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摘要：在工程项目建设中，经常需要对软土地基进行处理。本文通过对工程中几种常用的软土地基处理方法进行综述，分析了各种处理方法的作用机理和适用条件，便于在以后的工程中，选择适用的软土地基处理方法，提高地基处理质量，为在软土地基建设LNG接收站或油气场站提供借鉴价值。
关键词：软土地基 处理方法 换垫层法
一、引言
随着我国LNG接收站建设的飞速发展，加之土地资源的供给日趋紧张，现各LNG接收站大多用吹填土方式围海造田，但因吹填的海沙地质较为复杂，有粉土、黄土、淤泥和淤泥质土等多种软土地基，特别是广泛分布着含水量高、孔隙比大、承载力低、压缩性高、透水性差、覆盖层厚、呈软塑或者流塑的软弱淤泥层，因此想要在软土地基上进行工程建设，关键就是要对软土地基进行有效的处理。
二、软土与软土地基
软土一般是指在静水和缓慢流水环境中沉积，以黏粒为主并伴有微生物作用的近代沉积物，呈软塑到流塑状态，其外观以灰色为主的细粒土，如淤泥和淤泥质土、泥炭土和沼泽土，以及其他高压缩性饱和黏性土、填土等，其具有天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特点。
软土地基是由软土层构成的地基，软土地基共同特点是其上方的填土及构造物稳定性差且容易发生沉降和不均匀沉降。
三、软土地基的常用处理方法
软土地基的处理目前已经相对的成熟，处理方法也很多，需要根据实际的工程情况来确定，常用的处理方法有：换填垫层法、预压法、强夯法、水泥搅拌桩法、高压喷射注浆法、挤密碎石桩法、加筋法、桩基础等地基处理方法。
1、换垫层法
换填垫层法就是挖除浅层软弱土或不良土，换填后分层碾压或夯实土，按回填的材料可分为砂(或砂石)垫层、碎石垫层、粉煤灰垫层、干渣垫层、土(灰土、二灰)垫层等。干渣分为分级干渣、混合干渣和原状干渣；粉煤灰分为湿排灰和调湿灰。换填垫层法可提高持力层的承载力，减少沉降量；常用机械碾压、平板振动和重锤夯实进行施工。该法常用于基坑面积宽大和开挖土方量较大的回填土方工程，一般适用于处理浅层软弱土层和不均匀地基处理等。
2、预压法
预压法指的是为提高软弱地基的承载力和减少建筑物建成后的沉降量，预先在拟建构造物的地基上施加一定静荷载，使地基土压密后再将荷载卸除的压实方法。对软土地基预先加压，在预压过程中软土地基完成大部分沉降，与此同时，地基的承载能力有所提高。预压法适用于淤泥、淤泥质黏土与人工冲填土等软弱地基。预压法一般有堆载预压和真空预压两种。
堆载预压是指在地基上堆放重物(水、土、砂、石等)进行预压。当堆载超过计划建造的建筑物荷载时，称为超载预压。为了防止堆载时压坏地基，需分级加载，即：在前一级荷载作用下地基基本固结后，再施加下一级荷载，直至达到设计荷载为止。预压所需时间的长短取决于地基土层的渗透特性、厚度和预压荷载的大小等因素。这些因素可以根据地基固结理论进行预算。施工时应监测地面沉降和土中孔隙水压力的消散情况，对预压加以控制。为了加速厚层软土的固结，缩短预压时间，应设法改善厚层软土的排水条件。应采用一定的排水措施，最常用的排水的方法是在地基中按一定间距作孔，孔内填砂以形成砂井，然后在地面加铺砂垫层加以沟通。近年来，土工织物日益发展，已开始采用纤维编织的袋装砂井和在排水纸板上发展起来的塑料板进行排水。
真空预压以大气压作为预压荷载对地基土进行抽气，在土中造成一定的真空度，形成大气压力与真空压力的差值作用，将土中一部分水抽出，从而使地基土固结而加固。如果设置排水砂井，还可将孔隙内的水加速排出。该方法是通过往土中打人导管成孔，并把填人孔中的砾石等材料捣实。此种方法主要针对的是含砂粒、瓦屑的杂填土等较多的松散土地基，对于黏性大的饱和软土地基不太合适。
3、强夯法
强夯法指的是为提高软土地基的承载力，利用起吊设备，将重锤提升高处使其自由下落，依靠强大的击能和冲击波作用将夯面以下的土层夯实。以增大地基的承载力和土体的稳固性，降低压缩性的一种软土地基处理方法。也称动力固结法，此法能快速加固软土地基，施工设备、施工工艺及操作简单、不需要加固材料、费用低，周期短，加固效果显著，可取得较高的承载力，主要适用于处理填土、砂土、黄土、粉土和低饱和度的软土地基，不适合处理饱和度接近1的软土，但在有些地区，当软土中夹多层粉砂，为夯击时高孔隙水压力消散提供了有利条件，也可采用强夯法。因此采用强夯法时首先应考虑地层构造，但强夯法施工噪声和振动较大，不宜在人口密集的场地使用。目前在软土地基处理中常用的强夯加固软土地基的方法有：挤密碎石桩加夯法、砂桩加夯法、真空/堆载预压加强夯、强夯碎石墩法等。
4、水泥搅拌法
水泥搅拌桩是以水泥作为固化剂的主剂，利用深层搅拌机械对各种材料进行搅拌，使得固化物和软土搅拌均匀，从而产生一系列的物理或者化学反应，这样就能够使得软土强度大大高于天然强度，其压缩性、渗水性比天然软土大大降低，使软土硬结而较大地提高地基承载能力，减小地基沉降。但是该方法水泥用量较大，一般造价较高，所以寻求更经济合理的配方是降低工程费用急需解决的问题。
水泥搅拌桩法分深层搅拌桩(简称湿法)和粉体喷搅法(简称干法)，湿法以水泥浆为主，搅拌均匀，易于复搅，水泥土硬化时间较长；干法以水泥干粉为主，水泥土硬化时间较短，但搅拌均匀性欠佳，很难全程复搅。水泥搅拌桩法适用于处理正常固结的淤泥、淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、黏性土以及无流动地下水的保护松散砂土等地基。当地基土的天然含水量小于30%(黄土含水量小于25%)、大于70%或地下水的PH值小于4时不宜采用干法。干法的加固深度不宜大于15m，湿法不宜大于20m。水泥搅拌桩的直径不应小于于500mm。
5、高压喷射注浆法
高压喷射注浆是在化学注浆法的基础上，采用高压水射流切割技术而发展起来的。高压喷射注浆就是利用钻机钻孔， 把带有啖嘴的注浆管插至土层的预定位置后， 以高压设备使浆液成为20MPa以上的高压射流，从喷嘴中喷射出来冲击破坏土体，使部分细小的土料随着浆液冒出水面，其余土粒在喷射流的冲击力、离心力和重力等作用下，与浆液搅拌混合，并按一定的浆土比例有规律地重新排列。浆液凝固后，便在土中形成一个固结体与桩间土一起构成复合地基，从而提高地基承载力，减少地基的变形，达到地基加固的目的。高压喷射注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土、流塑、软塑或者可塑黏性土、粉土、砂土、黄土和填土等软土地基，但是对土中含有较多的大颗粒块石、大量植物根茎或有较高的有机质，已经地下水流速过的和已涌水的工程，应根据现场试验情况确定其适用性。
高压喷射注浆全套设备结构紧凑、体积小、机动性强、占地少，能在狭窄和低矮的现场施工。施工时机具的振动很小，咪声也较低，不会对周围建筑物带来振动影响及噪声、公害，更不存在污染水域、毒化饮用水源的问题。且费用低、施工工艺简单，施工进度快，根据其特点，该法既可以对新建建筑物的地基进行加固处理，还经常用于工程修建之中、特别是用于工程落成之后的地基加固中，显示出不损坏已有建筑物的上部结构和不影响正常使用。
6、挤密碎石桩法
挤密碎石桩法是用振动机械在地基土中预沉导管，然后向导管中灌人一定量的碎石，边振动边提升导管，在振动、挤密共同作用下形成密实度较多的碎石桩体。根据工程现场实测数据证明，挤密碎石桩不但能提高地基的承载能力，减小地基变形，还可以提高场地土的抗液化性能。液化石饱和松散的无黏性土在振动荷载作用下会产生液化，使土体孔隙水压积聚，地基承载力逐步丧失。而挤密碎石桩正是通过对软土层中灌入碎石，使地基土产生密实作用，同时由于机械振动对碎石桩的挤压，抑制了动荷载作用下桩间土孔隙水压上升，起到了排水作用，并及时得到扩散和消散，从而消解了地震剪切应力，提高了复合地基的抗液化能力该方法主要适用于挤密松散的砂土、粉土、和填土地基。
该方法不仅能提高地基的承载能力，减少建筑沉降，缩短汽降时间，增加地基稳定性，而且改善土的抗液化性能和抗湿陷性，同时施工现场干净、省料、造价低，施工速度快、技术经济效果好。但是也有一定的局限性，施工时的振动使得宜液化的地基产生预先的液化，而且软弱地基因排水固结会对相邻建筑带来不利的影响，可能造成建筑物局部倾斜，墙体开裂，市政道路塌陷等。同时在施工过程中有振动，也会造成噪声污染。所以在使用该方法时，要充分考虑该方法的作用机理和场地条件，目前已经开始采用两种地基处理方法来互相弥补，比如碎石桩法和水泥搅拌桩联合采用来减低振动、噪声和提高抗液化能力。
7、加筋法
加筋法是指在建筑物基础软弱处的土基中加人特殊材料(金属丝、土木材料等)。常见的种类有三种，土工合成材料，土钉墙技术和加筋土。土工合成材料是一种新型的岩土工程材料。它以人工合成的聚合物，如塑料、化纤、合成橡胶等为原料，制成各种类型的产品，置于土体内部、表面或各层土体之间，发挥加强或保护土体的作用。土钉墙技术一般是通过钻孔、插筋、注浆来设置，但也有通过直接打人较粗的钢筋和型钢、钢管形成土钉。土钉沿通长与周围土体接触，依靠接触界面上的黏结摩阻力，与其周围土体形成复合土体，土钉在土体发生变形的条件下被动受力，并主要通过其受剪工作对土体进行加固，土钉一般与平面形成一定的角度，故称之为斜向加固体。土钉适用于地下水位以上或经降水后的人工填土、黏性土、弱胶结砂土的基坑支护和边坡加固。加筋土是将抗拉能力很强的拉筋埋置于土层中，利用土颗粒位移与拉筋产生的摩擦力使土与加筋材料形成整体，减少整体变形和增强整体稳定。拉筋是一种水平向增强体。一般使用抗拉能力强摩擦系数大而耐腐蚀的条带状、网状、丝状材料，例如，镀锌钢片；铝合金、合成材料等。
8、桩基础
桩基础适用于处理各类软弱土地基，目前较多采用的是钢筋混凝土预应力管桩和钢筋混凝土灌注桩。采用桩基对软土地基进行处理，安全可靠，同时处理深度也不像水泥搅拌桩一样受到需加固土层厚度的限制，但是工程造价较高，同时也有一定的弊端，比如预应力管桩接头处的防腐蚀问题和在淤泥质软土地基中灌注桩的缩孔问题，都会对地基处理质量带来一定的不利影响。
四、结束语
本文论述的各种软土地基的处理方法，均有各自的优缺点、作用机理和适用范围。在选择处理方法时，须根据地质条件、上部荷载类型、使用要求，对周围环境的影响、材料供应状况、施工条件及技术经济指标等因素综合考虑，最终达到技术先进、经济合理、安全适用、质量可靠的目的。但是无论采用何种地基处理方法，其目标都是要提高软土地基的承载能力、降低软土的压缩性、减少基础的不均匀沉降、确保地基稳定和建筑物的安全和正常使用。为了这个目的，很多研究、设计和施工人员都在寻找新的方法来满足实际工程的需要，以达到最有效、最经济的处理效果。近年来，更趋向于用几种地基处理方法的联合使用来实现这一目的，并且各种新的地基处理方法都会随着时间的推移和科技的进步而取得日新月异的发展。
参考文献
[1]朱建军.浅谈软土地基处理常用方法[J].山西建筑,2008年25期:127-128.