民用建筑常用軟弱地基處理方法探討

劉金龍

摘 要：民用建筑是新城市規劃的主要項目之一，其能夠為廣大社會群體提供相對穩定的居住條件，滿足了日常生活的居住需要。軟土地基是民用建筑施工比較常見的問題，尤其是地基病害對地面建筑結構造成了巨大的危害，降低了整個建筑設施的使用價值。本文就常見軟弱地基處理方法原理及適用范圍進行了一些探討。

關鍵詞：適用范圍民用建筑；軟弱地基；分類；處理方法；危害；加固技術。

一、軟弱地基的分類及特

根據《建筑地基基礎設計規范》規定，軟弱地基系指主要由淤泥、淤泥質土、雜填土、沖填土或其它高壓縮性土層構成的地基。了解這些軟弱土的特性可以幫助我們更有針對性地制定出適合的軟弱地基處理的最佳方案。

1. 淤泥及淤泥質土：指常在靜水或者非常緩慢的流水環境中沉積的，經過生物化學作用形成的飽和粘性土。具軟塑到流塑狀態、天然含水量高、承載力（抗剪強度） 低、透水性差、變形大并且變形穩定歷時長、結構性強等特點。

2.雜填土：主要是指人們日常活動時隨意堆積的建筑垃圾、工業廢料及生活垃圾等，其主要特性是土質結構比較松散，均勻性差，變形大，承載力低，壓縮性高。

3. 沖填土：是在整治和疏通江河通道時，挖泥船通過泵把夾雜大量水分的泥沙吹到河的兩岸形成的，其成分比較復雜，物理性質會因顆粒組成、均勻性、排水固結條件的不同而不同。

4.其它高壓縮性土：飽和松散粉細砂也屬于軟弱地基的范疇，當機械推動或地震荷載重復作用時將產生液化。由于結構物的荷載和地下水的下降會促使砂性土下沉，基坑開挖時會產生管涌，其它濕陷性黃土、膨脹土和季節性凍土等不良地基現象，都屬于軟弱地基范疇。

二、軟土地基的危害

民用建筑是人口相對密集的區域，建筑物結構性能達不到要求便會帶來諸多質量、安全、結構等方面的危害，這是所有施工單位必須積極關注的問題。軟土地基對民用建筑造成的危害如下：

1.質量問題。質量是衡量一個工程項目成功與否的關鍵指標，一旦工程質量不符合業主預期的要求，則會給建設單位及施工單位造成嚴重的經濟損失。軟土地基對民用建筑的質量危害：一是基層，建筑物基層是地面結構的總支撐，基層結構受損將對地面結構體產生質量影響，如：施工質量與圖紙設計要求不一致；二是表層，即基層以上的建筑物工藝質量也會受到軟土層的影響，總工程驗收后均不達標。

2.安全問題。行業調查顯示，軟土地基不再僅限于建筑工程的標準范疇，而是涉及到了建筑物的安全系數，處理不當極有可能引起安全事故。以小型建筑為例，中低層建筑物軟土地基施工不合格，減弱了基層支撐地面建筑物的耐久性，遇到外界強力作用后易發生坍塌事故，給居民的生命財產安全造成威脅[1]。此外，軟土地基對周圍建筑物也有相應的危害性，其安全隱患會蔓延到周邊建筑物或附屬設施。

3.結構問題。從結構劃分角度看，軟土地基處于整個民用建筑物的最基層，但其所產生的影響已經涉及到所有建筑物結構，對建筑結構造成的破壞力十分明顯。如：大面積民用建筑區域，軟土地基首先損壞了建筑根基的牢固性，加上外界沖擊則使得結構的病害率持續上升。結構問題直接造成性能方面的受損，比較常見的性能病害：裂縫、沉降、滲漏等等，這些都會影響到居民的正常居住條件。

三、民用建筑軟土地基病害的成因

結構性病害是民用建筑物受損最為嚴重的因素，也會直接影響到工程竣工后期的收益水平。考慮到后期軟土地基的處理方案，必須深入分析民用建筑軟土地基病害的成因，這樣才能為施工單位提供更加科學的處理方案，保障建筑物結構整體的使用性能。

1.勘測因素。許多施工單位為了節約工程時間，降低項目建造的成本投入，民用建筑動工前期未進行詳細地勘測工作。由此造成，軟土地基現象沒有被及時發現，施工人員對軟土層所在區域無法正常掌握，現場施工設置的加固處理措施不到位，竣工后發現了軟土地基的病害問題。

2.施工因素。行業標準規定，施工單位必須對軟土地基采取特殊工藝進行處理，以此保持良好的基層性能，避免對地面建筑物造成性能損壞。從實際情況來看，民用建筑軟土地基施工存在著較多的施工問題，如：施工工藝不合現場要求，軟土層處理成效不達標，基層結構布局不合理等，這些都是后期病害發生的成因。

3.養護因素。養護是對民用建筑工程進行的管護處理，以維持建筑物正常的使用壽命。如：水文地質運動會加快軟土層面積的擴大，導致土層的粘合性不斷減弱，最終破壞了地面建筑的穩定性。缺乏必要的養護管理，施工人員無法提前發現軟土地基的病害隱患，也誤導了養護期間的加固處理操作。

四、民用建筑軟土地基常用的加固技術

1.堆載預壓法。隨著建筑行業思想的發展，實地勘測已經成為工程建筑的必備內容，所有項目必須經過詳細地勘測調查才能正式動工。該法是在工程建設之前經過實地勘測，再用大于或等于設計荷載的填土荷載，促使地基提前固結沉降以提高地基的強度，從而減少了竣工后期病害的發生率[2]。施工填筑時宜選擇分層分級施加荷載以控制加荷速率，可防止剪切破壞造成的不利影響。

2.真空預壓法。施工是決定民用建筑工程質量的核心階段，施工質量基本決定了整個項目的竣工收益。真空預壓法是在需要加固的軟土地基內設置砂井或塑料排水板，然后在地面鋪設砂墊層。通過埋設于砂墊層中的吸水管道，用真空裝置進行抽氣，去除氣體后以增強土層的粘合性。通常真空預壓法不會對地基造成損壞，有助于軟土層面性能的改善。

3.反壓法。一般情況下，軟土層區域的建筑物均會隨著時間的推移而出現病害問題，不及時處理同樣會產生潛在性的危害。反壓法是指在軟土路基兩側，填筑一定寬度和高度的加固層，以期達到土層穩定的一種方法[3]。這種加固技術不僅改善了軟土地基的穩定性，也可起到較好的抗沉降、抗坍塌功能。如：從相反方向對路基進行擠壓處理，保持了結構受力的均衡性。

4.水泥土攪拌樁法。利用水泥或石灰等材料作為固化劑的主劑，在地基深處將軟土和固化劑強制攪拌。利用固化劑與軟土之間所產生的一系列物理、化學反應，使軟土固結成具有整體性、水穩定性和一定強度的地基，以達到提高地基承載力，抵制軟土層造成的破壞。此種加固技術的選材比較方便，可隨時調用現場物資制定方案處理軟土路基，且能夠取得較好的加固效果。

5.換填墊層法。當軟弱土層厚度不很大時，可將路基面以下處理范圍內的軟弱土層部分或全部挖除，然后換填強度較大的土或其它穩定性能好、無侵蝕性的材料稱為換填或墊層法。換填墊層法的成本較低，且適用軟土深度可達2～3m，其是未來建筑施工的常用技術。選用此加固技術應考慮換層后填充土的質量，以控制軟土結構的牢固性。

6.強夯法。強夯法加固技術的原理：土層在巨大的沖擊能作用下，土中產生很大的壓力和沖擊波，從而對軟土空隙產生較大的壓縮，增強了民用建筑基層抗病害的能力[4]。另外，夯擊點周圍一定深度內產生裂隙良好的排水通道，使土中的孔隙水快速排出以加固土層，在某種程度上也改善了建筑基層的排水性能。

五、結論

綜合整體分析，軟土地基對民用建筑物造成的危害十分復雜，不同程度、區域的軟土層所引起的病害程度不一。隨著我國建筑工程項目的不斷增多，軟弱地基的處理變得越來越重要。處理好地基問題，不僅關系到所建工程是否安全可靠，而且關系所建工程投資大小；掌握各種地基處理技術，提高地基處理水平對保證工程質量，加快工程建設速度，節省工程建設投資具有特別重要的意義。