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软土地基相关处理技术

发表时间：2020/7/6 来源：《新纪实》2019年第10期作者：杨漂漂游锦奎

[导读] 软土地基在实际工程中应用很广泛，本文重点分析了软土地基在岩土工程、公路工程、水运工程方面的实际应用，进一步了解了软土地基在实际工程中的应用范围和程度。

        绍兴文理学院土木工程学院浙江绍兴 312000

        【摘要】软土地基在实际工程中应用很广泛，本文重点分析了软土地基在岩土工程、公路工程、水运工程方面的实际应用，进一步了解了软土地基在实际工程中的应用范围和程度。
        【关键词】软土；地基；实际工程；应用

        一、软土地基的介绍
        软土地基能够承受荷载的能力较弱，压缩空间大、含水量高、渗透系数小，比较容易出现沉降。主要在平原、湖泊、沿海地区存在。
        软土地基生命周期包括项目的“规划阶段—建设阶段—运营阶段”。对于软土地基，生命周期质量管理是指施工阶段和运营阶段。软土地基运营阶段的健康离不开养护技术、运营管理和施工技术等其他因素的影响。仅仅依靠施工阶段的监测数据不能满足软土地基综合评价的要求。目前，还没有完善的信息管理系统来存储、处理和分析从施工阶段到运营阶段的所有指标数据。少数研究提出了适用于软土地基健康评价的指标。在这些指标中选择了8个评价施工阶段路基健康的指标，选择了13个评价运营阶段路基健康的指标，建立了软土地基全寿命健康评价体系。研究发现，施工阶段和运营阶段对高速公路软土地基生命周期的健康贡献分别为30%和70%。对施工阶段路基健康影响最大的分别是表观指标和重量达到0.75。对运营期路基健康影响最大的是内部指标，权重达到0.5813。该评价系统用于评价和分析某高速公路软土地基路段的健康状况。发现边坡问题是影响该段软土地基健康的主要问题。根据这种情况，提出了改善路基健康的建议和今后运行中应注意的要点。
        关于软土地基沉降的资料偏少，在地基沉降观测资料较少的情况下，现有的地基沉降预测方法误差较大。目前的最小二乘支持向量机为预测地基沉降提供了比传统方法更先进的方法[1]。
        二、软土地基施工的基本原则
        原则上首先考虑天然地基：对于淤泥和淤泥质就考虑用上层较稳定地基作为地基持力层。但是当上层地基不稳定时，就应注意对淤泥和淤泥土质不能有过多的扰动。如果有均匀性和密实度较好的建筑垃圾或者工业废料，就可以作为地基持力层。若地基软弱不满足要求时，就需要进行处理。
        根据工程需求可以有不同的处理目的：提高土的抗剪强度，使地基保持稳定。降低土的压缩性，让地基沉降和不均匀沉降都在允许范围内。降低土的渗透性，防止或减少水的渗漏，避免渗流造成地基破坏等[2]。
        三、岩土工程软土地基处理技术
        固化处理技术：应用胶结剂或化学溶液对软土地基进行固化处理，通过搅拌或灌入的方法使胶结剂或化学溶液与软土充分融合，从而达到提高土层的承载力和稳定性，还会削弱软土层的透水性。砂垫层法：这个方法可以避免对原土层的扰动，首先需要确定砂石层的厚度，按照分层铺设的施工技术进行，并且要及时进行压实施工。在这个过程中，要保证垫层的紧密性和密实度。

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最后，在保证达到施工要求后，在上面铺设一层黏性土，防止地基中的水分返到建筑基础结构中造成地基破坏。换填法：这个方法就是将整个软土层用各种压缩性较低、强度较高的材料进行替换，比如矿渣、碎石、沙子、灰土、素土等。这种方法实施起来较其他方法灵便，地基深度也不宜过深，最好在3米以内，否则会导致效益不明显，同时耗资巨大。夯实处理技术：通过对施工机械的夯击冲能，使软土地基在强大的冲击力作用下被压实和固结。在进行此方法之前要进行软土地基整理，清理好表面垃圾[3]。
        四、公路与隧道工程软土地基处理技术
        在现代高速公路建设中，软基处理有多种方法。其中之一是CFG桩技术。实际工程中结合武广客运专线武汉试验段提出了系统完善的质量检测和控制标准方法。为公路工程软土地基处理技术提供了有益的参考。同时，在公路工程中也可以用强夯法、固化剂法，但比较常见的是排水固结法。为了分析非定量问题，简化复杂的技术评估，已有研究是采用了多层次综合模糊评价方法，并通过国防公路建设的数值实例验证了该模型的适用性。
        软土地基隧道施工描述为需要采取的额外措施，因为它与隧道施工引起的土壤应力和强度变化引起的沉降有关。分段隧道衬砌是一种用于支撑地面的结构，由于土壤应力的重新分布而允许移动。以往研究将集中在模型类型、隧道结构参数、隧道衬砌上的压力以及与诱发地面沉降的关系。隧道建模采用三维建模软件进行；已有研究讨论了千斤顶力对隧道整体性能的影响，以支撑周围的荷载，从而能够在不发生任何可见或临界变形的情况下处理隧道-土反应，使隧道能够在稳定的条件下使用。研究发现，当隧道衬砌厚度减小时，地表沉降增加。千斤顶力也是隧道变形的原因之一，与隧道衬砌的原始厚度相比，千斤顶力对厚度减小的环的影响更明显。
        五、水利工程的软土地基处理技术
        本研究以换填垫层技术和水泥土搅拌桩为例。换填垫层技术：只适用于厚度为2-3cm左右的软土层，所选用的换填材料可以是卵石或者砂石等，这类材料不仅能满足强度上的要求，在压缩性能和透水性上也符合要求。需要注意的是开挖后若基坑里有积水要通过排水技术进行排水，才能更好的保证地基强度。水泥土搅拌桩：是采用水泥土加固技术，利用水泥在填充物中产生水化作用和水解，从而增强强度，但与混凝土硬化不太一样，这种方法要求的水泥掺量有限，所以过程比较缓慢。最常见的布桩形式有结构式或柱状。

        参考文献：
        Ahmed S.N. Alagha,David N. Chapman. Numerical modelling of tunnel face stability in homogeneous and layered soft ground[J]. Tunnelling and Underground Space Technology incorporating Trenchless Technology Research,2019,94.
[1]        冉东升.道路桥梁工程软土地基施工探讨[J/OL].河南建材,2019(05):230-231[2019-10-06].https://doi.org/10.16053/j.cnki.hnjc.2019.05.137.
[2]
        【作者简介】杨漂漂（1998），云南曲靖人，土木工程专业，本科，Email:2351924103@qq.com。