王成科

【摘要】如今，隨著科學(xué)技術(shù)、生活水平的不斷進(jìn)步，人們對(duì)房屋建筑工程的質(zhì)量提出了更為嚴(yán)格的要求，尤其是軟土地基，如果沒(méi)有嚴(yán)格按照規(guī)定及操作規(guī)程進(jìn)行施工或施工方式欠佳，就會(huì)使工程質(zhì)量受到嚴(yán)重影響，文章中對(duì)房屋建筑工程軟土地基的特點(diǎn)進(jìn)行了分析，并提出相應(yīng)的一些軟土地基處理措施。

【關(guān)鍵詞】建筑工程；房屋；軟土地基；措施

1. 軟土工程的特點(diǎn)

軟土主要指承載力低、壓縮性高、天然含水量大的一種軟塑到流塑狀態(tài)的飽和粘土，軟土通常分布在內(nèi)陸、沿海、平原以及山區(qū)的湖泊周邊等地區(qū)。軟土的天然孔隙比大于1.0，天然含水量也較高，當(dāng)軟土因生物化學(xué)作用而導(dǎo)致天然孔隙比大于1.5時(shí)稱為淤泥，當(dāng)軟土的天然孔隙比介于1.0與1.5之間時(shí)，稱為淤泥質(zhì)土。

軟土工程的性質(zhì)主要有以下幾點(diǎn)：

（1）觸變性。軟土沒(méi)有遭受破壞時(shí)，它具有固態(tài)的特征，如果軟土受到破壞或擾動(dòng)，就會(huì)轉(zhuǎn)變成稀釋流動(dòng)狀態(tài)。

（2）高壓縮性。軟土的壓縮系數(shù)很大，當(dāng)垂直壓力達(dá)到0.1兆帕?xí)r，大部分軟土?xí)l(fā)生壓縮變形，從而導(dǎo)致房屋建筑的沉降量較大。

（3）低透水性。由于軟土的透水能力很差，可以認(rèn)為軟土是不透水的，所以軟土排水固結(jié)通常需要耗費(fèi)很長(zhǎng)的時(shí)間，有些房屋建筑工程的沉降延續(xù)時(shí)間甚至超過(guò)十年。

（4）不均勻性。高分散的與微細(xì)的顆粒組成軟土，使得軟土的土質(zhì)不均勻，如果平面上的房屋建筑荷載不均勻，就會(huì)導(dǎo)致房屋建筑產(chǎn)生很大的差異沉降，使房屋建筑出現(xiàn)裂縫。

（5）沉降速度快。隨著荷載的不斷增加，沉降速度也不斷增加，沉降速度最高可達(dá)2毫米/天。

（6）流變性。軟土在一定剪應(yīng)力的作用下，會(huì)發(fā)生緩慢的長(zhǎng)期變形，導(dǎo)致軟土長(zhǎng)期強(qiáng)度低于瞬時(shí)強(qiáng)度。

2. 常用的房屋建筑工程軟土地基的處理

在房屋建筑工程中，對(duì)軟土地基進(jìn)行加固處理應(yīng)盡早采用堆載預(yù)壓的方法，這樣能夠使自然沉降慢慢達(dá)到平衡，該方法既經(jīng)濟(jì)合理，又操作簡(jiǎn)單，但是由于工期進(jìn)度的限制，自然沉降法很難被應(yīng)用。如果工程進(jìn)度緊迫，在施工中還經(jīng)常采用深層石灰攪拌樁、砂墊層與砂石墊層換填、深層水泥攪拌樁等方法，對(duì)軟土地基進(jìn)行加固處理。

2.1深層石灰攪拌樁。對(duì)塑性指標(biāo)高的軟土地基進(jìn)行加固處理，可以采用深層石灰攪拌樁這一方法。在同等條件下，用石灰充當(dāng)固化劑對(duì)軟土地基進(jìn)行加固處理，所起到的臨時(shí)加固效果通常要超過(guò)水泥。在房屋建筑工程中的軟土地基中，深層石灰攪拌樁通過(guò)把地基土和石灰強(qiáng)制攪拌混合，使石灰和地基土發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而使起到穩(wěn)定地基土的作用，同時(shí)還能提高軟土地基的強(qiáng)度。該方法具有經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，可以減少房屋建筑整體工程的工后沉降與軟土層沉降，同時(shí)還能使軟土層承載力得以提高，能夠有效加固房屋建筑工程的軟土地基。

2.1.1深層石灰攪拌樁的材料要求。 用于加固軟土地基的石灰必須是細(xì)磨的，在整個(gè)攪拌過(guò)程中，石灰的最大粒徑應(yīng)小于2毫米，這樣可以防止樁體中的石灰聚集。選取石灰應(yīng)盡量挑選純凈無(wú)雜質(zhì)的石灰，而且石灰中的氧化鎂與氧化鈣含量不應(yīng)低于8.5%，氧化鈣的含量最好在80%以上。石灰儲(chǔ)存期最好不要超過(guò)90天，石灰液性指數(shù)應(yīng)在70%以上（含70%）。

2.1.2深層石灰攪拌樁的施工準(zhǔn)備。 當(dāng)工作場(chǎng)地的表層硬殼比較薄時(shí)，應(yīng)先鋪填砂石墊層，這樣施工機(jī)械在場(chǎng)內(nèi)就可以順利移動(dòng)與施鉆。配置鉆機(jī)、攪拌鉆頭、空氣壓縮機(jī)以及粉體發(fā)送器等。通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)與原位測(cè)試獲取地基土與灰土的化學(xué)指標(biāo)和物理力學(xué)性能指標(biāo)，然后以最佳含灰量充當(dāng)設(shè)計(jì)摻灰量。對(duì)攪拌范圍進(jìn)行確定與設(shè)置，然后選擇樁長(zhǎng)、根數(shù)及截面。

2.1.3深層石灰攪拌樁的施工要點(diǎn)。 粉體攪拌法的施工順序?yàn)椋簶扼w對(duì)位→下鉆→鉆進(jìn)→提升→提升結(jié)束。按照房屋建筑結(jié)構(gòu)所要求的承載力，對(duì)樁的間距進(jìn)行初步選定，然后確定出加固范圍內(nèi)的攪拌樁數(shù)量與每平方米內(nèi)的攪拌樁的所占面積。通常，攪拌樁的排列呈等邊三角形，有時(shí)也可以布置成四方形，樁距約為1米，樁徑在0.5米到1.5米之間?？諌簷C(jī)壓力不必過(guò)高，風(fēng)量適宜即可，不必過(guò)大。桅桿與鉆機(jī)安裝在載體上，這樣可以有效防止飛粉污染，同時(shí)還能防止與雨水相遇發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而濺傷施工人員的眼睛與皮膚，在施工過(guò)程中，施工人員必須配戴防護(hù)眼鏡。

2.2砂墊層與砂石墊層換填。目前，在房屋建筑工程的軟土地基處理措施中，砂墊層與砂石墊層換填這一方法應(yīng)用的比較廣泛。砂墊層與砂石墊層通過(guò)用壓實(shí)的砂墊層或石墊層來(lái)替換地基基礎(chǔ)下部的部分軟土層，從而使地基強(qiáng)度與承載力得到大幅提升，有效減少沉降量，能夠使軟土層加速排水固結(jié)。

2.2.1砂墊層與砂石墊層換填的材料要求。 砂墊層與砂石墊層最好采用質(zhì)地堅(jiān)硬、級(jí)配良好的粗砂、中砂、碎石、石屑、砂礫或是其他的工業(yè)廢料粒來(lái)作為換填材料。有些地區(qū)可能缺少粗砂、中砂以及砂礫，這時(shí)可以采用細(xì)砂，同時(shí)還要摻入一定量的卵石或碎石，其摻量按照設(shè)計(jì)規(guī)定要求進(jìn)行（含石量小于等于50%）。使用的砂石材料不能含有垃圾、草根等有機(jī)雜質(zhì)。用于排水固結(jié)軟土地基的材料，其含泥量最好不要超過(guò)30%，卵石與碎石的最大粒徑最好不要超過(guò)50毫米。

2.2.2砂墊層與砂石墊層換填的施工準(zhǔn)備。 在施工前應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)槽，把浮土清除干凈，基槽的邊坡要確保穩(wěn)定，草地與兩側(cè)如果有溝、井、孔洞等必須加以填實(shí)。

2.2.3砂墊層與砂石墊層換填的施工要點(diǎn)。

（1）最好將砂墊層與砂石墊層底面鋪設(shè)在同一標(biāo)高上，若深度存在不同，施工程序?yàn)橄壬詈鬁\。土面應(yīng)挖成斜坡或臺(tái)階搭接，注意對(duì)搭接處進(jìn)行搗實(shí)。在分段施工時(shí)，接頭處必須作成斜坡，且每層斜坡都要錯(cuò)開(kāi)0.5米到1米之間，然后進(jìn)行充分搗實(shí)。當(dāng)采用碎石墊層進(jìn)行換填時(shí)，為了確?；拥酌姹韺榆浲敛粫?huì)發(fā)生局部破壞，必須在基坑底部與四側(cè)鋪設(shè)一層砂，待砂層鋪設(shè)完畢后再鋪設(shè)碎石墊層。砂墊層與砂石墊層必須分層鋪墊，并分層壓實(shí)，其鋪設(shè)方法主要有以下幾種：平振法、水撼法、插振法、碾壓法及壓實(shí)法等。

（2）平振法主要用平板式振搗器進(jìn)行反復(fù)振搗，其振搗次數(shù)應(yīng)以簡(jiǎn)易測(cè)定密實(shí)度達(dá)到合格水平為準(zhǔn)，平板式振搗器在移動(dòng)時(shí)，為了防止振搗面積出現(xiàn)不搭接的現(xiàn)象，每行必須搭接三分之一。每層的鋪設(shè)厚度通常在200毫米到250毫米之間，施工時(shí)的最優(yōu)含水量在15%到20%之間。在含泥量較大或細(xì)砂的沙鋪筑砂墊層中，最好不要使用該方法；插振法主要用插入式振搗器進(jìn)行振搗，插入間距取決于振搗器的振幅大小。插入式振搗器不得插入下臥粘性土層，當(dāng)插入振搗完畢之后，應(yīng)用砂將插入振搗留下的孔洞填實(shí)。根據(jù)插入式振搗器插入深度來(lái)確定每層鋪設(shè)厚度，施工時(shí)的最優(yōu)含水量為達(dá)到飽和。

2.3深層水泥攪拌樁。深層水泥攪拌樁以水泥來(lái)充當(dāng)固化劑的主劑，利用深層攪拌機(jī)械把軟土與固化劑在地基深部就進(jìn)行強(qiáng)制拌和，從而提高房屋建筑工程的軟土地基強(qiáng)度，使軟土硬結(jié)。深層水泥攪拌樁在處理淤泥質(zhì)土、淤泥、粉土和泥炭土效果明顯，是一種軟土地基處理的有效方法。

2.3.1深層水泥攪拌樁的試樁。 在房屋建筑工程的施工過(guò)程中，采用深層水泥攪拌樁對(duì)軟土地基進(jìn)行處理，首先要進(jìn)行試樁，這樣能夠找到最佳的攪拌次數(shù)，同時(shí)還能確定出泵送時(shí)間、攪拌機(jī)的提升速度、泵送壓力、水泥漿的配合比、復(fù)攪深度以及下鉆速度等參數(shù)，這對(duì)水泥攪拌樁進(jìn)行下一步大規(guī)模施工起到了一定的指導(dǎo)作用。試樁在每個(gè)標(biāo)段中必須要超過(guò)5根，而且在試樁成功之后水泥攪拌樁才可以正式施工。對(duì)試樁進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，可在7天之后將試樁直接開(kāi)挖取出或在兩周后取芯，看水泥攪拌樁是否攪拌均勻以及水泥土強(qiáng)度是否滿足設(shè)計(jì)要求。

2.3.2深層水泥攪拌樁的施工準(zhǔn)備。 事先將深層水泥攪拌樁的施工場(chǎng)地整平，將樁位處的地下、地上障礙物全部清除。若場(chǎng)地低洼可以回填粘土，注意不能回填雜土。另外，水泥攪拌樁必須采用合格的32.5級(jí)普通硅酸鹽袋裝水泥，這樣計(jì)量方便，不易出錯(cuò)。水泥攪拌樁的施工機(jī)械應(yīng)具備較高的穩(wěn)定性能，項(xiàng)目部經(jīng)理與監(jiān)理工程師應(yīng)在鉆機(jī)開(kāi)鉆之前對(duì)其進(jìn)行檢查驗(yàn)收。

2.3.3深層水泥攪拌樁的施工要點(diǎn)。

（1）深層水泥攪拌樁的施工工藝流程為：樁位放樣→鉆機(jī)就位→檢驗(yàn)與調(diào)整鉆機(jī)→正循環(huán)鉆進(jìn)到設(shè)計(jì)深度→打開(kāi)高壓注漿泵→反循環(huán)提鉆、同時(shí)噴水泥漿到工作基準(zhǔn)面0.3米以下→重復(fù)攪拌下鉆、同時(shí)噴水泥漿到設(shè)計(jì)深度→反循環(huán)提鉆到地表→成樁結(jié)束→對(duì)下一根樁進(jìn)行施工。

（2）深層水泥攪拌樁在開(kāi)鉆前，必須用水對(duì)整個(gè)管道進(jìn)行清洗，同時(shí)還要檢查管道是否存在堵塞現(xiàn)象，等水徹底排盡后才能下鉆。為了確保水泥攪拌樁的樁體垂直度能夠滿足規(guī)范要求，應(yīng)將一吊錘懸掛在主機(jī)上，通過(guò)控制吊錘和鉆桿上、下、左、右距離相等來(lái)進(jìn)行控制。

（3）對(duì)于成型的水泥攪拌樁，其質(zhì)量檢查重點(diǎn)主要有水泥漿拌制罐的數(shù)量、水泥用量、壓漿過(guò)程中有無(wú)斷漿現(xiàn)象出現(xiàn)、復(fù)攪次數(shù)以及噴漿攪拌的提升時(shí)間。水泥攪拌水灰比為0.45～0.50，水泥摻量為12%。

（4）深層水泥攪拌樁所采用的施工工藝為二噴四攪。在第一次下鉆時(shí)，為了避免堵管可以帶漿下鉆，但是不能帶水下鉆，下鉆時(shí)的噴漿量不得超過(guò)總量的一半。第一次下鉆與提鉆時(shí)必須采用抵擋操作，進(jìn)行復(fù)攪時(shí)可以再提高一個(gè)檔位。正常成樁時(shí)間應(yīng)在40分鐘以上，噴漿壓力為0.4兆帕。

3. 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前，房屋建筑工程的軟土地基處理措施已經(jīng)日趨成熟，但是還存在著許多問(wèn)題。這需要我們?cè)诖罅康脑O(shè)計(jì)與施工實(shí)踐中積極探索、不斷總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)，積累更多的房屋建筑工程在各種地質(zhì)條件下的地基變形特性與不均勻沉降資料，以便能夠總結(jié)出切實(shí)可行、科學(xué)合理的軟土地基處理措施與設(shè)計(jì)方法，并將其應(yīng)用到房屋建筑工程的實(shí)際施工過(guò)程中，最終使房屋建筑工程的質(zhì)量得到有效保障。

[文章編號(hào)]1619-2737（2013）06-25-682