劉黔會(huì) 張錚鑫

淺談建筑中軟基處理的方法和施工控制技術(shù)

劉黔會(huì) 張錚鑫

現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展離不開(kāi)建筑，它關(guān)系我們生活的方方面面。橋梁、道路、管道等的建設(shè)有助于我國(guó)交通運(yùn)輸?shù)目焖衮v飛，房屋、大廈等的建筑有助于我國(guó)公民生活水平的提高。在這樣一個(gè)條件下，國(guó)家對(duì)建筑的要求也越來(lái)越高，因?yàn)檫@不再是個(gè)人問(wèn)題，而是關(guān)乎人民根本利益的大事。但在幅員遼闊的中國(guó)，地質(zhì)條件不斷變化，建筑要求也迥異。特別是沿海的一些地區(qū)，由于地質(zhì)比較松軟，在建筑工程中需要進(jìn)行軟基處理以及對(duì)施工過(guò)程中的一些技術(shù)控制。本文提出了建筑中常用的軟基處理方法以及施工控制技術(shù)，希望能為廣大工作者提供一些參謀。

建筑 軟基處理 方法 控制技術(shù)

隨著科技的不斷發(fā)展，我國(guó)人民生活水平也在不斷地提高。人們?cè)絹?lái)越注重“行”與“住”。而這離不開(kāi)建筑業(yè)的發(fā)展。它在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的比重也在逐年增長(zhǎng)，不容小覷。而建筑業(yè)由于環(huán)境的多變性和不確定性等因素影響，決定其潛在危險(xiǎn)指數(shù)十分高。近些年來(lái)，我們時(shí)常聽(tīng)到樓房?jī)A斜、橋梁倒塌的新聞，這既造成了國(guó)家經(jīng)濟(jì)的損失，也是的老百姓的生命財(cái)產(chǎn)安全受到威脅。做好建筑安全工作尤為重要，因?yàn)橐粋€(gè)建筑事故可能會(huì)導(dǎo)致廣大群眾的危險(xiǎn)。所以，建筑中的軟基處理工作以及施工控制技術(shù)刻不容緩。

一、建筑物中軟基現(xiàn)象簡(jiǎn)述

在《公路工程名詞術(shù)語(yǔ)》中，軟土定義為由天然含水量大、壓縮性高、承載能力低的淤泥沉積物及少量腐殖質(zhì)所組成的土，主要有淤泥、淤泥質(zhì)土及泥炭，基本特性為：

（一）高含水量、低密度、低強(qiáng)度、高壓縮性、低透水性和中等靈敏度

軟土含水量高達(dá)45%～50%，孔隙比大于1.0，塑性指數(shù)為20左右，強(qiáng)度為10～30kPa，壓縮系數(shù)為0.5～1.0MPa-1，固結(jié)系數(shù)為(0.1一1.0)x10-3cmz/s，靈敏度為4～8，因此壓縮沉降量大、排水固結(jié)緩慢，地基穩(wěn)定性差。

（二）一定的結(jié)構(gòu)性

隨土的礦物成分、沉積環(huán)境、孔隙水的成分及沉積年代結(jié)構(gòu)性不同，軟土均具有一定的結(jié)構(gòu)性。結(jié)構(gòu)性的主要作用是增大了土骨架的剛度，因此其力學(xué)特性與應(yīng)力水平密切相關(guān)。應(yīng)力水平較低時(shí)，土?xí)尸F(xiàn)較好的力學(xué)特性；應(yīng)力水平超過(guò)某臨界值后，土的結(jié)構(gòu)性破壞，使力學(xué)性質(zhì)明顯惡化，而且這種惡化是不可逆的．短期內(nèi)很難恢復(fù)。

軟基就是軟土地基的簡(jiǎn)稱。而軟土，又是淤泥和淤泥質(zhì)土的總稱。它主要是由天然的含水量大、抗剪能力差、固結(jié)能力弱的淤泥積淀而成。它的特點(diǎn)是承載能力低、壓縮性大、擾動(dòng)性高、透水性弱等。而在此種地質(zhì)上建筑橋梁或房屋是不合適的，因?yàn)樗鼤?huì)因承載能力弱而導(dǎo)致建筑物的傾斜或坍塌，最終會(huì)釀成危害性極大的事故。但在國(guó)有資源有限的今天，特別是沿海地區(qū)，我們必須充分利用每一寸土地。所以軟基處理的重要性進(jìn)入了人們的視野，并且日益引起廣泛的研究。

而軟基處理就是在軟土地基上采用科學(xué)有效的方法改變其土質(zhì)構(gòu)造，提高軟土地基的堅(jiān)固性和固結(jié)度，從而使其土質(zhì)適合建筑。如圖（一）所示，就是施工前的土壤土質(zhì)曾分析。這樣就防止了建筑后因地基的下沉或松軟而引起的建筑物傾斜或坍塌等不良后果。

二、建筑中軟基處理方法和施工控制手段

施工中經(jīng)常要計(jì)算的是預(yù)應(yīng)力砼管樁具有單樁承載力大、質(zhì)量可靠、檢驗(yàn)方便、施工速度快，對(duì)地質(zhì)適應(yīng)性好，工地施工文明等諸多優(yōu)點(diǎn)，在沿海地區(qū)的使用量越來(lái)越大，前景廣闊，在施工過(guò)程中，經(jīng)常遇到的問(wèn)題包括：

（一）樁身傾斜超過(guò)規(guī)范

在施工過(guò)程中，由于沒(méi)有采用經(jīng)緯儀校正，第一節(jié)樁初壓即有較大幅度的樁端走位和傾斜；同時(shí)，淤泥土層中開(kāi)始沉樁，一錘下去幾米，樁身易傾斜；施工時(shí)，樁錘、樁帽、樁身中心線不在同一直線上，偏心；樁墊不平，使樁頂面傾斜從而造成樁身傾斜；當(dāng)遇有孤石和障礙物，使樁尖跑位樁身傾斜；打樁順序不當(dāng)，擠樁形成傾斜；鉆孔植樁，孔斜則樁傾斜；開(kāi)挖基坑時(shí)樁周土體高差懸殊造成傾斜。

（二）樁頭碎裂

樁基基礎(chǔ)工程沉樁施工中，主要采用錘擊法和靜力壓樁法。由于柴油錘選用不當(dāng)，過(guò)重或過(guò)輕；樁帽太小，樁頭與樁帽之間沒(méi)有間隙，或太大，偏心受力、樁帽襯墊太薄或未加襯墊，或襯墊失去彈性不及時(shí)更換；樁身傾斜、偏心錘擊，壓力不正；打樁機(jī)傾斜，偏心受力；遇到硬層，貫入度過(guò)小，壓樁力過(guò)大；錘擊數(shù)過(guò)多，混凝土疲勞破壞；在厚黏土層中停置時(shí)間太久再施打時(shí)措施不當(dāng)；送樁器尺寸不合適或傾斜送樁，都會(huì)導(dǎo)致樁頭破裂。

三、建筑中軟基處理方法和施工控制技術(shù)

（一）填料法，這種方法主要是針對(duì)如何改變軟土土質(zhì)松軟的問(wèn)題

1.換填法。換填法就是用新的材料取代原有的軟基材料，使其承載能力和穩(wěn)定性更好。一般的，在施工時(shí)，采用人工或機(jī)械挖除地基中軟土的成分，然后用其他強(qiáng)度較高、承載能力較強(qiáng)的材料填充。

2.拋石填筑。不改變它的原有材料，只是在其上方填充其他的材料以加強(qiáng)地基的強(qiáng)度和承載能力。施工時(shí)，一般采用碎石材料，并用推土機(jī)在地基上方反復(fù)推壓石塊，使得石塊堅(jiān)實(shí)不至于再次出現(xiàn)軟土現(xiàn)象。在這個(gè)反復(fù)推壓的過(guò)程中，土壤中的空氣和水分已經(jīng)被絕大多數(shù)的排擠出來(lái)了。最后，只需要在石塊上填筑土方。值得注意的是，在施工過(guò)程中填石的高度應(yīng)比原地基高5~10cm為宜。

這兩種方法主要區(qū)別是是否挖除原有軟土。第一種方法就是徹底清除了地基中的軟土，防止其上方建筑物因重量等問(wèn)題而是軟土壓縮，造成建筑物的潛在威脅；第二種方法則是采用推壓的方法，把原有軟土中的水分和空氣排除，使軟土的強(qiáng)度和承載能力相較于以前有了很大的提高。相比較而言，第二種方法更經(jīng)濟(jì)，對(duì)資源的利用更合理；但第一種方法則使得地基的承載能力更強(qiáng)些，使用壽命更長(zhǎng)。

（二）排水法。這種方法主要是針對(duì)如何排除軟土中的水分問(wèn)題

1.盲溝法。在要處理的地基上，根據(jù)地基面積和形狀挖掘出橫向或縱向的盲溝，以排出軟土中的水分。在現(xiàn)在我們用得最多的是塑料盲溝，它是利用國(guó)外先進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的土工合成材料新產(chǎn)品，滲透性好、抗壓強(qiáng)度高、使用壽命長(zhǎng)。還需要注意的是，盲溝的出口必須與排水溝聯(lián)通，這樣做有利于地基中水的排出。

2.石灰淺坑法。除了可以通過(guò)物理方法把水引出來(lái)外，還可以通過(guò)化學(xué)方法把水吸干。在軟土中的水分和空氣較多而使其蓬松，這樣形成的土壤叫做“彈簧土”，致使在施工過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)“彈簧土”松軟的現(xiàn)象。如果土壤中的水分和空氣的含量不是很多的話，可以采用“石灰淺坑法”法。在施工時(shí)，先挖一個(gè)坑，然后清除坑中的滲水，最后向坑中填入生石灰。

［1］高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程［S］．建筑工業(yè)出版社，2002．

［2］高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建議［M］．上海科技出版社．

（劉黔會(huì)：貴州大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院。張錚鑫：中南大學(xué)在讀博士生。）