房建施工過程軟土基礎(chǔ)處理方法分析

王清云

（福建巖土工程勘察研究院有限公司廈門分公司，福建 廈門 361004）

0 引言

軟土表示谷底、沙灘、湖泊、濱海所沉積的具有天然孔隙比大于或等于1.0、且天然含水量大于液限的細(xì)粒土，具高壓縮性、低承載力與抗剪強度低的軟塑至流塑狀態(tài)細(xì)粒土。一般情況下，若e 為（1.0-1.5）時，則表示為淤泥質(zhì)土，由淤泥質(zhì)粘土與淤泥質(zhì)粉土組成；若e 超過1.5，表示為淤泥。若土的燃灼量為（5%-60%），且e 超過1.5，則表示泥炭質(zhì)土；若土的燃灼量超過60%，且e 超過5，則表示泥炭。隨著現(xiàn)代建筑業(yè)發(fā)展以及施工工藝進步，在施工中遇到軟土地基時常存在，根據(jù)擬建物荷載及結(jié)構(gòu)安全等級和工程重要性結(jié)合場地內(nèi)軟土工程地質(zhì)條件選擇相應(yīng)經(jīng)濟可行地基處理方案，按地區(qū)工程建設(shè)經(jīng)驗：采用淺層處理方法和深層處理方法。

1 淺層處理方法

1.1 換層法

軟土基礎(chǔ)在施工過程中，常用的一類技術(shù)為換土法，地基換土法廣泛應(yīng)用于具有坍塌的濕陷性軟土與埋深淺淤泥中，軟土層較薄也可采用此方法進行處理，具有顯著的效果。若軟土地基比較厚，應(yīng)當(dāng)結(jié)合實際情況進行適當(dāng)開挖，避免因地基換土而引發(fā)變形[7]。常用換填材料有：砂墊層、砂石級配墊層、碎石層、灰土層、煤渣墊層等，其次換填墊層必須滿足寬度和厚度要求，且厚度一般不宜大于3m。寬度b,=b+2ztgθ。θ-換層壓力擴散角、z-墊層厚度、b-基礎(chǔ)底面寬度、b,-換填墊層底面寬度。處理后地基承載力100-200kpa。

Z/b 中砂、粗砂、礫卵石、礦渣 粉質(zhì)粘土、粉煤灰 灰土 6 23 28 0.25 20 ≥0.50 30

1.2 強夯法

強夯法表示為了促進軟弱地基承載力有效提高，利用重錘的自身作用，在一定高度處下樓，使得地基可迅速固結(jié)，又名為動力固定法。強夯法具有較多優(yōu)點，例如：使用土類廣、加固效果好、施工方便、施工期短、設(shè)備簡單、施工費用低、節(jié)省勞力、施工文明、節(jié)約材料等優(yōu)點，但對周邊環(huán)境產(chǎn)生振動影響較大，應(yīng)做好防震措施，如挖防震溝等，在世界各地迅速傳遍。強夯法除了不適用于厚層淤泥與淤泥質(zhì)土層以外，對部分類型軟土進行強夯具有顯著效果。對土性質(zhì)進行分析，地基土孔隙比大小、粒徑級配、含水量決定了軟土的強夯效果。強夯參數(shù)如何確定應(yīng)根據(jù)加固效果和軟土性質(zhì)綜合考慮，如加固有效影響深度H 可初步采用梅那公式M-夯錘重（t）、h-落距（m）夯擊次數(shù)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場試夯來確定，遍數(shù)一般2-3 遍，間隔時間一般3-4 周。

1.3 墊層法

取砂、石渣、建筑土頭等壓縮性低、強度高、易壓實、透水性好等的材料作持力層，將原軟土挖除，具有價格便宜、操作簡單、就地取材等優(yōu)點。該方法直接在場地軟土表面覆蓋一層土質(zhì)好的材料并經(jīng)壓實后滿足復(fù)合地基承載力要求。墊層厚度一般1-2m。

1.4 加載法（預(yù)壓法）

加載法分為堆載預(yù)壓法和真空預(yù)壓法，是利用預(yù)先堆積荷載增加壓力，使得土體的固結(jié)應(yīng)當(dāng)首先完成，有助于促使地基土的承載力提高；另外，若軟土厚度為4m 以內(nèi)時，可應(yīng)用天然預(yù)壓法進行處理，若軟土厚度為4m 以上時，可應(yīng)用堆載預(yù)壓與豎向排水相結(jié)合的方法；豎向排水可選用砂井、袋裝沙井、塑料排水帶，其中普通沙井直徑約為300-500，袋裝沙井的直徑約為70-120，用塑料排水帶代替砂井或袋裝砂井時，排水帶當(dāng)量換算直徑，其中d 表示直徑，δ-塑料排水帶寬度，b 表示塑料排水帶寬度。預(yù)壓荷載大小應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求確定；預(yù)壓荷載頂面范圍應(yīng)當(dāng)與建筑物的外緣輪廓相等，甚至更大。地基強度決定了加速率，若天然土地基強度能夠使得預(yù)壓荷載下的地基穩(wěn)定性有關(guān)要求得到滿足時，可通過一次性加載，或者分級主次加載。一旦前期預(yù)壓荷載作用下地基土強度的增強情況能夠使得下一集荷載地基穩(wěn)定性有關(guān)眼球得到滿足，便可加載。

真空預(yù)壓：必須設(shè)置排水豎井，如果不采用排水豎井，真空預(yù)壓效果極差。

2 深層處理方法

2.1 高壓旋噴樁和水泥攪拌樁

在如今的房屋建設(shè)施工中，地基處理為常見應(yīng)用技術(shù)之一，在應(yīng)用此技術(shù)時，往往會出現(xiàn)一些無法避免的問題。加固體的強度是由置換程度、地基土質(zhì)與噴射壓力決定。正常情況下，不同土質(zhì)抗壓強度存在差異，其中軟土為5-10Mpa，砂礫土、砂土為8-20Mpa。單樁豎向承載力RA=ηfcuAp 或Ra=up

復(fù)合地基承載力fapk=m Ra/Ap+β（1-m）fak。水泥攪拌樁廣泛應(yīng)用于正常固結(jié)的素填土粘性土、粉土、飽和黃土、淤泥質(zhì)土、淤泥等地基的處理中，同時在無流動地下水飽和松散砂土處理中具有顯著作用。加固體形狀可分為柱狀、壁狀、格柵狀或塊狀。

2.2 灌漿處理

軟土基礎(chǔ)在施工工程中，常用的一種方法為灌漿法。通過應(yīng)用灌漿法，科學(xué)有效的鞏固土體軟淤泥，同時有效提升土體承載性能。在實際的灌漿操作過程中，應(yīng)當(dāng)控制好氣壓與液壓，并將其灌入土體架構(gòu)。近年來，在灌漿法操作中，常采用的材料類型包括黏土、砂水泥漿、化學(xué)砂漿，另外灌漿應(yīng)用材料還有聚氨酯灌漿、硅酸鹽、特有木質(zhì)素，在施工過程中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)實際情況科學(xué)選擇；這種壓力灌漿一般采用分層壓力施工方法：從下部開始逐步向上進行，控制好壓力及每分鐘注漿量。

2.3 拋石擠淤法

拋石擠淤法常見于低洼地帶，特別是常年積水，此類房建在排水施工作業(yè)中十分困難，具有較薄的表土層，表現(xiàn)為流動狀態(tài)，另外，部分片（塊）石能夠在底部泥沼下沉，又或者在厚度為3cm 以內(nèi)的軟土路段下沉。拋石擠淤法對所使用的片（塊）石大小有一定要求，粒徑超過30cm，若存在部分粒徑為30cm 內(nèi)的片石，其含量也應(yīng)當(dāng)?shù)陀诳偤?0%。在施工時，由地基路面開始，向前拋投并向兩側(cè)依次展開，由兩側(cè)將所存在的淤泥擠出，在重型壓路機的作用下，反復(fù)碾壓，壓實為止，并在上面使用反濾層進行鋪設(shè)，隨后填土碾壓。拋石擠淤法是一種效果顯著的加固方法；主要適用于道路施工。

2.4 排水固結(jié)法

排水固結(jié)法在淤泥、淤泥質(zhì)土及軟可塑飽和粘土中較為適用，可處理軟土地基，其排水系統(tǒng)包括豎向排水體與水平排水砂墊層，具有地基原有排水邊界條件的改變作用，可使地基孔隙水排水距離縮短，促進軟土基礎(chǔ)的固結(jié)過程加快。對于豎向排水，往往選擇塑料排水板或者袋裝砂井，在施工之前，使用厚砂墊層（厚度為30cm）鋪設(shè)，橫坡為3%-4%，隨后在施工時將排水體豎向。

2.5 水泥粉煤灰碎石樁（CFG 樁）

水泥粉煤灰碎石樁復(fù)合地基處理方法具有地理處理效果好、施工條件方便、使用范圍廣、形成碎石樁承載力高、質(zhì)量比較有保證等優(yōu)點，具有非常廣泛的應(yīng)用范圍，此技術(shù)逐漸發(fā)展成為當(dāng)前最為成熟、普及的軟基礎(chǔ)處理方法。在上世紀(jì)八十年代，由中國建筑科學(xué)研究院的院士帶領(lǐng)，開展該地基處理技術(shù)有關(guān)討論，并實施了大量的實踐、試驗分析。經(jīng)過幾十年的應(yīng)用實踐與研究探索，水泥粉煤灰碎石樁技術(shù)獲取了顯著成就，適用于細(xì)砂土、粘土、淤泥、粉質(zhì)黏土、淤泥質(zhì)土等地層。

3 總結(jié)

在房屋建設(shè)施工過程中，在處理軟土基礎(chǔ)方面具有較多方法，只有科學(xué)選擇與合理運用軟土基礎(chǔ)處理方法，才可確保房屋建設(shè)順利進行。因此，房建施工時，施工方需結(jié)合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)情況與工程情況，科學(xué)選擇方法，確保選擇經(jīng)濟可行施工方案，如此一來，便可有助于軟土基礎(chǔ)更好的處理。