土木建筑地基基礎(chǔ)工程建設(shè)的軟土地基施工處理技術(shù)

文／陳樹超 北京沅達建設(shè)有限公司 北京 100000

引言：

軟土地基是土木工程建設(shè)過程中經(jīng)常會遇到的一種地基類型。在土木工程建設(shè)過程中，一旦遇到軟如地基，相關(guān)工作人員需其進行科學(xué)勘測，并妥善處理，如此方能夠確保土木工程的地基能夠符合建筑工程施工過程中的載荷要求，最終有效提升這一地基的載荷能力以及穩(wěn)定性。隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，為我國建筑行業(yè)帶來了全新的發(fā)展局面，對于軟土地基的處理，相關(guān)工作人員亦提出了多元化的處理方式。因此，在土木建筑工程投產(chǎn)之前，相關(guān)工作人員需對投產(chǎn)地域進行詳細勘察分析，并根據(jù)軟土地基的類型以及特點，選擇科學(xué)合理的處理技術(shù)。如此方能夠確保土木建筑工程的整體施工質(zhì)量，使我國建筑行業(yè)能夠得到比較穩(wěn)定的發(fā)展局面。

1、軟土地基概述

1.1 軟土地基概述

軟土地基其主要是指地區(qū)內(nèi)距離水資源相對較近，或者地勢比較低洼的一些地理位置。這些地理位置的地層都具有同一個特點，即土層內(nèi)部的含水量非常大。隨著我國城市內(nèi)的國土資源的緊張以及社會大眾對周圍生活環(huán)境的要求不斷提升，現(xiàn)階段很多建筑工程都會建立的距離城市內(nèi)的水資源相對較近，如此不僅能夠提升我國城市內(nèi)國土資源的利用率，同時也為社會大眾帶來了比較悠閑、舒適的生活環(huán)境[1]。在對這種類型的地基進行處理過程中，由于前期具有含水量較大，并且土層之間的壓縮性能相對比較高等特點。因此在這種類型的地基上進行建設(shè)過程中，一旦建筑結(jié)構(gòu)的荷載達到一定數(shù)值，則會使軟土地基該發(fā)生沉降現(xiàn)象，最終造成土木工程建筑中的結(jié)構(gòu)或者外部墻體出現(xiàn)裂縫狀態(tài)，最終為建筑項目的安全性以及穩(wěn)定性起到了非常不良的影響，嚴(yán)重者還會為建筑工程日后投產(chǎn)以后造成一定的安全隱患。在工作人員對軟土地基進行勘察過程中，在確定地基的結(jié)構(gòu)、性能以及地層條件的基礎(chǔ)上，還應(yīng)當(dāng)根據(jù)建筑工程的項目建設(shè)類型、建筑形式。建筑規(guī)模等基本信息，對軟土地基的處理方式進行綜合分析，最終選擇最科學(xué)合理的處理技術(shù)，最終有效規(guī)避軟土地基對土木建筑工程的不良影響，提升建筑地基的載荷能力。

圖1 軟土地基施工現(xiàn)場

1.2 軟土地基特征

（1）結(jié)構(gòu)疏松多孔

與建設(shè)工程一般的地基結(jié)構(gòu)相比，構(gòu)成軟土地基的土體多為松散顆粒狀粘土和粉砂，土質(zhì)松軟，形成松散多孔的軟土基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。一方面，軟土地基松散多孔的性質(zhì)造成土壤中電荷分布不均，嚴(yán)重影響地基結(jié)構(gòu)性能。還有的軟土地基不僅由黏土組成，還混合有松散的沙子等雜質(zhì)，進一步增加軟土地基中的空位量和孔隙的大小。雨水通過土層滲透到這些空隙中，進一步增加了軟土地基內(nèi)部的含水量，顯著降低了地基結(jié)構(gòu)的密實度和硬度，嚴(yán)重影響工程整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。對此，采用科學(xué)的軟土地基處理方法，有效改善土壤結(jié)構(gòu)，確保軟土地基上的建筑物的穩(wěn)定性和安全性可以達到相關(guān)的要求和標(biāo)準(zhǔn)。

（2）流動性能較強

流動性也是軟土地基的一個重要特征。流動性的主要原因是軟土基礎(chǔ)松散，含有大量孔隙和水分。隨著外界壓力的增加，軟土地基中的空氣在壓實過程中不斷消散，致使軟土層不斷運動，表現(xiàn)出一定的流動性。再者，在軟土地基內(nèi)部，飽含自然水，水分在溫度影響下，蒸發(fā)和擴散會導(dǎo)致周圍土壤不斷運動。建筑完工后，外力作用于建筑物，隨著外部壓力不斷增加，進一步加劇了軟土地基的不均勻沉降。這一問題的出現(xiàn)將導(dǎo)致更嚴(yán)重的地基坍塌和結(jié)構(gòu)破壞。

（3）抗剪強度相對較低

軟土地基松散多孔的結(jié)構(gòu)使其在高強度外荷載作用下難以保持相對完整的結(jié)構(gòu)和良好的結(jié)構(gòu)強度。因此，軟土地基的抗剪強度模量一般較低。同時，由于這種地基結(jié)構(gòu)本身的壓縮性比較高，以這種軟土地基為主要地基結(jié)構(gòu)的工程在承載力和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性方面存在很大的安全隱患。例如，實際施工中常見的地基塌陷、下沉等問題，多是由于施工現(xiàn)場地基中存在未被發(fā)現(xiàn)的軟土地基結(jié)構(gòu)。在這種情況下，因為地基的承載力不足以抵消上層建筑的重力和下沉趨勢，會出現(xiàn)質(zhì)量和安全問題。

2、軟土地基施工管理不足引發(fā)的問題

2.1 軟土地基治理效果不佳

近年來，隨著建筑工程項目建設(shè)過程中遇到的軟土地基的現(xiàn)象不斷提升，現(xiàn)階段這種類型的基地已經(jīng)受到行業(yè)內(nèi)相關(guān)人士的廣泛重視，但建筑領(lǐng)域內(nèi)對該種地基的施工經(jīng)驗修昂對比較匱乏，在進行這類地基的考察與勘測過程中，由于工作人員技術(shù)能力以及工作經(jīng)驗相對有限，因此會對地基的處理技術(shù)進行錯誤的誤導(dǎo)[2]。最終造成這種地基的經(jīng)過相關(guān)的技術(shù)處理以后，仍然沒有達到建筑工程對地基的載荷能力的實際需求，最終造成軟土地基的處理效果相對比較低迷，導(dǎo)致建筑項目在施工環(huán)節(jié)甚至日后投入使用過程中，都出現(xiàn)的墻體裂縫的現(xiàn)象。

2.2 施工技術(shù)應(yīng)用不到位

在現(xiàn)階段的軟土地基的處理過程中，隨著專業(yè)人員對該類型地基的全面掌握，現(xiàn)階段建筑領(lǐng)域內(nèi)的相關(guān)人士已經(jīng)逐漸總結(jié)出了多種比較成熟的地基處理技術(shù)。因此在面對這一地基時，相關(guān)技術(shù)人員需要根據(jù)地基的特性以及建筑工程的基本信息，選擇最合適的軟土地基處理技術(shù)。在此過程中，由于相關(guān)工作人員自身的工作經(jīng)驗較少，且專業(yè)技術(shù)不強，因此在對地基的特性以及建筑項目進行綜合分析以后，并沒有選擇最佳的處理技術(shù)，因此造成該類型地基的最終處理結(jié)果不進入人意，造成后續(xù)一系列不良現(xiàn)象的發(fā)生。

圖2 軟土地基施工現(xiàn)場

2.3 軟土層面積不足或處理不均勻

在土木建設(shè)工程的施工過程中，如遇軟土地基，通常意味著建筑目的地內(nèi)部的軟土層的規(guī)模與面積通常會比較大。但在對其進行后續(xù)的處理過程中，由于在施工環(huán)節(jié)中對這一施工作業(yè)的質(zhì)量以及作業(yè)進程沒有起到有效的管理，并且相關(guān)施工人員在作業(yè)過程中，并沒有嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進行，最終使地基在處理過后，仍然存在一些基礎(chǔ)強化不夠均勻，或面積較大的地基出現(xiàn)部分沉降等質(zhì)量現(xiàn)象，最終造成工程在建設(shè)過程中，隨著施工環(huán)節(jié)的不斷深入，出現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)開裂等現(xiàn)象[3]。

3、土木建筑工程中軟土地基的施工處理技術(shù)

3.1 換填處理技術(shù)

換填處理技術(shù)，其主要的作業(yè)原理是將土木工程建設(shè)地域內(nèi)的軟土地基進行開挖處理，將軟土層挖出以后，運用一些具有非常強度壓縮性能以及自身具有一定強度的建筑原材料對地基下方進行填充，通過將軟土轉(zhuǎn)換成強度以及壓縮性能都比較高的材料，來實現(xiàn)對軟土地基的固化作用，進而使土木工程在日后投入使用過后，能夠滿足建筑施工項目對地基載荷能力的實際需求[4]。在此技術(shù)進行過程中，首先相關(guān)設(shè)計人員應(yīng)選擇科學(xué)合理的軟土換填材料，根據(jù)建筑工程項目對于地基的實際需要進行充分考察以后，確保選擇出來的換填材料能夠切實滿足該地基對建筑的載荷需要以后，方能夠運用該類換填材料。通常來講，運用該技術(shù)進行軟土地基處理時，相關(guān)工作人員會選擇不同尺寸的砂石、碎石等。另一方面，在對兩個不同材料進行換填過程中，相關(guān)施工人員應(yīng)嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)定開展每個施工環(huán)節(jié)，并在換填完畢后，運用相關(guān)機械設(shè)備對地基進行碾壓，有效提升地基的壓實度。在此需要注意的是，在確定地基的換填深度的過程中，相關(guān)工作人人員需根據(jù)項目的實際需求，來科學(xué)計算出地基換填的深度以及面積，確保這一類型的地基運用該種處理技術(shù)能夠更加符合建筑項目的實際需求。

3.2 夯實處理技術(shù)

在運用夯實處理技術(shù)的過程中，其主要工作原理是運用相關(guān)機械設(shè)備，將重錘吊起，在其達到相關(guān)高度以后，進行自由落體，利用重錘下落過程中產(chǎn)生的重大的力量對這一類型的地基進行加固。在這一處理技術(shù)應(yīng)用過程中。工作人員需注意對夯實設(shè)備的質(zhì)量以及作業(yè)過程中重錘設(shè)定的高度進行科學(xué)合理選擇。最終根據(jù)對軟土地基的夯實深度需求，來確定作業(yè)設(shè)備的夯擊能。最終通過對操作設(shè)備的作業(yè)頻率，作業(yè)高度以及重錘的大小的合理設(shè)定，有效提升這一類型的地基的處理水平[5]。施工方在采用強夯法加固軟土地基表面時，首先要準(zhǔn)確測量軟土地基的受力點和基體的內(nèi)壓，并結(jié)合測量數(shù)據(jù)合理設(shè)置強夯點，最大限度地提高軟土地基的強度。之后，需要用強化材料填充基礎(chǔ)以增加地基的整體密度。在選擇填充材料時，要選擇耐用、結(jié)實、堅硬、可塑性強的材料，這樣有利于更好地適應(yīng)和填補軟土地基中的大量空隙。

3.3 灌漿加固技術(shù)

在對這一地基進行處理過程中，利用灌漿加固技術(shù)亦能夠起到良好的處理水平。在該技術(shù)應(yīng)用過程中，相關(guān)施工人員需要運用相關(guān)設(shè)備對地基下方鉆出一定深度的孔隙，并運用高壓灌漿設(shè)備將調(diào)制好的具有一定強度的化學(xué)漿液注入到地層中[6]。使地層中的土壤能夠與漿液發(fā)生一系列反應(yīng)，最終使土層與灌入的化學(xué)漿液在發(fā)生反應(yīng)以后能夠充分膠結(jié)在一起，進而有效加強地基的強度與載荷能力，使基地在日后建筑工程施工過程中，能夠擁有更加穩(wěn)定的字載荷能力，能夠完全支撐起土建工程的整體施工環(huán)節(jié)。在此需要注意的是，相關(guān)手表工作人員在運用這一處理技術(shù)的過程中，應(yīng)根據(jù)地基中軟輔的實際情況與自身的特點，科學(xué)合理的配置化學(xué)漿液，進而使地基的加固效果能夠更加完善與穩(wěn)定，確保土木建設(shè)工程能夠順利開展。

3.4 振動擠密技術(shù)

在軟土地基的處理過程中，運用振動擠密技術(shù)能夠?qū)Φ鼗谐霈F(xiàn)的雜填土、黃土或呈現(xiàn)細小顆粒的土層類型進行有效處理。在振動擠密技術(shù)應(yīng)用過程中，相關(guān)工作人員需要對地基中的地層之間存在的孔隙進行處理，通過相關(guān)操作設(shè)備對其進行振動擠密，能夠有效提升地基中土層之間的緊實度，有效降低地基下方土層之間的控孔隙。在作業(yè)過程中，相關(guān)工作人員首先需要運用具有一定強度的原材料進行回填，在將具有一定強度的原材料與軟土地基進行有效結(jié)合以后，在對其開展打?qū)嵦幚?。該技術(shù)在應(yīng)用過程中，能夠起到良好的治理作用，但對于軟土地基的處理類型具有一定的束縛性，因此在該技術(shù)應(yīng)用之前，需根據(jù)地基的類型實際狀態(tài)，來確定是否能夠運用該種處理技術(shù)。

結(jié)語：

綜上所述，在土木建筑工程日常施工過程中，對于軟土地基的處理是一項非常重要的施工環(huán)節(jié)。在發(fā)現(xiàn)施工地域為軟土地基以后，相關(guān)工作人員首先需要對該地域的情況以及類型進行深入分析，在確定目標(biāo)地域的土層特性以及土層類型以后。為其選擇科學(xué)合理，且能夠最大限度提升地基穩(wěn)定性與強度的處理技術(shù)，最終使土木工程在建設(shè)過程中能夠不受地基影響，確保施工整體質(zhì)量。