谈土木工程软地基施工
摘要：软土地区进行建筑施工时必须注意软土地基的变形和强度问题。过大的沉降及不均匀沉降是造成工程事故的根本原因，因此，要从勘察、设计和施工等各个方面全面地综合考虑， 并采取相应的措施，来减小地基的沉降及不均匀沉降，保证建筑物的安全和正常使用。
关键词：土木；工程；软地基；施工
我国地域辽阔，从沿海到内地，由山区到平原，分布着多种不同物理力学性质的土。由于在不同的地理环境、气候条件、地质成因、历史过程、物质成分等条件下形成的与一般土类具有不同工程性质的土，人们把这些具有特殊工程性质的土类称为特殊土，将基础建在此类土层上的地基称之为特殊土地基。各种天然形成的特殊土的地理分布存在着一定的规律，因而表现出一定的区域性，因此有区域性特殊土之称。我国主要的区域性特殊土包括软土、湿陷性黄土、膨胀土、冻土、红黏土和盐渍土等。本文主要介绍软土的主要工程特征，及其对建筑物可能造成的危害，以及在此类土层上从事工程建设时所采取的工程措施。
1、软土的形成及分布
软土是指在静水或缓慢流水环境中以细颗粒为主的近代沉积物。软土具有天然含水量大、压缩性高、承载力低、渗透性小等特性，是一种呈软塑和流塑状态的饱和黏性土。当软土由生物化学作用形成，并含有有机质，其天然孔隙比e≥1. 5时为淤泥；天然孔隙比1≤e≤1. 5时为淤泥质土。工程上把淤泥、淤泥质土统称为软土。
《软土地区工程地质勘察规范》规定软土的判别应符合下列要求：外观以灰色为主的细粒土； 天然含水量大于或等于液限； 天然孔隙比大于或等于1.0。
我国软土分布十分广泛，滨海平原、河口三角洲、湖泊地周围、山间谷地均有分布。软土按其形成特征及地质成因类型可分为滨海沉积软土、湖泊沉积软土、河滩沉积软土岌谷地沉积软土或残积软土；按软土的地理分布可概括为沿海软土、内陆软土和山区土三种。
沿海软土主要位于河流入海处，分布面积较广，土层较厚，呈现多层状结构，如分布在渤海及津塘地区、浙江的温州、宁波、长江三角洲等地。内陆软土以湖、塘沉积为代表，该类软土分布面积较小，层理不明显，主要分布在洞庭湖、洪泽湖、太湖流域及滇池地区。山区软土多分布在多雨的山间谷地、冲沟、河滩阶地及各种洼地等，分布零星、范围小，软土厚度变化大，土质不均，强度及压缩性变化大。
2、软土的物理力学性质
2.1天然含水量高、孔隙比大。软土主要是由黏粒及粉粒组成，颜色多呈灰色或黑灰色，含有有机质。软土具有天然含水量高，孔隙比大的性质，因此软土的强度低、压缩性高。高含水量、大孔隙是软弱土的基本物理特征，直接影响土的压缩性和抗剪强度。
2.2透水性低。由于软土的黏粒含量高，所以土体渗透性很低，而且垂直方向和水平方向的渗透系数不一样。尤其是软土中含有大量的有机质时，在土中可能产生气泡，堵塞渗流通路，降低渗透性。因此在荷载作用下，排水固结缓慢，沉降变形时间长。
2.3高压縮性。由于软土孔隙比大，软土中存在大量微生物而产生大量的气体，故软土的压缩性高。当其他条件相同时，软土的液限愈大，压缩性愈大。
2.4抗剪强度低。软土的抗剪强度很低，与排水固结程度密切相关。在不排水剪切时， 软土的内摩擦角很小，黏聚力也较低。
2.5具有触变性。触变性是指黏性土在外力作用下，土的结构强度剧烈降低，甚至发生流动，但当外力停止作用后，随时间的增长又逐渐恢复结构和强度的现象。软土具有絮凝结构，是结构性沉积物，具有较高的触变性。通常用灵敏度^判定软土的触变性，可采用现场十字板剪切试验，也可采用无侧限抗压强度的试验方法。
2.6具有流变性。软土的流变性包括蠕变特征、应力松弛特性及长期强度等特性。蠕变特性是指在荷载不变的情况下，土的变形随时间发展的特性；应力松弛特性是指在恒定的变形条件下，应力随时间减小的特性；长期强度特性是指土体在长期荷载作用下土的强度随时间变化的特性。由以上可知，软土的流变性可能导致地基长期处于变形过程中。
3、软土地基采取的措施
由上述软土地基物理力学性质可知，软土具有压缩性高、强度低等特性，故软土地基的主要问题是地基变形问题。在软土地基上建造建筑物，其地基变形使得建筑物的沉降量大且发生不均匀沉降、沉降率大以及沉降稳定历时较长等特点。软土地基的不均匀沉降将导致建筑物开裂损坏等严重工程事故。
针对软土物理力学特性，在设计和施工中常采用以下工程措施
3．1轻基浅埋。当地表有硬壳层，建筑物应充分利用其作为天然地基的持力层。尽量减少上部结构及基础重量，称之为"轻基浅埋"法。
3．2采用轻型结构、轻质墙体、设置地下室等，降低基底压力及附加压力，从而减少软土沉降量。
3．3铺砂垫层。可以减少作用在软土层的附加压力，以减少建筑物沉降变形量。还可以加速软弱土层的排水固结，提高软土的抗剪强度。
3．4采用地基处理方法，来提高软土地基承载力。如采用砂井、砂井预压、堆载预压、电渗法等促使土层排水固结，提高软土地基承载力；也可采取砂桩、碎石桩、石灰桩、灰土桩和水泥土旋喷桩处理。
3．5采取施工措施，防止在软土地基上加载过大过快，发生地基土塑性挤出的现象。
3．6对荷载大，沉降限制严格的建筑物，宜采用桩基，来有效地减小沉降量和差异沉降。
3．7对于建筑物附近有大面积堆载或相邻建筑物过近，可采用桩基。
3．8遇到局部软土和暗塘、暗沟、暗洞等情况时，应查明范围，根据具体情况，采取基础局部深埋，换土垫层、短桩及基础梁等办法处理。
3．9在一个建筑群中有不同形式的建筑物时，应当从沉降观点去考虑相互影响及对地面下一系列管道设施的影响。
3．10同一建筑物有不同结构形式时，必须妥善处理，对不同基础形式，其上部结构必须断开。
3．11荷重差异较大的建筑物.宜先建重、高部分，后建轻、低部分。
3．12同一房屋各部分的荷重应尽可能相同，并具备独立的刚度。平面复杂的建筑物最好用沉降缝分成若干简单的单元。
3．13在建筑物附近或建筑物内开挖深基坑时，应考虑边坡稳定及基坑降水所引起的对周围环境影响等问题。
3．14在建筑物附近不宜采用深井降水，必要时应通过计算确定深井的位置及限制抽水量，并采取回灌的措施。
4、结语
软土地区进行建筑施工时必须注意软土地基的变形和强度问题。过大的沉降及不均匀沉降是造成工程事故的根本原因，因此，要从勘察、设计和施工等各个方面全面地综合考虑， 并采取相应的措施，来减小地基的沉降及不均匀沉降，保证建筑物的安全和正常使用。
参考文献
[1]张志伟，建筑材料性能 [M].北京：中国建筑工业出版社，1997
[2]王力宏，建筑施工技术 [M].北京：中国建筑工业出版社，1995
关键词：土木；工程；软地基；施工
我国地域辽阔，从沿海到内地，由山区到平原，分布着多种不同物理力学性质的土。由于在不同的地理环境、气候条件、地质成因、历史过程、物质成分等条件下形成的与一般土类具有不同工程性质的土，人们把这些具有特殊工程性质的土类称为特殊土，将基础建在此类土层上的地基称之为特殊土地基。各种天然形成的特殊土的地理分布存在着一定的规律，因而表现出一定的区域性，因此有区域性特殊土之称。我国主要的区域性特殊土包括软土、湿陷性黄土、膨胀土、冻土、红黏土和盐渍土等。本文主要介绍软土的主要工程特征，及其对建筑物可能造成的危害，以及在此类土层上从事工程建设时所采取的工程措施。
1、软土的形成及分布
软土是指在静水或缓慢流水环境中以细颗粒为主的近代沉积物。软土具有天然含水量大、压缩性高、承载力低、渗透性小等特性，是一种呈软塑和流塑状态的饱和黏性土。当软土由生物化学作用形成，并含有有机质，其天然孔隙比e≥1. 5时为淤泥；天然孔隙比1≤e≤1. 5时为淤泥质土。工程上把淤泥、淤泥质土统称为软土。
《软土地区工程地质勘察规范》规定软土的判别应符合下列要求：外观以灰色为主的细粒土； 天然含水量大于或等于液限； 天然孔隙比大于或等于1.0。
我国软土分布十分广泛，滨海平原、河口三角洲、湖泊地周围、山间谷地均有分布。软土按其形成特征及地质成因类型可分为滨海沉积软土、湖泊沉积软土、河滩沉积软土岌谷地沉积软土或残积软土；按软土的地理分布可概括为沿海软土、内陆软土和山区土三种。
沿海软土主要位于河流入海处，分布面积较广，土层较厚，呈现多层状结构，如分布在渤海及津塘地区、浙江的温州、宁波、长江三角洲等地。内陆软土以湖、塘沉积为代表，该类软土分布面积较小，层理不明显，主要分布在洞庭湖、洪泽湖、太湖流域及滇池地区。山区软土多分布在多雨的山间谷地、冲沟、河滩阶地及各种洼地等，分布零星、范围小，软土厚度变化大，土质不均，强度及压缩性变化大。
2、软土的物理力学性质
2.1天然含水量高、孔隙比大。软土主要是由黏粒及粉粒组成，颜色多呈灰色或黑灰色，含有有机质。软土具有天然含水量高，孔隙比大的性质，因此软土的强度低、压缩性高。高含水量、大孔隙是软弱土的基本物理特征，直接影响土的压缩性和抗剪强度。
2.2透水性低。由于软土的黏粒含量高，所以土体渗透性很低，而且垂直方向和水平方向的渗透系数不一样。尤其是软土中含有大量的有机质时，在土中可能产生气泡，堵塞渗流通路，降低渗透性。因此在荷载作用下，排水固结缓慢，沉降变形时间长。
2.3高压縮性。由于软土孔隙比大，软土中存在大量微生物而产生大量的气体，故软土的压缩性高。当其他条件相同时，软土的液限愈大，压缩性愈大。
2.4抗剪强度低。软土的抗剪强度很低，与排水固结程度密切相关。在不排水剪切时， 软土的内摩擦角很小，黏聚力也较低。
2.5具有触变性。触变性是指黏性土在外力作用下，土的结构强度剧烈降低，甚至发生流动，但当外力停止作用后，随时间的增长又逐渐恢复结构和强度的现象。软土具有絮凝结构，是结构性沉积物，具有较高的触变性。通常用灵敏度^判定软土的触变性，可采用现场十字板剪切试验，也可采用无侧限抗压强度的试验方法。
2.6具有流变性。软土的流变性包括蠕变特征、应力松弛特性及长期强度等特性。蠕变特性是指在荷载不变的情况下，土的变形随时间发展的特性；应力松弛特性是指在恒定的变形条件下，应力随时间减小的特性；长期强度特性是指土体在长期荷载作用下土的强度随时间变化的特性。由以上可知，软土的流变性可能导致地基长期处于变形过程中。
3、软土地基采取的措施
由上述软土地基物理力学性质可知，软土具有压缩性高、强度低等特性，故软土地基的主要问题是地基变形问题。在软土地基上建造建筑物，其地基变形使得建筑物的沉降量大且发生不均匀沉降、沉降率大以及沉降稳定历时较长等特点。软土地基的不均匀沉降将导致建筑物开裂损坏等严重工程事故。
针对软土物理力学特性，在设计和施工中常采用以下工程措施
3．1轻基浅埋。当地表有硬壳层，建筑物应充分利用其作为天然地基的持力层。尽量减少上部结构及基础重量，称之为"轻基浅埋"法。
3．2采用轻型结构、轻质墙体、设置地下室等，降低基底压力及附加压力，从而减少软土沉降量。
3．3铺砂垫层。可以减少作用在软土层的附加压力，以减少建筑物沉降变形量。还可以加速软弱土层的排水固结，提高软土的抗剪强度。
3．4采用地基处理方法，来提高软土地基承载力。如采用砂井、砂井预压、堆载预压、电渗法等促使土层排水固结，提高软土地基承载力；也可采取砂桩、碎石桩、石灰桩、灰土桩和水泥土旋喷桩处理。
3．5采取施工措施，防止在软土地基上加载过大过快，发生地基土塑性挤出的现象。
3．6对荷载大，沉降限制严格的建筑物，宜采用桩基，来有效地减小沉降量和差异沉降。
3．7对于建筑物附近有大面积堆载或相邻建筑物过近，可采用桩基。
3．8遇到局部软土和暗塘、暗沟、暗洞等情况时，应查明范围，根据具体情况，采取基础局部深埋，换土垫层、短桩及基础梁等办法处理。
3．9在一个建筑群中有不同形式的建筑物时，应当从沉降观点去考虑相互影响及对地面下一系列管道设施的影响。
3．10同一建筑物有不同结构形式时，必须妥善处理，对不同基础形式，其上部结构必须断开。
3．11荷重差异较大的建筑物.宜先建重、高部分，后建轻、低部分。
3．12同一房屋各部分的荷重应尽可能相同，并具备独立的刚度。平面复杂的建筑物最好用沉降缝分成若干简单的单元。
3．13在建筑物附近或建筑物内开挖深基坑时，应考虑边坡稳定及基坑降水所引起的对周围环境影响等问题。
3．14在建筑物附近不宜采用深井降水，必要时应通过计算确定深井的位置及限制抽水量，并采取回灌的措施。
4、结语
软土地区进行建筑施工时必须注意软土地基的变形和强度问题。过大的沉降及不均匀沉降是造成工程事故的根本原因，因此，要从勘察、设计和施工等各个方面全面地综合考虑， 并采取相应的措施，来减小地基的沉降及不均匀沉降，保证建筑物的安全和正常使用。
参考文献
[1]张志伟，建筑材料性能 [M].北京：中国建筑工业出版社，1997
[2]王力宏，建筑施工技术 [M].北京：中国建筑工业出版社，1995
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