试论房建工程软土地基的施工技术研究

试论房建工程软土地基的施工技术研究摘要：软土地基有极大的危害性，在我国软土地基有着广泛分布。

本文结合工程实践，对几种软土地基常用的处理方法进行说明，指出换填砾类土垫层、深层水泥搅拌桩、深层石灰搅拌桩、其他软基处理方法等方法在施工过程中的注意事项等。

关键词：软土工程性质处理方法
1 什么是软土
软土[soft soil]是淤泥（muck）和淤泥质土（mucky soil）的总称。

主要是由天然含水量大、压缩性高、承载能力低的淤泥沉积物及少量腐殖质所组成的土。

软土一般是指天然含水量大、压缩性高、承载能力低的一种软塑到流塑状态的粘性土。

如淤泥、淤泥质土以及其它高压缩饱和粘性土、粉土等，其抗剪强度低，固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特点。

软土的工程性质有：①一般含水量为35%~80%，含水量较高，孔隙比为1~2，孔隙比大。

②抗剪强度很低。

改善软土强度特性的一项有效途径是加速软土层的固结速率。

③高压缩性。

一般正常固结的软土的压缩系数约为α1-2=0.5~1.5mpa-1，最大可达α
1-2=4.5mpa-1；压缩指数约为cc=0.35~0.75。

④低渗透性。

软土的渗透系数一般约为1×10-6~1×10-8cm/s。

⑤结构性明显。

软土一般为絮状结构，一旦受到扰动，土的强度显著降低，甚至呈流动状态。

因此，在软土层中进行地基处理和基坑开挖，若不注意避免扰
动土的结构，就会加剧土体变形，降低地基土的强度，影响地基处理效果。

⑥流变性。

当有荷载作用时，剪应力使软土产生缓慢的剪切变形，其抗剪强度的衰减，在主固结沉降完毕之后还可能继续产生可观的次固结沉降。

2 常用的软土地基处理方法
处理方法常常要根据工程现场情况和经济条件等原因选择，软土地基常用的处理方法目前主要有:强夯法和强夯置换法、挤密法、振冲法、砂石桩法、换土垫层法、深层水泥搅拌桩，深层石灰搅拌桩、预压法及其他方法。

下面主要谈谈换填砾类土垫层法和深层搅拌桩法。

2.1 换填砾类土垫层，此方法较经济、简便，当软弱土层厚度不很大时，可将地基面以下处理范围内的软弱土层部分或全部挖除，然后换填强度较大的土或其他稳定性能好、无侵蚀性的材料（通常是渗水性好的中粗沙）称为换填垫层法。

换填垫层法是通过换填软弱地基土的变形变成垫层地基的变形，因此能够减少地基的沉降。

换填垫层法设计的主要指标是垫层厚度和宽度，一般可将各种材料的垫层设计都近似地按砂垫层的计算方法进行设计。

换填的材料工程特性应具有强度高、压缩性低、稳定性好和无侵蚀性等，主要有砂、碎石、高炉干渣和粉煤灰等。

换填的砾类土应符合设计标准。

换填前应先清除地面上的垃圾等杂物和一些孔穴，换填范围为填方路基坡脚外1m的地方，开挖边坡坡度两侧按1:0.5。

基底需整平，碾压密实，推成坡度为2%的横坡，并分层填筑：按照经过试验
确定的合格填料和经过试验确定的工艺参数，进行分层填筑压实；摊铺整平，使填料摊铺表面平整度符合要求；洒水或晾晒，用洒水车喷洒，自然晾晒；机械碾压：碾压是保证砂垫层达到密实度要求的关键工序。

正确地选择和使用压实机械，不仅影响工程的质量和进度，而且是发挥配套机械能力和降低工程造价所必需的；检验签证：砂垫层的检测采用k30荷载仪进行检测地基系数，核子密度仪检测压实系数；施工防排水：砂垫层施工时，在两侧地面上挖临时排水沟，避免雨水流到换填开挖出的基坑内。

2.2 深层水泥搅拌桩。

淤泥、砂土、泥炭土和粉土地基处理方法常用深层水泥搅拌桩。

深层水泥搅拌桩固化剂利用的是水泥，利用深层搅拌机械在地基将软土或沙等和固化剂强制拌和，使软基硬结而提高地基强度。

有些情况需通过试验确定其适用性，如处理泥炭土或地下水具有侵蚀性。

冬季施工时还要注意低温对处理效果的影响。

该方法适用于软基处理，效果显着，处理后可成桩、墙等。

水泥等材料质量按照设计要求选用水泥的品种标号应严格控制，并采取防潮、防雨淋措施，坚持先进库的水泥先用，后进库的水泥后用，避免水泥因放置时间长使标号降低。

2.2.1 试桩。

试桩是为了确定一些参数，如水泥浆的水灰比、泵送的时间、泵送的压力、搅拌最佳次数、搅拌机提升速度、下钻速度以及复搅的深度等，以便于指导下一步水泥搅拌桩的大规模施工进行。

每个标段的试桩≮5根，水泥搅拌桩的正式施工必须待试桩成功后方可进行。

7d后直接开挖取出试桩检验，取芯在至少14d
后，主要检验水泥搅拌桩的搅拌均匀程度和水泥土强度。

2.2.2 施工前期准备清除桩位处地上、地下障碍物，将施工场地填垫平整。

2.2.3 保证进场临时道路畅通，进场水泥必须具备出厂合格证，并经现场取样送试验室复检合格，存放场地要充分满足施工需要，现场布局合理。

根据桩位平面图及主要轴线，用经纬仪定向，钢尺量距，确定桩位。

测量现场地面标高，确定桩顶标高。

水泥搅拌桩施工机械必须具备良好及稳定的性能，钻机开钻之前应由监理工程师和项目经理部组织检查验收。

2.2.4 施工要点。

①施工工艺流程：桩位放样→钻机就位→检验、调整钻机→正循环钻进至设计深度→打开高压注浆泵→反循环提钻并喷水泥浆→至工作基准面以下0.3m→重复搅拌下钻并喷水
泥浆至设计深度→反循环提钻至地表→成桩结束→施工下一根桩。

②水泥搅拌桩开钻之前，检查管道中有无堵塞现象。

③保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范要求。

④对每根成型的搅拌桩进行质量检查。

⑤水泥搅拌配合比应该满足技术要求。

⑥水泥搅拌桩严禁带水下钻。

2.3 深层石灰搅拌桩。

它是利用石灰与土之间发生一系列的物理化学反应而形成强度的，不同的土质会产生不同的加固效果。

这种方法具有技术简单可行且经济合理的特点，适用于处理塑性指标较高的软黏土地基。

2.3.1 材料要求。

构成桩体的主材是生石灰和粉煤灰，生石灰
的活性cao应大于85%，灰块直径以5cm左右为宜，粉灰含量应小于20%，矸石含量小于5%；粉煤灰为sio2、al2o3活性元素含量较高的新鲜粉煤灰，含水量应小于40%。

2.3.2 施工的要点。

打桩顺序应该“先外排后内排，先周边后中间”的原则，按合适的比例对桩体材料进行配比。

注意防止施工中地表水和临近水源渗透进入石灰桩身。

2.4 其他软基处理方法有挤密法和振冲法、排水固结法、高压喷射注浆法、铺设土工聚合物及其他方法。

2.4.1 挤密法和振冲法。

挤密法形成的是一种复合型地基，是在软弱土层中挤土成孔，从侧向将土挤密，然后再充填碎石、砂、灰土、石灰或炉渣等填充料形成密实的柔性桩体，从而改善地基的工程性能。

振冲法比较适用于处理松砂、粉土、杂填土及湿陷性黄土。

它使地基中形成的大直径的密实桩体与原地基构成复合地基，最终提高地基承载力，减少沉降和不均匀沉降。

2.4.2 排水固结法。

排水固结法是利用地基排水固结的特性，以加速饱和软粘土固结的一种地基处理方法。

这种方法在处理淤泥、淤泥质土及其他饱和软粘土中占有统治地位，但对于渗透性极低的泥炭土，必须慎重对待。

2.4.3 高压喷射注浆法与深层搅拌法。

高压喷射注浆法是利用钻机按一定的施工工艺，使土体与水泥浆充分搅拌混合，胶结硬化后即在地基中形成直径比较均匀、具有一定强度的圆柱体，从而使地基得到加固。

深层搅拌法与方法原理与高压喷射注浆法作用一样，适用于粘性土、冲填土、粉砂、细砂等地基状况。

2.4.4 铺设土工聚合物。

铺设土工聚合物处理软土地基的原理即在地基土中埋设强度较大的土工聚合物，使地基土能够承受抗拉力，防止断裂，保持整体性，提高刚度，改变地基土体的应力场和应变场，从而提高地基的承载力，改善地基的变形特性。

3 软土地基加固的其它方法
其它方法还有化学加固法、桩基法、沉井法、侧向约束法、反压护道法、冷热处理法、胶结法、振冲地基加固、碎石桩挤密加固地基、砂桩加固地基、水泥煤灰碎石桩、塑料板排水加固、石灰粉煤灰（火山灰、钢渣或黏土）桩等软基处理方法等。

总之，建筑结构设计人员应根据实际情况，不仅要选择好软土地基处理方法，而且还要考虑其建筑结构的优化设计，从而达到合理、经济、安全的目的。

软土地基如施工方法不当或未按规定和操作规程进行，就会造成地基失稳，使构造物沉降过大或不均匀沉降，对构造物造成不同程度的破坏甚至彻底报废。

因此对软土地基的研究有着重要的意义。