本人设计龙海市角美镇金山水闸，其地质条件覆盖一层10m以上厚的淤泥土层，地基处理采用边长为250mm钢筋混凝土预制方桩，挤密淤土层并靠摩擦承载，钢筋混凝土预制桩还具有抗水闸水压力产生水平荷载，达到水平稳定作用。淤土层较厚地基处理还可以采用灌注桩，打灌注桩至硬土层，作承载台，灌注桩有沉管灌注桩和冲钻孔灌注桩，但两种方法灌注桩还存在一些技术难题，一是沉管灌注桩在深厚软土中存在桩身完整性问题；二是冲钻孔灌注桩存在泥浆污染问题，桩身混凝土灌注质量，桩底沉渣清理和持力层判断不易监控等问题。福建省龙海市发生几起灌注桩基础民用建筑不均匀沉陷，导致墙体裂缝事件，是由于施工中存在上述技术问题造成。2、换土法当淤土层厚度较簿时，也可采用淤土层换填砂壤土、灰土、粗砂、水泥土及采用沉井基础等办法进行地基处理，鉴于换砂不利于防渗，且工程造价较高，一般应就地取材，以换填泥土为宜。换土法要回填有较好压密特性土进行压实或夯实，形成良好的持力层，从而改变地基承载力特性，提高抗变形和稳定能力，施工时应注意坑边稳定，保证填料质量，填料应分层夯实。3、灌浆法是利用气压、液压或电化学原理将能够固化的某些浆液注入地基介质中或建筑物与地基的缝隙部位。灌浆浆液可以是水泥浆、水泥砂浆、粘土水泥浆、粘土浆及各种化学浆材如聚氨酯类、木质素类、硅酸盐类等。灌浆法对加固淤泥软土地基具有明显效果，如福建省龙海市角美壶屿港水闸由于淤泥软基不均匀，沉陷闸基沉降最大达到0.63m，加固时采用单管高压旋喷灌浆处理，每个闸墩上、下游侧和中间各设5个灌浆孔，沿闸墩轴线两侧布孔，灌注水泥浆，成桩直径0.5m，伸入闸基础10.5m，采用灌浆压力为20MPa，经过处理后闸基沉降基本得到控制。高压旋喷灌浆处理原理是通过在闸基中高压旋喷灌浆形成水泥土摩擦桩，提高闸基承载力，达到控制沉降的目的。另一种对淤泥软土地基闸室淘空处理通常应通过水闸上游防渗如设置水平铺盖或垂直防渗控制闸基渗流，然后再对闸室进行灌浆处理，如厦门市石浔水闸由于闸基渗流造成闸室底板多个部位被淘空，加固时先在闸室上游侧采用帷幕灌浆防渗，灌浆帷幕布设在闸墩上游侧1.0m处，孔距0.5m，灌注水泥浆，孔深5.0m，灌浆压力10MPa。然后对闸室淘空部位采用钻孔灌浆处理，先灌细砂，不吃砂后，再灌水泥砂浆，最后灌水泥浆，水闸除险加固后效果显著。4、排水固结法排水固结法是解决淤泥软粘土地基沉降和稳定问题有效措施，由排水系统和加压系统两部分组合而成。排水系统是在地基中设置排水体，利用地层本身的透水性由排水体集中排水的结构体系，根据排水体的不同可分为砂井排水和塑料排水带排水两种。下面介绍效益较高塑料排水板处理淤泥软基方法，插入软基排水板，当填筑基础及上部建筑物时，荷载作用软基，地下水由于受挤压和毛细作用沿塑料排水板上升至砂垫层内，由砂层向两侧排出，从而提高基底承载力，塑料排水板要在砂垫层完成后施工，由测量人员测量出需处理范围，标出每根排水板具体位置，插板机对中调平，把排水板在钻头安放好，开动打桩机锤打钻杆，将地面上塑料排水板截断，并留有一定富余长度，在塑料排水板四周填砂后即完成本根施工。5、加筋法加筋土是将抗拉能力很强土工合成材料埋置于土层中，利用土颗粒位移与拉筋产生摩擦力，使土与加筋材料形成整体，减少整体变形和增强整体稳定。福建省福清过桥山围垦工程采用打设塑料排水板，以加速淤泥层排水固结，提高地基强度，又采用砂垫层中铺设土工织物，由于土工织物受拉作用，调整了基底应力分布，地基侧向位移和沉降却相应减少，地基稳定性就大大提高。粉煤灰地层常用处理方法粉喷桩是以水泥等粉体作为固化材料，用压缩空气输送到软弱土层中，通过钻头再原位进行强制搅拌，形成土与水泥等搅拌掺加料的混合物，并具有整体性、水稳定性和一定强度的柱状加固体，从而加固了地基，是一种有效的软土地基加固方法。强夯法是众多地基处理手段中的一种，可分为强夯法和强夯置换法两种。强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土和杂填土等地基；强夯置换法适用于高饱和度的粉土与软塑-流塑的粘性土等地基上对变形控制要求不严的工程。强夯加固作用与土层在被处理过程中的三种不同机理有关。加密作用，以空气和气体的排出为特征；固结作用，以孔隙水的排出为特征；预加变形作用，以各种颗粒成分在结构上的重新排列和颗粒结构与形态的改变为特征。灌浆法案例分析2：湿陷性黄土地基处理方法（1）强夯法垫层法（动力置换原理）挤密法（动力密实、动力固结原理）强夯法最好，该地区位于郊区，周围无任何建筑物和管线，采用强夯法不会对周围环境造成影响，而且这种方法施工便利、经济，被广泛采用）（2）桩基础法（价格昂贵）桩基础既是一种基础形式也可看作是一种地基处理措施，是在地基中有规则的布置灌注桩或钢筋混凝土桩，以提高地基承载能力打桩过程中将桩周土挤密，从而提高地基土的抗剪强度。（3）预浸水法（施工不便）预浸水法可用于处理湿陷性土层厚度大于10m，自重湿陷量大于50cm的场地，以消除土的自重湿陷性。离地面下6m以内的土层，有时因自重应力不足而可能仍有湿陷性，尚应采用垫层等处理方法。（4）单液硅化或碱液加固法（处理过程复杂）单液硅化加固法是将硅酸钠溶液注入土中。对已有建筑物地基进行加固时，如果是非自重湿陷性黄土地基，宜采用压力灌注；自重湿陷性黄土地基，应让溶液通过灌注孔自行渗入土中。碱液加固法是将碱液通过灌注孔渗入土内，适宜加固非自重湿陷性黄土场地上已有的建筑物地基。案例分析1：可采用打预制钢筋砼短桩、砂井真空预压、深层搅拌桩、新型碎石桩等方法地基土不均匀沉降的处理。（1）强夯法（动力固结原理）强夯法又叫动力固结法。是利用起重设备将80～400kg的重锤起吊到10～40m高处，然后使重锤自由落下，对黄土地基进行强力夯击，以消除其湿陷性，降低压缩变形，提高地基强度，但强夯法适用对地下水位以上饱和度Sr≤60%的湿陷性黄土地基进行局部或整片处理，可处理的深度在3～12m。土的天然含水率对强夯法处理至关重要，天然含水量低于10%的土，颗粒间摩擦力大，细土颗粒很难被填充，且表层坚硬，夯击时表层土容易松动，夯击能量消耗在表层土上，深部土层不易夯实，消除湿陷性