Abstract: based on highway construction practice, through the tunnel construction practice, the paper introduces the tunnel excavation in groundwater meet how to safely tunnel design and construction, and the ground water control measures are discussed, and focuses on the check of the water injection method.
Keywords: tunnel; Excavation; Groundwater; Processing; Injection method
中图分类号：U45文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）
近几年来，随着我国高速公路的大力发展，在山岭隧道修建过程中，我们发现一个重要的问题就是遇到高水压、富水地段时，如何在不影响生态环境的条件下，也能够安全地进行隧道的设计和施工，这个问题也是当前我国隧道建设中必须研究的课题。本文结合近几年的施工实践，现就对地下水的控制措施论述如下。
一、地下水的控制措施
所谓控制地下水的措施它指两方面的含义，一是结构物的防水与排水，二是施工中的止水和排水，二者之间既有区别又有联系，这里我们主要讨论施工中的止水和排水。另外，施工中的止水常常与围岩加固联系在一起。常用的措施是在围岩中实施围岩的压注止水，而目前在岩质围岩的压注止水方面的经验非常缺乏，在以前的隧道施工中一旦遇到这个问题，不得不采取围岩压浆止水技术。在选择该方法施工前，首先要进行详细的涌水调查，经过调查后，明确掌握了地下水的运动状态和水量的大小及动向。同时考虑围岩的地质条件和涌水量、埋深、以及周边环境条件等综合因素来确定止水方法。
根据以往取得的经验，在以下条件时，可以考虑采用止水方法：
1、仅用降低地下水位方法，而不能获得降水效果时；
2、为保护环境不能降低水位时；
3、水底隧道等涌水的供水无限时；
二、控制方法
目前止水方法有压注法、压气法和冻结法等，以下仅介绍以压注法，以止水为目的的压注法，根据围岩的性质不同，其效果是不同的。无论遇到那种情况，就目前的施工技术水平来看，仅采用止水法是不能达到完全止水的效果的。必须根据围岩的地质条件和周围的环境条件，同时配合采用压注工法和降低水位法，才能取得较好的效果，而且既经济又合理。也可以根据实际情况采用压缩空气法和隔断墙法。
2.1压注法
2.1.1 压注法的原理
压注法是向地层中压注浆液，造成土的固结，这样可以降低地层的透水性，同时也强化地层的方法，从压注目的和压注机理上看，可分为充填岩层裂隙的岩层压注和固化土质地层为目的的地层压注。需要说明的是用压注止水方法目前不可能达到完全止水的目的，只能是使周边岩层中形成一个难于透水带，在一定范围内可以提高围岩的止水性能，把围岩层的透水系数提高到一个基准则。
2.1.2 压注方法一般有：①从地表面压注； ②从隧道洞内压注；③利用超前导坑进行压注；
药液压注的材料，一般都具有在一定时间内起到胶凝的作用，大多数情况下都采用水玻璃（NaO.nSiO2）为主体材料的药液。压注材料的选择应根据压注对象、压注目的及压注方法来确定。
2.1.3 沙质土的压注
在这种土质中目的是加强缺乏连续性的砂粒子。故应选用能均匀浸透到粒子间的材料，可以选择用溶液型的水玻璃，效果比较可靠。
2.1.4 粘性土的压注
其目的是能劈裂压注，应选用强度较大的悬浮型水玻璃系列，压注范围内的改良围岩强度，压注材料的强度和劈裂时间会影响周围压密效果。其中注浆溶液的胶凝时间对压注效果影响最大
2.1.5 填充裂隙和孔隙
以填充围岩内的裂隙和孔隙水为目的，通常采用悬浮性非药液系的压注材料，在有涌水的情况下，要采用胶凝时间短的压注材料。
三、施工实例
3.1 例如：据资料介绍岐岭隧道长2536米，地质复杂，对施工最不利的是进口段280米，该段花岗岩严重分化，隧道通过最深分化层深达50米，表层为后厚2―9米为第四季残坡崩积层，在已经分化的岩体内含有多种亲水性矿物质，岩体内裂隙水较发育，岩体的组织结构完全遭到破坏，仅仅在外观上保持了岩体状态，矿物晶体已经失去胶结联系，大部分矿物变异，石英岩和长石已经分化成砂砾和高岭土，设计为四级围岩。
在隧道施工过程中工作面突然出现了涌水，泥沙很快淤积了导坑，经技术人员和有关地质专家现场会诊认为这种严重分化且富水的花岗岩，是少见的特殊不良地质，要确保施工安全，要想加快施工进度，关键是如何解决注浆技术。
3.2 方案的选择
合理选择注浆方案非常关键，我们通过现场调查对该隧道注浆方案的选择主要取决于注浆的目的、围岩性质、注浆设备等因素。结合本隧道对围岩注浆目的就是为了加固围岩，根据本隧道地质段围岩的特点，要想提高注浆质量和保证加固效果，必须解决以下三个问题：
（一）找出浆液在岩层中扩散渗透的有效途径和方法；
（二）超前降排岩体中的孔隙水和残留的裂隙水，以利浆液渗透扩散；
（三）如何来提高浆液胶结体的强度；为以上三个问题来创造条件。
采用以控制浆液为主的不同注浆方法，在致密且严重分化的层状岩体中，采用分段前进式长套管挤压劈裂注浆，并辅以负压超前抽排水的施工方案。对突出涌水段采用渗透、劈裂注浆。其余采用大管棚充填、挤压注浆。
3.3 软地层的注浆
调查发现软原状地层岩体未经扰动，虽然分化较严重，但还保持原有花岗岩的结构，因地下水丰富而处于饱和状态，当失水后强度明显会增加，故可利用岩体来选择注浆方法和注浆参数。
3.3.1 注浆方法
对于这种地层采用比较适用的方法是挤压、劈裂注浆法，首先是能填满注浆管周围的空间，随着压力的增大，对孔壁周围岩体产生的挤压和局部剪切，破坏岩体的结构，当挤出水和空气后，压力继续增加，浆液继续扩散并吸收去一部分挤出来的水，同时浆液在水化作用下吸收去一部分水，能使岩体中水量减少，其强度和自稳性相应也得到相应的提高。
3.3.2 注浆压力
对于挤压、劈裂注浆，其注浆压力是注浆影响效果的关键因素，根据前进式注浆的特点，每次都要采用不同的注浆压力。一般开始注浆压力选用2―3MPa, 第二次选用3―4MPa，第三次采用4―6MPa；并应对每次的压力进行记录，并据此判断压注效果。
3.3.3 注浆数量
压注浆量对周围岩石的改良程度影响非常大，挤压劈裂注浆的浆液，除了起到填充空隙外，还要挤压地层，使其空隙减小，改变岩体结构。随着注浆压力和时间的增加，注入浆液受到压缩，并产生脱水现象密度增大，这样可能出现注入浆液的体积比加固岩体的空隙体积还大的现象，因此注浆量需计算得到。（Q=0.266V; 其中V―受注岩体的体积）.
3.3.4 布置注浆孔
注浆孔按全断面封闭注浆布孔要求进行布孔，一般情况下泄水洞与平导布孔10―12个，侧壁导坑布孔16―20个。
3.4 拱顶管棚注浆
该隧道围岩软弱，且开挖跨度比较大，因此在上弧导坑采用管棚与注浆相结合的超前支护法。由于开挖体积较大，管棚注浆时很难形成一个强大的止浆体系，使的注浆压力受到限制，所以管棚注浆主要考虑充填挤压注浆。
四、结束语
中图分类号：TU57 文献标识码：A
引言
随着社会的快速发展,城市化进程也越来越快。因此地下室工程也越来越多，地下室防水一直是监理、业主、施工最关心的问题。本文根据刚柔并济的防水设计思路, 利用高分子有机防水涂料与水泥基渗透结晶型防水材料, 指出了解决地下室防水的一种方法。这种方法未利用卷材当附加层, 操作简单易行, 已在部分建筑工程中应用, 效果良好。
1. 防水材料的选用
（1）高分子有机防水涂料
根据设计要求，防水主材选用具有在潮湿基层上粘附性能的材料，满足基坑施工及防水功能设计要求。本工程主要利用防水涂料。它经常用于地下建筑有机防水涂膜工程的防水涂料，一般均要求完全混凝土的基层干燥。根据本工程地下结构的施工特点，要求基底结构封闭快以减少变形。并考虑其他影响对完成进度的制约等方面因素，使用普通防水材料难以达到这个要求。如在基层混凝土垫层表面未完全干燥时施工防水涂膜，由于防水层与基层粘结强度差，会严重影响防水工程的质量和设计功能。
防水涂料，成功解决了聚氨酯防水涂料不能在潮湿混凝土基面上直接使用的难题。该产品尤其适合工程进度条件下的高质快速防水涂膜工艺。
防水涂料主要优点有：1）液态冷作业，防水涂膜的整体性好。操作方便，施工安全；2）能在潮湿乃至湿饱和混凝土基面上使用，粘附力强；3）涂层之间不易分层，整体性佳；4）材料延伸率大，能克服混凝土开裂带来的渗漏，抗渗性能好；5）防水涂层按设计要求的 1.5 mm 厚涂膜厚度，涂刷次数为 2～3 次。每层涂膜搭接为垂直交接，用量为2.8 Kg/m2。
（2）水泥基渗透结晶防水涂料
水泥基渗透结晶型防水涂料（以下简称 CCCW）是一种新型防水材料，它是由水泥、特别选用石英砂及多种活性化学成分配制成的一种粉状材料。该涂料含有多种活性化学物质，有自我修复功能，防水永久。且硬化快、施工方便，施涂完成一天后即可进行下道工序施工，无须设保护层。这和柔性防水外加保护层的传统做法相比，既经济实惠又可缩短工期。
（3）防水机理
1）防水涂料是以带有异氰酸基（-NOC的化合物位主剂（A 液）和以无机材料及经特殊加工的硫化物为固化剂（B 液）构成的双组份高分子涂膜防水材料。使用时，产品按一定比例均匀混合后涂刷在混凝土表面，数小时后经化学反应得到一层橡胶状的防水层，并牢固粘附于混凝土基面上。
2）水泥基渗透结晶防水涂料与水作用后，材料中含有的活性化学物质通过载体向混凝土内部渗透，在混凝土中形成不溶于水的结晶体。填塞毛细孔道与基层混凝土形成整体，从而使混凝土致密、防水，属于典型的涂布型躯体防水涂料。它是靠增加躯体本身的水亲密性，来达到防水效果的高性能防水涂料。专用于地下混凝土结构及与水接触的混凝土结构，游离氧化钙、湿气和活性化学物质是水泥基渗透结晶防水涂料形成结晶并增长的前提条件。
2材料防水机理和特性
2. 1材料防水机理
1)水泥基渗透结晶型防水材料是由硅酸盐水泥、特选的石英砂、特种活性化学物质等材料组成的灰色或白色粉末状材料。其工作机理是: 在水的引导下, 以水为载体, 借助强有力的渗透性, 在混凝土微孔及毛细管中进行传输、充盈并发生物化反应, 形成不溶于水的枝蔓状结晶体, 结晶体与混凝土结构结合成为封闭式的防水层整体, 堵截来自任何方向的水流及其他液体侵蚀。
2. 2材料防水特性
( 1)水泥基渗透结晶型防水材料有较强的渗透能力, 在混凝土试件表面涂上该产品后会发生物化反应, 并逐步向混凝土结构内部渗透。将其在室外放置半年, 渗透深度为10到15厘米。
( 2)水泥基渗透结晶型防水材料有长久的自我修复防水能力, 其中的催化剂遇水渗入便会激活该材料内部呈休眠状态的活性物质, 从而产生新的晶体将缝隙密实, 堵截渗漏水。凡是裂缝宽度小于0. 4mm的裂缝都可以填补自我修复。
( 3)渗晶型弹性防水涂料具有良好的弹性和柔韧性, 可以适应基面的折展和收缩, 自如地改变形状而不开裂。
( 4)渗晶型弹性防水涂料采用冷作业施工,无污染,无毒无味, 涂刷后能形成坚韧的防水涂膜, 适用于地下建筑各部位的施工。
( 5)水泥基渗透结晶型防水材料与混凝土基层及渗晶型弹性防水涂料有极好的相容性, 将其结合使用, 不会出现开裂、起皱、剥落等现象。
( 6)水泥基渗透结晶型防水材料与混凝土基层及渗晶型弹性防水涂料防水层有较强的刚度, 可承受一定的外力作用, 外墙回填土后不会造成防水层的破坏。
3防水处理施工的要点
3.1地下室底板上撒干粉
混凝土垫层上的油污、灰尘要清扫干净, 而且不能有水迹, 依据混凝土浇注的推进速度, 在欲浇注部位混凝土浇注前半小时将干粉撒在垫层上, 用量为1.2~1.5kg/m2, 施工时要分区定量的控制底板用量的匀称性, 然后用混凝土进行浇注。
3.2 剪力墙涂刷水泥基渗透结晶型防水材料。将基层清扫干净后, 按粉料B水(质量比) =2：1的比例进行涂刷。停三个小时后, 再大面积涂刷第二遍XY-01水泥基渗透结晶防水材料。
3.3 墙体水平、垂直施工缝及外墙套管周边密封防水处理
在涂刷两遍水泥基渗透结晶防水材料后, 增补两遍二十厘米宽的水泥渗晶型弹性防水涂料,
3.4 底板后浇带的处理
在底板钢筋绑扎前,先在后浇带处用水泥基渗晶型弹性防水材料涂刷两遍。
3.5电梯坑、集水井防水处理
底部在做防水处理前, 要将水清理干净, 坡度大于60b的斜坡不能撒干粉, 要用涂刷的方法防水, 因为在浇注混凝土的过程中会将防水材料冲走。
3.6施工中其他应注意的问题
(1)水泥基渗晶型弹性防水材料料两层之间的间隔时间, 以前一层涂膜干固不黏为准。如有条件,涂层结束二天后可用细雾喷水养护两到三天。
(2)施工中, 由于粉尘可能会引起皮肤过敏, 并对眼睛和呼吸道有刺激性, 建议配戴口罩和防尘眼镜。注意施工现场通风, 施工后要彻底洗手。
（3）防水处理的关键是设计，但更重要的是材料，同时也离不开认真负责的施工，施工不好，设计再好，材料再好也不管用。所以，地下室防水在施工结束后想要保证不漏水，就得在施工前作出周密的施工计划，严格按照计划施工，工序要紧密相连，严格控制混凝土比例与浇灌、施工中的水泥土的养护、防水卷材的铺设、垃圾处理、防水砂浆的涂抹等各个环节与工序。同时还要特别注意避免在天气情况不允许的时候施工。
参考文献:
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一、地下水分类及某岩土工程概况
1.地下水分类
地下水从广义来说是是指赋存在地面下的岩土空隙当中所有水，饱水带和包气带当中所有的岩石空隙当中的水都属于地下水。而狭义的地下水是指其中饱水带岩土空隙当中的水。一直以来，在进行岩土工程施工勘察中重点对岩土浅层饱水带空隙当中的重力水进行勘测，而地下水的含水介质和埋藏条件是地下水的主要赋存特征。
2.某岩土工程概况
某岩土工程位于我国西北某省，工程所处地域潜水、承压水均有一些分布，且各个含水层中没有绝对的划分，工程所处地域浅层地下水水位很浅，地下水因为地貌、地形及开采等原因使得地下水分布很是复杂，另外不同的地域下的地下水介质也有一定的差异，使得该工程水文条件极为复杂。所以，面对这种复杂的水文地质条件，进行详细的勘察以提供科学、准确的地质数据对工程施工就变得很重要了。
二、岩土工程施工中因地下水而导致的主要危害
1.地下水的水位变化引起的危害
地下水通常有着很强的季节变化性和区域性，但是因为地下水位通常就算变化也幅度很小，但是近几年来，因为很多人为因素使得很多地方的地下水表现出了很大的不规律性，这使得岩土工程设计、建造变得更加复杂。当前为了更加清晰的掌握地下水对岩土工程造成的危害，在进行工程前期勘测时添加了潜水测定、静水位测定、承压水位测定及含水层测定等，其中做静水位测定能够掌握地下水位的变动，为勘测结果提供一些依据。地下水潜水位的变化会危害岩土地基，其主要表现为两种形式，其一为潜水位上升。潜水位上升是指在当地下水流流通不顺或者地下水出现下渗而导致的潜水位上升。潜水位上升一般会造成如下几点危害：（1）使得潜水位地区土壤、盐碱化、沼泽化；（2）会导致山体下滑、坍塌；（3）使得岩体结构受到破坏，进而导致岩体崩解、松软，有些严重者可能会导致岩体砂化、液化或者岩体流砂的出现；（4）会导致工程地基内充水，使得工程结构失去稳定性。其二为潜水位下降（通常是指潜水位突降），通常情况下，地下水位下降时，周边地下水会自动补给，当自动补给不足时就会使得水位下降，地下水水位下降会使得地基下沉、坍塌危险增大，使得工程建筑结构稳定性明显降低。总之，地下水位的升降都会使得岩土出现膨胀变形，有时甚至会导致岩层出现断裂，大大影响建筑结构质量。
2.地下水动水引起的危害
通常情况下，地下水动水压力较小，但是当进行岩土工程施工过程中，一些地下水动水压力会出现一定变化，这些变化会使得工程地基结构受到很大影响。通常情况下，建筑工程大多数都为基坑地基，基坑下必然会有承压含水层，当建筑建成之后必然会给予地基强大的压力，此时就有可能导致含水层动水压力上升，进而压力会挤压基坑底板，严重者将会导致喷涌或流沙，进而使得建筑工程混凝土性质受到极大影响，使得建筑稳定性受到影响。
3.岩土地基遭受地下水侵蚀危害
一些地下水中有腐蚀性成分，这类地下水会不断侵蚀工程地基，通常情况下，这类地下水会和地基中的混凝土和钢筋等材料发生反应，最终使得地基受到侵蚀，严重者可能导致地基脱落分层，使得建筑地基地下结构不稳，最终影响建筑稳定性。另外一些地下水，其在天然情况下水力作用较为微弱，但是一些人为工程活动使得地下水原有的天然动力平衡被破坏，并在原有的动水压力之下，常常会导致基坑突涌、管涌及流砂等严重工程危害。如一些高层建筑的深基坑开外过程中，当深基坑下部存在承压含水层时，因为随着基坑开挖使得承压含水层上部覆土厚度减小，进而使得覆土对承压含水层的压力变小，当覆土压力减小到一定程度之后，承压水压力必然会将上部底板顶裂或冲毁，使得发生突涌现象。
三、岩土工程地质勘察中水文勘察要点
1.认真做好相关水文条件检查
对于该方面的检查，主要有以下几点内容：（1）对区域性的气候资料，如工程所处地区蒸发量、降水量、历史水位、地下水补给条件、水位动态变化、地下水和地下水间的补排关系等；（2）含水层主要分布、埋深和厚度，隔水层和含水层所处埋藏条件、地下水类型、方向及水位；（3）工程施工及周边在建工程可能对地下水造成的影响等。
2.做好对水文情况的评价
对于水文情况的评价主要包括以下几点：（1）在查明地下水实际情况的基础上，对其可能对人为工程活动造成的影响做出预测；（2）根据地下水可能对工程实施造成的影响，找出应对这些影响，应该进行的防治措施；（3）结合工程建筑类型，如（边坡工程、基坑工程及桩基工程等）及施工要求，明确相关水文地质问题，找出要使用的各项水文参数。
3.对地下水测定给予足够重视
在进行岩土工程地质勘测过程中，凡是遇见有含水地层时，一定要对地下水位进行测定，在测定过程中，一定要严格根据测定顺序及注意事项，如测定观测时要统一观测静止水位，使用泥浆钻进，要事先将测水管打入含水层中或者要洗孔之后再进行测量。
三、岩土工程地下水勘察处理措施
1.严格根据勘测顺序，加强静水位的测量
首先在进行岩土工程设计和施工过程中都应该做好对地下水的勘测，并对勘测所得数据进行科学的分析，以预估地下水对建筑的影响程度，做出预防方案，尽可能的减小地下水对工程的危害，其中为了尽可能的确定地下水实际情况，在进行静水位测量时，应该做到足够重视，勘测时，按照分层测定原则，制作好测定时间表。另外在工程前期勘测结束前，还应该再次对静水位进行测量，在测量过程中，一定要保证将测水管下放至含水层20cm，这样才能最大程度的获取有效的数据，另外还要严格根据勘测顺序，做到科学、系统勘测预防。
2.加强水理性质分析
在进行岩土工程先期勘测时，应该做好岩土水理性质和自然地理条件的共同勘测，其中水理性质一般包括地下水作用给予岩土一些应力而导致的土层性质变化，主要有岩土的胀缩性、崩解性、软化性、给水性及透水性等性质。而所谓的自然地理条件是指勘测地域的气象水文、地形地貌、地质环境，在实际进行勘测过程中，一定要重点加强对水利性质作分析，通常使用抽样检测的办法，通过分析所得的实际情况来进行工程设计，最终尽可能减小地下水对岩土工程的危害。
3.根据地下水具体危害原因，制定对应的处理措施
（1）根据地下水造成的危害，进行岩土工程现场勘查过程中一定要加强重视，其中对于地下水勘查时，要严格观察地下水潜水层、含水层分布及水位留存状况，并通过这些数据来进行地下水影响预防，进而制定合适的预防措施；（2）在进行岩土工程勘查过程中，还必须要从整个工程角度上对可能影响工程结构稳定性的水文状况做勘测，并做好地下水位人工控制升降预防措施，以尽可能避免地下水位升降对工程的影响；（3）在进行工程设计时，要根据地下承压含水层实际情况做设计，根据这一点需要在基坑开挖结束之后做好承压水动水压力冲击底板相关数据的分析，并做合理布置，地基设计的合理与否将直接关系到地下水动水压力对工程的影响，最终有效降低地下水动水压力对工程基底板的侵蚀，提高工程质量；（4）在进行工程施工前，要根据工程实际情况，如果地下水确实含有一些腐蚀因子，必须要根据实际情况选取合适的抗腐蚀材料，增强工程基底抗腐蚀性，最终有效延长工程寿命。
四、结论
岩土工程施工中地下水对工程的首先影响就是对岩土地基的影响，地下水压力及水位升降均会使得岩土工程地基遭受侵蚀，进而导致工程建筑的使用可靠性及价值大幅度降低，加强对地下水对岩土工程勘察的影响及处理措施的研究，能够有效的保证工程质量及提高工程效益。
中图分类号：U416.1 文献标识码：C
1、软土地基处置的根本目的
软土地基处置的最根本目的就是在保证公路工程质量的前提下，降低工程成本。缩短施工工期，使公路这件特殊的产品能够尽早的投入使用，为国民经济建设提供安全、舒适、便捷的运输通道。
2、
2.1搜集详细的工程地质、水文地质及地基基础的设计资料。如地形及地质成因、地基成层状况；软土层厚度、不均匀性和分布范围；持力层位置状况；地下水情况及地基土的物理的力学性质。
2.2根据地基处理的目的（如解决路基变形或稳定性问题）、使用要求（如工后沉降量及差异沉降量）、结构类型、荷载大小等，并结合地形地貌、地层结构、土质条件、地下水特征、周围环境和相邻建筑物等因素，初叔选定几种处理方案。
2.3对初步选定的各种处理方案，分别从处理效果、材料来源、机具条件、工程进度、环境影响等方面进行技术经济比较，根据安全可靠、施工方便、经济合理的原则选择最佳处理方案。
2.4对已选定的处理方案，根据道路等级和场地复杂程度，可在有代表性的场地上进行相应的现场试验，通过试验，检验设计参数和处理效果如不到设计要求时，要查找原因，采取措施或修改设计。
3、
3.1勘察软土表征
软土地基的工程地质勘察工作应充分研究已有地质资料，采取调绘、钻探、原位测试及物探等综合勘察手段，查明软土属性、类别、结构特征、分布范围及厚度等。
3.2调查气候、迳流条件
气候条件如雨季土壤湿化，导致其积聚水条件，降低土的内聚力等内容；迳流条件包括地表水、地下水作用，地下水位增高使土体容重增加，地下水流速加大促进土的潜蚀等。
3.3取样试验
应使用薄壁取土器取准、取全原状样品，必要时采取连续取样措施，通过室内试验与现场测试，提供出各土层的物理、力学、水理性质及必需的化学性质指标。
3.4评价软土处治方案
通过现场调查及工程地质勘察、取样试验后，应对软土的发展趋势、危害程度，特别是修建公司公路工程的后果作出评价，提出合理、经济的处治措施。
3.5软土地基处理方法和适用范围
（1）清除换填法。此法适用于软土层较薄，底部为硬底的地基。换填的材料可根据地基底部的软弱程度换填砂砾、碎石、石灰土等材料。
（2）抛石挤淤法。适用于湖塘、河流或积水洼池、常年积水且不宜抽干，软土层厚度薄弱的情况。
（3）
排水固结法。适用于软粘土、淤泥和淤泥质土地基。此法是在软土地基中设置竖向排水系统（如插设塑料排水板、袋装砂井等）和水平横向排水系统（砂垫层），在逐层填筑路基，在路基荷载的作用下使土体排水固结、密实，强度增长，地基承载力提高，可有效减小工后沉降。
4、各种软基处理形式
根据软基处理的加固原理将软基处理方法分为五类。
（1）置换：指用物理力学性质较好。属于置换的地基处理方法有：换土垫层法、挤淤置换法、强夯置换法等地基处理方法。
（2）排水固结：指土体在一定荷载作用下排水固结，孔隙比减小，抗剪强度提高，以达到提高地基承载力、减少工后沉降的目的。
（3）灌入固化物：指向土体中灌入或拌入水混，或石灰，或其他化学固化浆材，在地基中形成增强体，以达到地基处理的目的。
（4）振密、挤密：指采用振动或挤密的方法使地基土体密实以达到提高地基承载力和减少沉降的目的。
（5）加筋：指在地基中设置强度高、模量大的筋材，如土工格栅、土工织物等，以达到提高地基承载力和减少沉降的目的。
5、软土地基处置的方法
5.1、换填透水性材料
（1）换填透水性材料处置方法的原理。
换填透水性材料的软基处理方法根本原理是将原地基承载力不足的土层采用挖掘机挖除，然后分层换填透水性好的材料，采用压路机分层压实。
（2）换填透水性材料处置方法的适用条件
换填法是公路工程施工中最常用的方法，其在以下几种条件下适合采用此种方法。
①软基深度比较浅
换填法适用于软土地基深度在地表以下0.5～0.8m之间，需要挖除和废弃的土方量不是很大，且运输和回填的量比较经济。
②施工工期比较紧
此方法使用于工期比较紧的工程，由于此方法作业间单，有利于机械流水作业，施工速度比较快，所以在工期比较紧的情况下宜采用此方法。
③工程所在地透水性材料丰富
由于换填法需要采用大量的透水性材料，这就要求此方法适用于工程所在地透水性材料含量丰富，质量等级比较高且价格低廉，既保证了工程质量又降低了工程成本。
④针对换填法的施工要求及建议
要求换填的透水性材料级配良好，碾压时含水量在8%～12%左右，粉粒含量不宜过多。
换填宽度要超过路基坡脚0.5～1.0m，且两侧宜设置反滤层，对两侧设计反压互道且地面下接近换填顶面的段落宜在两侧设置地下盲沟的方法将地下水排除。
⑤在施工过程中，特别是在处理过的软土地基上填筑路基填料的时候，应该路基中央和坡脚设置沉降和位移观测点，根据观测结果来判断软基处理的效果。
6、抛石挤淤法
1、抛石挤淤法的根本原理
抛石挤淤法的根本原理就是利用向基底处理范围抛一定数量的片石来将路基范围内的淤泥排挤出路基承理范围以外的方法。
2、抛石挤淤处置法适用条件
这种方法施工简单、迅速、方便，必要时可以掺入土壤固化剂。
（1）适用于常年积水的洼地，排水困难，泥炭呈流动状诚，厚度较薄，表层无硬壳，片石能沉达底部的泥沼或厚度为3～4m的软土。
（2）在特别软弱的地表上施工由工机械无法进入，或是表面存在大量积水无法排除时。
（3）适用于工程所在地片石料源丰富，质量满足要求，运输便利，运距较短的情况。
3、针对抛石挤淤法的施工要求及建议
（1）抛石挤淤常用的是砂岩、石灰岩等，如工程所在地附近片石储量缺乏，也可以采用过火煤石进行代替。
（2）在进行施工过程中宜沿处理宽度中线向两侧逐渐抛石，使淤泥向路基两侧被挤出。
（3）施工过程中宜采用边抛石边采用挖掘机压入的方法，在加快挤淤的速度的同时，又保了路基稳定性。
（4）建议抛石挤淤所用片石的最大粒径不要大于600，易达到良好的效果。
7、砂井和袋装砂井
（1）砂井和袋装砂井处置方法的原理
砂井和袋井处置方法的基本原理是在软粘土地基中，设置一系列砂井，在砂井之上辅设砂垫层或砂沟，人为地增加土层固结排水通道，缩短排水距离，从而加速固定结，并加速强度增长的一种方法。
砂井和袋装砂井的施工方法和要求
（1）砂井施工主要有套管法、水冲成孔法、螺旋钻孔法，袋装砂井的施工方法主要有锤击沉入法、射水法、压放法、振动贯入法等。
一、地基处理原则
良好的天然地基应具备高承载能力和低压缩性，从而满足工程建设的需要。软弱的地基必须经过技术处理，才能满足工程建设的要求。经处理达到设计要求的地基成为人工地基，反之则称为天然地基。建筑物一般宜建造在天然地基上，但为节约用地，在实际工程中常常需要充分利用工程性质较差而经过处理的地基。
建筑物对地基的基本要求是：不论是天然地基还是人工地基，均应保证其有足够的强度和稳定性，在荷载作用下地基土不发生剪切破坏或丧失稳定性；不产生过大的沉降或不均匀的沉降变形，以确保建筑物的正常使用。
地基处理指的是，为提高地基承载力，改善其变形性质或渗透性质而采取的人工处地基的方法。地基处理除应满足工厂设计要求外，尚应做到因地制宜、就地取材、保护环境和节约资源等。
地基处理是设计面广、影响因素多、技术复杂的工程技术问题。涉及到地基土的强度与稳定性、地基的压缩与变形 、水文地质条件的影响、软弱下卧层的影响、动力荷载作用下的液化、失稳和震陷等问题。必须根据不同的情况采取不同的处理方法。
在选择地基处理方案前，应做好如下的调查研究和技术准备。
1、搜集详细的岩土工程勘察资料、上部结构及基础设计资料等。
2、根据工程的要求和采用天然地基存在的主要问题，确定地基处理的目的、处理范围和处理后要求打到的各项技术指标等。
3、综合工程情况、了解当地地基处理经验和施工条件，对于有特殊要求的工程，尚应了解其他地区相思场地上同类工程的地基处理经验和使用情况等。
（1）调查临近建筑、地下工程和有关管线等情况。
（2）了解建筑场地的环境情况。
二、地基处理方案的选择
选择地基处理方案一般按一下步骤进行。
1、根据建筑物的结构类型、荷载大小及使用要求，几个地形地貌、地层结构、土质条件、地下水特征、环境情况和对邻近建筑的影响等因素，初步选定几种可供考虑的地基处理方案。
2、对初步选定的地基处理方案分别从加固原理、使用范围、预期效果、材料来源与型号、机具条件、施工进度和对环境的影响等几方面进行技术经济分析和全很比较，选择最佳的地基处理方法，必要时也可选择两种或多种地基处理措施组成的综合处理方案。
3、对已选定的地基处理方式方法，宜按建筑物安全等级和场地复杂程度，在有代表性的场地上进行相应的现场试验或实验性施工，并进行必要的测试，以检查设计参数和处理效果。如果达不到设计要求，应插在原因采取措施或是对设计进行修正。
三、地基处理的方法
1、地基处理的原理。
地基处理的方法很多，其加固处理的原理主要有一下几种。
（1）换土。挖去地表千层软弱土层或不均匀土层、回填坚硬、较大粒径的材料，并夯压密实，形成垫层。
（2）拌入置换。在部分土体内掺入石灰、水泥等材料形成加固体，与周围的天然土层组合成复合地基。
（3）挤密（振密）。采用一定的施工方法，要通过振动、挤压，改变地基土的三相组成，使土变密实。
（4）排水固结。软弱粘性地基土，在人为外加荷载作用下因孔隙水排出而固结，使图纸加密。
（5）灌浆。用气压、液压或电化学原理，把某些固化的浆液注入土的裂缝或孔隙，改善天然地基的性状。
根据上述地基加固处理的原理，目前在工程实践中有多种处理地基的使用方法，可根据工程的具体条件加以选用。
2、地基处理的方法。
（1）换土垫层法。挖去地表千层软弱土层或不均匀土层，回填坚硬、较大粒径的材料，并夯压密实，形成垫层的地基处理方法。
（2）强夯法。反复件夯锤提到高处使其自由落下，给地基以冲击和振动能量，将地基土夯实的地基处理方法。
（3）强夯置换法。将重锤提高高处使其自由落下形成夯坑，并不断夯击坑内回填的砂、石、钢渣等硬粒料，使其形成密实的墩体的地基处理方法。
（4）振冲法。在振冲器水平振动和高压水的共同作用下，是松砂土层振密，或在软弱土层中成孔，然后回填碎石等粗粒料形成桩柱，并和原地基土组成复合地基的处理方法。
（5）砂石桩法。采用振动、冲击或水冲等法师在地基中成孔后，再将碎石、砂或砂石挤压入已成的孔中，形成砂石所构成的密实桩体，并和原桩周土组成复合地基的地基处理方法。
（6）水泥粉煤灰碎石桩法。由水泥、粉煤灰、碎石、湿邪或砂等混合料加水拌合形成高粘结强度桩，并由桩间土和褥垫层一起组成复合地基的地基处理方法。
（7）夯实水泥土桩法。将水泥和土按设计的比例拌合均匀，在孔内夯实至设计要求的密实度而形成的加固体，并与桩间土组成符合地基的地基处理方法。
（8）水泥土搅拌法。以水泥作为固化剂的主要材料，通过特制的深层搅拌机械，将固化剂和地基土强制搅拌，是软土硬结成具有整体性、水稳定性结合一定强度的状态的地基处理方法。分为深层搅拌法和粉体喷搅法。
深层搅拌法是使用水泥浆作为固化剂的水泥土搅拌法，简称湿法。粉体喷搅法是使用于水泥粉作为固化剂的水泥土搅拌法，简称干法。
（9）高压喷射注浆法。用高压水泥浆通过钻杆由水平方向的喷嘴喷出，形成喷射流，以此切割土体并与土拌合形成水泥土加固体的地基处理方法。
（10）石灰桩法。由生石灰与粉煤灰等拌合均匀，在孔内分层夯实形成竖向增强体，并与桩间土组成复合地基的地基处理方法。
四、几种地基处理方法
1、灰土垫层法。
灰土垫层系用石灰与黏性土拌合均匀，分层夯实而成。采用的天一级配合比，一般为石灰：土=2:8（或3:7），通常称为“二八灰土”或“三七灰土”。七成爱能力可达300kPa。适用于一般黏性土地基加固，施工简单，取出方便、费用较低。
2、砂垫层法。
砂垫层和砂石垫层同城砂垫层。此法是用夯（压）实的砂或砂石层替换基础下部一定厚度的软土层，从而提高基础下的地基承载力，减少沉降，加速软土层的排水固结。
一般适用于处理有一定透水性的黏性土地基，但不宜用于湿陷性黄土地基和不透水的黏性土地基，以免聚水而引起地基下沉和降低承载力。
3、重锤夯实法。
一、概述
随着我国现代化建设事业的发展,基本建设的规模和建筑物的荷载越来越大,地基处理的重要性已越来越多地被人们所认识和重视,对地基的要求也越来越高。首先,地基处理的目的是利用换填、夯实、挤密、排水、胶结、加筋和热学等方法对地基土进行加固,用以改良地基土的工程特性,主要是为了提高地基的抗剪切强度,降低地基的压缩性,改善地基的透水特性。其次,地基处理方案的确定,是地基处理设计的首要问题,应根据建筑物上部结构情况、基础形式及建筑场地的地质条件,做出地基处理多种方案,经认真推敲,确定最佳处理方案。
二、我国地基处理技术的发展历程
地基处理在我国有着悠久的历史,早在3000年前就有采用竹子、木头以及麦秸等材料加固地基的史料记载。新中国成立后,特别在近20年来得到了迅猛发展。回顾60年来我国地基处理技术的发展历程大体经历了两个阶段。
第一阶段:20世纪50年代至60年代为起步应用阶段,这一时期大量地基处理技术从前苏联引进国门,最为广泛使用的是垫层等浅层处理法。主要为砂石垫层、砂桩挤密、石灰桩、灰土桩、化学灌浆、重锤夯实、预浸水法及井点降水等地基处理技术应用于工业民用建筑。由于是起步阶段,既有成功之经验,又有盲目照搬之教训。
第二阶段:20世纪70年代至今,为应用、发展、创新阶段。大批国外先进技术被引进、开发,并结合我国自身特点,初步形成了具有中国特色的地基处理技术及其支护体系,许多领域达到了国际领先水平。大直径灌注桩,石灰桩、碎石桩、高喷注浆、深层搅拌、真空预压、动力固结、塑料排水板法,托换技术,大刚度柔性桩复合地基,大桩距的较短钢筋混凝土疏桩复合地基,深基坑工程及其支护体系等先进方法得到迅猛开发与应用。
三、常用的几种地基处理方法
第一,水泥土搅拌法。分为浆液深层搅拌法(简称湿法)和粉体喷搅法(简称干法)。水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、黏性土、粉土、饱和黄土、素填土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。不宜用于处理泥炭土、塑性指数大于25的黏土、地下水具有腐蚀性以及有机质含量较高的地基。若需采用时必须通过试验确定其适用性。当地基的天然含水量小于30%(黄土含水量小于25%)、大于70%或地下水的pH 值小于4时不宜采用此法。连续搭接的水泥搅拌桩可作为基坑的止水帷幕,受其搅拌能力的限制,该法在地基承载力大于140kPa的黏性土和粉土地基中的应用有一定难度。
第二,排水固结法。排水固结法的原理是软粘土地基在荷载作用下,土中孔隙水逐渐排出,孔隙比减小,地基发生固结变形,同时,随着超孔隙水压力逐渐消散,土的有效应力逐渐增大,地基土的强度逐步增长。排水固结法常用于解决饱和软粘土地基的沉降和稳定问题,可使地基的沉降在加载预压期间基本完成或大部分完成,使建筑物在使用期间不致产生过大的沉降和沉降差。同时可增加地基土的抗压强度,从而提高地基的承载力和稳定性。
采用排水固结法时常采用的施工方法有堆载预压法,砂井法,真空预压法,降低地下水位法,电渗法等。
第三,冷热处理法。冷热处理法是通过改变地基土体的温度从而改变土体中水的存在及状态,达到加固地基的目的。冷热处理法包括冻结法和烧结法两种。
冻结法:通过人工冷却,使地基温度降低到孔隙水的冰点以下,使之冻结,从而具有理想的截水性能和较高的承载能力(或横向支承能力)。适用于饱和的砂土或软粘土地层中的临时性措施。
烧结法:在软弱粘土地基的钻孔中加热,通过焙烧使周围地基土减小含水量提高强度,减少压缩性。适用于软粘土、湿陷性黄土等。
第四,加筋法。加筋法是在软弱中层中沉入树根桩、砂桩或人工填土的路堤或挡墙内铺设的土工聚合物作为加筋,形成的人工复合土体,承受抗拉、抗压、抗剪或抗弯作用,以此来改善土体的工程性质,从而提高地基承载力,减少沉降是增加地基的稳定性。土工聚合物是指各种合成纤维如丙纶、尼纶、维纶、腈纶或其他合成材料制成的一系列新型建筑材料或预制构件,现有的成品有土工织物、土工膜、塑料排水板、塑料衬垫等等。土工聚合物埋在土中能发挥的作用主要有:
加固作用:土的抗拉强度很小,因此在土体中加入土工网格或其他土工合成材料后,土粒嵌入网格内,产生较大摩擦阻力,大大提高土的抗剪强度及抗震性能。另外,将土工合成材料分层铺设在垫层地基内,可提高地基的承载力并增加其稳定性。
排水过滤作用:把无纺土工织物或塑料排水板等埋入土中,可形成良好的排水通道,使地下水排出;同时,土中水可通过土工织物排出,又可防止土粒的过量流失而造成土坝的管涌现象。
隔离作用:土工合成材料可以用来保护边坡,防止雨水冲刷;同时也可用土工合成材料作成各种土工构筑物,如挡土墙等。土工合成材料具有体积小,质量轻、运输方便,铺设简单等优点,在工程中,采用土工材料往往可以达到降低造价,缩短工期的目的。
四、地基处理方法的选用原则
地基处理方法很多,各种处理方法有它的适用范围、局限性和优缺点,没有一种方法是万能的,工程地质条件千变万化,各个工程间地基条件差别很大,具体工程对地基的要求也不同,而且机具、材料等条件也会因工作部门不同、地区不同有较大差别。因此,对每一具体工程都要进行具体分析,应从地基条件、处理要求(包括经处理后地基应达到的各项指标、处理的范围、工程进度等)、工程费用以及材料、机具来源等各方面进行综合考虑,以确定合适的地基处理方法。在确定地基处理方法时,可根据工程的具体情况,对几种地基处理方法进行技术、经济以及施工进度等方面的比较。合理的地基处理方法原则上一定要是技术上可靠的、经济上合理的,又能满足施工进度的要求。通过比较分析可以采用一种地基处理方法,也可采用两种或两种以上的地基处理方法组成的综合处理方案。在确定地基处理方法时,还要注意环境保护、节约能源,避免因为处理地基对地表水和地下水产生污染,振动噪音对周围环境产生不良影响等。
五、结语
综上所述,地基处理方法选择正确与否是至关重要的。方案的选择既紧密结合建筑场地的实际情况,又考虑基础及上部结构的协调作用,技术上先进合理,又比较经济,这样的地基处理方案才是最佳方案。总之,土木建筑是一门实践性很强的学科,对于其中的地基选择问题,在掌握必要的理论知识的同时,还必须要再回到实践当中去,灵活运用理论知识解决实际问题,理论结合实际,最终选择出合理可行而又经济适用的最佳地基处理方法。
参考文献:
一、地基处理的目的
地基处理的目的是采用各种地基处理方法以改善地基条件，包括以下五个方面的内容:
1改善剪切特性
地基的剪切破坏表现在建筑物的地基承载力不够；使结构失稳或土方开挖时边坡失稳；使临近地基产生隆起或基坑开挖时坑底隆起,因此，为了防止剪切破坏，就需要采取增加地基土抗剪强度的措施。
2、改善压缩特性
地基的高压缩性表现在建筑物的沉降和差异沉降大，因此需要采取措施提高地基土的压缩模量。
3、改善透水特性
地基的透水性表现在堤坝、房屋等基础产生的地基渗漏；基坑开挖过程中产生流沙和管涌,因此,需要研究和采取使地基土变成不透水或减少其水压力的措施。
4、改善动力特性
地基的动力特性表现在地震时粉土、砂土将会产生液化；由于交通荷载或打桩等原因，使邻近地基产生振动下沉,因此,需要研究和采取使地基土不液化，并改善振动特性以提高地基抗震性能的措施。
5、改善特殊土不良地基的特性
主要是指消除或减少黄土的湿陷性和膨胀土的胀缩性等地基处理的措施。
二、常用的地基处理方法
常用的地基处理方法有：换填垫层法、强夯法、砂石桩法、振冲法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、预压法、夯实水泥土桩法、水泥粉煤灰碎石桩法、石灰桩法、灰土挤密桩法和土挤密桩法等。
1、换填垫层法适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理.其主要作用是提高地基承载力，减少沉降量，加速软弱土层的排水固结，防止冻胀和消除膨胀土的胀缩。
2、强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。强夯置换法适用于高饱和度的粉土，软-流塑的粘性土等地基对变形控制不严的工程，在设计前必须通过现场试验确定其适用性和处理效果。强夯法和强夯置换法主要用来提高土的强度，减少压缩性，改善土体抵抗振动液化能力和消除土的湿陷性。对饱和粘性土宜结合堆载预压法和垂直排水法使用。
3、砂石桩法适用于挤密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、杂填土等地基，提高地基的承载力和降低压缩性，也可用于处理可液化地基。对饱和粘土地基上变形控制不严的工程也可采用砂石桩置换处理，使砂石桩与软粘土构成复合地基，加速软土的排水固结，提高地基承载力。
4 、振冲法分为加填料和不加填料两种。加填料的通常称为振冲碎石桩法。振冲法适用于处理砂土、粉土、粉质粘土、素填土和杂填土等地基。对于处理不排水抗剪强度不小于20kPa的粘性土和饱和黄土地基，应在施工前通过现场试验确定其适用性。不加填料振冲加密适用于处理粘粒含量不大于10%的中、粗砂地基。振冲碎石桩主要用来提高地基承载力，减少地基沉降量，还可用来提高土坡的抗滑稳定性或提高土体的抗剪强度。
5 、水泥土搅拌法分为浆液深层搅拌法（简称湿法）和粉体喷搅法（简称干法）。水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粘性土、粉土、饱和黄土、素填土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。不宜用于处理泥炭土、塑性指数大于25的粘土、地下水具有腐蚀性以及有机质含量较高的地基。若需采用时必须通过试验确定其适用性。当地基的天然含水量小于30%（黄土含水量小于25%）、大于70%或地下水的pH值小于4时不宜采用于法。连续搭接的水泥搅拌桩可作为基坑的止水帷幕，受其搅拌能力的限制，该法在地基承载力大于140kPa的粘性土和粉土地基中的应用有一定难度。
6 、高压喷射注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土地基。当地基中含有较多的大粒径块石、大量植物根茎或较高的有机质时，应根据现场试验结果确定其适用性。对地下水流速度过大、喷射浆液无法在注浆套管周围凝固等情况不宜采用。高压旋喷桩的处理深度较大，除地基加固外，也可作为深基坑或大坝的止水帷幕，目前最大处理深度已超过30m.
7、 预压法适用于处理淤泥、淤泥质土、冲填土等饱和粘性土地基。按预压方法分为堆载预压法及真空预压法。堆载预压分塑料排水带或砂井地基堆载预压和天然地基堆载预压。当软土层厚度小于4m时，可采用天然地基堆载预压法处理;当软土层厚度超过4m时，应采用塑料排水带、砂井等竖向排水预压法处理。对真空预压工程，必须在地基内设置排水竖井。预压法主要用来解决地基的沉降及稳定问题。
8 、夯实水泥土桩法适用于处理地下水位以上的粉土、素填土、杂填土、粘性土等地基。该法施工周期短、造价低、施工文明、造价容易控制，目前在北京、河北等地的旧城区危改小区工程中得到广泛应用。
9、 水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）法适用于处理粘性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基。对淤泥质土应根据地区经验或现场试验确定其适用性。基础和桩顶之间需设置一定厚度的褥垫层，保证桩、同承担荷载形成复合地基。该法适用于条基、独立基础、箱基、筏基，可用来提高地基承载力和减少变形。对液化地基，可采用碎石桩和水泥粉煤灰碎石桩多桩型复合地基，达到消除地基土的液化和提高承载力的目的。
10 、石灰桩法适用于处理饱和粘性土、淤泥、淤泥质土、杂填土和素填土等地基。用于地下水位以上的土层时，可采取减少生石灰用量和增加掺合料含水量的办法提高桩身强度。该法不适用于地下水以下的砂类土。
11 、灰土挤密桩法和土挤密桩法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基，可处理的深度为5～15m.当用来消除地基土的湿陷性时，宜采用土挤密桩法；当用来提高地基土的承载力或增强其水稳定性时，宜采用灰土挤密桩法；当地基土的含水量大于24%、饱和度大于65%时，不宜采用这种方法。灰土挤密桩法和土挤密桩法在消除土的湿陷性和减少渗透性方面效果基本相同，土挤密桩法地基的承载力和水稳定性不及灰土挤密桩法。
三、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数千年前，我们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。随着地基处理理论和地基处理新材料、新机械和新工艺的发展，将会产生新的地基处理方法，并且将在工程建设中得到广泛应用。
参考文献：
软地基加固处理是为了在地基处理的设计和施工中贯彻执行国家的技术经济政策，做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量、保护环境。
一、选择地基处理方案前的准备工作以及施工中的注意事项
（一）选择地基处理方案前的准备工作：
1.搜集详细的岩土工程勘察资料、上部结构及基础设计资料等。
2.根据工程的要求和采用天然地基存在的主要问题，确定地基处理的目的、处理范围和处理后要求达到的各项技术经济指标等。
3.结合工程情况，了解当地地基处理经验和施工条件，对于有特殊要求的工程，尚应了解其他地区相似场地上同类工程的地基处理经验和使用情况等。
4.调查邻近建筑、地下工程和有关管线等情况。
5.了解建筑场地的环境情况。
（二）地基处理方案施工中的注意事项
施工中应有专人负责质量控制和监测，并做好施工记录。当出现异常情况时，必须及时会同有关部门妥善解决。施工过程中应进行质量监理。施工结束后必须按国家有关规定进行工程质量检验和验收。
二、地基处理方法的确定步骤
在选择地基处理方案时，应考虑上部结构、基础和地基的共同作用，并经过技术经济比较，选用处理地基或加强上部结构和处理地基相结合的方案。
地基处理方法的确定宜按下列步骤进行：
1.根据结构类型、荷载大小及使用要求，结合地形地貌、地层结构、土质条件、地下水特征、环境情况和对邻近建筑的影响等因素进行综合分析，初步选出几种可供考虑的地基处理方案，包括选择两种或多种地基处理措施组成的综合处理方案。
2.对初步选出的各种地基处理方案，分别从加固原理、适用范围、预期处理效果、耗用材料、施工机械、工期要求和对环境的影响等方面进行技术经济分析和对比，选择最佳的地基处理方法。
3.对已选定的地基处理方法，宜按建筑物地基基础设计等级和场地复杂程度，在有代表性的场地上进行相应的现场试验或试验性施工，并进行必要的测试，以检验设计参数和处理效果。如达不到设计要求时，应查明原因，修改设计参数或调整地基处理方法。
三、软地基加固处理的一些常用方法
换填垫层法（cushion）挖去地表浅层软弱土层或不均匀土层，回填坚硬、较粗粒径的材料，并夯压密实，形成垫层的地基处理方法。软地基加固处理方法有很多，换填土是最普遍也是最简单的。
预压法（preloading）对地基进行堆载或真空预压，使地基土固结的地基处理方法。
真空预压法（vacuumpreloading）通过对覆盖于竖井地基表面的不透气薄膜内抽真空，而使地基固结的地基处理方法。
强夯法（dynamic compaction，dynamic consolidation）反复将夯锤提到高处使其自由落下，给地基以冲击和振动能量，将地基土夯实的地基处理方法。
强夯置换法（dynamicreplacement）将重锤提到高处使其自由落下形成夯坑，并不断夯击坑内回填的砂石、钢渣等硬粒料，使其形成密实的墩体的地基处理方法。
振冲法（vibroflotation，vibro/replacement）在振冲器水平振动和高压水的共同作用下，使松砂土层振密，或在软弱土层中成孔，然后回填碎石等粗粒料形成桩柱，并和原地基土组成复合地基的地基处理方法。
砂石桩法（sand/gravelpile）采用振动、冲击或水冲等方式在地基中成孔后，再将碎石、砂或砂石挤压入已成的孔中，形成砂石所构成的密实桩体，并和原桩周土组成复合地基的地基处理方法。
水泥粉煤灰碎石桩法（cement/flyash/gravelpile）由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂等混合料加水拌和形成高黏结强度桩，并由桩、桩间土和褥垫层一起组成复合地基的地基处理方法。
夯实水泥土桩法（rammedsoil/cementpile）将水泥和土按设计的比例拌和均匀，在孔内夯实至设计要求的密实度而形成的加固体，并与桩间土组成复合地基的地基处理方法。
水泥土搅拌法（cementdeepmixing）以水泥作为固化剂的主剂，通过特制的深层搅拌机械，将固化剂和地基土强制搅拌，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的桩体的地基处理方法。
深层搅拌法（deepmixing）使用水泥浆作为固化剂的水泥土搅拌法。简称湿法。
粉体喷搅法（dryjetmixing）使用干水泥粉作为固化剂的水泥土搅拌法。简称干法。
高压喷射注浆法（jetgrouting）用高压水泥浆通过钻杆由水平方向的喷嘴喷出，形成喷射流，以此切割土体并与土拌和形成水泥土加固体的地基处理方法。
石灰桩法（limepile）由生石灰与粉煤灰等掺合料拌和均匀，在孔内分层夯实形成竖向增强体，并与桩间土组成复合地基的地基处理方法。
灰土挤密桩法（limesoilpile）利用横向挤压成孔设备成孔，使桩间土得以挤密。用灰土填入桩孔内分层夯实形成灰土桩，并与桩间土组成复合地基的地基处理方法。
土挤密桩法（earthpile）利用横向挤压成孔设备成孔，使桩间土得以挤密。用素土填入桩孔内分层夯实形成土桩，并与桩间土组成复合地基的地基处理方法。
柱锤冲扩桩法（pilesthrusted/expandedincolumn/hammer）反复将柱状重锤提到高处使其自由落下冲击成孔，然后分层填料夯实形成扩大桩体，与桩间土组成复合地基的地基处理方法。
单液硅化法（silicificationgrouting）采用硅酸钠溶液注入地基土层中，使土粒之间及其表面形成硅酸凝胶薄膜，增强了土颗粒间的联结，赋予土耐水性、稳固性和不湿陷性，并提高土的抗压和抗剪强度的地基处理方法。
碱液法（sodasolutiongrouting）将加热后的碱液（即氢氧化钠溶液），以无压自流方式注入土中，使土粒表面溶合胶结形成难溶于水的，具有高强度的钙、铝硅酸盐络合物，从而达到消除黄土湿陷性，提高地基承载力的地基处理方法。
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中图分类号：TU99 文献标识码：A
在市政道路工程建设中，会不可避免的要在软土地质区域进行施工，为了更加的保证施工的质量，一定要对软土地基的地质情况进行改善。软土地基在抗压性、抗剪性和稳定性上是存在很大的问题的，在软土地基上进行道路施工在工程完成以后道路的质量和耐用性会出现不能更好的满足实际需求的情况，因此，在软土地基上进行施工，为了更好的保证施工的质量，一定要对软土地基进行必要的处理，找到解决软土地基的具体措施。本文主要从道路的软地基情况分析并讲述了处理过程中的考虑因素、软土地基的处理方法以及加固软土地基的重点。
1.软地基处理考虑的各种因素
1.1地基处理目的
地基处理的目的是利用换填、夯实、挤密、排水、胶结、加筋和热学等方法对地基土进行加固，用以改良地基土的工程特性如：提高地基的抗剪强度、降低地基的压缩性、改善地基的透水特性、改善地基的动力特性、改善特殊土的不良地质特性。以达到地基上道路或建筑物承载要求以及长期稳定性要求。
1.2地基状况分析
软土地基在土质条件和地基构成方面都是存在着很大的差异的。在土质条件方面，软土地基通常土质粘性是非常大的，在这种情况下，可以对软土地基进行压实，在施工中对软土地基进行处理的时候一定要尽量避免出现地基扰动过大。在砂性土质情况下，可以采用挤实砂桩伐或者是振动压实的方法对土质进行改善，在对土质进行改善的时候要避免出现过大的扰动，粘性土质在扰动过大的情况下，就会出现强度降低过多的情况。软土地基在地基构成方面也是存在着一定的差异的，在软土层较浅的情况下，对软土地基进行处理，只要对地基表层进行处理，在进行处理的时候通常是进行构造物的开挖换填。在软土地基较厚的情况下，要采用更加合理的方法来对表层进行处理，在进行处理的时候，要对软土地基的结构进行很好的掌握，同时在进行处理的时候要采用不同的方法对其进行处理，这样才能更好的完成软土地基处理，同时能够提高软土地基的强度和稳定性。
1.3道路等级要求的道路性质
在进行道路施工的时候，道路等级要求越高，其平整度要求也就越高，这样在对软土地基进行处理的时候要采取更加有效的地基沉降处理措施，对于一些道路等级较低的施工项目，在进行施工的时候要先对路面进行简单的铺填，在地基沉降以后在对路面进行施工，这样能够更好的节约施工成本。在进行道路施工的时候，道路的形状也是非常重要的影响因素，在施工中，路堤的设计宽度和高度在进行设计和处理的时候也要进行慎重的考虑。在对路堤进行处理的时候，可以采用换填法，但是这种方法对宽而低的路堤来说会带来很大的负面影响，在施工中会出现局部受到破坏的情况。路堤在进行设计的时候会出现高度较大，稳定性不足的情况，在这种情况下，采用压重法进行施工是会受到很大的限制的。在沿海地区的软土地基含水量较多较软的时候可以采取排水固结法，对于工程量较小的粘性软土地基可直接采用水泥搅拌桩法加固法等等，因此，在进行路堤设计时一定要对其土体与设计图很好的研究，这样才能取得软基处理的质量效果及经济效益。
1.4道路施工的周围环境
道路工程在进行施工的时候是会对周围的环境带来一定的影响的，在进行地基处理的时候会出现地基振动的情况，同时也会出现很大的噪声，会对地下水水位带来一定的影响，同时在施工中，也会出现泥水散落的情况，因此，在施工中一定要选择好软土地基的施工方法，同时在进行施工方法选择的时候一定要进行非常详细的考虑。在对路堤高度较高的地基进行处理的时候，施工过程中，地基可能会出现过大的隆起或者是沉降情况，如果在路堤的周围有民房或者是其他的建筑物，一定要对整体的沉降量进行考虑，同时也要对剪切变形情况进行控制。在施工中如果不能采用更好的施工方法进行施工，那么就要对施工周围的建筑物和民房采取必要的保护措施，这样才能进行地基的处理。。
2.市政道路建设中软土地基的处理方法
在建设施工中，为了更好的对软土地基进行明确，在相关的规范中对软土层的强度和压缩量进行了明确，在软土地基中通常是有很多的有机物质的。软土地基的性质是存在着很大的不同的，这样就使得施工中要根据软土地基的实际情况来确定具体的处理方法。在进行软土地基处理的时候首先要做的事情就是要对软土地基的地质情况进行分析，在进行分析以后才能确定处理的方法。
2.1换填法:换填法就是将基础地面以下不太深的一定范围内的软弱土层挖去，然后以质地坚硬、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、矿渣等材料分层充填，并同时以人工或机械方法分层压、夯、振动，使之达到要求的密实度，成为良好的人工地基。当地基软弱土层较薄，而且上部荷载不大时，也可直接以人工或机械方法(填料或石填料)进行表层压、夯、振动等密实处理，同样可取得换填加固地基的效果。
2.2 堆载预压法,堆载预压法大多应用于道路施工建设工作之前，通过大型填压器械，在施工建设之前对道路的地基使用大于实际荷载能力的材料对地基进行预压，能够帮助地基加速完成地质层的变化，进一步的提升软土地基的强度。同时，预压的过程中，能够帮助地基进行表层排水。
2.3排水固结法:通常使用塑料排水板联合堆载排水固结法。其机理是先在地基中设置砂井等竖向排水体，然后利用建筑物本身重量分级逐渐加载，或是在建筑物建造以前，在场地先行加载预压，使土整体的孔隙水(如塑料排水板)排出，逐渐固结，地基发生沉降，同时强度逐步提高的方法。排水固结法就是在饱和软粘土地基在荷载作用下，孔隙中的水被慢慢排出，孔隙体积慢慢地减小，地基发生固结变形。同时随着超静水压力逐渐消散，有效应力逐渐提高，地基土的强度逐渐增长，以达到承载要求。
2.4砂垫层法,砂垫层法是充分利用了砂质的透水性，在软土地基中软土层较薄的地段，可以在地基表面铺盖一层沙砾，起到砂垫层的作用。砂垫层能够很好的改善软土地基的土壤结构，同时能够帮助地基进行表层排水。另外，砂垫层法也被使用在地下水的排放工作中，在软土地基的地址中，地下水的水位常常过高，同时由于软土地质的吸水较强，水位难以下降，为此，使用砂垫法将地下水同软土地基进行分离，能够很好的控制地底下水位。通常情况砂垫层还可以配合排水固结法使用。
2.5水泥搅拌桩法：水泥搅拌桩法最早起源于美国，称为MIP工法，我国于1980年开始广泛应用于各类工程中。目前，水泥搅拌桩法(喷浆法和喷粉法，也称湿法和干法)已成为城市道路与公路建设软基处理中一种常用的方法。水泥搅拌桩是用于加固饱和软黏土低地基的一种方法，它利用水泥作为固化剂，通过特制的搅拌机械，在地基深处将软土和固化剂强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的优质地基。水泥加固土的基本原理是基于水泥加固土的物理化学反应过程， 它与混凝土硬化机理不同，由于水泥掺量少，水泥是在具有一定活性介质--土的围绕下进行反应，硬化速度较慢，且作用复杂，水泥水解和水化生成各种水化合物后的凝硬反应，使水泥土土体强度大大提高，从而提高软基承载力。水泥搅拌桩通常要进行试桩。
2.6表层排水法,表层排水法处理和改造之前，需要对地基中的含水进行改变，减少地基中的含水量。通常对于地势较高的道路工程中，可以使用开挖水渠的方式，通过地势将地基表层的水分排出，而在地势较低的工程路段，首先要对地基周围做好防渗水工作，然后使用吸水性较好的材料对土质中的水分进行吸附。通过这种物理方法排出水分让地基层的含水率下降，使土基基层抗剪抗压极限提高，从而提高软基承载力。
2.7敷垫材料法，敷垫材料法针对的是软土地基中地基土层高低不均的情况，由于地质的原因，在建设过程中部分的地质发生了严重的上浮或者下沉，这个时候，对地基的首要处理工作就是利用敷垫材料法对地基进行修整。修整地基的工作分为加固和均匀两个部分，在地基不均匀的工程阶段，要先对地基进行加固处理，保证已有地基的稳定性，既不会继续下沉或偏斜等等。随后使用强度和填充性较好的填充材料对地基进行填充，保证地基表面的平整。
3.加固软土地基的重点
3.1 道路施工的建设设计对于软土地基的具体处理措施，要结合道路建设前的设计需要，对于路段内的地基强度等各项指标有一个具体规划。如果设计时对于地基的荷载量要求较为严格，则可以在处理过程中增加添加剂的使用，进一步的加强地基的抗压能力和强度。
3.2参照地质和施工条件市政道路的施工过程中，要对建设工程路段的实际地质进行充分的采样和分析工作，根据实际的地质情况合理的分配地基处理工作。在施工过程中，工期要安排合理，为地基的处理工作留有充足的处理时间。同时用于填充路基的土料要在保证质量的情况下控制成本，结合实际的施工情况，尽可能的就地取材，通过对开挖过程中的废土进行加工和处理，从新用于工程路基的填充当中。
4.结束语
市政道路建设中，软土地基是非常常见的问题，在施工中地基的质量直接对道路施工的建设速度和质量造成影响，因此，在软土地基上进行施工一定要进行必要的处理，这样能够更好地改善软土地基的土质情况，同时也能更好的对地基的承载能力进行改善，对保证市政道路施工质量是非常重要的措施。
参考文献：
[1]注双杰,张留俊,刘松玉等,道路不良地基处理理论与方法[M].北京:人民交通出版社,2004.
[2]冯仲仁,朱瑞赓,我国道路软基处理的现状与展望[J]武汉工业大学学报,2002.
地基处理一般是指用于改善支承建筑物的地基（土或岩石）的承载能力或抗渗能力所采取的工程技术措施。
地基处理主要分为基础工程措施和岩土加固措施。有的工程，不改变地基的工程性质，而只采取基础工程措施；有的工程还同时对地基的土和岩石加固,以改善其工程性质。选定适当的基础形式,不需改变地基的工程性质就可满足要求的地基称为天然地基；反之，已进行加固后的地基称为人工地基。地基处理工程的设计和施工质量直接关系到建筑物的安全，如处理不当，往往发生工程事故，且事后补救大多比较困难。因此，对地基处理要求实行严格的质量控制和验收制度，以确保工程质量。
一、地基处理方案的步骤
地基处理方案的确定可按下列步骤进行：
1、搜集详细的工程质量、水文地质及地基基础的设计材料。
2、根据结构类型、荷载大小及使用要求，结合地形地貌、土层结构、土质条件、地下水特征、周围环境和相邻建筑物等因素，初步选定集中可供考虑的地基处理方案。另外，在选择地基处理方案时，应同时考虑上部结构、基础和地基的共同作用；也可选用加强结构措施（如设置圈梁和沉降缝等）和处理地基相结合的方案。
3、对初步选定的各种地基处理方案，分别从处理效果、材料来源及消耗、机具条件、施工进度、环境影响等方面进行认真的技术经济分析和对比，根据安全可靠、施工方便、即经济合理等原则，从而因地制宜地循着最佳的处理方法。值得注意的是，每一种处理方法都有一定的适用范围、局限性和优缺点。没有一种处理方案是万能的。必要时也可选择两种或多重地基处理方法组成的综合方案。
4、对已选定的地基处理方法，应按建筑物重要性和场地复杂程度，可在有代表性的场地上进行相应的现场试验和试验性施工，并进行必要的测试以验算设计参数和检验处理效果。如达不到设计要求时，应查找原因、采取措施或修改设计以达到满足设计的要求为目的。
5、地基土层的变化是复杂多变的，因此，确定地基处理方案，一定要有经验的工程技术人员参加，对重大工程的设计一定要请专家们参加。当前有一些重大的工程，由于设计部门的缺乏经验和过分保守，往往使很多方案确定的不合理，浪费也是很严重的，必须引起有关领导的重视。
二、常用的地基处理方法
常用的地基处理方法有：换填垫层法、强夯法、砂石桩法、振冲法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、预压法、夯实水泥土桩法、水泥粉煤灰碎石桩法、石灰桩法、灰土挤密桩法和土挤密桩法、柱锤冲扩桩法、单液硅化法和碱液法等。
1、换填垫层法
适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理。其主要作用是提高地基承载力，减少沉降量，加速软弱土层的排水固结，防止冻胀和消除膨胀土的胀缩。
2、强夯法
适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。强夯置换法适用于高饱和度的粉土，软-流塑的粘性土等地基上对变形控制不严的工程，在设计前必须通过现场试验确定其适用性和处理效果。强夯法和强夯置换法主要用来提高土的强度，减少压缩性，改善土体抵抗振动液化能力和消除土的湿陷性。对饱和粘性土宜结合堆载预压法和垂直排水法使用。
3、砂石桩法
适用于挤密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、杂填土等地基，提高地基的承载力和降低压缩性，也可用于处理可液化地基。对饱和粘土地基上变形控制不严的工程也可采用砂石桩置换处理，使砂石桩与软粘土构成复合地基，加速软土的排水固结，提高地基承载力。
4、振冲法
分加填料和不加填料两种。加填料的通常称为振冲碎石桩法。振冲法适用于处理砂土、粉土、粉质粘土、素填土和杂填土等地基。对于处理不排水抗剪强度不小于20kPa的粘性土和饱和黄土地基，应在施工前通过现场试验确定其适用性。不加填料振冲加密适用于处理粘粒含量不大于10%的中、粗砂地基。振冲碎石桩主要用来提高地基承载力，减少地基沉降量，还可用来提高土坡的抗滑稳定性或提高土体的抗剪强度。
5、水泥土搅拌法
分为浆液深层搅拌法（简称湿法）和粉体喷搅法（简称干法）。水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粘性土、粉土、饱和黄土、素填土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。不宜用于处理泥炭土、塑性指数大于25的粘土、地下水具有腐蚀性以及有机质含量较高的地基。若需采用时必须通过试验确定其适用性。当地基的天然含水量小于30%（黄土含水量小于25%）、大于70%或地下水的pH值小于4时不宜采用于法。连续搭接的水泥搅拌桩可作为基坑的止水帷幕，受其搅拌能力的限制，该法在地基承载力大于140kPa的粘性土和粉土地基中的应用有一定难度。
6、高压喷射注浆法
适用于处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土地基。当地基中含有较多的大粒径块石、大量植物根茎或较高的有机质时，应根据现场试验结果确定其适用性。对地下水流速度过大、喷射浆液无法在注浆套管周围凝固等情况不宜采用。高压旋喷桩的处理深度较大，除地基加固外，也可作为深基坑或大坝的止水帷幕，目前最大处理深度已超过30m。
7、预压法
适用于处理淤泥、淤泥质土、冲填土等饱和粘性土地基。按预压方法分为堆载预压法及真空预压法。堆载预压分塑料排水带或砂井地基堆载预压和天然地基堆载预压。当软土层厚度小于4m时，可采用天然地基堆载预压法处理，当软土层厚度超过4m时，应采用塑料排水带、砂井等竖向排水预压法处理。对真空预压工程，必须在地基内设置排水竖井。预压法主要用来解决地基的沉降及稳定问题。
8、夯实水泥土桩法
适用于处理地下水位以上的粉土、素填土、杂填土、粘性土等地基。该法施工周期短、造价低、施工文明、造价容易控制，目前在北京、河北等地的旧城区危改小区工程中得到不少成功的应用。
9、水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）法
适用于处理粘性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基。对淤泥质土应根据地区经验或现场试验确定其适用性。基础和桩顶之间需设置一定厚度的褥垫层，保证桩、同承担荷载形成复合地基。该法适用于条基、独立基础、箱基、筏基，可用来提高地基承载力和减少变形。对可液化地基，可采用碎石桩和水泥粉煤灰碎石桩多桩型复合地基，达到消除地基土的液化和提高承载力的目的。
10、石灰桩法
适用于处理饱和粘性土、淤泥、淤泥质土、杂填土和素填土等地基。用于地下水位以上的土层时，可采取减少生石灰用量和增加掺合料含水量的办法提高桩身强度。该法不适用于地下水下的砂类土。
11、灰土挤密桩法和土挤密桩法
适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基，可处理的深度为5～15m.当用来消除地基土的湿陷性时，宜采用土挤密桩法；当用来提高地基土的承载力或增强其水稳定性时，宜采用灰土挤密桩法；当地基土的含水量大于24%、饱和度大于65%时，不宜采用这种方法。灰土挤密桩法和土挤密桩法在消除土的湿陷性和减少渗透性方面效果基本相同，土挤密桩法地基的承载力和水稳定性不及灰土挤密桩法。
12、柱锤冲扩桩法
适用于处理杂填土、粉土、粘性土、素填土和黄土等地基，对地下水位以下的饱和松软土层，应通过现场试验确定其适用性。地基处理深度不宜超过6m.
13、单液硅化法和碱液法
适用于处理地下水位以上渗透系数为0.1～2m／d的湿陷性黄土等地基。在自重湿陷性黄土场地，对Ⅱ级湿陷性地基，应通过试验确定碱液法的适用性。
14、综合比较法
在确定地基处理方案时，宜选取不同的多种方法进行比选。对复合地基而言，方案选择是针对不同土性、设计要求的承载力提高幅质、选取适宜的成桩工艺和增强体材料。
三、地基基础其他处理办法
Abstract： With Tianjin Harbor Industrial Park continues to accelerate the pace of construction， a large number of infrastructure projects have been started in this， such as high-power locomotive maintenance base in Tianjin project， faced with a large area of soft soil foundation treatment. Strengthening soft foundation costs account for a large proportion of the total investment， therefore， we need the technical and economic comparative analysis of treatment options. Finally， select the best solution.In this paper，according to high-power locomotive maintenance base in Tianjin Harbor Industrial Park characteristics of the program itself， select the technical feasibility， economic reasonableness and environmental impact of three indicators to establish optimal evaluation system about soil foundation processing program. Using Expert score to determine the weight of evaluation， the use of fuzzy soft optimal multi-level program evaluation model to prefer soft ground treatment options， preferred choice of program results consistent with the actual project.
Key words： soft soil foundation， evaluation model， weight， remark， processing method
引言
选择软土地基处理方案需要考虑很多因素，比如工期、造价、处理效果、材料来源及消耗、机具条件、施工因素、环境影响等。任何一种处理方案要完全满足以上各方面要求，找到一种完全理想化的处理方案几乎是不可能完成的。我们只能考虑这些因素哪些相对比较重要、不同处理方案在多大程度上能够满足这些要求，最终通过对比分析得出一个总体上最合适的处理方案。但是，这些要考虑的因素有些可以定量分析，有些则具有模糊性质，只能定性分析，它们相互关联和制约，构成了一个复杂系统。而目前方案的决策选择基本上还是凭借个人经验进行，没有科学定量的评价体系，经常造成成本上的浪费，也不能达到预期效果。因此加强地基处理方案的决策分析研究，将决策方法数值化、科学化具有非常重要的意义。
1.工程概况
天津市滨海新区临港工业区位于海河入海口南侧滩涂浅海区，是通过围海造陆而形成的新兴工业区。工程所处地区为冲海积平原，地形平坦开阔，场地周围均为围海造地区，大部分为规划预留用地，场地东侧为渤海26路，西侧为华能电厂，南侧为长江道，北侧为蓝星项目。
新建天津和谐型大功率机车检修基地属全路新建5个和谐型大功率机车检修基地之一。检修基地内满足管辖区内3000台和谐型电力机车保有量，2年修每年1000台检修任务量，近期满足年检修500台2年修机车、200台6年修机车以及新造200台大功率客运电力机车规模。基地位于天津市滨海新区临港工业区一期东南侧。征地1131亩，其中基地占地1039亩，该地块为吹填造陆工程。基地新建房屋229916平方米，铺轨11.704Km，铁路线与基地西侧的天碱车场接轨。主要工程包括轨道线路、站场、路基、桥涵、机务、通信、信息、信号、电气化、电力、给排水环保、制造生产区厂房、检修生产区厂房、厂前区综合楼、理化楼、单身公寓；生产辅助区房屋、其他运营生产设备及建筑物等工程、大临工程等。
2.工程分析评价
2.1 场地稳定性和适宜性评价
本场地地层有第四系全新统人工填土层（Qml）、第Ⅰ海相层（Q42m）、第Ⅱ陆相层（Q41al、 Q41h）、第Ⅲ陆相层（Q3eal）、第Ⅱ海相层（Q3dmc）、第Ⅳ陆相层（Q3cal），岩性主要为吹填土、黏性土、淤泥质土、淤泥、粉土、粉砂及细砂。
地表普遍分布第四系全新统人工填土层（Qml），岩性为吹填土，成分以粉砂、细砂、淤泥、淤泥质土为主，土质不均，结构松散，密实程度差。
第Ⅰ海相层（Q42m），岩性以粉质黏土、粉土、黏土、淤泥质土为主；淤泥质土含水量高，高压缩性，高灵敏度，低强度，弱渗透性，呈层状分布，工程性质差。
第Ⅱ陆相层（Q41al、 Q41h）上部为湖沼相沉积层，该层厚度较小，工程性质较差；下部为河床～河漫滩相沉积层，以粉土、粉质黏土为主，夹黏土层，含姜石及贝壳，底部出现“混粒土”。该层土质较密实，为良好的持力层。
第Ⅲ陆相层（Q3eal）由粉土、粉质黏土及砂层组成，含姜石。本层工程性质及抗震性能较好。
第Ⅱ海相层（Q3dmc）、第Ⅳ陆相层（Q3cal），以粉细砂为主，层状分布，密实饱和状，底部为黏性土层，多呈软塑～可塑状，局部为粉土层，含贝壳，工程性质较好。
本工点地下水位较高，并且含水层呈层状分布，在垂直水平方向具有明显差异。基坑开挖过程中在水压力作用下易产生潜蚀、突水及管涌现象，设计时必须采取支护及止、降水措施，同时还应充分考虑浮托力作用。
场地属稳定场地，适宜建筑物建设。但场地内存在软弱地层，工程地质条件较差，应针对具体工程要求采取适宜的处理措施。本工点距海边较近，且地下水与地表水互为补给，水文地质条件较为复杂，应采取适当的降排水措施。
2.2基坑岩土工程问题分析与评价
（1）基坑围护结构
本工点开挖深度为5～6米，范围内土体主要为吹填土、淤泥、淤泥质粉质黏土、淤泥质黏土层，土质松软，直立性差，不具备放坡开挖的地质条件，应采取支护措施。基坑范围内地下水水位0.00～0.90m，地下水水位较高，须采取止水措施。基坑围护结构采用钻孔灌注桩加桩间止水帷幕、多排内支撑支护方案。围护结构应根据不同方案经计算确定。
（2）基坑底隆起
由于基坑内开挖土方而形成基坑内、外水土压力差，可能造成坑底土体向上隆起；基坑坑底隆起降低了土体的强度，严重时造成周围土体的流失，危及基坑及附近建筑物的安全。另外，基坑开挖后造成坑底土卸荷回弹引起坑底隆起，设计时宜结合上述条件，并根据地层情况等因素进行检算。为防止基坑坑底隆起，需加强坑底土体强度。但不宜采取注浆方式加固基坑底部。
综上所述，在基坑开挖前应采取降水等措施，将地下水水位降至开挖面下一定深度，止水帷幕以达到抗渗流为目的。
（3）地表变形
由于基坑周边及底部以新近完成的吹填土为主，该土层有较明显触变及流变特性，在动力作用下土体强度极易降低，使基坑发生侧向位移，基坑支撑不及时或维护结构漏水均可使基坑变形，进而引发地表变形。
吹填土分布区域广，因填土成分复杂，结构松散，填筑时间短，采取真空预压处理后，仍存在一定的残余沉降，为防止地表变形，应控制降水规模及强度、挖土深度，及时支撑基坑。
（4）地下水的降水控制
基坑开挖范围内为吹填土，吹填土成分以粉砂、淤泥、淤泥质土为主，其土层经验渗透系数K≤0.5m/d，下部分布粉砂及粉土层，砂层经验渗透系数约为2.0～3.5m/d。可以管井降水方法，达到降水、降压的目的。水位降深应达到基坑底下0.5～1.0m。不宜采用坑外降水方案。
因附近均为吹填土，为防止基坑外潜水流失，同时控制地下水抽降强度，要求止水结构不漏水。
2.3地下水及地表水腐蚀性评价
（1）地表水腐蚀性评价
15m以上地下水判定：依据《岩土工程勘察规范》按Ⅱ类环境类型评价：地下水对混凝土结构具强腐蚀性。地下水在干湿交替作用下对钢筋混凝土结构中钢筋具强腐蚀性；在长期浸水情况下具弱腐蚀性。
依据《混凝土结构耐久性设计规范》评价：地下水在化学腐蚀环境下，对混凝土结构构件的环境作用等级为V-D。
15m以下地下水判定：依据《岩土工程勘察规范》按Ⅱ类环境类型评价：地下水对混凝土结构具强腐蚀性。地下水在干湿交替作用下对钢筋混凝土结构中钢筋具强腐蚀性；在长期浸水情况下具弱腐蚀性。
依据《混凝土结构耐久性设计规范》评价：地下水在化学腐蚀环境下，对混凝土结构构件的环境作用等级为V-D。
（2）地表水腐蚀性评价
依据《岩土工程勘察规范》按Ⅱ类环境类型评价：地表水对混凝土结构具强腐蚀性。地表水在干湿交替作用下对钢筋混凝土结构中钢筋具强腐蚀性；在长期浸水情况下具弱腐蚀性。
依据《混凝土结构耐久性设计规范》评价：地表水在化学腐蚀环境下，对混凝土结构构件的环境作用等级为V-D。
2.4环境土腐蚀性评价
根据《岩土工程勘察规范》，环境土在Ⅱ类环境类型下：对混凝土结构具中腐蚀性；对钢筋混凝土结构中钢筋具强腐蚀性。
依据《混凝土结构耐久性设计规范》评价：环境土在化学腐蚀环境下，对混凝土结构构件的环境作用等级为V-C。
2.5设计参数
设计参数见表1。
3.软基处理方案
3.1权重的确定
本文选择了具有代表性的二十九位专家及有关人员进行软基处理方案因素权重的确定，被咨询人员既有公路界和岩土界科研、设计方面的人员，也有施工、管理方面的人员，他们均有中高级职称，经验丰富，熟悉软基处理的专业知识和管理，因此具有充分的代表性，评价结果具有较高的可信度。影响因素权重咨询表结果汇总见表3。
3.2 工程地质条件评语等级的确定
天津和谐型大功率机车检修基地征地1131亩，其中基地占地1039亩，基地新建房屋229916平方米，铺轨11.704Km。可以选择以下地基处理方案：
方案一：真空联合堆载预压法，真空联合堆载预压法是天津港湾工程研究所的专利技术，具有加固效果显著，不需大量预压材料等特点，尤其适合于高压缩性超软土地基；
方案二：堆载预压法，堆载预压法是工程中广泛应用的一种软基加固方法，设计计算理论和施工监控技术成熟，施工工艺简单，加固效果可靠；
方案三：动力排水固结法，其结合了堆载预压法和强夯法两种方法的优点。由于场地的淤泥厚度大，其下有严重液化的细砂层，采用动力排水固结法有利于消除液化，控制工后沉降；
方案四：深层搅拌法，适宜处理淤泥、淤泥质土、粉土等含水量较高的粘性土。
对上述四个方案，根据实践经验或逻辑推理可以确定各方案的各项指标的评语，评语的确定采用七等级划分法。
1、 对“工程水文地质条件”，由于四个方法都可以对一定厚度的淤泥层进行处理，但是真空联合堆载预压法和动力排水固结法处理淤泥的深度大于另外两种方法，所以各个方案的评语依次为：
①“软土性质”：很适应、适应、适应、很适应；
②“地下水位高度”： 很适应、较适应、适应、很适应；
③“软土层厚度”： 适应、适应、适应、适应。
2、 对“施工条件”，每个方法均要进行横向和竖向排水体的施工，真空联合堆载预压法可以迅速加载，堆载预压法需要逐步施加荷载，动力排水固结法需要逐遍夯击，搅拌法需要喷粉，所以各个方案的评语依次为：
①“施工复杂程度”：较简单、较复杂、较复杂、一般；
②“设备要求”：一般、简单、一般、一般。
3、对“理论计算和设计方法是否成熟”，动力排水固结法的理论尚不成熟，而真空联合堆载预压法、堆载预压法和深层搅拌法的理论比较完善且技术成熟，所以各个方案的评语依次为：较丰富、丰富、一般、丰富。
4、对“国内外当地经验”，关于各个方法国内外可查询的资料很多，所以各个方案的评语依次为：丰富、很丰富、较丰富、丰富。
5、对“质量监控水平”，由于国内的监控水平较高，所以各个方案的评语依次为：高、高、较高、较高。
6、对“造价”，统计胡发宗[43-45]等人的资料可知：
①真空联合堆载（塑料板）预压法的造价约为370元/m2；
②堆载预压（塑料板）排水法的造价约为270元/m2；
③动力排水固结法的造价约为240元/m2：
④深层搅拌法：采用粉喷桩的造价约为500元/m2；
将{370；270；240；500}中的各个数值除以500可以得到：{0.74；0.54；0.48；1}。对比{0；1/7；2/7；3/7：4/7：5/7：6/7；1）中的七个区间，可得各个方案“造价”的评语依次为：较高；一般；较低；高。
7、对“工期”，真空联合堆载预压法、动力排水固结法和深层搅拌法的时间都比堆载预压法的短，所以各个方案的评语依次为：较短、长、较短、较短。
8、对“是否就地取材”，现场场地附近无大量石料和土方，堆载预压法需从外地运输石料和土方，而真空联合堆载预压法、动力排水固结法及深层搅拌法基本都能就地取材，所以各个方案的评语依次为：部分、部分、全部、全部。
9、对“噪音”，采用动力来进行处理的方法必然会造成一定的噪音，所以各个方案的评语依次为：小、小、较大、小。
10、对“对空气、水质的影响”，深层搅拌法由于要喷粉或喷浆，可能会产生一点影响，其他方法就产生的影响很小，所以各个方案的评语依次为：依次为：很小、、很小、很小、小。
11、对“对周围建筑物的影响”，由于现场附近很少有建筑物，所以各个方法的评语依次为：很小、很小、很小、很小。
将上述各指标的经验或逻辑推理评语汇总，填入表5。
3.3 综合评价系数的确定
以方案一（真空联合堆载预压法）为例，计算综合价值系数
1.计算各子因素（）的评语隶属度
①工程水文地质条件：
“软土性质”的评语为“很适应”，得到其的评语隶属度是：（0 0 0 0 0 0.33 0.67）；
“地下水位高度”的评语为“很适应”，得到其的评语隶属度是：（ “软土层厚度”的评语为“不适应”，得到其的评语隶属度是：（0 0 0 0 0 0.33 0.67）；
“软土层厚度”的评语为“适应”，得到其的评语隶属度是：（0 0 0 0 0.25 0.5 0.25）
故其评价矩阵为：
明显可见，真空联合堆载预压法的综合价值系数最高，堆载预压排水法最低，深层搅拌法）和动力排水固结法的综合价值系数也较高，故将真空联合堆载预压方案作为模糊综合评判的最优方案，深层搅拌法和动力排水固结法也是较优的方案。
4、结论
本文对大面积软土地基处理的影响因素、方案选型、设计施工等进行了层次分析，同时考虑到使用传统数学方法很难建立评判模型，引入了模糊数学和层次分析法等进行非定量问题分析的理论，建立了关于选择软基处理方案的多层次分析综合模糊评判模型。再根据我国软土地基处理的现状，采用专家咨询法对软基处理效果和方案有较大影响的因素，如工程水文地质条件（包括软土性质、软土厚度等因素）、施工条件（包括施工复杂程度、施工设备要求）和环境影响等对软基处理效果的影响进行评价，得出其权重值，这样可以避免凭借个人经验作出决策造成巨大损失的现象发生。该方法综合考虑工程水文地质条件、施工条件、国内外经验、造价等多方面因素的影响，对初选处理方案建立模型进行计算，评价出其中的最优者。最后通过对天津临港工业区大机车检修基地大面积软土地基处理工程实例的具体计算，证明了该模型可以对软基处理方案提供科学合理的决策，并说明真空联合堆载预压法、深层搅拌法及动力排水固结法是适合处理大面积软土地基的良好方法。
参考文献
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[2] 盛群陆、王初生.天津滨海新区软土地基处理技术历史与发展[J].岩土工程特刊， 2009
[3] 苏俊.常用管理分析评价方法汇编[M].北京：中国科学技术出版社，2007
[4] 陈兴婉.多层次模糊综合评判法数学模型在深基坑支护安全评价体系应用分析[J].科技通报，2013
