基于建筑工程軟弱地基處理辦法的研究

文斌

（中治集團(tuán)武漢勘察研究院有限公司，湖北武漢　430080）

基于建筑工程軟弱地基處理辦法的研究

文斌

（中治集團(tuán)武漢勘察研究院有限公司，湖北武漢430080）

地基根據(jù)是否需要進(jìn)行人工處理分為天然地基和人工地基，人工地基是指地基沒(méi)有足夠的承載力，需要對(duì)其進(jìn)行加固的地基；天然地基是指基礎(chǔ)具有足夠的承載力，不需要經(jīng)過(guò)人工加固就可以達(dá)到建筑物承載能力的要求。一般而言，天然地基存在的很少，大多數(shù)的地基都需要進(jìn)行加固，尤其是軟弱地基。地基的承載能力直接影響到建筑物的正常使用，地基一旦發(fā)生變形，將會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。因此，采用有效的措施對(duì)軟弱地基進(jìn)行處理對(duì)保證建筑工程質(zhì)量具有重要意義。

軟弱地基處理辦法研究建筑工程

軟弱地基（soft ground）主要指由淤泥雜質(zhì)，淤泥，雜填土或者其他高壓縮性土層構(gòu)成的地基。這種地基最大的特點(diǎn)就是自然含水量很大，土層的承載能力很低，極度容易發(fā)生變形，且在荷載作用下容易發(fā)生滑動(dòng)。從保證建筑物正常使用的角度而言，需要同時(shí)考慮地基和基礎(chǔ)，對(duì)地基的要求就是要有足夠的強(qiáng)度，不至于發(fā)生大的變形。因此，為了建筑物的安全使用，基于軟土地基的特點(diǎn)，在必須在軟土基礎(chǔ)上修建建筑物時(shí)，就必須采取有效的手段對(duì)軟土地基進(jìn)行處理，使其滿足工程建設(shè)的要求。下面，本文將簡(jiǎn)要介紹有關(guān)軟土地基墊層材料和軟土地基的處理辦法。

1　軟弱地基的處理辦法研究

鑒于地基對(duì)保證建筑工程正常使用的重要作用以及構(gòu)成軟弱地基各土層的性質(zhì)，處理軟弱地基的主要辦法包括以下幾種：

（1）置換法。軟弱地基需要進(jìn)行處理的主要原因就是土層中含有較多的淤泥等使地基的承載能力降低。因此，置換法的基本思路就是運(yùn)用砂，石和新土置換掉原來(lái)不合格的含水量較高的淤泥，以此提高地基的承載能力。采用置換法的關(guān)鍵在于三點(diǎn)：（1）置換材料的選擇：對(duì)軟弱地基進(jìn)行處理的原因就是由于軟弱地基的土層構(gòu)成不能夠滿足建筑物正常使用的要求，歸結(jié)為地基的墊層材料不能夠滿足要求。因此，在選擇置換材料時(shí)，要充分考慮工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件及建筑物的使用要求，選擇合適的墊層材料，避免做無(wú)用功，一般而言，大多數(shù)的置換材料都是選擇中沙；（2）透水材料的正確使用：合理的使用外加劑和透水材料，不僅可以提高土層的透水性能還可以節(jié)約墊層材料的使用量，降低工程造價(jià)。但是，不是所用的情況下都能夠使用透水材料，尤其是在濕陷性黃土構(gòu)成的軟弱地基的施工中，透水性材料的使用不僅會(huì)使土層的承載能力降低還有可能造成泥沙現(xiàn)象的產(chǎn)生；因此，在采用置換法時(shí)要采取合適的施工方法將對(duì)土層結(jié)構(gòu)的破壞程度降到最低。

（2）夯實(shí)法。夯實(shí)法是現(xiàn)階段使用較為廣泛的一種方法，其主要原理是：利用夯錘自由下垂時(shí)產(chǎn)生的能量來(lái)夯實(shí)土層。這種方法最主要的優(yōu)點(diǎn)就是可以夯實(shí)較厚的土層且夯實(shí)的深度較大，一般可以達(dá)到6～10米。同時(shí)，采用這種方法可以有效的減小由于地基差異所引起的地基不均勻沉降的可能性。夯實(shí)法有三種具體的加固方法，分別是動(dòng)力密實(shí)，動(dòng)力固結(jié)和動(dòng)力置換。這三種加固方法的原理各不相同：動(dòng)力密實(shí)主要通過(guò)減小土地空隙達(dá)到加固地基的目的。

（3）砂石樁置換法。砂石樁置換法是指在粘性土中形成直徑較大的沙礫石樁樁體與粘性土共同形成復(fù)合地基以此提高軟弱地基的承載能力和穩(wěn)定性。這種處理方式的主要優(yōu)點(diǎn)是上部荷載產(chǎn)生對(duì)石樁應(yīng)力集中，減少了粘性土的應(yīng)力，從而減少地基的固結(jié)沉降量。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，粘性土經(jīng)過(guò)石樁加固處理后可以減少20%～30%的沉降量；同時(shí)，砂石樁是很好的排水通道，可以加速軟弱土層的排水固結(jié)。［1］如某建筑工程，建筑面積為2000平方米，該場(chǎng)地卵石層上覆蓋的土層承載力低，變形較大，不適合做天然地基，卵石承載力較高，變形較小，是良好的天然地基，但卵石地板埋置深度4～6米，結(jié)合建筑物的特點(diǎn)，選擇該層做天然地基不經(jīng)濟(jì)，經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后，選擇振動(dòng)碎石復(fù)合地基，樁短處理至卵石層下0.5米處。

（4）減小土層含水量。減小土層含水量換言之就是排除土層中的水。與正常的地基相比，軟弱地基承載能力不高，地基不均勻沉降較大一個(gè)重要原因就是土層的自然含水量高。因而，施工人員在進(jìn)行軟弱地基處理時(shí)，可以考慮采用有效的措施降低土層的含水量，一次提高地基的承載能力。在施工中，最常使用的方法就是排水固結(jié)法，這種方法主要使用于淤泥和軟粘土構(gòu)成的地基。這種方法的主要原理就是布置直接水井，通過(guò)抽水，電滲和抽氣降低土層的含水量和空氣含量。

（5）換土墊層法。換土墊層法即將基礎(chǔ)地面設(shè)計(jì)標(biāo)高以下一定深度范圍內(nèi)的軟圖挖除，另行換填經(jīng)過(guò)分層夯實(shí)的沙礫石料即形成沙礫墊層。

（6）墊層的材料。墊層的主要材料有砂石，粉質(zhì)黏土，粉煤灰，礦渣以及其他工業(yè)廢渣。砂石主要采用粗砂和粒徑小于2mm的部分不應(yīng)超過(guò)總重45%的石屑，且顆粒級(jí)配良好，不含有其他雜質(zhì)和過(guò)量有機(jī)物，特殊情況下還可以采用石粉但石粉粒徑小于0.075mm的部分不能夠超過(guò)總重的9%；粉質(zhì)黏土不能夠使用有機(jī)物含量超過(guò)5%的土料且當(dāng)粉煤灰中含有碎石時(shí)，粒徑不能夠大于50mm；［2］粉煤灰主要用于道路，堆土和小型建筑物構(gòu)筑物的填土換層，在使用粉煤灰做墊層材料時(shí)，當(dāng)上層覆蓋厚度達(dá)到0.3～0.5米時(shí)需要考慮添加適當(dāng)?shù)耐饧觿┮源藵M足地基的強(qiáng)度要求；礦渣主要是指高爐重礦渣，主要用于堆場(chǎng)，地坪等，選用礦渣時(shí)，礦渣的松散重度不應(yīng)小于1kN每立方米且有機(jī)物含量不能超過(guò)含泥總量的5%；其他工業(yè)礦渣需要經(jīng)過(guò)可靠性試驗(yàn)后方可以用作墊層材料，實(shí)驗(yàn)主要經(jīng)驗(yàn)礦渣的地質(zhì)堅(jiān)硬性，穩(wěn)定性等等。

（7）墊層厚度的確定。墊層的厚度主要由作用在墊層地面處的土的自重與附加應(yīng)力之和和軟弱下臥土層的承載力特征值確定，具體關(guān)系可表示為：FZ+FCZ《FAZ，其中Fz表示荷載標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)墊層低處的附加壓力，F(xiàn)CZ表示墊層抵觸土的自重壓力，F(xiàn)az為墊層底面處土層經(jīng)過(guò)修整后的地基承載里特征值，一般而言，墊層的厚度在0.5m～3m之間。

2　結(jié)語(yǔ)

軟弱地基的構(gòu)成層有時(shí)候是由多種不同的土壤構(gòu)成，因此，在進(jìn)行軟弱地基處理時(shí)，僅僅采用一種處理措施可能不能達(dá)到預(yù)期的處理效果，需要綜合多種處理方法同時(shí)使用。所以，在選擇軟弱地基處理方法時(shí)要綜合考慮地基的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，結(jié)合工程預(yù)算，綜合使用各種方法，以此達(dá)到預(yù)期的處理效果。

［1］侯學(xué)普.淺析軟弱地基的處理措施［J］.中華民居（下旬刊），2014，01：362-363.

［2］李祥.淺論建筑工程軟弱地基處理方法［J］.江西建材，2014，21：81.