浅析软土的工程性质及处理方法

郭晓东

软土是指天然空隙比大于或等于1.0，且天然含水量大于液限的细粒土。包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等，分类标准见下表。

表软土的分类标准

1. 软土的成因类型

软土的成因类型一般分为：滨海沉积（滨海相、泻湖相、溺谷相和三角洲相）；湖泊沉积（湖相、三角洲相）；河滩沉积（河漫滩相、牛轭湖相）和湖沼沉积。

2. 软土的工程性状

触变性：原状土受到振动或扰动破坏后，土体颗粒结构遭到改变，导致强度降低，呈流动状态。因此建筑物基础容易发生侧向滑动、沉降变形以及基础下土体开裂挤出等现象。

流变性：软土地基长期在上部荷载及剪应力作用下，会产生排水固结变形和剪切破坏变形。因此对建筑物基础沉降有较大影响，对边坡和地基稳定性不利。

高压缩性：软土压缩系数大，属高压缩性土。因此置于软土地基上的建筑物易产生大规模沉降。

低强度：软土的不排水抗剪强度通常小于20kPa，因此软土地基的承载力极低，由软土组成的边坡稳定性很差。

低透水性：软土的天然含水率高，但透水性很差，一般具微～极微透水性。对地基排水固结时间有很大影响，导致软土地基上建筑物沉降持续时间长，常在10年以上。

不均匀性：由于沉积形成环境的变化而导致软土由微细的和高分散的颗粒组成。例如三角洲及河漫滩相软土层常夹有粉砂薄层或透镜体，呈微层理结构，水平渗透性大于垂直渗透性；湖泊及沼泽相软土常在淤泥或淤泥质土层中夹有薄层或以透镜体形式存在的泥炭或泥炭质土。建筑物基础置于其上后易产生不均匀沉降变形。

3. 软土地基的处理方法

垫层法：是指在软土地基表层上铺设特殊材料，并夯压密实，再在其上修建基础。一般选用坚硬、较粗粒径的砂石等高透水性材料作为排水垫层，从而加速地基的排水固结，提高地基强度。该方法适合于软土层较浅，荷载要求不大的建筑物。

置换法：是指将基础面以下一定深度范围内的软土层挖除，用砂、碎石、砾石、灰土、素土、石渣、矿渣等强度较高的材料分层换填夯实，达到到设计要求的密实度，从而提高持力层的承载力，减少地基沉降量。该方法适用于软土层较浅，施工运行后沉降量不大的地基处理。

预压排水固结法：主要由加压和排水两部分系统组成。是指在工程建造之前，用堆土或其他荷载对地基进行预压，从而改善地基土原有排水边界条件，让其产生沉降固结，从而使地基土的密实度得到有效提高，增加地基土的固结和强度，使建筑物基础沉降提前完成。该法适用于饱和态的软土地基处理。

注浆加固法：主要包括灌浆法、高压喷射注浆法和水泥土搅拌法。

灌浆法是指将某些能固化的浆液利用液压、气压或者电化学原理注入到地基的介质中，或者注入到地基结构和建筑物的缝隙部位，对加固淤泥软土地基层有突出的效果。

高压喷射注浆法是指利用钻机将水泥土浆液喷入预定土层，使浆液与破坏的土混合，形成水泥土增强体，以达到地基土层固化的目的。其主要适用于淤泥和淤泥质土的地基处理。

水泥土搅拌法是指通过特制的搅拌机械将作为固化剂的水泥和地基中的软弱土体强制拌和，产生一系列物理、化学反应，使软土硬结，增强地基土强度，因而达到地基处理的目的。

桩基法：现一般采用钢筋混凝土预制桩 (钢筋混凝土桩和预应力管桩)由于具有较强承载力、投资省、质量有保证、施工速度快等特点，从而得到普遍运用；针对软土层较厚地基处理还可以采用灌注桩，桩端置于硬土层上，灌注桩有沉管灌注桩和钻孔灌注桩。该法适用于软土层较厚的地基处理。

4. 结语

以上的分析结果是基于规范的理论分析方法，软土地基处理的根本目的是使地基中软土层的实际强度得到进一步提高，从而使建筑物地基的稳定性得到保障，满足沉降变形的要求，所以还需要对岩土工程中软土地基处理方法进行更加深入的研究。根据不同的实际情况采用合适的处理方案，从而达到良好的处理效果。