論軟弱地基的處理方法

趙賀朋 王磊

（北京建工土木工程有限公司，北京 100020）

近年來，國際以及國內(nèi)悄然間掀起了建筑高度競賽，國家地標(biāo)、城市地標(biāo)屢見不鮮，現(xiàn)代化都市呈現(xiàn)遍地開花的趨勢，眾所周知，樓層越高建筑難度越大，高層建筑高度的挑戰(zhàn)基礎(chǔ)穩(wěn)定是前提，這無疑是加大了我們土建基層施工人員工作強(qiáng)度及難度，深基礎(chǔ)大開挖，在施工中對我們每一位工作人員提出了更高的要求，也就要求提高專業(yè)水平與時(shí)俱進(jìn)，深層次高要求的進(jìn)行研究探討。

1 高層建筑的軟地基設(shè)計(jì)工作中應(yīng)重視的相關(guān)問題

我國高層建筑如雨后春筍建設(shè)迅速增長，逐步成為都市城市建筑的主流。高速發(fā)展就要求高效率，前期的勘察設(shè)計(jì)往往不能全面詳盡的反應(yīng)地質(zhì)情況，需要施工期間查漏補(bǔ)缺，并制定針對性解決方案。高層建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的重要性不言而喻，其具有多層數(shù)，大高度，大荷載，等突出難度，俗話說能力越大責(zé)任越大，樓層越高需要抵抗的壓力越大，而且還要抵抗地震作用。隨著城市的發(fā)展及人口車輛的增加，城市容量越來越大，土地資源越發(fā)珍貴稀缺，這樣設(shè)計(jì)師及建設(shè)者又將目光投向地下空間，地下商場、地下停車場大面積建設(shè)，包括城市人防建設(shè)等等，對基礎(chǔ)設(shè)計(jì)帶來多樣化、復(fù)雜化的挑戰(zhàn)，所以以下問題特別需要我們進(jìn)行研究探討。

1.1 保證建設(shè)期高層建筑深基坑支護(hù)及邊坡穩(wěn)定

高層建筑由于其本身高度問題也就決定了其基礎(chǔ)深度，到達(dá)一定水位，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，例如淤泥、沙質(zhì)土地，因此深基坑的支護(hù)何邊坡問題問題必須加以嚴(yán)格控制，確保施工安全，專業(yè)的作業(yè)要分包給專業(yè)公司。鋼板支護(hù)及樁基支護(hù)按照設(shè)計(jì)進(jìn)行操作，尤其是當(dāng)新建工程的相鄰建筑距離較近、距離管線較近、距離城市道路較近時(shí)，不僅存在基坑邊坡安全，還應(yīng)考慮相鄰建筑對本工程造成的不均勻沉降、地下水沖擊力。

1.2 高層建筑地下水對地基的侵?jǐn)_及干涉

地下建筑基礎(chǔ)，除基坑開挖的施工需要考慮地下水的影響，做好地基勘測，按照地勘數(shù)據(jù)確定建筑防水等級，在設(shè)計(jì)時(shí)對工程做抗裂防水的等級結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)圖紙必須明確標(biāo)志該項(xiàng)工程降水標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)要求做好設(shè)計(jì)交底。在其施工過程中由于自然條件及施工方式，軟地基逐步形成，其本身地質(zhì)條件復(fù)雜水分較大，形成了松軟或者癱軟的土壤，同時(shí)在表面及內(nèi)部有多處間隙，從而影響了基礎(chǔ)的穩(wěn)定性和整體性，軟弱地基在天然中的抗壓能力抗剪能力就非常低了，特別容易造成沉降，造成樁基或者建筑物基礎(chǔ)位移從而產(chǎn)生質(zhì)量安全事故，從而使工程停止，造成工期及經(jīng)濟(jì)損失，使工程地基施工造成了非常大的難度。在現(xiàn)實(shí)工程中，軟弱地基上的建筑物，會(huì)因?yàn)榈鼗鶑?qiáng)度和沉降變形不滿足設(shè)計(jì)要求出現(xiàn)問題，所以需要對軟弱地基進(jìn)行處理，以提升其強(qiáng)度和穩(wěn)定性，確保建造完成的建筑物可以正常投入使用。

2 軟弱地基的處理方法

軟弱地基的加固處理方法主要可分為兩種： 1）直接對地基基礎(chǔ)進(jìn)行干預(yù)加固處理，提高其抗壓、抗剪能力； 2） 通過樁基工程對軟基礎(chǔ)下方進(jìn)行加固，例如、管樁、灌注樁等方式進(jìn)行深層加固，從而起到支撐加固的作用。

2.1 換填法

顧名思義就是將軟弱地基地面下面不穩(wěn)定承壓差的土壤或者其它物質(zhì)進(jìn)行挖掘清理，挖掘清理后按照設(shè)計(jì)采購強(qiáng)度等各項(xiàng)條件符合的物質(zhì)運(yùn)輸至現(xiàn)場進(jìn)行換填作業(yè)，從而達(dá)到設(shè)計(jì)要求。換填施工工藝具有以下特點(diǎn)首先施工簡易就是簡單的挖掘換填，效率高成型快，其次實(shí)施靈活能大面積施工也能小范圍換填，根據(jù)不同的工程制定不同方案，亦可以交叉混合性換填，最后是可變通性強(qiáng)，可以因地制宜，找尋建筑施工周圍的換填材料符合條件的進(jìn)行施工從而提高效率節(jié)省成本，換填法相對其它方式還是有不錯(cuò)的優(yōu)勢，可以優(yōu)先選取，可靠性經(jīng)濟(jì)性較強(qiáng)的換填法。

2.2 強(qiáng)夯法

不難理解就是采取外力通過傳統(tǒng)的打擊夯實(shí)技術(shù)進(jìn)行二次改造地基基礎(chǔ)，通過大重型現(xiàn)代化機(jī)械進(jìn)行操作，通常為前期準(zhǔn)備工作完城后機(jī)械進(jìn)場，通過錘形夯實(shí)機(jī)械以重力引力機(jī)械力進(jìn)行落體夯實(shí)，以外力使軟弱地基得以改造，夯實(shí)能擠壓其中的空隙、泡沫、多余水分，從而起到改善軟弱地基的作用，該工藝優(yōu)勢在于經(jīng)濟(jì)性，無二次地基材料費(fèi)用投入，相對不足是純機(jī)械介入改善效果有限度。

2.3 注漿加固法

注漿加固法工藝采取柔性液體材料通過動(dòng)力注漿機(jī)將水泥漿、注漿砂等材料注入軟弱基礎(chǔ)的空隙中，通過排空氣法、排水法將其中影響地基強(qiáng)度的物質(zhì)排出，占據(jù)原來的位置，著陸后發(fā)揮材料的特性揮發(fā)固話，從而形成穩(wěn)固的巖石、堅(jiān)土層，達(dá)到改善地基的作用。該方法的特點(diǎn)是材料配比簡單無化學(xué)成分不會(huì)對地下生態(tài)造成破壞，同時(shí)水泥砂漿等材料價(jià)格相對便宜，劣勢，成本相對換填法稍高，注漿方式穩(wěn)固性需要后期連休檢測，不排除二次加固從而造成工期延誤或是建筑物沉降。

2.4 樁基礎(chǔ)法

樁基礎(chǔ)在沿海地區(qū)及軟土基礎(chǔ)地區(qū)正在大面積使用，以上地區(qū)土質(zhì)以淤泥退海之地為主，換填法因周邊土質(zhì)都是軟弱土質(zhì)無法獲取，外圍運(yùn)輸距離遠(yuǎn)運(yùn)輸量大成本極高，因此不適用。注漿法同樣被淤泥同化，達(dá)不到理想效果。故此在設(shè)計(jì)施工階段選用了樁基礎(chǔ)施工法，采用專用打樁機(jī)械進(jìn)行操作，特殊地質(zhì)條件下水位過高，需先進(jìn)行降水作業(yè)，地基外圍進(jìn)行防水帷幕施工，目前常規(guī)使用樁基有成品管樁、現(xiàn)場灌注樁，現(xiàn)場管樁采取機(jī)械外力擠壓土壤打入地下，起到加固地基改變承載力的作用，施工現(xiàn)場灌注樁，采取埋設(shè)護(hù)筒攪拌成孔后下入鋼筋籠及混凝土，成型后完成灌注樁施工提供支撐承載力，施工過程中要嚴(yán)格按照樁位圖進(jìn)行施工，包括米數(shù)、點(diǎn)位，施工完成后進(jìn)行專業(yè)檢測，以確保施工質(zhì)量，樁基礎(chǔ)優(yōu)勢穩(wěn)定性強(qiáng)，技術(shù)和工藝可靠，缺點(diǎn)是成本高，專業(yè)性強(qiáng)。

隨著我國城鎮(zhèn)化加速發(fā)展，我國能利用的土地資源日益緊張緊張，急切需要對軟土地基進(jìn)行開發(fā)使用。并且我國地大物博，各種軟弱地基情況不盡相同，這就要求我們結(jié)合以上處理辦法進(jìn)行綜合考慮，可單一采取也可綜合使用，在新的歷史條件下，發(fā)揮主觀能動(dòng)性，立足實(shí)際，克服難題將此項(xiàng)分部分項(xiàng)工程順利完成。

3 我國建筑工程軟弱基礎(chǔ)工程現(xiàn)狀及施工技術(shù)分析

1） 軟弱基礎(chǔ)復(fù)雜性，我國幅員遼闊，地形多樣化，祖國各地都在快速開發(fā)，種種原因決定了軟弱地基施工在我們具有復(fù)雜性。我們列舉一部分來進(jìn)行分析，東北地區(qū)天寒地凍，凍土作業(yè)，氣候作用，濱海城市，退海之地淤泥基礎(chǔ)，地殼運(yùn)動(dòng)形成，西北地區(qū)，地理位置決定，沙地黃土。這就要求我們根據(jù)不同的地區(qū)制定不同的設(shè)計(jì)施工方案，因地制宜，切忌照搬照抄經(jīng)驗(yàn)主義，否則很容易出現(xiàn)地基下沉變形等質(zhì)量事故。

2） 軟弱基礎(chǔ)施工的困難性，行業(yè)內(nèi)人士都明了建筑工程施工本身就是個(gè)繁瑣的工程，難度大、不可控因素多，而基礎(chǔ)施工其中基礎(chǔ)施工恰恰是其整個(gè)過程中的難點(diǎn)重點(diǎn)。建筑基礎(chǔ)工程施工就有較大的困難性。困難性體現(xiàn)在其地下工程在未施工前及時(shí)采取現(xiàn)代化手段也無法完全獲取地下狀態(tài)，這就導(dǎo)致施工中會(huì)有不可預(yù)見的突發(fā)狀況； 比如地下管線、周邊的建筑物及道路，一旦因施工造成便宜變化都是極其困擾的，另外基礎(chǔ)是整個(gè)建筑物壓力承載處，它的設(shè)計(jì)施工決定了整個(gè)建筑物的質(zhì)量，責(zé)任越大困難度也就增高了。

3） 目前我們建筑基礎(chǔ)質(zhì)量事故存在多發(fā)性。因?yàn)榈鼗A(chǔ)施工具有隱秘性的特點(diǎn)，隱蔽工程往往被施工單位忽略，認(rèn)為快速施工完成節(jié)點(diǎn)為重，施工完成后驗(yàn)收回填就平安無事了，這樣的想法往往就造成了安全質(zhì)量事故，部分工程當(dāng)時(shí)就發(fā)生透水、坍塌等安全質(zhì)量事故，即使施工中僥幸完成，后期建筑物沉降、開裂也屢見不鮮。在過去的一個(gè)階段事故頻發(fā)，包括整體建筑物坍塌或拆除，造成極大損失，這就要施工企業(yè)提高安全意識加強(qiáng)軟弱地基施工全過程管理，監(jiān)管部門履行責(zé)任加強(qiáng)監(jiān)管，在此薄弱處避免出現(xiàn)重大紕漏，以確保安全有序的建設(shè)態(tài)勢，為現(xiàn)代化建設(shè)保駕護(hù)航。

4） 上述論述就特別需要我們在軟弱地基技術(shù)課題中具備嚴(yán)謹(jǐn)性了，建筑基礎(chǔ)工程施工技術(shù)性要求高。建筑施工雖然經(jīng)過多年發(fā)展，但不得不承認(rèn)它仍然處于發(fā)展階段，并且施工過程是粗放式的，在施工建筑基礎(chǔ)作為建筑工程施工的重要組成部分，作為整個(gè)工程中的重中之重，技術(shù)先行技術(shù)保證是保障是基礎(chǔ)，這就要求我們的技術(shù)工作要嚴(yán)禁，從地勘資料、設(shè)計(jì)圖審、專項(xiàng)方案編制等都要嚴(yán)謹(jǐn)計(jì)算推演，實(shí)際施工前要根據(jù)相關(guān)資料對現(xiàn)場及周邊進(jìn)行實(shí)際二次勘查，確保無管線，施工中做好方案交底做好相關(guān)監(jiān)測，及時(shí)收集相關(guān)資料進(jìn)行匯總分析存檔。

4 軟弱地基工程質(zhì)量管理措施

質(zhì)量控制一般情況下分為材料質(zhì)量控制、工藝工法質(zhì)量控制、監(jiān)測檢測質(zhì)量控制，采取綜合手段投入相應(yīng)的人力物力才能做到真正的控制質(zhì)量，特別針對軟弱地基工程，地下隱蔽工程往往是質(zhì)量控制的盲區(qū)，其特點(diǎn)隱蔽性更強(qiáng)、施工周期短、施工現(xiàn)場雜亂復(fù)雜，這就決定了其質(zhì)量控制會(huì)存在監(jiān)管不到位，也就要求我們的管理者及監(jiān)管者提高意識盡職履責(zé)，為建設(shè)工程保駕護(hù)航。提升施工人員素質(zhì)。對于建設(shè)工程項(xiàng)目軟弱地基的有效處理，還需要重點(diǎn)加強(qiáng)對于施工人員的重點(diǎn)把關(guān)和控制，促使各個(gè)施工人員都能夠掌握相關(guān)技術(shù)操作的基本要點(diǎn)，并且能夠具備理想的質(zhì)量意識，有效規(guī)范自身行為，在施工機(jī)械設(shè)備的操作以及具體施工材料的應(yīng)用方面也能夠提升其標(biāo)準(zhǔn)化效果有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范后進(jìn)行履職把控就可以了。

1） 第一點(diǎn)地基建筑材料質(zhì)量把控，原材料質(zhì)量的好與壞在很大程度上決定了項(xiàng)目工程的施工質(zhì)量 因此在軟地基質(zhì)量控的頭一環(huán)材料管理要嚴(yán)格把控，首選供應(yīng)商選用把控，盡量選取大廠知名品牌材料供應(yīng)商，這樣才有保障，然后是進(jìn)場驗(yàn)收，四方驗(yàn)收、嚴(yán)查規(guī)格、尺寸、合格證等相關(guān)信息，防治以次充好，最后施工過程中控制，在材料使用、材料配比中增派專業(yè)人員進(jìn)行控制，按照方案及材料配比說明進(jìn)行實(shí)施，在軟基礎(chǔ)施工中換填法及注漿法對材料質(zhì)量要求最高，往往材料質(zhì)量直接決定后期成活質(zhì)量，專業(yè)工程師及施工人員著重注意。

2） 地基施工期測繪及放線驗(yàn)收核對對項(xiàng)目質(zhì)量具有至關(guān)重要的影響，測量放線工序?qū)?xiàng)目定位、地基開挖及建筑物施工具有指導(dǎo)先行作用。測繪放線工作一旦出現(xiàn)問題就是不可扭轉(zhuǎn)的嚴(yán)重質(zhì)量問題，往往不可修復(fù)損失巨大，測繪測量工作質(zhì)量控制要求實(shí)操工作人員進(jìn)行自檢，技術(shù)部門要確定質(zhì)檢人員及技術(shù)人員進(jìn)行復(fù)核，這樣確保原則放線定位準(zhǔn)確無誤。

5 軟弱地基地基基礎(chǔ)安全管理

1） 安全責(zé)任重于泰山，軟弱地基作為建筑工程中高大難深，安全管理重中之重，只有安全第一才能保證其他措施順利進(jìn)行，根據(jù)我國建筑工程安全責(zé)任主體責(zé)任制度，按照責(zé)任主體事故按照責(zé)任單位共分6 類，其中包括： ①第一主體建設(shè)單位，建設(shè)單位應(yīng)履行對整個(gè)建設(shè)周期安全負(fù)責(zé)，不得隨意壓縮工期，工期要合理，不得干預(yù)設(shè)計(jì)按照規(guī)范及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)支護(hù)、降水。在程序和設(shè)計(jì)上確保本質(zhì)安全； ②勘察單位，勘察單位安全責(zé)任，根據(jù)相關(guān)法律文件積極履責(zé)勘測職責(zé)，勘測數(shù)據(jù)對后續(xù)設(shè)計(jì)施工具有指導(dǎo)作用，設(shè)計(jì)得到數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，施工單位面臨錯(cuò)挖、地下管線； ③設(shè)計(jì)單位安全職責(zé)，根據(jù)勘察單位數(shù)據(jù)及建設(shè)單位提供要求，按照國家規(guī)范及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，發(fā)揮專業(yè)性進(jìn)行計(jì)算，嚴(yán)謹(jǐn)核對，摒棄外部干擾； ④施工單位安全職責(zé)，按照設(shè)計(jì)勘察文件，編制施工組織設(shè)計(jì)及專項(xiàng)施工方案，并且要保證相關(guān)措施得以落實(shí)到位，先支后挖、嚴(yán)禁超挖； ⑤監(jiān)理單位安全職責(zé)，監(jiān)督施工單位安全措施到位情況，做好監(jiān)控和旁站； ⑥監(jiān)測單位安全職責(zé)，保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的真實(shí)性，及時(shí)對相關(guān)單位進(jìn)行預(yù)警，起到警示作用。

2） 明確了各方安全責(zé)任后，各方積極履行責(zé)任，眾志成城確保建設(shè)工程軟弱地基工程順利進(jìn)行，針對安全風(fēng)險(xiǎn)識別、分析的關(guān)鍵和薄弱環(huán)節(jié)，嚴(yán)格落實(shí)分級分包責(zé)任制，做到施工計(jì)劃科學(xué)、施工方案周密、過程控制到位，做細(xì)做實(shí)每一道工序、每一個(gè)環(huán)節(jié)，以確?？茖W(xué)有效控制地基工程。加強(qiáng)施工現(xiàn)場各級人員安全教育，首先管理人員要首先進(jìn)行安全教育，提高安全意識及安全知識，考核達(dá)標(biāo)這樣才能具備管理建筑現(xiàn)場的能力，管理人培訓(xùn)完成后就是現(xiàn)場實(shí)際操作人員安全教育，做到人人心中有數(shù)，先完成三級教育，后續(xù)進(jìn)行基坑方案交底，使其明了所進(jìn)行工作的隱患所在、重點(diǎn)所在。提高人員安全意識，注意人機(jī)合作施工安全因地基工程往往有水滲出，臨電安全需要采取三級配電，進(jìn)行兩級保護(hù)，確保用電安全.在施工過程中，要不斷增強(qiáng)施工人員的安全意識，增加工作人員對提高施工人員的安全防范能力。在進(jìn)行施工前，要做好地形、地貌的勘察和記錄工作，找出影響地形安全隱患的因素，做好安全技術(shù)交底工作，堅(jiān)持預(yù)防為主、防治結(jié)合的原則，在建筑施工過程中，要堅(jiān)持“預(yù)防為主，防治結(jié)合” 的原則，在掌握工程整體情況的同時(shí)，做好預(yù)防工作、監(jiān)督工作。在開挖基坑的時(shí)候，離坑槽1.2m的范圍內(nèi)，不能夠堆放過重的物體。傳統(tǒng)的管理模式一般都是事后處理，只是單純的善后工作，等到事故發(fā)生后才去解決問題，這樣以來，不但造成了人員傷亡也造成了經(jīng)濟(jì)損失，對個(gè)人和企業(yè)都非常不利.為此，我們一定要做好地基防護(hù)工作，在施工階段，要全方位的實(shí)施監(jiān)督，對施工人員的工作細(xì)節(jié)我們要全面關(guān)注到，保證施工過程中盡可能的不出現(xiàn)問題.一旦發(fā)生事故，要盡快解決，保證受傷人員的救治工作，調(diào)節(jié)好施工進(jìn)程，使施工工作以最快的速度恢復(fù)原貌?？傊?，在安全管理方面，要本著預(yù)防為主的原則，做到防治結(jié)合。

6 結(jié)語

總而言之，建筑地基是建筑物的核心組成部件，是建筑物質(zhì)量的關(guān)鍵保障部位，關(guān)系著千千萬萬居民的財(cái)產(chǎn)人身安全。而我們作為社會(huì)主義現(xiàn)代化的建設(shè)者，時(shí)代前進(jìn)的探索者，就肩負(fù)著軟弱地基建設(shè)核心技術(shù)措施的探索責(zé)任，有義務(wù)將其作為研究課題去重點(diǎn)攻克，這樣才不負(fù)國家和人民重托，通過實(shí)踐革新改變其困難現(xiàn)狀，將困難變?yōu)閯?dòng)力，實(shí)際施工階段嚴(yán)格把控，技術(shù)革新方面積極探索，尋求新材料、新技術(shù)、新工藝來克服傳統(tǒng)技術(shù)難題往往有著事半功倍的效果。