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[摘要]进入新世纪以来，我国迎来了新一轮经济发展期，为了解决城市发展用地紧张的局面，许多沿海城市通过实施围海造地拓展用地，缓解城市人多地少的窘境。本文就围海地区地基常用处理方法进行分析，可供参考。
[关键词]吹填软土地基处理处理方法
中图分类号：TU753.5 文献标识码：TU 文章编号：1009―914X（2013）31―0443―01
一、围海地区地基情况
随着我国经济的发展以及城市基本建设的快速开展，因而对土地资源的要求日益迫切，将疏浚出来的淤泥用来填海造陆，已成为沿海城市缓解土地资源紧张的有效途径。吹填土，是用挖泥船和泥浆泵把海中的泥砂通过水力吹填堆筑在一起而形成的沉积土。在吹填过程中，泥沙结构遭到破坏，以细小颗粒的形式缓慢沉积，因而具有塑性指数大、天然含水量和孔隙比大、重度小、高压缩性、渗透性小等特点。由吹填土构成的地基，强度很差，一般不能直接用于工程建设，需要进行地基处理。
吹填软土一般具有以下工程特性：物质组成及工程性质不均一，时间因素对其影响较大；含水量和孔隙比很大，重度小；塑性指数大；强度很低，承载力很小，且灵敏度很高；压缩性很高，沉降量很大；渗透性小，沉降速度慢。自重作用下吹填土获得的固结比天然软土大，也表明吹填软土比天然软土具有更大的欠固结特性、可压缩特性。
二、围海地区常用地基处理方法
2.1地基处理控制标准
吹填土地基承载力差，在其上填筑路基有可能出现失稳，或者沉降量和沉降速率不能满足要求的情况，需要对吹填土地基进行适当的处理，以增加其稳定性，减少沉降量，加速沉降。
2.2常用处理方法及其适用性
吹填土是否需要处理和采用何种处理方法，取决于吹填土的工程性质中颗粒组成、土层厚度、均匀性和排水固结条件。现有的吹填土处理方法大概分为两类：一类是物理的方法，通过对土体进行冲击或者使土体内出现压差，以此排出孔隙水。比较典型的是强夯法、堆载预压法、真空预压法，以及新近出现的高真空击密法、全封闭立体式真空降水法，还有打入预制桩法、换土垫层法等。另一类是化学的方法，该方法就是在吹填土中添加外加剂，外加剂与土体中的物质成分发生反应，使土体固结。比较典型的方法是搅拌桩法，或其他添加剂的固结土等。以下介绍几种国内目前比较常用的典型处理方法的固结机理和适用条件。
① 换填法
换填法是将基底下一定范围内的软弱土层，利用人工、机械或其他方法清除，分层置换强度较高的砂、碎石、素土、灰土，以及其他性能稳定和无侵蚀性的材料，并振实至要求的密度。该方法仅能适用于处理陆上河道疏浚排出的小范围和埋深浅的吹填土，不适用于围海造地区域需要大范围处理的地基处理。
② 强夯法
强夯是指利用强大的夯击能，迫使深层土液化和动力固结，使土体密实，用以提高地基土的强度并降低其压缩性。强夯法对于吹填砂和山体回填土的承载力处理较有效，对埋深较深、土体较厚的淤泥质粘土、粉质粘土及淤泥处理效果不太理想，对于埋深浅土体较薄的软土效果比较明显。
高真空击密法是针对吹填土的特性，基于强夯法而发展起来的一种方法，通过对需处理的软土体施加数遍高真空，并与之结合施加数遍相应的变能量击密，达到降低土体含水量，提高土体密实度和承载力，减少地基的工后沉降与异沉降量的地基处理方法。该工法适用于砂土、粘性土、粉土等各类软土的地基加固处理。该法结合了真空降水、强夯两种工法的优点，夯前先进行真空降水，降低吹填土的含水量，提高表层土强度。该方法在处理新近吹填夹杂淤泥质软土的饱和粉细砂土地基时，可以有效解决其地下水位高、含水量大、淤泥质土层中孔隙水不易消散等问题。
③ 堆载预压法
通过堆填土石等方法对地基加载预压，达到预先完成部分或大部分地基沉降，并通过地基土固结提高地基承载力。
预压堆载一般等于路基的荷载，但为了减少由于次固结而产生的沉降，预压荷载也可大于路基荷载，称为超载预压。为了加速堆载预压地基固结速度，常可与砂井法或塑料排水带法等同时应用。如粘土层较薄，透水性较好，也可单独采用堆载预压法。
④ 真空预压法
在粘土层上铺设砂垫层，然后用薄膜密封砂垫层，用真空泵对砂垫层及砂井抽气，使地下水位降低，同时在大气压力作用下加速地基固结。适用于能在加固区形成稳定负压边界条件的软土地基。真空技术在实施期间不稳定因素较多。
当真空预压达不到要求的预压荷载时，可与堆载预压联合使用，即真空一堆载联合预压法，其堆载预压荷载和真空预压荷载可叠加计算。
⑤ 复合桩基
复合桩基法是通过设置高强度竖向桩柱体，对深层软土起到置换或增强作用，加固的桩柱体与桩柱间土体组成复合地基，共同承受上部荷载的作用。根据桩柱体材料和施工工艺的不同，复合桩基加固机理和作用也不尽相同，典型案例主要有粒料桩、CFG桩、其他预制桩等。
粒料桩法由于施工时使用震动沉管机或水振冲器，对周围环境影响较大，一般适用于对环境要求不高的情况。CFG桩目前处理深度在24 m以内，震动施工过程对周围环境影响较大，桩体在施工过程中容易出现断桩、缩颈现象，施工技术要求高，成桩质量不宜检查。预制桩属于刚性复合地基处理方法，一般适用于填土较高、处理深度较大的情况，其处理效果好，能有效提高地基承载力，但随着处理深度的增加，工程造价上升较多。
⑥ 轻质路堤
轻质路堤法是利用轻质材料作为路堤填料，减轻路堤重量，以减少路基对地基的压力，保证路基稳定性。一般常用的轻质材料为粉煤灰（可按需掺入一定量的石灰），新兴的轻质材料有EPS路堤（发泡聚苯乙烯），SLS路堤（土、砂、EPS颗粒）、FCB（气泡轻质土）。轻质路堤法施工进度要求快，但市场供应量有限，工程造价较高，尤其是新兴的轻质材料。
粉煤灰轻质路堤自重轻、水稳性好，强度和压缩模量高，而且具有良好的板体性，可以有效降低地基顶面及地基中的附加应力，从而极大地降低了浅层及深层软土地基的沉降变形。新兴的轻质材料容重更低，仅为土的1/10-1/100，对于减小地基变形的效果更好，但由于其自重太轻，使用前必须进行抗浮验算。
⑦ 水泥搅拌桩
水泥土搅拌桩是用于加固饱和粘性土地基的一种新方法。它是利用水泥材料作为固化剂，通过特制的搅拌机械，在地基深处就地将软土和固化剂（浆液或粉体）强制搅拌，由固化剂和软土间所产生的一系列物理一化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥加固土，从而提高地基强度和增大变形模量。
一般适用于路基填土高、工期紧的情况，其处理范围在lOm以内效果最佳，深层搅拌桩的有效处理深度可达18m。
三、处理方法的选择
3.1一般原则
根据以往的经验，吹填土地基处理方法的选择可参考以下几点建议：
① 路堤的设计高度和宽度也是选择处理方法需要考虑的主要因素。路堤越高，则地基处理范围要求越深。
② 施工工期是选择处理方法时必须考虑的重要因素。工期长，往往可以选择比较经济的处理方法，如超载预压、排水固结，或结合使用。改扩建工程一般工期较为紧张，综合分析后常采用造价高，但实施快的复合桩基或轻质路堤。
③ 施工条件也是决定地基处理方法的重要因素。施工作业面也是选择处理方法时必须考虑的重要因素。
④ 施工对周围环境的影响，如噪声、振动、地基的变化、地下水的变化、排出泥水的污染等，在选择处理方法时也需全面考虑。地基特别软弱、路堤高度较大的情况下，周围地基常发生大的沉降或隆起。
⑤ 处理方法所用的材料来源和经济性也是选择地基处理方法时必须考虑的。
四、结束语
综上所述，合理选择软土地基处理方式不仅节省地基处理费用，降低了工程风险和成本，同时大大缩短工期，保证了地基稳定，并有效控制工后沉降及不均匀沉降，具有明显的技术经济和社会效益。
[关键词]吹填软土地基处理处理方法
中图分类号：TU753.5 文献标识码：TU 文章编号：1009―914X（2013）31―0443―01
一、围海地区地基情况
随着我国经济的发展以及城市基本建设的快速开展，因而对土地资源的要求日益迫切，将疏浚出来的淤泥用来填海造陆，已成为沿海城市缓解土地资源紧张的有效途径。吹填土，是用挖泥船和泥浆泵把海中的泥砂通过水力吹填堆筑在一起而形成的沉积土。在吹填过程中，泥沙结构遭到破坏，以细小颗粒的形式缓慢沉积，因而具有塑性指数大、天然含水量和孔隙比大、重度小、高压缩性、渗透性小等特点。由吹填土构成的地基，强度很差，一般不能直接用于工程建设，需要进行地基处理。
吹填软土一般具有以下工程特性：物质组成及工程性质不均一，时间因素对其影响较大；含水量和孔隙比很大，重度小；塑性指数大；强度很低，承载力很小，且灵敏度很高；压缩性很高，沉降量很大；渗透性小，沉降速度慢。自重作用下吹填土获得的固结比天然软土大，也表明吹填软土比天然软土具有更大的欠固结特性、可压缩特性。
二、围海地区常用地基处理方法
2.1地基处理控制标准
吹填土地基承载力差，在其上填筑路基有可能出现失稳，或者沉降量和沉降速率不能满足要求的情况，需要对吹填土地基进行适当的处理，以增加其稳定性，减少沉降量，加速沉降。
2.2常用处理方法及其适用性
吹填土是否需要处理和采用何种处理方法，取决于吹填土的工程性质中颗粒组成、土层厚度、均匀性和排水固结条件。现有的吹填土处理方法大概分为两类：一类是物理的方法，通过对土体进行冲击或者使土体内出现压差，以此排出孔隙水。比较典型的是强夯法、堆载预压法、真空预压法，以及新近出现的高真空击密法、全封闭立体式真空降水法，还有打入预制桩法、换土垫层法等。另一类是化学的方法，该方法就是在吹填土中添加外加剂，外加剂与土体中的物质成分发生反应，使土体固结。比较典型的方法是搅拌桩法，或其他添加剂的固结土等。以下介绍几种国内目前比较常用的典型处理方法的固结机理和适用条件。
① 换填法
换填法是将基底下一定范围内的软弱土层，利用人工、机械或其他方法清除，分层置换强度较高的砂、碎石、素土、灰土，以及其他性能稳定和无侵蚀性的材料，并振实至要求的密度。该方法仅能适用于处理陆上河道疏浚排出的小范围和埋深浅的吹填土，不适用于围海造地区域需要大范围处理的地基处理。
② 强夯法
强夯是指利用强大的夯击能，迫使深层土液化和动力固结，使土体密实，用以提高地基土的强度并降低其压缩性。强夯法对于吹填砂和山体回填土的承载力处理较有效，对埋深较深、土体较厚的淤泥质粘土、粉质粘土及淤泥处理效果不太理想，对于埋深浅土体较薄的软土效果比较明显。
高真空击密法是针对吹填土的特性，基于强夯法而发展起来的一种方法，通过对需处理的软土体施加数遍高真空，并与之结合施加数遍相应的变能量击密，达到降低土体含水量，提高土体密实度和承载力，减少地基的工后沉降与异沉降量的地基处理方法。该工法适用于砂土、粘性土、粉土等各类软土的地基加固处理。该法结合了真空降水、强夯两种工法的优点，夯前先进行真空降水，降低吹填土的含水量，提高表层土强度。该方法在处理新近吹填夹杂淤泥质软土的饱和粉细砂土地基时，可以有效解决其地下水位高、含水量大、淤泥质土层中孔隙水不易消散等问题。
③ 堆载预压法
通过堆填土石等方法对地基加载预压，达到预先完成部分或大部分地基沉降，并通过地基土固结提高地基承载力。
预压堆载一般等于路基的荷载，但为了减少由于次固结而产生的沉降，预压荷载也可大于路基荷载，称为超载预压。为了加速堆载预压地基固结速度，常可与砂井法或塑料排水带法等同时应用。如粘土层较薄，透水性较好，也可单独采用堆载预压法。
④ 真空预压法
在粘土层上铺设砂垫层，然后用薄膜密封砂垫层，用真空泵对砂垫层及砂井抽气，使地下水位降低，同时在大气压力作用下加速地基固结。适用于能在加固区形成稳定负压边界条件的软土地基。真空技术在实施期间不稳定因素较多。
当真空预压达不到要求的预压荷载时，可与堆载预压联合使用，即真空一堆载联合预压法，其堆载预压荷载和真空预压荷载可叠加计算。
⑤ 复合桩基
复合桩基法是通过设置高强度竖向桩柱体，对深层软土起到置换或增强作用，加固的桩柱体与桩柱间土体组成复合地基，共同承受上部荷载的作用。根据桩柱体材料和施工工艺的不同，复合桩基加固机理和作用也不尽相同，典型案例主要有粒料桩、CFG桩、其他预制桩等。
粒料桩法由于施工时使用震动沉管机或水振冲器，对周围环境影响较大，一般适用于对环境要求不高的情况。CFG桩目前处理深度在24 m以内，震动施工过程对周围环境影响较大，桩体在施工过程中容易出现断桩、缩颈现象，施工技术要求高，成桩质量不宜检查。预制桩属于刚性复合地基处理方法，一般适用于填土较高、处理深度较大的情况，其处理效果好，能有效提高地基承载力，但随着处理深度的增加，工程造价上升较多。
⑥ 轻质路堤
轻质路堤法是利用轻质材料作为路堤填料，减轻路堤重量，以减少路基对地基的压力，保证路基稳定性。一般常用的轻质材料为粉煤灰（可按需掺入一定量的石灰），新兴的轻质材料有EPS路堤（发泡聚苯乙烯），SLS路堤（土、砂、EPS颗粒）、FCB（气泡轻质土）。轻质路堤法施工进度要求快，但市场供应量有限，工程造价较高，尤其是新兴的轻质材料。
粉煤灰轻质路堤自重轻、水稳性好，强度和压缩模量高，而且具有良好的板体性，可以有效降低地基顶面及地基中的附加应力，从而极大地降低了浅层及深层软土地基的沉降变形。新兴的轻质材料容重更低，仅为土的1/10-1/100，对于减小地基变形的效果更好，但由于其自重太轻，使用前必须进行抗浮验算。
⑦ 水泥搅拌桩
水泥土搅拌桩是用于加固饱和粘性土地基的一种新方法。它是利用水泥材料作为固化剂，通过特制的搅拌机械，在地基深处就地将软土和固化剂（浆液或粉体）强制搅拌，由固化剂和软土间所产生的一系列物理一化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥加固土，从而提高地基强度和增大变形模量。
一般适用于路基填土高、工期紧的情况，其处理范围在lOm以内效果最佳，深层搅拌桩的有效处理深度可达18m。
三、处理方法的选择
3.1一般原则
根据以往的经验，吹填土地基处理方法的选择可参考以下几点建议：
① 路堤的设计高度和宽度也是选择处理方法需要考虑的主要因素。路堤越高，则地基处理范围要求越深。
② 施工工期是选择处理方法时必须考虑的重要因素。工期长，往往可以选择比较经济的处理方法，如超载预压、排水固结，或结合使用。改扩建工程一般工期较为紧张，综合分析后常采用造价高，但实施快的复合桩基或轻质路堤。
③ 施工条件也是决定地基处理方法的重要因素。施工作业面也是选择处理方法时必须考虑的重要因素。
④ 施工对周围环境的影响，如噪声、振动、地基的变化、地下水的变化、排出泥水的污染等，在选择处理方法时也需全面考虑。地基特别软弱、路堤高度较大的情况下，周围地基常发生大的沉降或隆起。
⑤ 处理方法所用的材料来源和经济性也是选择地基处理方法时必须考虑的。
四、结束语
综上所述，合理选择软土地基处理方式不仅节省地基处理费用，降低了工程风险和成本，同时大大缩短工期，保证了地基稳定，并有效控制工后沉降及不均匀沉降，具有明显的技术经济和社会效益。