建筑工程施工中對不良地基土的改造技術

李 強

山西建筑工程集團有限公司（030006）

由于建筑是直接接觸地面的結(jié)構，且建筑本身結(jié)構中的混凝土及鋼筋材料具有一定重量，因此在建筑自重及建筑內(nèi)部物品重量增加的狀態(tài)下也會對地面產(chǎn)生一定壓力與壓強，地基結(jié)構中的不良地基土層、巖層等強度無法滿足現(xiàn)代高層建筑等多種類型建筑的基本要求。隨著城市建設的加快，城市發(fā)展規(guī)模不斷擴大，土地緊張成了我國現(xiàn)代社會發(fā)展過程中面臨的主要問題，除了需要加大退耕還林力度，更重要的是加強對部分地區(qū)不良地基土的改造與處理，一旦在施工中出現(xiàn)地基處理不當或處理方法不夠科學的情況，不僅無法及時提升不良地基的承載強度，甚至會出現(xiàn)地基沉降、建筑裂縫等危險情況，嚴重威脅建設單位、施工單位甚至居民的人身安全，因此必須加強對不良地基處理改造技術的重視，充分發(fā)揮改造技術的價值及效率，提高我國建筑的穩(wěn)定性及安全性。

1 不良地基的基本特點及問題

1.1 不良地基類型多樣化

我國國土所垮區(qū)域較大，且各個區(qū)域所處于氣候區(qū)也有所不同，其中包括亞寒帶、溫帶、亞溫帶及熱帶等，由于地區(qū)土壤結(jié)構不同，氣候條件不同，因此在多重復雜性的環(huán)境下，受氣候、溫度、地質(zhì)結(jié)構等多個條件的推動所形成的不良地基結(jié)構也有所不同。由于這種不同性和多樣化的存在，導致地基改造技術在實施過程中出現(xiàn)較多困難，不僅需要及時結(jié)合實際情況對技術做出調(diào)整，同時也必須及時做好對周邊環(huán)境的維護與地基結(jié)構的保護，極易導致施工時出現(xiàn)不可預見性影響因素，如地震土層坍塌等，對施工單位經(jīng)濟效益甚至施工人員人身安全均產(chǎn)生嚴重威脅。

1.2 不良地基危險情況多發(fā)

不良地基本身存在的危險性較大，且改造難度高于普通地基結(jié)構，因此在勘察過程中出現(xiàn)因無法深入而導致勘察結(jié)果不夠精確的情況，如果勘察結(jié)果及數(shù)據(jù)不夠準確，則會導致后續(xù)改造施工出現(xiàn)問題，甚至在建筑施工結(jié)束后出現(xiàn)建筑傾斜、不均勻沉降等情況，嚴重則導致建筑出現(xiàn)裂縫、塌陷、倒塌，這種情況多發(fā)于多雨且地基松軟程度高的區(qū)域，在不良地基改造難度增大的同時使建設單位及施工企業(yè)造成嚴重經(jīng)濟損失。

2 我國不良地基的幾個類型

2.1 軟黏土地基

軟黏土地基常見于我國長江南部地區(qū)，是我國較為常見的不良地基類型之一。軟黏土本身具有抗壓性低、耐受力不足等特點，在受到外力重壓時會發(fā)生變形、沉降等現(xiàn)象，因此十分不穩(wěn)定，存在抗壓性、抗打擊能力差的情況。此外軟黏土本身排水性較差，水分含量較多，存在一定流動性，因此在對該類不良地基進行改造時需要將其置換，更換土層，以達到改造地基的目的。

2.2 雜填土地基

雜填土并非自然形成的不良地基，是由居民在長期進行垃圾堆放后形成的地基形式。我國多數(shù)地區(qū)均存在雜填土地基，因地基形成的結(jié)構、類別等復雜性較高，在處理過程中一旦出現(xiàn)改造不當、改造不徹底的問題，極易對周邊環(huán)境及居民生活造成污染和影響，甚至對施工人員的人身安全造成影響，因此在施工過程中必須根據(jù)雜填土的具體情況，科學選擇改造技術。

2.3 松散砂土地基

松散砂土中狐妖含有細砂和砂分兩種土質(zhì)。而當這兩種土質(zhì)混合形成松散砂土后其硬度與其他不良地基相比稍高，在這種地質(zhì)結(jié)構上進行直接施工，導致地基在受到強大外力沖擊后出現(xiàn)液化形態(tài)，增大流動性，因此這種土質(zhì)對于外力的抵抗能力極差，容易導致建筑出現(xiàn)塌陷情況，危險性極強。

2.4 泥炭土地基

泥炭土中含有有機質(zhì)的土層，且地基中水分較多，存在透水性差、壓縮性高及強度低等特點，如在該地基上直接施工或處理不當，建筑結(jié)構會出現(xiàn)不同程度的病害及危險，該類地基改造時施工難度及復雜程度較高。

3 對不良地基的改造技術方法

3.1 換土填充技術方法

換土填充法是對施工區(qū)域內(nèi)的不良土層進行更換，以換填的方式將強度較高的土層填充到替換區(qū)域內(nèi)，以此達到提升建筑地基強度的目的。但選擇該方法時必須確認施工建筑區(qū)域，保證在該施工區(qū)域能夠完成換土填充法，保證地基改造的合理性及節(jié)約性。①應當對該區(qū)域做好勘察工作，確定區(qū)域面積、施工范圍及換填深度，要求換填范圍超過建筑結(jié)構下的地基面積，保證全面提升建筑地基結(jié)構強度和穩(wěn)定性；②在換填前將施工區(qū)域內(nèi)雜質(zhì)、雜草等進行全面清理，嚴格控制開挖區(qū)域范圍及深度，不能出現(xiàn)過度開挖的情況，借助機械設備與人工結(jié)合的方式加強對開挖過程的把控；③選擇合適的填充材料，通過分層填充、壓實的方法進行逐步施工，提升填充質(zhì)量和地基強度，進而保證填充的地基強度符合建筑需求。

3.2 強夯置換技術方法

強夯置換技術是在施工時借助夯錘、沉管進行施工，將錘與管放置在地基中，通過強夯的方式擊打地基，借助外力將地基土向錘與管兩側(cè)進行擠壓，擠壓完畢后將碎石、砂礫等材料填充置換至夯實坑中，然后借助橫向作用力將置換材料進行夯實，進而實現(xiàn)對地基的改造。該方法通過強夯與置換結(jié)合的方式提升地基的強度，可及時將地下水擠出，并降低了地下水對不良地基土產(chǎn)生的影響。在使用該技術時應在該區(qū)域設置豎向排水管，通過強夯的方式將水排出，必須嚴格按照其技術參數(shù)進行施工，保證施工效率。其技術參數(shù)見表1。

3.3 材料加固技術方法

使用強度較高的材料對不良地基土進行加固是我國針對軟土地基等不良地基常用的技術方法之一。該方法主要適用于地基強度稍高且具有加固價值的不良地基土施工區(qū)域，如雜填土等。對這種不良地基土進行加固，可借助鋼筋條、尼龍繩等，對于具有土坡結(jié)構的地基可使用土釘、土錨進行加固，而對松散砂土等則可使用碎石樁基、砂石樁基等進行加固，借助深入地基的方式與地基進行結(jié)合，借助材料本身強度及穩(wěn)固性增強原地基強度、荷載量等，進而達到改造處理目的。材料加固法的施工難度較低，操作便利，但材料成本相對較高，因此在使用該方法時應進行科學設計，全面優(yōu)化方案和施工環(huán)節(jié)，以此提高施工效率。

表1 強夯法技術參數(shù)

3.4 地基土壓實法

壓實改造技術是利用真空、降水或堆載等方法，產(chǎn)生類似于真空或者高度擠壓的狀態(tài)，使不良地基土之間的分子結(jié)構更加緊密，從而達到提升土地穩(wěn)定性的目的。在進行地基土壓實法之前，要首先對現(xiàn)場的地質(zhì)情況做深入了解，確定其結(jié)構和性質(zhì)，再采用相對應的壓實手段。根據(jù)不同的土質(zhì)結(jié)構應采用不同的預壓方法。如果是軟性黏土性質(zhì)的地質(zhì)，采用真空手段降壓效果更好。先在軟性黏土土層表面覆蓋一層砂石，然后再使用真空設備將空氣抽空，利用大氣壓將地基土上下進行積壓，從而達到提升黏性，達到加固和穩(wěn)定改造的目的。

4 結(jié)語

城市發(fā)展過程中離不開對城市內(nèi)部環(huán)境的建設，隨著城市經(jīng)濟發(fā)展速度的加快，除了對現(xiàn)有城市環(huán)境的建設，更重要的是擴大城市規(guī)模，借助建筑施工拉動城市內(nèi)需。不良地基土是部分城市中主要的地基結(jié)構，在針對不良地基土進行處理時，可根據(jù)具體情況選擇強夯置換技術、地基土壓實技術、材料加固技術等，提高地基處理質(zhì)量的同時提升地基結(jié)構整體強度，同時加強對施工人員能力和施工過程的提升與把控，加大技術控制力度，實現(xiàn)對不良地基土的全面改造，為進一步提高城市建設水平提供先決條件。