软土是淤泥和淤泥质土的总称，是在静水或水流滞缓环境下沉积，经生物化学作用而形成的。软土的特性是天然含水量高、天然孔隙比大、抗剪强度低、压缩系数高、渗透系数小。软土的变形破坏主要表现为：在外荷载作用下地基承载力低，易出现地基过量沉降、不均匀沉降；易出现侧向位移或侧向挤出；变形稳定历时较长，在比较深厚的软土层上，建筑物地基沉降往往持续数年乃至数十年之久。
在软土地基处理设计时，宜利用其上覆较好的土层作为持力层；应考虑上部结构和地基共同作用；对建筑体型、荷载情况、结构类型和地质条件等进行综合分析，再确定地基处理方法。软土地区常见的地基处理方法及原理见表4－3 。
表4－3 软土地区常见的地基处理方法
（一）排水固结法
根据有效应力原理，由于固结压力作用，土体的空隙水被排出，孔隙水压力逐渐消散，有效应力增加，土体强度增大。根据这一原理，采用排水固结法加固地基多年来已经积累了大量成功和成熟的经验。软土地基的天然承载力很低，渗透系数常常不大于10－7cm/s，在这类地基上建造建筑物即使整体不失稳，其沉降变形也会持续相当长的时间，沉降可能发展到影响建筑物正常使用，甚至造成结构破坏。对工期较长的工程，常采用分级加载预压的方法，使地基强度的增长能适应附加荷载的增加，即在某级荷载作用下，待地基强度增长到一定程度后，再施加下一级荷载，土坝、大型油罐等工程常用这种方法加固地基。由于土体固结排水所需的时间和渗透路径长度的平方成正比，在地基中设置连通的排水体可以大大缩短预压固结所需的时间，因此通常在预压时先在地基中设置砂井排水体，然后分级加载预压。
这种加固法已有较长的历史和大量的工程实例，和其他加固法相比，其计算理论和施工工艺都相对比较成熟。必须强调的是，排水加固法的关键是预压荷载，预压荷载的大小和历时长短是决定地基强度增长的主要因素。
排水固结法设计包括加载系统和排水系统两部分，只有排水系统而无加载系统，孔隙水无压力差不能自动排除，因而地基就得不到加固；反之，如果只有加载系统而无排水系统，排水距离不能缩短，就不能在预压期间提高地基强度。因此，在排水加压设计中，必须把排水系统和加载系统结合起来考虑。
1.排水系统
设置排水系统主要在于改变地基的排水边界条件，增加孔隙水排出途径，缩短排水距离。
排水系统由水平排水体和竖向排水体构成，水平排水体一般为砂垫层，根据需要厚度为30～100cm，宜用级配良好的中粗砂，渗透系数约10－3 cm/s，也可用塑料排水板、渗滤布等。竖向排水体，常用砂井、袋装砂井和塑料排水板3种。
（1）砂井
砂井的设计内容包括选择适当的砂井长度、直径和间距，以及砂井排水系统所需的材料、砂垫层的厚度等。
砂井的直径和间距，主要取决于粘性土层的固结特性和预压时间的要求，工程中常用的井径为20～30cm，常用的井距为砂井直径的6～9倍。砂井长度是根据软土层厚度、荷载大小和工期要求而定，对于稳定性控制的工程，如路堤、岸坡等，砂井深度应通过稳定性分析确定，砂井长度应大于最危险滑动面的深度。
砂井的排列方式在平面上可布置成等边三角形或正方形。当砂井为正方形排列时，砂井的有效排水范围为正方形；当砂井为等边三角形排列时，砂井的有效排水范围为正六边形。在实际固结计算时，Barron建议将每个砂井的影响范围概化成一个等效圆来求解，等效圆的直径（de）与砂井间距（l）的关系如下：
等边三角形排列时，计算公式为
地质灾害防治技术
式中公式符号意义同前。
正方形排列时，计算公式为
地质灾害防治技术
式中公式符号意义同前。
实际工程中等边三角形排列较常采用。
在砂井设计中，一般先选定长度、直径和间距，进行固结度计算，再用求得的固结度计算沉降量，如不满足上部结构物的要求，则需重新选择砂井尺寸重新试算，直到满足要求为止。
砂井施工常用水冲法，这种方法采用专用的喷头，水冲成孔，清孔后再灌砂成井。有时也用振动沉管法，这种方法是将有管靴或具有活瓣的套管用震动法沉到设计深度、灌砂，然后边震动边拔套管。
（2）袋装砂井
从砂井固结理论可知，缩短间距比增大井径的加固效果更好，所以宜采用“细而密”的原则来布置竖向排水体。同时，在含水量很高的软土中，砂井容易产生缩颈、断颈、起拱或错位。所以，用料省、连续性好、施工简便的袋装砂井越来越被广泛使用。袋装砂井是将砂装入透水性良好的编织袋内，其直径一般为7～12cm。目前国内普遍采用的制袋材料是聚丙烯编织布。
袋装砂井的施工常采用导管式振动机械，施工程序包括定位、整理桩尖、下沉导管、将砂袋放入导管、拔管、移位等。
（3）塑料排水板
随着塑料工业迅速发展，塑料排水板的应用已相当普遍。塑料排水板的特点是单孔过水断面大、排水畅通、重量轻、耐久性好。
塑料排水板宽度常为10cm左右、厚度数毫米，包括芯板和滤膜两部分。芯板为排水通道，有沟槽型和多孔型两种。沟槽型多为聚丙烯或聚乙烯塑料芯板；多孔型常采用涤纶丝无纺布，多孔型可卷成筒状，使用方便，因而被广泛应用。滤膜一般采用涤纶衬布。
塑料排水板和砂井都属竖向排水体，其加固原理相同，所以，可采用砂井地基的固结理论和设计方法。
塑料排水板采用专门的插板机施工，用导管将排水板送到设计深度。下沉导管有震动、锤击和液压等方法。导管底部有桩尖，其作用是防止淤泥在沉管时进入导管，同时锚定塑料排水板、防止拔管时将排水板带出。
2.加压系统
加压系统是指对地基施加预压荷载，使地基土的固结压力增加而产生固结。其材料有固体（土石料等）、液体（水等）、真空负压力荷载等。
（1）加压方法
一般根据预压目的选择加压方法。如果预压是为了减小建筑物的沉降，则应采用预先堆载加压，使地基沉降产生在建筑物建造之前；若预压目的主要是增加地基强度，则可用自重加压，即放慢施工速度或增加土的排水速率，使地基强度增加与建筑物荷重的增加相适应。
（2）加压系统的设计
堆载预压法的加压系统主要指堆载预压计划以及堆载材料的选用。根据堆载材料，堆载预压分为自重预压、加荷预压和加水预压。堆载一般用填土、砂石等散粒材料；油罐通常利用罐体充水对地基进行预压；对堤、坝等以稳定为控制的工程，则以其本身的重量有控制地分级逐渐加载，直至设计标高。在软土地区进行堆载预压必须分级逐渐加载，待前期荷载下地基强度增加到足以加下一级荷载时方可加下一级荷载，其第一级容许施加的荷载可根据斯开普敦极限荷载的半经验公式作出初步估算。
真空预压法的加压系统设计内容主要包括：密封膜内的真空度、加固土层要求达到的平均固结度以及施工工艺设计等。一般要求密封膜内的真空度应稳定维持在650mmHg以上，且应分布均匀。竖井深度范围内土层的平均固结度应大于90％。在施工设计中，加固区的划分是十分重要的环节，实践表明，每块加固场地的面积宜大不宜小，目前国内单块真空预压区面积已达3×104 m2，但如果受施工能力或场地条件限制，需要把场地划分成几个加固区域，分期加固，划分区域时应考虑以下因素：①确保每个建筑物位于一块加固区域之内，建筑边线距加固区有效边线，可根据地基加固厚度取2～4m或更大些，应避免两块加固区的分界线横过建筑物；②应以满足建筑工期要求为依据，一般加固面积6000～10000m2为宜；③加固区之间的距离应尽量减小或共用一条封闭沟。
（二）井点降水预压
降低软土层的地下水位，以增大土的自重压力，可以达到预压的效果。适用于下列条件。
1）当缺乏堆载预压的荷载时，可以考虑。因为它的特点是利用自重预压。
2）它更适用于地下水位接近地表，降水范围内含水量高而塑性较低的软土。对于降水范围以下仍有一定厚度的软土时，需要得到预压固结。
3）由于在预压过程中，不会引起土的破坏，因而不需要控制加荷速率。
此方法若与砂井结合应用，则对深部土体的固结效果更好。
因软粘土的渗透系数低，因此，必须采用小而密的井点系统，有时还需用电渗加速渗流，防止淤塞，但是费用较高，国内较少使用。利用井点降水预压是沿袭了井点排水稳定边坡或用于地下工程施工的技术。一般多用于中、低塑性粘土，当土层的渗透系数低于1.0×10－6 m/s时，则不宜采用此法。
（三）深层搅拌桩
深层搅拌桩加固地基是以石灰浆或水泥浆与软土搅拌在一起，形成由桩和桩间土共同组成的复合地基。1975年，日本研制成功了搅拌施工机械，并用于水上施工，后来在日本被广泛采用。80年代初期，我国在自行研制SJB—1型深层搅拌机之后，相继用于南京、天津、连云港、福州等地的加固工程实践，并取得较满意的成果。
施工机械由电动机组、搅拌系列、供浆设备、起重吊车等部分组成（图4－14）。施工程序如下：
1）起吊搅拌机至预定孔位，启动电机，并调整至正常转速。
图4－14 SJB—1型深层搅拌机（单位：mm）
2）开钻，搅拌头在缓速下沉中切削软土，直达预计深度。
3）调制水泥浆液或石灰浆液，经输浆管压入孔内，随搅拌机的提升逐渐压注并搅拌。
4）搅拌头再下沉并提升一次，在不继续注浆的情况下，重复搅拌一次，使加固剂与软土得到均匀拌和形成桩柱。
固化剂可以用石灰或水泥。多采用水泥浆，一般水泥含量在10％左右、水灰比为0.45～0.50，并掺入少量的石膏、三乙醇胺及减水剂等。
深层搅拌桩的另一特点是能用于地层深部的加固，日本常用于海湾底部的软层加固，兼地下连续墙的施工。国外搅拌深度可达25m以上，国内由于受施工机械的限制，最大深度一般在10m左右，这就造成很多搅拌桩不能贯穿软土层而成为摩擦型桩。于是，单桩试验的成果不仅取决于桩身强度，而且在更大的程度上取决于桩周摩擦阻力，桩周土的力学性质与桩的长度，成为极重要的因素。
此外，对软土地基的处理，还常采用旋喷桩加固和锚固技术，使用时可参考相关规范。
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