探究土建工程施工中的软土地基处理技术

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摘要：在土建工程施工中，经常会遇到软土地基，软土地基成因类型各异，其厚度也不尽相同，因而在处理软基过程中应先查明其地区特点和地质、土质条件并采取有针对性的对策，并充分了解每种处理措施的局限性，在特殊部位应采取综合措施进行处理，方可充分保证最终施工质量。本文结合笔者多年施工经验，对土建工程软土地基处理方法进行了探讨。

关键词：土建 软土 地基 处理 原则 方法

中图分类号：TU4 文献标识码：A 文章编号：

1 软土地基处理概述

软土，是指淤泥和淤泥质土的总称。主要特点是天然的含水性比较大、承载能力比较低、压缩性比较高等。在我国，软土主要分布在沿海平原以及内陆湖泊河川周围地区。软土地基的天然孔隙比较大，大约在 1.0 左右，容易因外界因素而变大，不能满足现代土建工程建设的要求。处理软土地基的主要方式是加固，如果处理不当，会导致土建工程产生沉降、断裂等病害。如软土地基出现滑动时，会导致路基失稳，路面扭曲；在填土荷载的作用下，软土地基产生不均匀的沉降，导致路面不平，结构破坏，在与桥梁等的连接处容易出现差异沉降，影响行车的安全。

建筑工程地基加强处理的目的是通过夯实、换填土、挤密、加筋及排水等方法，达到对地基承载能力的提高，以改善地基土的结构特点使之满足工程需要，其主要目的包括：改善地基原状土的不良特性，提高地基的抗剪切强度，改善地基的压缩量，改善地基的透水特性，改善地基的动力特性。因此，在房屋建筑施工中，地基加固占有重要位置。

2软土地基处理的一般原则

对于软土地基的处理，要优先现有天然材料，如建筑垃圾、工业废料等符合填充标准的材料进行地基的加固；有机含量较多或者带有腐蚀性的工业垃圾等不适合用于地基的加固。软土地基的处理要达到以下的目的：加固地基，增加其抗剪性和减少下沉；改善软土的动力性能，防治软土地基出现震动变形或液化；降低软土地基的压缩性，控制沉降在合理范围内；降低地基的渗透性，防治出现渗流造成地基的破坏。

3. 软土地基处理措施

在选取加固处理方案时，要考虑地基基础缺陷的种类及其对建筑物使用、安全、耐久性等方面的影响，同时考虑上部结构的整体性、安全度、使用要求等具体情况对地基基础变形的适应性，还有地基基础变形、结构变形的数值，发展和趋势以及经济性进行综合考虑。

3.1. 压实夯实法

压实夯实法是通过外荷载的作用使得原来的软基础土体结构变密实，从而提高土体的物理力学指标。具体实施时又可分为以下三种情况。（1）重锤夯实法。利用重锤自由下落产生夯击能来夯实浅层基础，使其表面形成较为均匀的硬壳层，获得一定厚度的持力层。重锤夯实法施工前应试夯，确定相关的技术参数。冬季施工时应首先将冻土层挖除或通过烧热法融解冻土层。（2）强夯。将自重较大的重锤自高处自由下落，利用其夯击能反复夯击地基，使基础中的土体颗粒结构重组并变得密实，从而提高地基的承载能力，降低其压缩性。

3.2. 置换法

置换法即是将不符合要求的基础土层挖除，换而填筑符合要求的土层的方法。置换法是软基础处理最为常用的方法，适用于软基础厚度不大的情况。具体实施时又可分为以下三种情况。

3.2.1换填法。将地基表层性状较差的土挖除掉，回填性状较好的土料并压实，以形成一定厚度的持力层，提高基础的承载能力。施工时应将表层性状较差的土挖尽，在边界上留有足够边坡稳定的坡度。

3.2.2振冲置换法。利用振冲机械，在高速水流冲击的辅助下边振边冲，在基础中成孔，然后再在孔中回填碎石或卵石成桩，以提高地基承载力、减小基础的压缩性。碎石桩或卵石桩的承载能力及压缩量与基础对桩的侧向约束紧密相关，侧向约束越强，桩的作用效果越好，侧向约束越弱，桩的作用效果越差。因此振冲置换法应用于强度很低的软粘土基础时，应加强对桩的侧向约束。

3.2.3挤楔置换法。利用沉管或夯锤将管楔挤入基础土体中，使土体向外侧发生位移，然后在管内回填碎石或砂，即将原基础置换掉。基础土体在管楔的作用下发生侧向挤压，外侧基础面隆起，土体超孔隙水压力得到提高，当超孔隙水压力消散后土体强度也得到了提高。挤楔置换法施工时为了方便排水，回填料一般选用透水性较好的碎石或砂。

3.3.预压固结法

预压固结法是利用机械或物理方法，使软基础土体发生固结变形，降低其孔隙比，从而使得软土地基密实。

3.3.1堆载预压法。在地基上堆放土料、砂石料等，给基础施加一定的荷载，使基础预先完成大部分沉降，地基承载力提高后卸除上部堆放物。实际原理即用填土等外荷对地基预压而增加地基总应力，使孔隙水压力消散来增加有效应力。施工要点与工艺：预压荷载一般宜取等于或大于设计荷载，大面积堆载可采用自卸汽车与推土机联合作业，对超软土地基的第一级堆载用轻型机械或人工作业;堆载的顶面宽度应小于建筑物的底面宽度，底面应适当放大，作用于地基上的荷载不得超过地基的极限荷载。

3.3.2真空预压法。通过覆盖于地面的密封膜下抽真空，膜外的大气压力及土体重力与膜内真空形成气压差，从而减少孔隙水压力，增加有效应力。该法不仅具有施工简单、有效消除地基土的沉降、填土速率不受限制、施工费用低廉等特点外，还可以大幅度提高地基土承载力，改善地基土土性，提高地基土强度。但该法要求的联合堆载预压期时间较长，一般达2～3个月，对于工期紧张的工程不宜使用。

3.3.3降水位法。即降低地下水位，使得土层在降水范围内土的浮容重变成湿容重，增加土体自重或附加应力，使土层固结，有效应力增加。施工中常见的的方法包括：轻型井点、喷射井点、深井井点。

3.4.振密挤密法

3.4.1振冲密实法。如果土体结构的原始平衡态被破坏，土粒会向低势能位置转移，振冲密实法正是利用该原理，使用专门的振冲器械产生的重复水平振动和侧向挤压作用，破坏土体结构，使土体逐渐由松变密。

3.4.2夯击碎石桩。利用重锤夯击或者强夯方法将碎石或块石夯入地基，在夯坑里逐步填入碎石或块石，反复夯击以形成碎石桩或块石墩。夯击碎石桩的施工常见于杂填土、软弱黏性土地基，若软土过于深厚无坚实基岩时，碎石桩会悬于软土中无处承力，因此该处理办法不宜使用。其对于淤泥或淤泥质土，也具有排淤置换作用，可视具体实际实施。

3.5.拌和法

拌和法就是使用较强的机械力破坏原始地层，并将具有凝结作用和固化作用的介质掺和到地层中，与原地基一起形成加强复合地基，从而改善其物理力学性质。根据施工环境和施工工艺的不同，常见的有高压喷射灌浆法和深层搅拌法两种。

3.5.1深层搅拌法。深层搅拌法主要用于加固饱和软粘土。它利用特制的深层搅拌机械将固化剂，常见为水泥浆体、石灰粉体等，送入地基土中与地基土强制搅拌，固化剂与土之间所产生的一系列物理-化学反应形成水泥(石灰)土的桩柱体，也是复合地基的一种。因此，复合地基强度和压缩性与固化剂的掺入量、搅拌均匀性和土的性质密不可分。深层搅拌水泥土防渗墙适用于淤泥质土、粘土、粉质粘土、粉土和松砂等地层，长江中下游堤防垂直防渗工程中60%的工程量都采用的该工艺。

3.5.2高压喷射灌浆法。以高压力水或高压力浆直接切割破坏土体，使喷出的水泥浆液与原软土地层拌和，凝固后形成拌和桩柱体，这种桩柱体与原地基构成复合地基，能有效改善承载防渗性能。该技术的典型案例即为二滩工程和小浪底工程的高喷防渗幕墙。高压喷射灌浆法在中小型土石坝和浅层细颗粒覆盖层防渗处理中一般能取得较好的效果，而深覆盖层地基则有待进一步优化。

4结语

软体地基是工程施工中常见的不良地基，处理方法也已成熟、多样，上文中笔者就常见的方法进行详细介绍，具体还应结合实际工程的地形、地质、施工环境等条件合理选择、优化，以达到较优的施工效果。

参考文献：

[1]朱建军．浅谈软土地基处理常用的方法及选择时应注意的问题［J］.黑龙江交通科技，2010(8)．

[2]赖洪流．关于城市土建工程软基处理技术的探讨［J］．福建建材，2012(1):11-12