建筑工程中軟土地基的施工技術(shù)研究

蔣云偉 中建海峽建設(shè)發(fā)展有限公司

1 引言

對(duì)于建筑工程而言，地基工程屬于其中的重要組成部分，其施工質(zhì)量影響整體建筑工程的質(zhì)量及安全。因此在進(jìn)行地基施工前，需要分析判斷地基是否為軟土地基。作為相對(duì)特殊的地基結(jié)構(gòu)，軟土地基施工需要靈活掌握對(duì)應(yīng)的施工技術(shù)，以達(dá)到理想施工效果的同時(shí)保證施工質(zhì)量，提升工程經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

2 軟土地基對(duì)工程建設(shè)的影響

飽和黏是軟土主要的土結(jié)構(gòu)，其具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，觸變性較高、壓縮系數(shù)較高、觸變性較高，一經(jīng)外力施加，極易由固態(tài)形式轉(zhuǎn)變?yōu)榱鲃?dòng)體，對(duì)建筑工程帶來(lái)不利影響[1]。建筑工程整體進(jìn)行施工建設(shè)過(guò)程中，地面的不均勻沉降可能為建筑整體埋下安全隱患。軟土地基含水量較高，工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)受到地下水帶來(lái)沖擊力，導(dǎo)致地基水土流失，此時(shí)整個(gè)工程地基極易出現(xiàn)沉降現(xiàn)象。而地基作為工程建設(shè)的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，與整個(gè)建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)息息相關(guān)，增加后期工程維修護(hù)理難度，難以發(fā)揮建筑整體效能。

3 建筑工程中軟土地基的處理

對(duì)軟體地基的處理，主要從以下幾方面考慮：①緩解地基改造壓。地下水可能長(zhǎng)時(shí)間浸泡地基，影響地基的穩(wěn)定性。因此在地基處理過(guò)程中，應(yīng)重視地下水對(duì)地基的影響，對(duì)軟土進(jìn)行相應(yīng)的處理。②改善地基沉降程度。軟土地基壓縮性較強(qiáng)，極易導(dǎo)致地基沉降，不利于后期施工。因此，可在施工中提高地基模量以降低沉降程度。③強(qiáng)化地基抗壓性能。建筑工程中地基的抗剪強(qiáng)度決定了地基的穩(wěn)定性能，因此地基處理時(shí)應(yīng)減少剪切破壞因素導(dǎo)致地基穩(wěn)定性降低的情況。

4 軟土地基施工技術(shù)

4.1 強(qiáng)夯置換處理技術(shù)

強(qiáng)夯置換處理技術(shù)是軟土地基處理過(guò)程中應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)方法，通常情況下遇到軟土地基，將會(huì)直接采用強(qiáng)夯置換處理方式。該種施工技術(shù)主要目的是降低原有不良土質(zhì)結(jié)構(gòu)對(duì)施工造成的不利影響。根據(jù)該項(xiàng)技術(shù)要求，需要選擇合適的夯擊設(shè)備。結(jié)合工程實(shí)際情況選擇重錘的重量，以保證達(dá)到合理且穩(wěn)定的夯擊效果。確保重錘和起吊設(shè)備搭配科學(xué)，能夠?qū)浲恋鼗M(jìn)行有效夯擊。實(shí)際操作時(shí)，需將設(shè)備吊起至10m～40m的高度后，使其自由下落，借助強(qiáng)度夯擊能和沖擊波夯實(shí)土壤，減少土壤空隙,使土壤在夯擊作用下達(dá)到理想的夯實(shí)效果。

該項(xiàng)技術(shù)更適合應(yīng)用于非飽和粘土、砂性土等地基類(lèi)型[2]。在技術(shù)操作過(guò)程中，需要根據(jù)置換操作要求選擇夯擊處理方式。比如，含水量較大的地基，為了使工程結(jié)構(gòu)更好滿(mǎn)足夯實(shí)要求，則應(yīng)通過(guò)土壤置換的方式提升夯實(shí)效果。除此之外，在置換材料選擇上也需要提高重視程度。具體而言，在實(shí)際選擇時(shí)，需要在結(jié)合實(shí)際情況的基礎(chǔ)上保證材料質(zhì)量。同時(shí)，還需要綜合各方面考慮，建議選擇性?xún)r(jià)比較高，品質(zhì)優(yōu)良的本地材料。若想進(jìn)一步提高夯實(shí)效果，在實(shí)際操作中可采用分層填筑方式，避免出現(xiàn)因一次性置換導(dǎo)致建筑地基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性受到影響。

4.2 墊層換填施工技術(shù)

如若在地基結(jié)構(gòu)上方出現(xiàn)軟土層，則可以墊層換填施工技術(shù)。墊層換填就是將軟土地基挖除，并利用合適的材料將其填充，從而提升地基的穩(wěn)定性與建筑整體強(qiáng)度。通常情況下，選擇砂石結(jié)構(gòu)用以替換軟土基層。采用該項(xiàng)技術(shù)處理軟土地基，不僅能夠提高軟土地基強(qiáng)度，還能夠有效控制建筑物出現(xiàn)的沉降情況。在實(shí)際施工中采用墊層換填施工技術(shù)，需要注意以下幾點(diǎn)。

①選擇合適的填料。填料的質(zhì)量直接影響軟土地基的質(zhì)量。因此，在選擇施工中采用的材料時(shí)，需結(jié)合工程預(yù)算，在條件允許的情況下，盡量選擇級(jí)配優(yōu)良、質(zhì)地堅(jiān)硬的材料，如碎石、礫砂等。但由于我國(guó)絕大部分地區(qū)缺乏大顆粒的砂石，因此可依據(jù)科學(xué)比例摻入碎石，用以替代穩(wěn)定性能強(qiáng)的砂石。值得注意的是，填料中不得摻入草根等雜物，需要保證碎石結(jié)構(gòu)的純度，避免其他雜質(zhì)的出現(xiàn)破壞墊層受力結(jié)構(gòu)，影響其穩(wěn)定性，降低施工質(zhì)量。②正式施工前，需詳細(xì)檢查基槽的基本情況，并清理干凈基槽內(nèi)的浮土。若施工現(xiàn)場(chǎng)地下水位較高，經(jīng)過(guò)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的考察分析，制定科學(xué)合理的排水方案，保證地下水排放正常。③在夯實(shí)方法的選擇上，建議采用平振法，具體施工時(shí)注意分層鋪墊并夯實(shí)。通過(guò)對(duì)平板振搗器的應(yīng)用，多次振搗墊層，將每層鋪筑的厚度控制在200mm～250mm 范圍內(nèi)，含水量控制在15%～20%左右。但該種夯實(shí)方法不適合用于細(xì)砂作為填料的地基工程中。

4.3 靜壓樁施工技術(shù)

靜壓樁適用于高壓縮性黏土層以及砂性較輕的軟黏土層等軟土地基，樁型結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定，在民用建筑中被廣泛應(yīng)用。其技術(shù)原理主要是通過(guò)預(yù)應(yīng)力離心和預(yù)應(yīng)力工藝技術(shù)，將靜壓管樁轉(zhuǎn)化為圓柱形的混凝土構(gòu)件加以錘擊和靜壓，以此對(duì)其進(jìn)行澆筑施工。在實(shí)際建筑工程施工中，為了最大程度降低施工對(duì)周?chē)h(huán)境造成的不利影響，并有效提高機(jī)械自動(dòng)化程度，通常選擇完整的靜壓電池。變更機(jī)也是施工過(guò)程的關(guān)鍵因素，對(duì)提高靜壓樁的質(zhì)量有重要影響。此外，作為一項(xiàng)強(qiáng)制要求，項(xiàng)目交付技術(shù)員必須精確驗(yàn)證分割軸線、平面圖、建筑物和結(jié)構(gòu)樁體等內(nèi)容。在施工現(xiàn)場(chǎng)，安排專(zhuān)門(mén)人員測(cè)量電池尖端相關(guān)數(shù)據(jù)，并保證數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性，根據(jù)數(shù)據(jù)確定安全情況下電池組的基本質(zhì)量。此外，技術(shù)人員有必要全方位勘察樁的質(zhì)量、單樁的質(zhì)量以及豎向承載力，進(jìn)一步確保樁體承載力滿(mǎn)足工程計(jì)劃要求。值得注意的是，靜壓沉樁過(guò)程中不宜出現(xiàn)中途停頓現(xiàn)象，如若必須接樁停留，應(yīng)考慮淺層接樁，且盡量避開(kāi)于土質(zhì)良好的土層深度處停留接樁。

4.4 石灰系深層攪拌技術(shù)

在眾多軟土地基施工加固措施中，石灰系深層攪拌技術(shù)最為基礎(chǔ)且關(guān)鍵，主要是利用石灰等材料作為固化劑中的主劑。該方法關(guān)鍵在于選擇合適的石灰材料。在石灰的選擇上，對(duì)細(xì)致度要求相對(duì)較高，需要保證所用石灰最大粒徑小于2mm，以避免粒徑過(guò)大導(dǎo)致凝結(jié)情況出現(xiàn)。攪拌施工前，需要檢測(cè)人員對(duì)所用石灰的純凈度進(jìn)行檢查和處理，保證氧化鈣含量大于80%且保石灰中沒(méi)有摻加雜物。值得注意的是，石灰易受空氣濕度、氧氣接觸等條件影響，因此使用壽命有限，通常情況下在三個(gè)月左右，如若超過(guò)保質(zhì)期則不應(yīng)使用。因此，施工人員需關(guān)注石灰保質(zhì)期問(wèn)題，如若過(guò)期則應(yīng)做好廢棄處理，不可投入使用，保證攪拌工藝，避免埋下安全隱患。

正式施工前，不僅需要制定詳盡且細(xì)致的施工計(jì)劃，還應(yīng)該安排專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員，對(duì)施工所需要的石灰數(shù)量做出明確的檢測(cè)和計(jì)算，避免出現(xiàn)材料不夠或材料冗余情況。充分勘察現(xiàn)場(chǎng)的基礎(chǔ)上，即可展開(kāi)施工。為了避免填充過(guò)程中出現(xiàn)不利于工程施工的情況而導(dǎo)致負(fù)面效果，需要明確判斷各個(gè)樁體位置。此外，相較于碎石，石灰的質(zhì)量更輕，一旦儲(chǔ)存不到位極易引起粉塵。為了相應(yīng)國(guó)家綠色施工以及可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的號(hào)召，施工單位在此方面還需進(jìn)行相應(yīng)處理。

4.5 表層排水技術(shù)

土壤對(duì)于判斷是否適合建筑地基起到關(guān)鍵性作用。但事實(shí)上，部分土質(zhì)優(yōu)良，僅存在水量較多的情況。因此，只要在正式開(kāi)展施工操作前，降低土壤含水量并提升其抗壓強(qiáng)度，則可有效處理軟土地基問(wèn)題。而適合此種情況的方法則是表層排水技術(shù)，簡(jiǎn)稱(chēng)排水法。排水法施工需要在地面挖出多條排水溝，并在溝中回填透水性較好的砂礫石，通過(guò)排水降低土壤含水量。施工前，應(yīng)仔細(xì)考察現(xiàn)場(chǎng)地形，有效控制溝槽間距。雖然國(guó)內(nèi)對(duì)表層排水技術(shù)的應(yīng)用較為廣泛，手段也相對(duì)成熟，但施工單位仍應(yīng)明令禁止施工人員憑借“經(jīng)驗(yàn)主義”施工[3]。全面分析含水量、地下結(jié)構(gòu)、受力分析等要素，針對(duì)性制定施工方案，才能為后續(xù)施工的有序推進(jìn)提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)與保障。

5 結(jié)束語(yǔ)

科技發(fā)展使得軟土地基施工技術(shù)不斷得到完善，在實(shí)際施工中，技術(shù)人員還應(yīng)該對(duì)軟土地基施工技術(shù)進(jìn)行深入分析，綜合提升施工效率，進(jìn)一步保障施工質(zhì)量，促進(jìn)行業(yè)發(fā)展，促使建筑工程建設(shè)水平提升。