建筑工程施工中的軟土地基處理技術(shù)

文／徐鋒 泗水鑫誠建設(shè)工程有限公司 山東濟(jì)寧 273200

引言：

軟土是指天然含水量高、孔隙大、壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低的細(xì)粒土。軟土地基是以軟土為主要成分，摻入粉沙、粉土等其他成分混合而成的地基。因為軟土地基有含水量高、孔隙比大、壓縮性高的特點，所以地基中所含的水分容易流失，導(dǎo)致土體松散，在壓力作用下地基也容易發(fā)生改變。軟土地基在施工過程中遇到的不利因素，將給工程的施工帶來很大的困難，影響施工進(jìn)度。為了保證工程的安全順利施工，必須及時處理軟土地基的情況。

1、軟土地基特點分析

1.1 抗剪能力比較低

一般在水利建設(shè)中的軟土，會出現(xiàn)軟塑性一級狀態(tài)。一旦有較大的外荷載作用，土體的抗剪能力就會變差。如果在這種土壤上進(jìn)行施工，必須增加輕薄墻的設(shè)計形式，以減少建筑物的荷載。

1.2 透水性比較差

軟土地基含水量高、透水性差，其滲透系數(shù)往往小于1，承重后空隙的水壓會很高，使地基壓實，在某種程度上影響固結(jié)能力。水利工程的建設(shè)往往需要花費大量的時間來排干所有的水，同時，軟土地基水利工程建設(shè)后，整體沉降時間較長，大部分工程仍處于長期沉降過程中。

1.3 靈敏度比較低

對于水利建設(shè)中的一些軟土，特別是沉積在海中的軟黏土，在結(jié)構(gòu)不被破壞的情況下，它們具有一定的抗剪強(qiáng)度，但一旦受到攪動，抗剪強(qiáng)度就會降低許多。這種特性一般用靈敏度指數(shù)表示。一般情況下，軟土靈敏度在3～4之間，但在一些特殊情況下，靈敏度可能會相應(yīng)提高。

1.4 土質(zhì)空隙較大，含水量高

一般粉土?xí)憩F(xiàn)出較大的含水量，普遍在50%～70%。相比之下，國內(nèi)一些軟土中，空隙率一般在1～2之間，通常比液限大很多，即使很高，也會達(dá)到200%左右。

2、軟土地基處理存在的問題

2.1 勘察問題

通過分析該住宅組團(tuán)邊坡支護(hù)設(shè)計工程可看出，工程地質(zhì)概況各項參數(shù)數(shù)據(jù)和方案設(shè)計所涉及的一些數(shù)據(jù)都離不開勘察工作人員，勘察測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性直接影響工程方案設(shè)計和施工質(zhì)量。雖然現(xiàn)在施工單位越來越重視軟基處理工作，但對于前期研究工作的不充分致使勘察數(shù)據(jù)不完整，直接影響在施工期利用調(diào)查資料的有效率。所以說勘查問題會影響施工質(zhì)量。

2.2 施工技術(shù)問題

在對軟土地基項目確定技術(shù)施工方案時，會發(fā)生技術(shù)問題不被重視的現(xiàn)象，因為企業(yè)本身最關(guān)心的就是經(jīng)濟(jì)利益，所以在確定技術(shù)方案時更加重視經(jīng)濟(jì)問題，這導(dǎo)致質(zhì)量意識淡薄，會出現(xiàn)軟土地基項目的施工效果與預(yù)期目標(biāo)不符問題，地基質(zhì)量要求達(dá)不到會拖慢整個建筑項目的進(jìn)展。

2.3 自然條件復(fù)雜，施工難度大

我國國土面積較為廣闊，且不同地區(qū)的土質(zhì)不同，再加上房屋建設(shè)期間地基基礎(chǔ)施工和地質(zhì)條件間關(guān)系密切，所以房屋建筑在施工期間可能會因不同的土體影響出現(xiàn)施工難度大，嚴(yán)重的話還會出現(xiàn)建筑塌方或者沉降。一般在復(fù)雜的地質(zhì)條件下，施工人員只有將不同的施工技術(shù)予以協(xié)調(diào)，才能提升地基基礎(chǔ)施工技術(shù)質(zhì)量。

3、建筑工程施工中的軟土地基處理技術(shù)

3.1 地基處理施工方案優(yōu)化

首先，依據(jù)地基對雜填土換填需求按時換填，科學(xué)設(shè)計基槽挖掘深度，地基處置規(guī)范設(shè)定為5.5m。同時，根據(jù)地基處置作業(yè)的承載力規(guī)范，選取級配砂石當(dāng)作分層填筑的重要材料，按時提供夯實處理。在此期間，基層挖槽深度常會有所改變，此時就要求進(jìn)一步調(diào)控支護(hù)下口方位，以1：0.58的比例調(diào)整地基換填的實際間隔，由此確保地基施工承載力符合規(guī)范?；凼┕て陂g，要求根據(jù)基礎(chǔ)外邊大小來進(jìn)行填筑，每換填1m就要求向外擴(kuò)張0.5m。同時基礎(chǔ)外邊大小和自然地坪的間隔比例大概為1：0.5，優(yōu)先選取混凝土作為換填找平的重要材料?；坶_挖工作結(jié)束后，就要在第一時間內(nèi)換填砂石，注意把控回填系數(shù)，確保承載力超過160kPa。之后仔細(xì)清理雜填土。依據(jù)1：0.5坡比例進(jìn)行放坡作業(yè)，然后開始分層填筑，要求將厚度把控在300mm左右，填筑工作要和碾壓工作一同開展，提升填筑壓實度。在規(guī)劃地基處理方案過程中，要仔細(xì)留意機(jī)械設(shè)施操作中極易出現(xiàn)的擾動問題，避免對基地帶來不利影響。通過機(jī)械設(shè)施以及人工操作，穩(wěn)步地實現(xiàn)地基處理作業(yè)。值得注意的是，采取專業(yè)化碾壓設(shè)施實現(xiàn)填土碾壓工作，分層填土要盡快碾壓，避免地基產(chǎn)生一系列不良的空洞問題。

3.2 地基換填施工技術(shù)分析

地基換填施工期間，要預(yù)先準(zhǔn)備優(yōu)質(zhì)的工程材料，主要包括天然級配砂石，要保證材料質(zhì)量符合規(guī)范，平均粒徑小于60%層厚?；靥罱Y(jié)束后就要立即碾壓，核查碾壓效果，此時要保證超過0.97。因為要用到砂石材料，這就難免會出現(xiàn)碎石，規(guī)定碎石含量要低于50%，不允許砂石內(nèi)存在草根或者其他雜物等等，相關(guān)人員還要求仔細(xì)核查砂石含泥量低于5%。其次，相關(guān)人員要仔細(xì)檢測換填情況，明晰換填條件。在第一時間查看基槽實際狀況，比較項目施工設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，在現(xiàn)場安置醒目的操作標(biāo)識，明確鋪筑厚度，在第一時間內(nèi)裝配標(biāo)高樁。在鋪設(shè)過程中，相關(guān)人員還應(yīng)該按時設(shè)置網(wǎng)格，分層平鋪，各層鋪設(shè)都要進(jìn)行嚴(yán)格把控。在處理地基施工時，要遵循如下步驟：

（1）仔細(xì)清理雜物。第一時間清理表層浮土和雜物，等到全部平整結(jié)束后，就可安置邊坡防。根據(jù)地基設(shè)計規(guī)范，仔細(xì)檢測級配砂石參數(shù)，特別是實際含水量等。依據(jù)地基施工規(guī)范，還要求采取機(jī)械碾壓的手段，將平鋪厚度控制在300mm內(nèi)，而含水量要把控在10%左右，采用振動壓路機(jī)對地基提供多次碾壓，等到密實度達(dá)標(biāo)后，就可開始碾壓。

（2）進(jìn)行分層鋪設(shè)。根據(jù)基坑底部實際狀況進(jìn)行平鋪，倘若土質(zhì)相對較弱，那么就要增設(shè)鋪設(shè)厚度，而這不是墊層厚度控制的范疇。鋪設(shè)工作以平實均勻作為基本標(biāo)準(zhǔn)，避免產(chǎn)生蜂窩或者不均勻等問題。只要產(chǎn)生操作鋪設(shè)不合理的問題，那么就要第一時間挖掘出砂石，然后再開始進(jìn)行回填處理。

（3）合理夯實砂石。在正式夯實砂石前，施工人員要根據(jù)所在區(qū)域地質(zhì)條件以及氣候條件，測評其干濕度以及灑水規(guī)模，等到全部灑水之后，再利用振動壓路機(jī)完成碾壓工作。在碾壓過程中還要重視處理找平工作，在第一時間設(shè)置級配砂石檢測點，接著再仔細(xì)取樣及檢測砂石，確保砂石契合既定規(guī)范。待所有碾壓工作完成，就可以開始拉線找平處理，比較其有無符合既定的設(shè)計標(biāo)高。

3.3 預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)

應(yīng)用預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)，對較高的多邊坡區(qū)域進(jìn)行了打樁支護(hù)。可看出這種技術(shù)是針對松軟地基所設(shè)計的，通過埋設(shè)管樁來使地基的載荷力得到提升。預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)的施工過程如下：這項技術(shù)對前期勘察單位要求較高，一定要做好現(xiàn)場勘測工作，精準(zhǔn)定位樁體，然后根據(jù)現(xiàn)有的勘測數(shù)據(jù)選擇合適的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行打樁。打樁完成后，要埋設(shè)預(yù)應(yīng)力管樁，在埋設(shè)管樁時把控好管樁之間的距離，設(shè)定合理的距離能使地基的穩(wěn)固性更好。為使預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)得到順利有效的應(yīng)用，在使用此項技術(shù)時應(yīng)讓工作人員考察和了解周圍環(huán)境。最后為安全考慮，要及時地在施工場地周圍設(shè)置警示告牌和指示標(biāo)志，避免發(fā)生意外和危險。

3.4 攪拌樁法

種方法有2種應(yīng)用方式：一種是水泥攪拌樁；另一種是石灰攪拌樁。2種方式所用的材料不同。（1）水泥攪拌樁需使用深層攪拌機(jī)械進(jìn)行操作，之所以選擇這種攪拌力度很大的機(jī)械是因為添加固化劑的水泥和軟土層需在強(qiáng)勁的攪拌力度下才能融合得更好，才能有效提高軟土層結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。（2）石灰攪拌樁法其實是將石灰和地基土強(qiáng)行混合，讓其產(chǎn)生化學(xué)中應(yīng)，產(chǎn)生的化學(xué)中應(yīng)生成的物質(zhì)能起到增強(qiáng)土層結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。攪拌樁法是一種成本很低的技術(shù)，而且其具有操作簡單、效果好的優(yōu)點，很多建筑單位都選擇進(jìn)行攪拌樁法增強(qiáng)軟土地基的強(qiáng)度，增加其穩(wěn)定性。

3.5 堆載預(yù)壓法

在實施該施工項目的過程中，施工技術(shù)人員最習(xí)慣應(yīng)用的軟土地基處理技術(shù)為堆載預(yù)壓法。在施工過程中，施工技術(shù)人員需結(jié)合現(xiàn)場實際情況采取合理的控制措施。在針對房屋進(jìn)行建造的過程中，考慮蠕變性等性質(zhì)都會對軟土地基的穩(wěn)定性產(chǎn)生一定程度的影響，由此會對建筑物自身質(zhì)量產(chǎn)生影響，甚至還會增加安全風(fēng)險。應(yīng)對這類情況，采用堆載預(yù)壓法不僅可針對地基展開預(yù)壓處理，同時也可在一定程度上增加沉降的空間，以此大幅提高土壤的緊密度，確保其緊密度符合實際的施工要求。此外，應(yīng)用該施工技術(shù)可確保橫向和縱向的排水管道工程順利進(jìn)行施工。在具體的施工過程中，常用的施工工程為豎向管道施工，其可有效避免土體產(chǎn)生過度壓縮，同時也要保障土質(zhì)具有飽和性和均勻性。

3.6 高真空機(jī)密法

如果應(yīng)用高真空機(jī)密法針對軟土地基進(jìn)行處理，需設(shè)置豎向排水渠。也要將橫向排水通道設(shè)置在碎石地面上，同時還要在其上方布設(shè)相應(yīng)的不透氣薄膜。然后借助壓縮機(jī)負(fù)壓抽取其空氣。此時，軟土地基會流入呈現(xiàn)固結(jié)態(tài)勢的土壤，由此大幅提升土質(zhì)的承載能力。應(yīng)用高真空機(jī)密法核心在于利用負(fù)超孔隙水壓力轉(zhuǎn)化提升土壤的緊密度。采用這樣的操作模式會讓土壤縫隙間的壓力逐漸下降。同時，應(yīng)用高真空機(jī)密法處理軟土地基時，地基的穩(wěn)定性和安全性都會得到大幅度提升。雖然該操作技術(shù)復(fù)雜性較高，但只要嚴(yán)格按照施工計劃標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工操作，就可大幅提高施工效率。

3.7 注漿處理施工技術(shù)

現(xiàn)階段，國內(nèi)建筑工程項目地基處理中常使用的注漿施工技術(shù)可分成水泥注漿地基處理技術(shù)與硅化注漿地基處理技術(shù)。（1）水泥注漿處理技術(shù)，主要使用壓漿泵和灌漿管，在對水泥進(jìn)行仔細(xì)調(diào)配后，可以將其均勻灌注到不良地基土壤中，借助填充、擠密及滲入等方法，提升巖石與土顆粒之間的密實性，便于排出氣體與水分，從而對孔隙位置進(jìn)行合理填充。在注漿材料硬化之后，可以與原土體合為一體，以此來提升施工地基穩(wěn)定性與抗?jié)B性，并降低土體壓縮性，從而加強(qiáng)地基加固處理。（2）硅化注漿處理技術(shù)，主要是借助注漿施工，然后將硅酸鈉混合溶劑注入不良地基土壤底端，等到注漿材料固結(jié)之后，便會形成防滲透與高強(qiáng)度的結(jié)石體，從而提升地基強(qiáng)度。地基加固時，主要是密實基礎(chǔ)地基土層，確保土層當(dāng)中的水分與空氣比例不斷降低。隨著工程設(shè)計高度不斷提升，地下建筑施工越來越多，對地基穩(wěn)定性的要求不斷提升，唯有全面提升地基加固技術(shù)，改變地基施工方法，方能提升地基穩(wěn)定性與承載力，減少外力作用引起的地基變形，從而滿足建筑地基施工要求。

3.8 將砂樁擠密、加固碎石樁

結(jié)合施工現(xiàn)場的實際情況，針對出現(xiàn)問題的沉樁結(jié)構(gòu)，一定要對其結(jié)構(gòu)盡早進(jìn)行維系和處理。一般情況下，利用砂樁擠密施工，可實現(xiàn)復(fù)合樁的作用，其優(yōu)點在于：既可增加系統(tǒng)容量，又可避免沙土液化；這一過程中，一定要注意擠密砂樁，既要根據(jù)現(xiàn)場情況調(diào)整擠密方法，又要隨時監(jiān)測擠密程度。

3.9 靜壓管樁技術(shù)和高壓噴射注漿技術(shù)的應(yīng)用

靜壓管樁就是通過靜力壓樁機(jī)將預(yù)制樁壓入土中的沉樁工藝，它是相對穩(wěn)定的樁型結(jié)構(gòu)，適用于軟土地基及填土地基的處理，在房屋密度較大或環(huán)境要求相對嚴(yán)格的施工區(qū)域?qū)κ┕F(tuán)隊有很大的幫助效果。在實際的施工過程中，施工人員可以事先通過預(yù)應(yīng)力技術(shù)改變圓柱形混凝土構(gòu)件，以此來提高靜壓管樁的質(zhì)量。靜壓管樁技術(shù)有著無噪音、無污染、無沖擊力等優(yōu)點，是施工團(tuán)隊理想的地基處理技術(shù)。但是在使用過程中，施工人員需要注意避免出現(xiàn)樁身上抬、樁端封口不實等問題的出現(xiàn)。高壓噴射注漿技術(shù)是指施工人員通過對地基土體鉆孔噴漿，將水泥漿液噴射到預(yù)定土層，與原有的地基土體混合形成新的復(fù)合地基的技術(shù)。這種技術(shù)方法比較適用于淤泥土、粉土、黃土等地基土質(zhì)。高壓噴射注漿技術(shù)主要有單管法、二重管法、三重管法三種注漿方式，噴射介質(zhì)通常為水泥漿液、氣流、水流等。施工人員利用高壓噴射注漿技術(shù)可以減少材料用價及浪費，其設(shè)備也相對簡單，方便管理。

3.10 排水固結(jié)法的規(guī)范應(yīng)用

排水固結(jié)法往往比較適用于含水量較大的軟土地基處理，其是指在建筑工程施工之前，對地基加載預(yù)壓，使土體固結(jié)沉降提前結(jié)束，從而提高地基土的穩(wěn)定性的過程。值得注意的是，施工團(tuán)隊可以在進(jìn)行排水固結(jié)法前先在地基內(nèi)設(shè)立豎向排水體，以提高排水固結(jié)法的施工效果。排水固結(jié)法主要包括堆載預(yù)壓法、真空預(yù)壓法、降水預(yù)壓法以及電滲排水法4種方法。堆載預(yù)壓法即施工人員對建筑工程的地基范圍進(jìn)行加載預(yù)壓，使軟土地基提前壓縮固結(jié)，完成不均勻沉降，提高地基的承載力，使地基在施工開始之前就達(dá)到建筑工程的承載標(biāo)準(zhǔn)。施工人員可以根據(jù)建筑工程的實際質(zhì)量選擇加載預(yù)壓的壓力值，一般為建筑物重量的1.3倍，也可以根據(jù)施工現(xiàn)場靈活調(diào)整。真空預(yù)壓法即施工人員將有薄膜密封的砂墊層鋪設(shè)在地基的黏土層，然后對砂井進(jìn)行抽氣處理，利用大氣壓將地基土內(nèi)的水分排出，使土體的壓縮和強(qiáng)度增加，這種方法可以加快地基土體的固結(jié)速度，大大提高地基處理的施工效率。降水預(yù)壓法即施工人員利用水泵對開挖深度不大、地下水位接近地面的地基進(jìn)行排水處理，除去土體孔隙中的多余水分，保證其有最優(yōu)含水量，促進(jìn)地基土體固結(jié)。電滲排水法是指施工人員在需要處理的地基中插入金屬棒并通入直流電，使地基土體內(nèi)水分從陽極流入，從陰極排出，從而減少地基土體內(nèi)部的含水量，促進(jìn)土體固結(jié)。

3.11 加載技術(shù)

軟土地基普遍具有透水性差、結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的問題，地基內(nèi)部的含水量超出工程建設(shè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，地下水長期侵蝕地基，進(jìn)一步削弱了地基的承載力，當(dāng)壓力超過承受能力后，就會引發(fā)局部沉降問題。為有效控制路橋工程沉降不均勻的問題，工程隊伍可以在技術(shù)應(yīng)用前，事先對地基進(jìn)行加固、置換處理。當(dāng)前，地基加載處理方法可以分為兩種，一是地下水加載處理方法，二是填土加載處理方法。其中，地下水加載技術(shù)是通過調(diào)節(jié)地下水水位，促使軟土地基產(chǎn)生自然沉降，一般適用于含砂土層較多的軟土地基。而填土加載需要建立起動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，對路橋表面沉降程度的變化進(jìn)行實時監(jiān)管，及時采用材料填埋加載技術(shù)，對建筑工程情況進(jìn)行控制，使其具體的沉降差異參數(shù)保持在合理的范圍內(nèi)。

結(jié)束語：

我國建筑工程越來越復(fù)雜，在建造建筑物時，地基的穩(wěn)固程度要求就要更加嚴(yán)格，堅實的地基有利于保障建筑物的質(zhì)量。研究了一些建筑施工中的軟土地基的處理技術(shù)，各個建筑單位在針對軟土地基進(jìn)行處理時要選擇合適的技術(shù)并在處理前了解工程的現(xiàn)場環(huán)境，制訂具體的處理計劃。通過對地基的處理可從本質(zhì)上提高建筑工程的穩(wěn)定性，使項目整體完工后的故障率和危險率得到降低，希望本文可以為建筑工程在處理軟土地基方面提供理論借鑒。