建筑工程軟土地基施工技術(shù)應(yīng)用問題及優(yōu)化策略研究

田福娟

（甘肅第四建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，甘肅 蘭州 730060）

建筑工程施工經(jīng)常會受到軟土的影響，從而延緩施工進(jìn)度，因此，在項(xiàng)目建設(shè)中，加強(qiáng)軟土地基建設(shè)是非常必要的。從目前的形勢來看，軟土地基建設(shè)仍有很多問題，必須根據(jù)其主要性質(zhì)和特點(diǎn)提出相應(yīng)的防治措施，以有效解決軟土地基的施工問題，保證軟土地基的施工質(zhì)量，促進(jìn)建設(shè)單位的持續(xù)發(fā)展。

1 軟土地基概述

1.1 軟土地基特點(diǎn)

軟土地基問題是目前工程建設(shè)中的一個重要問題。軟土地基的含水率較高，而承載力相對較低，其特征如下：

（1）觸變性。觸變性是軟土地基特有的一種特性，觸變是軟土地基在不受外力作用的情況下，處于固體狀態(tài)，當(dāng)受外力作用時，會產(chǎn)生某種流動性。

（2）高壓縮性。軟土地基是一種具有高壓特性的地基，其內(nèi)部存在大量的孔隙，因此，其壓縮系數(shù)比較高，導(dǎo)致了地基變形。工程實(shí)踐中，在軟土地基上施工時，往往會發(fā)生沉降，主要是因?yàn)檐浲恋鼗膲嚎s特性。

（3）低透水性。軟土地基的滲水特性很差，主要是因?yàn)槠浜枯^大，所以，其滲透率較低。

（4）不均勻性。軟土地基是一種非均質(zhì)性的地基，在軟土中很容易發(fā)生流動。工程實(shí)踐中，軟基土質(zhì)不同，其產(chǎn)生的應(yīng)力也會因軟弱地基的非均質(zhì)性存在差異，導(dǎo)致地基施工時產(chǎn)生不均勻現(xiàn)象。

1.2 建筑工程中軟土地基處理的必要性

從軟土地基的特性可知，在房屋建設(shè)中，軟土地基極易引起地基變形和沉陷，不僅會使房屋結(jié)構(gòu)不符合設(shè)計(jì)規(guī)范，而且存在較大的安全隱患。因此，需要做好基礎(chǔ)處理，認(rèn)真分析施工基礎(chǔ)，調(diào)查、收集基礎(chǔ)地質(zhì)資料，通過分析地基類型，選取合適的加固方法，以增強(qiáng)地基的承載力，預(yù)防沉降，改善建筑安全。只有對地基進(jìn)行加固，才能保證施工質(zhì)量，從而保證房屋結(jié)構(gòu)安全和施工人員的安全。

2 建筑工程施工中軟土地基施工技術(shù)問題

2.1 引發(fā)地基沉降

軟土地基會導(dǎo)致不均勻沉降問題，存在一定的安全風(fēng)險。由于土壤含水量大，在施工完成后，由于地下水位影響，地基會受到侵蝕，若不及時治理，可能導(dǎo)致地基出現(xiàn)塌陷。在施工過程中，地基沉降會直接影響建筑物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，增加后期維修工作，影響整個建筑的整體性能。

2.2 損壞工程結(jié)構(gòu)

項(xiàng)目建設(shè)中遇上軟土地基，不僅難以維持建筑物的穩(wěn)定性，而且會影響施工質(zhì)量，原因是：軟土地基遇到暴雨等惡劣天氣時，會有大量雨水聚集在地基上，對建筑物結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的影響；基礎(chǔ)與地面之間緊密聯(lián)系，二者可以互相作用，增強(qiáng)整個結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；在進(jìn)行基礎(chǔ)建設(shè)時，必須根據(jù)工程實(shí)際情況，正確處理基礎(chǔ)，若材料比例不規(guī)范，會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂，從而影響施工質(zhì)量。

3 建筑工程施工中軟土地基施工技術(shù)的具體應(yīng)用

軟土地基會對工程產(chǎn)生一定影響，所以，要有針對性地采取措施。此外，由于淤泥對平原地區(qū)的影響較大，且軟土層較多，施工比較困難，在施工時，應(yīng)詳細(xì)分析、討論，采用相應(yīng)的技術(shù)方法。

3.1 換填墊層法

在施工中，通常采用開挖淺埋土壤或地表土壤的方法。在軟土地基施工中，采用分層填土的方法逐步形成牢固的地基，這種方法稱為換填墊層。在施工中應(yīng)用換填墊層法主要是為了減小地基的不均勻沉降，使軟土的排水更加迅速，有效去除膨脹土的濕陷性和膨脹性，以避免凍脹，同時降低液化后的沉降。由于施工項(xiàng)目種類不同，采用換填墊層法對施工的影響也不盡相同。換填墊層法適用于地基不佳、淺軟土層、土層不均勻的地基，如古井、古墓、暗塘、暗溝等，可采用換填墊層法對地基進(jìn)行有效加固；采用這種方法對地基進(jìn)行局部處理，可以保證建筑物的整體穩(wěn)定性。

在施工過程中，采用換填墊層法進(jìn)行軟土地基的上部灌漿。通過分析結(jié)構(gòu)剛度、荷載分布、建筑體型等與結(jié)構(gòu)之間的影響得出，該處理方法不適用于整體剛度、負(fù)載性和結(jié)構(gòu)復(fù)雜的工程，也不適用于建筑物不同、變形敏感的建筑物。換填墊層法是對較深的軟土進(jìn)行充填，如淤泥型土壤。該施工方法只需要將軟土替換掉，就可以增加持力層的承載力，但是，這并不能從根本上解決深層軟弱地基引起的變形，因此，不能采用局部換填法進(jìn)行處理。如果是輕便的建筑類型，如地面、堆場或者公路，因上表面的附加應(yīng)力較小，可采用換填墊層法。

3.2 高真空擊密法

從本質(zhì)上來說，高真空擊密法是一種快速的真空排水固化技術(shù)，通過在地基上鋪設(shè)排水設(shè)備和塑料薄膜，進(jìn)行高真空擊密性施工。配套的空壓機(jī)等裝置會持續(xù)排氣，形成一個負(fù)壓環(huán)境，在負(fù)壓作用下，軟土地基中的水會不斷地流入排水設(shè)施，從而達(dá)到改善地基結(jié)構(gòu)性能的目的。簡而言之，就是人為地創(chuàng)造一個真空環(huán)境，不斷降低土壤中的孔隙水壓，最終達(dá)到強(qiáng)化狀態(tài)，形成超固結(jié)的硬殼層。在后續(xù)的工程建設(shè)中，采用超固結(jié)硬殼層，在地基上施加大量的外力，從而達(dá)到預(yù)防地基不均勻沉降的目的。

3.3 水泥土攪拌法

在軟弱地基上采用水泥、石灰等物質(zhì)作為固化劑，通過攪拌將地基中的物質(zhì)攪動起來，使土壤更加牢固，以提高基礎(chǔ)土層的輕量級，同時提高變形模數(shù)基礎(chǔ)的處理效果。根據(jù)施工方法，水泥土為粉末和水泥混合；粉料噴射是利用石灰粉、水泥粉與地基土混合而成，應(yīng)根據(jù)不同的施工方法選擇合適的混合方法，從而提高基礎(chǔ)的整體強(qiáng)度。

3.4 深層攪拌樁

在建筑工程進(jìn)行地基深度加固時，通常會采用深層攪拌樁的方法。采用深層攪拌樁法處理淤泥、粉土、泥炭灰等，是處理軟土比較有效的方法。深層攪拌樁采用以水泥為主的固化劑，在進(jìn)行混凝土攪拌樁前，必須先用清水沖洗干凈，以促進(jìn)軟土的形成，從而增強(qiáng)基礎(chǔ)強(qiáng)度。

3.5 拋石擠淤法

拋石擠淤法是將一定數(shù)量和體積的碎石拋入地基中部，再在兩側(cè)展開拋投。當(dāng)沙礫與地基接觸時，由于自身自重，會下沉至基底，剪切和破壞周邊淤泥，泥沙在地基中不斷被擠壓，以提高地基承載力，形成人工置換地基。采用該方法時，應(yīng)注意以下幾個要點(diǎn)：將砂礫或石子投擲到地基中央，沿基坑兩邊均勻延伸，形成翻涌、隆起的泥沙通道；拋擲石塊到達(dá)基坑指定位置，再開始下一階段的拋石作業(yè)；根據(jù)地基的斜率，計(jì)算拋石的落點(diǎn)；合理選用石材，保證各類石材的體積、重量等相同；采用推土機(jī)壓平超過水平的石塊，并采用壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，直至地面平坦、無沉降，方可停止拋石。同時，在推擠時，要將適當(dāng)?shù)乃槭度氲鼗?；將從地基和周圍地區(qū)擠壓出來的淤渣清理干凈，然后鋪設(shè)反濾層。

3.6 強(qiáng)夯加固法

強(qiáng)夯法是利用重錘等裝備，以合適的自重和規(guī)格型號，從地基的一定高度上舉起重錘，然后將吊鉤等工具釋放出來，在自由下落的過程中，對下方的地基進(jìn)行強(qiáng)夯。當(dāng)?shù)孛媾c重錘接觸時，或者是被撞擊時，會在極短的時間內(nèi)發(fā)生液化，形成密度更高、分布更均勻的地基，從而提高地基的承載性能，加速軟土地基加固。在實(shí)施強(qiáng)夯加固時，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：依據(jù)軟弱地基的土性，選用錘底面積合適的夯錘，同時，夯錘底部要有合適的排氣口；不僅要勘察軟土地基的深度、性質(zhì)、軟土分布情況，還要詳細(xì)勘察周圍地區(qū)的地下工程；在施工現(xiàn)場周圍一定區(qū)域內(nèi)，應(yīng)采用隔震防護(hù)措施；在工程設(shè)計(jì)中，應(yīng)科學(xué)設(shè)計(jì)夯擊次數(shù)、夯擊點(diǎn)位置、夯擊遍數(shù)等。在不符合工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求的情況下，應(yīng)進(jìn)行返工、補(bǔ)夯作業(yè)，并做好質(zhì)量檢驗(yàn)。

3.7 堆載預(yù)壓法

施工前，要用大量的泥土加固地基，當(dāng)基礎(chǔ)強(qiáng)度達(dá)到一定程度后，再由堆壓來平衡，這樣不會出現(xiàn)明顯的沉降。但需要注意的是，要適當(dāng)控制材料，避免破壞地基，確保項(xiàng)目順利進(jìn)行。該方法的優(yōu)點(diǎn)包括成本低、流程簡單、不需要太多的設(shè)備。所以，這種方法在目前的施工中應(yīng)用較多，但由于這種方法軟土的固結(jié)系數(shù)小，因此，工期較長。

4 建筑工程施工中軟土地基施工質(zhì)量控制措施

4.1 建立高素質(zhì)施工隊(duì)伍

施工人員的綜合素質(zhì)會影響軟土地基工程的施工質(zhì)量，所以，需要一支高素質(zhì)的施工隊(duì)伍。為保證工程質(zhì)量，應(yīng)加強(qiáng)施工人員的培訓(xùn)，使其了解軟土地基施工中的主要技術(shù)和方法。另外，在施工期間，需要了解土源、地基基礎(chǔ)等，包括土的塑限、含水量、塑性度等，并以此為基礎(chǔ)，確定施工方法，防止盲目施工，從而保證軟土地基的施工質(zhì)量。從以上內(nèi)容可以看出，建設(shè)高素質(zhì)的施工隊(duì)伍是保證軟土地基工程質(zhì)量的關(guān)鍵，只有這樣才能保證施工有序、合理地進(jìn)行，促進(jìn)施工單位更快的發(fā)展和進(jìn)步。

4.2 加強(qiáng)控制基礎(chǔ)部分

加強(qiáng)控制基礎(chǔ)是軟土地基施工的關(guān)鍵，具體而言，要加強(qiáng)其整體性能，消除地基與臺身的變形和位移。臺身施工中，臺身與基礎(chǔ)部位要有連接鋼筋，以控制基礎(chǔ)部位，從而進(jìn)一步保證軟土地基的施工質(zhì)量。

4.3 控制橋梁起拱問題

在施工過程中，拱肋問題是影響軟弱地基施工質(zhì)量的一個主要問題，因此，必須掌握有效的控制措施。相關(guān)規(guī)范指出，張拉時，預(yù)應(yīng)力鋼筋張緊及實(shí)際混凝土強(qiáng)度應(yīng)符合相關(guān)要求，應(yīng)在超過設(shè)計(jì)強(qiáng)度90%時進(jìn)行。由于目前使用的混凝土中加入了大量的減水劑，其強(qiáng)度增長非常迅速，通常5d 內(nèi)即可達(dá)到所需強(qiáng)度，這樣梁板的實(shí)際起拱比規(guī)范的水平要高，而造成這一現(xiàn)象的主要原因是放張?zhí)?。要想防止和控制橋面起拱問題，必須嚴(yán)格控制放張的時機(jī)，保證其符合有關(guān)技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，從而有效控制起拱問題，保證軟土地基的施工質(zhì)量。

4.4 控制混凝土質(zhì)量

在澆筑時，要防止混凝土離析，防止水泥漿飛濺到模板上，污染模板，必須控制混凝土質(zhì)量，防止混凝土結(jié)構(gòu)起皮等。因此，需要科學(xué)選擇混凝土，以保證其內(nèi)外質(zhì)量和使用期間的安全。從以上內(nèi)容可以看出，混凝土質(zhì)量控制非常重要，在實(shí)際工程中要注意這一點(diǎn)。

4.5 控制墩臺裂縫寬度

隨著時間的推移，裂縫寬度和數(shù)量應(yīng)保持穩(wěn)定。產(chǎn)生裂縫的主要原因是混凝土澆筑完成后，墩臺基礎(chǔ)比墩臺提前，由于混凝土收縮已經(jīng)結(jié)束，收縮速率明顯降低，從而限制了橋墩的收縮力，因此，需要適當(dāng)控制橋墩的裂縫寬度，防止因橋墩裂縫寬度影響軟土地基的施工質(zhì)量。

5 結(jié)語

綜上所述，施工過程中難免會遇到軟土地基，影響施工項(xiàng)目的穩(wěn)定性，出現(xiàn)非均勻沉降。針對這一問題，應(yīng)加強(qiáng)對軟土地基的治理，結(jié)合施工條件及不同類型，選擇適當(dāng)?shù)奶幚矸椒?，以改善工程建設(shè)的整體質(zhì)量。