基于建筑工程软弱地基处理办法的研究

文斌

【摘 要】地基根据是否需要进行人工处理分为天然地基和人工地基，人工地基是指地基没有足够的承载力，需要对其进行加固的地基；天然地基是指基础具有足够的承载力，不需要经过人工加固就可以达到建筑物承载能力的要求。一般而言，天然地基存在的很少，大多数的地基都需要进行加固，尤其是软弱地基。地基的承载能力直接影响到建筑物的正常使用，地基一旦发生变形，将会产生严重的后果。因此，采用有效的措施对软弱地基进行处理对保证建筑工程质量具有重要意义。

【关键词】软弱地基 处理办法 研究 建筑工程

软弱地基（soft ground）主要指由淤泥杂质，淤泥，杂填土或者其他高压缩性土层构成的地基。这种地基最大的特点就是自然含水量很大，土层的承载能力很低，极度容易发生变形，且在荷载作用下容易发生滑动。从保证建筑物正常使用的角度而言，需要同时考虑地基和基础，对地基的要求就是要有足够的强度，不至于发生大的变形。因此，为了建筑物的安全使用，基于软土地基的特点，在必须在软土基础上修建建筑物时，就必须采取有效的手段对软土地基进行处理，使其满足工程建设的要求。下面，本文将简要介绍有关软土地基垫层材料和软土地基的处理办法。

软弱地基处理实例

1 软弱地基的处理办法研究

鉴于地基对保证建筑工程正常使用的重要作用以及构成软弱地基各土层的性质，处理软弱地基的主要办法包括以下几种：

（1）置换法。软弱地基需要进行处理的主要原因就是土层中含有较多的淤泥等使地基的承载能力降低。因此，置换法的基本思路就是运用砂，石和新土置换掉原来不合格的含水量较高的淤泥，以此提高地基的承载能力。采用置换法的关键在于三点：1 置换材料的选择：对软弱地基进行处理的原因就是由于软弱地基的土层构成不能够满足建筑物正常使用的要求，归结为地基的垫层材料不能够满足要求。因此，在选择置换材料时，要充分考虑工程地质和水文地质条件及建筑物的使用要求，选择合适的垫层材料，避免做无用功，一般而言，大多数的置换材料都是选择中沙；2 透水材料的正确使用：合理的使用外加剂和透水材料，不仅可以提高土层的透水性能还可以节约垫层材料的使用量，降低工程造价。但是，不是所用的情况下都能够使用透水材料，尤其是在湿陷性黄土构成的软弱地基的施工中，透水性材料的使用不仅会使土层的承载能力降低还有可能造成泥沙现象的产生；因此，在采用置换法时要采取合适的施工方法将对土层结构的破坏程度降到最低。

（2）夯实法。夯实法是现阶段使用较为广泛的一种方法，其主要原理是：利用夯锤自由下垂时产生的能量来夯实土层。这种方法最主要的优点就是可以夯实较厚的土层且夯实的深度较大，一般可以达到6～10米。同时，采用这种方法可以有效的减小由于地基差异所引起的地基不均匀沉降的可能性。夯实法有三种具体的加固方法，分别是动力密实，动力固结和动力置换。这三种加固方法的原理各不相同：动力密实主要通过减小土地空隙达到加固地基的目的.

（3）砂石桩置换法。砂石桩置换法是指在粘性土中形成直径较大的沙砾石桩桩体与粘性土共同形成复合地基以此提高软弱地基的承载能力和稳定性。这种处理方式的主要优点是上部荷载产生对石桩应力集中，减少了粘性土的应力，从而减少地基的固结沉降量。据不完全统计，粘性土经过石桩加固处理后可以减少20%～30%的沉降量；同时，砂石桩是很好的排水通道，可以加速软弱土层的排水固结。[1]如某建筑工程，建筑面积为2000平方米，该场地卵石层上覆盖的土层承载力低，变形较大，不适合做天然地基，卵石承载力较高，变形较小，是良好的天然地基，但卵石地板埋置深度4～6米，结合建筑物的特点，选择该层做天然地基不经济，经过技术经济比较后，选择振动碎石复合地基，桩短处理至卵石层下0.5米处。

（4）减小土层含水量。减小土层含水量换言之就是排除土层中的水。与正常的地基相比，软弱地基承载能力不高，地基不均匀沉降较大一个重要原因就是土层的自然含水量高。因而，施工人员在进行软弱地基处理时，可以考虑采用有效的措施降低土层的含水量，一次提高地基的承载能力。在施工中，最常使用的方法就是排水固结法，这种方法主要使用于淤泥和软粘土构成的地基。这种方法的主要原理就是布置直接水井，通过抽水，电渗和抽气降低土层的含水量和空气含量。

（5）换土垫层法。换土垫层法即将基础地面设计标高以下一定深度范围内的软图挖除，另行换填经过分层夯实的沙砾石料即形成沙砾垫层。

（6）垫层的材料。垫层的主要材料有砂石，粉质黏土，粉煤灰，矿渣以及其他工业废渣。砂石主要采用粗砂和粒径小于2mm的部分不应超过总重45%的石屑，且颗粒级配良好，不含有其他杂质和过量有机物，特殊情况下还可以采用石粉但石粉粒径小于0.075mm的部分不能够超过总重的9%；粉质黏土不能够使用有机物含量超过5%的土料且当粉煤灰中含有碎石时，粒径不能够大于50mm；[2]粉煤灰主要用于道路，堆土和小型建筑物构筑物的填土换层，在使用粉煤灰做垫层材料时，当上层覆盖厚度达到0.3～0.5米时需要考虑添加适当的外加剂以此满足地基的强度要求；矿渣主要是指高炉重矿渣，主要用于堆场，地坪等，选用矿渣时，矿渣的松散重度不应小于1kN每立方米且有机物含量不能超过含泥总量的5%；其他工业矿渣需要经过可靠性试验后方可以用作垫层材料，实验主要经验矿渣的地质坚硬性，稳定性等等。

（7）垫层厚度的确定。垫层的厚度主要由作用在垫层地面处的土的自重与附加应力之和和软弱下卧土层的承载力特征值确定，具体关系可表示为：FZ+FCZ《FAZ，其中Fz表示荷载标准组合时垫层低处的附加压力，FCZ表示垫层抵触土的自重压力，Faz为垫层底面处土层经过修整后的地基承载里特征值，一般而言，垫层的厚度在0.5m～3m之间。

2结语

软弱地基的构成层有时候是由多种不同的土壤构成，因此，在进行软弱地基处理时，仅仅采用一种处理措施可能不能达到预期的处理效果，需要综合多种处理方法同时使用。所以，在选择软弱地基处理方法时要综合考虑地基的工程地质和水文地质条件，结合工程预算，综合使用各种方法，以此达到预期的处理效果。

参考文献：

[1]侯学普.浅析软弱地基的处理措施[J].中华民居（下旬刊），2014，01：362-363.

[2]李祥.浅论建筑工程软弱地基处理方法[J].江西建材，2014，21：81.