基于建筑工程軟弱地基處理辦法的研究

文斌

（中治集團武漢勘察研究院有限公司，湖北武漢　430080）

基于建筑工程軟弱地基處理辦法的研究

文斌

（中治集團武漢勘察研究院有限公司，湖北武漢430080）

地基根據是否需要進行人工處理分為天然地基和人工地基，人工地基是指地基沒有足夠的承載力，需要對其進行加固的地基；天然地基是指基礎具有足夠的承載力，不需要經過人工加固就可以達到建筑物承載能力的要求。一般而言，天然地基存在的很少，大多數的地基都需要進行加固，尤其是軟弱地基。地基的承載能力直接影響到建筑物的正常使用，地基一旦發生變形，將會產生嚴重的后果。因此，采用有效的措施對軟弱地基進行處理對保證建筑工程質量具有重要意義。

軟弱地基處理辦法研究建筑工程

軟弱地基（soft ground）主要指由淤泥雜質，淤泥，雜填土或者其他高壓縮性土層構成的地基。這種地基最大的特點就是自然含水量很大，土層的承載能力很低，極度容易發生變形，且在荷載作用下容易發生滑動。從保證建筑物正常使用的角度而言，需要同時考慮地基和基礎，對地基的要求就是要有足夠的強度，不至于發生大的變形。因此，為了建筑物的安全使用，基于軟土地基的特點，在必須在軟土基礎上修建建筑物時，就必須采取有效的手段對軟土地基進行處理，使其滿足工程建設的要求。下面，本文將簡要介紹有關軟土地基墊層材料和軟土地基的處理辦法。

1　軟弱地基的處理辦法研究

鑒于地基對保證建筑工程正常使用的重要作用以及構成軟弱地基各土層的性質，處理軟弱地基的主要辦法包括以下幾種：

（1）置換法。軟弱地基需要進行處理的主要原因就是土層中含有較多的淤泥等使地基的承載能力降低。因此，置換法的基本思路就是運用砂，石和新土置換掉原來不合格的含水量較高的淤泥，以此提高地基的承載能力。采用置換法的關鍵在于三點：（1）置換材料的選擇：對軟弱地基進行處理的原因就是由于軟弱地基的土層構成不能夠滿足建筑物正常使用的要求，歸結為地基的墊層材料不能夠滿足要求。因此，在選擇置換材料時，要充分考慮工程地質和水文地質條件及建筑物的使用要求，選擇合適的墊層材料，避免做無用功，一般而言，大多數的置換材料都是選擇中沙；（2）透水材料的正確使用：合理的使用外加劑和透水材料，不僅可以提高土層的透水性能還可以節約墊層材料的使用量，降低工程造價。但是，不是所用的情況下都能夠使用透水材料，尤其是在濕陷性黃土構成的軟弱地基的施工中，透水性材料的使用不僅會使土層的承載能力降低還有可能造成泥沙現象的產生；因此，在采用置換法時要采取合適的施工方法將對土層結構的破壞程度降到最低。

（2）夯實法。夯實法是現階段使用較為廣泛的一種方法，其主要原理是：利用夯錘自由下垂時產生的能量來夯實土層。這種方法最主要的優點就是可以夯實較厚的土層且夯實的深度較大，一般可以達到6～10米。同時，采用這種方法可以有效的減小由于地基差異所引起的地基不均勻沉降的可能性。夯實法有三種具體的加固方法，分別是動力密實，動力固結和動力置換。這三種加固方法的原理各不相同：動力密實主要通過減小土地空隙達到加固地基的目的。

（3）砂石樁置換法。砂石樁置換法是指在粘性土中形成直徑較大的沙礫石樁樁體與粘性土共同形成復合地基以此提高軟弱地基的承載能力和穩定性。這種處理方式的主要優點是上部荷載產生對石樁應力集中，減少了粘性土的應力，從而減少地基的固結沉降量。據不完全統計，粘性土經過石樁加固處理后可以減少20%～30%的沉降量；同時，砂石樁是很好的排水通道，可以加速軟弱土層的排水固結。［1］如某建筑工程，建筑面積為2000平方米，該場地卵石層上覆蓋的土層承載力低，變形較大，不適合做天然地基，卵石承載力較高，變形較小，是良好的天然地基，但卵石地板埋置深度4～6米，結合建筑物的特點，選擇該層做天然地基不經濟，經過技術經濟比較后，選擇振動碎石復合地基，樁短處理至卵石層下0.5米處。

（4）減小土層含水量。減小土層含水量換言之就是排除土層中的水。與正常的地基相比，軟弱地基承載能力不高，地基不均勻沉降較大一個重要原因就是土層的自然含水量高。因而，施工人員在進行軟弱地基處理時，可以考慮采用有效的措施降低土層的含水量，一次提高地基的承載能力。在施工中，最常使用的方法就是排水固結法，這種方法主要使用于淤泥和軟粘土構成的地基。這種方法的主要原理就是布置直接水井，通過抽水，電滲和抽氣降低土層的含水量和空氣含量。

（5）換土墊層法。換土墊層法即將基礎地面設計標高以下一定深度范圍內的軟圖挖除，另行換填經過分層夯實的沙礫石料即形成沙礫墊層。

（6）墊層的材料。墊層的主要材料有砂石，粉質黏土，粉煤灰，礦渣以及其他工業廢渣。砂石主要采用粗砂和粒徑小于2mm的部分不應超過總重45%的石屑，且顆粒級配良好，不含有其他雜質和過量有機物，特殊情況下還可以采用石粉但石粉粒徑小于0.075mm的部分不能夠超過總重的9%；粉質黏土不能夠使用有機物含量超過5%的土料且當粉煤灰中含有碎石時，粒徑不能夠大于50mm；［2］粉煤灰主要用于道路，堆土和小型建筑物構筑物的填土換層，在使用粉煤灰做墊層材料時，當上層覆蓋厚度達到0.3～0.5米時需要考慮添加適當的外加劑以此滿足地基的強度要求；礦渣主要是指高爐重礦渣，主要用于堆場，地坪等，選用礦渣時，礦渣的松散重度不應小于1kN每立方米且有機物含量不能超過含泥總量的5%；其他工業礦渣需要經過可靠性試驗后方可以用作墊層材料，實驗主要經驗礦渣的地質堅硬性，穩定性等等。

（7）墊層厚度的確定。墊層的厚度主要由作用在墊層地面處的土的自重與附加應力之和和軟弱下臥土層的承載力特征值確定，具體關系可表示為：FZ+FCZ《FAZ，其中Fz表示荷載標準組合時墊層低處的附加壓力，FCZ表示墊層抵觸土的自重壓力，Faz為墊層底面處土層經過修整后的地基承載里特征值，一般而言，墊層的厚度在0.5m～3m之間。

2　結語

軟弱地基的構成層有時候是由多種不同的土壤構成，因此，在進行軟弱地基處理時，僅僅采用一種處理措施可能不能達到預期的處理效果，需要綜合多種處理方法同時使用。所以，在選擇軟弱地基處理方法時要綜合考慮地基的工程地質和水文地質條件，結合工程預算，綜合使用各種方法，以此達到預期的處理效果。

［1］侯學普.淺析軟弱地基的處理措施［J］.中華民居（下旬刊），2014，01：362-363.

［2］李祥.淺論建筑工程軟弱地基處理方法［J］.江西建材，2014，21：81.