摘要：軟土作為工程建筑特的地基，由于其承載力低、往往會(huì)產(chǎn)生不同程度的坍滑或沉降陷。本文將對(duì)軟土的定義及特性進(jìn)行分析，闡述軟土地基的危害，并提出了加固措施。

　　關(guān)鍵詞：軟土地基,危害,加固措施

　　1、 軟土的定義

　　一般而言，軟土是指近代水下沉積的飽和粘性土，是淤泥、淤泥質(zhì)粘土、泥質(zhì)粉土、泥炭、泥炭質(zhì)土等一類土體的簡(jiǎn)稱，廣泛分布在我國(guó)沿海內(nèi)陸平原或間盆地。不同地域軟土的成因、結(jié)構(gòu)和形態(tài)各不相同，但都具有基本相同的物理力學(xué)特征:天然含水量高、天然孔隙比大、滲透系數(shù)小、壓縮性高、強(qiáng)度低，可呈靈敏性結(jié)構(gòu)。軟土作為工程建筑特的地基，由于其承載力低、往往會(huì)產(chǎn)生不同程度的坍滑或沉降陷。

　　2、軟土的工程性質(zhì)

　　軟土無(wú)論按成因還是按土質(zhì)劃分，種類很多。但它們都具有以下幾個(gè)方面的共同工程性質(zhì)：

　　(1)顏色以深色為主，顆粒成分以細(xì)粒土為主，有機(jī)含量較高;

　　(2)天然含水量較高，容重小，天然含水量大于液限，超過(guò)30%;相對(duì)含水量大于1.0;軟土的飽和度高達(dá)100%，甚至更大，天然容重為1.5～19kN/m3;

　　(3)天然孔隙比小，一般大于1.0;

　　(4)滲透系數(shù)小，一般小于10-6㎝/s數(shù)量級(jí)，沉降速度慢，固結(jié)完成所需時(shí)間較長(zhǎng);

　　(5)粘粒含量高，塑性指數(shù)大;

　　(6)高壓縮性，壓縮系數(shù)大，基礎(chǔ)沉降量大，一般壓縮系數(shù)大于0.5MPa-1;

　　(7)強(qiáng)度指標(biāo)小，軟土快剪凝聚力小于10kPa,快剪力內(nèi)摩擦角小于5°;固結(jié)快剪的強(qiáng)度指標(biāo)略高，凝聚力小于15kPa，內(nèi)摩擦角小于10°;

　　(8)軟土的靈敏性較高，靈敏度一般在2～10之間，有時(shí)大于10，具有顯著的流動(dòng)特征。

　　3、軟土地基的危害

　　軟土路基可能導(dǎo)致出現(xiàn)一些的問(wèn)題 ，當(dāng)?shù)鼗�的抗剪�?qiáng)度不足以支承上部結(jié)構(gòu)的自重及外荷載時(shí)，地基就會(huì)產(chǎn)生局部或整體剪切破壞。當(dāng)?shù)鼗�在上部結(jié)構(gòu)的自重及外荷載作用下，產(chǎn)生過(guò)大的沉降和不均勻沉降變形時(shí)，會(huì)影響結(jié)構(gòu)物的正常使用，特別是超過(guò)結(jié)構(gòu)物所能容許的不均勻沉降時(shí)，結(jié)構(gòu)可能開(kāi)裂破壞。地基的滲漏量超過(guò)容許值時(shí)，會(huì)發(fā)生水量損失導(dǎo)致事故發(fā)生。

　　4、軟土地基加固處理方法

　　4.1砂墊層法：砂墊層設(shè)置于路堤填土與軟土地基之間的透水性墊層，可起排水的作用，從而保證了填土荷載作用下地基中孔隙水的順利排出，既加快了地基的固結(jié)，還可以保護(hù)路堤免受孔隙水浸泡。設(shè)置砂墊層要注意防止被細(xì)粒污染而造成排水孔隙堵塞，在砂墊層的上下應(yīng)設(shè)反濾層。砂墊層適于施工期限不緊、路堤高度為極限高度的二倍以內(nèi)，砂源豐富、軟土地基表面無(wú)隔水層的情況。當(dāng)軟土層較薄，或軟土墊層底層又有透水層時(shí)，效果更好。

　　輕質(zhì)路堤及加筋路堤，達(dá)到減輕路堤自重，以減少路堤沉降及提高路堤穩(wěn)定安全系數(shù)的目的。加筋路堤指用變形小、老化慢的土工格柵、土工織物等抗拉的柔性材料作為路堤的加筋體，可以減少路堤填筑后的地基不均勻沉降，又可以提高地基承載能力，同時(shí)也不影響排水，大大增強(qiáng)路堤的整體性和穩(wěn)定性。

　　4.2淺層處治：表層分布厚度小于3m的軟土?xí)r，可采用淺層拌和、換填、拋石等方法進(jìn)行處治。淺層拌和添料可用石灰等無(wú)機(jī)結(jié)合料，換填材料宜用水穩(wěn)性好的材料。換土能根本改善地基，不留后患，效果較好，適用于軟土層不厚且易于排水的情況。但因軟土地區(qū)地下水位較高，挖掘困難，換土深度一般不宜超過(guò)2m。拋石擠淤是強(qiáng)迫換土的一種形式，它不必抽水挖淤，施工簡(jiǎn)便。爆破擠淤也是一種淺層處治的換土方式。利用炸藥爆破時(shí)的能量將軟土揚(yáng)棄或壓縮，然后填以強(qiáng)度較高的滲水土或一般粘性土，達(dá)到換土的目的。爆破擠淤法的換填深度較深，工效較高，適用于軟土層相對(duì)較厚、稠度大、路堤較高、施工期緊迫的情況

　　4.3豎向排水體：軟土地基中設(shè)置豎向排水體，可大幅度縮短排水距離，再配合預(yù)壓，可加速地基的固結(jié)，明顯地提高預(yù)壓效果，所以當(dāng)超載預(yù)壓高度受到穩(wěn)定性制約時(shí)，多應(yīng)用豎向排水體與預(yù)壓結(jié)合的處治措施。常用的地下排水體有砂井、袋裝砂井、塑料排水板等。排水體深度依土層厚度而定，對(duì)軟薄軟土層宜貫通，對(duì)較厚軟土層，排水體深度據(jù)計(jì)算確定。

　　4.4加固土樁：用某種深層拌和的專用機(jī)械，將軟土地基的局部范圍用固化材料以改善、加固，形成加固樁，使加固樁與樁間土形成復(fù)合地基。設(shè)計(jì)加固土樁只考慮其置換與應(yīng)力集中效應(yīng)，不考慮其固結(jié)排水與擠密作用。加固土樁的深度、直徑、間距應(yīng)經(jīng)穩(wěn)定性計(jì)算，并應(yīng)滿足工后沉降的要求。樁的直徑與深度除受地址條件的制約，還受機(jī)械設(shè)備能力的限制。

　　4.5粒料樁：粒料樁是為提高軟土低級(jí)的承載力，在需要進(jìn)行地基處理的范圍內(nèi)，由碎石、沙礫、礦渣、砂等松散粒料做樁料，采用專用機(jī)械設(shè)置成交大直徑的樁體。專用機(jī)械一般為振動(dòng)沉管機(jī)、水振沖器等。設(shè)置粒料樁后樁與樁間土形成復(fù)合地基。粒料樁是通過(guò)置換軟土、加速地基排水固結(jié)作用、樁的應(yīng)力集中作用共同來(lái)提高穩(wěn)定系數(shù)的，通常不考慮它對(duì)地基土的擠密作用。

　　⑴粒料樁復(fù)合地基的穩(wěn)定計(jì)算

　　①設(shè)有粒料樁的復(fù)合地基的路堤整體抗剪穩(wěn)定系數(shù)按有關(guān)公式計(jì)算，且當(dāng)?shù)趇土條的滑裂面處于地面線以下復(fù)合地基區(qū)域深度內(nèi)時(shí)，應(yīng)考慮樁體對(duì)土的置換率、樁土應(yīng)力比。復(fù)合地基的抗剪強(qiáng)度按以下公式計(jì)算：

　　式中： 、 ——分別為在第i土條中路堤部分的高度﹝m﹞及容重﹝ ﹞;

　　、 ——分別為在第i土條中樁料部分的高度及容重;

　　——樁對(duì)土的置換率，樁在平面上宜為等邊三角形布置，三角形分布時(shí)：

　　當(dāng)樁在平面上為正方形布置時(shí)：

　　D——樁的直徑;

　　B——樁位布置正方形或三角形的邊長(zhǎng);

　　——樁間土的應(yīng)力折減系數(shù)，其值為： ;

　　——樁的應(yīng)力增加系數(shù)，其值為： ;

　　——樁土應(yīng)力比，宜為當(dāng)?shù)鼗蝾愃茖?shí)驗(yàn)工程的試驗(yàn)資料確定。無(wú)資料時(shí)可取2～5。當(dāng)樁底土質(zhì)好、樁間土質(zhì)差時(shí)取高值。

　　——第i土條滑裂面以下時(shí)，該滑裂面所處土層的天然不排水抗剪強(qiáng)度;

　　——樁料的內(nèi)摩擦角，當(dāng)樁料為碎石時(shí)可取38°，當(dāng)樁料為沙卵石時(shí)取35°，當(dāng)樁料為砂時(shí)可取28°;

　　——土條底部滑裂面對(duì)水平面的夾角。

　　②若按公式計(jì)算設(shè)有粒料樁的復(fù)合地基上路堤整體抗剪穩(wěn)定安全系數(shù)，且當(dāng)?shù)趇土條的滑裂面處于地面線以下的復(fù)合地基區(qū)域深度時(shí)，上式中的應(yīng)按下式計(jì)算：式中，其他符號(hào)意義同前。

　　③若按公式計(jì)算設(shè)有粒料樁的復(fù)合地基上路堤整體抗剪穩(wěn)定安全系數(shù)，且當(dāng)?shù)趇土條的滑裂面處于地面線以下的復(fù)合地基區(qū)域深度時(shí)上式中的應(yīng)該按下式計(jì)算： ⑵一般要求

　　為了能較好的排除地基內(nèi)的水分，設(shè)有料粒樁的路堤底面應(yīng)按照墊層與淺層處治的方法設(shè)置排水墊層。料粒樁的樁料不應(yīng)使用單一尺寸的粒料，其最大粒徑不應(yīng)超過(guò)5㎝;對(duì)十字板剪切強(qiáng)度低于20 kPa的軟土地基的樁料，最大粒徑可放寬到10㎝，且5～10㎝的粒料質(zhì)量應(yīng)占總質(zhì)量的50%～60%。料樁的含泥量﹝小于0.074㎜﹞不得超過(guò)5%。

　　4.6預(yù)壓：在軟土地基上修筑路堤，如果工期不緊，可以先填一部分或全部，使地基經(jīng)過(guò)一段時(shí)間固結(jié)沉降，然后在填足或鋪筑路面;擬建橋涵等構(gòu)造物處，先填土預(yù)壓，待地基強(qiáng)度提高到一定程度后，挖去填土，再建造構(gòu)造物，稱之為預(yù)壓。預(yù)壓分等載預(yù)壓和超載預(yù)壓，目的在于減少工后沉降，提高地基固結(jié)度。預(yù)壓效果與預(yù)壓期及預(yù)壓體高度有著重要關(guān)系。

　　4.7反壓護(hù)道：反壓護(hù)道是在路堤一側(cè)或二側(cè)填筑一定寬度和高度的護(hù)道，運(yùn)用力學(xué)平衡原理，平衡路堤自重作用而產(chǎn)生的滑動(dòng)力矩，以提高路基的穩(wěn)定性。反壓護(hù)道雖然簡(jiǎn)易，但占地過(guò)多，在路堤填料來(lái)源困難地段也難于應(yīng)用。況且，反壓護(hù)道只能解決軟土地基上路堤的穩(wěn)定問(wèn)題，對(duì)于沉降問(wèn)題非但無(wú)益，往往還加大沉降量。

　　4.8強(qiáng)夯法：就是將幾十噸的重錘從幾十米的高處自由落下，對(duì)濕軟地基進(jìn)行強(qiáng)力夯實(shí)，以提高其強(qiáng)度，它是在重錘夯擊法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)又與之截然不同的一種新技術(shù)。用強(qiáng)夯法加固的土基，承載力會(huì)明顯提高，沉降量也會(huì)降低，這種方法如采用大的單擊夯擊能量，可使地基的加固深度達(dá)10~20m，甚至更深。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]中國(guó)建筑科學(xué)研究院.《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2002

　　[2]《工程地質(zhì)手冊(cè)》編寫(xiě)委員會(huì).工程地質(zhì)手冊(cè)(第三版)[M」，北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1992

　　[3]交通部第一公路勘察設(shè)計(jì)院.《公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》.北京:人民交通出版社，1996