韋松宏

（華藍(lán)設(shè)計(jì)（集團(tuán)）有限公司　廣西　南寧市　530011）

建筑工程軟弱地基的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

韋松宏

（華藍(lán)設(shè)計(jì)（集團(tuán)）有限公司廣西南寧市530011）

本文通過(guò)介紹了幾種常見的地基，以及軟弱地基上建筑物所要滿足的要求，同時(shí)還探討了軟弱地基上的常見施工種類，強(qiáng)調(diào)要按照軟弱地基的種類對(duì)不同地基采用不同的施工的方法，最后基于軟弱地基的特點(diǎn)和以上各種探討，提出了幾種合理處理軟弱地基結(jié)構(gòu)的基方式和一些總結(jié)，希望能對(duì)軟弱地基結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)有所幫助。

軟弱地基；結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)；設(shè)計(jì)

1　引言

一個(gè)優(yōu)秀的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要包括以下幾點(diǎn)特征：經(jīng)濟(jì)、合理、安全以及可行。根據(jù)以往的建筑經(jīng)驗(yàn)，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)核心的一點(diǎn)就是地基基礎(chǔ)。國(guó)內(nèi)外不少建筑工程的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)表明，很多的建筑安全事故通常都是因?yàn)榈鼗A(chǔ)的設(shè)計(jì)不合理而導(dǎo)致的。特別是那些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的軟弱地基，軟弱地基因?yàn)樽陨淼某休d力比較低以及壓縮性比較大的特點(diǎn)，一旦發(fā)生處理不當(dāng)?shù)那闆r，地基就非常容易發(fā)生不均勻的沉降現(xiàn)象，從而導(dǎo)致墻面或者是地面出現(xiàn)裂縫，最終對(duì)建筑物的使用功能造成影響，更為嚴(yán)重的是，這一情況還可能會(huì)對(duì)建筑的結(jié)構(gòu)安全帶來(lái)威脅。所以在設(shè)計(jì)軟弱地基結(jié)構(gòu)的時(shí)候，一方面要符合地基對(duì)承載力的要求，另一方面還要符合地基在形變方面的要求，基于此情況，在軟弱地基結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)中，既要讓地基的強(qiáng)度達(dá)到一定的要求，同時(shí)也要對(duì)地基的不均勻沉降量進(jìn)行限制，從而來(lái)保障軟弱地基上建筑物能正常安全的使用。

2　軟弱地基特點(diǎn)介紹

不難理解軟土地基指的就是那些土質(zhì)黏性和穩(wěn)定性都比較差的，無(wú)法甚至很不容易直接承擔(dān)路面上面所施加的荷載的地基。軟土地基中一般是存在壓縮量較高，強(qiáng)度較低的軟土層，這個(gè)土層土壤中一般含有較高的有機(jī)質(zhì)，而且包含很多的水分和空氣，具備土壤滲水性差、靈敏性強(qiáng)、壓縮性高的特點(diǎn)。即這個(gè)軟土層內(nèi)部結(jié)構(gòu)很不穩(wěn)定，無(wú)法承受路橋上部所分布的荷載。軟土地基的土層往往都是經(jīng)過(guò)河流、海水、湖泊等經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的侵蝕、沖刷而慢慢形成的。

建筑工程中的軟弱地基一般是指土壤的壓縮層的主要成分是沖填土、雜填土、土淤泥等幾種土質(zhì)的地基。如果出現(xiàn)建筑物的建設(shè)位置無(wú)法更改的情況，軟弱地基的薄弱問(wèn)題就會(huì)顯得非常的突出。因?yàn)檐浫醯鼗某休d能力有限以及地基本身的壓縮性比較大，若果沒(méi)有合適的處理措施，就會(huì)導(dǎo)致建筑物受到不必要的破壞，在設(shè)計(jì)軟弱地基的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)時(shí)，因?yàn)楦鞯氐牡刭|(zhì)條件有差別，所以實(shí)施的處理措施也各不相同。

3　軟弱地基設(shè)計(jì)的要求

3.1對(duì)建筑物的要求

地基基礎(chǔ)的施工質(zhì)量檢驗(yàn)以及規(guī)范的設(shè)計(jì)是處理好軟弱地基的首要條件。采取合理的措施以及選擇適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)，對(duì)軟弱地基上建筑物建設(shè)是十分有幫助的。以滿足建筑物的使用功能為基礎(chǔ)，在對(duì)建筑物的形狀設(shè)計(jì)上盡量更加簡(jiǎn)單，因?yàn)槿绻ㄖ锏男螤钸^(guò)于復(fù)雜，它的平面形狀以及建筑的高度就會(huì)各不相同，因此首先就必須保證建筑物要有合理的變形縫，并且變形縫存在的每個(gè)建筑單元都必須要有非常好的強(qiáng)度。通常變形縫的位置是在建筑物的荷載和高度相差比較大的地方以及平面發(fā)生轉(zhuǎn)折部位，建筑的結(jié)構(gòu)要求是降低不均勻沉降情況以及沉降量，盡量使用較輕的結(jié)構(gòu)來(lái)減輕結(jié)構(gòu)部件以及結(jié)構(gòu)自身的重量。建筑室內(nèi)外的高度差出現(xiàn)較大的情況時(shí)，最好應(yīng)該提高填土量來(lái)架空樓板。

3.2對(duì)換土的要求

如果軟弱地基的土層相對(duì)較薄，那么人工換土不僅能夠解決地基持力層的強(qiáng)度的相關(guān)問(wèn)題，還能夠解決壓縮層的高壓縮性等眾多難題，通常在人工換土工作中，多使用砂墊層是比較好的方案，砂墊層的主要成分通常是碎石以及卵石或者是砂和角礫等，一些位置還能夠使用粘性土和灰土等，在施工中這些材料根據(jù)不同的條件有兩種處理方法：濕法施工和干法施工。濕法施工是使用水來(lái)讓土層沉淀，主要過(guò)程是通過(guò)水的沉穩(wěn)讓持力層土壤更加貼合，這樣就可使它的承載力達(dá)到或者是接近建筑對(duì)地基強(qiáng)度的要求，讓經(jīng)過(guò)改良之后的地基層更加穩(wěn)固。干法施工是指像古代夯土墻的施工一樣，把那些材料經(jīng)過(guò)不斷地重錘夯實(shí)以及分層夯實(shí)，直到土壤的強(qiáng)度達(dá)到要求的程度。

4　軟弱地基的處理基礎(chǔ)

4.1樁基礎(chǔ)

在處理軟弱地基的時(shí)候，因?yàn)檐浫醯鼗寥赖淖兓潭缺容^大，而且壓縮層的高壓縮性土壤比較厚，再加上地基持力層的強(qiáng)度非常低的時(shí)候，如果使用其他的處理措施資金消耗較大時(shí)，那么使用樁基則是一種比較好的方法。目前，樁基的施工形式非常多，例如打人樁以及灌注樁，因?yàn)檐浫醯鼗寥赖淖兓潭缺容^大，而且壓縮層的高壓縮性土壤比較厚，使用端承樁的可能性比較小，摩擦樁是比較常用的方式，在經(jīng)過(guò)樁基的處理之后，地基的強(qiáng)度和承載力有了很大的提高，這就進(jìn)一步減少了了建筑變形的可能。

4.2十字交叉基礎(chǔ)以及鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)

在選用基礎(chǔ)類型的時(shí)候，很多情況下是根據(jù)土壤的壓縮性的高低來(lái)決定地基基礎(chǔ)的形式，如果壓縮性土壤的厚度比較淺的時(shí)候，墻下的基礎(chǔ)大多使用鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)，在設(shè)置條形基礎(chǔ)的時(shí)候，要顧及到整體的封閉性，也就是說(shuō)，在一定范圍內(nèi)，要開設(shè)必要的橫向基礎(chǔ)和縱向基礎(chǔ)連接，以此來(lái)保障基礎(chǔ)的整體性。當(dāng)荷載開始作用后，因?yàn)榛A(chǔ)壓縮后的變形不是很大，基礎(chǔ)本身就會(huì)發(fā)生互相的作用而共同發(fā)揮效用，這樣對(duì)建筑物也十分有好處。十字交叉基礎(chǔ)主要是在框架體系中采用，十字交叉基礎(chǔ)讓柱下基礎(chǔ)之間相互連接，不僅能夠保證基礎(chǔ)整體的剛性，而且還能讓基礎(chǔ)在承受負(fù)荷之后相互傳遞，從而讓基礎(chǔ)同時(shí)工作，來(lái)抵抗建筑物因?yàn)榈鼗膹?qiáng)度過(guò)低而遭受到變形的干擾。

4.3筏片基礎(chǔ)

在持力層非常薄弱的時(shí)候，實(shí)際施工的基礎(chǔ)寬度很窄并且相鄰的墻基如果連接在一起或者是近似相連的時(shí)候，應(yīng)該使用筏片基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，這樣不僅能夠保障基礎(chǔ)所需的整體剛度以及底面積，同時(shí)還能夠解決柱下或者是墻體因?yàn)楹奢d的變化以及壓縮層的高壓縮性而發(fā)生的變形情況。

5　對(duì)于軟弱地基的處理方法

（1）置換及拌入法。置換及拌入法包括振沖置換法、換填墊層法、深層攪拌法、高壓噴射漿法以及褥墊法等很多方法。使用砂以及碎石等材料來(lái)替換軟弱地基中的部分軟弱土體或者是在部分軟弱地基中加入石灰、水泥以及砂漿等來(lái)形成加固體，從而和未被加固的土體一起形成復(fù)合式的地基，來(lái)達(dá)到提高地基的承載力和減少地基的沉降量這兩個(gè)目的。

（2）排水固結(jié)法。排水固結(jié)法又叫做預(yù)壓法，它主要包括超載預(yù)壓法、堆載預(yù)壓法、堆載聯(lián)合作用法、真空與真空預(yù)壓法以及降低地下水位法和電滲法等很多種方法。經(jīng)過(guò)預(yù)壓荷載作用來(lái)使軟粘土地基孔隙中的積水排出去，增加土壤的粘度，提升土體的強(qiáng)度，減小土中孔隙體積，來(lái)達(dá)到減少地基施工后沉降和提高地基承載力的目的。

（3）振密和擠密法。振密和擠密法有強(qiáng)夯法、擠密密實(shí)法、振沖密實(shí)法、表層原位壓實(shí)法、土樁、灰土樁以及爆破擠密法等很多方法。采取一定的措施，經(jīng)過(guò)振動(dòng)以及擠密來(lái)讓深層的土壤更加密實(shí)，同時(shí)還能使地基的土孔隙比減小，強(qiáng)度也能得到提高。

6　結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于軟弱土地基的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方式，因?yàn)槭艿礁鞣N各樣制約因素的限制，所以不是很容易確定哪種基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法是最好的，我們?cè)趯?shí)際施工中，一定要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地基的地質(zhì)條件采取針對(duì)性的方法，所以在施工條件不一樣的情況下，不能生搬硬套現(xiàn)有的方法。針對(duì)局部較軟弱的地基，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)要使用不一樣的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)形式，需要在地基土層不被破壞以及整體地基的承載能力能滿足要求的條件下，把基礎(chǔ)的沉降量作為現(xiàn)場(chǎng)施工的控制條件。通常情況下，如果基礎(chǔ)尺寸發(fā)生了變化，那么可以通過(guò)調(diào)節(jié)地基的附加壓力的方法，來(lái)調(diào)整地基的變形值的大小。假如地基附加壓力一樣，地基的變形會(huì)隨著基底的尺寸的變化而變化的，如果在荷載一定的情況下，一旦增大基底的面積，就會(huì)讓地基的變形量更小。同時(shí)，在檢驗(yàn)地基變形情況的時(shí)候，需要變換基底的尺寸，另外還要估計(jì)其它條件的干擾。在軟弱粘性土中，需要使用卵石樁，來(lái)提升地基的承載能力，提高沉降固結(jié)的速度，進(jìn)一步改變地基整體的穩(wěn)定性。

以上所作探究結(jié)合了筆者的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和各種理論數(shù)據(jù)，希望能對(duì)我國(guó)軟弱地基的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)有所幫助。

[1]顧曉魯，錢鴻縉，劉惠珊，汪時(shí)敏.地基與基礎(chǔ)[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2013，8.

[2]殷宗澤，龔曉南.地基處理工程實(shí)例[M].北京：中國(guó)水利水電出版社，2011，3.

[3]陳莞爾.軟弱地基加固方法的合理選擇[J].地基基礎(chǔ)，2014（02）：216～ 219.

TU473.1

A

1673-0038（2015）08-0028-02

2014-12-6

韋松宏（1985-），男，工程師，本科，主要從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作。