软土地基的性能特点及加固方法
信息摘要：常用的地基处理方法有:换填垫层法、强夯法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、预压法、加固法、真空预压(塑料排水板法)、加固法和其他土工合成材料法。这里我详细讨论前五种方法。
一、软基的概念和特点
1软土的概念
软土是指沉积在沿海地区、湖泊、沼泽、山谷和洪泛区的天然含水量高、孔隙大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土。具有天然含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、扰动大、透水性差的特点。软土分层分布复杂，各层物理力学性质差异较大。软土包括淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土和饱和松散细砂和淤泥。这种土的工程特性较差，如何保证在软弱地区建造的建筑物的稳定性和正常使用一直是一个重大的技术课题。
2软土地基的特点
软土地基是指压缩层，主要由淤泥、淤泥质土或其他高压缩性土组成。地基处理是指对天然地基进行加固和改良，形成人工地基，以满足建筑物或构筑物对地基的要求，并保证其安全正常使用。建筑物的地基问题包括以下三类:①地基的承载力和稳定性；②沉降、水平位移和不均匀沉降；③渗漏问题。当天然地基存在上述三个问题中的一个或几个时，需要采取各种地基处理措施。
2、地基的处理
地基处理方法的原则是:坚持技术先进、经济合理、安全适用、保证质量。对于具体工程，在选择地基处理方法时，应综合考虑场地的工程地质和水文地质条件、建筑物对地基的要求、建筑结构和地基的类型、周围环境条件、材料供应、施工条件等因素，经过技术经济指标的比较分析，选择Z佳的一种。须指出的是，地基处理的方法有很多种，每种方法都有一定的适用范围、局限性和优缺点。
常用的地基处理方法有:换填垫层法、强夯法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、预压法、加固法、真空预压(塑料排水板法)、加固法和其他土工合成材料法。这里我详细讨论前五种方法。
1更换缓冲垫方法
适用范围:浅层软基和不均匀地基的处理。其主要作用是提高地基承载力，减少沉降，加速软土层排水固结，防止冻胀，消除膨胀土的胀缩。
特点:换填垫层法就地取材，工艺简单，不需要特殊的机械设备，能在一定程度上缩短工期。
施工工艺:垫层的施工方法、分层填筑厚度和每层压实遍数应通过试验确定。除与下卧软土层接触的垫层底面应根据施工机械设备和下卧土层的土质情况确定外，一般情况下，垫层的分层摊铺厚度应为200 ~ 300 mm..为保证分层压实质量，应控制机械压实速度，并注意基坑排水。除水摇法施工砂垫层外，不得在浸水条件下施工，必要时应采取措施降低地下水位。
2强夯法
适用范围:强夯法设备简单，适用于填土、流失黄土、多层粉土的饱和软粘土，或夯实时回填碎石、碎砾石、卵石等颗粒材料的地基。这种方法只能用于含水量较低的地基处理，通过降低土中的孔隙比，增加地基土的密实度，可以提高地基的承载力。
特点:强夯法具有地基加固效果好、设备简单、施工方便、适用范围广、经济省料等优点。
施工工艺:强夯前，取不同深度原状土的天然密度、天然含水量、地基承载力、湿陷系数，做土的液塑限试验。从经过不同夯击能量和夯击次数处理的地基上取土样，完成固结试验和密实度试验，完成不同深度的地基承载力试验。根据试验数据，确定了Z佳施工控制指标。施工时，预先估算强夯后可能出现的平均地面起伏，并以此确定地面标高，然后用推土机推平。当地面为细粒土，地下水位较高时，有时需要在表面铺设砂、砾石或石块，在地面形成坚硬层，用以支撑起重设备，保证机械的通行和施工。还可以增加地下水与地表之间的距离，提高夯实效率。
3水泥土深层搅拌法
基本原理:水泥与地基土通过深层搅拌原位形成整体性、水稳性、高强度的圆柱形、网格状或连续状水泥土加筋体，从而提高地基承载力，增加变形模量，减少沉降。水泥土搅拌桩处理地基时，应注意水灰比的确定，明确喷射混凝土基层的要求。喷射混凝土分段位置应位于桩长的下部。为了验证设计和施工，应进行水泥土搅拌桩和复合地基的静载试验。这种方法的优点是可以Z大限度地利用原土，搅拌时没有侧向挤土，没有振动，没有噪音。缺点是施工工艺严格。
软土地基加固应采用“二喷三拌”的施工工艺，即机械就位、搅拌下沉、喷浆下沉、反复喷浆下沉、反复喷浆下沉、反复搅拌下沉、反复搅拌提升至孔口。
适用范围:含水量高、承载力在120kPa以下的淤泥、淤泥质土、软土地基。
特点:软土与固化剂在深层地基中原位强制混合，经过一系列物理化学反应硬化，凝结成高强度水泥加固体，与天然地基形成复合地基，提高土的稳定性和强度指标。同时施工周期短，效果好。
4高压喷射灌浆法
适用范围:处理淤泥、淤泥质土、粘性土、淤泥、砂土、人工填土和碎石土地基。当土基含有大量大粒径石块、大量植物根系或高有机质时，其适用性应根据现场试验结果确定。不适用于地下水流速过高，喷浆无法在注浆套管周围凝固的情况。高压旋喷桩处理深度深，除了用于地基加固外，还可用作深基坑或大坝的止水帷幕。目前Z大处理深度已超过30m。
5预压法
适用范围:处理淤泥、淤泥质土、填土等饱和粘性土地基。按预压方法分为堆载预压法和真空预压法。堆载预压分为塑料排水带或砂井地基堆载预压和天然地基堆载预压。当软土层厚度小于4m时，可采用天然地基堆载预压法；当软土层厚度超过4m时，应采用塑料排水带、砂井等竖向排水预压方法。对于真空预压工程，须在地基中设置排水井。预压法主要用于解决地基的沉降和稳定。
在确定地基处理方案时，应选择不同的方法进行比较。对于复合地基，方案选择是根据不同的土质和设计要求，提高振幅，选择合适的成桩工艺和加固材料。
3.软土地基设计要点
在保证承载力、降低压缩性、保证地基稳定、减少地基不均匀沉降的前提下，软基设计还应考虑上部结构、地基和基础的共同作用。必要时，应采取有效措施加强上部结构的刚度和强度，以增加建筑物对地基不均匀变形的适应能力。根据地基处理的目的(如解决稳定或变形问题)、应用要求(如工后沉降和差异沉降)、结构类型、荷载大小等。，并结合地形地貌、土壤条件、地下水特征、周边环境、邻近建筑物等因素，选择Z佳处理方案。
对于选定的地基处理方法，宜根据建筑地基的设计等级，选择有代表性的场地进行相应的现场试验，并进行必要的试验，以检验设计参数和加固效果，为施工质量检验提供相关依据。
对于处理后的地基，当根据地基承载力确定地基底部面积和埋深时，需要对地基承载力特征值进行修正；当应力范围内仍有软弱下卧层时，应验算软弱下卧层的地基承载力。对于承受较大水平荷载或建在斜坡上的建(构)筑物，以及钢制油罐和堆场，地基处理后应进行地基稳定性计算。地基处理后，建筑物的地基变形应满足现行相关规范的要求，并在施工期进行沉降观测，必要时在使用期继续观测，以评价地基加固效果，作为使用和维护的依据。复合地基的设计应满足建筑物承载力和变形的要求，复合地基承载力特征值应通过现场复合地基载荷试验确定，或结合加筋载荷试验结果和周围土体承载力特征值结合经验确定。
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