地基基礎工程中的軟土地基施工處理技術

李 虎

山東省華魯工程總公司，山東 濟寧 252100

1 地基基礎工程的特點

1.1 復雜性

地基基礎工程施工與施工地塊的地質(zhì)特性有很大的關系，而我國地域遼闊，全國范圍內(nèi)不同城市、不同片區(qū)的地基基礎施工影響因素有很大的區(qū)別，例如北方地區(qū)黃土土壤水穩(wěn)定性較差，且受寒冷天氣影響凍土層較多，而南方雨水充沛地區(qū)，多為黏土、淤泥質(zhì)土層，這些都是地基處理時需掌握和考慮的要點，也是影響工程建設效率和質(zhì)量的原因。

1.2 事故多發(fā)性

由于施工區(qū)域地質(zhì)環(huán)境復雜，在地基基礎工程施工過程中挖掘施工的風險性較大，容易出現(xiàn)坍塌、基礎開裂、不均勻沉降等現(xiàn)象。地基基礎承受著來自上部結(jié)構物的巨大荷載，同時還要面對地下土層和地下水位的壓力，如果地基處理不當，承載能力不達標，在基礎工程上進行其他施工內(nèi)容會增加施工風險和難度，在后期運營階段，也會造成土建等結(jié)構物傾斜坍塌，造成難以挽回的損失，因此為了避免因地基問題帶來的嚴重的質(zhì)量和安全問題，無論是在施工還是運營階段都要加強對地基基礎工程的質(zhì)量監(jiān)測和維護。

1.3 隱蔽性

地基基礎工程位于地下，隱蔽性是其一大特點，一旦地基基礎施工環(huán)節(jié)完成并投入使用，后期質(zhì)量檢測和問題補救處理都比較麻煩，更重要的是會埋下安全隱患，也會增加成本投入，正因如此在基礎工程施工中做好防控比后期處理更為重要，特別是當下很多工程的地下空間深入度和規(guī)模不斷擴大，高層建筑和大型工程項目不斷出現(xiàn)，不僅提高了地質(zhì)勘測要求、地基承載力標準，還給地基基礎施工帶來了巨大的考驗，因此必須提高地基基礎的施工質(zhì)量，做好前期的地基處理工作。

2 地基基礎工程中開展軟土地基施工的目的

2.1 提升地基的抗剪強度

基礎工程施工時，隨著開挖過程推進，受到的土層壓力越來越大，若地基抗剪力不足或是遭到破壞，則會出現(xiàn)坑底隆起、邊坡失穩(wěn)塌陷等問題，為有效保障工程的穩(wěn)定性與安全性，需要針對地基的剪切能力進行優(yōu)化處理，以降低土體壓力對基礎工程的影響。

2.2 降低地基土的壓縮性

軟土地基的壓縮性以壓縮模量的形式體現(xiàn)，可反映出不同的沉降，而不均勻的沉降是造成開裂、塌陷等問題的重要原因，鑒于地基基礎工程承受著較大的荷載，若壓縮性過大，引發(fā)的沉降問題則不可忽視，因此地基施工期間應有意識地降低其壓縮性，增加地基的抗壓性能，以預防因為該特性引發(fā)沉降，乃至重大的安全事故。

2.3 改善地基的透水特性

我國是一個水資源十分豐沛的國家，不少工程都會直接建于或位于水源地附近，而地下水會侵蝕地基，從而對基礎工程施工產(chǎn)生不良影響，例如在基坑開挖施工時，土質(zhì)水分較多很容易造成地基沉降，土層內(nèi)夾有薄層粉砂或粉土會產(chǎn)生管涌或流砂現(xiàn)象，因此需要針對地基進行透水性處理，降低透水性或動水壓力，避免地基出現(xiàn)傾斜、下沉等質(zhì)量問題。

3 地基基礎工程中的軟土地基施工處理技術

3.1 換填法

根據(jù)地質(zhì)勘測結(jié)果，確定承載能力較弱的部分，例如濕陷性黃土等特殊性土或不均勻土層，然后將其挖去，換填成為承載能力比較好的土層，一般回填材料選擇堅硬、較粗粒徑的材料，如碎石、卵石、粉煤灰等，這類材料較易獲取，換填成本較低，且自身性質(zhì)穩(wěn)定，不易與地基土層中的某些成分物質(zhì)發(fā)生反應，置換后的墊層承載力較強，更為安全穩(wěn)定。為了減少挖掘和回填施工，控制處理成本，此法僅限于中小型工程較為淺層的軟土地基，且要控制回填壓實施工質(zhì)量，按照分層回填、碾壓夯實施工標準規(guī)范施工，以達到減少沉降的最終目的。

3.2 樁基處理法

樁基施工技術是以注漿、噴射等方式打造樁基，以此轉(zhuǎn)移部分地基承受的荷載，同時可與地基形成受力整體，提升地基的承載能力，使基礎工程施工更安全，也有利于后續(xù)的施工進行。目前多以鋼樁、灌注樁與混凝土預制樁形式出現(xiàn)，例如鉆孔灌注樁，利用鉆孔機械成孔，然后灌注混凝土經(jīng)養(yǎng)護后形成樁基，從而起到對地基的加固作用，又如預應力管樁，經(jīng)測量放線定位出樁位，然后根據(jù)樁號有序開展打樁作業(yè)，投放相應的預應力管樁，改變軟土地基的原有特點，此外還有粉噴樁，作為當下的一種先進的地基處理技術，可利用液壓操控設備等其他輔助機械快速、安全、文明施工，且成樁效率高，對地基承載力的改進效果十分顯著，相比灌注樁來說成本更低，更加經(jīng)濟，比之高壓噴射注漿樁等其他樁基處理技術來說也有很明顯的優(yōu)勢。

3.3 強夯法

強夯法的技術原理簡單易懂，是最為常用的地基處理技術之一，操作也較為方便，成本也很低，但是施工效率高，對地基的改善作用良好，即借助重力為80～400kN的重錘，將其吊至一定高度，借助重力自由落體，與地基接觸時給予其強勁的沖力，使地基的物理力學性質(zhì)發(fā)生變化，進而有效改善土體的強度、密度、濕陷性，減少土體中的不良縫隙，使地基土更加密實，以提高地基土的強度以及承載力，防止地基基礎工程出現(xiàn)變形等問題。這種方法在黃土地基、低飽和度的粉土與黏土、沙土地基中非常適用，但不適用于含水量較高的地基，且夯擊時的振動和噪聲較大，因此需要合理選擇夯擊器械，控制起落高度，在控制對周邊影響的基礎上有效提高地基夯實效果。

3.4 DDC灰土擠密法

DDC灰土擠密法在實際應用過程中需與強夯法結(jié)合，先在地基內(nèi)鉆眼打孔，然后將灰土分層夯入深孔中，將地基土夯實成樁，通過不斷地沖擊基樁，使樁中間的土壤緊密合為一體，進而組合形成復合地基，以提高地基穩(wěn)定性?；彝量梢钥焖傥账?，而濕地土質(zhì)水分較大，地基扭曲變形問題發(fā)生的概率較高，因此該方法對于濕陷性黃土地區(qū)尤為適用，可以降低并消除地基土濕陷的性質(zhì)，進而提升其承載性，在選用該方法要尤為注重前期對地質(zhì)的勘查，以避免因土地性質(zhì)的制約以及地域的影響而降低其應用效果。

4 提升軟土地基施工處理效果的有效措施

4.1 做好前期準備

地基處理的技術種類較多，鑒于現(xiàn)場的水文、氣候等條件與地基處理技術的匹配性，為了獲得最大的處理效果，首先，要進行實地考察，全面了解施工現(xiàn)場的地下和地面情況，通過地質(zhì)結(jié)構勘測，掌握地質(zhì)和水文等技術影響因素；其次，要查閱工程資料，根據(jù)地面工程建設內(nèi)容確定對地基處理的具體要求；最后，要綜合考慮不同處理技術對于設備和場地的要求，分析施工難度和成本，通過對現(xiàn)場和工程資料的全面分析，結(jié)合地基建設的不同類型制定科學的施工預案，以有效應對各種影響地基施工的不利因素，對影響施工的障礙進行處理，對施工風險進行規(guī)避，以確保所選技術的經(jīng)濟性、實用性和安全性。

4.2 加強施工管理

首先，要制定規(guī)范合理的施工管理制度，參照當下工程管理最新的精細化全程管理理念，對施工內(nèi)容、施工工序、施工要素進行全面的管控，使施工更為安全、高效，以提升地基處理技術應用成效；其次，要重視對施工人員的管理，作為地基處理技術的主要操作執(zhí)行人員，只有保證其專業(yè)性才能為地基處理技術的應用奠定堅實的人才基礎，因此既要進行崗位培訓教育，也要徹底追責，落實獎懲機制，以確保能夠嚴格按照技術操作流程完成地基處理工作，提升基礎工程質(zhì)量和安全。

4.3 加大技術創(chuàng)新力度

綜合以往的工程經(jīng)驗，結(jié)合當下的行業(yè)發(fā)展、技術進步，對地基處理技術及其科學應用加強研究，以創(chuàng)新地基處理技術，進一步提升其應用效果，例如升級相關的機械設備使用性能，合理引入高度自動化的施工設備，以節(jié)省人力、財力，提高施工效率，增強地基基礎工程的安全性和穩(wěn)定性。此外，還可應用新型的地基處理材料，如將高分子材料注入軟土地基，與之形成一種具有高強度性能的混合土體，或是采用一種石灰、煤灰、硫酸鹽混合的混凝土來成樁，都可有效提升地基的承受能力。

5 結(jié)束語

綜上所述，鑒于地基基礎工程施工特點，對于軟土地基采用地基處理技術非常有必要，而文章對幾種軟土地基施工處理技術的開展方式、技術原理、適用范圍進行了簡要說明，也說明了地基處理技術應用的廣泛性，對基礎工程施工具有積極作用，但是各技術在實際應用時還是有一定的不足，因此還需對地基處理技術的實施過程及其未來發(fā)展加大研究力度，以促使該技術不斷完善和進步，擴大應用范圍。