地基基础工程中的软土地基施工处理技术

李 虎

山东省华鲁工程总公司，山东 济宁 252100

1 地基基础工程的特点

1.1 复杂性

地基基础工程施工与施工地块的地质特性有很大的关系，而我国地域辽阔，全国范围内不同城市、不同片区的地基基础施工影响因素有很大的区别，例如北方地区黄土土壤水稳定性较差，且受寒冷天气影响冻土层较多，而南方雨水充沛地区，多为黏土、淤泥质土层，这些都是地基处理时需掌握和考虑的要点，也是影响工程建设效率和质量的原因。

1.2 事故多发性

由于施工区域地质环境复杂，在地基基础工程施工过程中挖掘施工的风险性较大，容易出现坍塌、基础开裂、不均匀沉降等现象。地基基础承受着来自上部结构物的巨大荷载，同时还要面对地下土层和地下水位的压力，如果地基处理不当，承载能力不达标，在基础工程上进行其他施工内容会增加施工风险和难度，在后期运营阶段，也会造成土建等结构物倾斜坍塌，造成难以挽回的损失，因此为了避免因地基问题带来的严重的质量和安全问题，无论是在施工还是运营阶段都要加强对地基基础工程的质量监测和维护。

1.3 隐蔽性

地基基础工程位于地下，隐蔽性是其一大特点，一旦地基基础施工环节完成并投入使用，后期质量检测和问题补救处理都比较麻烦，更重要的是会埋下安全隐患，也会增加成本投入，正因如此在基础工程施工中做好防控比后期处理更为重要，特别是当下很多工程的地下空间深入度和规模不断扩大，高层建筑和大型工程项目不断出现，不仅提高了地质勘测要求、地基承载力标准，还给地基基础施工带来了巨大的考验，因此必须提高地基基础的施工质量，做好前期的地基处理工作。

2 地基基础工程中开展软土地基施工的目的

2.1 提升地基的抗剪强度

基础工程施工时，随着开挖过程推进，受到的土层压力越来越大，若地基抗剪力不足或是遭到破坏，则会出现坑底隆起、边坡失稳塌陷等问题，为有效保障工程的稳定性与安全性，需要针对地基的剪切能力进行优化处理，以降低土体压力对基础工程的影响。

2.2 降低地基土的压缩性

软土地基的压缩性以压缩模量的形式体现，可反映出不同的沉降，而不均匀的沉降是造成开裂、塌陷等问题的重要原因，鉴于地基基础工程承受着较大的荷载，若压缩性过大，引发的沉降问题则不可忽视，因此地基施工期间应有意识地降低其压缩性，增加地基的抗压性能，以预防因为该特性引发沉降，乃至重大的安全事故。

2.3 改善地基的透水特性

我国是一个水资源十分丰沛的国家，不少工程都会直接建于或位于水源地附近，而地下水会侵蚀地基，从而对基础工程施工产生不良影响，例如在基坑开挖施工时，土质水分较多很容易造成地基沉降，土层内夹有薄层粉砂或粉土会产生管涌或流砂现象，因此需要针对地基进行透水性处理，降低透水性或动水压力，避免地基出现倾斜、下沉等质量问题。

3 地基基础工程中的软土地基施工处理技术

3.1 换填法

根据地质勘测结果，确定承载能力较弱的部分，例如湿陷性黄土等特殊性土或不均匀土层，然后将其挖去，换填成为承载能力比较好的土层，一般回填材料选择坚硬、较粗粒径的材料，如碎石、卵石、粉煤灰等，这类材料较易获取，换填成本较低，且自身性质稳定，不易与地基土层中的某些成分物质发生反应，置换后的垫层承载力较强，更为安全稳定。为了减少挖掘和回填施工，控制处理成本，此法仅限于中小型工程较为浅层的软土地基，且要控制回填压实施工质量，按照分层回填、碾压夯实施工标准规范施工，以达到减少沉降的最终目的。

3.2 桩基处理法

桩基施工技术是以注浆、喷射等方式打造桩基，以此转移部分地基承受的荷载，同时可与地基形成受力整体，提升地基的承载能力，使基础工程施工更安全，也有利于后续的施工进行。目前多以钢桩、灌注桩与混凝土预制桩形式出现，例如钻孔灌注桩，利用钻孔机械成孔，然后灌注混凝土经养护后形成桩基，从而起到对地基的加固作用，又如预应力管桩，经测量放线定位出桩位，然后根据桩号有序开展打桩作业，投放相应的预应力管桩，改变软土地基的原有特点，此外还有粉喷桩，作为当下的一种先进的地基处理技术，可利用液压操控设备等其他辅助机械快速、安全、文明施工，且成桩效率高，对地基承载力的改进效果十分显著，相比灌注桩来说成本更低，更加经济，比之高压喷射注浆桩等其他桩基处理技术来说也有很明显的优势。

3.3 强夯法

强夯法的技术原理简单易懂，是最为常用的地基处理技术之一，操作也较为方便，成本也很低，但是施工效率高，对地基的改善作用良好，即借助重力为80～400kN的重锤，将其吊至一定高度，借助重力自由落体，与地基接触时给予其强劲的冲力，使地基的物理力学性质发生变化，进而有效改善土体的强度、密度、湿陷性，减少土体中的不良缝隙，使地基土更加密实，以提高地基土的强度以及承载力，防止地基基础工程出现变形等问题。这种方法在黄土地基、低饱和度的粉土与黏土、沙土地基中非常适用，但不适用于含水量较高的地基，且夯击时的振动和噪声较大，因此需要合理选择夯击器械，控制起落高度，在控制对周边影响的基础上有效提高地基夯实效果。

3.4 DDC灰土挤密法

DDC灰土挤密法在实际应用过程中需与强夯法结合，先在地基内钻眼打孔，然后将灰土分层夯入深孔中，将地基土夯实成桩，通过不断地冲击基桩，使桩中间的土壤紧密合为一体，进而组合形成复合地基，以提高地基稳定性。灰土可以快速吸收水分，而湿地土质水分较大，地基扭曲变形问题发生的概率较高，因此该方法对于湿陷性黄土地区尤为适用，可以降低并消除地基土湿陷的性质，进而提升其承载性，在选用该方法要尤为注重前期对地质的勘查，以避免因土地性质的制约以及地域的影响而降低其应用效果。

4 提升软土地基施工处理效果的有效措施

4.1 做好前期准备

地基处理的技术种类较多，鉴于现场的水文、气候等条件与地基处理技术的匹配性，为了获得最大的处理效果，首先，要进行实地考察，全面了解施工现场的地下和地面情况，通过地质结构勘测，掌握地质和水文等技术影响因素；其次，要查阅工程资料，根据地面工程建设内容确定对地基处理的具体要求；最后，要综合考虑不同处理技术对于设备和场地的要求，分析施工难度和成本，通过对现场和工程资料的全面分析，结合地基建设的不同类型制定科学的施工预案，以有效应对各种影响地基施工的不利因素，对影响施工的障碍进行处理，对施工风险进行规避，以确保所选技术的经济性、实用性和安全性。

4.2 加强施工管理

首先，要制定规范合理的施工管理制度，参照当下工程管理最新的精细化全程管理理念，对施工内容、施工工序、施工要素进行全面的管控，使施工更为安全、高效，以提升地基处理技术应用成效；其次，要重视对施工人员的管理，作为地基处理技术的主要操作执行人员，只有保证其专业性才能为地基处理技术的应用奠定坚实的人才基础，因此既要进行岗位培训教育，也要彻底追责，落实奖惩机制，以确保能够严格按照技术操作流程完成地基处理工作，提升基础工程质量和安全。

4.3 加大技术创新力度

综合以往的工程经验，结合当下的行业发展、技术进步，对地基处理技术及其科学应用加强研究，以创新地基处理技术，进一步提升其应用效果，例如升级相关的机械设备使用性能，合理引入高度自动化的施工设备，以节省人力、财力，提高施工效率，增强地基基础工程的安全性和稳定性。此外，还可应用新型的地基处理材料，如将高分子材料注入软土地基，与之形成一种具有高强度性能的混合土体，或是采用一种石灰、煤灰、硫酸盐混合的混凝土来成桩，都可有效提升地基的承受能力。

5 结束语

综上所述，鉴于地基基础工程施工特点，对于软土地基采用地基处理技术非常有必要，而文章对几种软土地基施工处理技术的开展方式、技术原理、适用范围进行了简要说明，也说明了地基处理技术应用的广泛性，对基础工程施工具有积极作用，但是各技术在实际应用时还是有一定的不足，因此还需对地基处理技术的实施过程及其未来发展加大研究力度，以促使该技术不断完善和进步，扩大应用范围。