浅谈建筑软土地基基础设计的处理方法

刘乐天

(本钢设计研究院，辽宁本溪117000)

软土在我国分布十分广泛，软土是指在滨海、湖沼、谷地、河滩等区域近代沉积的天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土。软土由于其低抗剪强度、高压缩性和弱透水性,工程力学性质很差,直接影响结构工程的稳定性和耐久性。软基处理不当，会严重影响工程质量和使用功能,甚至造成工程事故,损失惨重，教训很多。软土地基由于其压缩性高、强度低、渗透性小，所以建造在软土地基上的建筑物很难满足地基承载力和变形的要求，场地内地基或荷载分布不均都会造成不均匀沉降，这些对建筑工程都是十分不利的，因此我们要认真对待软土地基基础设计。基础是建筑物和地基之间的连接体。基础把建筑物竖向体系传来的荷载传给地基。从平面上可见，竖向结构体系将荷载集中于点，或分布成线形，但作为最终支承机构的地基，提供的是一种分布的承载能力。如果地基承载力不足，就可以判定为软弱地基，就必须采取措施对软弱地基进行处理。在实际的工作中，我们设计房屋基础时往往会遇到软土地基。下面笔者就自己在工程设计上积累的经验谈谈软土地基基础设计中总结的几个方面。

1 软土地基加固的原理

当工程结构的荷载很大，地基土质强度不足或压缩性较大，不能作为天然地基时，可针对不同的情况，采用各种人工加固处理的方法，改善地基性质、提高承载力、增加稳定性、减少地基变形和基础埋置深度。地基加固的原理是将土质由松变实，将土的含水量由高变低。随着研究工作的发展和工程实践的深入，我们已经掌握了很多软土地基的处理方法，如换填垫层法、强夯法、砂石桩法、振冲法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、预压法、夯实水泥土桩法、水泥粉煤灰碎石桩法、石灰桩法、灰土挤密桩法和土挤密桩法、柱锤冲扩桩法、单液硅化法和碱液法等方法。为了达到安全施工、缩短工期、降低造价的目的，我们必须从中寻求一个安全可靠、经济合理的最佳设计方案。但在拟定的地基加固处理方案时，应充分考虑地基与上部结构共同作用的原则，从地基处理、建筑、结构设计和施工方面均采用相应的措施进行综合治理，严禁单纯的对地基进行加固处理，否则不仅会增加工程费用，反而难以达到理想的效果。具体的加固措施有：改变建筑物的体型，简化建筑平面；调整荷载差异；合理设置沉降缝；采用轻型结构、柔性结构；加强房屋整体刚度；对基础进行移轴处理；正确安排施工顺序和施工进度。

2 利用软土地基的性能选择合理的地基处理方案

在工程设计中，所遇到的软土地基，土层的竖向分布是有一定的规律的。有些地基在软土层上面往往覆盖一定厚度不等的承载力较高的好土层，这部分土层密实度、稳定性、承载力都比下面的土层好的多。如果不穿透加以利用，它对下面的软土层能起封闭和限制作用，防止软土层塑性变形，使软土层承载力得到提高。因此，我们必须很好地利用不利条件中的有利因素，基础尽量浅埋，把它做为基础的持力层，对于一般性建筑物是很好的天然地基，不但满足技术上的基本要求，而且大大地节省投资。但是北方寒冷地区基础浅埋与防冻是相矛盾的，浅埋基础必须进行防冻措施设计和施工。有些地基软弱土层离地表很近，软土上面的好土层很薄不能利用，可是在软土层下面有承载力很高的土层作为持力层，成为良好的天然地基。虽然基础埋深将增加工程造价，但和桩基、筏基等基础所需的投资相比，要经济得多。在对有软土地基的建筑设计中，应该对建筑下面土质具体分析，尽量发挥天然地基的潜力，做到安全、可靠、经济、合理的目的。

3 选择合适的基础方案来满足建筑合理设计

软土地基上，选择合适的基础方案，对解决地基沉降和不均匀沉降是很重要的，基础方案选择的是否合理也直接影响工程造价。软土地基设计的关键是控制地基变形问题。桩基和条形基础、弹性地基梁、箱形基础、筏板基础等基础形式，对解决地基沉降和不均匀沉降都有明显的效果，但造价都很高。因此必须充分研究上层和土质特性，结合上部结构特点，考虑施工和使用方面的要求的综合考虑进行方案比较、选择最合适的基础形式。对于一般性建筑物，可以采用以下几种措施来控制地基变形：

3.1 通过调整基础底面积，采用不同的基底压力来控制地基变形差异，使地基沉降均匀。

3.2 在结构类型较简单，地基较均匀的条件下，采用相同的基础形式和相同的埋深对防止地基沉降和不均匀沉降是有利的。

3.3 在考虑建筑整体刚度的同时，恰当地加强基础刚度的强度，减少地基不均匀沉降。

3.4 在结构类型较复杂，地基差异较大的情况下，根据地质资料估算地基变形。根据变形情况采用不同的基础形式和不同的埋深来调整地基沉降量，使同一建筑物各部分沉降均匀。

4 结论

综上所述，在软土地基基础设计中，根据软土地基的性能，设计者应该全面分析、综合考虑、灵活掌握正确合理的设计方法，使建筑工程做到安全可靠、方便施工、经济合理的目的。地基处理是否合理，关系到整个工程质量、进度和投资，而且是降低工程造价的重要途径之一。这是工程设计及施工人员需要解决的课题。

[1]张晓青.浅谈几种软土地基处理的方法[J].山西建筑,2009,35(6):153-154.

[2]《地基处理手册》编委会.地基处理手册[M].第2版.北京:中国建筑工业出版社,2000:59-60.

[3]江苏沪宁高速公路股份有限公司,河海大学.交通土建软土地基工程手册[M].北京:人民交通出版社,2001:44.