软土地基基础设计的研究
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摘要:软土地基房屋设计的重要问题之一，就是防止由于地基不均匀而导致沉降，对建筑物造成一定的危害。通过选择合理的软土地基的基础设计方案，才能满足建筑物的使用需求。本文就根据软土地基基础设计的原则和要求，结合工程实践经验，对软土地基的基础设计应注意的事项进行了分析，阐述了一些软土地基设计常用的处理方法。
关键词:软土地基 基础设计 研究 处理方法
1、前言
软土地基是指强度低、渗透性小、压缩性高且具有其他不良性质的地基土，如河滩、谷地、湖沼等天然的淤泥和淤泥质土。在进行对软土地基上的房屋和地基基础设计时，应该充分考虑软土地基这种易变形的特征，防止因沉降而对建筑物造成一定的危害。过大的不均匀沉降必将使房屋建筑物的使用和外观受到影响，发生扭曲、倾斜、裂缝等现象，更为严重的甚至会倒塌破坏，影响人生安全。
这些年来，随着我国基本建设规模的不断扩大，土木工程建设中，遇到的大量且复杂的不良地基和地基处理问题也越来越多，人们也越来越重视地基处理问题。地基基础设计是否恰当关系到整个工程的进度、质量与投资，合理地选择地基设计方法，做好施工过程中的质量控制，是降低工程造价的主要途径之一。
2、软土地基基础设计原则与要求
2.1 基本技术要求
软土地基设计应以最少的投资和最短的工期来达到设计基准期内的安全运行，且满足所有的预定功能要求，安全性和耐久性要求，投资与工期的经济性要求。
2.2 注意场地条件
软土地基的设计应充分考虑场地条件，充分搜集场地的地形、水文地质等资料来作为设计的依据。针对场地可能发生的如暴雨、洪水、滑坡、地震、泥石流等自然灾害和由于工程建设引发的灾害，如采空塌陷、边坡失稳、抽水塌陷等，都要在勘察、预测与评价时，采取相应的有效防御措施。
2.3 合理选用岩土参数
在选用岩土参数时，应注意参数的非均质性和参数测定方法、测定条件和工程原型之间的差异。考虑参数随时间与环境的变化因素，以及由于工程建设而可能引起的变化等情况。由于岩土参数是模糊量和随机变量，因此在划分工程地质单元时，首先应进行统计分析，求出其各项参数的平均值、变异系数、标准差，确定其特征值与设计值。在选定岩土参数测试时，还应注意测试方法的适用性，不可乱用。
2.4 定性分析和定量分析相结合
定性分析是岩土工程设计中的首要步骤，也是进行定量分析的基础。对于一些问题，如工程选址与场地适应性评价；场地地质背景与地质稳定性评价；土体性质的直观鉴定等，一般都只作定性分析。定量分析一般采用解析法、数值法和图解法。若考虑安全储备等因素，则可用定值法和概率法。在保证足够的安全储备和工程的可靠性时，可采用定量分析与定性分析相结合的方法，在拥有详细资料的基础上，运用较为成熟的理论基础与工程经验，进行详细论证，并提出多种方案进行比较，找出最优方案。
3.软土地基设计常用的处理方法
3.1强夯法处理
强夯法是指利用重锤自由落下而产生的巨大冲力来反复夯击地基，夯实夯面以下一定深度的土层，提高地基的承载能力与土体的稳定性，降低压缩性。由于该方法设备简单，效果明显，施工速度快，很快就得到广泛应用。强夯法可分为两类，即强夯置换与强夯挤密，这两者的加固机理和应用范围都不尽相同。强夯挤密法常常用来加固碎石土、砂土、素填土、低饱和度的新土、杂填土等各类地基。然而对于那些饱和度较高的粘性土等地基，如有实验可证明采用强夯法具有加固效果则可采用。一般情况下，强夯挤密法只适用于塑性指数小于10的土体。在进行强夯置换施工之前，应在施工现场有代表性的场地上，选取一个或多个试验区，进行实验性施工。试验区的数量应根据建筑场地的复杂程度、建筑模型和建筑类型来确定。现在常用的用强夯技术来加固软土地基的方法，有挤密碎石桩加夯法、堆载预压加强夯、砂桩加夯法等，这些方法对加固软土地基有着良好的效果。
3.2 粉煤灰应用法
粉煤灰具有较好的渗透性，压缩性较低，容量小，静力抗剪强度较高，与碱性物质发生水化反应后产生凝硬性。依据软土地基存在的弱点，可利用粉煤灰来处理软土地基。粉煤灰应用法可分为二灰桩、粉煤灰固结桩、粉煤灰混凝土桩等多种，和土体形成复合地基来加固软土地基。在软土地基中，粉煤灰固结桩是由石膏、粉煤灰、水泥加水而成的，具有成型可靠，造价低廉，桩体密实度高，改良地基效果好，抗变形能力强等优点。
3.3 水泥土粉喷桩法
使用水泥土粉喷桩法，可使粉喷桩和周围的土体形成复合地基，和土体紧密结合，具有较大的承载能力，大部分的荷载都由桩体来承担，这样使桩间土体上的应力减少，使复合地基承载能力比原来土体的大大提高，沉降量也有所降低。使用水泥土粉喷法来加固软土地基，由于水泥粉具有很大的吸水、发热与膨胀作用，可对桩间土体起到一定的加固作用，同时还提高了复合地基的强度。
3.4 渣土桩法
在整个加固的过程中，由于重锤的冲击力会造成一系列的压缩波，使土体内出现一些排水网络，使土体的渗透性突然加大，孔隙间的水迅速流出，使孔隙间压力很快就消失，从而造成瞬时沉降，使土体压密，提高强度，与此同时，重锤的冲击力作用会使填料向夯击方向挤密，从而使整个土体产生加固挤密作用。在整个加密过程中，应增加排水途径，缩短排水距离，这样才能加速软土的固结，提高软土地基的承载能力和强度，减少地基发生变形。
3.5 排水固结法
排水固结法适用于淤泥、淤泥质土、冲填土等这些饱和粘性软土地基。在荷载作用下，饱和软粘土中的孔隙水慢慢排出，土的孔隙减少，这样有效的提高了水的强度。通过排水固结法，可使地基沉降基本完成，提高地基承载能力。排水固结法是由两部分共同组成的，分别是排水系统和加压系统。排水系统是由普通砂并、塑料排水带、袋装砂井等组成。加压系统有堆载预压法、降低地下水位法、联合法、电渗法与真空预压法。最近几年，排水系统通常采用塑料排水带和袋装砂井的比较多，加压系统则采用真空预压法与堆载预压法比较多，也可采用真空加堆载联合顶压法等复合方法。
3.6 复合地基处理法
复合地基是指用专门的机械将水泥、石灰、固化剂等混合物喷出来，在地基深处再和软土进行强制搅拌，利用固化剂，使在原地基中，形成刚度和强度都比较大的加固桩体，与此同时，也改善了桩体周围的土体性质，使复合地基共同承担荷载，实现快速填土。
4.结束语
任何一个建筑物均需要一个好的地基来做基础，尤其是对于以软土作为地基的建筑物，好的地基尤为重要。进行合理的地基设计是建立优质地基基础的前提条件，整个施工又是设计目标能否得以实现的关键步骤。通过选择合理的软土地基的基础设计方案，才能满足建筑物的使用需求。因此，只有建筑工程进行合理的统筹规划，严格的施工管理，才能确保整个建筑工程的顺利进行，保证建筑物的建筑质量和效果。
参考文献：
[1]刘乐天.浅谈建筑软土地基基础设计的处理方法[J].中国新技术新产品,2011(2).
[2]刘学识.软土地基基础设计与探讨[J].城市建设理论研究（电子版）,2011(34).
[3]王仕传.路堤高度和加筋对软土地基累积塑性变形的影响[J].同济大学学报（自然科学版）,2011(3).
[4]徐超.水泥土搅拌桩法在连云港海相软土地基中的应用[J].岩土力学,2006(3).
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