施工中軟弱土地基的處理探述

彭 亮

廣東省地質(zhì)局第十地質(zhì)大隊(duì)，廣東中山 528427

我國(guó)的建筑工程事業(yè)自改革開放以來(lái)，逐漸發(fā)展起來(lái)，直到今天一直處于相當(dāng)繁榮的發(fā)展地位，各大城市也逐漸涌現(xiàn)出了高樓大廈，這對(duì)建筑施工事業(yè)來(lái)說(shuō)是一種新的挑戰(zhàn)，在建筑施工中任然存在注意事項(xiàng)和難題，本文主要是針對(duì)建筑地基中的軟土處理設(shè)置分析，重點(diǎn)介紹了廣東地區(qū)珠江三角洲一帶的軟土地基處理，因?yàn)榕R海，所以周圍土質(zhì)大多是淤泥，軟土質(zhì)地基很難滿足高級(jí)建筑的承載力要求，這就要對(duì)其進(jìn)行加固處理，設(shè)置地基；經(jīng)過(guò)本文的研究介紹，提出一系列地基處理辦法和珠三角軟土地質(zhì)的處理方案，進(jìn)一步解決類似狀況，對(duì)我國(guó)建筑施工事業(yè)也起到一定的促進(jìn)作用。

1 軟土的定義

常見的土地當(dāng)中一般都含有砂粒、粉粒，還有一些粘粒，砂粒會(huì)使土質(zhì)變得非常硬，粉粒又會(huì)使得土質(zhì)變得水分含量極少，而軟土就是硬度比較低，含水量又很高的土，所以它內(nèi)部有較多的粘粒。一般的軟土就是我們常見的淤泥質(zhì)地，它是在靜水或者平穩(wěn)水流的條件下，土粒淤積在一起，與水相結(jié)合，長(zhǎng)時(shí)間經(jīng)過(guò)一系列化學(xué)反應(yīng)而形成的一種土層；各個(gè)國(guó)家對(duì)于軟土的定義解釋都不太一樣，日本是通過(guò)對(duì)土的承載力、抗壓強(qiáng)度等指標(biāo)來(lái)判斷土質(zhì)類型的，而德國(guó)的判斷方法就相對(duì)比較簡(jiǎn)單了，通常是用手來(lái)感受，用其易捏程度來(lái)判斷是否為軟土。我國(guó)的軟土多分布在沿?；蛘吆恿鞯貐^(qū)，只要水資源豐富都容易形成黏土土質(zhì)，其土質(zhì)最大的特點(diǎn)就是含水量很高，分子之間孔隙之比相對(duì)較大，容易被壓縮塑形，相對(duì)的，它的承載力強(qiáng)度就比較低，抗剪程度也非常低。在我國(guó)南方多為這樣的土質(zhì)，典型的當(dāng)屬珠江三角洲一帶的沿海地區(qū)[1]。

2 軟土地基處理的常見方法

利用軟土進(jìn)行的建筑施工，有許多優(yōu)勢(shì)都是不可替代的，比如粘性較高，容易壓實(shí)；但是不容易保持一定的形狀，為了能夠避免這個(gè)缺點(diǎn)，在施工的同時(shí)，會(huì)采用相關(guān)方法對(duì)地基進(jìn)行一些處理，使得其能夠滿足承載力要求，主要可以應(yīng)用夯實(shí)法、換土墊層法、排水固結(jié)法以及置換拌入法等。

2.1 夯實(shí)法

夯實(shí)法是軟弱土地基處理方式中最常使用的一種，它就是利用外力對(duì)于已填土層或者自然土層進(jìn)行碾壓和打?qū)嵉姆椒?，使得土層能夠保持在事先所?guī)定的形狀之內(nèi)，一般都是采用具有夯擊能量的夯錘或者其他工具，對(duì)土體表面夯實(shí)錘擊，其產(chǎn)生較大的沖擊力還可以使得土體內(nèi)部保持緊密的分子作用力，可適用于夯實(shí)法的土體類型較多樣，一般的碎石、砂石、粉土和雜填土層，都能夠運(yùn)用夯實(shí)法搗密夯實(shí)。另外，對(duì)于淤泥類的軟土，也可以在某個(gè)工藝適當(dāng)采用相應(yīng)的夯實(shí)法，這種處理方法的代價(jià)也比較低[2]，無(wú)需投入大量的資金，且夯實(shí)效果較好。

2.2 換土墊層法

換土墊層法，根據(jù)字面意思理解，就是將原先所填土層挖出，利用其它一些土層代替它，填進(jìn)這些土堆中間，鑒于軟土層地基承載力欠缺的問(wèn)題，這是其中常用地基處理方法，一般分布在暗溝的地區(qū)，因?yàn)橛兴木壒?，其土層粘度很難控制，且受力面積有一定的限制，所以整體壓強(qiáng)就特別大，這個(gè)時(shí)候?qū)ね寥客诔鰜?lái)，再?gòu)钠渌貐^(qū)運(yùn)來(lái)砂石、粉土，或者是一些素土，基本上含水量較少，吸水能力較差，把它鋪墊在原先的土層所在位置，再用碾車壓實(shí)，土體的承載力就會(huì)相應(yīng)提高。

2.3 排水固結(jié)法

軟土的形成原因就是因?yàn)楹刻?，造成土質(zhì)粘性過(guò)大，形成軟土質(zhì)，承載力較差，而排水固結(jié)法對(duì)于地基處理的要求，更有可能是對(duì)根源上的方法解決，減少土體的含水量，在采用這種方法的時(shí)候，一般是在土體內(nèi)部增設(shè)排水管，上部運(yùn)用預(yù)壓的方式，給土體施加一定的壓力，順著排水管道流出水分，此種方法比較方便，水流可以自動(dòng)順著流水管道排出，但是并不是所有軟土層都適用該方法，在使用前對(duì)土體性質(zhì)類型進(jìn)行測(cè)定，是否是飽和軟土層，并且整個(gè)土層的滲透性不能太低，這樣不利于水的排出。

2.4 置換和拌入法

置換和拌入法是兩種方法，其中置換法和換土墊層法的原理差不多，都是將原來(lái)的土層挖出，然后再填入新運(yùn)進(jìn)去的土層，一般都是一些硬度較高、含水量較少、滲透性較高的沙土、粉土等，再在表面采用相應(yīng)的壓實(shí)法對(duì)土層進(jìn)行壓實(shí)搗密。拌入法和置換法所用的原材料都是一樣的，都是要用到粉土或者砂土，兩者的適用環(huán)境也差不多，拌入法就是軟土層的承載力在一定的標(biāo)準(zhǔn)值之內(nèi)，加入一些砂土層，拌勻以后，再進(jìn)行搗密，如果土層含水量太大，軟土性質(zhì)過(guò)于明顯，這時(shí)候就需要采用置換法。

3 珠三角地區(qū)軟土地基處理實(shí)例概述

本文主要是針對(duì)軟土層的地基處理方法進(jìn)行概述，其中珠江三角洲地區(qū)的土層，多是受環(huán)境的影響一直保持粘性土狀態(tài)，非常適合本文的設(shè)計(jì)研究，所以選取該地區(qū)作為工程實(shí)例進(jìn)行介紹，具體分析如何處理軟土層的地基，首先對(duì)該地區(qū)降水條件、水文地質(zhì)進(jìn)行分析，了解地形分布，最后介紹相關(guān)的處理方案。

3.1 珠三角地區(qū)的水文地質(zhì)條件

珠江三角洲是我國(guó)有名港口地區(qū)，它坐落在廣東省中部地區(qū)，珠江三角洲地處廣東省中部，那里屬于熱帶地區(qū)，又臨近海洋，常年降水較為豐富，氣溫較高，濕度較大，降水量比較多，在這種氣候下的土質(zhì)類型，多為軟土土質(zhì)，粘性土居多。珠江三角洲臨西北部江，還與東江相近，其水系下部分河網(wǎng)較低，地勢(shì)較為平緩，河流交錯(cuò)成群，河面都比較寬廣，多為淺水地面，水面呈波浪狀，坡度相對(duì)比較小，水量很大，汛期很長(zhǎng)，沙土含量稀少，水文地質(zhì)條件較為特殊。

3.2 珠三角地區(qū)的地形地貌特點(diǎn)

珠江三角洲地區(qū)較為平緩，有山脈和浮山并且從北向南依次降低地勢(shì)，北部山川較多，其中，帽峰山脈便分布于此，到了南面，有五桂山、大嶺山等依次分布，獨(dú)自矗立于此，除了一些較低平殘川，基本呈現(xiàn)出星羅棋布的態(tài)勢(shì)分布于此，是一道秀麗的自然景觀。北部是海陸相交的地區(qū)，海岸線蜿蜒曲折，從新會(huì)崖門起一直到深圳蛇口都是以港口為主，其內(nèi)部的河流密錯(cuò)縱橫、水網(wǎng)密集，其中的水來(lái)自河流、海水、海灣等，所以幾種水域的水一同相交在一起，形成的土壤呈現(xiàn)分層性質(zhì)，為軟土層和薄砂土質(zhì)層共同組成。

3.3 珠三角軟土地基處理方案設(shè)計(jì)

要想設(shè)計(jì)出符合珠三角地區(qū)特點(diǎn)的軟土地基處理方案，最重要的一點(diǎn)就是對(duì)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境做一個(gè)深入的了解。珠江三角洲地區(qū)的土質(zhì)類型多是粘性土和軟土層，它在施工當(dāng)中，所能承受的承載力就會(huì)小很多，所以如果對(duì)該地區(qū)進(jìn)行施工，必須嚴(yán)格注意土層設(shè)置，設(shè)計(jì)一個(gè)合理適宜的施工方案。所擬訂的施工方案無(wú)非就是多個(gè)處理方式的選擇，有時(shí)候需要多個(gè)處理方案共同結(jié)合使用。本文選取珠江三角洲以南的盆地地區(qū)進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，該地區(qū)雨水連綿，常年多雨，能積存大量雨水，并且由于臨近珠海這個(gè)得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，所以能控制周圍水資源的保留，在臨近珠海的南面，順應(yīng)水流方向，淤泥含量最多，地下4.8～8.7m的距離為軟土質(zhì)，其中5.3m內(nèi)為粘土，剩下的是淤泥質(zhì)地，首先利用換填法，將路面下5m內(nèi)的淤泥全部換填成石灰砂土混合物，保證土質(zhì)的硬度，采用石灰與砂土體積之比為3：1的關(guān)系，進(jìn)行開挖回填，基坑深度設(shè)置為6m，從基坑地下5m進(jìn)行回填，填至基坑底部，采用碾壓法對(duì)基坑底部地面進(jìn)行夯實(shí)設(shè)計(jì)?；拥撞炕靥钔戤呉院螅娱_挖做連續(xù)墻支護(hù)，設(shè)置坑內(nèi)排水管，每個(gè)排水管道相距2m，在坑外道路1m處設(shè)計(jì)，對(duì)于基坑回填土采用砂土回填，加大了透水性，容易有積水下滲，此時(shí)在其中加入排水固結(jié)設(shè)計(jì)，將集水排水管安裝至地面以下，每3m設(shè)置一個(gè)。

該方案設(shè)計(jì)綜合了土質(zhì)類型和自然環(huán)境對(duì)土體影響，按照施工方案評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)可以評(píng)為3星方案，其中換填法的采用有些牽強(qiáng)，它最多適用于淺層以及類淺層地面，比如6m之內(nèi)，該換填高度超過(guò)限制值，對(duì)于地下承載力調(diào)整，最好采用排水固結(jié)法，加入塑料排水壓縮板和集水管共同作用，吸收軟土質(zhì)水分，再經(jīng)過(guò)排水管全部排出。可以說(shuō)，珠三角的設(shè)計(jì)方法較為科學(xué)，對(duì)其他地區(qū)的施工也起到了借鑒作用。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在施工中，不僅要注意到后期建設(shè)質(zhì)量，施工之前的環(huán)境準(zhǔn)備也是相當(dāng)重要的，只有將周圍的土質(zhì)條件設(shè)置完以后，后續(xù)的工程施工才能順利進(jìn)行。而準(zhǔn)備條件中的軟土地基是最為關(guān)鍵的處理項(xiàng)目之一，它一旦出現(xiàn)問(wèn)題，整個(gè)施工承載力都會(huì)受到威脅，導(dǎo)致后續(xù)施工難以進(jìn)行。因此，在實(shí)際施工中必須從地區(qū)實(shí)際出發(fā)，做好軟土地基處理，以保證工程的穩(wěn)定性和安全性。