淺析住宅建筑軟基工程對室內(nèi)空間的影響

■廖艷林

(中南城建（海南）建設(shè)有限公司，海南陵水 572400)

淺析住宅建筑軟基工程對室內(nèi)空間的影響

■廖艷林

(中南城建（海南）建設(shè)有限公司，海南陵水 572400)

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)與城市化的飛速發(fā)展，我國住宅建設(shè)日趨頻繁，特別是東部沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，可謂高樓林立、令人應(yīng)接不暇。受地質(zhì)條件影響，這些地區(qū)多為軟土地基，發(fā)生建筑沉降、裂縫的概率極高，為了確保工程質(zhì)量和建筑物室內(nèi)空間的使用，建筑工程施工中常常需要進(jìn)行軟基處理。

1 住宅建筑軟基工程特征

軟土是一種天然孔隙比≥1.0，含水量高于液限的灰色細(xì)粒土。由淤泥沉積物及腐殖質(zhì)組成。常見的形態(tài)有：淤泥、淤泥質(zhì)粘性土粉土、泥炭、泥炭質(zhì)土等[1]。在濱海、湖沼、谷地、河灘等地分布廣泛。除了具有天然含水量高、天然孔隙比大的特點之外，還具有壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低、固結(jié)系數(shù)小、固結(jié)時間長、靈敏度高、擾動性大、透水性差、土層分布復(fù)雜、層間物理力學(xué)性質(zhì)差異大等特點。常見的淺層軟基處理技術(shù)有墊層法、換填法、排擠法、表層排水法、添加劑法；深層軟基處理技術(shù)有袋裝沙井法、擠密砂樁法、振沖碎石樁法、粉噴樁、塑料排水板、加筋土工布、鋼渣樁法、混凝土樁、深層攪拌等方法。除此之外，軟基工程還具有以下顯著的特征：

1.1 觸變性顯著

在不遭受外界破壞的情況下，軟土呈顆粒狀，屬于固態(tài)，但一旦軟土地基遭遇破壞或者觸動，它就會迅速自我稀釋，轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，因此具有較強(qiáng)的觸變性。

1.2 壓縮性高

軟土地基的壓縮系數(shù)值普遍偏高，當(dāng)其垂直壓力無限接近0.1MPa時，絕大多數(shù)軟土?xí)霈F(xiàn)壓縮變形的現(xiàn)象。此類地基上建筑的房屋沉降量也通常較大。

1.3 透水性弱

軟土地基透水能力十分差，幾乎可認(rèn)為不透水。因此，其排水固結(jié)所需的時間周期相當(dāng)漫長，多數(shù)建筑工程的沉降時間會持續(xù)很久，透水性極差的軟土地基建筑工程甚至長達(dá)十多年。

1.4 不均勻性

在部分地區(qū)，軟土由高分散和微細(xì)顆粒組成，這類軟土呈現(xiàn)出較大的不均勻性。一旦設(shè)計圖紙上的建筑荷載不均，客觀上就會加大建筑的沉降差。這種房屋在施工初期就會出現(xiàn)裂縫。

2 住宅建筑軟基工程處理措施及施工工藝

2.1 換土墊層法

2.1.1 定義、適用范圍、材料要求及作用

為了使建筑工程基礎(chǔ)下的持力層滿足上部荷載要求，施工時常采用先將基礎(chǔ)以下一定寬度、厚度的軟土層挖去，然后回填并夯實強(qiáng)度較大的砂、石或灰土等，從而將原軟地基改造成為砂地基、砂石地基、灰土地基等，這種處理軟基的方法即為換土墊層法。換土層寬度與厚度的確定是建筑施工的一大難題，根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》之相關(guān)規(guī)定，一般以建筑物基礎(chǔ)之上的荷載與底板寬度為基本依據(jù)，按基礎(chǔ)與換土的目標(biāo)壓縮模量比來擬定擴(kuò)散角度，進(jìn)而計算確定[2]。另外，如果有下臥軟弱層，初步確定寬度、厚度之后，還需進(jìn)行驗算，換土墊層法在具有高透水性的軟弱粘土地基應(yīng)用廣泛，宜選用顆粒級配良好、質(zhì)地堅硬的材料。材料不同的墊層，應(yīng)力分布也不盡相同。但就試驗結(jié)果和沉降觀測數(shù)據(jù)來看，其極限承載力與建筑物沉降情況基本相似，因此，當(dāng)涉及計算時，不同材料的墊層多參照砂墊層，其功能也與砂墊層十分相近，除了有助于提升軟地基的承載力、降低沉降量之外，采取換土墊層還有助于加速軟弱土層的排水固結(jié)、防止寒冷地區(qū)土中結(jié)冰所造成的凍脹、消除膨脹土的脹縮作用等。

2.1.2 施工要點

（1）驗槽，清除浮土。在對軟基進(jìn)行換土墊層處理之前，第一步：驗槽。對基槽邊坡的穩(wěn)定性、基槽底部和兩端進(jìn)行檢驗，以確保施工過程中不會出現(xiàn)塌土情況；對于基槽周邊存在的井、洞穴、墓等情況，事先做好處理。

（2）拌合。按一定規(guī)則拌合人工配置的砂、石材料，使之呈現(xiàn)均勻。然后進(jìn)行鋪填、搗實操作。

（3）砂地基和砂石地基的底面鋪設(shè)高度一致為最佳。如果高度不一致，換土墊層施工時宜先深后淺、循序漸進(jìn)。將圖面挖成斜坡搭接（或臺階），特別注意搭接處需確保密實。

（4）分段施工，所有接頭處皆做成斜坡，要求土層與土層之間錯開一定寬度（0.5—1.0m為最佳），并充分搗實。

（5）碎石換填，首先應(yīng)在基坑底部及周圍鋪一層砂，然后用碎石墊層，以防基坑底部表層軟土出現(xiàn)局部性破壞。

（6）換填：分層鋪墊，層層夯實。換土填補操作時，以采取分層鋪設(shè)、層層夯實的方法，根據(jù)搗實方法的不同，用樣樁嚴(yán)格控制每層鋪設(shè)厚度，不得超出規(guī)定數(shù)值。每鋪好一層，需進(jìn)行密實度檢驗，檢驗合格才能進(jìn)行上一層鋪設(shè)。

（7）搗實。砂層搗實的強(qiáng)度較大，極易對地基堅固度造成影響，因此應(yīng)高度注意搗實的力度和影響度，避免觸動基坑底部及其四周的土。

此外，如果施工在冬季，則不宜使用帶有冰塊的砂石用作墊層，還應(yīng)采取必要措施防止砂石內(nèi)的水分發(fā)生凍結(jié)。

2.2 排水固結(jié)法

2.2.1 工作原理、作用及適用范圍

沉降與穩(wěn)定是軟地基最常見的問題，試驗結(jié)果表明，排水固結(jié)是行之有效的方法。在荷載作用下，通過增加天然土層中的排水路徑，減少排水距離，利用豎向排水井，使軟弱土地基中的孔隙水緩慢排出，降低孔隙比，促使地基固結(jié)變形，預(yù)壓工程的預(yù)壓期隨之減少，在較短時間內(nèi)就能達(dá)到顯著的固結(jié)效果，使之提前完成沉降；與此同時，超靜水壓力也慢慢消散，土效應(yīng)力變大，地基土的抗剪強(qiáng)度逐步增長，使地基承載力提高始終先于施工荷載增長，進(jìn)一步增強(qiáng)地基的承載力和穩(wěn)定性。根據(jù)排水施工工藝的不同，排水固結(jié)法又分為堆載預(yù)壓法、砂井法、真空預(yù)壓法、降水預(yù)壓法、電滲排水法等方法[3]。本文主要研究前兩種方法：堆載預(yù)壓法和砂井法。

（1）堆載預(yù)壓法。堆載預(yù)壓法的工作原理十分簡單：在建筑工程施工以前，為了使地基提前完成部分沉降，常選擇在施工現(xiàn)場臨時堆填土石，對軟地基進(jìn)行加載預(yù)壓操作，并利用地基土固結(jié)以達(dá)到提升地基承載力的目的，然后卸除預(yù)壓荷載，開始施工建設(shè)，以在建設(shè)之初就能消除建筑物基礎(chǔ)部分均勻沉降。預(yù)壓堆載材料的選擇一般遵循因地制宜的原則，就地利用土方最經(jīng)濟(jì)實惠、方便快捷。為了達(dá)到良好的預(yù)壓效果，堆料的重量、體積往往數(shù)值偏高，所需時間短則半年，長則1年到2年。采用這一方法最大的難題在于，如何尋找堆料、如何運輸堆料，因此目前使用該方法的工程大都是能夠利用建筑物本身自重作為堆載的工程。預(yù)壓堆載的重量設(shè)計一般與擬建項目荷載相同，在實際操作中，為了防范由于次固結(jié)而導(dǎo)致沉降，臨時荷載往往大于建筑物荷載，即“超載預(yù)壓”。超載預(yù)壓可能帶來的效應(yīng)有：①主固結(jié)沉降；②次固結(jié)沉閉；③增加天然土的排水強(qiáng)度。

（2）砂井法。所謂砂井法，即在軟基工程施工過程中，通過砂井設(shè)置，在砂井表面鋪設(shè)砂墊層（或砂溝），人工開拓、增加固結(jié)排水路徑，減少排水距離，加速固結(jié)、增大抗剪強(qiáng)度的軟基處理方法。砂井法對于泥炭土等有機(jī)質(zhì)沉積物的土層效果不明顯，主要用于透水性弱的軟弱粘性土，有袋裝砂井、塑料排水板兩種方式[4]。

在實際應(yīng)用中，堆載預(yù)壓和砂井法常配套使用，即為砂井堆載預(yù)壓法。

3 住宅建筑軟基工程和室內(nèi)空間的關(guān)系

3.1 創(chuàng)造性的設(shè)計好室內(nèi)空間的穩(wěn)定性

住宅建筑軟基工程就是筑造室內(nèi)空間建筑元素的基石, 比如墻體、地板、房頂、門窗等室內(nèi)空間組成元素的穩(wěn)定和牢固依靠軟基工程鋪墊。在住宅建筑室內(nèi)空間成型之前建筑設(shè)計師就應(yīng)該提前預(yù)想到建筑軟基工程的功能延伸、社會使用的發(fā)展以及建筑的壽命等因素。提前給今后建筑室內(nèi)空間和后面的裝修設(shè)計事先做好萬分的準(zhǔn)備并預(yù)留一定程度的自由空間。那么室內(nèi)空間在后期的使用以及進(jìn)行裝飾裝修設(shè)計時設(shè)計師有了建筑軟基工程的支持在對空間的進(jìn)行各種元素造型夸張變形的設(shè)計，就可以大膽發(fā)揮主觀能動性

[5]。

3.2 人性化室內(nèi)空間形成的基礎(chǔ)條件

“舒適、均衡、韻律、和諧”的住宅建筑室內(nèi)空間是人性化設(shè)計的基本要求。在現(xiàn)代室內(nèi)空間設(shè)計里面人是室內(nèi)空間存在和活動的中心,人不僅對空間有生理需求更有心理需求?？茖W(xué)合理的設(shè)計出人性化的住宅室內(nèi)空間,建筑軟基工程是基礎(chǔ)性條件。按照住宅建筑空間設(shè)計規(guī)范的要求，根據(jù)使用功能來合理、科學(xué)的運用好各軟基工程的精確測算數(shù)據(jù)。以人體在建筑室內(nèi)空間靜態(tài)尺寸和動態(tài)尺寸為基準(zhǔn)來推算出各種空間的寬窄、長短和高低，同時也要根據(jù)軟基工程前期的技術(shù)要求，設(shè)計出空間所能容納的人和家具的數(shù)量來提前預(yù)留出合理的人性化活動空間和空間的協(xié)調(diào)性[6]。

住宅建筑室內(nèi)空間已經(jīng)不再是靜止的,而是流動的，所以對建筑的要求，特別是建筑軟基工程的要求更加嚴(yán)格。很好的研究軟基工程和室內(nèi)空間的關(guān)系，不僅僅是滿足了住宅建筑軟基工程的需求，同時對于滿足人類室內(nèi)居住空間的需求和健康有著重要的作用。誠然，軟基工程和室內(nèi)空間設(shè)計之間的關(guān)系將成為今后住宅建筑設(shè)計師的一個常新的研究課題。

4 結(jié)語

總之，在住宅建筑軟基工程施工過程中，要做好軟基處理工作，必須充分結(jié)合工程實際，科學(xué)評估、分析地質(zhì)結(jié)構(gòu)，根據(jù)施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，因地制宜地對不同屬性的地基選擇恰當(dāng)?shù)氖┕すに?，只有這樣，建筑物安全和住宅建筑室內(nèi)空間的使用才有保證。

（責(zé)任編輯：賀 輝）

[1]鄭世楠.如何提高工程軟基處理質(zhì)量管理技術(shù)的應(yīng)用水平[J].科技致富向?qū)?2013,36:200.

[2]劉建.關(guān)于市政道路的軟基施工技術(shù)措施分析[J].中華民居(下旬刊),2013,(01):314-315.

[3]陶建強(qiáng).排水固結(jié)法在廣州南沙外國語學(xué)校、廣州南沙工商分局軟基處理工程中的應(yīng)用研究[D].廣州大學(xué),2012.

[4]蔡振山.公路拓寬工程軟基處理差異沉降和可靠度研究[D].華僑大學(xué),2012.

[5]吳亞南.論室內(nèi)空間的場所精神[J].家具與室內(nèi)裝飾.2013,(11).

[6]戴建華.論室內(nèi)設(shè)計的和諧之美[J].家具與室內(nèi)裝飾.2009(07).

Analyze the Residential Construction Engineering of Soft Ground on the Inf uence of Interior Space

Liao Yanlin

受地質(zhì)環(huán)境條件的影響，我國住宅建筑工程施工建設(shè)的過程中，軟土地基施工的情況時有發(fā)生，為了盡可能降低地基的沉降對建筑室內(nèi)空間穩(wěn)定性的安全隱患，增強(qiáng)軟地基的固結(jié)度，使之符合住宅建筑空間設(shè)計的要求，在施工初期就常常需要對工程進(jìn)行人工軟基處理。本文結(jié)合住宅建筑軟基工程施工工藝技術(shù)的特點，嘗試對軟地基處理措施及施工工藝展開探討，以期提高住宅建筑室內(nèi)空間的工程質(zhì)量、確保建筑物空間的安全使用。

住宅建筑工程；軟基施工；工程質(zhì)量；穩(wěn)定性

Affected by the geological environmental conditions, the situation of the construction of soft soil foundation has occurred in the process of housing construction project construction in China. In order to reduce settling foundation for the stability of the building interior space security risks and enhanced degree of consolidation of soft foundation. In the initial phase of construction on the project often requires manual soft ground treatment to conform to the requirements of residential building space design. Combining with the characteristics of residential building construction technology of soft soil foundation engineering , this paper try on the soft foundation treatment measures and construction technology to explore it. In order to enhance the quality of residential construction of interior space, ensure the safety of the building space use.

Residential Building Engineering; Soft Foundation Construction; Project Quality; Stability

TS664.01；TU241

A

1006-8260(2014)05-0066-02