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摘要：软土地基是岩土工程施工中常见的一种地质，若不进行合理的处理，则会影响到岩土工程整体的质量安全。为此，本文通过介绍软土地基工程特性及软基处理的意义，着重就当前各种软土地基处理方法进行探讨，并阐述了软基处理方案的使用范围，以供实践参考。
关键词：软土地基；工程特性；处理方法；适用范围
1 软弱土地基的工程特性
软弱土是指淤泥、淤泥质土和部分冲填土、杂填土及其他高压缩性土。由软弱土组成的地基称为软弱土地基。其主要的工程特性：
（1）含水量较高，孔隙比较大。
据统计，软土的含水量一般为35%～80%，孔隙比大于1，天然含水率大于液限，由此，软弱土地基具有变形特别大、强度低的特点。
（2）壓缩性较高。
软土孔隙比大，具有高压缩性的特点，一般压缩系数为α1-2=0.5～2.0Mpa-1，最大可达α1-2=4～5Mpa-1，且其压缩性随液限的增大而增加。
（3）抗剪强度很低。
软土的抗剪强度很低，在不排水剪切时，其内摩擦角接近于零，粘聚力C一般小于20Kpa。其变化范围约在5～25kPa。
（4）渗透性较差。
软土的渗透系数k较小，一般在i×10-5mm/s至i×10-7mm/s（i=1，2…，9）之间。因此软土层在自重或荷载作用下达到完全固结需要很长的时间。
（5）具有显著的结构性。
特别是滨海相的软土，一旦受到扰动（振动、搅拌或搓揉等），其絮状结构受到破坏，土的强度显著降低，甚至呈流动状态。
（6）具有明显的流变性。
软土具有明显流变性，当荷载作用时，在不排水条件下，软土受剪应力作用将产生缓慢的剪切变形，可能导致抗剪强度逐渐衰减。在排水条件下，当土中孔隙水压力完全消散后，基础可能继续下沉。
2 地基处理的目的和意义
2.1 软弱土地基在工程中的危害
软土路基的性质因地而异，因层而异，不可预见性大。一般认为，只要外荷载加在其上，就有可能出现过大的变形和强度不够等问题，使建筑物（路基、桥涵等构筑物）出现下沉、裂缝甚至破坏。其危害具体表现在：地基下陷；水塔、烟囱等高耸构筑物严重倾斜；房屋墙身破坏，梁、柱等承重结构开裂；路基沉降、滑移、开裂；路堤失稳；路堑边坡滑坡、崩塌；路面起伏不平甚至沉陷，引起跳车等灾害。[1]对工农业生产及人民生活造成严重危害。
2.2 地基处理的目的和意义
地基处理的目的是为了改善剪切的特性，提高软弱地基和不良地基的强度，保证地基的稳定；改善地基的压缩特性，减少基础的沉降和不均匀沉降。当天然地基不能满足建筑物对地基的要求时，需要对天然地基进行处理，形成人工地基，以满足建筑物对地基的要求，保证其安全与正常使用。具体体现为：改善剪切特性，增加地基土的抗剪强度，即提高地基承载力；改善压缩特性，增加其密实度，减小地基土的沉降和不均匀沉降；改善透水特性，使地基土变成不透水，防止出现流沙、管涌等不利的地质现象；改善动力特性，防止地基土液化，提高抗震性能。
3 软弱土地基的处理
3.1软土地基处理的现状
近几十年来，引进了国外比较先进的软土地基处理方法的同时，逐步发展了符合我国国内具体工程地质条件的软土地基处理方法。比如，我们对国外的置换法、振冲法、深层搅拌法、强夯法、土工合成材料、高压喷射注浆法等许多地基处理技术进行了引进与发展。而其他一些在我国已经应用的技术也得到了更多的创新和提高，同时我国也在工程实践中自主发展了一些新技术。
3.2 软弱土地基处理的方法及其适用范围
软基处理的方法种类很多，且也在不断发展、扩大。工程上目前软弱地基处理的最常用的方法有：⑴换填（土）垫层法；⑵排水固结法；⑶碾压及夯实法；⑷挤密法；⑸振冲法；⑹水泥土搅拌法；⑺加筋法等。
3.2.1 换填（土）垫层法
（1）加固原理：将基础地面以下不太深的一定范围内的软弱土层挖去，回填力学性能较好，强度较高、性能稳定、具有抗侵蚀性的砂、碎石、卵石、素土、灰土、煤渣、矿渣等材料分层充的地基处理方法。
（2）处理方法（常用的垫层）：砂石垫层、素土垫层、灰土垫层、矿渣垫层等。
（3）适用范围：适用于淤泥、淤泥质土、素填土、杂填土地基及暗沟、暗塘、暗沟等的浅层（1～3m）地基及不均匀地基处理。还适用于一些地域性特殊土的处理。
（4）作用：①提高浅层地基承载能力。以强度较高的砂、石或其他填筑材料置换基础下软弱的土层，提高浅层地基承载力，避免地基破坏；②减少地基沉降量。如以密实砂或其他填筑材料代替软弱土层，可以减少地基的沉降量；③加速软弱土层的排水固结。砂垫层和砂石垫层等垫层材料透水性强，软弱土层受压后，垫层可作为良好的排水面，使基础下面的孔隙水压力迅速消散，加速垫层下软弱土层的固结，提高其强度；④防止冻胀。粗颗粒的垫层材料孔隙大，不易产生毛细现象。因此可以防止寒冷地区土中结冰所造成的冻胀。
3.2.2 排水固结法
（1）加固原理：排水固结法又称预压法。它是在建筑物建造之前，先在天然地基中设置砂井等竖向排水体，然后加载预压，使土体中的孔隙水排出，逐渐固结，地基土发生沉降（压密），同时强度得以逐步提高的方法。
（2）处理方法：堆载预压、真空预压、降水预压。（3）适用范围：适用于淤泥、淤泥质土等厚度较大的饱和粘性土和冲填土的地基处理。广泛用于路基填筑工程，工业和民用建筑及机场跑道工程等。
（4）作用：①加速土基排水固结以及提高整体强度；②提高土基承载力；③降低地基过大及不均匀沉降。
3.2.3 碾压及夯实 （1）处理方法：碾压及夯实包含重锤夯实、机械碾压、震动夯实、强夯法等。
（2）原理及作用：①重锤夯实、机械碾压、震动夯实。利用压实原理，通过夯实、碾压、振动，把地基表层压实，以提高其强度，减少其压缩特性和不均匀性，消除其湿陷性。②强夯法原理及作用：反复将100～200kN的重锤提升至10～20m高处使其自由下落，给地基以冲击和振动能量，将其夯实，从而提高土的强度并降低其压缩性，消除土的液化及湿陷性。
（3）适用范围：适用于低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、砂土、碎石土、素填土和杂填土等地基的处理。前者处理深度为1.2～1.8m，后者处理深度为4～8m。
3.2.4 挤密法
（1）处理方法：土或灰土挤密装法、石灰桩法、砂石桩法等。
（2）加固原理及作用：是指在软弱土层中利用沉管以冲击或振动等方式（先将套管打入或振入地基）成孔，对软弱土层产生横向挤密作用，从侧向将土挤密，再将备好的碎石、灰土、石灰或炉渣等填料填充，成密实桩体。使土的压缩性减小，并与原地基（软弱土）形成复合型地基，共同承受建筑物荷载，从而改善地基的工程性能，提高抗剪强度，减小沉降量。
（3）适用范围：适用于无粘性土、含砂粒、瓦屑的杂填土、非饱和黏性土及地下水位以上的湿陷性黄土等松散土地基的处理。对于粘性大的饱和软土地基不太合适。
3.2.5 振冲法
振冲法又分为振冲置换法和振冲挤密法两类。
（1）处理方法：振冲置换法和振冲挤密法。
（2）加固原理及作用：振冲挤密法与前述挤密法相似，这里重点介绍振冲置换法。振冲置换法是利用振冲器，在高压水流边振动边冲切下，在地基中成孔，然后向孔内分批填入碎石或卵石等材料置换原地基中部分软弱土体将其挤密，形成碎石桩。碎石桩体与原来的软弱土体构成复合地基，或在部分软弱土地基中掺入水泥、石灰或砂浆等形成加固体，与未加固部分的土体形成复合地基，从而提高地基承载力，减少沉降量，减小压缩性。
（3）适用范围：振冲置换法适用于处理不排水抗剪强度不小于20KPa的粘性土、粉土、饱和黄土和人工填土地基。对不排水剪切强度小于20KPa的地基要慎用。
3.2.6 水泥土搅拌法
水泥土搅拌法分为深层搅拌法和粉体喷搅法。
（1）处理方法：深层搅拌法和粉体喷搅法。
（2）原理及作用：水泥土搅拌法是利用水泥、石灰等建筑材料作为固化剂，运用特制的搅拌机械，就地将软土与固化剂（浆液或粉体，其中浆液适用于深层搅拌法；粉体适用于粉体喷搅法）进行搅拌且搅拌均匀，使软土硬结成具有一定整体性、水稳性和一定强度的水泥加固土，与天然地基形成复合地基，从而提高地基承载力和减小沉降量及其他特征变形，以及作为基坑的防渗帷幕、重力式挡土墙。深层搅拌法可在土中形成水泥土桩、格栅或地下连续墙，处理深度可达8～12m。
（3）适用范围：适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土和含水量较高的、且地基承载力特征值不大于120KPa粘性土地基。尤其是对于厚度较大的饱和软黏土地基的处理。冬季施工时应注意负温对处理效果的影响。
3.2.7 加筋法
（1）处理方法：加工合成材料构成加筋、锚固、加筋土、树根桩。
（2）原理及作用：在地基中滲入水泥、石灰或砂浆等形成墙体，与未处理部分土体组成复合地基，从而提高地基的承载力，减少沉降量。
（3）适用范围：适用于处理砂土、软弱土、人工填土地基。
3.3 地基处理技术发展展望
地基处理技术在我国的发展可以追溯到很久以前，我们的祖先第一次使用灰土垫层的时间已难以考证。随着土木工程的发展，地基处理技术也在不断发展。地基处理的发展反映在地基处理机械、材料、地基处理设计计算理论、施工工艺、现场监测技术，以及地基处理新方法的不断发展和多种地基处理方法综合应用等各个方面。近年来地基处理的新方法和新工艺层出不穷，世界各地因地制宜发展了许多新的地基处理方法，主要的发展方向表现为以下3个方面：
（1）添掺外加剂方面；（2）综合应用水平方面；（3）可持续发展方面。
4 结束语
综上所述，软土地基具有诸多不利的工程特性，如果处理不当，则会影响到工程的质量及经济效益。因此，在建筑物地基处理过程中，建设单位应根据软基的特点及实际情况，结合软基处理的施工工艺技术，制定出符合工程需要的、合理的软基处理方案，并采用有效的软基处理方法，以提高软基的承载力，从而确保建筑的质量安全。
参考文献：
[1] 尚福林.软土地基的处理方法[J].科学与财富.2012年第09期
[2] 陈红妹；李兰.软弱土地基处理方法探究[J].科技创新与应用.2012年第18期
关键词：软土地基；工程特性；处理方法；适用范围
1 软弱土地基的工程特性
软弱土是指淤泥、淤泥质土和部分冲填土、杂填土及其他高压缩性土。由软弱土组成的地基称为软弱土地基。其主要的工程特性：
（1）含水量较高，孔隙比较大。
据统计，软土的含水量一般为35%～80%，孔隙比大于1，天然含水率大于液限，由此，软弱土地基具有变形特别大、强度低的特点。
（2）壓缩性较高。
软土孔隙比大，具有高压缩性的特点，一般压缩系数为α1-2=0.5～2.0Mpa-1，最大可达α1-2=4～5Mpa-1，且其压缩性随液限的增大而增加。
（3）抗剪强度很低。
软土的抗剪强度很低，在不排水剪切时，其内摩擦角接近于零，粘聚力C一般小于20Kpa。其变化范围约在5～25kPa。
（4）渗透性较差。
软土的渗透系数k较小，一般在i×10-5mm/s至i×10-7mm/s（i=1，2…，9）之间。因此软土层在自重或荷载作用下达到完全固结需要很长的时间。
（5）具有显著的结构性。
特别是滨海相的软土，一旦受到扰动（振动、搅拌或搓揉等），其絮状结构受到破坏，土的强度显著降低，甚至呈流动状态。
（6）具有明显的流变性。
软土具有明显流变性，当荷载作用时，在不排水条件下，软土受剪应力作用将产生缓慢的剪切变形，可能导致抗剪强度逐渐衰减。在排水条件下，当土中孔隙水压力完全消散后，基础可能继续下沉。
2 地基处理的目的和意义
2.1 软弱土地基在工程中的危害
软土路基的性质因地而异，因层而异，不可预见性大。一般认为，只要外荷载加在其上，就有可能出现过大的变形和强度不够等问题，使建筑物（路基、桥涵等构筑物）出现下沉、裂缝甚至破坏。其危害具体表现在：地基下陷；水塔、烟囱等高耸构筑物严重倾斜；房屋墙身破坏，梁、柱等承重结构开裂；路基沉降、滑移、开裂；路堤失稳；路堑边坡滑坡、崩塌；路面起伏不平甚至沉陷，引起跳车等灾害。[1]对工农业生产及人民生活造成严重危害。
2.2 地基处理的目的和意义
地基处理的目的是为了改善剪切的特性，提高软弱地基和不良地基的强度，保证地基的稳定；改善地基的压缩特性，减少基础的沉降和不均匀沉降。当天然地基不能满足建筑物对地基的要求时，需要对天然地基进行处理，形成人工地基，以满足建筑物对地基的要求，保证其安全与正常使用。具体体现为：改善剪切特性，增加地基土的抗剪强度，即提高地基承载力；改善压缩特性，增加其密实度，减小地基土的沉降和不均匀沉降；改善透水特性，使地基土变成不透水，防止出现流沙、管涌等不利的地质现象；改善动力特性，防止地基土液化，提高抗震性能。
3 软弱土地基的处理
3.1软土地基处理的现状
近几十年来，引进了国外比较先进的软土地基处理方法的同时，逐步发展了符合我国国内具体工程地质条件的软土地基处理方法。比如，我们对国外的置换法、振冲法、深层搅拌法、强夯法、土工合成材料、高压喷射注浆法等许多地基处理技术进行了引进与发展。而其他一些在我国已经应用的技术也得到了更多的创新和提高，同时我国也在工程实践中自主发展了一些新技术。
3.2 软弱土地基处理的方法及其适用范围
软基处理的方法种类很多，且也在不断发展、扩大。工程上目前软弱地基处理的最常用的方法有：⑴换填（土）垫层法；⑵排水固结法；⑶碾压及夯实法；⑷挤密法；⑸振冲法；⑹水泥土搅拌法；⑺加筋法等。
3.2.1 换填（土）垫层法
（1）加固原理：将基础地面以下不太深的一定范围内的软弱土层挖去，回填力学性能较好，强度较高、性能稳定、具有抗侵蚀性的砂、碎石、卵石、素土、灰土、煤渣、矿渣等材料分层充的地基处理方法。
（2）处理方法（常用的垫层）：砂石垫层、素土垫层、灰土垫层、矿渣垫层等。
（3）适用范围：适用于淤泥、淤泥质土、素填土、杂填土地基及暗沟、暗塘、暗沟等的浅层（1～3m）地基及不均匀地基处理。还适用于一些地域性特殊土的处理。
（4）作用：①提高浅层地基承载能力。以强度较高的砂、石或其他填筑材料置换基础下软弱的土层，提高浅层地基承载力，避免地基破坏；②减少地基沉降量。如以密实砂或其他填筑材料代替软弱土层，可以减少地基的沉降量；③加速软弱土层的排水固结。砂垫层和砂石垫层等垫层材料透水性强，软弱土层受压后，垫层可作为良好的排水面，使基础下面的孔隙水压力迅速消散，加速垫层下软弱土层的固结，提高其强度；④防止冻胀。粗颗粒的垫层材料孔隙大，不易产生毛细现象。因此可以防止寒冷地区土中结冰所造成的冻胀。
3.2.2 排水固结法
（1）加固原理：排水固结法又称预压法。它是在建筑物建造之前，先在天然地基中设置砂井等竖向排水体，然后加载预压，使土体中的孔隙水排出，逐渐固结，地基土发生沉降（压密），同时强度得以逐步提高的方法。
（2）处理方法：堆载预压、真空预压、降水预压。（3）适用范围：适用于淤泥、淤泥质土等厚度较大的饱和粘性土和冲填土的地基处理。广泛用于路基填筑工程，工业和民用建筑及机场跑道工程等。
（4）作用：①加速土基排水固结以及提高整体强度；②提高土基承载力；③降低地基过大及不均匀沉降。
3.2.3 碾压及夯实 （1）处理方法：碾压及夯实包含重锤夯实、机械碾压、震动夯实、强夯法等。
（2）原理及作用：①重锤夯实、机械碾压、震动夯实。利用压实原理，通过夯实、碾压、振动，把地基表层压实，以提高其强度，减少其压缩特性和不均匀性，消除其湿陷性。②强夯法原理及作用：反复将100～200kN的重锤提升至10～20m高处使其自由下落，给地基以冲击和振动能量，将其夯实，从而提高土的强度并降低其压缩性，消除土的液化及湿陷性。
（3）适用范围：适用于低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、砂土、碎石土、素填土和杂填土等地基的处理。前者处理深度为1.2～1.8m，后者处理深度为4～8m。
3.2.4 挤密法
（1）处理方法：土或灰土挤密装法、石灰桩法、砂石桩法等。
（2）加固原理及作用：是指在软弱土层中利用沉管以冲击或振动等方式（先将套管打入或振入地基）成孔，对软弱土层产生横向挤密作用，从侧向将土挤密，再将备好的碎石、灰土、石灰或炉渣等填料填充，成密实桩体。使土的压缩性减小，并与原地基（软弱土）形成复合型地基，共同承受建筑物荷载，从而改善地基的工程性能，提高抗剪强度，减小沉降量。
（3）适用范围：适用于无粘性土、含砂粒、瓦屑的杂填土、非饱和黏性土及地下水位以上的湿陷性黄土等松散土地基的处理。对于粘性大的饱和软土地基不太合适。
3.2.5 振冲法
振冲法又分为振冲置换法和振冲挤密法两类。
（1）处理方法：振冲置换法和振冲挤密法。
（2）加固原理及作用：振冲挤密法与前述挤密法相似，这里重点介绍振冲置换法。振冲置换法是利用振冲器，在高压水流边振动边冲切下，在地基中成孔，然后向孔内分批填入碎石或卵石等材料置换原地基中部分软弱土体将其挤密，形成碎石桩。碎石桩体与原来的软弱土体构成复合地基，或在部分软弱土地基中掺入水泥、石灰或砂浆等形成加固体，与未加固部分的土体形成复合地基，从而提高地基承载力，减少沉降量，减小压缩性。
（3）适用范围：振冲置换法适用于处理不排水抗剪强度不小于20KPa的粘性土、粉土、饱和黄土和人工填土地基。对不排水剪切强度小于20KPa的地基要慎用。
3.2.6 水泥土搅拌法
水泥土搅拌法分为深层搅拌法和粉体喷搅法。
（1）处理方法：深层搅拌法和粉体喷搅法。
（2）原理及作用：水泥土搅拌法是利用水泥、石灰等建筑材料作为固化剂，运用特制的搅拌机械，就地将软土与固化剂（浆液或粉体，其中浆液适用于深层搅拌法；粉体适用于粉体喷搅法）进行搅拌且搅拌均匀，使软土硬结成具有一定整体性、水稳性和一定强度的水泥加固土，与天然地基形成复合地基，从而提高地基承载力和减小沉降量及其他特征变形，以及作为基坑的防渗帷幕、重力式挡土墙。深层搅拌法可在土中形成水泥土桩、格栅或地下连续墙，处理深度可达8～12m。
（3）适用范围：适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土和含水量较高的、且地基承载力特征值不大于120KPa粘性土地基。尤其是对于厚度较大的饱和软黏土地基的处理。冬季施工时应注意负温对处理效果的影响。
3.2.7 加筋法
（1）处理方法：加工合成材料构成加筋、锚固、加筋土、树根桩。
（2）原理及作用：在地基中滲入水泥、石灰或砂浆等形成墙体，与未处理部分土体组成复合地基，从而提高地基的承载力，减少沉降量。
（3）适用范围：适用于处理砂土、软弱土、人工填土地基。
3.3 地基处理技术发展展望
地基处理技术在我国的发展可以追溯到很久以前，我们的祖先第一次使用灰土垫层的时间已难以考证。随着土木工程的发展，地基处理技术也在不断发展。地基处理的发展反映在地基处理机械、材料、地基处理设计计算理论、施工工艺、现场监测技术，以及地基处理新方法的不断发展和多种地基处理方法综合应用等各个方面。近年来地基处理的新方法和新工艺层出不穷，世界各地因地制宜发展了许多新的地基处理方法，主要的发展方向表现为以下3个方面：
（1）添掺外加剂方面；（2）综合应用水平方面；（3）可持续发展方面。
4 结束语
综上所述，软土地基具有诸多不利的工程特性，如果处理不当，则会影响到工程的质量及经济效益。因此，在建筑物地基处理过程中，建设单位应根据软基的特点及实际情况，结合软基处理的施工工艺技术，制定出符合工程需要的、合理的软基处理方案，并采用有效的软基处理方法，以提高软基的承载力，从而确保建筑的质量安全。
参考文献：
[1] 尚福林.软土地基的处理方法[J].科学与财富.2012年第09期
[2] 陈红妹；李兰.软弱土地基处理方法探究[J].科技创新与应用.2012年第18期