浅谈软土地基的基础设计及处理方法

【摘要】防止地基不均匀沉降对建筑物的危害，是软土地基建筑物设计的一个十分重要的问题。软土地基础设计实用方法与要点结合工程实践，对存在软土地基时的基础设计时应采取的措施和注意事项进行了分析。结合工程实践，对存在软土地基时的基础形式、设计时应采取的措施和注意事项进行了分析。

【主题词】软土地基 基础设计原则 技术要求 处理方法

软土地基一般是指抗剪强度较低、压缩性较高以及具有其它不良性质的地基土，如天然的淤泥与淤泥质土。软土地基上的建筑物及其地基基础设计，应充分考虑软土地基的变形特征，防止其对建筑物的危害。软土地基基础设计是否恰当关系到整个工程质量、进度和投资，结合工程实践，对存在软土地基时的基础形式、设计时应采取的措施和注意事项进行了分析。

一、基本设计原则与要求

1.基本技术要求：软土工程设计应以最少的投资，最短的工期，达到设计基准期内安全运行，并满足所有的预定功能要求，即包括三个方面：预定功能要求；安全性和耐久件要求；投资和工期的经济性要求。

2.注意场地条件：防治灾害应充分搜集场地的地形、地质、水文、水文地质等资料，作为设计的依据。场地可能的自然灾害，如暴雨、洪水、地震、滑坡、泥石流等；由于工程建设引起的灾害，如采空塌陷、抽水塌陷、边坡失稳、管涌、交水等；均应在勘察、预测和评价的基础上，采取有效防治措施。

3.合理选用岩土参数：选用岩土参数时，应注意其非均质性与参数测定方法、测定条件与工程原型之间的差异、参数随时间和环境的改变，以及出于工程建设而可能产生的变化等。由于土体参数是随机变量与模糊量，故在划分工程地质单元的基础上，应进行统计分析，算出各项参数的平均值、标准差、变异系数；确定其特征值和设计值。在选定测试方法时，应注意其适用性。

4.定性分析与定量分析相结合：定性分析是岩土工程分析的首要步骤和定量分析的基础，主要包括工程选址和场地适宜件评价、场地地质背景和地质稳定性评价、土体性质的直观鉴定等。定量分析可采用解析法、图解法或数值法性，是在详细占有资料的基础上，运用较为成熟的理论和类似工程的经验，进行论证，并宜提出多个方案进行比较。

二、软土地基的设计常用处理方法

1.强夯处理法：利用重锤自由落下的巨大冲力能所产生地冲击波反复夯击地基土，将夯面以下一定深度地土层夯实，以提高地基的承载力和土体的稳定性，降低压缩性，可以分为强夯置换法和强夯挤密法。强夯挤密法常用来加固碎石土、砂土、低饱和度的新性土、素填土、杂填土、湿陷性黄土等各类地基，对于饱和度较高的粘性土等地基，如有工程经验或试验证明采用强夯法有加固效果的也可采用。强夯置换法对于一般的软土地基加固有着良好的效果，施工前，应在施工现场有代表性的场地上选取一个或几个试验区，进行试夯或试验性施工。

2.粉煤灰应用法：粉煤灰具有容量小，渗透性好，有较高的静力抗剪强度，较低的压缩性，与石灰等碱性物质产生水化反应后产生凝硬性。根据软土地基存在的弱点，利用粉煤灰可处理软土地基。粉煤灰应用的主要有二灰桩、粉煤灰混凝土桩、粉煤灰固结桩等与土体形成复合地基加固深层软土地基。

t2.2粉煤灰固结桩法：粉煤灰固结桩具有成型可靠、形状任意选择、造价低廉、改良地基的效果好、抗变形能力强、桩体密实度高等优点。粉煤灰固结桩由粉煤灰、石膏、水泥加水而成，加压注入尼龙袋中，挤密周围土体，必要注浆管可上下反复二次压浆。

2.3粉煤灰混凝土桩法：粉煤灰混凝土桩由粉煤灰、碎石、中粗砂和水泥组成，在软土地区采用钻孔压浆工艺施工粉煤灰混凝土桩时，必须使混凝土的塌落度达到140-180mm，且碎石最大粒径为1-3cm，为保证桩身强度和降低成本，掺入35%-45%中粗砂作为细骨料。采用粉煤灰混凝土桩后，桩体具有明显的后期强度。

3.水泥土粉喷桩法：粉喷桩与周围的土体形成复合地基，与土体结合紧密，承载能力较大，其桩体上存在应力集中现象，大部分荷载由桩体承担，桩间土上的应力相应的减少，使复合地基承载力较原土层有所提高，沉降量有所降低。采用该法加固软土地基时，水泥粉具有较大的吸水，发热和膨胀作用，对桩间土起到一定的加固作用，同样提高复合地基的强度。

4.渣土桩法：在加固过程中，由于重锤的冲击能造成一系列压缩波，使土体内出现排水网络，土的渗透性骤然增大，孔隙水迅速排出，孔隙压力很快消散，从而产生瞬时沉降，使土体压密，强度提高；同时重锤的冲击作用使填料向夯击方向和侧向挤密，从而对其周围的土体产生挤密加固作用，形成一个自内向外的挤密圈。在挤密过程中，周围土体的孔隙水压力随之增高，形成超静孔隙水压力。渣土桩和挤密后的地基土共同组成复合地基，从而提高地基强度并减小地基变形。

5.排水固结法：由排水系统和加压系统两部分共同组合而成的，排水系统通常有普通砂并、袋装砂井和塑料排水带等；加压系统通常有堆载预压法、真空预压法、降低地下水位法、电渗法和联合法。近几年来，排水系统采用塑料排水带和袋装砂井较多，加压系统采用堆载预压和真空须压法较多，也有采用真空加堆载联合顶压法，以及利用建筑自重加载法。

6.复合地基处理法：复合地基是用专门机械将固化剂、水泥、石灰或掺加粉煤灰单一的或混合物喷出后，在地基深处就地与软土强制搅拌，利用固化剂和软土间发生的一系列物理化学作用，在原地基中形成强度、刚度较大的加固桩体，同时也使桩周土体性质得到改善，使桩体与桩间土体形成复合地基共同承担外部荷载，可实现稳定条件下的快速填土。

三、结束语

防止地基不均匀沉降对建筑物的危害，是软土地基建筑物设计的一个十分重要的问题。因此，软土地基础设计实用方法与要点结合工程实践，对存在软土地基时的基础设计时应采取有效的措施进行预防，这样才能确保工程质量，防止产生相关质量问题。