邵宏伟

(沈阳建强岩土工程有限公司，沈阳 110000)

岩土工程施工中软土地基处理技术实践研究

邵宏伟

(沈阳建强岩土工程有限公司，沈阳 110000)

软土地基种类很多，施工要结合岩土实际地基情况，进行有效处理，将工程实践中的不可控性降到最低，实现工程效益最大化。

岩土工程； 施工；软土地基； 处理技术

1 软土地基的内涵和特点

1.1 软土地基的内涵

软土是指淤泥和淤泥质土，多分布于海、河及湖泊周边。软土多呈灰色，天然孔隙比≥1.0，天然含水量也大于液限。软土成分以黏土粉粒为主，部分黏土粉粒含量甚至高达 60%。而软土颗粒的直径较小，表面分布负电荷，周围有偶极化分子吸附。一旦软土层发生沉降，就会变为絮状结构，导致软土地基的天然含水量增大，增加岩土工程地基处理难度。

1.2 软土地基的工程特性

含水量高。软土的含水量比较高，均超出液限指数。它直接影响了土的抗剪强度和压缩性，其天然含水量与地基承载力成反比。

松软。软土含水量很大，故而比较松软。它的孔隙比很大，高出天然状态下的重塑土 0.2～0.4。

压缩性高。如果地基土的液限系数和天然含水量比较高，那么它的压缩系数就会比较大。天然软土的压缩系数一般为 0.7～1。如果是沿海滩涂地区的欠固结软土，会受重力影响，发生持续性固结沉降。

抗剪强度低。岩土工程软土地基抗剪强度受荷载速度和排水固结情况的影响。软土的抗剪强度很低，它不受侧压力大小值影响，黏聚力也相对较小。排水条件下的抗剪强度和它的固结度成正比。

渗透性小。软土的渗透系数很小。荷载背景下，软土的固结速度比较慢，很难保障其强度。岩土工程地基处理中，有机物质含量比较多，容易生成气泡，对软土中的孔隙空间进行占用，削弱其渗透性，影响软土地基处理质量。岩土工程软土地基中含有薄层粉砂、细砂和粉土等，具备水平渗透方面的优势。

触变性。软土具有明显的触变特征。触变性即荷载背景下对软土地基的总体强度进行削弱，经过长时间静置之后，再次进行恢复。以海相软土为例，它如果受到振动搅拌等外力作用，会对絮状结构产生破坏，从而削弱软土强度，使其发生流动。

流变性。如果软土的塑性指数比较大，那么它的抗剪强度则比较小。软土长期抗剪强度在一般抗剪强度中的占比是 40%～80%。如果消除孔隙水压力，软土仍然会发生次固结沉降。

2 岩土工程中软土地基处理技术

2.1 换填法

换填法，别名垫层法。如图 1 所示。换填法应用中，要使软弱下卧土层保持不变，铺设砂石垫层的时候，要对平面进行控制，使其处于同一高程，并按照先深后浅的顺序进行换填施工。对垫层进行分层铺设，完成每层的垫层铺设之后，对其进行夯实，使其处于良好的密实状态，如果密实度达标，铺设上一层垫层。应用人工方法对垫层材料进行配置，施工初期，要拌和砂石，使其保持均匀后，对其进行铺设和夯实。碎石垫层多用自然级配碎石作为换填材料，需要将其粒径控制为 5～40 mm，并将泥土含量控制在 5%以下。如果应用卵石或碎石作为垫层材料，需要结合具体工程背景，对其进行浇水湿透，然后夯实。完成垫层施工之后，对其各项指标进行严格审核，保障工程的整体性能。

图1 换填法Fig.1 Replacement method

换填法是将岩土工程软土地基上部的软土层挖除，用灰土、素土、砂、碎石和矿渣等对其进行换填，并对它进行夯实，将其作为垫层。该种处理方式，能够使岩土工程地基具备较强的荷载承受力，并对地基沉降问题进行有效控制。相较于其他方式，换填法相对比较简单，但其应用过程中存在诸多局限性。如果软土地基深度不足 3 m，该方法比较适用。如果软土地基深度超过 3 m，应用该种方法会耗费大量的人力、物力等。

2.2 碾压与夯实法

如果岩土工程软土地基的土层比较复杂，包含碎石土、粉土、砂土或低饱和度的黏土和杂填土，可以结合具体工程诉求，应用碾压与夯实法对软土地基进行处理。碾压夯实法的应用原理比较简单，借助机械物理碾压方法，压密表层地基土，或采用强夯，使夯击冲能在地基中产生剧烈动应力，对土基进行固结压实。采用夯实法对软基进行处理，需要结合岩土工程的具体施工要求，对重锤的起重高度进行严格控制。当它达到一定高度后，在自重背景下自由下落，夯打地基，使软土地基具备良好的强度，并对其压缩性进行有效控制，使其处于较低状态。夯实法的夯实深度≤1.2 m。应用重锤对软土地基进行夯击，需要对土基含水量进行严格考量。合理的地基含水量背景下，应用夯实法极具效用。当岩土工程地基处于最优含水量，可优先选用夯实法对软土地基进行处理。

2.3 排水固结法

即通过改善地基排水条件施加预压荷载，或依据化学溶液或胶结剂的化学性质，对其进行灌入或拌和加固，与软土地基进行融合，实现岩土工程软土地基加固。固结法的应用原理是在孔隙体中用水泥、纸浆液和水玻璃等胶结材料进行充填，使软土颗粒具备较好的黏结度，提高软土地基强度及抗压性。采用固结法对岩土工程软土地基进行处理，能够提高地基强度，降低其渗水性。

排水固结法又可细分为堆载预压、真空预压、降水预压、电渗排水、压力灌浆法、旋喷法和深层搅拌法等。项目负责人和施工人员普遍选用粉体喷射搅拌桩对岩土工程软土地基进行处理，它的主要材料构成是水泥粉或生石灰，借助空压机制造风源，在软土地基中对水泥粉或石灰粉等加固材料进行雾状喷射，应用钻头对其进行搅拌，使其与软土地基土呈现充分接触状态，实现地基硬结固化，提高地基的强度和稳定性。

2.4 振密挤密法

振密挤密法在岩土工程软土地基处理中也比较常用，它主要用以粉土、杂填土和失陷黄土等软土地基的处理工作。它通过采振动或挤密，压缩土体孔隙，提高土体强度。施工人员也可以在振动过程中，对灰土、素土或砂、砾石等进行回填，以形成复合地基，提高地基承载力。施工人员要将桩管打入地基中，将填充材料充塞于桩管孔内振实。振实挤密法能够对 5～20 m 地基软土进行有效处理。

2.5 预压法

当建筑工程的地基强度不能满足施工的要求时，就会采用预压法来增强地基的强度。所谓预压法，是指通过施加压力的方式，来压缩软土地基，从而将软土地基所具有的强度增加到符合建筑工程的要求。经过此种方法，地基的强度得到有效提高，不仅建筑工程的质量得到了有效的保证，还延长了建筑的使用寿命。根据选择工艺的不同，预压法可分为堆载预压、真空预压和真空堆载联合预压三种。

2.6 化学加固技术

化学加固技术就是在加固地基的过程中，加入胶结剂和化学浆液等，通过相应的工艺，实现土粒与浆液的胶结，这样一来，地基的力学特性和物理特性都得到了显著的提高，从而使地基的承载能力加强。

2.7 桩基础法

施工时，为了保证建筑物的安全性及使用寿命，就会对地基的变形及承载力有一定的要求，为了满足这些要求，就可以采用桩基础法，通过桩基础法，荷载会发生相应的转移，由浅处的软土转移到深处的坚硬土层上。该项技术具有较多的优点，如沉降速度低、承载力高等，因此在建筑工程中得到了广泛的应用。

3 结语

我国地域辽阔，各地区拥有不同的地质条件，在施工过程中，须加大对当地岩土的勘察力度，在对岩土地基各项参数充分掌握的基础上，才能对垫层换填技术、添加剂法和预压法等地基处理技术进行科学的应用，为工程的顺利施工及工程质量的提升奠定良好基础。

[1] 兰正卿.解析岩土工程中软土地基处理技术的应用[J].江西建材，2016，(18)：23.

[2] 吴荣.浅析岩土工程中的软土地基处理技术[J].低碳世界，2016，(21)：61.

Study on soft soil foundation treatment technology in geotechnical engineering construction

SHAO Hong-wei

(Shenyang Jianqiang Geotechnical Engineering Co., Ltd., Shenyang 110000, China)

There are many kinds of soft soil foundations. The construction should be combined with the actual foundation condition of rock and soil, and the effective control of engineering practice can maximize the project benefit.

Geotechnical engineering; Construction; Soft soil foundation; Treatment technology

2017-04-30

TU472.3

B

1674-8646(2017)12-0102-02