处理不良地基土和加固施工流程

孙亚男

(烟台港集团有限公司西港区建设指挥管理部，山东 烟台 264001)

1 不良地基土概述

所谓不良地基土就是指不符合建筑工程项目施工承载力要求的土壤。其与正常地基土相比具有压缩性强、渗透性差、有机物含量高等特点。进一步分析不良地基土的性质可以发现，其土壤中的水分含量较多、空隙较大，在承受一定压力后会出现地基降沉现象，如果不加处理会引起建筑结构的变形。同时，不良地基土固结能力较差，其通常需要花费更长的时间来完成固结，因此常常会影响工程建设工作的开展。此外，较高的有机物含量会使地基土逐渐变成泥炭土，这种土质将严重影响到建筑施工，危害建筑工程的结构与稳定性。可以说，不良地基土对建筑工程的危害极大，必须在施工建设前对其进行必要的加固处理。

不良地基土只是对所有不符合建筑工程施工要求的土壤的一个统称。而根据其具体特性，不良地基土又可进一步分为软黏土、杂填土、松散砂土以及泥炭土等。

软黏土是不良地基土中十分常见的一种，多集中于我国长江以南地区。该土质耐受力与抗打击能力极差，承重十分有限，只要其承重稍有增加就会出现变形情况，因此稳定性极差。此外，软黏土还具有较差的渗透性，十分容易发生流动，极不利于建筑施工。基于软黏土诸多缺点，建筑施工过程中如果遇到软黏土一般都是直接采取换填其他土质的方法进行处理，简单直接且更易于操作。

杂填土并非自然界自然形成的土壤，而是由生活垃圾长时间堆积所形成的。随着时间推移，杂填土在日常生活中也越来越常见。与其他地基土相比，杂填土的成分、结构都更为复杂，在建筑施工中也常因其复杂的成分而给地基处理带来困难。此外，该类土质还对生态环境具有较大影响，容易对工程项目周边环境带来污染，因此在实际施工中应根据其具体情况采取不同的处理方法。

松散砂土的主要成分有砂粉和细沙两种。与其他地基土相比，松散砂土的硬度较好，但由于其成分多为细小的砂土，所以流动性较大。尤其在受到较强冲击力时容易发生类似液体的流动现象，从而使地基结构发生改变，给建筑物的稳定性造成影响。这种土质的地基在遇到如地震、暴雨等自然灾害时极易引发建筑塌陷，因此在实际施工时必须进行处理。

泥炭土与其他土质相比，其有机物含量更高，往往超出正常标准，这使得其具有更高的压缩性，受力强度也更低，直接影响地基施工，给工程建设造成阻碍。

2 不良地基土的处理工艺

随着现代建筑施工技术的不断发展，针对不良地基土的处理工艺也越来越丰富，目前已形成置换法、预压发、降水法、夯实法、加筋法等多种处理方法，基本可以应对各种类型的不良地基土的处理工作。

在不良地基土处理过程中，其总体思路是要通过研究分析地基土的性质、面积以及施工条件，同时结合工程造价、工程质量以及工期要求找出最合适的处理方法，以最大限度地提升地基强度，保证其能够满足施工要求。在此思路下，建筑工程建设施工必须首先做好工程现场地质情况的调查勘测工作，然后筛选出最合适的处理方法，最后严格按照所选处理方法的施工流程和技术要点进行操作，以保证不良地基土的处理效果。

3 不良地基土加固施工流程分析

对于不同的不良地基土处理方法，其加固施工程序与技术要点也各不相同，此处主要针对置换法、预压法、降水法、夯实法以及加筋法进行分析。

3.1 置换法施工流程与技术要点

置换法也叫换填法，顾名思义就是将不良地基土直接换成其他优质的、能够满足建筑施工地基建设要求的土壤，然后再对换填回去的土壤采取压实或夯实操作使之最终达到基本的密实度要求，形成良好的密实层。置换法的施工方式一般有两种，一是振冲置换，二是夯挤置换。

振冲置换就是利用振冲机械设备与高压水射流对地基内土壤进行边振边冲以使地基中形成大量的孔，然后将碎石、卵石等粗粒料填入孔中使其形成一个个桩体，如此就将原来的不良地基变成一种具有较高承载力且压缩性低的复合地基。从该方法的施工流程看，振冲与粗粒料的选择至关重要。但同时由于其最终桩体的承载力与降沉效果都与原地基土对桩体的侧向约束力有关，所以并不十分适用于强度很低的软黏土地基。

夯挤置换的施工则是先以沉管或夯锤的方法将管或锤置入地基中，通过压力作用将地基内土壤挤向两侧留下管或夯坑，然后再将粗粒料填入其中形成桩体。与振冲置换类似，其桩体同样与原地基土构成复合地基。此外，该施工方法在施工中因挤压作用会使原地面隆起，从而导致土体超静孔隙水压力上升。而在该压力消失后，其土体强度还将会有一次提升，所以该置换法的加固效果更为突出。

置换法施工中的技术要点一般为:①确保需转换的土层被挖尽；②注意坑边稳定性；③选择优质填料；⑤确保填料夯实。

3.2 预压法施工流程与技术要点

预压法是通过对地基土施加一定压力来使其发生沉降并达到既定的承载力要求。该处理方法的施工方式主要有堆载预压和真空预压两种。

堆载预压就是先在地基上堆载一定重量砂石料、土料或其他材料，使其荷载达到或超过建筑工程的设计荷载，然后预压一段时间使地基预先压缩发生沉降并逐渐达到既定的承载强度，最后将堆载物卸掉。在此过程中需要注意堆载材料产生的荷载不能超过地基的极限，且堆载顶面宽度应小于建筑地面宽度，而底面宽度则可适当加大。

真空预压是利用大气压强的原理对地基进行预压。其具体施工过程为:①在不良地基表面铺设砂垫层；②利用土工薄膜对其表面进行覆盖并密封好；③利用真空泵抽取砂垫层中的空气使薄膜以下成为负压状态。在这个过程中，地基中空气和水分的抽出将使得土壤进一步固结，而形成的压强也会对地基进行预压，使其强度得到提升。此外，为进一步提升固结效率，还可以通过打砂井或插塑料排水板来缩短其排水距离。该方法施工中一般需要注意:①排水系统中的滤管一般应排布成条形或鱼刺形；②密封膜应选用2至3层聚氯乙烯薄膜并依次铺设；③如果预压面积过大则应分区进行；④密切关注其真空度、沉降量、深层沉降、水平位移等情况；⑤预压完成要及时做好现场清理工作并注意环保。

3.3 夯实法施工流程与技术要点

夯实法顾名思义就是采用强夯的方式将地基土压实，以使地基达到较强密实度。目前工程建设中常用的夯实方法有人工夯实与机械夯实。其区别是动力来源不同，但基本原理相通。如果针对含水量较高的土质则一般可采用分层夯实。该加固方法的具体施工流程一般为:①平整场地；②试夯，以明确夯锤重量、底面直径、落距、最终下沉量、夯击次数以及总体降沉量等技术参数；③进行夯实操作。在整个施工过程中还需注意以下几方面内容:一是夯坑底面标高一般应高于设计标高；二是夯实过程中要注意控制地基土内的含水量；三是严格按顺序进行大面积夯实操作；四是冬季时要注意在冻土层消融或处理完成后再进行夯实操作。此外，夯实施工也可以与置换法结合使用，在经过强夯后可以置换回填碎石以构成碎石墩，在平整后再进行夯实操作，如此反复多次使地基土的强度与密实度都得到相应提升，达到既定施工要求。

3.4 降水法施工流程与技术要点

降水法与其他不良地基处理方法不同，其不是直接作用于地基，而是通过降低地基周围地下水水位来达到改善地基周围环境条件以减少外部环境对地基土质的影响。该方法同样能起到一定的加固效果，提升地基土的强度与抗压性能。其具体施工时需要先对地基周围的地质环境、水文情况等进行勘测，详细了解地下水对地基土的影响情况。然后再据此对地下水的改造调整制定出相应的方案，以通过地下水改造来减少周围环境对地基土造成的外部压力，减少地基土含水量与土壤中的孔隙，从而增强土质的承载能力。关于降水法的具体施工技术，目前使用较多的有喷射井点、轻型井点、深井井点等。

3.5 加筋法施工流程与技术要点

加筋法是通过在原有地基土内部加入各种具有较强承载能力的合成材料来增强地基抗压性并提升承载效果的方法。该方法无须对地基土进行置换或夯实操作，但却需要消耗大量高强度材料，所以其施工成本反而更高。该加固方法的具体施工流程为:①确定具体的施工点；②开挖施工点形成施工坑；③将各种材料混合制备好的加固桩安装到施工坑内并予以进一步加固。由于其应用到大量高强度材料并形成加固桩，所以经加固桩加固过的地基能够具备良好的承载性能，且该技术因无须进行其他操作，所以施工效率较高，在一些工期紧张且造价宽裕的项目中可以考虑使用。但即使如此，在施工中也应尽可能对造价进行控制，宜选用一些符合质量要求且造价较低的材料。