民用建筑常用软弱地基处理方法探讨

刘金龙

摘 要：民用建筑是新城市规划的主要项目之一，其能够为广大社会群体提供相对稳定的居住条件，满足了日常生活的居住需要。软土地基是民用建筑施工比较常见的问题，尤其是地基病害对地面建筑结构造成了巨大的危害，降低了整个建筑设施的使用价值。本文就常见软弱地基处理方法原理及适用范围进行了一些探讨。

关键词：适用范围民用建筑；软弱地基；分类；处理方法；危害；加固技术。

一、软弱地基的分类及特

根据《建筑地基基础设计规范》规定，软弱地基系指主要由淤泥、淤泥质土、杂填土、冲填土或其它高压缩性土层构成的地基。了解这些软弱土的特性可以帮助我们更有针对性地制定出适合的软弱地基处理的最佳方案。

1. 淤泥及淤泥质土：指常在静水或者非常缓慢的流水环境中沉积的，经过生物化学作用形成的饱和粘性土。具软塑到流塑状态、天然含水量高、承载力（抗剪强度） 低、透水性差、变形大并且变形稳定历时长、结构性强等特点。

2.杂填土：主要是指人们日常活动时随意堆积的建筑垃圾、工业废料及生活垃圾等，其主要特性是土质结构比较松散，均匀性差，变形大，承载力低，压缩性高。

3. 冲填土：是在整治和疏通江河通道时，挖泥船通过泵把夹杂大量水分的泥沙吹到河的两岸形成的，其成分比较复杂，物理性质会因颗粒组成、均匀性、排水固结条件的不同而不同。

4.其它高压缩性土：饱和松散粉细砂也属于软弱地基的范畴，当机械推动或地震荷载重复作用时将产生液化。由于结构物的荷载和地下水的下降会促使砂性土下沉，基坑开挖时会产生管涌，其它湿陷性黄土、膨胀土和季节性冻土等不良地基现象，都属于软弱地基范畴。

二、软土地基的危害

民用建筑是人口相对密集的区域，建筑物结构性能达不到要求便会带来诸多质量、安全、结构等方面的危害，这是所有施工单位必须积极关注的问题。软土地基对民用建筑造成的危害如下：

1.质量问题。质量是衡量一个工程项目成功与否的关键指标，一旦工程质量不符合业主预期的要求，则会给建设单位及施工单位造成严重的经济损失。软土地基对民用建筑的质量危害：一是基层，建筑物基层是地面结构的总支撑，基层结构受损将对地面结构体产生质量影响，如：施工质量与图纸设计要求不一致；二是表层，即基层以上的建筑物工艺质量也会受到软土层的影响，总工程验收后均不达标。

2.安全问题。行业调查显示，软土地基不再仅限于建筑工程的标准范畴，而是涉及到了建筑物的安全系数，处理不当极有可能引起安全事故。以小型建筑为例，中低层建筑物软土地基施工不合格，减弱了基层支撑地面建筑物的耐久性，遇到外界强力作用后易发生坍塌事故，给居民的生命财产安全造成威胁[1]。此外，软土地基对周围建筑物也有相应的危害性，其安全隐患会蔓延到周边建筑物或附属设施。

3.结构问题。从结构划分角度看，软土地基处于整个民用建筑物的最基层，但其所产生的影响已经涉及到所有建筑物结构，对建筑结构造成的破坏力十分明显。如：大面积民用建筑区域，软土地基首先损坏了建筑根基的牢固性，加上外界冲击则使得结构的病害率持续上升。结构问题直接造成性能方面的受损，比较常见的性能病害：裂缝、沉降、渗漏等等，这些都会影响到居民的正常居住条件。

三、民用建筑软土地基病害的成因

结构性病害是民用建筑物受损最为严重的因素，也会直接影响到工程竣工后期的收益水平。考虑到后期软土地基的处理方案，必须深入分析民用建筑软土地基病害的成因，这样才能为施工单位提供更加科学的处理方案，保障建筑物结构整体的使用性能。

1.勘测因素。许多施工单位为了节约工程时间，降低项目建造的成本投入，民用建筑动工前期未进行详细地勘测工作。由此造成，软土地基现象没有被及时发现，施工人员对软土层所在区域无法正常掌握，现场施工设置的加固处理措施不到位，竣工后发现了软土地基的病害问题。

2.施工因素。行业标准规定，施工单位必须对软土地基采取特殊工艺进行处理，以此保持良好的基层性能，避免对地面建筑物造成性能损坏。从实际情况来看，民用建筑软土地基施工存在着较多的施工问题，如：施工工艺不合现场要求，软土层处理成效不达标，基层结构布局不合理等，这些都是后期病害发生的成因。

3.养护因素。养护是对民用建筑工程进行的管护处理，以维持建筑物正常的使用寿命。如：水文地质运动会加快软土层面积的扩大，导致土层的粘合性不断减弱，最终破坏了地面建筑的稳定性。缺乏必要的养护管理，施工人员无法提前发现软土地基的病害隐患，也误导了养护期间的加固处理操作。

四、民用建筑软土地基常用的加固技术

1.堆载预压法。随着建筑行业思想的发展，实地勘测已经成为工程建筑的必备内容，所有项目必须经过详细地勘测调查才能正式动工。该法是在工程建设之前经过实地勘测，再用大于或等于设计荷载的填土荷载，促使地基提前固结沉降以提高地基的强度，从而减少了竣工后期病害的发生率[2]。施工填筑时宜选择分层分级施加荷载以控制加荷速率，可防止剪切破坏造成的不利影响。

2.真空预压法。施工是决定民用建筑工程质量的核心阶段，施工质量基本决定了整个项目的竣工收益。真空预压法是在需要加固的软土地基内设置砂井或塑料排水板，然后在地面铺设砂垫层。通过埋设于砂垫层中的吸水管道，用真空装置进行抽气，去除气体后以增强土层的粘合性。通常真空预压法不会对地基造成损坏，有助于软土层面性能的改善。

3.反压法。一般情况下，软土层区域的建筑物均会随着时间的推移而出现病害问题，不及时处理同样会产生潜在性的危害。反压法是指在软土路基两侧，填筑一定宽度和高度的加固层，以期达到土层稳定的一种方法[3]。这种加固技术不仅改善了软土地基的稳定性，也可起到较好的抗沉降、抗坍塌功能。如：从相反方向对路基进行挤压处理，保持了结构受力的均衡性。

4.水泥土攪拌桩法。利用水泥或石灰等材料作为固化剂的主剂，在地基深处将软土和固化剂强制搅拌。利用固化剂与软土之间所产生的一系列物理、化学反应，使软土固结成具有整体性、水稳定性和一定强度的地基，以达到提高地基承载力，抵制软土层造成的破坏。此种加固技术的选材比较方便，可随时调用现场物资制定方案处理软土路基，且能够取得较好的加固效果。

5.换填垫层法。当软弱土层厚度不很大时，可将路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它稳定性能好、无侵蚀性的材料称为换填或垫层法。换填垫层法的成本较低，且适用软土深度可达2～3m，其是未来建筑施工的常用技术。选用此加固技术应考虑换层后填充土的质量，以控制软土结构的牢固性。

6.强夯法。强夯法加固技术的原理：土层在巨大的冲击能作用下，土中产生很大的压力和冲击波，从而对软土空隙产生较大的压缩，增强了民用建筑基层抗病害的能力[4]。另外，夯击点周围一定深度内产生裂隙良好的排水通道，使土中的孔隙水快速排出以加固土层，在某种程度上也改善了建筑基层的排水性能。

五、结论

综合整体分析，软土地基对民用建筑物造成的危害十分复杂，不同程度、区域的软土层所引起的病害程度不一。随着我国建筑工程项目的不断增多，软弱地基的处理变得越来越重要。处理好地基问题，不仅关系到所建工程是否安全可靠，而且关系所建工程投资大小；掌握各种地基处理技术，提高地基处理水平对保证工程质量，加快工程建设速度，节省工程建设投资具有特别重要的意义。