建筑工程施工中軟弱地基的處理方法研究

閆駿霞 陳小霞 陳 捷 柴國(guó)榮

（國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局，中國(guó) 北京 100088）

軟弱地基是常見(jiàn)的工程地基，由于我國(guó)國(guó)土面積廣闊，地質(zhì)條件多樣，軟弱地基處理在建筑工程基礎(chǔ)施工中占有相當(dāng)數(shù)量的比例。軟弱地基，主要指的是由淤泥、充填土或者是其它高壓縮性土層構(gòu)成的地基。這種地基的天然含水量過(guò)大，自身的承載力非常低，因此在荷載作用下，很容易出現(xiàn)滑動(dòng)或者是固結(jié)沉降的問(wèn)題，對(duì)建筑工程造成極大的威脅。在此，本文主要對(duì)建筑工程施工中軟弱地基的處理方法展開(kāi)研究。

1 軟弱地基的處理方法

1.1 換填法

換填法主要是將基礎(chǔ)地面以下一定范圍內(nèi)的軟弱土進(jìn)行挖除，之后回填強(qiáng)度較高、壓縮性相對(duì)較低同時(shí)不具備侵蝕特性材料的方法。該方法的優(yōu)勢(shì)在于：第一，施工技術(shù)簡(jiǎn)單，主要是通過(guò)材料更換來(lái)完成，速度快、質(zhì)量高；第二，換填法可與多種方法共同應(yīng)用，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)更好的加固效果，且返工概率非常低；第三，運(yùn)用換填法時(shí)，可選的換填材料比較多樣，受到的限制性因素少，能夠從實(shí)際工程情況出發(fā)，有效性高。具體施工方式為將地基下一定深度的軟弱土層通過(guò)人工或者挖掘機(jī)的方式挖除掉，然后分層回填碎石或者硬質(zhì)土等強(qiáng)度較大的填料，最后采用夯實(shí)工具將回填材料夯實(shí)。例如，某公司宿舍樓，地基從地面到地下2.5m左右為軟弱淤泥質(zhì)土，2.5m以下為花崗巖風(fēng)化殘積土，通過(guò)滿堂式置換將上部2.5m左右的淤泥質(zhì)土挖除，在基坑中分層填入碎石、砂礫或者硬質(zhì)土后碾壓密實(shí)形成筏板式基礎(chǔ)，經(jīng)測(cè)驗(yàn)該地基的承載力達(dá)到180kPa以上。公司宿舍樓建成后經(jīng)檢驗(yàn)，效果達(dá)到地基承載力設(shè)計(jì)要求。由此可見(jiàn)，換填法能夠滿足一般的建筑工程施工，達(dá)到的效果也令人滿意。

1.2 強(qiáng)夯法

強(qiáng)夯法是用起重機(jī)械將大噸位夯錘起吊到6～30米高度后，自由落下，給地基土以強(qiáng)大的沖擊能量的夯擊，使土中出現(xiàn)沖擊波和很大的沖擊應(yīng)力，迫使土層空隙壓縮，土體局部液化，在夯擊點(diǎn)周圍產(chǎn)生裂隙，形成良好的排水通道，孔隙水和氣體逸出，使土料重新排列，經(jīng)時(shí)效壓密達(dá)到固結(jié)，從而提高地基承載力，降低其壓縮性的一種有效的地基加固方法。也是我國(guó)目前最為常用和最經(jīng)濟(jì)的深層地基處理方式之一。強(qiáng)夯法施工特點(diǎn)是施工工藝、操作簡(jiǎn)單，適用土質(zhì)范圍廣，加固效果顯著，變形沉降量小。比如，某大型的鋼鐵冶煉廠，施工地點(diǎn)的地質(zhì)情況為：從地基表面至下部下1.5m深為耕植土壤，1.5m深以下5m為淤泥質(zhì)土，淤泥質(zhì)土下部為可塑狀殘積風(fēng)化巖石土。處理方法為：在地基表面鋪設(shè)厚度為3m左右的碎石，確定好夯擊位置進(jìn)行逐點(diǎn)夯擊，夯擊一遍地基后，在夯擊后的地基上再鋪設(shè)厚度為0.5m的石墊層，使地基成為上層為石墊層下層為夯擊密實(shí)性強(qiáng)的塊石墩或者是碎石和軟土組成的混合地基。強(qiáng)夯法處理軟弱地基，可有效縮小軟弱地基土層的壓縮性，解決含水高問(wèn)題，大大提高了地基的強(qiáng)度，避免在建筑施工中的地基發(fā)生沉降，影響正常的施工進(jìn)度。

1.3 注漿地基

注漿法是將水泥漿、硅酸鈉為主的漿液通過(guò)壓漿泵、注漿管均勻注入到土體中，以填充、滲透和擠密等方式，驅(qū)走土顆粒間的水分和氣體，并填充其位置，硬化后將巖土膠結(jié)成一個(gè)整體，形成一個(gè)強(qiáng)度大、壓縮性低、穩(wěn)定性良好的信的巖土體。特點(diǎn)是能與巖土體結(jié)合形成強(qiáng)度高、滲透性小的結(jié)石體，取材容易，配方簡(jiǎn)單，無(wú)環(huán)境污染，價(jià)格便宜。

1.4 樁基礎(chǔ)法

樁基礎(chǔ)法主要是將樁體，通過(guò)樁基施工的機(jī)械設(shè)備來(lái)打入軟弱地基之中或在軟弱地基中直接澆筑形成，利用樁體來(lái)承受荷載，在功能上代替軟弱地基中的持力層。樁有很多種分類，按照成樁方法與工藝可以分為非擠土樁、部分?jǐn)D土樁和擠土樁。每一種樁都有其特點(diǎn)及適用范圍，可以根據(jù)地基情況來(lái)選擇施工。

1.5 預(yù)壓地基

預(yù)壓地基是在軟弱地基原狀土的基礎(chǔ)上進(jìn)行加載處理，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)多余水分的排除，能夠較好的達(dá)到預(yù)先固結(jié)的效果，從客觀上降低建筑物地基后期沉降和提高地基承載力。預(yù)壓地基主要有砂井堆載預(yù)壓地基、塑料排水帶堆載預(yù)壓地基、真空預(yù)壓地基三個(gè)類別。以真空預(yù)壓為例，真空預(yù)壓法是以大氣壓力作為預(yù)壓荷載，先在需加固的軟土地基表面鋪設(shè)一層透水砂墊層或砂礫層，再在其上覆蓋一層不透氣的塑料薄膜或橡膠布，四周密封好與大氣隔絕，在砂墊層內(nèi)埋設(shè)滲水管道，然后與真空泵連通進(jìn)行抽氣，使?jié)B透材料保持較高的真空度，在土的孔隙水中產(chǎn)生負(fù)的孔隙水壓力，將土中孔隙水和空氣逐漸吸出，從而使土體固結(jié)。

2 軟弱地基處理措施的選擇

2.1 僅采用加強(qiáng)材料

在多數(shù)情況下，軟弱地基并沒(méi)有想象的嚴(yán)重，因此采取一些簡(jiǎn)單的措施即可彌補(bǔ)。就我國(guó)而言，大部分的軟弱地基其軟土層并不是很深，對(duì)建筑工程施工構(gòu)成的威脅比較小。如果軟弱地基上部結(jié)構(gòu)的荷載不是特別大，則可以根據(jù)建筑工程施工的相關(guān)要求以及軟弱地基的具體情況進(jìn)行處理。通常情況下，這種類型的軟弱地基并不需要進(jìn)行特殊處理，僅需要采取一些加強(qiáng)材料然后夯實(shí)即可。但是，如果建筑工程施工要求較多，且后續(xù)施工復(fù)雜，那就需要對(duì)軟弱地基進(jìn)行細(xì)致的處理，保證萬(wàn)無(wú)一失。例如，可在地基下部，把不是特別厚的軟弱土層進(jìn)行挖除，同時(shí)填入硬土材料進(jìn)行夯實(shí)，再實(shí)行一些鞏固措施，基本上能夠達(dá)到施工要求。

2.2 多種方式聯(lián)合處理

現(xiàn)階段的建筑工程發(fā)展迅速，在土地緊張的情況下，不得不對(duì)軟弱地基進(jìn)行開(kāi)發(fā)，但部分軟弱地基的情況相對(duì)特殊，加強(qiáng)材料并不能取得滿意的效果，應(yīng)采取多項(xiàng)技術(shù)措施，實(shí)現(xiàn)聯(lián)合處理，方能達(dá)到理想的效果。例如，在工程設(shè)計(jì)要求較為嚴(yán)格的時(shí)候，應(yīng)選擇注漿加固法、強(qiáng)夯法等聯(lián)合應(yīng)用，提高處理的有效性。在對(duì)土體進(jìn)行預(yù)壓處理時(shí)，可以根據(jù)情況選擇堆載、真空聯(lián)合處理，或者堆載、排水板、電滲聯(lián)合處理，以加強(qiáng)預(yù)壓效果，使土體快速固結(jié)。

2.3 根據(jù)實(shí)際工程情況選擇合適的方式

軟弱地基的分布范圍相當(dāng)廣泛，對(duì)軟基處理的方法也多種多樣，每種方法都各有利弊。如果一種方法會(huì)帶來(lái)過(guò)度的負(fù)面影響，則需要考慮其它的替代方法。比如人口密集地區(qū)的建筑工程，應(yīng)該著重考慮軟基施工時(shí)噪聲的影響以及對(duì)環(huán)境污染的影響。如果不能協(xié)調(diào)處理各種矛盾，將直接影響建筑工程的施工效率。部分建筑工程施工工期比較緊張，而且對(duì)地基的處理要求較為嚴(yán)格，同時(shí)軟弱地基的情況又比較復(fù)雜，此時(shí)要想保全多方面的利益，應(yīng)采取效率和質(zhì)量兼?zhèn)涞姆椒ā?/p>

3 總結(jié)

本文對(duì)建筑工程施工中軟弱地基的處理方法進(jìn)行研究，依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，絕大多數(shù)的軟弱地基都得到了有效的處理，建筑工程施工的質(zhì)量與進(jìn)度都得到保障。在日后的施工中，應(yīng)對(duì)建筑工程施工中軟弱地基的處理進(jìn)一步展開(kāi)研究，同時(shí)應(yīng)健全技術(shù)保障，根據(jù)需要加強(qiáng)聯(lián)合處理的應(yīng)用，徹底杜絕各種細(xì)節(jié)問(wèn)題的出現(xiàn)。值得一提的是，無(wú)論采取何種處理方式都與軟弱地基本身的性質(zhì)息息相關(guān)，在運(yùn)用處理方法之前，應(yīng)對(duì)軟弱地基進(jìn)行調(diào)查和分析，通過(guò)分析數(shù)據(jù)來(lái)判斷，防止造成主觀上的疏漏。

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