浅谈软弱地基处理方法

 

　　随着我国建筑工程项目的不断增多，建设工程越来越多地遇到不良地基。因此，软弱地基处理问题也就显得更为常见和更加重要。现就常用的软弱地基处理方法谈点看法与同行作一些探讨。

 

　　二、软土地基的概述与成因

 

　　（一）软土基的概述

 

　　软土地基是由淤泥、淤泥质土、杂填土、冲填土或者其它高压缩性土层形成的地基，这些地基基本上很少受到地质变动或者地形的影响，也从没有受到过地震、荷载等物理作用的影响，更没有受到土颗粒间化学作用的影响。

 

　　（二）软土基成因

 

　　软弱地基是由淤泥、淤泥质土、杂填土、冲填土或者其它高压缩性土层形成的地基，这些地基基本上很少受到地质变动或者地形的影响，也从没有受到过地震、荷载等物理作用的影响，更没有受到土颗粒间化学作用的影响。软弱地基是一种不良的地基，其稳定性非常的差、强度较低、压缩性较高、容易出现液化，沉降量也很大。

 

　　三、软弱地基的常见处理方法

 

　　（一）软土地基深层搅拌加固法

 

　　软土地基深层搅拌加固法，是利用水泥作为加固剂，用特别的深层搅拌机械，在地基深部就地将软粘土与水泥浆强制拌和，使软粘土硬结成具有一定强度的水泥加固土（复合地基），从而提高地基强度。

 

　　1、主要技术特点

 

　　这种方法的主要技术特点：充分利用了软土，避免了大量挖掘软土和远距离弃土；对软土地基加固效果显著，加固后即可投入使用，并可根据上部结构状况灵活采用柱状、壁状、格栅状等加固形式；地基加固过程中对周围软土无扰动，不会造成侧土挤出；施工中无振动、无噪音、无污染；施工机具简单，便于制造和推广使用；适合我国经济技术条件。

 

　　2、主要的技术性能指标

 

　　这项技术的主要技术性能指标为：一次加固面积0.71平方米，最大加固深度20米，加固每立方米软土水泥耗量120～180公斤，所需时间12分钟；当水泥掺量为7～15%时，可以在短时间内将软土强度提高到数十到上百倍，使之成为承载力高、变形小、遇水稳定的优质地基。

 

　　3、深层搅拌法主要适用范围

 

　　深层搅拌法适用于加固淤泥、淤泥质土和含水量高的粘土、粉土等地基。加固后形成的复合地基可作为兴建多层建筑物、中型工业厂房及设备基础的良好地基，同时还可以用作地下挡土构筑物。

 

　　（二）软土地基分层注浆加固法

 

　　软土地基分层加固法，主要是依靠压力的作用使浆液均匀地切入土体，形成交叉的网络，再注入化学浆液填充缝隙，使土体形成一种复合体，从而达到加固的目的。

 

　　1、主要工艺和技术介绍

 

　　分层注浆加固技术成果配套，它解决了在软土条件下如何控制流量、压力和注浆量等参数，做到以最佳的比例达到预期的目的；形成了一整套施工工艺，研制了专门的注浆设备，应用电脑技术对注浆动态过程进行监测，并研究了配的注浆材料。

 

　　2、分层注浆加固法主要适用范围

 

　　该技术主要使用于盾构法软土隧道的施工，地铁镜框式车站的施工，城市中房屋密集地区地下工程的基础开挖，以及机场的停机坪、滑行道的地基处理等。

 

　　（三）用建筑垃圾夯扩超短异形柱桩处理软土地基

 

　　1、施工工艺与技术介绍

 

　　用建筑垃圾夯扩超短异型桩施工技术，是针对软土地基和松散填土地基的特点，研究开发出来的一种地基加固处理新技术。它充分利用天然地表硬层和浅部较好土层，避软就硬，以建筑垃圾为填料，采用特殊的施工工艺和专利施工工具，在地表及地下数米范围内，夯扩成阶梯状人造持力层，从而使地基得以加固。

 

　　2、主要适用范围

 

　　该项新技术适用于工业与民用建筑，对平方改造、安居工程的多层住宅建设尤其适用。此外，还适用于市政工程、中小型水利工程的地基加固处理。它可节约建筑材料60%以上，节约基础投资15%～30%；并且由于充分利用建筑垃圾，环境显著。

 

　　四、建筑结构设计中采用的措施

 

　　在对各种软土地基处理的同时，可以通过对建筑物设计进行有效的处理，减少建筑物的不均匀沉降，这样既能节约工程建设的成本，又保证了工程建设的质量，对于复杂的建筑物，应根据建筑物的实际情况，可以把建筑物进行适当的划分，从而形成各个较好的单元，对于建筑物的差异大的情况，可以把建筑物的距离离开一定距离。如果拉开一定距离的两个单元需要进行连接时，可以采用自由沉降连接，或者运用其他措施进行处理。通过增强建筑物刚度和强度，增加建筑物对地基不均匀变形的调动能力。在开挖基槽时，如果发现有淤泥或淤泥质土时，不要扰动其原状结构。在建筑物建设过程中，可根据具体的情况，优先盖建筑物的重点部分，通过对各部分进行有效的调整，降低建筑物的沉降差异。

 

　　建筑结构设计中主要采用的措施包括以下几个方面：

 

　　（一）建筑设计简单化和划分

 

　　在不改变建筑物使用要求的前提下，建筑物的设计要尽量简单，对于复杂的建筑物，应根据建筑物的实际情况，可以把建筑物进行适当的划分，从而形成各个较好的单元，对于建筑物的差异大的情况，可以把建筑物的距离离开一定的距离。如果拉开一定距离的两个单元需要进行连接时，可以采用自由沉降连接，或者运用其它措施进行处理。

 

　　（二）增强结构整体刚度

 

　　建筑物常因功能的需要，使本身具有一定的刚度，一般工业及民用建筑刚度比较大的有两种，一种为绝对刚性，如钢筋混凝土筒仓，烟囱等；另一种为相对刚性，如多层砖石房屋，多层钢筋混凝土框架，它具有一定的刚度，可是它的强度较低，不能与它的刚度协调一致，其抗拉能力尤弱，因此碰到软土地基时应适当增加其关键部位的抗拉强度，这样有利于利用建筑物的刚度来调整建筑物部分不均匀沉降。此外在建筑物的相应部位可设置沉降缝以减少不均匀沉降。通过设置沉降缝可大大减少由于地基土软弱引起的不均匀沉降缝。

 

　　（三）注意相连建筑物的相互影响

 

　　建筑物荷载不仅使本建筑物下的土层产生压缩变形，在它以外一定范围内的土层，由于受到基础压力扩散的影响也将产生压缩变形，这种变形随着距离增加值逐渐减小，由于软土地基的压缩性很高，当两建筑物之间距离较近时，这类附加不均匀压缩变形甚大，常造成邻近建筑物的倾斜或损坏，若被影响建筑物的刚度强度较差时，危害主要表现为产生裂缝；当刚度强度较好时则表现为建筑物的倾斜。

 

　　（四）减轻建筑物的自重

 

　　减轻自重可减少建筑物的总沉降量，从而有利于对不均匀沉降的控制。也可在预先估计沉降量大的部分减轻自重，用以直接调整不均匀沉降。由于一般砖石结构民用建筑墙身重量所占比例很大，故若能用轻质材料和改变结构体系来减轻这部分的重量，对控制沉降会有明显效果。另一个减轻自重的途径是采用架空地面来代替填土，一般此部分约占地基容许承载力地10～40%，因此这部分若应用得当会有很好效果，此时基础形式可做空心基础，薄壳基础，沉井等，有时也可做成地下室，在大量减轻自重的同时，还会增加一定的使用价值。

 

　　五、结论

 

　　在软土地基的设计中，认真进行工程地质勘察和土工试验，查清土层分布情况和土的物理力学性质，正确地进行设计和施工。还要从场地土层的特点出发，对地基与基础的结构、施工及使用各方面进行综合考虑比较，合理地选择地基设计方案。