简析土木基础工程建设中的软土地基处理

杨 东

中外建华诚城市建筑规划设计有限公司青海分公司

简析土木基础工程建设中的软土地基处理

杨 东

中外建华诚城市建筑规划设计有限公司青海分公司

地基基础质量的好坏直接影响土木工程质量，因此在土木基础工程建设过程中的软土地基处理非常重要，并且需要结合土木基础工程现场地基实际情况，选取合适的施工技术，以保障建筑质量安全，基于此，本文阐述了土木基础工程建设中软土地基处理的必要性与软土地基的主要特征，对土木基础工程建设中软土地基处理进行了简要分析。

土木基础工程建设；软土地基；必要性；特征；处理

一、土木基础工程建设中软土地基处理的必要性

基于软土地基特殊的地质特征，其容易造成地基变形或者沉降现象，因此在进行土木基础工程软土地基施工过程中，若对软土地基处理不恰当，则会存在安全隐患，容易导致安全事故的发生。在进行施工前，必须做好勘察、测量等前期工作，精细化了解、掌握土木基础工程软土地基现场的地质、水文等状况，采用恰当、有效、有针对性的处理技术，有效提高地基承载力，有效避免发生地基的不均匀沉降，有效保障土木基础工程的安全性与质量。

二、软土地基的主要特征

软土地基的特征主要表现为：(1)压缩性较高。软土地基由于空隙较大，其施工中存在较大的压缩系数，受到的垂直压力达到一定程度时就会容易产生较大变形、沉降现象，导致了建筑物的使用安全与使用质量受到重大影响。(2)低透水性。软土地基的土质中有较高的含水量，基本达到饱和，使得软土地基本身存在较低的透水性，降低了地基的承载力和使用强度。(3)不均匀性。软土地基主要以细微土颗粒与高分散土为主要组成部分，这就造成了软土土质的不均匀性，在受力情况下极易导致土质变化，对软土地基自身结构的强度带来较大改变，严重影响建筑物质量。(4)稳定系数不高和强度太弱。软土地基属于强度太低、压缩性高的软弱土层。土木基础工程施工过程中的软土地基起若得不到合理、有效的处理，往往会导致地基不稳、楼层下降甚至倒塌等情况。(5)沉降变形。当软土地基所受到的外力作用太大或者上部荷载过多的时候，地基就会出现沉降或者变形，从而使建筑物的正常使用受到影响。

三、土木基础工程建设中软土地基的处理

1、某拟建工程及地质概况。某拟建工程场地为滨海冲淤而成，原为一水塘，地表土层主要为素填土、杂填土、淤泥、淤泥混砂和黏土等，地下水位埋深为0.5 m左右。某拟建工程的软弱土质物理力学表现为：结合地质勘察报告，场区内埋深大于4m的软土层的物理力学性质如下：天然含水量为51-56%，天然孔隙比为1.523-1.675，液限为39.9-42.7，塑限为21-27，液性指数为1.58-1.88，压缩系数为0.25 MPa-1---1.48 MPa-1，平均值为1.1748 MPa-1，压缩模量平均值为2.37MPa。该软土具有含水量高、孔隙比大、压缩量大、强度低等特征。软土层的承载力特征值约为60kPa，表面杂填土承载力特征值约为90kPa，因此需要经过处理后，才能满足使用要求。

2、软弱地基处理技术分析。(1)灰土垫层法。灰土垫层是将基础底面下一定范围内的软弱土层挖去，用一定体积比配合的灰土在最优含水量情况下分层回填夯实压实。通常用于加固深1-4m厚的软弱土、湿陷性黄土、杂填土等，还可用作结构的辅助防渗层。该场地杂填土较厚，达4.6-7.2m，下伏淤泥层，厚2m左右，由于承载力较低，该层不宜作为直接持力层，必须进行地基处理。该场地水位埋深3.5米左右，水位标高-5 m左右，处理深度从基础底面至水位以上厚度1.5-2m，采用三七灰土，压路机分层碾压，三七灰土承载力应达150kPa，基础形式采用条形基础。(2)深层水泥搅拌桩法。深层水泥搅拌桩法是利用水泥材料为固化剂，通过特制的搅拌机械，在地基深处就地将软土与固化剂强制搅拌，由固化剂和软土间所发生的一系列物理——化学反应使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的水泥加固土，从而提高地基强度、增大变形模量的一种软基处理方法。经过处理后的复合地基承载力提高显著，同时沉降量减小。深层水泥搅拌桩处理软土地基有着独特的优点，能充分利用原位土体，施工过程噪声小，地基土体无侧向挤出，处理费用相对于挤密碎石桩较为便宜。本场地软土强度低、含水量高，但塑限在21-27之间，粘粒含量不是很高，同时局部还是淤泥混粗砂，因此采用该方法处理时桩体的质量能得到保证，成桩后整个复合地基的承载力得到大幅度提高，因此适宜采用该方法。(3)双灰桩法。双灰桩是用生石灰、粉煤灰按一定比例混合后灌入地基的桩孔并经振动密实而成的，机理是：生石灰块遇水分解、膨胀，软弱上被挤压密实、脱水、固结，强度提高。在石灰中掺入粉煤灰可使两种材料吸水后生成水化硅酸钙等胶结物质，增加了桩身强度，避免了石灰桩常出现的软心现象。试验表明，生石灰与粉煤灰拌匀夯填入孔后，孔周围水份被吸附到桩内，生石灰遇水分解热胀，周围受到脱水挤密，生石灰吸水后消解，氢氧化钙进一步吸水与粉煤灰中的活性材料发生水化反应使桩体结硬。双灰桩，由于粉煤灰活性材料及游离的Ca(OH)2向桩周围扩散，使桩周围部分变硬，实际等于扩大了桩径，从而提高了复合地基承载力。

3、某拟建工程的软弱地基处理方案确定。采用R32.5普硅水泥，再根据水泥土的抗压强度，参照室内配合比试验资料，选择水泥掺入比为加固土重的15%，并加入水泥重量5%的粉煤灰和2%的石膏粉。桩端持力层为砾质黏性土，桩端进入持力层深度不小于0.6m，桩的停灰面为天然地面。有效桩长取Lgt;6 m，桩呈矩形布置，纵横向间距均取1400 mm，桩的置换率约0.144，桩顶设300mm厚级配砂石褥垫。地基载荷试验结果表明，该工程水泥土搅拌桩复合地基承载力特征值不小于120kPa(在240kPa的试验荷载下，复合地基累计沉降量不大于20 mm)；单桩竖向抗压承载力特征值不小于160 KN，满足设计要求。

结束语

综上所述，土木基础工程建设中的软土地基处理时，必须充分了解当地土质进行施工，对不同的土质进行分区，分区后对不同区的土质进行不同处理，并且在土木基础工程建设的软土地基处理过程中需要合理运用施工处理方案。

[1]林志鑫.房屋建设工程中软土地基的施工技术分析[J].中华民居(下旬刊 )，2014(3)

[2]裴庆贺.试析房屋建筑工程软土地基施工技术[J].中国房地产业，2013(3)