處理不良地基土和加固施工流程

孫亞男

(煙臺港集團有限公司西港區建設指揮管理部，山東 煙臺 264001)

1 不良地基土概述

所謂不良地基土就是指不符合建筑工程項目施工承載力要求的土壤。其與正常地基土相比具有壓縮性強、滲透性差、有機物含量高等特點。進一步分析不良地基土的性質可以發現，其土壤中的水分含量較多、空隙較大，在承受一定壓力后會出現地基降沉現象，如果不加處理會引起建筑結構的變形。同時，不良地基土固結能力較差，其通常需要花費更長的時間來完成固結，因此常常會影響工程建設工作的開展。此外，較高的有機物含量會使地基土逐漸變成泥炭土，這種土質將嚴重影響到建筑施工，危害建筑工程的結構與穩定性。可以說，不良地基土對建筑工程的危害極大，必須在施工建設前對其進行必要的加固處理。

不良地基土只是對所有不符合建筑工程施工要求的土壤的一個統稱。而根據其具體特性，不良地基土又可進一步分為軟黏土、雜填土、松散砂土以及泥炭土等。

軟黏土是不良地基土中十分常見的一種，多集中于我國長江以南地區。該土質耐受力與抗打擊能力極差，承重十分有限，只要其承重稍有增加就會出現變形情況，因此穩定性極差。此外，軟黏土還具有較差的滲透性，十分容易發生流動，極不利于建筑施工。基于軟黏土諸多缺點，建筑施工過程中如果遇到軟黏土一般都是直接采取換填其他土質的方法進行處理，簡單直接且更易于操作。

雜填土并非自然界自然形成的土壤，而是由生活垃圾長時間堆積所形成的。隨著時間推移，雜填土在日常生活中也越來越常見。與其他地基土相比，雜填土的成分、結構都更為復雜，在建筑施工中也常因其復雜的成分而給地基處理帶來困難。此外，該類土質還對生態環境具有較大影響，容易對工程項目周邊環境帶來污染，因此在實際施工中應根據其具體情況采取不同的處理方法。

松散砂土的主要成分有砂粉和細沙兩種。與其他地基土相比，松散砂土的硬度較好，但由于其成分多為細小的砂土，所以流動性較大。尤其在受到較強沖擊力時容易發生類似液體的流動現象，從而使地基結構發生改變，給建筑物的穩定性造成影響。這種土質的地基在遇到如地震、暴雨等自然災害時極易引發建筑塌陷，因此在實際施工時必須進行處理。

泥炭土與其他土質相比，其有機物含量更高，往往超出正常標準，這使得其具有更高的壓縮性，受力強度也更低，直接影響地基施工，給工程建設造成阻礙。

2 不良地基土的處理工藝

隨著現代建筑施工技術的不斷發展，針對不良地基土的處理工藝也越來越豐富，目前已形成置換法、預壓發、降水法、夯實法、加筋法等多種處理方法，基本可以應對各種類型的不良地基土的處理工作。

在不良地基土處理過程中，其總體思路是要通過研究分析地基土的性質、面積以及施工條件，同時結合工程造價、工程質量以及工期要求找出最合適的處理方法，以最大限度地提升地基強度，保證其能夠滿足施工要求。在此思路下，建筑工程建設施工必須首先做好工程現場地質情況的調查勘測工作，然后篩選出最合適的處理方法，最后嚴格按照所選處理方法的施工流程和技術要點進行操作，以保證不良地基土的處理效果。

3 不良地基土加固施工流程分析

對于不同的不良地基土處理方法，其加固施工程序與技術要點也各不相同，此處主要針對置換法、預壓法、降水法、夯實法以及加筋法進行分析。

3.1 置換法施工流程與技術要點

置換法也叫換填法，顧名思義就是將不良地基土直接換成其他優質的、能夠滿足建筑施工地基建設要求的土壤，然后再對換填回去的土壤采取壓實或夯實操作使之最終達到基本的密實度要求，形成良好的密實層。置換法的施工方式一般有兩種，一是振沖置換，二是夯擠置換。

振沖置換就是利用振沖機械設備與高壓水射流對地基內土壤進行邊振邊沖以使地基中形成大量的孔，然后將碎石、卵石等粗粒料填入孔中使其形成一個個樁體，如此就將原來的不良地基變成一種具有較高承載力且壓縮性低的復合地基。從該方法的施工流程看，振沖與粗粒料的選擇至關重要。但同時由于其最終樁體的承載力與降沉效果都與原地基土對樁體的側向約束力有關，所以并不十分適用于強度很低的軟黏土地基。

夯擠置換的施工則是先以沉管或夯錘的方法將管或錘置入地基中，通過壓力作用將地基內土壤擠向兩側留下管或夯坑，然后再將粗粒料填入其中形成樁體。與振沖置換類似，其樁體同樣與原地基土構成復合地基。此外，該施工方法在施工中因擠壓作用會使原地面隆起，從而導致土體超靜孔隙水壓力上升。而在該壓力消失后，其土體強度還將會有一次提升，所以該置換法的加固效果更為突出。

置換法施工中的技術要點一般為:①確保需轉換的土層被挖盡；②注意坑邊穩定性；③選擇優質填料；⑤確保填料夯實。

3.2 預壓法施工流程與技術要點

預壓法是通過對地基土施加一定壓力來使其發生沉降并達到既定的承載力要求。該處理方法的施工方式主要有堆載預壓和真空預壓兩種。

堆載預壓就是先在地基上堆載一定重量砂石料、土料或其他材料，使其荷載達到或超過建筑工程的設計荷載，然后預壓一段時間使地基預先壓縮發生沉降并逐漸達到既定的承載強度，最后將堆載物卸掉。在此過程中需要注意堆載材料產生的荷載不能超過地基的極限，且堆載頂面寬度應小于建筑地面寬度，而底面寬度則可適當加大。

真空預壓是利用大氣壓強的原理對地基進行預壓。其具體施工過程為:①在不良地基表面鋪設砂墊層；②利用土工薄膜對其表面進行覆蓋并密封好；③利用真空泵抽取砂墊層中的空氣使薄膜以下成為負壓狀態。在這個過程中，地基中空氣和水分的抽出將使得土壤進一步固結，而形成的壓強也會對地基進行預壓，使其強度得到提升。此外，為進一步提升固結效率，還可以通過打砂井或插塑料排水板來縮短其排水距離。該方法施工中一般需要注意:①排水系統中的濾管一般應排布成條形或魚刺形；②密封膜應選用2至3層聚氯乙烯薄膜并依次鋪設；③如果預壓面積過大則應分區進行；④密切關注其真空度、沉降量、深層沉降、水平位移等情況；⑤預壓完成要及時做好現場清理工作并注意環保。

3.3 夯實法施工流程與技術要點

夯實法顧名思義就是采用強夯的方式將地基土壓實，以使地基達到較強密實度。目前工程建設中常用的夯實方法有人工夯實與機械夯實。其區別是動力來源不同，但基本原理相通。如果針對含水量較高的土質則一般可采用分層夯實。該加固方法的具體施工流程一般為:①平整場地；②試夯，以明確夯錘重量、底面直徑、落距、最終下沉量、夯擊次數以及總體降沉量等技術參數；③進行夯實操作。在整個施工過程中還需注意以下幾方面內容:一是夯坑底面標高一般應高于設計標高；二是夯實過程中要注意控制地基土內的含水量；三是嚴格按順序進行大面積夯實操作；四是冬季時要注意在凍土層消融或處理完成后再進行夯實操作。此外，夯實施工也可以與置換法結合使用，在經過強夯后可以置換回填碎石以構成碎石墩，在平整后再進行夯實操作，如此反復多次使地基土的強度與密實度都得到相應提升，達到既定施工要求。

3.4 降水法施工流程與技術要點

降水法與其他不良地基處理方法不同，其不是直接作用于地基，而是通過降低地基周圍地下水水位來達到改善地基周圍環境條件以減少外部環境對地基土質的影響。該方法同樣能起到一定的加固效果，提升地基土的強度與抗壓性能。其具體施工時需要先對地基周圍的地質環境、水文情況等進行勘測，詳細了解地下水對地基土的影響情況。然后再據此對地下水的改造調整制定出相應的方案，以通過地下水改造來減少周圍環境對地基土造成的外部壓力，減少地基土含水量與土壤中的孔隙，從而增強土質的承載能力。關于降水法的具體施工技術，目前使用較多的有噴射井點、輕型井點、深井井點等。

3.5 加筋法施工流程與技術要點

加筋法是通過在原有地基土內部加入各種具有較強承載能力的合成材料來增強地基抗壓性并提升承載效果的方法。該方法無須對地基土進行置換或夯實操作，但卻需要消耗大量高強度材料，所以其施工成本反而更高。該加固方法的具體施工流程為:①確定具體的施工點；②開挖施工點形成施工坑；③將各種材料混合制備好的加固樁安裝到施工坑內并予以進一步加固。由于其應用到大量高強度材料并形成加固樁，所以經加固樁加固過的地基能夠具備良好的承載性能，且該技術因無須進行其他操作，所以施工效率較高，在一些工期緊張且造價寬裕的項目中可以考慮使用。但即使如此，在施工中也應盡可能對造價進行控制，宜選用一些符合質量要求且造價較低的材料。