淺談房屋建筑軟土地基施工技術(shù)

巫可均

（梅州市建筑工程有限公司，廣東 梅州 514021）

1 淤泥質(zhì)軟土的基本概念

軟土（softsoil）是淤泥（muck）和淤泥質(zhì)土（muckysoil）的總稱。主要是由天然含水量大、壓縮性高、承載能力低的淤泥沉積物及少量腐殖質(zhì)所組成的土。軟土是指在河流、湖泊等地方存在的含水量大、結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定、間隙大、壓縮性高的細(xì)沙土。軟土具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)特征，主要表現(xiàn)為四個(gè)方面：天然含水量高、壓縮性大、滲透性小和抗剪強(qiáng)度低。軟土主要由粘土粉粒組成，常含有有機(jī)質(zhì)。有的粘土粉粒含量可高達(dá)60%～70%，而且粘土礦物顆粒很小，呈薄片狀，表面帶負(fù)電荷，在粘土顆粒的四周吸附著大量的偶極化分子。軟土層在沉積后常形成絮凝狀結(jié)構(gòu)，也是造成含水量大的原因之一。此外，軟土還具有較大的吸力和吸附力。

2 淤泥質(zhì)軟土地基的不利工程性質(zhì)

2.1 地基承載能力低，難以施工。主要原因就是由于施工擾動(dòng)較大，容易破壞整個(gè)地基土層的結(jié)構(gòu)，不利于施工。

2.2 沉降量較大，不能滿足使用功能。由于軟土壓縮性大，工程完成后容易發(fā)生不均勻沉降，導(dǎo)致道路出現(xiàn)裂縫、地下管線出現(xiàn)斷裂等問題。

2.3 開挖基坑容易引發(fā)溝槽邊坡失穩(wěn)破壞，影響施工的順利進(jìn)行。造成失穩(wěn)的主要原因在于軟土天然空隙、黏結(jié)系數(shù)小。

2.4 由于軟土地基中的地下水會影響工程的施工質(zhì)量，地基處理過程中必須及時(shí)排水，并做好邊坡土體的防護(hù)。因?yàn)樵诮邓蚺潘こ讨校芸赡芤l(fā)周圍地層發(fā)生不均勻沉降。

3 房屋建筑軟土地基施工技術(shù)方法與措施

3.1 預(yù)壓法

預(yù)壓法適用于路基較穩(wěn)定、沉降量較小的路段，能夠降低土體的壓縮性并提高其抗剪強(qiáng)度，可分為超載預(yù)壓、等載預(yù)壓和欠載預(yù)壓。預(yù)壓法應(yīng)用于路堤工程時(shí)，適用于天然地基或豎向排水體地基，可利用路堤填土進(jìn)行預(yù)壓而無需移掉土體。預(yù)壓過程中應(yīng)分級進(jìn)行，每級加荷的穩(wěn)定性取決于前一級預(yù)壓結(jié)束后土體強(qiáng)度的提高幅度。該方法不能減少軟土地基的總沉降量，只能實(shí)現(xiàn)施工期內(nèi)大部分沉降量，很大程度上減少工后沉降。用于橋涵臺背或涵洞預(yù)壓，一般利用填土或其他荷載進(jìn)行預(yù)壓，實(shí)現(xiàn)地基在加載期間內(nèi)完成全部或大部分沉降，待移去填土后方可修筑橋臺或涵洞，實(shí)現(xiàn)構(gòu)筑物使用期間不產(chǎn)生過大沉降和差異沉降。

3.2 粒料樁加固

粒料樁是指采取振動(dòng)、沖擊或水沖等措施在軟土地基內(nèi)成孔，之后將碎石、砂礫、砂等散狀粒料壓入孔內(nèi)形成的大直徑密實(shí)樁體。該類樁體應(yīng)用于松散砂土?xí)r主要表現(xiàn)為擠密作用；而應(yīng)用于粘性土?xí)r由于土體內(nèi)粘粒含量多，粒間結(jié)合力較強(qiáng)，滲透系數(shù)小，水體在振動(dòng)或擠壓作用下不易排出，因而不能將原土體擠密，只能起置換作用，由樁體和周圍土體構(gòu)成復(fù)合地基共同承擔(dān)荷載。其具體作用表現(xiàn)為：a）樁柱作用，即粒料樁的壓縮模量明顯高于周圍土體，地基內(nèi)應(yīng)力隨地基變形而逐步集中到樁體，而土體承擔(dān)的應(yīng)力相應(yīng)減少，從而減少其固結(jié)沉降；b）墊層作用，即樁體依靠周圍土體的側(cè)限阻力保持原狀并承擔(dān)荷載，荷載導(dǎo)致樁體產(chǎn)生側(cè)向變形，影響應(yīng)力自上而下傳遞，同時(shí)通過樁體的側(cè)向壓力將應(yīng)力傳遞給周圍土體，并與其形成一個(gè)龐大的人工墊層，將附加應(yīng)力向四周擴(kuò)散而減少不均勻沉降；c）豎向排水體，采用該技術(shù)應(yīng)保證填料有良好的級配，便于粒料樁在地基內(nèi)形成良好的排水通道，便于其能起到排水砂井的效果，通過大幅度縮短孔隙水的平均滲透路徑而加速土體固結(jié)。

3.3 灌漿法

滲透灌漿是指在壓力作用下在土體空隙及巖石裂隙內(nèi)填滿漿液以將空隙內(nèi)原來存在的自由水和氣體排出，但不改變原狀土的結(jié)構(gòu)和體積，灌漿壓力也相對較小，因而適用于砂性土和存在裂隙的巖石。劈裂灌漿是指在壓力作用下克服地層初始應(yīng)力和抗拉強(qiáng)度，破壞和擾動(dòng)巖石和土體結(jié)構(gòu)，生成垂直于小主應(yīng)力的平面劈裂，使地層內(nèi)原有裂隙或空隙張開并形成新的裂隙或孔隙。該技術(shù)灌漿壓力較高，因而多用于提高地基承載力和消除工后沉降。壓密灌漿是指先鉆孔后在土體內(nèi)灌注極濃的漿液以實(shí)現(xiàn)灌漿點(diǎn)土體壓密，并在灌漿管端附近形成漿泡。若漿泡直徑較小則灌漿壓力主要沿鉆孔徑向擴(kuò)展，隨漿泡尺寸逐步增大而產(chǎn)生較大的上抬力而抬動(dòng)地面；若合理采用灌漿壓力產(chǎn)生適宜的上抬力，則可實(shí)現(xiàn)下沉建筑回升至較為精確范圍。

3.4 強(qiáng)夯法

該技術(shù)可用于多種碎石土、砂土、低飽和度粉土等土性地基。軟粘土由于滲透性差、含水量高，在外界強(qiáng)烈撞擊時(shí)不能迅速排水導(dǎo)致孔隙水壓力上升快且消散慢，會導(dǎo)致周圍土體強(qiáng)度降低甚至全部液化；此外，土體的固結(jié)壓密及強(qiáng)度恢復(fù)過程較其他土體也慢很多。不同土體應(yīng)采用不同的加固機(jī)理。對孔隙多、顆粒粗的土體的夯實(shí)應(yīng)基于動(dòng)力密實(shí)機(jī)理，以實(shí)現(xiàn)土體內(nèi)孔隙體積減小，土體密實(shí)；非飽和土體夯實(shí)則是內(nèi)部氣相被擠出的過程，主要由于土體顆粒相對位移引起。強(qiáng)夯法因振動(dòng)大，一般情況下不易應(yīng)用于距離居民區(qū)較近地段。

3.5 換填法

換填法適用于軟土厚度不超過3m的土體，主要是利用透水性材料進(jìn)行置換填土以降低其壓縮性、提高承載力和抗剪強(qiáng)度，并減少后期工后沉降量。該技術(shù)施工簡單但費(fèi)用較高。山區(qū)或山間低洼地帶多為軟土或泥炭土，土體固結(jié)時(shí)間較長，而該類地段往往填土厚度較大，軟土危害較大，路基同時(shí)存在穩(wěn)定和不均勻沉降兩大問題，因而適宜采用換填技術(shù)。采用換填技術(shù)時(shí)因需換填地段地下水位較高，宜選用水穩(wěn)性好的材料；換填挖出的土方多是土質(zhì)較為肥沃的淤泥或淤泥質(zhì)土體，應(yīng)選擇合理去向。

結(jié)語

軟土地基成因類型各異，其厚度也不盡相同，因而房屋建筑在處理軟基過程中應(yīng)先查明其地區(qū)特點(diǎn)和地質(zhì)、土質(zhì)條件并采取有針對性的對策，并充分了解每種處理措施的局限性，在特殊部位應(yīng)采取綜合措施進(jìn)行處理，方可充分保證最終處理質(zhì)量。

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