地基基礎工程中的軟土地基施工處理技術

李 虎

山東省華魯工程總公司，山東 濟寧 252100

1 地基基礎工程的特點

1.1 復雜性

地基基礎工程施工與施工地塊的地質特性有很大的關系，而我國地域遼闊，全國范圍內不同城市、不同片區的地基基礎施工影響因素有很大的區別，例如北方地區黃土土壤水穩定性較差，且受寒冷天氣影響凍土層較多，而南方雨水充沛地區，多為黏土、淤泥質土層，這些都是地基處理時需掌握和考慮的要點，也是影響工程建設效率和質量的原因。

1.2 事故多發性

由于施工區域地質環境復雜，在地基基礎工程施工過程中挖掘施工的風險性較大，容易出現坍塌、基礎開裂、不均勻沉降等現象。地基基礎承受著來自上部結構物的巨大荷載，同時還要面對地下土層和地下水位的壓力，如果地基處理不當，承載能力不達標，在基礎工程上進行其他施工內容會增加施工風險和難度，在后期運營階段，也會造成土建等結構物傾斜坍塌，造成難以挽回的損失，因此為了避免因地基問題帶來的嚴重的質量和安全問題，無論是在施工還是運營階段都要加強對地基基礎工程的質量監測和維護。

1.3 隱蔽性

地基基礎工程位于地下，隱蔽性是其一大特點，一旦地基基礎施工環節完成并投入使用，后期質量檢測和問題補救處理都比較麻煩，更重要的是會埋下安全隱患，也會增加成本投入，正因如此在基礎工程施工中做好防控比后期處理更為重要，特別是當下很多工程的地下空間深入度和規模不斷擴大，高層建筑和大型工程項目不斷出現，不僅提高了地質勘測要求、地基承載力標準，還給地基基礎施工帶來了巨大的考驗，因此必須提高地基基礎的施工質量，做好前期的地基處理工作。

2 地基基礎工程中開展軟土地基施工的目的

2.1 提升地基的抗剪強度

基礎工程施工時，隨著開挖過程推進，受到的土層壓力越來越大，若地基抗剪力不足或是遭到破壞，則會出現坑底隆起、邊坡失穩塌陷等問題，為有效保障工程的穩定性與安全性，需要針對地基的剪切能力進行優化處理，以降低土體壓力對基礎工程的影響。

2.2 降低地基土的壓縮性

軟土地基的壓縮性以壓縮模量的形式體現，可反映出不同的沉降，而不均勻的沉降是造成開裂、塌陷等問題的重要原因，鑒于地基基礎工程承受著較大的荷載，若壓縮性過大，引發的沉降問題則不可忽視，因此地基施工期間應有意識地降低其壓縮性，增加地基的抗壓性能，以預防因為該特性引發沉降，乃至重大的安全事故。

2.3 改善地基的透水特性

我國是一個水資源十分豐沛的國家，不少工程都會直接建于或位于水源地附近，而地下水會侵蝕地基，從而對基礎工程施工產生不良影響，例如在基坑開挖施工時，土質水分較多很容易造成地基沉降，土層內夾有薄層粉砂或粉土會產生管涌或流砂現象，因此需要針對地基進行透水性處理，降低透水性或動水壓力，避免地基出現傾斜、下沉等質量問題。

3 地基基礎工程中的軟土地基施工處理技術

3.1 換填法

根據地質勘測結果，確定承載能力較弱的部分，例如濕陷性黃土等特殊性土或不均勻土層，然后將其挖去，換填成為承載能力比較好的土層，一般回填材料選擇堅硬、較粗粒徑的材料，如碎石、卵石、粉煤灰等，這類材料較易獲取，換填成本較低，且自身性質穩定，不易與地基土層中的某些成分物質發生反應，置換后的墊層承載力較強，更為安全穩定。為了減少挖掘和回填施工，控制處理成本，此法僅限于中小型工程較為淺層的軟土地基，且要控制回填壓實施工質量，按照分層回填、碾壓夯實施工標準規范施工，以達到減少沉降的最終目的。

3.2 樁基處理法

樁基施工技術是以注漿、噴射等方式打造樁基，以此轉移部分地基承受的荷載，同時可與地基形成受力整體，提升地基的承載能力，使基礎工程施工更安全，也有利于后續的施工進行。目前多以鋼樁、灌注樁與混凝土預制樁形式出現，例如鉆孔灌注樁，利用鉆孔機械成孔，然后灌注混凝土經養護后形成樁基，從而起到對地基的加固作用，又如預應力管樁，經測量放線定位出樁位，然后根據樁號有序開展打樁作業，投放相應的預應力管樁，改變軟土地基的原有特點，此外還有粉噴樁，作為當下的一種先進的地基處理技術，可利用液壓操控設備等其他輔助機械快速、安全、文明施工，且成樁效率高，對地基承載力的改進效果十分顯著，相比灌注樁來說成本更低，更加經濟，比之高壓噴射注漿樁等其他樁基處理技術來說也有很明顯的優勢。

3.3 強夯法

強夯法的技術原理簡單易懂，是最為常用的地基處理技術之一，操作也較為方便，成本也很低，但是施工效率高，對地基的改善作用良好，即借助重力為80～400kN的重錘，將其吊至一定高度，借助重力自由落體，與地基接觸時給予其強勁的沖力，使地基的物理力學性質發生變化，進而有效改善土體的強度、密度、濕陷性，減少土體中的不良縫隙，使地基土更加密實，以提高地基土的強度以及承載力，防止地基基礎工程出現變形等問題。這種方法在黃土地基、低飽和度的粉土與黏土、沙土地基中非常適用，但不適用于含水量較高的地基，且夯擊時的振動和噪聲較大，因此需要合理選擇夯擊器械，控制起落高度，在控制對周邊影響的基礎上有效提高地基夯實效果。

3.4 DDC灰土擠密法

DDC灰土擠密法在實際應用過程中需與強夯法結合，先在地基內鉆眼打孔，然后將灰土分層夯入深孔中，將地基土夯實成樁，通過不斷地沖擊基樁，使樁中間的土壤緊密合為一體，進而組合形成復合地基，以提高地基穩定性。灰土可以快速吸收水分，而濕地土質水分較大，地基扭曲變形問題發生的概率較高，因此該方法對于濕陷性黃土地區尤為適用，可以降低并消除地基土濕陷的性質，進而提升其承載性，在選用該方法要尤為注重前期對地質的勘查，以避免因土地性質的制約以及地域的影響而降低其應用效果。

4 提升軟土地基施工處理效果的有效措施

4.1 做好前期準備

地基處理的技術種類較多，鑒于現場的水文、氣候等條件與地基處理技術的匹配性，為了獲得最大的處理效果，首先，要進行實地考察，全面了解施工現場的地下和地面情況，通過地質結構勘測，掌握地質和水文等技術影響因素；其次，要查閱工程資料，根據地面工程建設內容確定對地基處理的具體要求；最后，要綜合考慮不同處理技術對于設備和場地的要求，分析施工難度和成本，通過對現場和工程資料的全面分析，結合地基建設的不同類型制定科學的施工預案，以有效應對各種影響地基施工的不利因素，對影響施工的障礙進行處理，對施工風險進行規避，以確保所選技術的經濟性、實用性和安全性。

4.2 加強施工管理

首先，要制定規范合理的施工管理制度，參照當下工程管理最新的精細化全程管理理念，對施工內容、施工工序、施工要素進行全面的管控，使施工更為安全、高效，以提升地基處理技術應用成效；其次，要重視對施工人員的管理，作為地基處理技術的主要操作執行人員，只有保證其專業性才能為地基處理技術的應用奠定堅實的人才基礎，因此既要進行崗位培訓教育，也要徹底追責，落實獎懲機制，以確保能夠嚴格按照技術操作流程完成地基處理工作，提升基礎工程質量和安全。

4.3 加大技術創新力度

綜合以往的工程經驗，結合當下的行業發展、技術進步，對地基處理技術及其科學應用加強研究，以創新地基處理技術，進一步提升其應用效果，例如升級相關的機械設備使用性能，合理引入高度自動化的施工設備，以節省人力、財力，提高施工效率，增強地基基礎工程的安全性和穩定性。此外，還可應用新型的地基處理材料，如將高分子材料注入軟土地基，與之形成一種具有高強度性能的混合土體，或是采用一種石灰、煤灰、硫酸鹽混合的混凝土來成樁，都可有效提升地基的承受能力。

5 結束語

綜上所述，鑒于地基基礎工程施工特點，對于軟土地基采用地基處理技術非常有必要，而文章對幾種軟土地基施工處理技術的開展方式、技術原理、適用范圍進行了簡要說明，也說明了地基處理技術應用的廣泛性，對基礎工程施工具有積極作用，但是各技術在實際應用時還是有一定的不足，因此還需對地基處理技術的實施過程及其未來發展加大研究力度，以促使該技術不斷完善和進步，擴大應用范圍。