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谈建筑工程中软土地基处理措施
谈建筑工程中软土地基处理措施
摘要：在建筑工程中，软土地基对房屋建筑工程的影响已经被人们逐渐认知，在实际应用过程中软土地基的处理方法也随之增多。本文就建筑工程中软土地基上的基础设计进行了详细的分析，并提出软土地基上基础的和适宜的处理措施，为建筑工程软土地基的施工提供一定的借鉴和参考。
关键词：建筑工程；软土地基；处理措施
中图分类号：TU198文献标识码： A
引言
一、软土地基的特征以及处理软土地基的意义分析
软土由淤泥土、泥炭以及淤泥构成，它在流动的水环境里缓慢沉淀，经过一些化学作用以及生物作用，构成饱和性的软粘土，这种饱和性的软粘土大多在河流入海口和海滨处，内陆的谷、沟等地，经过长期风化，再经重力、冰川、风力、水流等作用后沉积形成，遍布到地壳表面。在地质特征性质方面，有力学性质、物理性质、水理性质的区别。软土地基含水量很高、孔隙比大、透水性弱、压缩性高、灵敏度高、抗剪力低，此外软土地基的蠕变性、触变性很明显。在处理软土地基时，可以有多种方法选择，新工艺、新材料、新技术的出现也促进了房屋建筑工程施工中软土地基处理水平的提高。在房屋建筑工程施工中处理软土地基，还需要考虑地基沉降量多少、边坡坍塌问题、是否有涌土现象、地下结构抗浮问题、沟槽支护失稳问题、对周围管线的保护问题。有效的处理软土地基，会防止软土地基给上部房屋建筑结构物带来的沉降问题、避免地基的沉降、地基失稳问题。
软土地基工程的主要特质主要有以下几点：（1）触变性。触变性指的是当软土地基没有受到外界干扰的时候，软土地基呈现的是固态的特性，可是一旦软土地基在房屋建筑工程过程中遭到扰动的时候，软土地基就会呈现稀释流动的状态。（2）高压缩性。因为软土地基的天然空隙比很大，所以软土地基的压缩系数很大,当在软土地基上建
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造房屋的时候，在软土地基上当垂直压力达到0.1MPa的时候，软土地基就会发生很大的变形，使得在软土地基上建造的房屋产生很大的沉降量，这是由于软土地基的高压缩性导致的。（3）低透水性。由于软土的天然含水量很高，所以软土的透水能力很差，要想通过排水方法使得软土固结是需要很长时间的，甚至有些房屋建筑工程的通过排水固结达到沉降需要十年左右的时间。（4）不均匀性。软土是由高分散的土与微细的土颗粒组成的，这样的组成结构使得软土的土质性能特别不均匀，软土的受力情况也会随着土质的不同而变得不同，在软土地基上建造的房屋建筑物就会因为地基的承载力不同而产生不均匀的沉降，最终使得房屋建筑物因为受力不均衡而产生裂缝。
二、软土地基的处理措施
1、换填垫层处理法
当建筑物基础下的持力层比较软弱、不能满足上部结构荷载对地基的要求时，常采用换填垫层来处理软弱地基。换填垫层处理法是一种比较简单的浅层处理方法，在土层较薄（加固深度3～4m）及上部荷载力不太大的情况下，其方法是将地基底下一定范围内的软弱土挖去，并换填选用颗粒级配良好、质地坚硬洁净的中（粗）砂、砾砂或碎石等垫层材料。砂垫层的宽度要适当大于建筑物基础宽度（一般以2m左右为佳），以防止在施工过程中由于施工机械的破坏影响垫层的有效作用。按回填的材料可分为砂（或砂石）垫层、碎石垫层、粉煤灰垫层、干渣垫层、土垫层等。此换填垫层优点为可就地取材、施工工艺条件成熟、施工方便简单快捷、造价低、缩短工期，又能防止地基的冻胀，可迅速提高地基承载力。此法特别适用于湿陷性黄土地基的处理，也适用于大面积回填和中、小型工程的地基处理；工业废渣作为回填材料时要注意材料腐蚀性和放射性的影响以及环境水的影响，符合条件时可用于道路、堆场、小型建筑的地基处理；加筋土垫层由于采用了加筋材料，进一步提高了垫层的承载力、降低了垫层的压缩性，还可以针对不同的工程要求，采用相应的加筋材料，起到防渗、隔水、防止水土流失等作用。应根据建筑体型、结构特点、荷载性质和地质条件，并结合施工机械设备与当地材料来源等综合分析，进行换填垫层的设计，选择换填材料和夯压施工方法。本施工工艺的
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缺点为换填厚度越大，造价越高；不适合处理软土层较厚、埋深大的地基。
2、排水固结处理法
排水固结先是排出软土地基里的水分，让软土地基的孔隙比减小、超静孔隙水压值减弱，使土体固结，达到增加土体的有效应力、增加土体抗剪强度的效果，使软土地基承载力大大提升。排水固结可以选用多种方法，像堆载预压法、砂井法、排水电渗法、真空预压法等。堆载预压法要有很长的处理时间，先对砂石、填土材料加载预压，然后让软土地基沉降，使软土地基快速固结，在撤除荷载后进行房屋建筑工程施工。堆载预压法要注意加载速度，对于加载计划也要分级进行设置。透水性低的软土地基可采用砂井法，它借助于地基成孔灌注砂土，在砂井上加上砂垫层固结排水管道，提升排水速度，稳定软土地基。由于它具有连续性好、用料省的特点，得到了人们的大力使用。真空预压法可用于不含透水层的一般软土地基方面，真空预压法先在地基中设砂井、在地面设砂层，用密封膜隔绝砂层，抽出砂层里气体，在负压下让水流出，使软土土体固结。电渗法可用于地下水位比较低、粘性比较低的软土地基方面，电渗法先使土中水聚到阴极，形成电渗。在阴极水流出时，土中孔隙水减少，应力增加，软土土体也就会固结渗透，使软土地基承载力提高。
3、深层水泥土搅拌处理法
该方法主要就是加强一些饱和的软泥土，是使用深层搅拌机械，以水泥浆、石灰粉等建筑材料为固化剂，运用深层搅拌机械对各种材料进行搅拌，使得固化物和软土搅拌均匀，从而产生一系列的物理或者化学反应，这样就能够使得软土强度大大高于天然强度，其压缩性、渗水性比天然软土大大降低。深层水泥土搅拌法加固机理主要是水泥与软粘土混合后与土中水产生水化和分解作用，首先生成氢氧化钙和含水硅酸钙，两者均能迅速溶解于水，逐渐使土中水饱和形成胶体；同时由生成铝酸三钙，促进早凝增大强度。另一方面水泥颗粒表明重新露出，再与土中水作用形成水化物，并继续反应形成水泥土。水泥土的力学性质与水泥和外加剂的用量、种类，龄期，土的含水率，土质成分，搅拌的方法和时间等均有关系。深层水泥土搅拌法具有设备
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简单、施工方便、造价低廉，无振动，无噪声，无泥浆废水污染等特点。本施工工艺的缺点是施工工艺要求严格。
4、表层处理法
（1）表层排水法
表层排水法是在房屋建筑的过程中，根据现场的实际情况，在地面适当的挖具有一定宽度和深度的水沟，为的是在房屋建筑工程的地基填筑地基，通过所挖水沟使得软土地基的地表水可以迅速的排掉，地表水的迅速排除，可以有效的降低软土地基表层的含水量，这样有利用于施工机械在表层的作业，同时当水沟将水排除完成后可以在水沟内回填透水性良好的砂砾，在以后房屋建筑的施工、应用中充当盲沟，便于排水利用。
（2）砂垫层法
砂垫层法是通过选用不含有机杂质的级配良好的中砂、粗砂这样的质地坚硬的砂石材料，在地基软土层不是很厚，且软土地基的表面不存在透水性很弱的表层结构的情况下，通过在软土地基的表面铺设一定厚度的砂垫层，使软土地基有很好的上部固结排水层，从而加快软土地基的沉降速度，使软土地基固结时间大大减小。这种通过铺设砂垫层的方法，简单易行，不需要大型的特殊的设备，只需要注意铺设的砂垫层的砂石材料一定要拌合均匀。
（3）强夯法
强夯法又叫做动力固结法或动力压实法，顾名思义强夯就是利用起吊能力大于重锤3倍的起吊机将重锤掉到高处，然后让重锤从高处自由下落，通过这种反复对地基的夯击，可以有效的降低软土地基的高压缩性，有效的提高地基的承载能力和压实度。强夯法适用于碎石土、砂土等含水量比较小的地基，当遇到含水量比较大的软土地基的时候，应该先通过导排进行处理。强夯法在实际使用的过程中一般是先对软土地基的周边进行夯实，然后再对中间进行夯实，在夯击的过程中要及时的做好施工记录，以便于以后的查阅和利用。
5、胶结处理法
胶结处理法需要在房屋建筑工程软土土质中加入水泥砂浆和石灰等固结剂，通过软土地基固结形成的复合地基，使软土地基的强度
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提高，提高软土地基的承载力。胶结处理法可以选用多种方面，例如水泥土搅拌法、灌浆法、高压注浆法等可供选择。灌浆法需要把泥浆灌入软土土体，在软土土体内充分固结，提高软土地基的承载力、减少软土地基的沉陷程度。在房屋建筑工程施工遇到含水量很高的软土地质时用灌浆法，灌浆法还能获得堵漏、防渗的效果。灌浆法用于岩基的加固方面、砂土地基以及粘土地基上。水泥土搅拌法需要把原来的基土强行搅拌进水泥，使两者发生化学反应，变成固体，提升软土地基的强度。水泥土搅拌前，还要进行配比的强度试验，确定出最佳的水泥掺和量。水泥土搅拌法适用于抗剪性大并且含水量高的软土地基。高压注浆法借助于钻机钻孔装置，将携带有特殊喷嘴的注浆管装置放置入待处理软土地基土层中的预定位置，通过设备高压性能的发挥使浆液能够形成有效的高压射流，其目的在于实现对待处理区域内土体结构的有效破坏。在浆液发生凝固反应之后，其能够与土粒发生混合反应并构成性能结构稳定的复合地基，从而达到优化地基承载作用力的目的。与此同时，高压注浆法的应用还能够有效控制地基变形问题，进而确保房屋建筑工程项目运行的安全性和结构的稳定性。
6、堆载预压法软土地基上基础的处理措施
鉴于软土地基的承载力低，强度弱的特征，通常需要在施工之前采取在工程地基区域铺填大量的砂土，通过增加土体的荷载，使软土快速固结沉降，达到提高软土地基强度的效果。当软土地基的强度达到一定程度后，需要将上面铺设的荷载填土卸载，进行地面的修筑施工后再进行堆压预处理，经过第一次的堆压处理后，后续的重复一般不会产生大的固结沉降效果，这种方式也就是我们所得堆载预压法软土地基处理措施。在采用堆载预压法的施工过程中需要注意的是，对于堆载增加负荷的原材料要做好质量控制工作，确保不会损害地基，保证工程施工安全。
结束语
综上所述，房屋建筑工程施工中的软土地基处理对策需要相关施工员加强重视，先要鉴别出软土地基的综合情况，然后结合建筑工程的软土地基特点和建筑的整体设计构想选择适合的处理方法，以保证建筑工程在软土地基上的安全性。
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参考文献
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[2]贾庆军.软土地基中房屋建筑工程箱式隧道施工技术[J].科技创新导报，2010.
[3]麦文生.房屋建筑工程软土地区深基坑施工技术研究[J].商业文化(下半月)，2011.
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