刘志强云南立人基础工程有限责任公司昆明
摘要：随着社会经济的飞速发展和城市化建设进程的不断加快，建筑行业也取得了很大的进步，房屋建筑所需用地的数量越来越多，软土地也逐渐成为建筑行业的主要追寻目标。但基于软土自身的特点，对地基的处理和施工技术都提出了很高的要求。本文将对建筑工程软土地基的处理与施工技术进行阐释，并在此基础上提出一些有效的施工技术施，以供参考。
关键词：建筑工程；软土地基；处理；施工；研究
所谓软土地基，主要是指因长期处于水下沉积而形成的一种饱和性粘土，广泛分布于我国沿海、内陆平原以及山间盆地等处,基本情况如下图所示（图一）。
（图一：软土地基示意图）
一般而言，软土具有天然的含水量高、孔隙大、渗透系数小、压缩性高以及强度低等特点，结构比较灵敏，如果在实际建筑过程中将其作为建筑地基，就必须对其进性合理的处理，否则将会产生坍滑、沉降陷等问题。
1、建筑工程软土地基的处理
对建筑工软土地基进行处理的主要目的在于提高该地基的承载能力,并降低该地基的压缩性,以确保地基基础的稳定性、减少其不均匀沉降。对于软土地基的处理主要表现在几种主要的处理方法和技术方面，具体分析如下：
（1）挤压密实法
当建筑工程软地基的厚度大于3米且分布非常广泛时，对其软土的处理可采用爆破、挤压、夯击以及振动等方法和手段，这样可以有效的减小地基土体的孔隙比，从而提高建筑工程地基的承载能力。在实践中，软土地基处理方法主要有表层压实法、强夯法、重锤夯实法、爆破法、粉喷桩法、碎石桩法、砂桩法、土桩法以及石灰桩法等。
（2）换填垫层法
对于软土地基承载力难以满足建筑结构的要求时，就必须挖大面积基坑或者开挖土较大的土方量进行回填土,其处理剖面图（图二）如下。
（图二：换填垫层法示意图）
通过以上方式和方法，可以将地基上部范围内的一些不合规范的软土尽数挖去，然后换填上强度高和压缩性比较小的一些材料，比如碎石、灰土、素土、高炉干渣以及粉煤灰等物质，同时还要将其加工夯实，并做成垫层。通常情况下，在处理素填土和杂填土非饱软土层以及低洼区域建筑地基时，该中方法应用非常的广泛。从实践来看，该种方法可以有效的达到增强建筑工程地基承载能力，减少地基沉降量之目的。
（3）排水固结法
排水固结法通常被应用于淤泥、冲填土以及淤泥质粘土等饱和粘土地基的处理，该方法一般采取的是工程手段排出孔隙水，并使孔隙比逐渐减小；同时，土体超静孔隙的水压也随之降低，土体会因此而产生固结和变形，使沉降可以提前完成或者可以大大提高沉降的速率。在这一过程中，土层的有效应力及抗剪强度也会随之明显的加强，进而提高建筑工程地基的承载力。实践中最常用的一些排水固结法有堆载预压法、砂井法、超载预压法、真空预压法、电渗排水法、真空堆载联合作用法以及地下水位降低法。
（4）桩基础
从实践来看，当前城市建设过程中经常会遇到这样一些问题，比如软土层地基上新建的高层建筑结构的荷载一般都非常的大，通常比较适合使用桩基础对地基的受力状况进行改善。桩基础一般是由桩身与连接在桩顶上的承台组成的，通过承台和群桩与地基土层相互作用，并将其所承载的荷载传递给地下的持力层。据调查显示，目前使用的桩种类非常的繁多，一般可以分为灌注桩和预制桩，也可以按照其传递荷载方式的不同分为端承桩和摩擦桩。
（5）固化法
所谓固化法，主要是针对粘土、岩基、砂土、淤泥质土以及粉土等含水量比较高、沉积厚度相对较大和抗剪强度较低、渗透性比较差的一类软土地基进行处理。该方法比较有效的、可以改善建筑工程地基性质的一种方法，它主要是通过各种力向建筑工程软土地基的土中掺入适量的化学溶液或者胶结剂，并采用一些机械设备进行搅拌和加固，从而达到加固建筑工程软土地基之目的。可使用一些胶结材料对孔隙体进行填充，待土体固结以后就形成了一个复合的地基，从而也增加了土粒之间的粘结力。通过提高建筑工程地基自身的整体强度与承载力，可以有效的减小沉陷度，并降低建筑工程地基土层的透水性。一般的固化法有灌浆法、旋喷法、高压喷射注浆法以及泥土搅拌法。
（6）加筋法
对于填土、砂土以及高填土等软土地基进行处理时，可采用加筋法，即通过在土层内埋设一些强度比较较大的聚合物、受力杆件以及拉筋等物质，来提高地基的整体性与承载力，进而减小建筑结构不均匀沉降的幅度。软土地基经加筋处理后，就会形成与钢筋混凝土结构相类似的功能，大大提高了刚度，同时也有效的改善了地基的应力状况及变形性质。
2、建筑工程软土地基施工——以挤密砂桩处理软土地基施工为例
由于建筑工程软地基处理方法和技术种类非常的多，在有限的范围内难以一一将其施工过程和施工技巧详述，本文仅以挤密砂桩处理软土地基施工为例进行说明。
通常情况下，振动式的挤密砂桩施工效率要比冲击式的挤密砂桩施工效率要高一些，因此本文主要介绍振动式挤密砂桩的施工工艺。具体施工过程中，由于机械的振动与自身重力的共同作用，桩端封闭处的钢管可能会沉入到土中预先设计的深度。从理论上来说，桩管直径越粗越好，粗口径的钢管下料时就不容易出现堵塞问题。一般而言，管径与管长之间有一定的关系，砂桩太长，即便是采用了直径达40厘米的钢管桩，在软土中打桩时也难免会出现砂桩中断或者缩颈现象。当这类问题出现时，笔者建议可通过提高振动频率、采用饱和砂以及分段投砂提管等手段或者方法来解决。钢管的下端有靠自重脱落的混凝土桩靴，也有做成钢的活瓣式桩靴。拔桩前灌砂，接着不断振动拔管使砂留在土中，从而形成较大直径的砂桩。振动式砂桩的挤实作用，主要是依靠振动器的作用使土体颗粒产生一定的加速度，并互相传递和移动，从而使土层挤实。由于振动沉桩机的振动是竖直方向的，因此土体颗粒竖向运动的速度要比水平方向的运动速度要大的多。因为以是竖向振动为主，所以桩径挤大是有限的。对桩间土的挤密程度主要依赖于振动波的作用。土体的振实施工过程，也就是土体的沉实过程。通常情况下土内不会自动发生整体的剪切破坏现象，也不会产生滑动面，当这类问题出现时，反应在地表的效应是沉降及裂缝问题。基于此，笔者认为需要注意的是：制作砂桩应多选用中粗砂，其含水量一般不宜大于5％，砂的施工含水量可根据土层的实际情况以及实际施工过程中所使用的机械设备经试验来测定。砂桩的灌砂量应当严格按照砂桩密实时的干容重及井管外径形成的体积进行计算。一般而言，实际灌砂量不能少于计算值的95％。砂桩施工完毕后，要进行严格的质量检验。检验方法多以标准贯入或触探为主，用锤击法检查砂桩密实度和均匀情况。如果砂桩中发现有中断的情况，要进行及时的复打。
结语：建筑工程软土地基的处理与施工，对于保证建筑结构的质量和提高其安全性具有至关重要的作用，因此应当不断加强技术和方法创新，保证我国建筑事业的可持续发展。
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