软土地基处理技术在工程施工中的应用

摘要：在工程建设中，地基处理是工程项目最为重要的建设施工内容之一，也是整个工程项目的基础。本文结合本人在地质灾害治理工程施工的实践和类式软地基处理工程施工进行分析，阐述软基处理方法在施工技术中的应用。

关键词：施工技术； 地基； 硬壳层

工程施工中常遇到的软弱地基主要有冲填土、淤泥质土、杂物土以及其他高压缩性土层，在工程项目勘察时，首先要查明软弱土层距地表深度、层厚和平面分布以及颗粒组成、土质情况等，杂填土要查明堆积历史，冲填土还应要了解排水固结情况，同时要充分了解自重作用下的稳定程度、湿陷性等基本因素；另一方面也要全面了解上部建筑物体型、结构类型、荷载分布情况等提出地基处理技术方法。

一、软基土层处理

当地基表层有较薄的淤泥质土、有机质含量较多的生活垃圾或侵蚀性的工业废料等杂土时，宜尽力挖出，将持力层置于较好的土层上；若地基淤泥层较厚，承载力或变形不能满足设计要求时，可采用机械夯实、重锤压实、堆载预压，务必使土层紧密固结、若地基软弱层较厚，夯压无法满足设计要求时，采用砂桩灰土桩预制混凝土桩锤击压入，穿过软弱土层，将桩底持力层置于较硬土层上。

关于基础下卧软弱顶面扩散后的压强计算，首先确定上下土层压缩模量ES：

图1附加压力扩散示意图

当基础地以下地基有软弱下卧层存在时，首先核算软弱层顶面断面11―11的压强（如图1）P=Pz+PaR，其中Pz为软弱层顶面处的附加压力；Pa为软弱层顶面处土的自重压力值；R为软弱层顶面处修正后地基允许承载力。

在基础底面断面I―I，当为条形基础时，面积：A1=1×B；当为独立矩形基础时，面积A1=L×B，扩散后II―II断面处的面积；条形时Es1：上层上压缩模量；Es2下层土压缩模量。当H≤0.25B，θ=0，当H>0.5B时，θ值不变，对于粘性土取θ=23°；对于砂砾、碎石取由上表可知扩散角与Es1/Es2有关，当Es1/Es2>10，扩散角还会增大，下卧软弱土层顶面承受应力还会更少。

软弱下卧层顶面，承载力公式Pz+Pa≤R，可作如下几点简化：

（1）基础下软习层顶面附加应力Pz，可以采用基底压力Pb表示，即Pz=Pb；

（2）软弱层顶面应力Pz+Pa≤R，其中R值可以采用下卧层的承载力的标准值∮X，不用修正值。

（3）当硬壳层不厚时，Pa值可忽略不计，即Pb≤R，上式使用起来更加方便便如硬壳层厚1.1m，将建筑基础埋深0.5m，在硬壳层基础底面以下还有0.6m，如地基压力120KPa，则在软弱层顶面应力即为Pz=0.666，1=73.3KPa，此时只要软弱层顶面地基承载力∮X值大于73.3KPa就可以满足设计要求。

以上计算方法，还适合挖去地基表软弱淤泥深度H换以好土，如以砂砾类土作为基础垫层，这就是“人工制造的硬壳层”。

二、施工过程地基处理采用的方法

1.垫层法

垫层法是用物理力学性质较好的岩土材料（包括砂、碎石、素土等）置换天然地基中的部分或全部软土层，换填后的地基即可作为基础的持力层以提高地基的承载力，减少压缩量。

由于采用砂、砾石作为垫层，促使下卧软弱层很快固结，因此可以提高软弱层的压强，垫层如采用砂、砾、碎石、卵石和碎石混合，其本身压缩性小，且填后压缩量很快完成，基础底压力通过垫层的扩散作用，使下卧软弱土层的附加压力将会减少，

垫层厚度的确定可根据砂垫层底面（即软土下卧层顶面）受到的土自重应力与附加应力之和不大于软弱土层的地基承载力而确定。厚度一般控制在0.5m～3m范围，太厚会造成施工困难，增加造价；太薄则不易取得较好的处理效果。

2.粉喷桩加固法

粉喷桩处理软土地基法是用于加固饱和粘性土地基的一种新方法，它是利用水泥（或石灰）等材料作为固化剂，通过特制的搅拌机械，在地基深处就地将软土和固化剂（粉体）强制搅拌。

粉喷桩加固形成复合地基，水泥含量及成桩的均匀性是影响地基承载力的重要因素，在粉喷桩加固软土地基的施工中，应根据设计水泥用量及地层的特点控制水泥输出，以提高粉喷桩成桩质量。为控制水泥输出量，对于直径一定的粉喷桩来说，粉体发送器单位时间内粉体喷出量应确定：除选择合适的粉体喷出量外，还必须根据现场条件、成桩直径以及机型选择等条件控制加固料输送系统的风压及风量的大小。

为保证工程质量，粉喷桩加固法要根据各施工点的综合情况，在施工方法和工艺上采取相应的控制措施：

①开工前认真做好工艺性试验，了解清楚施工条件和确定成桩参数。②严格控制粉喷桩的桩位偏差。各控制桩均由专业测量技术人员放样。③严格控制喷灰量，没有粉体计量控制器的装置严禁使用，喷灰量偏差应≤5%。④严格控制搅拌机钻杆的倾斜度，以满足钻杆倾斜度偏差

由于粉体喷射搅拌法（粉喷桩法）采用粉体作为固化剂，不再向地基中注入附加水分，反而能充分吸收周围软土中的水分，因此加固后地基的初期强度高。

3.加筋法

加筋法通过在土层中埋设强度较大的条带、纤维等土工聚合物、受力杆件等达到提高地基承载力，减小沉降量，或维持建筑物稳定的地基处理方法。埋设在地基土中强度较大的土工合成材料使地基土能够承受抗拉力，防止断裂，保持地基整体性，提高其刚度，改变地基土体的应力场和应变场，提高地基的承载力，以改善地基的变形特性。适用于软弱土地基，填土及高填土、砂土等。

三、结语

综上所述，在软土地基施工中，根据不同的地质条件，运用不同的处理技术，做好软土地基施工，为后来建筑物的建设铺垫优质的地基，建设更牢固的建筑。

参考文献：

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