软土地基的工程特性与加固处理(2)

(二)强夯法

强夯法是反复将重锤提到高处使其自由落下夯击地基，从而使地基的强度提高、压缩性得到降低的方法。强夯法适用于处理碎石土、砂土、粉土、粘性土、杂填土和素填土等地基，它不仅能提高地基的强度、降低其压缩性、还能改善其抗振动液化的能力和消除土的湿陷性，所以还常用于处理可液化砂土地基和湿陷性黄土地基等。强夯法对于饱和度较高的粘性土，一般来说处理效果不显著，尤其是淤泥和淤泥质土地基，处理效果更差。因此在强夯时，为了取得更好的效果，根据软土的物理力学性质，可以采用综合加固方法进行，但是此种方法费用较高，对路基大面积采用得不偿失。

(三)换填法

换填法就是将基础地面以下不太深的一定范围内的软弱土层挖去，然后以质地坚硬、强度较高、性能稳定、具有抗侵蚀性的砂、碎石、卵石、素土、灰土、煤渣、矿渣等材料分层充填，并同时以人工或机械方法分层压、夯、振动，使之达到要求的密实度，成为良好的人工地基。当地基软弱土层较薄，而且上部荷载不大时，也可直接以人工或机械方法进行表层压、夯、振动等密实处理，同样可取得换填加固地基的效果。换填法适用于浅层地基处理，包括淤泥、淤泥质土、松散素填土、杂填土、已完成自重固结的回填土等地基处理以及暗塘、暗洪、暗沟等浅层处理和低洼区域的填筑。换填法还适用于一些地域性特殊土的处理:用于膨胀土地基可消除地基上的胀缩作用，用于湿陷性黄土地基可消除黄土的湿陷性，用于山区地基可用于处理岩面倾斜、破碎、高低差，软硬不匀以及岩溶与土洞等，用于季节性冻土地基可消除冻胀力和防止冻胀损坏等。

(四)土工合成材料法

土工合成材料是以人工合成的聚化物为原料制成的各种类型产品。可置于岩土或其它工程结构内部、表面或各种结构层之间，具有过滤、防渗、隔离、排水、加筋和防护等多种功能，发挥加强、保护岩土或其它结构功能的一种新型岩土工程材料。比如在土体中放置了筋材，构成了土体-筋材的复合体。由于土的抗拉抗剪性能差，在土体中加筋，以筋材料为抗拉构件，与土产生相互摩擦作用，限制其上下土体及土体的侧向变形，等效于给土体施加了一个侧压力增量，从而增强土体内部的强度和整体性，提高土体的抗剪强度。

(五)水泥搅拌桩法

水泥搅拌桩加固软土地基的机理主要是通过水泥的水解和水化反应及水泥水化物与黏土的化学反应及碳酸化作用，而形成强度相对较高的桩体与桩周软土一起形成复合地基，以起到提高地基承载力、增强路基稳定性及减少路基沉降的作用。水泥搅拌桩目前有喷浆法(湿法)和喷粉法(干法)之分，均通过深层搅拌机械将软土和固化剂强制搅拌，固化剂采用水泥浆液时，称为水泥浆搅拌桩法或湿法，固化剂采用水泥粉时，称为粉体搅拌桩法或干法。一般认为湿法水泥剂量容易控制，搅拌均匀，成桩质量较为可靠，而干法喷粉量相对较难控制搅拌质量不容易控制，成桩质量相对较差，湿法质量有保证的成桩长度也比干法成桩长度大，但干法采用粉体作固化剂，不再向地基中附加水分，反而能充分吸收软土的自由水，因此，加固后地基的初期强度较高，特别是对高含水量的软土加固效果显著，在国外得到广泛应用。

三、软土地基加固处理应考虑的因素

(一)路基状况

在路基加固中，在软土层浅而薄的情况下，常用简单的表层处理法。重要的构造物基础常用开挖换填法。若软土层较厚，应使用其他方法配合表层处理法。夹有砂层且厚度较薄的软土层，一般采用表层处理法、强夯法等方法，即使是5cm的砂层也是有效排水层，在土质调查中不要遗漏。软土层厚且无砂层的情况，因排水距离长，固结沉降需很长时间，强度也不增长。因此，沉降处理常用表层排水法。在浅层部位堆积有4m以上厚度砂层，以下为软弱粘土层的情况。一般来说，稳定不成问题，只需沉降处理，常用强夯法。

(二)道路性质

我们知道，道路等级愈高，平整度愈重要，愈需要采取有效的沉降处理措施。等级较低时，可先铺简易路面，待沉降结束后，再铺正式路面以节约资金。同时路堤的设计高度与宽度也是选择处理方法时要考虑的重要因素。如采用换填法时，宽而低的路堤易发生局部破坏;反之窄而高的路堤，下面易被换填。在设计高度大而稳定有危险的情况下，采用强夯法将受到限制。还有路堤越宽越高，则地基产生压力球的根部越深，而引起深处粘土层沉降。

文章来源：《岩土工程学报》 网址: http://www.ytgcxb.cn/zonghexinwen/2020/0918/361.html