建筑工程的软土地基勘察及处理分析

石 践

四川省地质矿产勘查开发局202地质队，四川宜宾 644000

施工中地基工程是建筑工程的基础工程，必须要优化地基施工，提高地基的质量。但是对于软土地基来说，本身空隙较大，且含有较大的水分，地基的承载能力不足，还具有很强的压缩性。因此软土地基勘察技术和处理方法在软土地基施工中非常重要，勘察质量不足就会影响地基施工，进而影响整个工程的质量。由于软土地基的特点施工人员在施工中难度较大，所以加强软土地基的勘察技术研究，降低地基施工难度，选择合理的施工方法，使软土地基达到施工要求具有极其重要的意义。

1 建筑工程软土地基勘察方法

1.1 钻探

根据（GB 50021—2001）《岩土工程勘察规范》和（DB J13-84—2006）《岩土工程勘察规范》以及相关设计要求进行勘察点布置，在布置时一般是沿着建筑物结构的轮廓线布置，在密集的地方需要根据中心线布置。在探勘深度确定时一方面要以地基变形为基础，另一方面还要将几种地基处理方案结合起来考虑。在实施中要综合考虑排水预压、真空预压、换土垫层和搅拌桩等。由于地基土壤渗透性差，所以钻探时采用回转式干法钻进，但是干法钻进又会使得软土缩孔严重，所以还需要做好孔壁的保护工作，保证孔壁顺通且改善孔壁的缩孔现象。主要使用到的取样设备是薄壁取土器，必须要保证做好密封工作，并及时送样，试验存储时间不可超过5d。

1.2 地下水位观测

在建筑施工中，地表水和地下水位对于基础施工的影响十分明显，所以在地质勘察期间还要做好地下水位观测的工作，确定地表水和地下水之间的关系，了解地表水变化和地下水之间的动态联系。然后根据工程的要求设置水位观测孔，这些观测孔需要对初见水位、分层水位以及终孔稳定水位等进行观测。在勘察中还要注意终孔稳定水位可能会出现的假象，对钻进过程进行跟踪分析，比较分析现场试挖观测水位和钻孔的关系。

1.3 现场试挖

现场试挖的目的是为了获取先关基坑开挖的特征信息，然后确定影响范围并制定相应基坑围护措施。在此过程中，首先要采用挖土机开挖，但要注意开挖的深度不能小于3m。然后要对试挖的结果进行分析研究，分析对基坑造成影响的因素以及影响的程度，最终确定基坑保护措施。

1.4 原位测试

原位测试的手段主要有标准贯入试验、静力触探试验、十字板剪切试验和孔内剪切波测试等。采用原位测试不同的试验方法是为了减少勘探孔和钻探的作业量，比如，可以布置1/3和1/2的静力触探孔代替常规的钻探孔。采用十字板剪切试验可以测定软土的抗剪强度和灵敏度，采用孔内剪切波测试可以对场地的类别进行分析，对软土震陷问题进行研究判定。

2 软土地基的特点和性质

在建筑工程施工中，软土地基指的是淤泥质土、淤泥、泥炭质土、泥炭和部分冲填土或杂填土。

2.1 孔隙大，但成分一般稳定

地基软土的孔隙较大，一般在1.0以上，天然孔隙比在1.2～1.5之间。不过软塑状淤泥质土比较细腻光滑，在干燥之后体积收缩，干强度较好，成分比较均匀稳定，所以在沉井施工中比较有利。

2.2 承重能力较差

在开展地基施工的过程中，由于受到人为因素的影响，会因为施工的振动、搅拌等出现内部结构不稳定的情况，使其结构遭到破坏，并降低土壤的强度，灵敏度一般在3～16范围内，土壤的承重能力较差。

2.3 天然含水量较高

地基土壤的天然含水量较高，并且呈现出流塑状态。此外，软土的渗透性差，由于地基土壤呈现高饱和状态，加上含水量高，孔隙较大，土颗粒细腻均匀，抗剪强度低，所以渗透变形成为流土，在基坑开挖的过程中要注意坑底隆起和坑壁流沙等问题。

2.4 软土具有流变性

地基土壤还具有流变性的特点，所以如果荷载作用不变，软土结构便会发生变形，从而降低其抗剪强度能力。比如会出现较大的次固结沉降。同时，软土在荷载作用力之下，由于沉降时间较长而且沉降的量不均匀，所以软土中会夹带厚薄不同的粉土或者粉细砂层，使得建筑物发生倾斜和裂缝等问题。

3 软土地基勘察和处理方法

3.1 软土地基勘察工作的落实

在开展建筑施工前首先要进行地基地质勘察工作，该工作的主要目的是对地基分布区域、埋藏条件和该区域的物理学性质和工程性质等进行研究分析，然后发现存在的问题并采取恰当的处理方法进行解决，从而为后续工作奠定基础。关于软土地基勘察工作主要可包含几个方面。

3.1.1 做好地面测绘调查工作

第一步是采取测绘手段对地基所处区域的地质情况进行调查研究。对软土地基的形成以及软土地基的广度、深度和地基地层的性质等进行测量分析，做出合理的判定；另外，还要对软土地基砂夹层深度、构成原因和地基的排水条件以及地基的埋藏深度等进行充分分析。由于软土地基上部的建筑物会对其产生影响，可能会使地基变形或强度发生变化，所以还要采取措施来解决这些问题。同时还应充分了解地表水和地下水水力之间的关系，对地下水的埋藏条件、水位变化幅度和补给情况等进行充分分析，只有这样才能做好勘察工作。

3.1.2 确定勘察点

在开展地基地质勘察工作中，应该根据地基所在范围内的地形地貌等特征和情况来合理选择勘察点。一般勘察点之间的距离保持在30m左右，如果该区域范围内的情况比较复杂，则需要适当增加勘察点的密度，避免因为存在疏漏而影响了整个勘察数据的准确性和有效性。此外，还要根据建筑物的具体情况和软土地基特点来分析确认。软土地基相关的处理方案也要提前制定好，之后根据该方案作出相应的布设和调整。

3.1.3 勘探手段的选择

进行地质勘察时一般会采用原位测试和钻探取样相结合的方式。首先，原位测试通过该十字板剪切和静力触探试验的方式取代钻孔，这样不仅可以有效缩短作业时间，而且还可以减少土工试验和钻研取样工作量。在软土地基地质勘察中，不适合使用标准贯入试验的方法，钻探取样方式会更适合，而且在岩土工程土层划分上具有重要意义。在钻探取样中，主要采用的方式是薄壁取土器静压法，在软土取样过程中必须要保证从取样到试验样本不会受到任何外界因素的影响。此外，除了要对软土取样，还要对细沙层取样。

3.2 软土地基的处理方法分析

3.2.1 换填法

换填法指的是将地基层一定深度范围内的湿软土层挖去，然后换上强度较大的砂石、碎石和矿渣、灰土等并压实，这样可以保证软土性能的稳定，受到外界因素的干扰较小。因为换填材料不同，所以应力分布上会有差异，不过极限承载力比较接近，沉降特点相似。换填法比较适合用于淤泥质土、水下沉积饱和软黏土和膨胀土以及季节性冻土这些不良土质中。

3.2.2 粉体搅拌法

粉体搅拌法指的是使用相应设备将加固剂粉体材料，在压缩空气的传送之后和地基软土强行拌和，从而再产生物理和化学反应，最终形成强度较大的粉喷桩。这种方法可以改善地基土壤，提高地基的强度。比较适用于淤泥质土、杂填土和软黏土中。

3.2.3 加筋加固法

因为地基需要承受上部建筑物的压力，在高层建筑施工中，为了使软土地基能承受建筑物的压力，可以在软土地基中加入土工合成材料，也就是在砂垫层中间铺设这种材料从而可增加地基土的抗剪强度，提高路堤的稳定性。另外，这种材料强度较大，可以调整上部荷载，使沉降均匀，这样复合体承受了一部分压力，使得地基受力变小，路堤的中心沉降也明显降低。总之，通过合成材料加筋加固的方法可以降低地基总沉降，加快软土固结作用，从而使得沉降加快，减少后期沉降，这样在地基就可以承受更大的上部建筑物压力。

3.2.4 真空预压法

该方法是为了解决承受荷重不足的问题，而且它省去堆载环节，节省堆载材料，缩短预压时间，使用的设备和工艺也比较简单，可开展大面积施工。主要施工工艺包括：首先，设置砂井，在地面上铺设砂垫层，并用密封膜覆盖同时隔绝空气。其次，通过真空装置在砂垫层中的吸水管道将进入密封膜内的空气排出，这样膜内外就会产生气压差。此后，该气压差便会转变为作用在地基上的荷载，减少地基受到的破坏。

4 结语

随着建筑物数量越来越多，建筑规模不断扩大，人们对于建筑施工的要求也越来越高。所以想要保证建筑整体工程结构的稳定性，首先要做好地基工程。而在地基工程中最为关键的就是要做好软土地基地质勘察工作和处理工作，这样可以提高地基的承受荷重，保证建筑物的质量和安全。