浅谈软地基分类与处理
浅谈软地基分类与处理
【摘 要】软基础是强度低、高压缩性土，以及其它不良的软土地基。由于软土地基的物质组成、成因及存在环境不同、结构构造不同。不同的软地基的性质也各不相同。
【关键词】地基处理；方法；分类
1 软弱地基分类
1.1软土
软土是第四纪后期形成的陆相和海相沉积。如陆相沉积：三角洲沉积、湖相沉积、河相沉积；海相沉积：浅海沉积、滨海沉积、滨浅海沉积、浅海沉积和深海沉积。主要成分是淤泥和淤泥质土，它们是在静水或近似静水的环境中沉积的，并经生物化学作用形成的比较疏散的土层。软土具有一下特点：
（1）含水率较高，软土的天然含水率在35%——80%左右。
（2）压缩性比很高，压缩性系数一般为0.5mpa-1至1.5mpa-1，有时更高。
（3）天然软土的抗压及剪切强度低。
（4）渗透系数小，一般渗透系数为1x10-6cm/s— 1x10-8cm/s.
（5）触变形：软土为絮凝结构，具有触变形。一旦受到扰动，强度就会很快降低，随后强度有慢慢的恢复。
（6）流变性：软土具有缓慢而长期的流变形。
1.2冲填土
冲填土是水利冲填泥沙而形成的。一般是高压泥浆泵将河道底部泥沙通过输泥管排到地面而形成的大片冲填土层；它具有以下特征：
（1）组成成分随物质来源而变化，粗细及矿物成分都各不相同。
（2）冲填土含水率较大，一般都大于液限。
1.3杂填土
杂填土是由建筑垃圾、生活垃圾和工业废料等堆积而形成的。它具有以下特征：
（1）不均匀性。
（2）填土龄期一般较长，土层越密实；新近杂填土，处于欠压密状态。
（3）杂填土遇水后往往产生湿陷和潜蚀。
2地基处理
由于天然地基种 类繁多、地质情况千差万别、土层坚硬程度各不相同；因而此处地基处理是针对很软的天然地基，不能满足地基承载力和变形的设计要求，必须经过人工处理后才能满足承载要求而展开的工作。
软地基处理的目的是利用换土、夯实、挤密、排水、胶结、加筋等方法对地基进行加固，用以改良地基土的力学性质和工程特征。主要表现在一下几个方面：
（1）提高地基的抗剪切强度；
（2）降低地基的压缩性；
（3）改善地基的透水特性：
（4）改善地下水的动力特征；改善特殊土层的不良地基特征
2.1地基处理方法分类
对于软土地基处理的基本方法主要有换土、夯实、挤密、排水、胶结、加筋等方法对地基进行加固等方法。常用地基处理方法的原理、作用和适用范围。
2.1.1换填垫层法
先挖除浅层软土或不良土，回填砂、碎石、粉煤灰、土等类别的垫层，然后进行分层洒水碾压或夯实。换填土法可以提高持力层的承载力，减少沉降量，消除或部分消除土的湿陷性和胀缩性，防止土的冻胀作用和改善土的抗液化性。因此常常采用机械碾压、平板振动进行施工。
该方法常用于基坑面积较大和开挖土方量较大的回填土方量，一般适用于处理浅层软土层与低洼区域的地基填筑。一般处理深度为2米至3米。
2.1.2夯实法
就是采用机械夯实或人工夯实的办法，在地基中产生强烈的冲击和应力，迫使深层土液化或动力固结，使土体密实，用以提高地基承载力和减小沉降，消除土的湿陷性，胀缩性和液化性。
该方法的优点是：施工深度快，施工质量容易保证，经过处理后的土质较为均匀，造价低，可处理大面积地基。适用于处理碎石土、素填土、杂填土、砂土、粉土、粘土及湿陷性黄土。
2.1.3排水固结法
该方法就是软土地基在附加载荷的作用下，逐渐排除空隙水，使空隙率减小，产生固结变形。在这个过程中，随着土体超静空隙水压力的逐渐消散，土的有效压力增加，地基抗剪强度相应增加，并使沉降提前完成或提高沉降速度。
排水固结法主要是由排水和加压两个系统组成。排水可以利用天然土层本身的透水性，也可以设置砂井、袋装砂井和塑料排水板之类的竖向排水体。加压主要是地面堆载法、真空预压法和井点降水法。为加固软粘土，在一定条件下，采用电渗排水井点也是合理而有效的。该方法适用于处理厚度较大的饱和软土和冲填土地基，但是对于厚度较大的泥炭层要谨慎对待。
2.1.4桩土复合地基法
就是以砂、碎石等材料换软土，与未固结部分形成复合地基，达到提高地基强度的目的。常用方法有：
2.1.5碎石桩法
利用一种单向或双向振动的冲头，边喷高压水流边下沉成孔，然后边填入碎石边振实，形成碎石桩。桩体和原来的粘性土构成复合地基，以提高地基承载力和减少沉降。
该方法适用于处理砂土、粉土、粉质粘土、素填土和杂填土等地基。对于处理不排水坑剪切强度不小于20kpa的饱和粘性土和饱和黄土地基，应在施工前通过现场实验确定其适用性。
2.1.6石灰桩法
在软地基中采用机械成孔，填入作为固化剂的石灰并压实成桩体，利用生石灰的吸水性、膨胀性和放热性以及石灰的物理化学作用，改善桩体周围土体的物理力学性质，同时桩与土形成复合地基，达到地基加固的目的。该方法适用于处理素填土、杂填土、饱和粘性土、淤泥质等地基。
2.1.7水泥粉煤灰碎石桩法
就是在碎石桩基础上加进一些石屑、粉煤灰和少量的水泥，加水拌和，用振动沉管打桩机或其它成桩机具制成具有一定粘结强度的桩。桩与桩之间的土通过垫层形成复合基础。适用于填土、饱和及非饱和粘性土、砂土、粉土等地基。该方法适用于处理粘性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基。
2.1.8土工合成材料加工筋法
加筋法就是在土层中埋设强度较大的土工聚合物、拉筋、受力杆等提高地基承载力、减少沉降或维持建筑物稳定。
利用土工合成材料的高强度、韧性等力学性能，发散土中放入应力，增强土体的抗拉强度，改善土体或构成加筋土以及各种复合土工结构。同时，也能更好的起到排水作用、反滤作用、隔离作用和加筋作用。该方法适用于处理砂土、粘性土和软土等地基。
2.1.9化学加固法
就是利用水泥浆液、粘土浆液或其它化学浆液，通过灌浆压入、高压喷射或机械搅拌，使浆液与土颗粒胶结起来，以改善地基土的物理和力学性质。
2.1.10注浆法
通过注入水泥浆或化学浆液的方法，使土颗粒胶结，从而提高地基承载力，减少沉降，增加稳定性，防止渗漏。该方法适用于处理基岩、砂土、粉土、淤泥质粘土、粉质粘土、粘土和一般人工填土等地基。
2.1.11高压喷射注浆法
将带有喷嘴的注浆管，通过钻孔插入要处理的土层的预定深度，然后将水泥浆液用高压冲切土体，在喷射浆液的同时，用一定的速度旋转、提升，形成水泥土圆柱体；若喷嘴提升而不转动，则形成强状固结体。可以提高地基承载力，减少沉降，防止砂土化、管筒和基坑隆起。该方法适用于处理淤泥、淤泥质、粉土、黄土、砂土人工填土等地基处理。
2.1.12水泥土搅拌法
利用水泥浆液或水泥粉作为固化剂的材料，通过深层搅拌机械，在地基深处就地将软土与固化剂水泥石灰的浆液或粉体强制搅拌，形成柱状水泥土体。该方法适用于淤泥、淤泥质土、粉土、粘性土以及饱和黄土等地基处理。
3结论
通过对地基处理方法的分类、阐述，为软地基处理的设计、施工等提供一定的指导和借鉴意义。为软地基的处理提出了更加科学、便利的操作、经济的处理方法。
参考文献：
[1]王秀丽. 基础工程. 第2版. 重庆：重庆大学出版社，2005.
[2]顾晓鲁，钱鸿缙，汪时敏. 地基与基础. 第3版. 北京：中国建筑工业出版社，2003.
[3]黄生根，吴鹏，戴国亮. 基础工程原理与方法. 武汉：中国地质大学出版社，2009.
[4]袁聚云，李镜培等. 基础工程设计原理. 上海：同济大学出版社，2001.
[5]中国土木工程学会. 注册岩土工程师专业考试复习教程. 第一版. 北京：中国建筑工业出版社，2011.
【摘 要】软基础是强度低、高压缩性土，以及其它不良的软土地基。由于软土地基的物质组成、成因及存在环境不同、结构构造不同。不同的软地基的性质也各不相同。
【关键词】地基处理；方法；分类
1 软弱地基分类
1.1软土
软土是第四纪后期形成的陆相和海相沉积。如陆相沉积：三角洲沉积、湖相沉积、河相沉积；海相沉积：浅海沉积、滨海沉积、滨浅海沉积、浅海沉积和深海沉积。主要成分是淤泥和淤泥质土，它们是在静水或近似静水的环境中沉积的，并经生物化学作用形成的比较疏散的土层。软土具有一下特点：
（1）含水率较高，软土的天然含水率在35%——80%左右。
（2）压缩性比很高，压缩性系数一般为0.5mpa-1至1.5mpa-1，有时更高。
（3）天然软土的抗压及剪切强度低。
（4）渗透系数小，一般渗透系数为1x10-6cm/s— 1x10-8cm/s.
（5）触变形：软土为絮凝结构，具有触变形。一旦受到扰动，强度就会很快降低，随后强度有慢慢的恢复。
（6）流变性：软土具有缓慢而长期的流变形。
1.2冲填土
冲填土是水利冲填泥沙而形成的。一般是高压泥浆泵将河道底部泥沙通过输泥管排到地面而形成的大片冲填土层；它具有以下特征：
（1）组成成分随物质来源而变化，粗细及矿物成分都各不相同。
（2）冲填土含水率较大，一般都大于液限。
1.3杂填土
杂填土是由建筑垃圾、生活垃圾和工业废料等堆积而形成的。它具有以下特征：
（1）不均匀性。
（2）填土龄期一般较长，土层越密实；新近杂填土，处于欠压密状态。
（3）杂填土遇水后往往产生湿陷和潜蚀。
2地基处理
由于天然地基种 类繁多、地质情况千差万别、土层坚硬程度各不相同；因而此处地基处理是针对很软的天然地基，不能满足地基承载力和变形的设计要求，必须经过人工处理后才能满足承载要求而展开的工作。
软地基处理的目的是利用换土、夯实、挤密、排水、胶结、加筋等方法对地基进行加固，用以改良地基土的力学性质和工程特征。主要表现在一下几个方面：
（1）提高地基的抗剪切强度；
（2）降低地基的压缩性；
（3）改善地基的透水特性：
（4）改善地下水的动力特征；改善特殊土层的不良地基特征
2.1地基处理方法分类
对于软土地基处理的基本方法主要有换土、夯实、挤密、排水、胶结、加筋等方法对地基进行加固等方法。常用地基处理方法的原理、作用和适用范围。
2.1.1换填垫层法
先挖除浅层软土或不良土，回填砂、碎石、粉煤灰、土等类别的垫层，然后进行分层洒水碾压或夯实。换填土法可以提高持力层的承载力，减少沉降量，消除或部分消除土的湿陷性和胀缩性，防止土的冻胀作用和改善土的抗液化性。因此常常采用机械碾压、平板振动进行施工。
该方法常用于基坑面积较大和开挖土方量较大的回填土方量，一般适用于处理浅层软土层与低洼区域的地基填筑。一般处理深度为2米至3米。
2.1.2夯实法
就是采用机械夯实或人工夯实的办法，在地基中产生强烈的冲击和应力，迫使深层土液化或动力固结，使土体密实，用以提高地基承载力和减小沉降，消除土的湿陷性，胀缩性和液化性。
该方法的优点是：施工深度快，施工质量容易保证，经过处理后的土质较为均匀，造价低，可处理大面积地基。适用于处理碎石土、素填土、杂填土、砂土、粉土、粘土及湿陷性黄土。
2.1.3排水固结法
该方法就是软土地基在附加载荷的作用下，逐渐排除空隙水，使空隙率减小，产生固结变形。在这个过程中，随着土体超静空隙水压力的逐渐消散，土的有效压力增加，地基抗剪强度相应增加，并使沉降提前完成或提高沉降速度。
排水固结法主要是由排水和加压两个系统组成。排水可以利用天然土层本身的透水性，也可以设置砂井、袋装砂井和塑料排水板之类的竖向排水体。加压主要是地面堆载法、真空预压法和井点降水法。为加固软粘土，在一定条件下，采用电渗排水井点也是合理而有效的。该方法适用于处理厚度较大的饱和软土和冲填土地基，但是对于厚度较大的泥炭层要谨慎对待。
2.1.4桩土复合地基法
就是以砂、碎石等材料换软土，与未固结部分形成复合地基，达到提高地基强度的目的。常用方法有：
2.1.5碎石桩法
利用一种单向或双向振动的冲头，边喷高压水流边下沉成孔，然后边填入碎石边振实，形成碎石桩。桩体和原来的粘性土构成复合地基，以提高地基承载力和减少沉降。
该方法适用于处理砂土、粉土、粉质粘土、素填土和杂填土等地基。对于处理不排水坑剪切强度不小于20kpa的饱和粘性土和饱和黄土地基，应在施工前通过现场实验确定其适用性。
2.1.6石灰桩法
在软地基中采用机械成孔，填入作为固化剂的石灰并压实成桩体，利用生石灰的吸水性、膨胀性和放热性以及石灰的物理化学作用，改善桩体周围土体的物理力学性质，同时桩与土形成复合地基，达到地基加固的目的。该方法适用于处理素填土、杂填土、饱和粘性土、淤泥质等地基。
2.1.7水泥粉煤灰碎石桩法
就是在碎石桩基础上加进一些石屑、粉煤灰和少量的水泥，加水拌和，用振动沉管打桩机或其它成桩机具制成具有一定粘结强度的桩。桩与桩之间的土通过垫层形成复合基础。适用于填土、饱和及非饱和粘性土、砂土、粉土等地基。该方法适用于处理粘性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基。
2.1.8土工合成材料加工筋法
加筋法就是在土层中埋设强度较大的土工聚合物、拉筋、受力杆等提高地基承载力、减少沉降或维持建筑物稳定。
利用土工合成材料的高强度、韧性等力学性能，发散土中放入应力，增强土体的抗拉强度，改善土体或构成加筋土以及各种复合土工结构。同时，也能更好的起到排水作用、反滤作用、隔离作用和加筋作用。该方法适用于处理砂土、粘性土和软土等地基。
2.1.9化学加固法
就是利用水泥浆液、粘土浆液或其它化学浆液，通过灌浆压入、高压喷射或机械搅拌，使浆液与土颗粒胶结起来，以改善地基土的物理和力学性质。
2.1.10注浆法
通过注入水泥浆或化学浆液的方法，使土颗粒胶结，从而提高地基承载力，减少沉降，增加稳定性，防止渗漏。该方法适用于处理基岩、砂土、粉土、淤泥质粘土、粉质粘土、粘土和一般人工填土等地基。
2.1.11高压喷射注浆法
将带有喷嘴的注浆管，通过钻孔插入要处理的土层的预定深度，然后将水泥浆液用高压冲切土体，在喷射浆液的同时，用一定的速度旋转、提升，形成水泥土圆柱体；若喷嘴提升而不转动，则形成强状固结体。可以提高地基承载力，减少沉降，防止砂土化、管筒和基坑隆起。该方法适用于处理淤泥、淤泥质、粉土、黄土、砂土人工填土等地基处理。
2.1.12水泥土搅拌法
利用水泥浆液或水泥粉作为固化剂的材料，通过深层搅拌机械，在地基深处就地将软土与固化剂水泥石灰的浆液或粉体强制搅拌，形成柱状水泥土体。该方法适用于淤泥、淤泥质土、粉土、粘性土以及饱和黄土等地基处理。
3结论
通过对地基处理方法的分类、阐述，为软地基处理的设计、施工等提供一定的指导和借鉴意义。为软地基的处理提出了更加科学、便利的操作、经济的处理方法。
参考文献：
[1]王秀丽. 基础工程. 第2版. 重庆：重庆大学出版社，2005.
[2]顾晓鲁，钱鸿缙，汪时敏. 地基与基础. 第3版. 北京：中国建筑工业出版社，2003.
[3]黄生根，吴鹏，戴国亮. 基础工程原理与方法. 武汉：中国地质大学出版社，2009.
[4]袁聚云，李镜培等. 基础工程设计原理. 上海：同济大学出版社，2001.
[5]中国土木工程学会. 注册岩土工程师专业考试复习教程. 第一版. 北京：中国建筑工业出版社，2011.
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