軟土地基處理的制約因素

1、軟土地基加固方法的制約因素強成倉 江菊英江蘇省工程勘測研究院有限責(zé)任公司，江蘇揚州摘要：從分析軟土地基處理的制約因素著手，較詳細地論述了機械振搗法、固結(jié)法及復(fù)合地基法加固淺層地基的方法，三種加固方法處理軟土地基理論可靠、技術(shù)可行、經(jīng)濟合理。關(guān)鍵詞：軟土地基；機械振搗法；固結(jié)法；復(fù)合地基相對密度Dr1.0）、孔隙比e1的粘性土，都具有抗剪強度低、壓縮性高的特點。這些土作為地基，承載力很低，所以一般稱其為軟土地基。在軟土地基上修建橋涵基礎(chǔ)時，其天然地基承載力往往不能滿足要求。當(dāng)基礎(chǔ)位于無顯著沖刷之處時，有時可以對地基采取人工加固措施，以增強地基強度和減小地基壓縮性，從而提高地基的容許承載力，使之符

2、合建筑物對地基的要求。1 軟土地基處理的制約因素軟土地基處理的制約因素很多，一般有穩(wěn)定、沉降、工期、環(huán)境等，且這些因素是相互依賴相互制約的。為了綜合考慮這些因素，有必要探討影響地基強度和變形的主要因素。土體自身的性質(zhì)：土體自身的性質(zhì)是指土體的物理力學(xué)性質(zhì)，主要包括土體的顆粒組成、飽和度、含水量、孔隙率、有機質(zhì)含量、滲透性、壓縮性和承載力等。附加荷載：地基土在建筑物及其他外荷載作用下，孔隙水被排除，導(dǎo)致地基土固結(jié)沉降，同時，地基承載力提高。加荷速度：加荷的快慢，直接影響孔隙水的排出。如果加荷過快，孔隙水不能迅速排出，孔隙水壓力迅速增大，有效應(yīng)力減小，施工階段易發(fā)生失穩(wěn)現(xiàn)象。應(yīng)力歷史：在應(yīng)力歷史作

3、用下，地基可能形成欠固結(jié)、正常固結(jié)或超固結(jié)幾種狀態(tài)。不同固結(jié)狀態(tài)的地基在附加荷載作用下，其固結(jié)及力學(xué)特性有著顯著的不同。排水邊界條件：根據(jù)太沙基固結(jié)理論可知，固結(jié)時間與排水距離平方成正比，排水距離愈短，所需固結(jié)時間就愈短。充分利用地基中的良好的排水層，可減少加固措施，降低工程造價。所有這些因素中，土體本身的性狀是影響地基強度和穩(wěn)定性的主要因素，是內(nèi)因。所以，根據(jù)土的特性，采取適當(dāng)?shù)拇胧└牧纪列?，加固地基是必要的? 目前加固軟土地基的方法考慮到工期、施工難度、工程造價、環(huán)境等因素，本文著重討論幾種理論與實踐證明比較實用方便可行的加固軟土地基的方法。2.1 直接振搗法加固淺層軟土地基直接振搗法是

4、一種處理淺層軟土地基的方法，其特點是在需要加固的軟土層表面鋪上一定厚度的、按一定比例拌和的水泥砂或水泥砂石，然后用工地上普遍使用的插入式混凝土振搗棒對添加料及土體進行振搗，使其充分混合，達到加固土體的目的。此法加固淺層軟土地基(3m以內(nèi))，由于水泥、砂、碎石經(jīng)反復(fù)振搗，產(chǎn)生一系列物理化學(xué)反應(yīng)，加固效果良好，其機理如下?；瘜W(xué)膠結(jié)作用：包括水泥的水解和水化反應(yīng)、粘土顆粒與水泥水化物的作用、碳酸化作用，這一系列反應(yīng)，均使土體強度增加。骨架支撐作用：在被加固的土體中加入碎石，這是加固深層軟土地基中采用旋噴法、深層攪拌法所無法做到的。加入水泥土中的碎石可起到骨架支撐作用，既可提高土體的強度，也可提高其壓

5、縮模量，減小變形。振動加密作用：對砂類土地基，振動可以使砂土顆粒重新排列，起到振動加密作用。此外，這種方法成本低、見效快，適用土類型較多，只要是含水量大、松軟、插入式振搗器可以插入的土都可處理。2.2 排水固結(jié)法飽和軟粘土地基在附加荷載作用下，孔隙水逐漸排出，孔隙比減小，地基發(fā)生固結(jié)變形。與此同時，隨著孔隙水壓力(中性壓力)的減小，骨架壓力(有效壓力)逐漸得到提高，地基強度逐漸增強，從而可以解決沉降和穩(wěn)定的問題。排水固結(jié)法一般由排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)組成。排水系統(tǒng)是指砂井、砂礫墊層、塑料排水板等透水性強的排水體；加壓系統(tǒng)由堆載法、直空法等組成。根據(jù)太沙基理論，粘性土固結(jié)與所需時間和排水距離的平方成

6、正比，土層越厚,固結(jié)所需時間愈長。為了加速土層的固結(jié)，最有效的方法是增加土層的排水途徑，縮短排水距離。對于沉降要求較高的建筑物，可以施行堆載預(yù)壓，使地基固結(jié)沉降達到所需要求。有時為了加速壓縮過程，在滿足穩(wěn)定的條件下，也可采用超壓荷載進行超壓預(yù)壓，當(dāng)預(yù)計的壓縮時間過長，可在地基中設(shè)置排水體，以加速土層的固結(jié)。2.3 復(fù)合地基法復(fù)合地基是用兩種剛度不同的材料（樁體和樁間土）組成，使軟土地基承載力提高，地基沉降減小。根據(jù)樁的剛度，一般分為柔性樁（砂樁、碎石樁等）和半剛性樁（深層攪拌樁、粉體攪拌樁）。柔性樁的破壞形式多以膨脹破壞為主；半剛性樁的破壞多為脆性破壞。荷載試驗和工程實踐表明，復(fù)合地基在承受外力時，發(fā)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，使樁體周圍的土體承受的壓力減小，沉降也相應(yīng)減小?，F(xiàn)在普遍認為，柔性樁處理軟土地基，由于應(yīng)力分擔(dān)比較小，仍然會產(chǎn)生較大沉降，所以仍需進行前期預(yù)壓，才能滿足沉降和穩(wěn)定方面的要求。采用半剛性樁加固軟土地基，能有效地防止側(cè)向位移的發(fā)生。近年來，國內(nèi)采用半剛性樁加固軟土地基的工程實例較多。復(fù)合地基具備樁體和擠密作用，從而提高地基承載力。柔性樁與半剛性樁由于樁體強度及其形成的差異，加固后地基承載力也有所不同。柔性樁樁體強度低，打入地基后需待地基預(yù)壓固結(jié)后才能達到預(yù)計效果；而半剛性樁的樁體強度高，在樁體強度形成后，群樁作用可迅速達到預(yù)計效果。對于加固區(qū)域