孫亞男

(煙臺(tái)港集團(tuán)有限公司西港區(qū)建設(shè)指揮管理部，山東 煙臺(tái) 264001)

1 不良地基土概述

所謂不良地基土就是指不符合建筑工程項(xiàng)目施工承載力要求的土壤。其與正常地基土相比具有壓縮性強(qiáng)、滲透性差、有機(jī)物含量高等特點(diǎn)。進(jìn)一步分析不良地基土的性質(zhì)可以發(fā)現(xiàn)，其土壤中的水分含量較多、空隙較大，在承受一定壓力后會(huì)出現(xiàn)地基降沉現(xiàn)象，如果不加處理會(huì)引起建筑結(jié)構(gòu)的變形。同時(shí)，不良地基土固結(jié)能力較差，其通常需要花費(fèi)更長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)完成固結(jié)，因此常常會(huì)影響工程建設(shè)工作的開展。此外，較高的有機(jī)物含量會(huì)使地基土逐漸變成泥炭土，這種土質(zhì)將嚴(yán)重影響到建筑施工，危害建筑工程的結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性?？梢哉f(shuō)，不良地基土對(duì)建筑工程的危害極大，必須在施工建設(shè)前對(duì)其進(jìn)行必要的加固處理。

不良地基土只是對(duì)所有不符合建筑工程施工要求的土壤的一個(gè)統(tǒng)稱。而根據(jù)其具體特性，不良地基土又可進(jìn)一步分為軟黏土、雜填土、松散砂土以及泥炭土等。

軟黏土是不良地基土中十分常見的一種，多集中于我國(guó)長(zhǎng)江以南地區(qū)。該土質(zhì)耐受力與抗打擊能力極差，承重十分有限，只要其承重稍有增加就會(huì)出現(xiàn)變形情況，因此穩(wěn)定性極差。此外，軟黏土還具有較差的滲透性，十分容易發(fā)生流動(dòng)，極不利于建筑施工。基于軟黏土諸多缺點(diǎn)，建筑施工過(guò)程中如果遇到軟黏土一般都是直接采取換填其他土質(zhì)的方法進(jìn)行處理，簡(jiǎn)單直接且更易于操作。

雜填土并非自然界自然形成的土壤，而是由生活垃圾長(zhǎng)時(shí)間堆積所形成的。隨著時(shí)間推移，雜填土在日常生活中也越來(lái)越常見。與其他地基土相比，雜填土的成分、結(jié)構(gòu)都更為復(fù)雜，在建筑施工中也常因其復(fù)雜的成分而給地基處理帶來(lái)困難。此外，該類土質(zhì)還對(duì)生態(tài)環(huán)境具有較大影響，容易對(duì)工程項(xiàng)目周邊環(huán)境帶來(lái)污染，因此在實(shí)際施工中應(yīng)根據(jù)其具體情況采取不同的處理方法。

松散砂土的主要成分有砂粉和細(xì)沙兩種。與其他地基土相比，松散砂土的硬度較好，但由于其成分多為細(xì)小的砂土，所以流動(dòng)性較大。尤其在受到較強(qiáng)沖擊力時(shí)容易發(fā)生類似液體的流動(dòng)現(xiàn)象，從而使地基結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，給建筑物的穩(wěn)定性造成影響。這種土質(zhì)的地基在遇到如地震、暴雨等自然災(zāi)害時(shí)極易引發(fā)建筑塌陷，因此在實(shí)際施工時(shí)必須進(jìn)行處理。

泥炭土與其他土質(zhì)相比，其有機(jī)物含量更高，往往超出正常標(biāo)準(zhǔn)，這使得其具有更高的壓縮性，受力強(qiáng)度也更低，直接影響地基施工，給工程建設(shè)造成阻礙。

2 不良地基土的處理工藝

隨著現(xiàn)代建筑施工技術(shù)的不斷發(fā)展，針對(duì)不良地基土的處理工藝也越來(lái)越豐富，目前已形成置換法、預(yù)壓發(fā)、降水法、夯實(shí)法、加筋法等多種處理方法，基本可以應(yīng)對(duì)各種類型的不良地基土的處理工作。

在不良地基土處理過(guò)程中，其總體思路是要通過(guò)研究分析地基土的性質(zhì)、面積以及施工條件，同時(shí)結(jié)合工程造價(jià)、工程質(zhì)量以及工期要求找出最合適的處理方法，以最大限度地提升地基強(qiáng)度，保證其能夠滿足施工要求。在此思路下，建筑工程建設(shè)施工必須首先做好工程現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況的調(diào)查勘測(cè)工作，然后篩選出最合適的處理方法，最后嚴(yán)格按照所選處理方法的施工流程和技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行操作，以保證不良地基土的處理效果。

3 不良地基土加固施工流程分析

對(duì)于不同的不良地基土處理方法，其加固施工程序與技術(shù)要點(diǎn)也各不相同，此處主要針對(duì)置換法、預(yù)壓法、降水法、夯實(shí)法以及加筋法進(jìn)行分析。

3.1 置換法施工流程與技術(shù)要點(diǎn)

置換法也叫換填法，顧名思義就是將不良地基土直接換成其他優(yōu)質(zhì)的、能夠滿足建筑施工地基建設(shè)要求的土壤，然后再對(duì)換填回去的土壤采取壓實(shí)或夯實(shí)操作使之最終達(dá)到基本的密實(shí)度要求，形成良好的密實(shí)層。置換法的施工方式一般有兩種，一是振沖置換，二是夯擠置換。

振沖置換就是利用振沖機(jī)械設(shè)備與高壓水射流對(duì)地基內(nèi)土壤進(jìn)行邊振邊沖以使地基中形成大量的孔，然后將碎石、卵石等粗粒料填入孔中使其形成一個(gè)個(gè)樁體，如此就將原來(lái)的不良地基變成一種具有較高承載力且壓縮性低的復(fù)合地基。從該方法的施工流程看，振沖與粗粒料的選擇至關(guān)重要。但同時(shí)由于其最終樁體的承載力與降沉效果都與原地基土對(duì)樁體的側(cè)向約束力有關(guān)，所以并不十分適用于強(qiáng)度很低的軟黏土地基。

夯擠置換的施工則是先以沉管或夯錘的方法將管或錘置入地基中，通過(guò)壓力作用將地基內(nèi)土壤擠向兩側(cè)留下管或夯坑，然后再將粗粒料填入其中形成樁體。與振沖置換類似，其樁體同樣與原地基土構(gòu)成復(fù)合地基。此外，該施工方法在施工中因擠壓作用會(huì)使原地面隆起，從而導(dǎo)致土體超靜孔隙水壓力上升。而在該壓力消失后，其土體強(qiáng)度還將會(huì)有一次提升，所以該置換法的加固效果更為突出。

置換法施工中的技術(shù)要點(diǎn)一般為:①確保需轉(zhuǎn)換的土層被挖盡；②注意坑邊穩(wěn)定性；③選擇優(yōu)質(zhì)填料；⑤確保填料夯實(shí)。

3.2 預(yù)壓法施工流程與技術(shù)要點(diǎn)

預(yù)壓法是通過(guò)對(duì)地基土施加一定壓力來(lái)使其發(fā)生沉降并達(dá)到既定的承載力要求。該處理方法的施工方式主要有堆載預(yù)壓和真空預(yù)壓兩種。

堆載預(yù)壓就是先在地基上堆載一定重量砂石料、土料或其他材料，使其荷載達(dá)到或超過(guò)建筑工程的設(shè)計(jì)荷載，然后預(yù)壓一段時(shí)間使地基預(yù)先壓縮發(fā)生沉降并逐漸達(dá)到既定的承載強(qiáng)度，最后將堆載物卸掉。在此過(guò)程中需要注意堆載材料產(chǎn)生的荷載不能超過(guò)地基的極限，且堆載頂面寬度應(yīng)小于建筑地面寬度，而底面寬度則可適當(dāng)加大。

真空預(yù)壓是利用大氣壓強(qiáng)的原理對(duì)地基進(jìn)行預(yù)壓。其具體施工過(guò)程為:①在不良地基表面鋪設(shè)砂墊層；②利用土工薄膜對(duì)其表面進(jìn)行覆蓋并密封好；③利用真空泵抽取砂墊層中的空氣使薄膜以下成為負(fù)壓狀態(tài)。在這個(gè)過(guò)程中，地基中空氣和水分的抽出將使得土壤進(jìn)一步固結(jié)，而形成的壓強(qiáng)也會(huì)對(duì)地基進(jìn)行預(yù)壓，使其強(qiáng)度得到提升。此外，為進(jìn)一步提升固結(jié)效率，還可以通過(guò)打砂井或插塑料排水板來(lái)縮短其排水距離。該方法施工中一般需要注意:①排水系統(tǒng)中的濾管一般應(yīng)排布成條形或魚刺形；②密封膜應(yīng)選用2至3層聚氯乙烯薄膜并依次鋪設(shè)；③如果預(yù)壓面積過(guò)大則應(yīng)分區(qū)進(jìn)行；④密切關(guān)注其真空度、沉降量、深層沉降、水平位移等情況；⑤預(yù)壓完成要及時(shí)做好現(xiàn)場(chǎng)清理工作并注意環(huán)保。

3.3 夯實(shí)法施工流程與技術(shù)要點(diǎn)

夯實(shí)法顧名思義就是采用強(qiáng)夯的方式將地基土壓實(shí)，以使地基達(dá)到較強(qiáng)密實(shí)度。目前工程建設(shè)中常用的夯實(shí)方法有人工夯實(shí)與機(jī)械夯實(shí)。其區(qū)別是動(dòng)力來(lái)源不同，但基本原理相通。如果針對(duì)含水量較高的土質(zhì)則一般可采用分層夯實(shí)。該加固方法的具體施工流程一般為:①平整場(chǎng)地；②試夯，以明確夯錘重量、底面直徑、落距、最終下沉量、夯擊次數(shù)以及總體降沉量等技術(shù)參數(shù)；③進(jìn)行夯實(shí)操作。在整個(gè)施工過(guò)程中還需注意以下幾方面內(nèi)容:一是夯坑底面標(biāo)高一般應(yīng)高于設(shè)計(jì)標(biāo)高；二是夯實(shí)過(guò)程中要注意控制地基土內(nèi)的含水量；三是嚴(yán)格按順序進(jìn)行大面積夯實(shí)操作；四是冬季時(shí)要注意在凍土層消融或處理完成后再進(jìn)行夯實(shí)操作。此外，夯實(shí)施工也可以與置換法結(jié)合使用，在經(jīng)過(guò)強(qiáng)夯后可以置換回填碎石以構(gòu)成碎石墩，在平整后再進(jìn)行夯實(shí)操作，如此反復(fù)多次使地基土的強(qiáng)度與密實(shí)度都得到相應(yīng)提升，達(dá)到既定施工要求。

3.4 降水法施工流程與技術(shù)要點(diǎn)

降水法與其他不良地基處理方法不同，其不是直接作用于地基，而是通過(guò)降低地基周圍地下水水位來(lái)達(dá)到改善地基周圍環(huán)境條件以減少外部環(huán)境對(duì)地基土質(zhì)的影響。該方法同樣能起到一定的加固效果，提升地基土的強(qiáng)度與抗壓性能。其具體施工時(shí)需要先對(duì)地基周圍的地質(zhì)環(huán)境、水文情況等進(jìn)行勘測(cè)，詳細(xì)了解地下水對(duì)地基土的影響情況。然后再據(jù)此對(duì)地下水的改造調(diào)整制定出相應(yīng)的方案，以通過(guò)地下水改造來(lái)減少周圍環(huán)境對(duì)地基土造成的外部壓力，減少地基土含水量與土壤中的孔隙，從而增強(qiáng)土質(zhì)的承載能力。關(guān)于降水法的具體施工技術(shù)，目前使用較多的有噴射井點(diǎn)、輕型井點(diǎn)、深井井點(diǎn)等。

3.5 加筋法施工流程與技術(shù)要點(diǎn)

加筋法是通過(guò)在原有地基土內(nèi)部加入各種具有較強(qiáng)承載能力的合成材料來(lái)增強(qiáng)地基抗壓性并提升承載效果的方法。該方法無(wú)須對(duì)地基土進(jìn)行置換或夯實(shí)操作，但卻需要消耗大量高強(qiáng)度材料，所以其施工成本反而更高。該加固方法的具體施工流程為:①確定具體的施工點(diǎn)；②開挖施工點(diǎn)形成施工坑；③將各種材料混合制備好的加固樁安裝到施工坑內(nèi)并予以進(jìn)一步加固。由于其應(yīng)用到大量高強(qiáng)度材料并形成加固樁，所以經(jīng)加固樁加固過(guò)的地基能夠具備良好的承載性能，且該技術(shù)因無(wú)須進(jìn)行其他操作，所以施工效率較高，在一些工期緊張且造價(jià)寬裕的項(xiàng)目中可以考慮使用。但即使如此，在施工中也應(yīng)盡可能對(duì)造價(jià)進(jìn)行控制，宜選用一些符合質(zhì)量要求且造價(jià)較低的材料。