建筑工程施工中的軟土地基處理技術

成桂華

【摘要】軟土地基在建筑工程項目建設中屬于不安全因素，需要根據施工場地的實際情況對軟土地基進行相應處理，要保障軟土地基的處理效果，就要選擇科學合理的處理技術，優化軟土地基處理工藝，節約軟土地基處理成本，實現建筑工程項目整體質量的提升。鑒于此，文章針對建筑工程施工中的軟土地基處理技術進行了分析，以供參考。

【關鍵詞】建筑工程施工;軟土地基;處理技術

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.03.

1、引言

在施工開始前，應該對建筑土地的土壤土質和施工環境進行勘驗和分析，根據分析結果出具相關的土質報告。軟土地基需要在建筑施工前被設計單位進行特殊處理來解決軟土地基易變性的缺點。建筑施工過程中遇到軟土地基，需要合格的施工技術人員嚴格按照設計圖紙施工，地基的質量對整個建筑來說是起關鍵性作用的，因此相關的監管部門應該對地基在施工中進行嚴格，合理的管控，一方面對軟土地基進行勘測，一方面進行處理，確保施工質量保證人身安全。

2、軟土地基的定義與工程特點

軟土地基一般指天然含水率高、可壓縮性高、承載能力較低的軟塑性流動塑性粘土，如：淤泥、淤泥質土以及其他高壓縮飽和黏性土、粉土等，軟土是淤泥和淤泥質土的總稱。軟土地基是指強度低、壓縮性高的軟土層，其中大多含有一定的有機物。

軟土地基工程特點：第一，高含水性和高壓縮性。天然含水量高是軟土最基本的特征，天然含水量大于液限。軟土高含水性的基本特性決定了軟土具有高壓縮性、低強度的性能，因此軟土的空隙率較大，易被壓縮且不穩定。第二，低透水性。軟土的滲透性低，軟土的液限沒有可以區分性的特征，使得建筑物沉降時間長且初期的空隙水壓力較大，影響建筑物的結構穩定。第三，固結速度緩慢。固結是指土體受到荷載作用，起初外力全部由孔隙水壓力承受，當水分逐漸排出，土骨架逐漸承受荷載而產生有效應力，這種孔隙的壓力減小有效應力增大的過程稱為土的固結。在荷載的長期發展作用下，土體的體積會隨時間開始發生變化，體系的水壓力逐漸減小，土體逐漸被壓縮，因為軟土透水性低、排水較緩慢、空隙水壓力的消散緩慢，因此土體固結速度緩慢。第四，觸變性。觸變性是指原狀土在未受到破壞時，總是具有一定的結構強度，但一旦受到擾動造成結構破壞，土體強度就會迅速下降，土體很快就會進入稀釋狀態。因此，軟土地基容易受到振動荷載的影響，造成側滑、沉降、兩側擠出等問題。第五，不均勻性。因為軟土中含有腐殖質，微生物以及粉細砂等，所以土體在垂直和水平方向都不均勻，進而導致沉降也不均勻。

3、建筑施工中對軟土地基進行處理的重要性

施工完成度和施工質量是建筑是否完成的關鍵。在軟土地基工程施工中的完成度和質量都是一個大的挑戰。軟土地基結構的不穩定性使它不能直接成為建筑工程的施工對象，它的不可預測性、含水量大等特點很可能對建筑結構產生負面影響，因此，必須對其進行換填，保證建筑結構符合施工特點，促進施工順利開展。施工前施工單位應指派專業技術人員對施工現場的環境和土質土壤進行檢測，發現軟土地基時應該采取新技術、新設備對其進行處理，從而為后續的工程建設打下良好的基礎。同時，監管部門也要充分發揮其監督管理職能，確保軟土地基處理的有效性。解決軟土地基施工出現的問題會使工程施工有一大的突破。

4、建筑工程施工中的軟土地基處理技術

4.1粉噴樁加固法

粉噴樁是地基加固的重要技術手段，相較于其他的加固技術，具有工藝復雜、加固效果好、適用范圍廣等方面的特征。在技術應用的準備階段，需要對地質檢驗報告、材料配比方案等進行綜合分析，對施工方案進行有效評估后，確定粉噴樁的施工位置、尺寸等數據。在施工前期，需要事先對現場環境進行清理，確保作業面平整、土壤表層處理到位、軟土置換質量檢驗合格，然后根據技術方案對粉噴設備進行檢測、調試，在材料使用前進行性能檢測，經檢驗合格后允許使用。該項技術可以改善地質結構較為惡劣的地基，對于施工材料的配比與設備應用有著較為嚴格的要求，在實際施工階段，需要強化設備、材料與人員的管理，保證技術應用的規范性與可靠性。

4.2膠結材料處理技術

在對軟土地基進行處理時，由于其具有含水量高的特點，可以采用膠結處理技術，將其與膠結材料攪拌混合。在正常的建筑施工中碰到軟土地基時，通常會給其中混入水泥砂漿，但施工人員需要注意水泥砂漿的配合比，要有效保證建筑結構的穩定性，提升建筑工程的安全質量。除此之外，有的建筑工程在應對軟土地基時也會在其中融入石灰、粉煤灰等無機膠凝材料，它是通過改變地基化學性能的方式，使其由本身的軟土地基轉化為復合型地基，從而使其不被腐蝕，進一步提升地基的穩定性，使其具有良好的承載能力，這對建筑本身的安全性將起到很大的積極作用。膠結材料技術在軟土地基施工中是一種比較普遍的技術，常見的膠結技術有灌漿法，高壓注漿法等。高壓注漿法一般對技術的要求比較高，它主要是運用高壓設備將漿液噴出，進而沖散軟土，使其完美融合，之后等到凝結硬化時也就提升了軟土地基的強度，穩定了建筑安全。

4.3強夯法

強夯法主要適用于飽和度的粉土、黏性土及填土地基，較深層濕陷性黃土地基，具有施工速度快、處理深度大、質量易控制、造價成本低、處理效果好等優勢，適合進行局部或大面積場地施工。其具體施工步驟如下：做好前期調研工作，確保工作場地范圍內無地下構筑物，測量、標出場地中第一遍夯點位置，誤差控制在20cm以內;準備好起重機，夯錘對準夯點位置，當夯錘達到預期高度時，使其自由脫鉤，并測量錘頂高程;確保每個夯點夯夠6擊，直至完成第一遍夯擊后，用推土機將夯坑填平測量場地高程;按照規定間隔時間，完成余下三次夯擊;完成夯擊后在基底地面鋪設一層厚度為0.20m的灰土，并在灰土上鋪設一層防滲復合土工模;做好邊坡加固工程。值得注意的是，在使用強夯法進行施工時，要依據施工進度科學劃分施工區域，確保各區域之間不留縫隙，且搭接寬度保持在1m以上，避免出現漏錘的情況;施工時噪音巨大，要避免在鬧市區施工;冬季施工時，提前做好凍土層清理工作;倘若遇到雨季，做好排水工程，挖好排水溝，避免雨水進入施工現場;當原地面含水量較大時，要提前鋪設10～20cm厚的碎石。

4.4換填地基處理技術

采用換填地基處理技術對軟土地基進行處理時，應該確保換填材料的性能能夠達到建筑施工的標準。它主要是依靠改變土質從而提升地基的強度和承載力，從而有效保障建筑工程的整體性能。作為一種基礎的地基處理技術，換填地基在軟土地基處理中的應用尤為廣泛。在制定地基換填方案之前，設計組應該實地考察，對施工地的土壤、土質等進行綜合分析和評估，并根據得出的報告選擇符合施工場地要求的選填方案。在正式進行選填工作時，一定要確保選填材料具有良好的性能，并且在選填現場對選填材料進行取樣，并送往相關單位進行檢驗，確保選填材料具有符合施工要求的力學性能，保證建筑整體的質量。在具體的施工過程中，首先要將那些不符合施工要求的土質挖出，然后將換填的材料填充進去，通常使用沙石或者碎石等力學性能穩定的物質，最后要對填充進去的土質材料進行壓實，接著運用灌沙法對它的壓實度進行實驗，確保換填的材料土質層符合建筑施工要求。可以說換填地基從根源上改變并降低了軟土地基對于建筑結構的不良影響，但它的成本較高，因此施工單位在進行換填技術時，一定要選擇綜合分析各種材料和價格，選擇性價比高的換填材料，這樣既控制了施工的成本，而且也提升了建筑的整體質量。

4.5擠密樁法

擠密樁法，也稱碎石樁法、灰土樁法等，主要利用成孔過程中的橫向擠壓作用，達到密實樁間土的效果，隨后在樁孔內的分層填入素土并進行夯實，以達到設計要求。一般適用于軟弱黏性土和雜填土地基、地下水位深度為5～10m的濕陷性黃土等，施工難度較大，造成成本也比較高，不適用于大面積場地處理。擠密樁法工作原理包含以下幾點：一是排水減壓，采用碎石樁加固后的地基，形成了一個良好排水通道，有效緩解了超靜孔隙中水壓力，防止土體液化，加快土體固結速度;擠密振密，將樁管沉入后，會將等同于樁管體積的土顆粒擠向周圍土體，對其造成巨大橫向擠壓作用，使得土顆粒空隙減少，密度增大，有效提升土體密實度，從而達到消除地基濕陷性的效果;減振抗震，碎石樁樁體強度高于樁間土，這導致在相同荷載力作用下，應力會向樁體集中，使得樁間土剪切力減小，從而達到減震目標;加強樁體，灰土硬化后形成的樁體占原有土樁面積的8～23%，樁間土面積的77～92%，顯著提升了樁體強度，間接提高了復合地基承載力，從而消除了地基濕陷性變形可能性。

4.6堆載預壓法

在實施施工項目的過程中，施工技術人員最習慣應用的軟土地基處理技術為堆載預壓法。在施工過程中，施工技術人員需結合現場實際情況采取合理的控制措施。在針對房屋進行建造的過程中，考慮蠕變性等性質都會對軟土地基的穩定性產生一定程度的影響，由此會對建筑物自身質量產生影響，甚至還會增加安全風險。應對這類情況，采用堆載預壓法不僅可針對地基展開預壓處理，同時也可在一定程度上增加沉降的空間，以此大幅提高土壤的緊密度，確保其緊密度符合實際的施工要求。此外，應用該施工技術可確保橫向和縱向的排水管道工程順利進行施工。在具體的施工過程中，常用的施工工程為豎向管道施工，其可有效避免土體產生過度壓縮，同時也要保障土質具有飽和性和均勻性。在具體的施工過程中，可應用真空堆載預壓法針對軟土地基進行處理，同時，還要針對松軟地基進行加固，需應用袋裝砂井和塑料排水板，同時也要在砂結構中放置相應的防滲膜，這樣不僅可保障土壤間間隙良好，同時也可確保軟土地基加固質量。但需注意的是，采用這樣的方式處理軟土地基流程，相對復雜且成本較高。但該處理技術的優點也非常明顯，如可延長建筑物的使用壽命。

4.7預應力管樁處理法

在軟土地基的處理中，預應力管樁處理法主要是通過埋設預應力管樁從而改變軟土地基。在施工前期設計人員應該在施工現場進行考察，對于軟土的力學性能和受力情況確定管樁的埋填位置，從而改善軟土的承載能力。施工中對施工人員的選擇也應該具有明確要求，對于需要使用復雜技術的人員選擇首先應該看其是否具備從事該技術的資質和條件，是否具有相應的證書和相關處理經驗，從而確保施工的有效性。解決軟土地基問題的最基本最有效的方法就是從根本上找出原因，專業的工作人員在施工前去現場記錄數據和分析具體產生軟土地基的問題是什么。找出問題更容易對癥下藥，預應管樁處理也能夠合理發揮作用。而且在正式的施工中，也要做好安全防護，確保施工人員的安全。

4.8土工合成材料法

土工合成材料是一種人工合成的聚化物，將這種聚化物添加到軟土地基的土層中，對其進行處理，可達到對軟土地基進行過濾、排水和防護的作用。最重要的是能很好地使軟土層地基含水量減少。與換填地基法類似，這種方法在使用時也需要將地基結構中的軟土層挖出，然后在挖出軟土的地基結構中鋪設鋼筋墊層，檢查土層與鋼筋墊層間的摩擦力，最后通過加固措施使地基結構強度得到增大變強。除了降低地基土層的含水量，土工合成材料法的合理運用能很好地優化土壤的性質，使其內部結構得到改進，進而可以使地基的載荷力得到增強。

4.9注漿地基法

注漿地基法在所述案例中得到了應用，加強了邊坡的穩定性。是一種施工起來比較容易的加固軟土地基的方法，其原理是將水泥漿料和軟土地基通過一種壓力作用很好地融合起來，提升地基結構的質量。注漿地基法在使用過程中需說明的是在注漿前，要對水泥漿料的配比進行嚴格的把關控制，而且要對注漿的壓力進行精準的控制，只有這樣才能達到最好的融合力度，使軟土層中的水分得到有效排除，從而使地基的穩固性得到增強，進而可使最終建筑物的質量得到保證。

5、軟土地基處理技術注意事項

5.1明確軟土地基施工要點

在正式開展施工前需要做好施工準備工作，特別是現場檢查，對現場土壤特性加以準確掌握，借助有關設備收集有效、準確的數據信息，按照收集的信息科學制定施工計劃。若出現計劃方案和實際情況存在出入情況，需要第一時間對不恰當部分進行調整和糾正，優化計劃方案。實際施工中應當遵守有關要求與標準，監測單位應當開展有效的監測工作，對施工工作加以規范。研究人員需要對地質勘查結果進行跟蹤，根據數據明確軟土處理措施。另外，相比于常規的地基，軟土地基具備特殊性質，對于軟土地基的處理需要選擇更加先進的方式。因此，在實際施工中應當按照項目要求，制定科學合理的施工方案，并按照項目具體情況對施工計劃進行調整優化。

5.2改善軟土地基土的濕陷性及膨脹性

地基土的濕陷性是指土體受到水分浸潤后在一定壓力下土體結構改變，造成地基土下沉的能力。一般黃土地基會產生這種現象，因為黃土中存在的可溶鹽的膠結物遇水可以溶化，溶化后的土體內部骨架強度降低，土體孔隙變大，部分土顆粒進入孔隙中，使得地基塌陷。因此，如果在施工過程中沒有處理好地基土的濕陷性，會大大提高建筑工程的施工難度，在后期使用過程中也會有巨大的安全問題，影響用戶的人身安全。地基土的膨脹性是指土體內的蒙脫石或伊力土等膨脹土在土體內部含水量增加時土體液化，導致地基不穩，影響建筑工程的穩定性。因為膨脹土既具有膨脹性又具有收縮性，所以無論這類土體在地基中是處于較干的狀態還是潮濕的狀態都會對地基造成一定影響。如果土體較干，在出現下雨天氣時，其可以吸收很多水分，破壞地基土的基本結構。如果土體已經比較潮濕，雖然其不會再繼續膨脹，但是在土體內部水位下降時，有可能會變干，從而影響地基的穩定性。因此，施工團隊需要在施工之前對土體進行勘測，確定土體內部膨脹土的特性及變化條件，預估其可能發生的變形，并采用相應軟土地基處理技術對其進行處理。

5.3明確軟土地基處理原則

按照自然沉降原則，使地基自然沉降，保證地基穩定性。對于軟土地基的處理，雖然自然沉降方式能夠減少軟土地基處理成本投入，但因為受征地與支付等因素影響，難以得到長期的推廣應用。另外，軟土地基處理主要應用在大型工程項目中，處理軟土地基的工程技術可以在一定的施工時間內實現，然后，可以使用相關措施對其進行處理，以確保實際的施工質量。

結束語：

總之，在建筑工程施工中，應該特別注意對軟土地基的處理，確保其穩定性和承載能力符合建筑施工標準，從而保證施工安全。在選用軟土施工技術時，應該實地考察施工現場的情況，選擇適宜的處理方案，施工單位在進行軟土地基改造時應該提供處理軟土地基的專業人才，讓其在施工中能夠起到指揮和引導作用，從而確保施工的有效性和安全性。施工單位在軟土地基處理過程中應該發揮監管作用，并且根據具體情況制定詳細且完整的監管方案，將責任具體落實到個人，提高施工人員的責任意識，從而有效降低施工中容易產生的安全隱患。

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