1 软弱土地基概述
软弱土一般是指抗剪强度低、压缩性较高、渗透性较小、且具有高灵敏度和流变性的淤泥及淤泥质土，某些冲填土和杂填土以及其它高压缩性土层。工程建设上常把淤泥和淤泥质土简称为软土，把主要受力层由软弱土组成的地基称为软弱土地基。地基是直接承受建筑物荷载的那一部分地层。对地质条件良好的地基，可直接在其上修筑建筑物而无需事先对其进行加固处理，这种地基称为天然地基。在工程建设中，有时会不可避免地遇到地质条件不良或软土地基，若在这样的地基上修筑建筑物，则不能满足其设计和正常使用的要求，所以必须进行地基加固。软土地基处理就是指对不能满足承载力和变形要求的软土地基进行人工处理。
1.1 软弱土地基的发展史及概况
在建筑工程和土木工程中经常会遇到软弱土地基，由于高层建筑、高速公路、高速铁路的发展，对地基的承载能力要求越来越高，天然的软弱土地基远远不能满足这些高档次的构造物对地基承载力的要求。我国对软土地基的处理按时间顺序分为几个不同的阶段：在20世纪70年代以前，受技术发展不成熟、经济条件贫乏的限制，大多是在设计中有意识地避开软土地段进行建设，以免加大工程投资，又给建筑物的使用带来不良后果；20世纪80～90年代，由于人口膨胀土地资源日益紧张，同时软弱土地基加固的技术也有了长足的发展，经济条件有所改善，各种软土加固理论得到了充分的应用与验证，软基加固技术也得到长足发展，在不同的领域里均有涉猎；到20世纪90年代以后,各种各样的软基处理技术已广泛地应用在各种建筑工程与土木工程中。
1.2 软弱土的种类和性质
常见的软弱土一般指软土即淤泥和淤泥质土、杂填土和冲填土。软弱土的力学性质：强度极低，压缩性大，透水性差。软弱土地基的工程特性：地基承载力低，强度增长缓慢，加荷后易变形且不均匀，变形速率大且稳定时间长，具有渗透性小、触变性及流变性大的特点。
1.2.1软土
淤泥和淤泥质土在工程上流称为软土，是粘性土沉积物，其组成颗粒细小，成分以粘粒和粉软为主，是在静水或缓慢流水环境中沉积，经生化作用而形成的。软土天然含水量高于液限，孔隙比大于1，孔隙比大于1.5者称为淤泥，而在1.0～1.5之间者称为淤泥质土。
软土的性质:
(1)含水量高，孔隙比大。软土主要内粘粒及粉粒组成，常呈絮状结构，并含有机质，因而其天然含水量一般高于液限，有的可高达200%。孔隙比大于1，一般在1.0～2.0之间，少数可达5.8。
(2)压缩性高。压缩系数通常在0.5～2.0mpa-1间变化，个别可高达4.2 mpa-1。其压缩性随液限的增大而增高。建造在这种软土上的建筑物将发生较大的沉降，尤其是沉降的不均匀性，会造成建筑物的开裂和损坏。
(3)抗剪强度低。软土通常呈软塑～流塑状态，在外部荷载作用下，抗剪性能极差，抗剪强度与加荷速度及排水条件密切相关。根据土工试验的结果，我国软土的天然不排水抗剪强度一般小于20 kpa，其变化范围在5～25 kpa之间，软土无侧限抗剪强度一般小于30kn/m2，不排水剪时，其内摩擦角几乎为零，抗剪强度仅取决于凝聚力c，一般c＜30kn/m2；固结快剪时，内摩擦角＝5°～15°。
(4)渗透性差。软弱土尽管其含水量大，透水性却很小，其渗透系数一般为i×10-6～i×10-8cm/s。因此，土体受到荷载作用后，呈现很高的孔隙水压，固结速率很慢，影响地基的压密固结。
(5)具有明显的结构性。软土一般为絮状结构，尤以海相粘土更为明显，这种土一旦受到扰动，土的抗剪强度将显著降低。其灵敏度（含水量不变时原状土与重塑土无侧限抗压强度之比）一般在3～4之间，有的甚至更高。
(6)具有明显的流变性。在恒定荷载作用下，软土受剪应力的作用将产生缓慢的剪切变形，并可能导致抗剪强度的衰减，在主固结沉降末期还可能产生可观的次固结沉降。
1.2.2杂填土
杂填土主要出现在一些老的居民区和工矿区内，是人们的生活和生产活动所遗留或堆放的垃圾土。这些垃圾土一般分为三类：即建筑垃圾土、生活垃圾土和工业生产垃圾土。由于系任意堆填而成，不同类型的垃圾土、不同时间堆放的垃圾土很难用统一的强度指标、压缩指标、渗透性指标加以描述，其必然存在结构松散、密实度低的缺陷。 杂填土的主要特点是无规划堆积、成分复杂、性质各异、厚薄不均、规律性差。因而同一场地表现为压缩性和强度的明显差异，极易造成不均匀沉降，通常都需要进行地基处理。其工程性质表现为强度低、压缩性高，往往均匀性也差。尤其是生活垃圾一类，成分复杂，常见内含腐殖质以及亲水性和水溶性物质，将导致地基产生大的沉降及浸水湿陷性。故建筑场地遇有生活垃圾土一般应予以清除。遇有面广层厚、性能稳定的工业废料堆积物，也包括部分堆积年代久远的建筑垃圾，宜先对其进行详尽的勘察，然后研究其处理的技术可能性和利用的经济合理性。同时应该注意的是，工业废料中可能包含某些对人体、建筑材料或环境有害的成分。
1.2.3冲填土
冲填土是人为的用水力冲填方式而沉积的土。其成分和分布规律与冲填时的泥砂来源及水力条件有密切关系。由于水力分选作用，在冲填的入口处，土颗粒较粗，而到出口处则逐渐变细。有时在冲填过程中，泥砂的来源有变化，造成冲填土在纵横方向的不均匀性。若冲填物是以粘性土为主，土中含有大量水分，且难于排出，则在其形成初期常处于流动状态，这类土属于强度较低和压缩性较高的欠固结土。冲填土形成的地基可视为天然地基的一种，它的工程性质主要取决于冲填土的性质。冲填土地基一般具有如下一些重要特点：
(1)颗粒沉积分选性明显，在入泥口附近，粗颗粒较先沉积，远离入泥口处，所沉积的颗粒变细；同时在深度方向上存在明显的层理。
(2)冲填土的含水量较高，一般大于液限，呈流动状态。停止冲填后，表面自然蒸发后常呈龟裂状，含水量明显降低，但下部冲填土当排水条件较差时仍呈流动状态，冲填土颗粒愈细，这种现象愈明显。
(3)冲填土地基早期强度很低，压缩性较高，这是因冲填土处于欠固结状态。冲填土地基随静置时间的增长逐渐达到正常固结状态。其工程性质取决于颗粒组成、均匀性、排水固结条件以及冲填后静置时间。
1.3 软弱土地基及其特征
地基中常见的软土，一般是指处于软朔或者流朔状态下的粘性土。其特点是天然含水量大、孔隙比大、压缩系数高、强度低，并具有蠕变性、触变性等特殊的工程地质性质，工程地质条件较差。选用软土作为地基应用，必须提出切实可行的技术措施。
这种土质如在施工中出现在建筑物基础中，最佳含水量不易把握，极难达到规定的压实度值，满足不了相应的密实度要求，往往会发生地基失稳或过量沉陷。其危害性显而易见,故禁止采用。
在软土地基上修筑建筑物，如不采取有效的加固措施，就会产生不同程度的坍滑或沉陷，导致建筑物破坏或不能正常使用。
软土地基下沉的一个主要原因是软土地基的沉降，包括瞬时沉降、固结沉降和次固结沉降三部分。根据沉降标准，按我国现行的有关规定，用容许工后沉降—使用年限内的剩余沉降来控制(其值见有关设计标准)。
一般地，除要确保新填筑地基的密实度以减少沉降外，包括原地面的地基总沉降必须达到基本稳定，沉降量大致达到总沉降量的80%以上。软土地基沉降严重时，不仅增加填方数量，而且沉降或水平位移对临近填土的桥台、挡土墙、涵洞，甚至对附近的住宅、农田以及路线的技术标准都会产生很大的影响。
为此，首先应做好深入细致的工程地质勘探工作，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测手段。查明地段所处的地形、地质、水文、气候、径流条件等自然环境条件和排水条件，明确松软土层的成因、类型、分布范围及其在地带分布的具体情况，确定软土层在纵向、横向的分布厚度、层次、各层土的土质及物理力学性质(如天然容重量、天然含水量、塑限、液限、孔隙比、内聚力、内摩擦角、承载力及渗透系数等)。根据地基土的工程特性，选用适当的处理措施。
2 软弱土地基处理方法分类及应用范围
2.1 机械压实法
机械压实以降低软弱土的孔隙比，提高其密实度，从而提高其强度，降低其压缩性。机械压实法有重锤夯实法、机械碾压法、振动压实法和强夯法。
2.1.1重锤夯实法
重锤夯实法是利用起重机械将重锤提到一定高度后，让其自由下落，通过不断重复夯击使地基浅层得到加固。这种方法可用于处理地下水位距地表0.8m以上的非饱和粘性土或杂填土，可提高其强度，降低其压缩性和不均匀性。也可用于处理湿陷性黄土，消除其湿陷性。
重锤夯实法的效果与锤重、锤底直径、落距、夯击遍数、夯实土的种类和含水量有一定的关系。施工中宜由现场夯击试验决定有关参数。当土质和含水量变化时，这些参数应相应加以调整。夯锤一般为截头圆锥体，锤重大于15kn，锤底直径为0.7～1.5m，影响深度与锤径相当。拟加固土层必须高出地下水位0.8m以上，且该范围内不宜存在饱和软土层，否则可能将表层土夯成橡皮土，反而破坏土的结构和加大压缩性。所以当地下水位埋藏深度在夯击的影响深度范围内时，需采取降水措施。
2.1.2机械碾压法
机械碾压法是一种采用机械压实松软土的方法，常用的机械有平碾、羊足碾、压路机等。这种方法常用于大面积填土和杂填土地基的压实。
在实际工程中，除了进行室内击实试验外，还应进行现场碾压试验。通过试验，确定在一定压实能条件下土的合适含水量、恰当的分层碾压厚度和遍数，以便确定满足设计要求的工艺参数。粘性土压实前，被碾压的土料应先进行含水量测定，对细粒土，包括粘性土和可压实的粉土，在一定的压实能量下，只有在适当的含水量范围内才能被压实到最大干密度，因为含水量偏低时，土颗粒周围的结合水膜很薄，致使颗粒间具有很强的引力，阻止颗粒移动，使击实困难；含水量偏高时，孔隙中存在自由水，击实时孔隙中过多水分不易立即排出，妨碍土颗粒相互靠拢，所以击实效果也不好，而土的含水量接近最优含水量时，土粒的结合水膜较厚，土粒间的联结减弱，从而使土颗粒易于移动，获得最佳的击实效果，故只有含水量在合适范围内的土料才允许进场。每层铺土厚度约为300mm。
2.1.3振动压实法
振动压实法是一种在地基表面施加振动把浅层松散土振密的方法。主要的机具是振动压实机。这种方法主要用于处理杂填土、湿陷性黄土、炉渣、松散砂土与碎石土等类土。振动压实的效果主要取决于被压实土的成分和施振的时间。振动开始时，振密作用较为显著，但随时间推移变形渐趋稳定。所以在施工前应先进行现场试验，根据振实的要求确实施振的时间。有效的振实深度为1.2～1.5m。但如地下水位太高，则将影响振实效果。此外尚应注意振动对周围建筑物的影响，振源与建筑物的距离应大于3m。
2.1.4强夯法
对于砂土地基及含水量在一定范围内的软弱粘性土地基，可采用重锤夯实或强夯，是将重型锤(一般为100～400kn)提升到一定高度(10～40m)后令其下落，以很大的冲击能对地层进行强力夯实加固的方法。此法可提高土的强度，降低其压缩性，减轻甚至消除砂土振动液化危险和消除湿陷性黄土的湿陷性等，同时还能提高土层的均匀程度,减少地基的不均匀沉降。强夯后地基承载力可提高3～4倍，压缩性可降低200%～1000%。
强夯法的加固机理：
强夯法主要是将势能转化为夯击能，土层在巨大的冲击能作用下，土中产生强大的动应力和冲击波，致使土体局部压缩，夯击点周围一定深度内产生裂隙良好的排水通道，使土中的孔隙水(气)顺利排出，对土体产生加密作用，液化作用，固结作用和时效作用，土体迅速固结。
(1)加密作用：土体中大多含有以微气泡形式出现的气体，其含量为1%～4%。强夯时的强大冲击能使气体压缩、孔隙水压力升高，随后在气体膨胀、孔隙水排出的同时，孔隙水压力下降。这样每夯击一遍孔隙水和气体的体积都有所减少，土体得到加密。根据试验测定，每夯击一遍气体体积可减少40%。
(2)液化作用：在巨大的冲击应力作用下，土中超孔隙水压力迅速提高，致使局部(部分)土体产生液化，土的强度消失，土粒通过自由地重新排列而趋密。
(3)固结作用：强夯时在地基中所产生的超孔隙水压力大于土粒间的侧向压力时，土粒间便可能出现裂隙，形成排水通道。此时土的渗透性增大，孔隙水得以顺利排出，加速了土的固结。
(4)时效作用：随着时间的推移和孔隙水压力的消散，土颗粒又重新紧密接触，自由水也重新被土颗粒吸附而变成结合水，土的强度便逐渐恢复。
强夯法的设计要点：
应用强夯法加固软弱地基时，一定要根据现场的地质条件和工程的使用要求，正确地选用各项技术参数。这些参数包括加固范围，夯点布置、有效加固深度、单击夯击能、夯击遍数、间隔时间等，选用的参数应在场地中具有代表性的区域进行试夯后确定。
单击夯击能是指锤重w与落距h之积，即wh(kn·m)。根据研究，同样的夯击能，不同土层的有效加固深度不同。加固深度的确定应根据现场试夯或当地经验确定。
强夯加固的夯击遍数应根据地基土的性质确定，可采用点夯2～3遍。对于渗透性较差的细颗粒土，必要时夯击遍数可适当增加。最后再以低能量满夯两遍。满夯可采用轻锤或低落距锤多次夯击，锤印搭接。两遍夯击之间应有一定的时间间隔，间隔时间取决于土中超静孔隙水压力的消散时间。当缺少实例资料时，可根据地基土的渗透性确定。对于渗透性较差的粘性土地基，间隔时间不应少于3～4周。对于渗透性好的地基可连续夯击。
强夯的夯击点位置可根据基底平面形状布置，采用等边三角形、等腰三角形或正方形等。第一遍夯击点间距可取夯锤直径的2.5～3.5倍，第二遍夯击点位于第一遍夯击点之间。以后各夯击点间距可适当减小。对处理深度较深或单击性能较大的工程，第一遍夯击点间距宜适当增大。夯击点的夯击次数应按现场试夯得到的夯击次数和夯沉量关系曲线确定，并应同时满足下列条件：
(1)最后两击的平均夯沉量不宜大于下列数值：
当单击夯击能小于4000kn·m时为50mm；当单击夯击能为4000～6000kn·m时为100mm；当单击夯击能大于6000kn·m时为200mm。
(2)夯坑周围地面不应发生过大的隆起。
(3)不因夯坑过深而发生提锤困难。
强夯处理范围应大于建筑物基础范围，每边超出基础外缘的宽度宜为基底下设计处理深度的1/3～1/2，并不宜小于3m。
2.2 换土垫层法
换土垫层法是当软弱土层厚度不很大时，可将地基面以下处理范围内的软弱土层部分或全部挖除，然后分层回填强度较高、压缩性较低且性能稳定、无腐蚀性的砂石、素土、灰土、工业废渣等材料，将其夯(振)实至要求的密度后作为垫层式的地基。此法处理的经济实用高度为2～3m，如果软弱土层厚度过大，则采用换填法会增加弃方与取土方量而增大工程成本。
通过换填具有较高抗剪强度的地基土，从而达到增强地基承载力的目的，满足构筑物对地基的要求。换土垫层法的主要作用：
(1)提高基底持力层的承载力。地基中的剪切破坏是从基础底面以下边角处开始的，随着基底压力的增大而逐渐向深部发展。因此，当基底面以下浅层范围内可能被剪切破坏的软弱土被强度较大的垫层材料置换后，承载能力可以提高。
(2)减少沉降量。一般情况下，基础下浅层的沉降量在总沉降量中所占的比例较大。由土体侧向变形引起的沉降，理论上也是浅层部分占的比例较大。因而以垫层材料代替软弱土层，可以大大减少沉降量。
(3)加速地基的排水固结。用砂石作为垫层材料时，由于其透水性强，在地基受压后垫层便是良好的排水体，可使下卧层中的孔隙水压力加速消散，从而加速其固结。
(4)防止冻胀。采用颗粒粗大的材料如碎石、砂等作为垫层，可以降低甚至不产生毛细水上升现象，因而可防止因孔隙水结冰而导致的冻胀。
(5)消除地基的湿陷性和胀缩性。采用素土和灰土垫料，在湿陷性黄土地基中，置换了基础底面下一定范围内的湿陷性土层，可免除土层浸水后湿陷变形的发生或减少土层湿陷沉降量。因为垫层可作为地基的防水层，减少了下卧天然黄土浸水的可能性。采用非膨胀性的粘性土、砂、碎石、灰土以及矿渣等置换膨胀土，可以减少地基的胀缩变形量。
换土垫层法适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、膨胀土、素填土、杂填土、季节性冻土地基以及暗沟、暗塘等浅层处理。
主要加固方法有换填、抛石挤淤、垫层、强夯挤淤几种。垫层法根据材料的不同可分为砂(砾石)垫层、碎石垫层、粉煤灰垫层、干渣垫层、土(灰土、二灰)垫层。在各种置换材料中，砂土垫层是最常用的型式。
砂砾垫层：当软土层较薄，填筑材料比较困难，或雨季施工时，采用砂砾(砂)垫层，在填土与基底之间设一排水面，从而使地基在受到填土荷载后，迅速地将地基土中的孔隙水排出，加快固结速度，提高地基的承载力，减少沉降，防止地基局部剪切变形。要注意控制填土速度，所用的材料为含泥量不大于5%的洁净中粗砂，或最大粒径小于5cm的天然级配砂砾。
换填法：在软土厚度不大于2m 时，利用渗水性材料(砂砾或碎石)进行置换填土，可以降低压缩性，提高承载力，提高抗剪强度，减少沉降量，改善动力特性，加速土层的排水固结。它的特点是施工工艺简单，但费用比较高。
抛石挤淤：当软土或沼泽土位于水下，更换土施工困难，且厚度小于3m，表层无硬壳、基底含水量超过液限、排水比较困难时，采用抛片石挤淤的方法。该方法就是把一定量和粒径的块石抛在需要进行处理的淤泥或淤泥质土地基中，将原基础处的淤泥或淤泥质土挤走，从而达到加固地基的目的。通常将不易风化的石料（直径一般不小于 30cm）抛填于被处理地基中，抛填方向根据软土下卧地层横坡而定，一般从中部开始抛石，逐渐向两边延伸，挤出淤泥，提高地基强度。最后在上面铺设反滤层。这种方法施工技术简单、投资较省，常用于处理流塑态的淤泥或淤泥质土地基。
换土垫层的设计要点：
垫层设计的第一步是根据需要与可能选择垫层材料，然后参考《建筑地基处理技术规范》(jgj79—2002)的规定确定承载力，据以确定基底面积。垫层设计的关键是决定垫层的厚度z和垫层的底宽bm。垫层的厚度为3.0m≥z≥0.5m，计算时先假定垫层厚度z，再进行验算。如不合适，则应改变厚度重新验算，直至合适为止，即垫层底面处的总应力小于该处软弱土层承载力的设计值。垫层的宽度bm应满足基础底面应力扩散的要求。当埋藏有软弱下卧层时，还应进行下卧层承载力验算。对于比较重要的建筑物，还要求进行基础沉降量验算。验算时可不考虑砂、石垫层自身的变形。但当原土层是饱和软土时，总变形量宜包括因垫层范围土的重度较原软土层增大，而在垫层下软土层中产生的附加应力所引起的变形。
垫层材料选用：
(1)砂石 最大粒径不宜大于50mm。应级配良好，不含植物残体、垃圾等杂质。当使用粉细砂时，应掺入不小于总重30%的碎石或卵石。对湿陷性黄土地基，不得选用砂石等渗水材料。
(2)粉质粘土 土料中有机质含量不得超过5%，亦不得含有冻土或膨胀土。当含有碎石时，其粒径不宜大于50mm。用于湿陷性黄土地基的粉质粘土垫层，土料中不得夹有砖、瓦和石块。
(3)灰土 体积配合比宜为2:8或3:7。土料宜用粉质粘土，不宜使用块状粘土和砂质粉土，不得含有松软杂质，并应过筛，其颗粒不得大于15mm。灰土宜用新鲜的消石灰，其颗粒不得大于5mm。
(4)工业废渣 应质地坚硬、性能稳定和无侵蚀性。其最大粒径及级配宜通过试验确定。
垫层施工机械选择：
粉质粘土，灰土宜采用平碾或羊足碾。当有效夯实深度内土的饱和度小于并接近0.6时，可采用重锤夯实。砂石等宜用振动碾和振动压实机。
垫层施工工艺：
(1)一般要求 分层铺填厚度、每层压实遍数等宜通过试验确定。除按触下卧软土层的垫层底层，应根据施工机械设备及下卧层土质条件的要求具有足够的厚度外，一般情况下，垫层的分层铺填厚度可取200～300mm，为保证分层压实质量，应控制机械碾压进度。
(2)下卧软土层时的要求，应防止其被践踏，受冻或浸泡。在碎石或卵石垫层底部宜设置150～300mm厚的砂垫层，以防止淤泥或淤泥质土层表面的局部破坏。当淤泥或淤泥质土层厚度较小，在碾压荷载下抛石能挤入该层底面时，可采用抛石挤淤处理。先在软弱土面上堆填块石，片石等，然后将其压入以置换和挤出软弱土。
垫层质量检验：
每夯压完一层，应检验该层的压实系数。当压实系数符合设计要求后，才能铺填上层土。当采用环刀法取样时，取样点应位于每层2/3深度处。
2.3 排水固结法
在软土地基上加压并配合内部排水，加速软土地基的排水，加快软土固结的处理方法称为排水固结法。排水固结法又称预压法，其实质是利用地基受荷排水固结的规律，采用不同的加荷载方式和不同的排水措施处理饱和软粘土，软土地基在附加荷载的作用下，逐渐排出孔隙水，使孔隙比减小，产生固结变形，使得被处理的软弱土沉降量减少，达到加固处理的目的，在这个过程中，随着土体超静孔隙水压力的逐渐扩散，土的有效应力增加，并使沉降提前完成或提高沉降速度。排水固结法适用于处理各类淤泥、淤泥质粘土及冲填等饱和粘性土地基。常用的有堆载预压法和真空预压法。
2.3.1堆载预压法
堆载预压法广泛应用于大面积深厚软土层的加固处理，是由堆载提供预压荷载，而排水系统通常是由地表排水垫层(沟)与竖向排水体构成。竖向排水体分为普通砂井、袋装砂井和塑料排水板。
预压荷载的大小与加载速率：
预压荷载通常是堆置砂石等建筑材料，堆载量按设计要求。为了加速固结过程以缩短工期，堆载可以超过设计荷载（超载预压），但一般不大于设计荷载的1.2倍。堆载的分布应与建筑物荷载的分布大致相同。堆载的面积一般应大于建筑物的底面积，以保证建筑地基得到均匀加固。若只为了增加地基强度以加强其稳定性，可利用建筑物自重作为预压荷载。在施工预压荷载的过程中，任意时刻作用于地基上的荷载不得超过相应时刻的地基极限承载力，以免地基发生剪切破坏。为此，应制定严格的加载计划，待地基在前一段荷载作用下达到一定固结度，土体强度得到相应增大后，再施加下一级荷载。实施过程中，除了根据计算拟定加载计划外，还应根据现场观测资料控制加载速率，边桩水平位移的速率不应超过5mm/d，竖向变形不应超过10mm/d。
普通砂井：
砂井的直径与间距应保证井内排水顺利和井周渗径足够短，主要取决于土的固结特性和施工期限要求，还与固结压力、土的灵敏度和施工方法等因素有关。缩小井距比增大井径对加速固结更为有效，因此宜按“细而密”的原则选择砂井的直径和间距。但太细则不能保证灌砂的密实和连续，而太密则对周围土扰动较大，所以砂井的直径一般采用300～500mm，井距则按一定范围的等效直径与井径之比选取。
砂井通常采用等边三角形和正方形两种方式布置,而等边三角形排列比正方形排列紧凑。砂井布置范围一般应比建筑物基底范围稍大，即向外增大2～4m。这样可以防止地基产生过大的侧向变形或防止基础周边附近地基的剪切破坏。
砂井的长度一般按以下原则确定：如果软土层较薄，砂井应贯穿该土层；若软土层较厚，则应根据建筑物对地基稳定及沉降的要求决定砂井的长度。从稳定方面考虑，砂井至少应深入最危险滑动面下2m以上。从沉降方面考虑，砂井的长度应穿越压缩层。为保证砂井排水畅通，还应在砂井顶部设置厚度约0.3～0.5m的砂垫层，以便引出从土层排入砂井的渗透水。
袋装砂井：
袋装砂井的砂袋必须选用透水性强和抗拉强度高的土工织物等制成。袋装砂井的直径一般为70～120mm，间距为1.5～2.0m。对于软土厚度大、填土高的软土地基，采用袋装砂井，可增加软土竖直方向的排水能力，缩短水平方向的排水距离，加速软土的强度。砂袋灌入砂后，砂井可采用锤击法或振动法施工。它的施工工艺复杂，费用相对较高，所用的时间较长，可采用矩形或梅花形布桩。
塑料排水板：
塑料排水板的宽度和厚度约为100mm×4mm或100mm×4.5mm，相当于井径为65～68mm。排水原理与袋装砂井相同，由于是工厂制作，它的质量稳定、重量轻、运输保管方便，施工工艺比较简单，投入劳力少，费用相对较低，并且渗滤吸水性好，具有一定的强度和延伸率，对土的扰动小，预压时间较长，在工程中得到广泛应用，特别适用于大面积地基处理的施工，但对于提高土层的抗剪能力不如袋装砂井。
2.3.2真空预压法
真空预压法的加固机理主要是以抽气形成薄膜内外的压力差作为预压荷载。抽气在垫层下的砂井中形成负压(真空压力)。利用土体中正常孔隙水压力大大超过砂井或塑料排水板中的真空压力这一能量差(相当于预压荷载)，迫使土体中孔隙水向砂井渗流。孔隙水压力不断降低，有效应力不断增加，从而促使土体固结。另外，抽水降低地下水位，土体有效应力增加，也起着使土体压密固结的作用。抽气使得封闭于土中的气体排出，土的渗透性增大，也加速了土体的固结。
真空预压法以抽真空措施取代堆载，荷载一次加足，且孔隙渗流水所引起的附加力指向土体，不会发生剪切破坏，因而既节省了总造价又缩短了预压时间，且场地清洁、噪音小，很适合在软土地基中采用。
真空预压法适用于房屋、边坡、码头等的超软粘性土地基的加固处理，还适用于施工场地狭窄和无法堆载的倾斜场地的地基处理。
2.4 振冲法
振冲法是利用砂土地层通过加水振动可以使之密实的原理来加固地基的，在粘性土层中可设置振冲置换碎石桩来对土体进行加固。
振冲法是用吊车或卷扬机把振冲器吊立就位后，打开下端喷水口，开动振动器，在振冲作用下振冲器沉到需要加固深度，然后往孔内回填砂料或碎石,关闭下喷水口,打开上喷水口,边喷水振动边逐渐上堤，全孔形成振动冲桩。要求孔内的填料愈密，振动电流就越大，通过观察电流的变化控制振密的质量。孔内成桩的同时，孔周围一定范围内的土也在不同程度上被加密。往孔内填入砂料或碎石的方法称为振冲置换法。在中、粗砂层中振冲时，由于周围砂料能自行塌入孔内，也可以采用不加填料原地进行振冲挤密。这种方法适用于较纯净的中、粗砂层，称为振冲挤密法。对粘性土振冲法主要起到的是置换作用，对中细砂和粉土除置换作用外还有振实挤密作用。
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小于20kpa的饱和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。不加填料振冲挤密适用于处理粘粒含量不大于10%的中砂、粗砂地基。
2.5 化学加固法
化学加固法指的是采用化学浆液注入、喷入或拌入土中形成固化体以加固地基的处理方法。其加固土体的原理是：仿照土的成岩作用，在土中注入、喷入或拌入化学浆液，使土粒胶结成固体，以提高土体强度，减少其变形和加强其稳定性。
2.5.1注浆加固法
注浆加固法是利用液压、气压或电化学原理，通过注浆管把化学浆液注入地基的孔隙或裂缝中，以填充、渗透、劈裂和挤密等方式替代土颗粒间孔隙或岩石裂隙中的水和气。经一定时间结硬后，浆液将原来松散的土粒或有裂隙的岩石胶结成整体，其强度高、防渗性能高且化学稳定性好。化学浆液有许多种类，目前工程上采用的主要是水泥系浆液，以水泥为主剂，根据需要加入稳定剂、减水剂或早结剂等外加剂组成复合型浆液。
注浆固结法适用于砂土、粉土、粘性土或人工填土等地基加固，一般用于防渗堵漏、提高地基土的强度和变形模量以及控制地层沉降等。灌浆法也常用于既有建筑因受不均匀沉降、冻胀或其他原因引起基础裂损时的加固。
2.5.2深层搅拌法
深层搅拌法是利用水泥作胶结剂，通过特制的深层搅拌机械，将加固深度内的软土和水泥强制拌和，使软土胶结成具有整体性、水稳定性和足够强度的水泥土桩或连续桩墙。其原理是水泥和被加固土的物理化学反应。在水泥加固土中，由于水泥掺量较少(仅占被加固土重的7%～15%)，更由于水泥的水解和水化反应是在具有一定活性的粘土介质中进行的，所以结硬速度缓慢且作用复杂。
深层搅拌法适用于处理正常固结的淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、粘性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。
3 结论
软基处理属于隐蔽工程，如施工质量不好，一旦被建筑物所覆盖，便构成隐患且不好检查及补救。因此，紧抓施工环节，严格施工过程的管理非常重要，只有在施工过程中严格控制才能确保工程质量。软弱土地基的处理方法很多，每一种方法都有它的适用范围和局限性，因而选用某一种地基处理方法时，应结合当地工程地质条件、材料供应、投资环境、工期要求和环境保护等因素，按照因地制宜、就地取材、分期修建、综合处治的原则进行充分论证，使设计和施工方案达到技术上先进、经济上合理。软弱土地基处理的目的是增加地基稳定性，减少施工后的不均匀沉陷，所以必须意识到软弱土地基的危害性，坚决以数据说话，认真测定基底的承载力，并根据不同的地质情况，不同的投资和工期要求，采用切实可行的处理方案。
致谢：
本篇论文的完成，得到桂林工学院宜州函授站各位老师及黄映恒博士的帮助和指导，在此，感谢宜州函授站各位老师的辛勤栽培，感谢黄映恒博士的指导和帮助。
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