土建工程施工中軟土地基的處理技術(shù)探析

熊翔

摘 要：作為建筑工程的基礎(chǔ)，軟土地基的質(zhì)量會(huì)對整體建筑工程造成影響，施工單位需要從采取合理的技術(shù)進(jìn)行軟土地基的處理?；诖?，本文從軟土地基的特點(diǎn)及其處理的必要性入手，闡述了軟土地基處理必須遵循的原則，并給出了多種軟土地基處理技術(shù)，分別闡述了軟土地基處理技術(shù)的操作方法、優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍，以期為施工單位進(jìn)行軟土地基處理技術(shù)的選用提供理論指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：土建工程；軟土地基；堆載預(yù)壓法

中圖分類號(hào)：TU753 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）30-0360-02

前 言

軟土地基主要是指處于流塑狀態(tài)的飽和粘土層，具有較大的自然含水量以及壓縮性，其滲透性與承載力偏低?；谲浲恋鼗奶攸c(diǎn)，其地下水位普遍偏高，會(huì)對建筑工程中填土的穩(wěn)定性造成不利影響。而如果地下水位上升，將會(huì)對整個(gè)建筑工程的質(zhì)量與安全性造成影響，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引發(fā)工程事故。因此，施工單位需要提高對軟土地基的重視，通過合理的處理技術(shù)，提高軟土地基的強(qiáng)度與承載力，保障建筑工程的質(zhì)量與安全。

1 軟土地基處理分析

軟土是指天然含水量較大、具有較強(qiáng)壓縮性以及較低承載能力的淤泥沉積物以及腐殖質(zhì)組成的土層，包括淤泥和淤泥質(zhì)土這兩種。在土建工程施工中，軟土地基具備形變具有以下特點(diǎn)：

①形變應(yīng)力大，軟土地基普遍具有較低的抗應(yīng)力能力，一旦受到外力的作用，軟土地基很容易產(chǎn)生形變應(yīng)力，從出現(xiàn)不同程度的位移或者擠出現(xiàn)象；②沉降不均勻，在土建工程施工中，軟土地基主要由砂層與泥土組成，從而對建筑工程的地基結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，如果地基受到外力作用，將會(huì)導(dǎo)致地基結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不均勻沉降現(xiàn)象，對建筑工程的質(zhì)量與安全造成負(fù)面影響；③滲透性差，通常來說，軟土地基的含水量在50～70%之間，最高可達(dá)200%，較高的含水量降低了軟土地基的滲透型，使得軟土地基中累積的地下水難以有效疏通，對整個(gè)建筑工程造成不利影響。

基于上述特點(diǎn)，軟土地基的土體固結(jié)速度較慢，在加荷初期，軟土地基內(nèi)部容易產(chǎn)生較大的孔隙水壓力，對軟土地基的強(qiáng)度造成嚴(yán)重的影響。與此同時(shí)，土質(zhì)的抗剪強(qiáng)度會(huì)受到排水固結(jié)條件以及加荷速度的影響，所以軟土地基的抗剪強(qiáng)度普遍偏低，使其承載力降低，難以保障建筑工程施工的安全，需要采取相應(yīng)的處理措施，提高軟土地基的強(qiáng)度與承載力，保障建筑工程的質(zhì)量[1]。

2 土建工程施工中軟土地基處理的原則分析

在實(shí)際的土建工程施工中，建筑單位需要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行軟土地基的處理，并加強(qiáng)施工管理，保障建筑工程的穩(wěn)定性及安全性。具體而言，軟土地基處理需要遵循如下原則：

①有效控制基礎(chǔ)荷載量，在建筑工程施工之前，施工單位的技術(shù)人員需要科學(xué)估算建筑上層結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生的具體基礎(chǔ)荷載量，并根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，明確澆筑的樁基礎(chǔ)，從而提升樁基礎(chǔ)以及軟土地基的承載力；②勘察建筑周圍環(huán)境，施工單位需要加深對施工現(xiàn)場的了解，明確施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件與土層基礎(chǔ)性條件，為軟土地基的處理提供可靠的參考資料，保障軟土地基處理工作的有效開展；③實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化施工，為了保障軟土地基施工的有效性，施工單位需要注重現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用，提高軟土地基處理的效率，充分發(fā)揮出軟土地基處理方法的優(yōu)勢，確保軟土地基的承載力與強(qiáng)度符合建筑工程施工的需求。

3 土建工程施工中軟土地基處理技術(shù)分析

3.1 堆載預(yù)壓法

對于建筑工程而言，在進(jìn)行軟土地基的處理時(shí)，堆載預(yù)壓法的應(yīng)用十分廣泛，該技術(shù)可以根據(jù)實(shí)際的施工狀況，制定相應(yīng)的處理措施。在軟土自身蠕變特性以及建筑荷載的雙重影響下，建筑工程中的軟土基礎(chǔ)會(huì)出現(xiàn)一定的變化，從而對上層建筑結(jié)構(gòu)造成不利影響，還會(huì)為整個(gè)建筑工程留下安全隱患。堆載預(yù)壓法則可以有效解決這一問題，該方法在建筑工程施工之前，就對軟土地基進(jìn)行預(yù)壓，在很大程度上提高了軟土地基的沉降空間以及土壤處理水平。以某辦公樓建筑為例，施工人員通過對施工現(xiàn)場軟土地基的成分分析，選擇堆載預(yù)壓法進(jìn)行軟土地基處理，具體的堆載預(yù)壓法應(yīng)用如圖1所示。

在實(shí)際的堆載預(yù)壓法應(yīng)用過程中，施工單位需要中國塑料排水板或者袋裝砂井實(shí)現(xiàn)松軟地基的加固，并將防滲膜安置于砂結(jié)構(gòu)中，提高土壤內(nèi)部的應(yīng)力，增加吸入管砂土含量，在軟土地基的土壤內(nèi)部形成橫向排水層，提高軟土地基的承載力。堆載預(yù)壓法的優(yōu)勢在于降低建設(shè)量，但是操作流程相對復(fù)雜，而且處理成本偏高[2]。

3.2 強(qiáng)夯加固法

在建筑工程施工過程中，強(qiáng)夯加固法也是軟土地基處理常用的技術(shù)，該方法主要是在較高的位置自由下落重量在8～30t之間的重物，利用重物的高強(qiáng)度的沖擊實(shí)現(xiàn)軟土地基的夯實(shí)，這種處理方法可以顯著提升軟土地基的強(qiáng)度參數(shù)，還能夠顯著降低土體的可壓縮性，有助于軟土地基的均勻化。在完成夯實(shí)操作之后，軟土地基的空隙內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生瞬時(shí)壓力，進(jìn)行軟土液化，使軟土地基中的水變?yōu)楸?，并通過透水通道流出，實(shí)現(xiàn)土體固結(jié)，完成軟土地基的的處理。需要注意的是，在使用強(qiáng)夯加固法時(shí)，施工單位還需要搗固礫石，提高軟土地基的透氣性，確保軟土地基中的土體與礫石形成復(fù)合體，提高軟土地基的穩(wěn)定性及安全性。目前強(qiáng)夯加固法主要應(yīng)用于淤泥地區(qū)或者存在紅色填充物的軟土地基，在保障排水通暢的同時(shí)，提高軟土地基的濾水性能，從而提高建筑工程的質(zhì)量。

3.3 高真空機(jī)密法

在土建工程軟土地基處理過程中，高真空機(jī)密法需要通過豎向排水渠道來實(shí)現(xiàn)。需要注意的是，施工單位不僅要將豎向排水渠道設(shè)置于碎石地面，還需要在上部建筑結(jié)構(gòu)中設(shè)置不透氣薄膜，通過大功率空氣壓縮機(jī)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)負(fù)壓抽空。在此基礎(chǔ)上，軟土地基中的排水固結(jié)將會(huì)逐漸流入，以此提高軟土地基的承載力。具體而言，高真空機(jī)密法的處理原理是將負(fù)超額孔隙水壓力進(jìn)行轉(zhuǎn)化，在孔隙水壓力降低的同時(shí)完成土合。高真空機(jī)密法具有穩(wěn)定性強(qiáng)，持續(xù)抽真空的優(yōu)勢，可以提升正常固結(jié)土壤的強(qiáng)度。目前高真空機(jī)密法常用于粉煤廠建筑施工工程中，特備是對于沿海淤泥沖擊的軟土地基，使用高真空機(jī)密法進(jìn)行處理，可以節(jié)約近30%的成本，具有節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢。

3.4 深層水泥攪拌樁

這種軟土地基處理技術(shù)的應(yīng)用相對較早，目前的技術(shù)工藝十分成熟，常用于淤泥、粉土等淤泥質(zhì)土或者水含量相對較高的軟土地基中。該處理技術(shù)的應(yīng)用流程如下：確定樁位并放樣、調(diào)整并固定鉆機(jī)的位置、正循環(huán)鉆進(jìn)設(shè)計(jì)的深度、打開高壓注漿泵、反循環(huán)拿出鉆頭、注漿至位于工作基準(zhǔn)面0.3m的部位、反復(fù)攪拌下鉆，直到注漿達(dá)到設(shè)計(jì)的深度、成樁結(jié)束。與此同時(shí)，為了保障深層水泥攪拌樁的樁體具備符合施工標(biāo)準(zhǔn)的垂直度，施工人員需要在主機(jī)中設(shè)置一個(gè)吊錘，在吊錘和鉆桿上下左右四個(gè)方位的距離保持一致的情況下，提升樁體的垂直度。在深層水泥攪拌樁施工過程中，施工單位需要重點(diǎn)檢查壓漿過程中是否存在斷漿現(xiàn)象、具體的復(fù)攪次數(shù)以及具體的水泥用量。具體的水泥攪拌水灰比是0.45～0.50；水泥的摻量在12%左右。

需要注意的是，施工單位在使用深層水泥攪拌樁進(jìn)行軟土地基的處理時(shí)，需要確保管道的清潔度，在管道不存在堵塞問題的情況下，開始下鉆；在進(jìn)行第一次下鉆時(shí)，可以通過帶將下鉆的方式，避免堵塞現(xiàn)象的出現(xiàn)，下鉆完成后的噴漿量需要小于總量的50%，下鉆與提鉆操作均在抵擋下完成。一般情況下，深層水泥攪拌樁的成樁時(shí)間至少為40min，噴樁的壓力需要控制在4MPa左右。

3.5 擠密砂樁加固法

對于土建工程施工而言，擠密砂樁加固法主要是通過振動(dòng)以及沖擊，將砂石進(jìn)入軟土地基中，將軟土地基內(nèi)部的水?dāng)D實(shí)，實(shí)現(xiàn)土壤固結(jié)，從而提升軟土地基的整體抗剪強(qiáng)度，可以有效防止不均勻沉降問題的發(fā)生。擠密砂樁加固法常用于砂性土中，并不適用于較為飽和的軟粘土中。在實(shí)際的軟土地基處理中，擠密砂樁加固法的用砂標(biāo)準(zhǔn)與袋裝砂井的用砂標(biāo)準(zhǔn)相同。唯一的不同指出在于加密砂樁加固法中的砂可以是砂和角礫的混合物。需要注意的是，施工單位需要有效控制泥的含量，確保其提升軟土地基承載力作用的有效發(fā)揮[3]。

4 結(jié) 論

綜上所述，軟土地基的處理技術(shù)有很多種，施工單位需要根據(jù)建筑工程的實(shí)際狀況，選擇最適合的軟土地基處理方法。通過本文的分析可知，施工單位需要做好施工現(xiàn)場的勘探工作，根據(jù)軟土地基的組成成分，結(jié)合建筑工程的預(yù)算，在堆載加固法、強(qiáng)夯加固法、高真空機(jī)密法、深層水泥攪拌樁以及擠密砂樁加固法等軟土地基處理技術(shù)中，選擇最佳的處理技術(shù)，在保障建筑工程質(zhì)量的同時(shí)，降低建筑工程的成本，實(shí)現(xiàn)我國建筑行業(yè)的開持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]高 崗.公路工程施工中的軟土地基處理技術(shù)思考[J].價(jià)值工程，2018，37（17）：255～257.

[2]何小華.試論軟土地基處理技術(shù)在公路施工中的應(yīng)用[J].技術(shù)與市場，2018，25（03）：148～149.

[3]王忠輝，史宇磊.房建工程中軟土地基的施工處理技術(shù)[J].河南建材，2018（01）：14～15.

收稿日期：2018-9-11

作者簡介：熊 翔（1991-），男，助理工程師，大學(xué)本科，主要從事建筑工程土建專業(yè)施工工作。