山區軟土地基勘察評價及地基處理方法的探討

呂 明

（中國電建集團貴州電力設計研究院有限公司，貴州 貴陽 550000）

山區軟土主要受地形及地表水文地質條件控制，分布以微地貌、微地形為單元，成因類型多元化。受地形控制，軟土分布因地而異，因層而異，不可預見性大。在設計、施工過程中，稍有疏忽就會出現質量事故，為此針對軟土地基的勘察，提出更高的要求，本著對軟土地基充分和有效利用，節約地基處理成本，要求在勘察時采用合理的勘察方法和手段，充分了解和查明軟土巖土工程條件，同時結合上部建筑體的功能、荷載情況進行綜合分析，對軟土地基因地適宜提出經濟、合理地基處理措施。

1 山區軟土地基具有的特性

軟土地基指主要由淤泥、淤泥質土、軟塑～流塑粘土等高壓縮性土層構成的地基。山區軟土地基主要以淤泥質土、軟塑～流塑粘土為主，具有觸變性、流變性高壓縮性和不均勻性等基本特性。

（1）觸變性。軟土地基在經受外力的作用下，如強烈的震動，機械擾動等，導致山地軟土層的整體升降或者整體的強度結構發生不規則的變化，影響軟土地基穩定性的變化。

（2）流變性。軟土有著含水率高、結構松散的特點，軟土地基在不同外力的作用之下，會使軟土中的水分出現轉移的現象。在這種現象之下，會對于軟土地基產生橫向以及縱向的剪切力，造成軟土地基的變形。

（3）高壓縮性。在山區的軟土層中，軟土層的結構相對硬土層而言空隙體積較大，上部荷載施加至軟土地基上后，孔隙水被緩慢排出，孔隙體積隨之縮小，地基發生固結變形。在軟土地的高度壓縮性影響下，在軟土地基上進行的施工作業也會產生相應的沉降，不利于建筑的穩定性的保證。

（4）不均勻性。一般而言，山區軟土受地形控制及地質成因差異在空間上呈現厚薄不均現象，分布范圍難易控制，給工程建設帶來極大難度。

2 山區軟土地基的勘察方法及手段

由于山區軟土性質差異化、多元化，對軟土地基的勘察提出更高的要求。尤其勘察方法的選擇更為關鍵。同時結合建構筑物的荷載特點，采用多種勘探手段結合，力求充分了解軟土地基的性質，為地基處理措施的選擇提供依據。

（1）采用工程地質調查測繪方法。在對軟土場地進行勘察時，運用工程地質理論對軟土分布微地貌和分布特征及差異性進行詳細觀察和描述，以查明擬定建筑區內軟土層的空間分布和各要素之間的內在聯系，調查場地地質條件背景、軟土層發育情況及機制，為評價場地建設穩定性提供依據。配合工程地質勘探、試驗等所取得的資料編制成工程地質圖。對后期軟土地基的處理范圍和處理技術方法選擇提供有效理論支撐。

（2）采用工程地質鉆探方法。在工程地質調查測繪基礎上，針對不同微地貌軟土分布情況，采取直觀有效的鉆探技術，根據鉆探取樣分析軟土分布成因及組成條件，查明軟土層巖土工程特性，了解軟土地段垂直空間上分布規律，包括地表硬殼層分布厚度，軟弱土層分布厚度，下伏基巖埋深及基巖面起伏情況，地表水及地下水的賦存規律，查明軟土形成成因，為巖土工程評價及地基處理方法提供更多依據，諸如采取排水排水固結措施可行性、地表硬殼層充分利用、下伏基巖面起伏對地基穩定性的影響分析等。

（3）采用原位的測探技術。軟土層的原位測探技術主要為剪切波速測試方法、十字板剪切測試方法以及靜力觸探測試方法。采用對方位、多手段巖土原位測試方法，能客觀、真實反映軟土的巖土工程特性。查明軟土地基的動力學參數，分析軟土地基在垂直空間上軟硬程度差異，確定軟土地基的場地類別，估算土的狀態或密實度、強度、壓縮性、地基承載力和單樁承載力，為設計提供準確、可靠的設計參數，減少地基處理費用。

（4）采用室內土工試驗方法。針對場地軟土不同成因的分布，采取相應的軟土樣進行室內土工試驗分析，用于查明場地軟土層的力學性質。

3 山區軟土地的巖土工程評價和地基處理方法探討

3.1 山區軟土地的巖土工程評價

山區軟土地基有著平面上微地貌多樣化，形成成因多樣化，常與多種不良地質現象組合呈現，如巖溶洼地內軟土、古河道內軟土、溶洞內軟土、封閉洼地內軟土、暗溏、暗溝內軟土、沼澤地內分布軟土。綜合分析形成成因都指向水的聚集和排泄不當所致。同時，各種微地貌軟土分布大都存有中部分布厚、四周分布薄的不均勻現象。

在垂直方向上，上硬下軟的分層現象，底部基巖面附近甚至出現流塑現象，主要為基巖面富集大量水體導致，針對此現象，在綜合上部結構荷載及功能同時，充分利用表層硬殼層，諸如一般道路的路基或一般荷載要求低、沉降不敏感的輕型建構筑物的地基選擇。了解和查明場地軟土分布規律和范圍等地質現狀后，可根據軟土的成因及不同地段的軟土物理力學性質，結合建構筑物荷載及功能特點，分區段布置建構筑物，靈活充分利用軟土的對工程建設有利巖土工程條件。

3.2 山區軟土地基處理方法

由于山區軟土在水平和垂直空間上的分布不均勻，單一的地基處理模式不能滿足建構筑物的需求，同時，在工程處理效果可靠性差和工程效益不理想，造成很多不必要浪費；因地制宜，結合建筑結構荷載形式及功能，充分利用軟土地基基礎上多種處理方案的有效結合是山區軟土地基處理有效途徑。

山區常見軟土地基的處理方法主要有：堆載預壓法、換填墊層法、拋石擠淤法、樁基處理法、強夯法、復合地基加固法。

（1）堆載預壓法。在飽和軟土地基上施加荷載后，孔隙水被緩慢排出，孔隙體積隨之縮小，地基發生固結變形。同時隨著超靜水壓力逐漸消散，有效應力逐漸提高，地基土強度逐漸增長。該法屬于比較傳統的地基處理方法，對于堆載材料取材方便、周轉容易同時對工期要求不嚴場地可選用，該方法較為成熟，質量容易控制，能取得很好處理效果。

（2）拋石擠淤法。拋石擠淤法是指用片石投入軟土中，土石填筑體直接擠開淤泥，沉至淤泥中形成人工置換地基，以提高地基強度的措施。此法施工時不用挖淤，不用抽水，較為簡便易行。對于場地內無重要建構筑物地坪地段或道路地段可采用該地基處可以取得良好工程效果和經濟效益。

（3）深基礎處理法。以樁基形式穿過軟土層將荷載傳至地下較深處承載性能好的土層，以滿足承載力和沉降的要求。對于場地內主要建構筑物荷載大，對沉降敏感或沉降要求高的建構筑物采用改地基處理方法可以取得良好效果。

（4）換填墊層法。將基礎地面以下一定范圍內的軟弱土挖去，然后回填強度高，壓縮性較低的優良土質的方法，換填材料：砂、碎石、灰土、煤渣、礦渣等。該法處理措施簡單快捷，施工容易，換填土層質量易于控制。

（5）強夯法。將重錘從高處自由落下，對土體進行動力夯擊，使土產生強制壓密而減少其壓縮性、提高強度。對于大面積軟土分布同時建構筑物荷載相對小，同時場地周邊對噪音環境要求相對較低地段能取得良好經濟和工程效果。

（6）復合地基加固法。在軟土地基部分土體被豎向增強體（如碎石樁、水泥土攪拌樁、CFG 樁等）置換，由地基土和豎向增強體共同承擔荷載的地基處理方法。能夠適應各種復雜地質條件，處理方法靈活多變，工程造價低，處理效果明顯。如果僅僅對軟土地基進行簡單的劃分，采取單一的勘察方法以及地基處理模式是不足以對軟土地基進行良好的處理和帶來良好工程經濟效益。因此對于軟土地基進行巖土工程評價和地基處理設計時，需要相關人員對于軟土地基的特點以及上部建筑結構功能和荷載要求充分的了解，從而確保軟土地基得到有效處理。根據建構筑物功能特點，多種方法的有效結合能充分有效利用各種地基處理方法的優點，達到優良地基處理效果，取得良好的經濟效益。

4 結 語

在對山區軟土地基的勘察和評價中，工程技術人員沿用常規的軟土地基勘察手段和評價方法，存在著對山區軟土地基的認識不足，軟土層基本數據收集不準確，無法對軟土地的力學性質進行全方面的評估和有效利用，多采用單一地基處理方式，諸如簡單粗暴的大面積換填或大面積樁基處理，雖能滿足建構筑物的工程需求，但造成極大的浪費和對環境造成很大的破壞，沒有充分對軟土進行充分的有效利用。近些年來，對于軟土地基的使用程度日益加大，這也對勘察技術人員的勘察工作提出更高的要求，在充分認識和了解軟土性質和建筑物結構功能基礎上，為地基的處理提供有效、可靠的數據支撐，為業主交上一份滿意答卷。