软土地基施工技术在土木工程施工中的应用

韩志

（西山煤电基本建设处，山西太原 030000）

在土木工程项目施工中，地基对上层建筑物的荷载必须符合标准，才能切实确保整个建筑物的施工安全和使用寿命。控制土木工程项目中的地基处理及施工，不但是对建筑项目顺利竣工的关键所在，还是对使用者生命财产安全的负责。在施工中，软土地基最容易导致建筑出现安全隐患，当对软土地基的处理不科学时，则十分容易引起建筑物的倾斜、形变，严重时还会因坍塌、划破而导致房屋倒塌，不但会引起人员的伤亡，而且对整个土木工程业的形象树立、发展进度都有重大影响。基于此，针对施工环境所遇到的软土地基必需做好相关的处理，确保地基具有较强的荷载力，避免后期出现的施工安全事故以及使用安全事故。

1 软土地基的概述及特点

软土多分布于海滨、湖滨以及河流沿岸等地，这类地区的地势相对低洼，与其他地势相比更容易存在积水，地表也相对潮湿许多。软土层主要由粉土组成，其中还伴有一定的粘土成分，石块所占比重极少，这样的土层透水性以及透气性较低，这一特性导致软土地基的含水量高、承载力低。再加上软土地基在处理之前其地表往往覆盖有大量的洗水性植物，随着时间的推移，这些植物在周而复始的生长于死亡中，导致该区域存在较大含量的腐殖质、可燃气体以及微生物，软土具有较高的塑限值，土层稳定性极低。除此之外，软土地基还存在以下几点特性：

1.1 不均匀性

上文提到软土层中占比重最大的为粉土，其中还夹杂了或多或少的粉细沙透镜体，这一因素直接导致软土层道垂直方向与水平方向的差异性较大，在实际施工中会导致建筑物出现不均匀沉降。

1.2 触变性

与其他地质不同，软土层在未受破坏前沉积物的结构相对稳定，其结构强度较高，而该结构一旦受到破坏，絮凝状沉积物则会呈现稀释状态，也就是说在对软土地基进行施工时，十分容易导致沉降、侧滑等问题的出现。

1.3 抗剪强度低

流速状态是软土层的常态，据数据调查，荷载作用下的软土无侧限抗剪强度一般处于0.3kN/m2水平，与其他土层相比，其抗剪性能十分薄弱，不排水剪时，其内摩擦角几乎等于0，抗剪强度仅取决于凝聚力，一般凝聚力＜30kN/m2；固结快剪时，内摩擦角为5°～15°。

2 现阶段土木工程施工中软土地基处理中的问题

2.1 前期设计不足

针对软土地基的处理，必须做好前期的设计工作，这也就要求地质勘察工作必须详尽周密，在施工前先对该区域进行土质分析、水文环境分析，再根据勘察的实际情况来设计相应的处理规划。但现阶段部分工程仍对地质勘查工作和设计工作相对忽视，导致在后期施工中会出现突发情况，影响工程的进度和施工安全。

2.2 施工环节疏漏

针对软土地基的处理必须符合设计要求，并且在施工过程中要注重软土地基处理的各个细节和要点。当软土地基的处理措施不当或堆料不当时，都会直接造成地基失稳，后期会出现接连不断地坍塌、沉降事件，不但会给施工造成重重困难，更是对后期建筑物的使用带来无尽的安全隐患。

3 土木工程施工中软土地基施工技术要点

土木工程施工中对软土地基的处理目的在于消除软土层的特性，将其的稳固性、稳定性大幅提升，最大限度降低一切危险因素，进一步确保上层建筑的施工进度及安全。基于此，软土地基的处理要点必须从前期的准备工作入手，做好相关的勘探工作和科学设计，其次要针对不同的处理方法做好施工细节处理，确保施工环节的顺序合规，并有针对性的开展施工管理工作。

3.1 做好前期地质勘探及处理设计

针对软土地基的处理，首当其冲的为前期勘探工作和设计工作。首先应将该区域的现有地质资料进行收集、归纳、分析，再根据分析结果进行有目的的地质勘探工作，一般来说勘测手段通常为钻探、调绘、原位测试等等，通过这些技术手段对土木工程施工区域的水文环境、地质地形、径流条件等进行进一步查证，再通过查证结果对该施工区域软土层的类型、成分、含水量、分布范围进行具体了解，进一步对软土层的横向分布厚度、纵向分布厚度、不同土层的物理力学性质等进行确认，最后将所有资料、数据进行分析，从而制定出符合该区域特点的科学处理举措。

3.2 软土地基的处理措施技术

土木工程施工中针对软土地基表层处理的技术有多种，通过改善地基表层的硬度、承载力以及排水性能来提升该区域土层的承载力，相关技术有常见的深层石灰搅拌桩技术、材料换填技术、排水固结技术等。

3.2.1 深层石灰搅拌桩技术

土木工程施工中软土地基最常见的类型为塑性指标较高的软粘土，针对此类地基结构最常用的处理措施为生成石灰搅拌桩技术。该技术的操作相对简易，在处理过程中因无震动而不会造成噪声污染，且与其他技术相比成本较低，是当下应用最为广泛的处理技术之一。该技术所用到的原料有水泥、石灰，这些原料作为固化材料与软土层的粘土进行结合，软土层的水分为固化材料的水化、水解反应提供了条件，在这些反应之下，固化材料与粘土颗粒转变为结晶化合物，具备了相应的高稳定性，而且这些化合物还会再次进行凝液反应，进一步增加水泥的硬度，最终使地基达到预定荷载标准。需要注意的是应结合施工区域软土层的含水量来选择干法施工和湿法施工，一般来说土层含水量在30%以上则要采用干法施工。实际施工中干法施工又被称为粉喷桩，该技术的施工工艺是利用压缩空气来将水泥干粉喷入土中，在经由深层搅拌机来进行搅拌工作，利用软土层中的自然含水量来对桩体进行固化反应。随着技术的更新，现阶段土木工程施工中还会使用到泡沫混凝土来开展软土地基的处理，泡沫混凝土又被称为发泡水泥或轻质混凝土，属于新型环保、节能材料，具有高强度特点，也是复合地基处理工艺中的常见材料。

3.2.2 材料换填技术

材料换填技术通常选择砂石或砂作为材料，将施工区域的软土层进行置换：①可以提升该区域的土层排水性能；②能够大幅提升地基强度和荷载力。在材料的选择上必须强调其硬度，一般多选择坚硬的砂石，如果所用的砂石过细，还要在其中增加一定量的碎石来提升整体性能。材料换填技术的施工中必须确保施工槽的整洁干净，在施工前要对其进行相关检查工作，在施工过程中要结合基槽的边坡情况来开展。材料换填技术常用的换填施工工艺有平振法、夯实法、碾压法，水撼法以及插振法等等，需要注意的是平振法不适用于细砂垫层施工。

3.2.3 排水固结技术

排水固结法的主要目的是加速软土地基的沉降，通过对软土地基进行附加荷载，强化其排出孔隙水并缩小孔隙，以此来提升地基的强度。该工艺主要是在软土地基中增设排水通道，并在地面设计与之匹配的排水层，再使用薄膜密封技术，先隔开土层与空气，再对其进行抽气形成气压差，在气压差的压迫下，地基就会逐步排水固结并抵消部分压力。

3.2.4 灌浇混凝土技术

灌浇混凝土处理工艺属于现阶段的新型处理技术，该技术依托于振动沉模在施工现场实现一次性灌浇，其优势在于能确保地基槽孔的填充率，质量十分可靠，对地基的稳定性、承载力都有着不错的保障，缺点在于该技术的资金投入较大。

3.3 软土基土木工程施工技术要点

针对软土地基的土木工程项目施工，往往选择该区域的硬土层作为施工基础，硬土层处于软土层中，一般有1～3m 厚，其强度符合是施工标准；在软土地基区域进行土木工程施工时，若所需建造的建筑物存在相对悬殊的轻重比时，应优先对高层建筑进行施工，以此来降低软土地基的沉降差；软土地基土木工程项目施工中出现沉降过大现象时，应对地基进行混凝土浇筑处理，以此来增强地基强度，降低建筑物的沉降率；大型的建筑物处于软土地基施工时，要做好软土地基的预压控制工作，提前迫使地基沉降，进而来减少后期不均匀沉降现象的发生；针对淤泥质的软土地基开挖，应保留一部分原状土层，在进行碎沙石的填埋工作，可以更好的提升地基稳固性；最后要强调软土地基区域土木工程施工中必须严格遵守既定的施工顺序，坚守施工原则，避免出现沉降。

4 总结

城市化进程的不断加快促进了土木工程建设的开展程度，在我国，建筑业的发展与国民经济息息相关，是我国经济发展的重要支柱。地基与建筑整体紧密相连，做好土木工程项目软土地基的处理和施工，是确保建筑物长久稳固的不二法则，能够有效避免建筑安全事故的发生。随着建筑技术的进步，具有沉降量大且不均匀的软土地基处理措施也更加多样化，在实际施工中要结合施工环境和条件，选择科学可靠的处理技术，并不断结合经验，针对不足引进新技术、新工艺，推动软土地基施工技术迈向成熟。