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軟土地區主要的巖土工程問題

對多年巖土地區的工程經驗教訓的總結，軟土地區主要的巖土工程問題有：軟土震陷，軟土固結沉降，負摩阻力，軟土地基失穩和下伏巖土層突變等。

1軟土震陷軟土厚度超過10m時，在地震作用下會發生震陷，使建（構）筑物產生傾斜或10-20㎝的沉陷，工程建設時應考慮軟土震陷的影響。

2軟土固結沉降軟土土體在豎向壓力作用下，飽和體系中的空隙水被排出，使土體骨架承受的有效應力增加。隨著有效應力增加，土顆粒接觸面積增大，孔隙度減小，土體表現為壓縮，地面向應下沉。軟土固結沉降，實質上是飽和土中空隙水排出的過程，是一個歷時漫長才能穩定的過程。軟土固結沉降的動因有兩部分，一部分是自重壓力另一部分是附加應力。自重壓力引起的固結沉降，在未進行工程活動的地段普遍存在，是一種已發生尚未完成是災害，對后期工程建設影響巨大。附加應力引起的固結沉降，疊加與自重固結沉降之上，附加荷載越大，最終沉降量越大。軟土固結沉降會引發一系列工程問題，如引起地基不均勻沉降等，處理不當會導致地坪開裂，下沉，構筑物傾斜、失穩等。20世紀90年代初，在珠江軟土分布區，由于在對軟土固結沉降認識不足的情況下進行施工建設，僅對地坪進行簡單的填土碾壓，導致現在許多建筑發生沉降，傾斜，地面開裂，散水破裂，主體建筑基礎外露，甚至有裂縫可容人爬入；珠海一帶道路引橋經年不斷進行加倍增厚，部分引橋仍有橋頭跳車現象，許多水閘，圍堤也因不均勻下沉導致閘體和堤身開裂。

3負摩阻力在未處理過的土層中采用樁基礎時，樁的沉降量相對軟土固結沉降小，軟土即會對樁作用有向下的負摩阻力。負摩阻力的產生與軟土的抗剪強度和地面荷載有關，，隨深度減小，直至為0或產生正摩阻力。此外，樁端持力層的壓縮性對負摩阻力的大小也有影響，持力層壓縮性大，樁與樁間土的相對位移小，負摩阻也就越小。在軟土地區打樁基礎前，要對樁進行靜荷載試驗，如果 負摩阻過大，可能造成實際單樁承載了比設計值大，引起樁沉降過大或樁端受損。

4下伏巖土層突變在軟土地區建設樁基礎，大部分通過軟土層支承在持力層上，由于樁周軟土呈流變性，對樁的側限力很小，使樁的水平抗力很小，穩定性差，直接影響上部建筑的穩定，因此單樁的承載力基本靠端阻力承擔，加上軟土的負摩阻力會加大樁端應力，引起應力集中，因此工程建設中對建筑物基礎的選擇和軟土下覆巖土層的選擇應特別慎重。

軟土在工程中的處理方法措施

應對上述軟土工程問題，主要的思路就是采取工程措施做好軟土的排水固結，提高軟土的力學強度，從而提高地基穩定性。目前主要的軟基處理方法有，砂井/砂墊層法，塑料排水板固結法，水泥攪拌/旋噴樁法，拋石擠淤，換填等方法。砂井是在地基中用各種打樁機具打入鋼管或采用爆破，高壓射水等法，打出一定的孔眼并灌入中粗砂、礫，每個砂井都是軟黏土中的排水通道，多個排水砂井構成地基排水系統。工程實際中，多采用網狀織物袋裝砂井，這種砂井井徑小，直徑僅8cm左右，省料而且造價低，且不會因施工過程的失誤影響砂井的連續性。排水砂墊層原理上于此有相通之處，多用于軟土路堤，在砂墊層頂部鋪設一層隔水材料，以防水分反上路堤，影響路堤穩定性。塑料排水板固結法，是用帶孔道的帶狀塑料板插入土中，形成豎向排水通透的，因其施工快捷簡便得到廣泛應用。

對于軟土層較薄的地段，可采用水泥攪拌樁法，按一定的坑距和行距將水泥與軟土拌合，吸收軟基中的水分并提高地基強度。工程建設中使用較多的高壓旋噴注漿成樁法可形成深層攪拌樁。將旋噴注漿管置入預訂的地基加固深度，通過鉆桿旋轉以一定的壓力將配制好的水泥從噴嘴噴出沖擊土體，使土與漿液混合，形成具有一定強度的人工地基。但是據已有的工程教訓來看，攪拌樁處理后樁土難以形成復合地基，樁間土工后沉降仍偏大。因此，采用水泥攪拌樁法因注意其適用于處理對不均勻沉降不敏感的工程，如基坑支護等臨時工程的軟基處理，而不適宜房屋建筑基礎的軟基處理。而且高壓旋噴法施工水泥用量大，造價比其他方法高出許多。

此法的合理利用仍有待研究和改進。在液性指數較大的軟土中，如積水洼地，水不易抽干，可采用拋石擠淤的方式，向軟土中拋投片石，是一種強迫換土的方式，填石高度要超出要處理土層厚度，并碾壓密實再填筑土方。目前一些沿海地區最普遍的軟基處理方法是塑料排水板堆載聯合真空預壓法。采用此方法，先吹填一層砂層，再在砂墊層上打設塑料排水板，排水板穿過淤泥層進入黏土層約半米，然后鋪膜抽真空。真空預壓40天后，再吹沙堆載2-3m，持續真空預壓至淤泥層固結度大90%。多項工程實例表明，預壓法處理沉陷地基時，其加固影響深度約20m以內，固結沉降量大。各種處理方法都存在局限性，《廣東省地基基礎規范》中就特別強調測試、觀測的重要性，對已處理的基礎作必要的試驗；另外沿海已積累了多年的地基處理經驗，工程地質條件類似的地區還可以用工程類比法選擇地基基礎處理方法。

結語

1沿海地區軟土分布廣泛，該地區軟土普遍壓縮性高，含水量大，承載力低，還具有很強的結構性和欠固結性。淺部一般有一層硬殼層厚度約3-5m，一般為正常固結和超固結土層?？辈闀r應注意查明該層，荷載較小的建筑可適當利用該層。

2沿海軟土的主要巖土問題有：軟土震陷，軟土沉降固結，軟地基失穩，負摩阻力和下伏巖層突變，其中對工程影響最大的巖土問題是軟土固結沉降，其影響時間長，范圍大，而且會引起一系列工程問題。以往大量的工程教訓，促使我們對軟土固結沉降引起足夠重視。

3良好的地基基礎的選型十結構設計的重要組成部分，基礎造價要占到工程總費用的15%-30%，正確勘測軟土地段的地址情況，選擇合適的地基處理方案，對降低工程費用，縮短工期起到關鍵作用。

作者：練妙龍單位：廣東省核工業地質局二九二大隊