建筑软土地基基础的处理方法研究

张宝欢

【摘要】软土具有抗剪强度底、透水性弱、压缩性高、力学性质差等缺点，因此会对土木工程的耐久性、稳定性产生不利影響。为此，笔者结合多年实践经验，浅析建筑软土地基基础的处理，以保障软土地基基础工程建设的顺利推进。

【关键词】软土地基；强夯置换法；桩基法

一、引言

软土是一种天然含水量高、压缩性高、孔隙比大、抗剪强度地的土层，如滩涂或水下沉积的饱和软黏土、淤泥质土、淤泥等。未经加固处理的软土地基一般无法承受工程结构的荷载，即需采用人工加固处理的方法来改善软土地基的性质，由此提高地基的承载力、增加稳定性及抑制地基变形。软土地基基础加固的方法很多，常见的有预压法、强夯与强夯置换法、换填垫层法、水泥土搅拌法、振冲碎石桩法、桩基法及水泥粉煤灰碎石桩法等。在本案，笔者首先介绍几种最为常用的软土地基基础处理方法，然后再举例加以补充说明。

二、软土地基基础的处理方法

软土地基基础的处理是建筑工程建设的重要步骤，决定着建筑工程的稳定性与耐久性。当下，软土地基常见的处理方法很多，且各种处理方法的施工原理、适用范围、技术特点及优缺点均有所差异，因此选择一种更能适应工程建设的方法尤为重要。为此，本文侧重介绍下列几种软土地基处理方法。

（一）强夯与强夯置换法

强夯法是指在夯击的冲击力作用下，剪切破坏原有土体，形成夯洞，同时对四周土体进行挤压，使得深层软土液化、固结，从而增加土体的密实度及提高软土地基的承载力。研究表明，低饱和度的粘性土、粉土、湿陷性黄土、砂土、杂填土及素填土等地基均可采用强夯法进行处理。

强夯置换法包括下列两种形式：

1.墩柱式置换法，即首先利用强夯冲开或挤密软土，然后再分数次填入碎石等质地坚硬的材料，最后再夯击密实，从而形成柱状砂石墩式复合地基。墩柱式置换法多用来处理高压缩性的软粘土地基等。

2.整体式置换法，即以高密度的点构成面置换或线置换，亦或说首先利用强夯的冲击力挤开低抗剪强度、高含水量、触变性高的淤泥，然后再用透水性好、级配良好、抗剪强度高的碎石、块石或石渣，从而形成承载力高、应力扩散性好、压缩性低及密实度高的垫层。整体式置换法多用来处理淤泥质或淤泥软土地基。

（二）振冲碎石桩法

所谓振冲碎石桩法，是指利用振动器振动及振动器两侧高压水冲击等方式，钻孔至持力层之后，填入碎石，然后再分段振冲密实，由此形成直径较大的碎石桩体。实践表明，采用置换与振动排水固结的方法可有效增强软土地基的强度。振冲碎石桩法多用来处理素填土、粉质黏土、粉土、砂土等地基。

（三）桩基法

桩基法分为钻孔灌注桩、钢筋混凝土预制桩两种：

1.钻孔灌注桩，即按下列步骤成桩：用专业的机械成孔→泥浆护壁→下钢筋笼→水下灌注混凝土→形成钢筋混凝土桩。钻孔灌注桩多用来处理地下水位高、淤泥层较厚、地质复杂的地基，但此种软基处理方法具有工程长、泥浆处理繁杂的缺点。

2.钢筋混凝土预制桩：当下，钢筋混凝土预制桩多为预制管桩，具体分为锤击、静压两种，即利用机械将管桩锤击或压至持力层。上述两重预制管桩的区别是锤击桩主要利用贯入度控制，而静压桩靠压桩力控制。多数软土地基均可采用钢筋混凝土预制桩进行处理，除难以穿透的夹层及障碍物、孤石较多的地质外。大量实践表明，钢筋混凝土预制桩具有施工方便、成桩速度快、承载力高等优点，因此倍受现代大型建筑工程的青睐。

三、工程应用

（一）工程概况

某三层框架结构建筑物高13.5m，建筑面积为1608m2。据地质勘查资料显示，拟建场地土层依次为：素填土（厚1.7m，包含条石、碎石、碎砖块、粘性土等）、粉质粘土（厚1.6m，中等压缩性土）、淤泥（厚8.6m，局部夹杂粉细砂薄层）、粉质粘土（厚1.2m，中等压缩性土）、卵石（厚5.2m，承载特征值为300kPa，包含55-65%的卵石、10-25%的砾粒及砂粒、10%的泥质）、残积砂质粘性土（厚3m，承载力特征值为190kPa、中等压缩性土）、全风化花岗石（厚4m、承载力特征值为300kPa）、砂土状强风化花岗岩（厚7m，承载力特征值为500kPa）。场区内素填土下方1m处分布着高水位的地下水，且场区南侧约5m处分布着河道、东西侧分布着建筑群、北侧分布着城市主干道。

（二）软土地基基础的处理方案

经分析可知，此项工程的持力层为卵石层，单柱荷重最大值为2000kN。考虑到本工程的工期较紧，且场区内地下水位高、四周地质环境复杂等，工程施工方决定对此工程的软基处理方案进行如下取舍：

钻孔灌注桩与预压法的施工时间较长，予以排除；四周分布着建筑群，淤泥厚度大且场地小，振冲碎石法及强夯与强夯置换法予以排除；水泥粉煤灰碎石桩的桩体强度低，予以排除；换填垫层法要求挖去全部淤泥及实施基坑支护、井点降水，予以排除；水泥搅拌桩桩端需深入卵石层2m之上，而搅拌机械难以进入卵石层，故予以排除；预制管桩具有施工速度快、单桩承载力高、施工机械不受场地限制等优点，因此本工程最终决定采用锤击管桩与片筏基础形式相结合的软基处理方案，其中管桩选用Φ500-125-AB桩，具体按单桩单承台单柱的形式布置25根长13m的管桩，且管桩桩端均需深入卵石层2.5m之上。

四、结束语

软土地基基础处理是现代土木工程界的重要研究课题，它对建构筑物的耐久性、稳定性起着决定性的影响，因此普遍受到社会各界的关注。软土地基基础的处理方法较多，且各种方法的施工原理、适用范围、优缺点各不相同，因此在实际应用中，应根据具体工程的地质条件、地形环境、施工要求及技术的施工特点、优缺点等进行综合考虑，由此最终确定最佳的软土地基基础处理方案。

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