综述软基处理在工程中的应用
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摘要：本文阐述了工程中几种常用的软土地基处理方法以及各种处理方法的使用原理和适用条件。讲述一些道路工程中软土地基处理的方法，并对软土地基处理进行了总结及对未来这方面发展的展望。
关键词：软基处理
随着经济的日益发展，我们需要在许多沿海地区的软弱地基上兴建工程，并且这些建筑物的高度在不断增加，道路的等级、使用寿命也会随着社会的发展需求在不断的增长。而这些地区广泛地分布着含水量高、孔隙比大、承载能力低、压缩性高、透水性差、覆盖层厚、呈软塑或流塑状态的软弱淤泥层，因此要想在这些地基上建造工程首先就需要我们解决软弱地基问题。
目前软土地基的工程有很多不同的处理方法，而这些方法又有各自的机理和适用范围，所以选择某种方法在满足理论上可靠、技术上可行、经济上合理的三大原则的情况下需综合考虑它的地质条件、使用要求、上部结构类型、技术经济指标以及施工条件等因素。
常用的软土地基处理方法
软土地基处理目前已是一个相对成熟的工程手段，主要是它的处理方法有很多，需要根据实际工程情况来确定施工处理方法，下面就一些常用软土地基处理方法做简要介绍。
1. 强夯法处理
强夯法是使用起重设备，将大重量（80～300kN）和一定外形结构规格的夯锤起吊至某一高度（一般为6～30m）后，自由下落，给地基土以强大的冲击能量的夯击，使地基土产生强烈的振动和很高的动应力，将夯面以下一定深度地土层夯实，以增大地基的承载力和土体的稳固性,降低压缩性的一种软土地基处理方法。由于夯击能力大,加固深度也大。对于一般的软土地基加固有着良好的效果。
它是一种快速加固软基的方法，施工设备简单，施工工艺、操作简单，不需要加固材料，费用低、周期短，适用土质范围广，加固效果显著，可取得较高的承载力，一般地基强度可提高2～5 倍，变形沉降量小，压缩性可降低2～10 倍，加固影响深度可达6～10m，土粒结合紧密，有较高的结构强度，是一种常用的软土地基处理方法。但是施工时噪声和振动较大，不宜在人口密集的城市内使用。而且强夯法有严格的土质适用范围，主要适用于处理素填土、砂土、黄土、分土、杂填土和低饱和度粘性土地基。软土的饱和度接近1，是不宜使用强夯法的，但在有些地区，软土中夹多层粉砂，为夯击时高孔隙水压力的消散提供了条件，成功的实例也不少见，所以，采用这种方法首先应考虑的地层构造。
2. 搅拌桩法
水泥土搅拌法是以水泥作为固化剂的主剂，通过特制的深层搅拌机械，将固化剂和地基土强制搅拌，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的桩体的地基处理方法。它的两种方法有不同实用条件，当天然含水量小于30%的软弱土层，例如杂填土及粉粒含量高的粉土、砂土宜采用喷浆法（即湿法）；若地基土为天然含水量大于30%、塑性指数大于10 的软土则宜采用喷粉法（即干法）。水泥土搅拌法所获得的加固体虽成桩形或柱形，但不能理解为桩基，将其视为复合地基更妥当。这些加固体即使在某些部位有缺陷，却不影响整体加固效果。它不仅可以较大地提高地基土的承载力，而且在加固深度内可以减少原地基沉降量的三分之一至三分之二，沉降较快趋于稳定，具有明显优势。但是水泥土搅拌法与其他处理方法相比，一般造价较高，水泥用量大，所以寻求更经济合理的配方以降低工程费用，是急待解决的课题之一。
3.排水固结法
目前公路软土地基的处理要综合考虑经济实用、稳妥可行、施工简便的方法。首选是排水固结，它通过在软土地基设置的竖向排水体，转变原有地基的边界条件，增长孔隙水的排除道路，大大缩短了固结时间。
不仅在公路这方面应用，在铁路、公路、水利、港口等工程领域内应用也很广。这是一种使用多年的方法，至今仍被普遍采用，其主要特点是理论成熟，施工设备简单，费用低。
排水固结法的原理是指软弱土地基在荷载作用下，土中孔隙水慢慢排出，孔隙体积不断减少，地基发生固结变形，同时随着超静孔隙水压力的逐渐消散，土的有效应力增大，地基强度逐步增长。排水固结法的有效处理深度约 12～15m，超过此深度，孔隙水压力消散相当困难和缓慢，故设计时应加以考虑。此外，由于排水固结法需要预压荷载，且预压时间长，对工期紧迫、缺乏压载条件的工程是难以采用的。此法只能加速固结沉降而不能减少固结沉降量，对于统一沉降和不均匀沉降要求严格的工程必须慎重选择。
4.干振挤密碎石桩法
干振挤密碎石桩是用振动机械在地基土中预沉导管，然后向桩管中灌入一定量的碎石，边振动边提升桩管，在振动、挤密共同作用下形成的密实度较大的碎石体。根据实验室试验和一些工程现场实测数据证明，挤密碎石桩不但提高了地基承载力，减少变形，还增强了土的抗液化性能。饱和松散的无黏性土在振动荷载作用下会产生液化，结果使土体孔隙水压积聚，地基承载力逐步丧失。而这种干振挤密碎石桩属沙石桩法，是借以机械振动或锤击套管把砂石灌入松软地层，对可液化地基处理产生一定的作用，一是使地基土产生密实作用，包括桩的挤密作用及施工中振动使桩周围土的密度增大；二是碎石桩的挤压，抑制了动荷载作用下桩间土内孔隙水压的上升，起到了排水作用，并及时得到扩散和消散，从而削减了地震剪切应力，提高复合地基的抗液化能力。干振挤密碎石桩可以在多方面改善液化土的性质，是液化地基土一种理想的处理方法，在工程实践中也得到了广泛的应用。但是它也有它的局限性，施工时的振动使易液化地基产生预先液化，而且软弱土因排水固结对邻近建筑带来不利影响。从城市建设来讲，碎石桩使用有局限性。根据文献的规定，碎石桩处理地基的宽度应超出基础的宽度不小于3～5 m，这样就更缩短了桩基与已有的建筑物的距离，对其邻近建筑物产生的不利影响更加明显，可能会造成局部倾斜、墙体开裂、道路塌陷等。所以现在一些工程已经开始寻求一些其他方法来弥补，比如干振碎石桩与水泥深层搅拌桩的联合应用。干振碎石桩复合地基不仅能提高地基承载力，减少建筑的沉降，缩短沉降时间，增加稳定性，而且能改善地基土抗液化和抗湿陷性，同时现场干净、省料、造价低、施工速度快、技术经济效果好、便于施工等优点，是有效的处理液化地基的处理技术，这种对软土地基的加固方法值得重视及充实完善，使其在软土地基处理中发挥更大的作用。
其他处理方法
我们知道除了上面所列举的一些常用软土地基处理方法之外，还有一些常用于公路软土地基处理的方法，例如：换填土法、抛石挤淤法、砂垫层法、设置砂井法、竖向塑料排水法、爆破排淤法等等。各种方法都有自己的特点，使用范围和使用条件。所以根据实际工程的现场地质情况选择合适的软土地基处理方法是关系整个工程成败的关键。
结论和对未来展望
上面是对软土地基的处理方法进行了一下总结,各种软土地基处理方法有各自的机理和适用范围，每种方法都有其优缺点，在选择处理方法是，须根据地质条件、上部荷载类型、使用要求，对周围环境的影响、材料供应状况、施工条件以及技术经济指标等因素综合考虑，最终要达到技术先进、经济合理、安全使用、质量可靠的目标。
软土地基的处理方法很多，但目的只有一个：提高软土地基的强度，保证地基的稳定，降低软土的压缩性，减少基础的沉降和不均匀沉降，确保建筑物的安全和正常使用。为了这么一个目的，许多研究人员都在寻找新方法来满足实际工程要求，以达到最有效、最经济的效果。
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