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摘 要：基坑开挖会破坏原来地层的平衡状态，从而产生变形最终达到新的平衡状态。因此在基坑设计和施工中最为重要的就是控制基坑的变形，保证基坑的安全和稳定。在软土地区，尤其是深厚淤泥地区，坑内加固对基坑的变形控制有着突出的作用。本文将对软土地区常用的坑内加固方式进行归纳总结。
关键词：基坑；软土；坑内加固
0 引言
基坑开挖会破坏原来地层的平衡状态，从而产生变形最终达到新的平衡状态[1]。因此在基坑设计和施工中最为重要的就是控制基坑的变形，保证基坑的安全和稳定。
在岩土工程领域，前人对软土地区基坑的坑内加固形式和方法做过诸多研究，在实际工程中也将各种加固方式进行过组合使用[2]。在软土地区，尤其是深厚淤泥地区，坑内加固对基坑的变形控制有着突出的作用。本文将对软土地区常用的坑内加固方式进行归纳总结，具体描述如下。
1 按加固方法分类
坑內加固的方法多种多样，其效果也因地域的差异而表现不同。每种坑内加固方法都有各自适用的条件和范围，并不是所有基坑的坑内加固方法都相同或相似[3]。现对目前最为常用的坑内加固方法进行分类，并总结出各种加固方法的适用范围。
（1）注浆法
注浆法是运用液压、气压或电化学原理，通过注浆管把浆液均匀的注入预定深度的地层中，浆液以充填、渗透和挤密等方式，将土体颗粒间或岩石裂隙中的空气和水分挤走，从而占据其位置，浆液将原本松散的土体颗粒或裂隙胶结成一个整体，形成一个强度大、结构新和化学稳定性良好的“结石体”[4]。
在地基处理中，注浆工艺所依据的理论主要可分为渗透注浆、劈裂注浆、压密注浆和电动化学注浆四大类，且各种注浆工艺的应用土层范围不同。渗透注浆，主要适用于中砂以上的砂性土和有裂隙的岩石；劈裂注浆，适用于渗透性较低的土层；压密注浆，常用于中砂土层和非饱和的土体，在黏土地层中若有适宜的排水条件也可采用；电动化学注浆，适用于一般静压力难以使浆液注入其中的地层。在软土基坑中，采用注浆的加固的方法可减少基坑支护结构的侧向变形，抑制坑内土体隆起，止水堵漏，有时还运用此方法对基坑的变形进行纠偏处理。
注浆加固土的强度具有较大的离散性，在有些土层中浆液会沿着地层流动，使浆液大量浪费，且加固效果欠佳。因此，对这种地层进行注浆加固时，可采用标准贯入、轻型静力触探法或面波法等方法检测加固地层的均匀性，对不合格的注浆加固区域应进行重复注浆。
（2）水泥搅拌加固法
水泥搅拌法利用水泥作为固化剂，通过水泥土搅拌桩机，就地将软土和固化剂（浆液或粉体）强制搅拌，使软土硬结为具有整体性、水稳性和一定强度的水泥加固土，从而提高地基土强度、增大变形模量。根据固化剂掺入状态的不同，分为浆液搅拌和粉体喷射搅拌。前者是用浆液和软土进行搅拌，后者是用粉体和软土进行搅拌[31]。其施工机械可采用单轴、双轴、三轴或多轴搅拌机进行施工。水泥土搅拌法适用于加固淤泥、淤泥质土、素填土、粘性土（软塑和可塑）、粉土（稍密、中密）、粉细砂（稍密、中密）、中粗砂（松散、稍密）、饱和黄土等土层。不适用于含有大孤石或障碍物较多且不易清除的杂填土、欠固结的淤泥和淤泥质土、硬塑及坚硬的粘性土、密实的砂类土，以及地下水影响成桩质量的土层。
水泥土搅拌法在对软土进行加固时具有以下独特优点：
① 最大限度的利用了原土；
② 搅拌时无振动，无噪声和无污染，可在密集建筑群中进行施工；
③ 根据上部结构的需要，可灵活的采用柱状、壁状、块状等加固形式；
④ 与钢筋混凝土桩相比，可节约钢材，降低工程造价。
（3）排水固结法
从排水的方向来说，排水固结法分为垂直向排水和水平向排水。排水固结法的原理是软土在施加的荷载作用下，通过布设垂直向排水井（塑料排水袋或砂井），使土中的孔隙水被逐渐压出，土体的孔隙比不断减小，从而使软土土层发生固结变形，逐步提高软土的强度。排水固结法的主要目的是解决软土地层的沉降和稳定问题。为了使软土地层早日完成固结，最便捷有效的措施就是在软土地层中设置排水通道，缩短排水距离。所以，在对软土地层进行排水时，布设的垂直方向排水井可使软土中的孔隙水快速被排出，提高软土的固结速率，使其在较短时间内获得较好的固结效果，尽早提高软土地层的抗剪强度，以保证土层的稳定[32]。
（4）高压旋喷注浆加固
高压旋喷注浆，是指使用高压旋喷机钻到设定的深度，再把水泥浆以高压流从喷口里排射，喷射流的能量大，速度快，连续和集中的作用在土体上，在压应力和冲蚀等多种因素的作用下，喷射区域内产生效应，使该区域内土体因受巨大应力场冲击作用而发生搅动，新注入的浆液和原来的土体凝结为新的固结体，达到了对土体加固的目的。高压喷射注浆法适用于加固淤泥、淤泥质土、粘性土（流塑、软塑和可塑）、粉土、砂土、黄土、素填土和碎石土等地层，但对于硬粘土、含有较多块石或大量植物根茎的土层加固效果不良。
2 按加固材料分类
现阶段，水泥与石灰仍是被经常用于坑内加固的材料。对软土基坑的坑内加固，常选用水泥当做固化材料；若土体含水量比较丰富，则可采用喷粉水泥搅拌桩，也可采用生石灰作为固化剂。
水泥土和石灰对坑内加固的突出作用表现为：
（1）能有效改良坑内土体的力学性质，提高坑底土层的抗剪强度、弹性模量、粘聚力等多种参数；
（2）对基坑支护结构的水平变形和坑底的隆起有了很大的抑制作用，提高了基坑的稳定性和安全性；
（3）这两种材料价格较低，货源充足，能减少工程造价。
3 按坑内加固桩型分类
在深厚软土地区，通常会采用坑内加固措施来改善坑内土体的力学特性以保证基坑的安全。实际工程中，应从各方面考虑，综合工程地质条件、水位高低、安全性、经济性等影响因素，合理确定选用何种加固桩型和加固方式。
基坑加固形式的选择必须做到具体问题具体分析，应严格参照勘察报告，充分考虑周边状况，针对基坑的安全等级合理选取基坑的加固形式。通过大量坑内加固工程实例，可将坑内加固的作用和使用范围归纳为：
① 增强坑内被动区土体抗力，主要应用于软土基坑；
② “先行地中梁式”式加固，主要用于抑制基坑侧向位移，加强对环境的保护；
③ 隔绝地下水的渗透效应，解决富水地区地下水渗流问题；
④ 提高管线下土体承载力，解决深基坑开挖面的不稳定问题。
4 结论
上述坑内加固形式，都具备抑制坑底隆起、控制基坑支护结构变形的能力。其中前三种加固形式，虽然加固的范围大，加固的效果好，但是增加了很多工程造价，不够经济，故在实际的基坑项目中，使用的并不频繁，仅在基坑安全等级高、变形控制要求严格的软弱土层中使用。后两种加固形式被广泛应用于对软土地层的改良，工程造价经济，且经过大量的实践及研究证明，其加固效果也很显著。
参考文献
[1]郑艳.复杂条件下地铁施工地层变形机理及对桥桩破坏研究 [D].辽宁工程技术大学，2012.
[2]姜永耀.岩土工程中地基加固的处理方法分析 [J].建筑工程技术与设计，2017，7.
[3]章一萍.几种加固方法在实际工程中的应用 [J].四川建筑科学研究，2002，28（4）：20-21.
[4]张朔.深基坑支护方案中坑内土体加固方法的选用 [J].建筑施工，2010，32（8）：787-789.
关键词：基坑；软土；坑内加固
0 引言
基坑开挖会破坏原来地层的平衡状态，从而产生变形最终达到新的平衡状态[1]。因此在基坑设计和施工中最为重要的就是控制基坑的变形，保证基坑的安全和稳定。
在岩土工程领域，前人对软土地区基坑的坑内加固形式和方法做过诸多研究，在实际工程中也将各种加固方式进行过组合使用[2]。在软土地区，尤其是深厚淤泥地区，坑内加固对基坑的变形控制有着突出的作用。本文将对软土地区常用的坑内加固方式进行归纳总结，具体描述如下。
1 按加固方法分类
坑內加固的方法多种多样，其效果也因地域的差异而表现不同。每种坑内加固方法都有各自适用的条件和范围，并不是所有基坑的坑内加固方法都相同或相似[3]。现对目前最为常用的坑内加固方法进行分类，并总结出各种加固方法的适用范围。
（1）注浆法
注浆法是运用液压、气压或电化学原理，通过注浆管把浆液均匀的注入预定深度的地层中，浆液以充填、渗透和挤密等方式，将土体颗粒间或岩石裂隙中的空气和水分挤走，从而占据其位置，浆液将原本松散的土体颗粒或裂隙胶结成一个整体，形成一个强度大、结构新和化学稳定性良好的“结石体”[4]。
在地基处理中，注浆工艺所依据的理论主要可分为渗透注浆、劈裂注浆、压密注浆和电动化学注浆四大类，且各种注浆工艺的应用土层范围不同。渗透注浆，主要适用于中砂以上的砂性土和有裂隙的岩石；劈裂注浆，适用于渗透性较低的土层；压密注浆，常用于中砂土层和非饱和的土体，在黏土地层中若有适宜的排水条件也可采用；电动化学注浆，适用于一般静压力难以使浆液注入其中的地层。在软土基坑中，采用注浆的加固的方法可减少基坑支护结构的侧向变形，抑制坑内土体隆起，止水堵漏，有时还运用此方法对基坑的变形进行纠偏处理。
注浆加固土的强度具有较大的离散性，在有些土层中浆液会沿着地层流动，使浆液大量浪费，且加固效果欠佳。因此，对这种地层进行注浆加固时，可采用标准贯入、轻型静力触探法或面波法等方法检测加固地层的均匀性，对不合格的注浆加固区域应进行重复注浆。
（2）水泥搅拌加固法
水泥搅拌法利用水泥作为固化剂，通过水泥土搅拌桩机，就地将软土和固化剂（浆液或粉体）强制搅拌，使软土硬结为具有整体性、水稳性和一定强度的水泥加固土，从而提高地基土强度、增大变形模量。根据固化剂掺入状态的不同，分为浆液搅拌和粉体喷射搅拌。前者是用浆液和软土进行搅拌，后者是用粉体和软土进行搅拌[31]。其施工机械可采用单轴、双轴、三轴或多轴搅拌机进行施工。水泥土搅拌法适用于加固淤泥、淤泥质土、素填土、粘性土（软塑和可塑）、粉土（稍密、中密）、粉细砂（稍密、中密）、中粗砂（松散、稍密）、饱和黄土等土层。不适用于含有大孤石或障碍物较多且不易清除的杂填土、欠固结的淤泥和淤泥质土、硬塑及坚硬的粘性土、密实的砂类土，以及地下水影响成桩质量的土层。
水泥土搅拌法在对软土进行加固时具有以下独特优点：
① 最大限度的利用了原土；
② 搅拌时无振动，无噪声和无污染，可在密集建筑群中进行施工；
③ 根据上部结构的需要，可灵活的采用柱状、壁状、块状等加固形式；
④ 与钢筋混凝土桩相比，可节约钢材，降低工程造价。
（3）排水固结法
从排水的方向来说，排水固结法分为垂直向排水和水平向排水。排水固结法的原理是软土在施加的荷载作用下，通过布设垂直向排水井（塑料排水袋或砂井），使土中的孔隙水被逐渐压出，土体的孔隙比不断减小，从而使软土土层发生固结变形，逐步提高软土的强度。排水固结法的主要目的是解决软土地层的沉降和稳定问题。为了使软土地层早日完成固结，最便捷有效的措施就是在软土地层中设置排水通道，缩短排水距离。所以，在对软土地层进行排水时，布设的垂直方向排水井可使软土中的孔隙水快速被排出，提高软土的固结速率，使其在较短时间内获得较好的固结效果，尽早提高软土地层的抗剪强度，以保证土层的稳定[32]。
（4）高压旋喷注浆加固
高压旋喷注浆，是指使用高压旋喷机钻到设定的深度，再把水泥浆以高压流从喷口里排射，喷射流的能量大，速度快，连续和集中的作用在土体上，在压应力和冲蚀等多种因素的作用下，喷射区域内产生效应，使该区域内土体因受巨大应力场冲击作用而发生搅动，新注入的浆液和原来的土体凝结为新的固结体，达到了对土体加固的目的。高压喷射注浆法适用于加固淤泥、淤泥质土、粘性土（流塑、软塑和可塑）、粉土、砂土、黄土、素填土和碎石土等地层，但对于硬粘土、含有较多块石或大量植物根茎的土层加固效果不良。
2 按加固材料分类
现阶段，水泥与石灰仍是被经常用于坑内加固的材料。对软土基坑的坑内加固，常选用水泥当做固化材料；若土体含水量比较丰富，则可采用喷粉水泥搅拌桩，也可采用生石灰作为固化剂。
水泥土和石灰对坑内加固的突出作用表现为：
（1）能有效改良坑内土体的力学性质，提高坑底土层的抗剪强度、弹性模量、粘聚力等多种参数；
（2）对基坑支护结构的水平变形和坑底的隆起有了很大的抑制作用，提高了基坑的稳定性和安全性；
（3）这两种材料价格较低，货源充足，能减少工程造价。
3 按坑内加固桩型分类
在深厚软土地区，通常会采用坑内加固措施来改善坑内土体的力学特性以保证基坑的安全。实际工程中，应从各方面考虑，综合工程地质条件、水位高低、安全性、经济性等影响因素，合理确定选用何种加固桩型和加固方式。
基坑加固形式的选择必须做到具体问题具体分析，应严格参照勘察报告，充分考虑周边状况，针对基坑的安全等级合理选取基坑的加固形式。通过大量坑内加固工程实例，可将坑内加固的作用和使用范围归纳为：
① 增强坑内被动区土体抗力，主要应用于软土基坑；
② “先行地中梁式”式加固，主要用于抑制基坑侧向位移，加强对环境的保护；
③ 隔绝地下水的渗透效应，解决富水地区地下水渗流问题；
④ 提高管线下土体承载力，解决深基坑开挖面的不稳定问题。
4 结论
上述坑内加固形式，都具备抑制坑底隆起、控制基坑支护结构变形的能力。其中前三种加固形式，虽然加固的范围大，加固的效果好，但是增加了很多工程造价，不够经济，故在实际的基坑项目中，使用的并不频繁，仅在基坑安全等级高、变形控制要求严格的软弱土层中使用。后两种加固形式被广泛应用于对软土地层的改良，工程造价经济，且经过大量的实践及研究证明，其加固效果也很显著。
参考文献
[1]郑艳.复杂条件下地铁施工地层变形机理及对桥桩破坏研究 [D].辽宁工程技术大学，2012.
[2]姜永耀.岩土工程中地基加固的处理方法分析 [J].建筑工程技术与设计，2017，7.
[3]章一萍.几种加固方法在实际工程中的应用 [J].四川建筑科学研究，2002，28（4）：20-21.
[4]张朔.深基坑支护方案中坑内土体加固方法的选用 [J].建筑施工，2010，32（8）：787-789.