深厚软土地基处理技术的优化与工程应用研究

引言

在工程建设领域，深厚软土地基因其特殊的物理力学性质，给工程安全和稳定性带来了诸多挑战。这类地基普遍具有高含水量、高压缩性、低强度和低渗透性等特点，若处理不当，极易引发地基沉降、建筑物开裂甚至倒塌等严重问题，严重影响工程的使用寿命和安全性能。

一、深厚软土地基的特性及处理技术现状

1.1 深厚软土地基的工程特性

深厚软土地基是工程建设中常见的复杂地基类型，其工程特性主要体现在物理和力学性质两个方面。从物理性质来看，这类地基的土颗粒细腻，孔隙比大，含水量极高，往往处于饱和状态，这使得土体呈现出流塑或软塑状态，整体结构疏松。在力学性质上，深厚软土地基的强度极低，抗剪能力差，压缩性却异常高，在外部荷载作用下极易发生较大沉降。同时，其渗透性很差，水分难以快速排出，导致地基在荷载作用下的固结过程十分缓慢，长期稳定性难以保障。

1.2 常用处理技术及应用现状

目前，工程中常用的深厚软土地基处理技术主要有排水固结法、复合地基法和置换法等。排水固结法通过设置排水系统，加速土体中水分的排出，促使土体固结，从而提高地基强度，减少沉降，在道路、堆场等工程中应用广泛，施工相对简便，但处理周期较长。复合地基法是通过在软土地基中设置增强体，如水泥土搅拌桩、碎石桩等，与地基土共同作用形成复合地基，以提高地基承载力，减少沉降，适用于多种建筑类型的地基处理，不过对施工工艺要求较高，成本也相对较高。

1.3 现有技术存在的主要问题

现有处理技术在应用中存在诸多问题。排水固结法虽然应用普遍，但排水系统的排水效率有待提升，且加载方式不够灵活，容易出现地基侧向变形过大的情况，影响处理效果。复合地基法中，增强体材料的性能不稳定，部分材料耐久性较差，长期使用后易出现强度衰减，而且布桩形式多为均匀布置，难以根据地基土的实际情况进行针对性处理，导致加固效果不均匀。置换法受限于处理深度，对于深厚软土地基，往往需要结合其他技术使用，否则难以从根本上解决地基的沉降和稳定性问题，且换填材料的来源和质量控制也存在一定难度。各类技术在施工过程中，普遍存在对环境影响较大的问题，如产生噪音、扬尘和废弃物等，不符合绿色施工的要求。

二、深厚软土地基处理技术的优化路径

2.1 排水固结法的优化

针对排水固结法的不足，可从排水系统和加载方式两方面进行优化。在排水系统方面，研发新型高性能排水材料，提高排水板的渗透性和强度，确保排水畅通且不易损坏。优化排水板的布置方式，根据地基土的渗透性差异，采用非均匀布置，在排水困难区域加密排水板，提高整体排水效率。在加载方式上，采用分级加载与真空 - 堆载联合预压相结合的方式。分级加载可避免地基因荷载突变而产生过大变形，真空 - 堆载联合预压则能充分利用大气压力和堆载压力，加速土体固结，缩短处理周期，同时有效控制地基侧向变形，提升处理效果。

2.2 复合地基法的优化

复合地基法的优化可从桩体材料和布桩形式入手。在桩体材料方面，研发新型复合材料，如掺入纤维、纳米材料等，提高桩体的强度、韧性和耐久性，增强复合地基的整体承载能力和稳定性。探索使用工业废渣等再生材料制作增强体，降低成本，减少资源消耗。在布桩形式上，摒弃传统的均匀布桩，根据地基土的力学性能和上部结构的荷载分布，采用非均匀布桩和长短桩组合的形式。在荷载较大或地基土较弱区域，增加桩的密度和长度，反之则减少，使地基受力更加均衡，提高加固效果的同时降低成本。

2.3 置换法的优化

置换法的优化重点在于置换材料的选择和施工工艺的改进。在置换材料选择上，推广使用建筑垃圾、矿渣等再生材料，这些材料不仅来源广泛、成本较低，还能实现废弃物的资源化利用，减少对环境的影响。但需对再生材料进行适当处理，确保其性能符合要求。在施工工艺方面，优化置换的分层厚度和压实方法，采用先进的压实设备，提高置换体的密实度和均匀性。对于深厚软土地基，可采用分层置换与深层搅拌相结合的工艺，先进行浅层置换，再对深层软土进行搅拌加固，以扩大处理深度，提升整体处理效果。

2.4 新型组合处理技术的研发

新的组合处理技术旨在利用不同技术的优点，起到互补的作用。例如排水固结法与复合地基法的组合，先采用排水固结法加速土体排水，增强地基土的强度，而后利用复合地基增强体加大增强体的强度，进一步提高地基的承载力，降低沉降，适合荷载较大的工程。置换法和注浆加固法的组合，先利用置换法对表层软土进行置换，而后将注浆管打到深层软土中，向土体内注入浆液，充填土体的孔隙，胶结土颗粒，增强深层地基的强度和稳固性，这样的组合处理技术兼顾了浅部和深部地基的处理需求，其处理效果更为全面。

三、深厚软土地基处理技术的选用与管理建议

3.1 技术选用原则

技术选用应遵循因地制宜、经济合理、安全可靠的原则。首先，要全面勘察工程场地的地质条件，了解深厚软土地基的分布范围、厚度、物理力学性质等，结合上部结构的类型、荷载大小和沉降要求，选择适合的处理技术。对于处理周期要求较紧的工程，可优先考虑复合地基法或置换法；对于沉降控制要求严格的工程，排水固结法可能更为适用。要综合考虑技术的施工难度和成本，在满足工程要求的前提下，选择性价比高的技术。还应考虑工程所在地的材料供应和施工条件，确保所选技术能够顺利实施。

3.2 施工管理要点

对施工进行全过程的管理。施工前，做好施工组织设计，明确施工组织和工序质量标准，对施工人员做好技术培训和安全交底，做到他们对施工有清楚的掌握和操作要点。施工时，要严格控制原材料的质量，对进场原材料做好检验，不合格原材料不能使用。加强工序质量控制，每一工序施工完成后做好检验工作，确保检验合格后才能进入下一施工工序，对施工的一些关键部位和关键工序施工的重点质量要严格把控。做好施工记录工作，及时发现和处理一些施工中的问题，确保施工能及时进行。施工完成后，做好后期的检测工作，定时观测地基沉降量和位置的移位情况，对处理效果进行评价，如出现一些异常现象，要及时进行处理。

3.3 环境影响控制

在深厚软土地基处理中，注重环境保护。施工之前，编制施工环境方案，对施工产生的噪音、扬尘、污水、建筑垃圾等采取环境保护措施，选用低噪音、低能耗的施工机械，合理安排施工时间，降低施工对周边居民的噪声。对施工场地洒水，抑制扬尘。对施工围挡进行布置，避免施工扬尘。施工污水经处理后循环使用或达到排放标准后排放，避免施工污染周围水源。将施工废弃垃圾进行分类处理，能回收利用的进行回收，其余按规定运至指定地点处理，不得随意倾倒。保护周边的植被和生态环境，在施工结束后，及时进行场地的恢复。

结语

深厚软土地基处理是工程建设中的关键难题，其处理效果直接关系到工程的安全和稳定性。通过对深厚软土地基特性及现有处理技术的分析，明确了现有技术存在的问题，并针对性地提出了优化路径，包括对排水固结法、复合地基法、置换法的改进以及新型组合处理技术的研发。

参考文献

[1] 王献光 . 软土地基处理技术在道路工程中的应用与优化 [J]. 汽车画刊 ,2025,(03):77-79.

[2] 张超 , 刘军勇 . 软土区综合管廊工程中预应力管桩地基处理技术的优化及应用 [J]. 路基工程 ,2018,(05):12-16+23.