浅析住宅建筑软基工程对室内空间的影响

■廖艳林

(中南城建（海南）建设有限公司，海南陵水 572400)

浅析住宅建筑软基工程对室内空间的影响

■廖艳林

(中南城建（海南）建设有限公司，海南陵水 572400)

随着我国社会经济与城市化的飞速发展，我国住宅建设日趋频繁，特别是东部沿海经济发达地区，可谓高楼林立、令人应接不暇。受地质条件影响，这些地区多为软土地基，发生建筑沉降、裂缝的概率极高，为了确保工程质量和建筑物室内空间的使用，建筑工程施工中常常需要进行软基处理。

1 住宅建筑软基工程特征

软土是一种天然孔隙比≥1.0，含水量高于液限的灰色细粒土。由淤泥沉积物及腐殖质组成。常见的形态有：淤泥、淤泥质粘性土粉土、泥炭、泥炭质土等[1]。在滨海、湖沼、谷地、河滩等地分布广泛。除了具有天然含水量高、天然孔隙比大的特点之外，还具有压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层分布复杂、层间物理力学性质差异大等特点。常见的浅层软基处理技术有垫层法、换填法、排挤法、表层排水法、添加剂法；深层软基处理技术有袋装沙井法、挤密砂桩法、振冲碎石桩法、粉喷桩、塑料排水板、加筋土工布、钢渣桩法、混凝土桩、深层搅拌等方法。除此之外，软基工程还具有以下显著的特征：

1.1 触变性显著

在不遭受外界破坏的情况下，软土呈颗粒状，属于固态，但一旦软土地基遭遇破坏或者触动，它就会迅速自我稀释，转变为液态，因此具有较强的触变性。

1.2 压缩性高

软土地基的压缩系数值普遍偏高，当其垂直压力无限接近0.1MPa时，绝大多数软土会出现压缩变形的现象。此类地基上建筑的房屋沉降量也通常较大。

1.3 透水性弱

软土地基透水能力十分差，几乎可认为不透水。因此，其排水固结所需的时间周期相当漫长，多数建筑工程的沉降时间会持续很久，透水性极差的软土地基建筑工程甚至长达十多年。

1.4 不均匀性

在部分地区，软土由高分散和微细颗粒组成，这类软土呈现出较大的不均匀性。一旦设计图纸上的建筑荷载不均，客观上就会加大建筑的沉降差。这种房屋在施工初期就会出现裂缝。

2 住宅建筑软基工程处理措施及施工工艺

2.1 换土垫层法

2.1.1 定义、适用范围、材料要求及作用

为了使建筑工程基础下的持力层满足上部荷载要求，施工时常采用先将基础以下一定宽度、厚度的软土层挖去，然后回填并夯实强度较大的砂、石或灰土等，从而将原软地基改造成为砂地基、砂石地基、灰土地基等，这种处理软基的方法即为换土垫层法。换土层宽度与厚度的确定是建筑施工的一大难题，根据《建筑地基基础设计规范》之相关规定，一般以建筑物基础之上的荷载与底板宽度为基本依据，按基础与换土的目标压缩模量比来拟定扩散角度，进而计算确定[2]。另外，如果有下卧软弱层，初步确定宽度、厚度之后，还需进行验算，换土垫层法在具有高透水性的软弱粘土地基应用广泛，宜选用颗粒级配良好、质地坚硬的材料。材料不同的垫层，应力分布也不尽相同。但就试验结果和沉降观测数据来看，其极限承载力与建筑物沉降情况基本相似，因此，当涉及计算时，不同材料的垫层多参照砂垫层，其功能也与砂垫层十分相近，除了有助于提升软地基的承载力、降低沉降量之外，采取换土垫层还有助于加速软弱土层的排水固结、防止寒冷地区土中结冰所造成的冻胀、消除膨胀土的胀缩作用等。

2.1.2 施工要点

（1）验槽，清除浮土。在对软基进行换土垫层处理之前，第一步：验槽。对基槽边坡的稳定性、基槽底部和两端进行检验，以确保施工过程中不会出现塌土情况；对于基槽周边存在的井、洞穴、墓等情况，事先做好处理。

（2）拌合。按一定规则拌合人工配置的砂、石材料，使之呈现均匀。然后进行铺填、捣实操作。

（3）砂地基和砂石地基的底面铺设高度一致为最佳。如果高度不一致，换土垫层施工时宜先深后浅、循序渐进。将图面挖成斜坡搭接（或台阶），特别注意搭接处需确保密实。

（4）分段施工，所有接头处皆做成斜坡，要求土层与土层之间错开一定宽度（0.5—1.0m为最佳），并充分捣实。

（5）碎石换填，首先应在基坑底部及周围铺一层砂，然后用碎石垫层，以防基坑底部表层软土出现局部性破坏。

（6）换填：分层铺垫，层层夯实。换土填补操作时，以采取分层铺设、层层夯实的方法，根据捣实方法的不同，用样桩严格控制每层铺设厚度，不得超出规定数值。每铺好一层，需进行密实度检验，检验合格才能进行上一层铺设。

（7）捣实。砂层捣实的强度较大，极易对地基坚固度造成影响，因此应高度注意捣实的力度和影响度，避免触动基坑底部及其四周的土。

此外，如果施工在冬季，则不宜使用带有冰块的砂石用作垫层，还应采取必要措施防止砂石内的水分发生冻结。

2.2 排水固结法

2.2.1 工作原理、作用及适用范围

沉降与稳定是软地基最常见的问题，试验结果表明，排水固结是行之有效的方法。在荷载作用下，通过增加天然土层中的排水路径，减少排水距离，利用竖向排水井，使软弱土地基中的孔隙水缓慢排出，降低孔隙比，促使地基固结变形，预压工程的预压期随之减少，在较短时间内就能达到显著的固结效果，使之提前完成沉降；与此同时，超静水压力也慢慢消散，土效应力变大，地基土的抗剪强度逐步增长，使地基承载力提高始终先于施工荷载增长，进一步增强地基的承载力和稳定性。根据排水施工工艺的不同，排水固结法又分为堆载预压法、砂井法、真空预压法、降水预压法、电渗排水法等方法[3]。本文主要研究前两种方法：堆载预压法和砂井法。

（1）堆载预压法。堆载预压法的工作原理十分简单：在建筑工程施工以前，为了使地基提前完成部分沉降，常选择在施工现场临时堆填土石，对软地基进行加载预压操作，并利用地基土固结以达到提升地基承载力的目的，然后卸除预压荷载，开始施工建设，以在建设之初就能消除建筑物基础部分均匀沉降。预压堆载材料的选择一般遵循因地制宜的原则，就地利用土方最经济实惠、方便快捷。为了达到良好的预压效果，堆料的重量、体积往往数值偏高，所需时间短则半年，长则1年到2年。采用这一方法最大的难题在于，如何寻找堆料、如何运输堆料，因此目前使用该方法的工程大都是能够利用建筑物本身自重作为堆载的工程。预压堆载的重量设计一般与拟建项目荷载相同，在实际操作中，为了防范由于次固结而导致沉降，临时荷载往往大于建筑物荷载，即“超载预压”。超载预压可能带来的效应有：①主固结沉降；②次固结沉闭；③增加天然土的排水强度。

（2）砂井法。所谓砂井法，即在软基工程施工过程中，通过砂井设置，在砂井表面铺设砂垫层（或砂沟），人工开拓、增加固结排水路径，减少排水距离，加速固结、增大抗剪强度的软基处理方法。砂井法对于泥炭土等有机质沉积物的土层效果不明显，主要用于透水性弱的软弱粘性土，有袋装砂井、塑料排水板两种方式[4]。

在实际应用中，堆载预压和砂井法常配套使用，即为砂井堆载预压法。

3 住宅建筑软基工程和室内空间的关系

3.1 创造性的设计好室内空间的稳定性

住宅建筑软基工程就是筑造室内空间建筑元素的基石, 比如墙体、地板、房顶、门窗等室内空间组成元素的稳定和牢固依靠软基工程铺垫。在住宅建筑室内空间成型之前建筑设计师就应该提前预想到建筑软基工程的功能延伸、社会使用的发展以及建筑的寿命等因素。提前给今后建筑室内空间和后面的装修设计事先做好万分的准备并预留一定程度的自由空间。那么室内空间在后期的使用以及进行装饰装修设计时设计师有了建筑软基工程的支持在对空间的进行各种元素造型夸张变形的设计，就可以大胆发挥主观能动性

[5]。

3.2 人性化室内空间形成的基础条件

“舒适、均衡、韵律、和谐”的住宅建筑室内空间是人性化设计的基本要求。在现代室内空间设计里面人是室内空间存在和活动的中心,人不仅对空间有生理需求更有心理需求。科学合理的设计出人性化的住宅室内空间,建筑软基工程是基础性条件。按照住宅建筑空间设计规范的要求，根据使用功能来合理、科学的运用好各软基工程的精确测算数据。以人体在建筑室内空间静态尺寸和动态尺寸为基准来推算出各种空间的宽窄、长短和高低，同时也要根据软基工程前期的技术要求，设计出空间所能容纳的人和家具的数量来提前预留出合理的人性化活动空间和空间的协调性[6]。

住宅建筑室内空间已经不再是静止的,而是流动的，所以对建筑的要求，特别是建筑软基工程的要求更加严格。很好的研究软基工程和室内空间的关系，不仅仅是满足了住宅建筑软基工程的需求，同时对于满足人类室内居住空间的需求和健康有着重要的作用。诚然，软基工程和室内空间设计之间的关系将成为今后住宅建筑设计师的一个常新的研究课题。

4 结语

总之，在住宅建筑软基工程施工过程中，要做好软基处理工作，必须充分结合工程实际，科学评估、分析地质结构，根据施工技术标准规范，因地制宜地对不同属性的地基选择恰当的施工工艺，只有这样，建筑物安全和住宅建筑室内空间的使用才有保证。

（责任编辑：贺 辉）

[1]郑世楠.如何提高工程软基处理质量管理技术的应用水平[J].科技致富向导,2013,36:200.

[2]刘建.关于市政道路的软基施工技术措施分析[J].中华民居(下旬刊),2013,(01):314-315.

[3]陶建强.排水固结法在广州南沙外国语学校、广州南沙工商分局软基处理工程中的应用研究[D].广州大学,2012.

[4]蔡振山.公路拓宽工程软基处理差异沉降和可靠度研究[D].华侨大学,2012.

[5]吴亚南.论室内空间的场所精神[J].家具与室内装饰.2013,(11).

[6]戴建华.论室内设计的和谐之美[J].家具与室内装饰.2009(07).

Analyze the Residential Construction Engineering of Soft Ground on the Inf uence of Interior Space

Liao Yanlin

受地质环境条件的影响，我国住宅建筑工程施工建设的过程中，软土地基施工的情况时有发生，为了尽可能降低地基的沉降对建筑室内空间稳定性的安全隐患，增强软地基的固结度，使之符合住宅建筑空间设计的要求，在施工初期就常常需要对工程进行人工软基处理。本文结合住宅建筑软基工程施工工艺技术的特点，尝试对软地基处理措施及施工工艺展开探讨，以期提高住宅建筑室内空间的工程质量、确保建筑物空间的安全使用。

住宅建筑工程；软基施工；工程质量；稳定性

Affected by the geological environmental conditions, the situation of the construction of soft soil foundation has occurred in the process of housing construction project construction in China. In order to reduce settling foundation for the stability of the building interior space security risks and enhanced degree of consolidation of soft foundation. In the initial phase of construction on the project often requires manual soft ground treatment to conform to the requirements of residential building space design. Combining with the characteristics of residential building construction technology of soft soil foundation engineering , this paper try on the soft foundation treatment measures and construction technology to explore it. In order to enhance the quality of residential construction of interior space, ensure the safety of the building space use.

Residential Building Engineering; Soft Foundation Construction; Project Quality; Stability

TS664.01；TU241

A

1006-8260(2014)05-0066-02