關于建筑施工中軟弱地基的幾種處理方法

黃燁 葉陳兵 沈斌

摘 要：地基是建筑工程的基礎性工程，建筑地基施工質量對整個建筑工程的質量及安全穩定性有著直接的影響。如果建筑工程地基施工質量沒有保證，將對建筑工程上部結構的順利施工造成一定的難度，有可能因為地基施工問題造成上部工程無法施工，延誤工期，工程效益大大折扣。本文就建筑工程施工中軟弱地基施工中幾種常用的地基處理方法進行闡述，提出了軟弱地基處理措施選擇方案，以期能夠對有關建筑工程施工單位提供參考和借鑒。

關鍵詞：建筑工程；軟弱地基施工；處理方法

1 軟弱地基處理措施的選擇

對于軟弱地基處理措施的選擇應按照安全適用、經濟合理以及技術先進可行的原則。根據筆者長期積累的工程實踐經驗對軟弱地基處理措施選擇有以下幾點建議和看法：

（1）軟弱地基中軟土層不是很深，并且地基上部結構荷載不是很大情況下，根據施工設計要求對地基處理進行選擇方法，通常這種地基不需要特殊處理，只需作簡單的夯實即可。如果工程設計要求對該類地基進行處理，可采用換填法進行處理，即將地基下部不是很厚的軟弱土層挖除，填入硬土材料夯實即可。

（2）在建筑工程地基施工中，如果地基的軟土層比較厚，通過換填法無法滿足工程設計要求時，需要考慮采用漿液灌注加固法、強夯法來處理。也可以采用垂直排水法在地基中設置砂井、塑料排水帶來處理深層軟弱地基，如果采用垂直排水法處理地基時也配合堆載預壓法進行，地基處理效果更理想。

（3）如果工程施工工期緊張且對地基的沉降要求比較嚴格時可考慮采用噴粉或者噴漿形式的攪拌成樁的方式進行地基處理。

（4）在市政道路施工中，且工期要求不是很緊的情況下，可考慮選用堆載預壓法對軟弱路基進行處理，也可以采用旋噴樁的措施來加速軟土的排水固結，提高地基強度，防止地基沉降。

（5）對于地理環境、地質環境比較復雜的軟弱地基的處理，可結合多種軟弱地基處理方法對地基進行處理，有效地彌補各種處理方法的不足和缺陷，達到最佳的地基處理效果。

2 常用的軟弱地基處理方法

2.1 換填法

換填法是將地基持力層的軟弱土層置換掉的處理方法。軟弱地基換填法施工時將地基下一定深度的軟弱土層通過人工或者挖掘機的方式挖除掉，然后分層回填碎石或者硬質土等強度較大的填料。最后采用夯實工具將回填材料夯實。換填法通常施工比較簡易，是針對淺層地基土層進行處理的比較常用的方法；在建筑工程施工中，對于軟弱土層厚度不是很深，且上部結構荷載不是很大的情況下宜采用換填土地基處理法進行地基處理；目前，換填法地基處理法作為經濟性和可行性較高的淺層軟弱土層地基的處理方法，已得到廣泛的推廣及應用。該種方法可適用于獨立的基坑、基槽以及市政道路地基施工和管道基底的處理；此外換填法在具體應用中也可采用滿堂式置換。舉個例子，某公司宿舍樓，地基從地面到地下2.5m左右為軟弱淤泥質土，2.5m以下為花崗巖風化殘積土，通過滿堂式置換將上部2.5m左右的淤泥質土挖除，在基坑中分層填入碎石，砂礫或者硬質土后碾壓密實形成筏板式基礎，經測驗該地基的承載力達到180kPa以上，公司宿舍樓建成后經檢驗效果達到地基承載力設計要求。

2.2 強夯法

強夯法是利用機機械將噸位重達幾噸或者是幾十噸的重錘起吊到設計高度，對夯擊地點進行準確定位后下落重錘，使重錘給軟弱地基一個強大的沖擊力將事先鋪設在軟弱地基上邊的碎石塊夯入軟弱地基土層中，反復的夯擊，反復的填充碎石塊或者是其它材質如硬土，粉煤灰等；待軟弱地基處理深度到達建筑地基設計深度且強度達到設計要求時完成一個夯擊點的夯擊處理任務，然后按照以上的方式依次對軟弱地基的其它處理點進行逐一的夯擊，直至完成對整個建筑地基的夯擊處理任務，施工完畢。該種軟弱地基處理方法施工工藝簡單，處理過程中所消耗的石材來源廣泛，造價低廉，但該種處理方法需要投入大型的夯擊設備機械，并且還受地理條件的限制；強夯法適用于對地基沉降要求比較嚴格，承載力大，且軟土層比較厚的地基處理施工。比如，某大型的鋼鐵冶煉廠，施工地點的地質情況為：從地基表面至下部下1.5m深為耕植土壤，1.5m深以下5m為淤泥質土，淤泥質土下部為可塑狀殘積風化巖石土；處理方法為：在地基表面鋪設厚度為3m左右的碎石，確定好夯擊位置進行逐點夯擊，按照此工藝夯擊一遍地基厚，在夯擊厚的地基上再鋪設厚度為0.5m的石墊層，使地基成為上層為石墊層下層為夯擊密實性強的塊石墩或者是碎石和軟土組成的混合地基。強夯法處理軟弱地基，可有效縮小軟弱地基土層的壓縮性和含水高問題，大大提高了地基的強度，避免在建筑施工中的地基沉降問題的發生，進而影響正常的施工進度。

2.3 樁基礎法

樁基礎法指的是將樁體通過施工機具打入軟弱地基中，用樁體來承載上部結構的荷載，樁體代替了地基中持力層的功能。就樁基礎法所采用的樁體而言，可分為混凝土樁和木樁兩種。木樁一般采用耐腐蝕性強的松木制作而成，通常應用在水位比較高并且軟弱土層厚度不是很大的地基處理施工中。混凝土狀適用范圍寬泛，幾乎可適用于不同地質情況下的軟弱地基處理。混凝土樁由地面制作完成后利用有關機具打入軟弱地基中，也有在地基上鉆孔，在孔內設置鋼筋籠，然后注入混凝土漿液現澆振搗密實的樁體。不管是采用何種形式的樁體，其主要目的是利用樁體強度性能好的特點，將其密布在軟弱地基中，提高地基的承載力。

2.4 漿液灌注加固法

漿液注漿加固法是目前建筑領域最為常用的弱軟地基處理方法，該處理工藝比較簡單，操作簡便靈活，施工過程中占用的空間位置比較小，不對其它部分的施工造成影響，施工工期短，經濟效益高，并且弱軟地基加固處理的深度可根據地基的土質特征而定；弱軟地基土體采用漿液灌注加固是一種原位加固法；施工處理工藝為將按一定比例拌和好的漿液注入到專用的壓力裝置中施加壓力后通過注漿管灌注到弱軟地基的孔隙中，漿液聯合軟土凝固或者膠結，有效減小軟土顆粒的間隙，提高了地基的密實度，地基強度增加，沉降減少。另外，漿液灌注加固法還可用于建筑結構防滲和加固；對軟弱地基加固所用的漿液目前主要有兩大類，即水泥漿液和各種品種的化學漿液。其中，水泥漿液水泥應選用標號大于40號的普通硅酸鹽水泥；基于水泥漿液是顆粒狀漿液，對于弱軟地基土壤顆粒間隙較小的土層難以灌注進去，一般水泥漿液適用于縫隙較大的砂礫、碎石的加固處理；化學漿液主要有水泥漿液和水玻璃（氟化鈣）混合漿液和水玻璃漿液；兩種漿液混合在一起的在弱軟地基處理中稱為雙漿液，單純使用水玻璃的稱為單漿液；雙漿液適用于含有中砂、粗砂以及礫石的地基土層的加固；加固地基土層的原理是利用兩種溶液各自的機理特性使其發生化學反應，產生硅酸膠凝體，硅酸膠凝體和軟土粘結，進而提高弱軟地基的強度。雙漿液應用到軟弱地基處理施工中，基于其凝結速度快的特點，可有效地縮短整個工程的施工工期，并且經漿液灌注加固后的地基強度可達到7500kN/m2以上。灌漿法處理軟弱地基的技術關鍵在于灌漿壓力的選擇和控制、漿液的配比和灌漿工藝。其中灌漿參數的確定沒有任何的可參照標準，需要在施工過程中經過現場試驗后根據試驗結果而定。目前該種軟弱地基處理方法已在市政工程中得以廣泛的應用，以及經濟性強、技術含量高、施工工期短，施工過程中不會對周邊的環境造成影響等特點，相信該方法不管是在現在還是在未來在建筑領域都是比較推崇的一項地基處理技術。

參考文獻

[1]趙維柄，施建勇.地基處理及基礎工程[M].中國水利水電出版社，2010.

[2]朱祖梁，黃光明.軟土地基處理方法的實例分析[J].中國煤田地質，2012.