房屋建筑工程軟土地基處理技術(shù)分析

胡志 楊俊強(qiáng) 蘇聚賢

山東省建設(shè)建工（集團(tuán)）有限責(zé)任公司 山東濟(jì)南 250031

伴隨著科學(xué)技術(shù)和建筑行業(yè)的同步快速發(fā)展，目前建筑工程施工過(guò)程中對(duì)軟土地基的處理技術(shù)視為了重點(diǎn)關(guān)注的對(duì)象，與建筑整體質(zhì)量有著密切的關(guān)系。主要闡述了軟土地基處理的要點(diǎn)與難點(diǎn)，房屋建筑工程在具體的施工時(shí)經(jīng)常會(huì)遇到軟土地質(zhì)，要有效提升施工品質(zhì)，就要通過(guò)行之有效的技術(shù)手段來(lái)處理軟土地基。目前，能選用的技術(shù)方式頗多，每種技術(shù)手段各有優(yōu)劣，在施工時(shí)，要根據(jù)當(dāng)時(shí)的情況，選擇最優(yōu)的方式。與此同時(shí)，還要對(duì)技術(shù)人員進(jìn)行培訓(xùn)，提升其技術(shù)水平，使房屋建筑的整體施工水平得以提高[1]。

1 軟土地基闡述

軟土地基由環(huán)境中的沉積物組成，其中的水流緩慢、含水量高，并且松散的土壤具有抗壓性強(qiáng)、透水性差、承載力低，固結(jié)時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn)。當(dāng)將這種土壤結(jié)構(gòu)用作建筑物的基礎(chǔ)時(shí)，穩(wěn)定性會(huì)變得很差。房屋建筑物的基本結(jié)構(gòu)薄弱，并且上層建筑會(huì)受到質(zhì)量問(wèn)題的困擾。因此，有關(guān)人員應(yīng)采取適當(dāng)措施，以應(yīng)對(duì)潛在情況，提高軟土地基的強(qiáng)度和耐久性，并改善房屋建筑安全。軟土基本上是自然界中一種特殊的土壤結(jié)構(gòu)。土壤本身具有相對(duì)較高的水分含量，但其承載能力卻相對(duì)較低。因此住宅建筑物有可能需要解決相關(guān)問(wèn)題。軟土的基礎(chǔ)通常是有機(jī)物，其強(qiáng)度低，但抗壓強(qiáng)度高，含水量高。因此應(yīng)該非常重視改善和處理松散的土壤基礎(chǔ)。如果不能更好地處理軟土地基，則會(huì)發(fā)生許多故障和安全隱患。通常在住房建設(shè)項(xiàng)目的建設(shè)階段必須將軟土地基控制在開(kāi)發(fā)區(qū)域范圍內(nèi)，但是在住房建設(shè)項(xiàng)目的建設(shè)階段必須要進(jìn)行完整的分析，并對(duì)處理技術(shù)進(jìn)行正確的運(yùn)用，科學(xué)合理地增加地基的承載力，以滿足項(xiàng)目的實(shí)際施工需要。另外必須做好土壤的保護(hù)，避免不穩(wěn)定性，并確保整個(gè)工程的安全性和穩(wěn)定性[2]。

2 建筑施工中軟土地基的特征

軟土地基的土壤一方面具有黏性大、負(fù)荷量低、土質(zhì)疏松和水量大等特點(diǎn)，這會(huì)使地基有變形性，建筑物壓力過(guò)大會(huì)使得對(duì)軟土地基造成沉降變形，這非常不安全，并且它的相應(yīng)特點(diǎn)直接導(dǎo)致了用軟土地基進(jìn)行建設(shè)會(huì)使得建筑物本身出現(xiàn)不均勻的沉降，進(jìn)一步地破壞混凝土的強(qiáng)度，使其出現(xiàn)裂縫等等的損傷，從而給建筑物帶來(lái)特別大的安全方面隱患。另一方面它里面存在著的大量的有機(jī)物質(zhì)還可能會(huì)腐蝕建筑當(dāng)中必須要用到的鋼筋等建筑材料，從而影響建筑物的穩(wěn)定性。對(duì)此，在對(duì)軟土地基進(jìn)行改造處理時(shí)，應(yīng)該具體分析該建筑的結(jié)構(gòu)性能，所使用換填的地基材料不可以對(duì)建筑整體的力學(xué)性能產(chǎn)生不良的影響。設(shè)計(jì)部門(mén)在制定規(guī)劃軟土地基的處理方案時(shí)，盡可能地選用容易購(gòu)買(mǎi)到的建筑施工材料，從而降低換填成本。總而言之，軟土地基的特點(diǎn)使它具有了不可預(yù)測(cè)性，環(huán)境的變化很可能也會(huì)造成其結(jié)構(gòu)的變化，進(jìn)而留下施工隱患。所以，對(duì)軟土地基一定要進(jìn)行改造，確保人們居住安全。本文將會(huì)對(duì)軟土地基施工中的應(yīng)用進(jìn)行分析。

3 軟土地基施工基本原則

在整個(gè)施工過(guò)程當(dāng)中要熟悉并了解掌握軟土地基的性質(zhì)，否則化的話就可能會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，在建筑施工過(guò)程中，建筑工程設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量都與軟土地基特性處理有著密切關(guān)系，在了解軟土地基的各種性質(zhì)后，從膨脹性、透水性、剪切性、壓縮性等全方面多角度進(jìn)行綜合分析。一般情況下對(duì)軟土地基進(jìn)行處理的方式都是采用加筋，與此同時(shí)也須要了解建筑工程的實(shí)際施工情況，根據(jù)實(shí)際情況采取有針對(duì)性的措施，采取物理化學(xué)分析是對(duì)地基處理前的首要工作，是保障后期施工設(shè)計(jì)完善、施工檢測(cè)準(zhǔn)確的重要依據(jù)。目前在勘探過(guò)程中經(jīng)常使用的幾種方法分別為鉆探、物探、室內(nèi)試驗(yàn)、原位測(cè)試等，每種方法均各有優(yōu)缺點(diǎn)，需要根據(jù)實(shí)際情況采取科學(xué)合理的措施[3]。

4 建筑工程施工中的軟土地基處理技術(shù)

4.1 投料量控制要點(diǎn)

在實(shí)際施工過(guò)程中，必須要注意依照設(shè)計(jì)系數(shù)對(duì)樁體每米投料量以及設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)總投料量來(lái)進(jìn)行精準(zhǔn)地計(jì)算，并將物料總量換算為斗車(chē)車(chē)數(shù)，標(biāo)記投料管管長(zhǎng)，從而保障樁長(zhǎng)滿足施工設(shè)計(jì)要求。在振動(dòng)成樁作業(yè)過(guò)程中，依照樁體設(shè)計(jì)深度進(jìn)行投料作業(yè)，留振時(shí)間應(yīng)保持在30s左右，在投料過(guò)程中應(yīng)利用潛水泵設(shè)備，向樁管內(nèi)進(jìn)行注水，注水深度應(yīng)控制在樁體1/3左右，注水時(shí)機(jī)為樁管底部打開(kāi)后，樁管及樁頭外壁真空被破壞，減少起拔樁管的摩擦阻力后，開(kāi)始第一次投料。在投料作業(yè)過(guò)程中，應(yīng)注意控制加水量，確保水位始終保持在超出砂面1～1.5m范圍內(nèi)。在拔管作業(yè)過(guò)程中，應(yīng)采用振動(dòng)與拔管作業(yè)同時(shí)進(jìn)行的方式，控制拔管速率以及間隔，當(dāng)拔管至3.5m后，再進(jìn)行加水以及后續(xù)投料作業(yè)。

4.2 換填地基處理技術(shù)

采用換填地基處理技術(shù)對(duì)軟土地基進(jìn)行處理時(shí)，應(yīng)該確保換填材料的性能能夠達(dá)到建筑施工的標(biāo)準(zhǔn)。它主要是依靠改變土質(zhì)從而提升地基的強(qiáng)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(chǔ)的地基處理技術(shù)，換填地基在軟土地基處理中的應(yīng)用尤為廣泛。在制定地基換填方案之前，設(shè)計(jì)組應(yīng)該實(shí)地考察，對(duì)施工地的土壤、土質(zhì)等進(jìn)行綜合分析和評(píng)估，并根據(jù)得出的報(bào)告選擇符合施工場(chǎng)地要求的選填方案。在正式進(jìn)行選填工作時(shí)，一定要確保選填材料具有良好的性能，并且在選填現(xiàn)場(chǎng)對(duì)選填材料進(jìn)行取樣，并送往相關(guān)單位進(jìn)行檢驗(yàn)，確保選填材料具有符合施工要求的力學(xué)性能，保證建筑整體的質(zhì)量。在具體的施工過(guò)程中，首先要將那些不符合施工要求的土質(zhì)挖出，然后將換填的材料填充進(jìn)去，通常使用沙石或者碎石等力學(xué)性能穩(wěn)定的物質(zhì)，最后要對(duì)填充進(jìn)去的土質(zhì)材料進(jìn)行壓實(shí)，接著運(yùn)用灌沙法對(duì)它的壓實(shí)度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，確保換填的材料土質(zhì)層符合建筑施工要求。可以說(shuō)換填地基從根源上改變并降低了軟土地基對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的不良影響，但它的成本較高，因此施工單位在進(jìn)行換填技術(shù)時(shí)，一定要選擇綜合分析各種材料和價(jià)格，選擇性價(jià)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(zhì)量。

4.3 墊層法

墊層法主要應(yīng)用于濕陷性黃土敏感度不高的區(qū)域，其工作原理為在一定壓實(shí)能量作用下，土體間顆粒物發(fā)生相對(duì)移動(dòng)，克服原有顆粒間阻力，使得土體間空隙減少，密度增大。其壓實(shí)效果與壓實(shí)能量和土體含水量息息相關(guān)，倘若含水量較低，土體顆粒物間阻力過(guò)大，在壓實(shí)能量作用下難以發(fā)生位移，壓實(shí)效果不佳；倘若適當(dāng)增加含水量，在同等壓實(shí)能量作用下，顆粒物會(huì)出現(xiàn)水膜，且隨著水膜增厚阻力減少，產(chǎn)生良好壓實(shí)效果；倘若含水量過(guò)多，水膜作用逐漸減少，反而影響土體空隙內(nèi)水分排除，導(dǎo)致壓實(shí)效果不佳。墊層法應(yīng)用范圍較廣，適用于軟土地基、寒冷地區(qū)膨脹土地基、暗溝和暗浜的建筑工程。具有不受專(zhuān)業(yè)機(jī)械限制，主要通過(guò)人工作業(yè)完成；墊層廉價(jià)且防水防滲性高，造價(jià)成本低，適用于各種地形等優(yōu)勢(shì)，能夠最大程度實(shí)現(xiàn)環(huán)保施工目標(biāo)。

4.4 排水固結(jié)法

對(duì)于房屋建筑施工過(guò)程中時(shí)常會(huì)遇到的軟土地基情況，要對(duì)其予以處理，可運(yùn)用排水固結(jié)法。運(yùn)用此技術(shù)可以有效提高地基的承載水平。眾所周知，軟土地基中含有一定的水分，在地基中設(shè)置豎向排水管，可以將其中的水分有效地排解出來(lái)。這樣一來(lái)，軟土就會(huì)變得更加穩(wěn)固，地基的承載水平也會(huì)顯著提升，抗壓能力也會(huì)變強(qiáng)。目前常用以下三種排水固結(jié)法：①砂井法，即在軟土之中設(shè)置砂井，再設(shè)置砂墊層和相應(yīng)的沙溝，從而使地基變得更穩(wěn)固，把地基之間的排水距離把控在一定的范圍之內(nèi)，增強(qiáng)地基的強(qiáng)度；②堆載預(yù)壓法，即根據(jù)具體情況和需求，運(yùn)一些土石鋪在房屋建筑的施工現(xiàn)場(chǎng)，然后再采用對(duì)應(yīng)的預(yù)壓技術(shù)把控地基的沉降現(xiàn)象；③電滲排水法，即把電極插到軟土地基之中，接通電極，軟土中的水分就會(huì)快速排出，從而提高地基的堅(jiān)固性。

4.5 預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)

預(yù)應(yīng)力管樁處理技術(shù)的主要加工對(duì)象是軟土地基，埋入管樁可以提高地基的承載能力。具體的施工程序如下：施工前，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，準(zhǔn)確定位樁身，然后結(jié)合現(xiàn)有數(shù)據(jù)，選擇合適的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行打樁作業(yè)。其次，將預(yù)應(yīng)力管樁合理埋設(shè)，合理設(shè)置管樁間距，使軟土地基更穩(wěn)定。此外，還應(yīng)提醒工作人員注意對(duì)周?chē)h(huán)境的全面了解和調(diào)查，以確保預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)能夠更順利地發(fā)展。最后，我們一定不要忘記在建筑物周?chē)O(shè)置清晰的標(biāo)志，以防止?jié)撛诘陌踩[患和危險(xiǎn)事故。

4.6 深層石灰攪拌樁法

石灰具有吸水性，能夠有效吸收土壤中的水分，增加軟土地基表面建筑物的承受強(qiáng)度，因此房屋建筑施工中大多數(shù)是采用深層石灰攪拌樁技術(shù)來(lái)改善軟土地基的問(wèn)題，深層石灰攪拌樁在使用時(shí)應(yīng)注意石灰的質(zhì)量（選用質(zhì)量較好的石灰）、石灰的用量（石灰和水的配比），以達(dá)到最好的使用效果。深層石灰攪拌樁指的是機(jī)器和人工將地基打孔，往里注入石灰石，形成樁體物，樁體物能夠加固房屋的穩(wěn)定性。深層石灰攪拌樁的加固方法有兩種機(jī)理，即物理機(jī)理和化學(xué)機(jī)理。物理機(jī)理是通過(guò)凝膠作用、離子交換反應(yīng)和反應(yīng)熱來(lái)改變樁身的吸水性和膨脹收縮性，物理機(jī)理的作用時(shí)間較短。化學(xué)機(jī)理就是利用石灰石的化學(xué)性質(zhì)，增加樁體的抗壓能力。石灰攪拌樁主要應(yīng)用于一些比較粘的土質(zhì)，比如加固粘土性地基、淤泥質(zhì)土地基等[4-5]。

4.7 預(yù)壓地基法

通常情況下，針對(duì)土質(zhì)比較軟的情況，在施工現(xiàn)場(chǎng)可以采用預(yù)壓地基法。具體而言，在房屋建筑工程正式施工之前，先把建筑的全部范圍予以夯實(shí)，把土層中所有的水分、空隙等排出去，使建筑的地基變得更加結(jié)實(shí)，更加穩(wěn)定。一般來(lái)說(shuō)，預(yù)壓地基法包括兩種方式：①真空預(yù)壓法，也就是在房屋建筑的地基中安設(shè)排水井，從而有效提升地基對(duì)于房屋建筑的承受能力；②堆載預(yù)壓法，也就是借助于砂井等方法，有效提升地基對(duì)于房屋建筑的承受能力。

5 結(jié)語(yǔ)

基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定是建筑施工過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，為防止后續(xù)地基結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)安全隱患，需進(jìn)行地基加固處理。隨著建筑工程的大量興建，土地資源越來(lái)越匱乏，大量的軟土地基將作為建設(shè)用地地基。但軟土地基承載力水平較低，當(dāng)上部結(jié)構(gòu)需要承受較大的荷載時(shí)，有效提升軟土地基承載能力將是工程建設(shè)過(guò)程中需要面對(duì)的重要問(wèn)題。從而對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的土壤土質(zhì)有一個(gè)清晰明確的認(rèn)識(shí)，進(jìn)而利用相關(guān)技術(shù)對(duì)軟土地基進(jìn)行改造處理，使改造后的地基符合國(guó)家建造工程的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。在施工中對(duì)軟土地基的處理將有效地提升工程質(zhì)量，為人們?nèi)蘸蟮木幼“踩峁┖侠淼谋Ｕ稀?/p>