建筑工程施工中的软土地基处理技术

文／徐锋 泗水鑫诚建设工程有限公司 山东济宁 273200

引言：

软土是指天然含水量高、孔隙大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土。软土地基是以软土为主要成分，掺入粉沙、粉土等其他成分混合而成的地基。因为软土地基有含水量高、孔隙比大、压缩性高的特点，所以地基中所含的水分容易流失，导致土体松散，在压力作用下地基也容易发生改变。软土地基在施工过程中遇到的不利因素，将给工程的施工带来很大的困难，影响施工进度。为了保证工程的安全顺利施工，必须及时处理软土地基的情况。

1、软土地基特点分析

1.1 抗剪能力比较低

一般在水利建设中的软土，会出现软塑性一级状态。一旦有较大的外荷载作用，土体的抗剪能力就会变差。如果在这种土壤上进行施工，必须增加轻薄墙的设计形式，以减少建筑物的荷载。

1.2 透水性比较差

软土地基含水量高、透水性差，其渗透系数往往小于1，承重后空隙的水压会很高，使地基压实，在某种程度上影响固结能力。水利工程的建设往往需要花费大量的时间来排干所有的水，同时，软土地基水利工程建设后，整体沉降时间较长，大部分工程仍处于长期沉降过程中。

1.3 灵敏度比较低

对于水利建设中的一些软土，特别是沉积在海中的软黏土，在结构不被破坏的情况下，它们具有一定的抗剪强度，但一旦受到搅动，抗剪强度就会降低许多。这种特性一般用灵敏度指数表示。一般情况下，软土灵敏度在3～4之间，但在一些特殊情况下，灵敏度可能会相应提高。

1.4 土质空隙较大，含水量高

一般粉土会表现出较大的含水量，普遍在50%～70%。相比之下，国内一些软土中，空隙率一般在1～2之间，通常比液限大很多，即使很高，也会达到200%左右。

2、软土地基处理存在的问题

2.1 勘察问题

通过分析该住宅组团边坡支护设计工程可看出，工程地质概况各项参数数据和方案设计所涉及的一些数据都离不开勘察工作人员，勘察测量数据的准确性直接影响工程方案设计和施工质量。虽然现在施工单位越来越重视软基处理工作，但对于前期研究工作的不充分致使勘察数据不完整，直接影响在施工期利用调查资料的有效率。所以说勘查问题会影响施工质量。

2.2 施工技术问题

在对软土地基项目确定技术施工方案时，会发生技术问题不被重视的现象，因为企业本身最关心的就是经济利益，所以在确定技术方案时更加重视经济问题，这导致质量意识淡薄，会出现软土地基项目的施工效果与预期目标不符问题，地基质量要求达不到会拖慢整个建筑项目的进展。

2.3 自然条件复杂，施工难度大

我国国土面积较为广阔，且不同地区的土质不同，再加上房屋建设期间地基基础施工和地质条件间关系密切，所以房屋建筑在施工期间可能会因不同的土体影响出现施工难度大，严重的话还会出现建筑塌方或者沉降。一般在复杂的地质条件下，施工人员只有将不同的施工技术予以协调，才能提升地基基础施工技术质量。

3、建筑工程施工中的软土地基处理技术

3.1 地基处理施工方案优化

首先，依据地基对杂填土换填需求按时换填，科学设计基槽挖掘深度，地基处置规范设定为5.5m。同时，根据地基处置作业的承载力规范，选取级配砂石当作分层填筑的重要材料，按时提供夯实处理。在此期间，基层挖槽深度常会有所改变，此时就要求进一步调控支护下口方位，以1：0.58的比例调整地基换填的实际间隔，由此确保地基施工承载力符合规范。基槽施工期间，要求根据基础外边大小来进行填筑，每换填1m就要求向外扩张0.5m。同时基础外边大小和自然地坪的间隔比例大概为1：0.5，优先选取混凝土作为换填找平的重要材料。基槽开挖工作结束后，就要在第一时间内换填砂石，注意把控回填系数，确保承载力超过160kPa。之后仔细清理杂填土。依据1：0.5坡比例进行放坡作业，然后开始分层填筑，要求将厚度把控在300mm左右，填筑工作要和碾压工作一同开展，提升填筑压实度。在规划地基处理方案过程中，要仔细留意机械设施操作中极易出现的扰动问题，避免对基地带来不利影响。通过机械设施以及人工操作，稳步地实现地基处理作业。值得注意的是，采取专业化碾压设施实现填土碾压工作，分层填土要尽快碾压，避免地基产生一系列不良的空洞问题。

3.2 地基换填施工技术分析

地基换填施工期间，要预先准备优质的工程材料，主要包括天然级配砂石，要保证材料质量符合规范，平均粒径小于60%层厚。回填结束后就要立即碾压，核查碾压效果，此时要保证超过0.97。因为要用到砂石材料，这就难免会出现碎石，规定碎石含量要低于50%，不允许砂石内存在草根或者其他杂物等等，相关人员还要求仔细核查砂石含泥量低于5%。其次，相关人员要仔细检测换填情况，明晰换填条件。在第一时间查看基槽实际状况，比较项目施工设计标准，在现场安置醒目的操作标识，明确铺筑厚度，在第一时间内装配标高桩。在铺设过程中，相关人员还应该按时设置网格，分层平铺，各层铺设都要进行严格把控。在处理地基施工时，要遵循如下步骤：

（1）仔细清理杂物。第一时间清理表层浮土和杂物，等到全部平整结束后，就可安置边坡防。根据地基设计规范，仔细检测级配砂石参数，特别是实际含水量等。依据地基施工规范，还要求采取机械碾压的手段，将平铺厚度控制在300mm内，而含水量要把控在10%左右，采用振动压路机对地基提供多次碾压，等到密实度达标后，就可开始碾压。

（2）进行分层铺设。根据基坑底部实际状况进行平铺，倘若土质相对较弱，那么就要增设铺设厚度，而这不是垫层厚度控制的范畴。铺设工作以平实均匀作为基本标准，避免产生蜂窝或者不均匀等问题。只要产生操作铺设不合理的问题，那么就要第一时间挖掘出砂石，然后再开始进行回填处理。

（3）合理夯实砂石。在正式夯实砂石前，施工人员要根据所在区域地质条件以及气候条件，测评其干湿度以及洒水规模，等到全部洒水之后，再利用振动压路机完成碾压工作。在碾压过程中还要重视处理找平工作，在第一时间设置级配砂石检测点，接着再仔细取样及检测砂石，确保砂石契合既定规范。待所有碾压工作完成，就可以开始拉线找平处理，比较其有无符合既定的设计标高。

3.3 预应力管桩技术

应用预应力管桩技术，对较高的多边坡区域进行了打桩支护。可看出这种技术是针对松软地基所设计的，通过埋设管桩来使地基的载荷力得到提升。预应力管桩技术的施工过程如下：这项技术对前期勘察单位要求较高，一定要做好现场勘测工作，精准定位桩体，然后根据现有的勘测数据选择合适的机械设备进行打桩。打桩完成后，要埋设预应力管桩，在埋设管桩时把控好管桩之间的距离，设定合理的距离能使地基的稳固性更好。为使预应力管桩技术得到顺利有效的应用，在使用此项技术时应让工作人员考察和了解周围环境。最后为安全考虑，要及时地在施工场地周围设置警示告牌和指示标志，避免发生意外和危险。

3.4 搅拌桩法

种方法有2种应用方式：一种是水泥搅拌桩；另一种是石灰搅拌桩。2种方式所用的材料不同。（1）水泥搅拌桩需使用深层搅拌机械进行操作，之所以选择这种搅拌力度很大的机械是因为添加固化剂的水泥和软土层需在强劲的搅拌力度下才能融合得更好，才能有效提高软土层结构的强度。（2）石灰搅拌桩法其实是将石灰和地基土强行混合，让其产生化学中应，产生的化学中应生成的物质能起到增强土层结构的强度和稳定性。搅拌桩法是一种成本很低的技术，而且其具有操作简单、效果好的优点，很多建筑单位都选择进行搅拌桩法增强软土地基的强度，增加其稳定性。

3.5 堆载预压法

在实施该施工项目的过程中，施工技术人员最习惯应用的软土地基处理技术为堆载预压法。在施工过程中，施工技术人员需结合现场实际情况采取合理的控制措施。在针对房屋进行建造的过程中，考虑蠕变性等性质都会对软土地基的稳定性产生一定程度的影响，由此会对建筑物自身质量产生影响，甚至还会增加安全风险。应对这类情况，采用堆载预压法不仅可针对地基展开预压处理，同时也可在一定程度上增加沉降的空间，以此大幅提高土壤的紧密度，确保其紧密度符合实际的施工要求。此外，应用该施工技术可确保横向和纵向的排水管道工程顺利进行施工。在具体的施工过程中，常用的施工工程为竖向管道施工，其可有效避免土体产生过度压缩，同时也要保障土质具有饱和性和均匀性。

3.6 高真空机密法

如果应用高真空机密法针对软土地基进行处理，需设置竖向排水渠。也要将横向排水通道设置在碎石地面上，同时还要在其上方布设相应的不透气薄膜。然后借助压缩机负压抽取其空气。此时，软土地基会流入呈现固结态势的土壤，由此大幅提升土质的承载能力。应用高真空机密法核心在于利用负超孔隙水压力转化提升土壤的紧密度。采用这样的操作模式会让土壤缝隙间的压力逐渐下降。同时，应用高真空机密法处理软土地基时，地基的稳定性和安全性都会得到大幅度提升。虽然该操作技术复杂性较高，但只要严格按照施工计划标准进行施工操作，就可大幅提高施工效率。

3.7 注浆处理施工技术

现阶段，国内建筑工程项目地基处理中常使用的注浆施工技术可分成水泥注浆地基处理技术与硅化注浆地基处理技术。（1）水泥注浆处理技术，主要使用压浆泵和灌浆管，在对水泥进行仔细调配后，可以将其均匀灌注到不良地基土壤中，借助填充、挤密及渗入等方法，提升岩石与土颗粒之间的密实性，便于排出气体与水分，从而对孔隙位置进行合理填充。在注浆材料硬化之后，可以与原土体合为一体，以此来提升施工地基稳定性与抗渗性，并降低土体压缩性，从而加强地基加固处理。（2）硅化注浆处理技术，主要是借助注浆施工，然后将硅酸钠混合溶剂注入不良地基土壤底端，等到注浆材料固结之后，便会形成防渗透与高强度的结石体，从而提升地基强度。地基加固时，主要是密实基础地基土层，确保土层当中的水分与空气比例不断降低。随着工程设计高度不断提升，地下建筑施工越来越多，对地基稳定性的要求不断提升，唯有全面提升地基加固技术，改变地基施工方法，方能提升地基稳定性与承载力，减少外力作用引起的地基变形，从而满足建筑地基施工要求。

3.8 将砂桩挤密、加固碎石桩

结合施工现场的实际情况，针对出现问题的沉桩结构，一定要对其结构尽早进行维系和处理。一般情况下，利用砂桩挤密施工，可实现复合桩的作用，其优点在于：既可增加系统容量，又可避免沙土液化；这一过程中，一定要注意挤密砂桩，既要根据现场情况调整挤密方法，又要随时监测挤密程度。

3.9 静压管桩技术和高压喷射注浆技术的应用

静压管桩就是通过静力压桩机将预制桩压入土中的沉桩工艺，它是相对稳定的桩型结构，适用于软土地基及填土地基的处理，在房屋密度较大或环境要求相对严格的施工区域对施工团队有很大的帮助效果。在实际的施工过程中，施工人员可以事先通过预应力技术改变圆柱形混凝土构件，以此来提高静压管桩的质量。静压管桩技术有着无噪音、无污染、无冲击力等优点，是施工团队理想的地基处理技术。但是在使用过程中，施工人员需要注意避免出现桩身上抬、桩端封口不实等问题的出现。高压喷射注浆技术是指施工人员通过对地基土体钻孔喷浆，将水泥浆液喷射到预定土层，与原有的地基土体混合形成新的复合地基的技术。这种技术方法比较适用于淤泥土、粉土、黄土等地基土质。高压喷射注浆技术主要有单管法、二重管法、三重管法三种注浆方式，喷射介质通常为水泥浆液、气流、水流等。施工人员利用高压喷射注浆技术可以减少材料用价及浪费，其设备也相对简单，方便管理。

3.10 排水固结法的规范应用

排水固结法往往比较适用于含水量较大的软土地基处理，其是指在建筑工程施工之前，对地基加载预压，使土体固结沉降提前结束，从而提高地基土的稳定性的过程。值得注意的是，施工团队可以在进行排水固结法前先在地基内设立竖向排水体，以提高排水固结法的施工效果。排水固结法主要包括堆载预压法、真空预压法、降水预压法以及电渗排水法4种方法。堆载预压法即施工人员对建筑工程的地基范围进行加载预压，使软土地基提前压缩固结，完成不均匀沉降，提高地基的承载力，使地基在施工开始之前就达到建筑工程的承载标准。施工人员可以根据建筑工程的实际质量选择加载预压的压力值，一般为建筑物重量的1.3倍，也可以根据施工现场灵活调整。真空预压法即施工人员将有薄膜密封的砂垫层铺设在地基的黏土层，然后对砂井进行抽气处理，利用大气压将地基土内的水分排出，使土体的压缩和强度增加，这种方法可以加快地基土体的固结速度，大大提高地基处理的施工效率。降水预压法即施工人员利用水泵对开挖深度不大、地下水位接近地面的地基进行排水处理，除去土体孔隙中的多余水分，保证其有最优含水量，促进地基土体固结。电渗排水法是指施工人员在需要处理的地基中插入金属棒并通入直流电，使地基土体内水分从阳极流入，从阴极排出，从而减少地基土体内部的含水量，促进土体固结。

3.11 加载技术

软土地基普遍具有透水性差、结构不稳定的问题，地基内部的含水量超出工程建设技术标准，地下水长期侵蚀地基，进一步削弱了地基的承载力，当压力超过承受能力后，就会引发局部沉降问题。为有效控制路桥工程沉降不均匀的问题，工程队伍可以在技术应用前，事先对地基进行加固、置换处理。当前，地基加载处理方法可以分为两种，一是地下水加载处理方法，二是填土加载处理方法。其中，地下水加载技术是通过调节地下水水位，促使软土地基产生自然沉降，一般适用于含砂土层较多的软土地基。而填土加载需要建立起动态监控系统，对路桥表面沉降程度的变化进行实时监管，及时采用材料填埋加载技术，对建筑工程情况进行控制，使其具体的沉降差异参数保持在合理的范围内。

结束语：

我国建筑工程越来越复杂，在建造建筑物时，地基的稳固程度要求就要更加严格，坚实的地基有利于保障建筑物的质量。研究了一些建筑施工中的软土地基的处理技术，各个建筑单位在针对软土地基进行处理时要选择合适的技术并在处理前了解工程的现场环境，制订具体的处理计划。通过对地基的处理可从本质上提高建筑工程的稳定性，使项目整体完工后的故障率和危险率得到降低，希望本文可以为建筑工程在处理软土地基方面提供理论借鉴。