摘要：我国幅员辽阔，横跨三大地形阶梯，地质条件复杂。伴随城市化建设发展，城市高层建筑项目也与日俱增，受规划用地制约，高层建筑施工中经常会遇到软土地基等不良地质，软土地基由于其工程特性，在上部建筑作用下，沉降稳定时间长、沉降速率快、沉降量大，对上部结构正常使用以及质量安全造成不利影响。本文就针对房屋建筑工程中软土地基换填及堆载结合的加固施工技术进行相关阐述。
关键词：房屋建筑；软土地基；换填；堆载；加固施工技术
引言
改革开放以来，我国城市化发展进程显著，对于房屋建筑的质量要求也相应提高，尤其是软土地基上的高层建筑施工，施工难度大，若处置不当，极易对建筑使用造成不利影响，甚至引发质量安全事故，为保证房屋建筑正常使用，避免质量安全事故的发生，在主体结构施工前应采取有效措施对软土地基进行加固处理。
1软土路基的工程特性
软土的性质与地基土的成层构造、沉积年代、成因类型有密切关系。不同年代和成因的软土，其物理性质指标尽管可能相近，但作为地基，工程性质却可能相差很大。
1.1含水量较高。因为软土的成分主要是由粘土粒组和粉土粒组组成，并含少量的有机质。粘粒的矿物万分之二为蒙脱石、高岭石和伊利石。这些矿物晶粒很细，呈薄片状，表面带负电荷，它与周围介质的水和阳离子相互作用，形成偶极水分子，并吸附于表面形成水膜，在不同的地质环境下沉积形成各种絮状结构，因此，这类土的含水量比较高。
1.2透水性差。软土的渗透系数低，所以在荷载作用下固结速度很慢。当地基中有机质含量较大时，土中可能产生气泡，堵塞渗流通道而降低其渗透性。所以在软土层上的建筑物基础的沉降拖延很长时间才能稳定，同样在荷载作用下地基土的强度增长也相对缓慢。
1.3压缩性较高。一般正常固结的软土层的压缩系数约为0.5～1.5MPa-1，最大可达到4.5MPa-1；压缩指数约为0.35～0.75。天然状态的软土层大多数属于正常固结状态，但也有部分是属于超固结状态。超固结状态土，当应力未超过先期固结压力时，地基的沉降很小。
1.4流变性强。在荷载的作用下，软土承受剪应力的作用产生缓慢的剪切变形，并可能导致抗剪强度的衰减，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软土地基换填及堆载结合的加固施工技术
2.1换填、堆载预压施工流程。测量定位→场地清表→暗浜、地下障碍物（地下基础、管线等）处理→清表后排水沟施工→分层回填至设计标高→排水系统施工（盲沟）→铺设排水砂垫层→塑料排水板施工→铺设土工织物→分层堆土加载→达到设计预定的卸载标准→卸载。
2.2换填施工。回填填筑材料可采用级配砂石、中粗砂、粉性土和粉质黏土等材料，最大粒径不得大于50mm，小于75μm的土体不得大于25%，当采用粉性土和粉质黏土回填时，可掺入8%石灰，当采用建筑垃圾进行回填时，应将建筑垃圾进行破碎，其最大粒径不得大于50mm，当采用不同材料填筑时，宜先回填小粒径填料再回填粗粒径填料，最后再回填破碎后的建筑碎块。填土需为良好级配，且不均匀系数（d60/d10）超过5，如果填土不均匀系数小于5，但其压实度能满足土方填筑要求，且平板荷载试验测试结果达到要求，则该材料仍符合使用要求。填土的氯离子含量不能多于500mg/kg。换填施工工艺方法要点如下：（1）铺设前，应清除地基土垃圾，排出表面积水，平整场地，并用压路机预压2遍，使密实。（2）分层铺设与碾压，采用推土机摊铺厚度为300～400mm的土，先用160kN压路机静压3～4遍，然后重压5～6遍，最后再静压2遍。压路机往返为1遍，碾压搭接宽度不小于30cm，每遍碾压间隔不小于4h，相邻碾压遍间采用正交行驶方向交错碾压。每层压实厚度为250mm，填土压实系数不得小于0.90，堆载后压实系数应达到0.93。（3）铺设含水量应控制在最优含水量范围内；如含水量过大时，需摊铺晾干后再碾压。铺设后，应于当天压完；如压实时含水量过小，呈现松散状态，则应洒水湿润再压实，洒水的水质不得含有油质，pH值应为6～8。（4）夯实或碾压时，如出现“橡皮土”现象，应暂停压实，可采取将垫层开槽、翻松、晾晒或换灰等办法处理。（5）每层铺完经检测合格后，应及时铺筑上层，以防干燥、松散、起尘、污染环境，并应严禁车辆在其上行驶。
2.3排水系统施工
2.3.1施工区块内水平盲沟。水平盲沟间距20m，采用纵横相间分布，盲沟上宽0.4m，深0.5m，泛水0.15%。盲沟内先铺设1层250g/m2复合土工织物，并以级配碎石进行填充后，用土工织物包裹（图1）。排水盲沟施工时考虑堆载放坡的宽度，需在实际施工时向每边放开5m长度。
图1盲沟设置示意
2.3.2区块周边排水明沟。沿区块周边开挖宽排水明沟，明沟上宽1.5m，底宽1m，深1.5m，泛水0.15%，间隔100m设置集水井，与区块内排水盲沟连通。排水明沟方向通往小涞港。
2.4铺设砂垫层。首先，砂垫层采用厚500mm中粗砂，要求粒径大于0.25mm的颗粒含量超过全重的50%，含泥量不大于3%，且贝壳碎片含量不大于3%，干密度不小于1.5t/m3，渗透系数应不小于0.1mm/s，采用人工配合推土机碾压并刮平。其次，砂料运至施工区域内通过路基箱板铺设的临时便道，按100mm×100mm划分的施工块由远及近送至砂垫层铺设点，采用推土机碾压并刮平。
2.5塑料排水板施工。首先，塑料排水板采购、包装及存放：塑料排水板型号应与设计要求一致，其外观质量、纵向通水量、复合体抗拉强度及延伸率、滤膜等效孔径等主要性能、规格指标均应满足设计要求。塑料排水板应有出厂合格证和技术性能鉴定书，各项技术指标满足有关设计要求，其外包装应牢固、完好。塑料排水板在施工场地临时堆放时，应码放整齐，避免雨淋，防止日晒与损伤。塑料排水板打设：施工机械可采用门式打桩机和履带式打桩机，排水板呈梅花形布置，间距1.3m，单根塑料排水板插打深度不小于20.7m，排水板外露长度不小于200mm。
2.6土工织物铺设。塑料排水板铺设完毕后，应铺设一层250g/m2复合土工织物，以保护砂垫层边坡，避免在堆载施工时污染砂垫层，而影响砂垫层的清洁度及透水性，保证砂垫层具有良好的排水作用。土工织物的面积除满足堆载范围需求外，尚应向外延长，以便在堆土过程中在四周上翻以覆盖并保护堆土坡面。土工织物的选择及铺设按相关规范执行。
2.6堆载土加载。为了保证预压载荷满足50kPa，在堆土质量密度不小于1.5t/m3的前提下，重载区域堆载厚度为3.3m。堆载土采用人工配合推土机分层施工，堆载土体边坡按1∶2放坡。堆土荷载应分层施加，每层厚度小于500mm，同时观测最大沉降速率不应超过15mm/d，坡脚水平位移不应超过6mm/d，超静孔隙水压力与荷载之比应不超过0.6，以免地基被破坏，边坡失稳。
2.7监测布置。重载区域监测内容主要包括：堆土顶面沉降监测、孔隙水压力监测及土体分层沉降监测等方面内容，共布置有42个地表沉降监测点、42个堆土面沉降监测点，8组土体分层沉降监测孔、8组孔隙水压力监测孔。分层沉降磁环及孔隙水压力计沿深度方向每隔2m布设1个。沉降标点位置偏差不得大于1m，分层沉降磁环和孔隙水压力计的竖向布置深度误差不得大于0.5m，监测单位应在埋设后实测其坐标和深度，并提供埋设竣工图。
结束语
建筑工程软土地基加固处置，对提高工程建设质量，提升社会及经济效益具有积极意义。在实际施工中，结合现有施工技术不断借鉴学习新工艺新技术，才能确保工程建设结构安全，保证后期正常使用。
参考文献
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[3]陆军.建筑软弱地基处理技术[J].国防交通工程与技术.2012(S1)
论文作者:卢志伟,宋胤
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/3/25
标签：地基论文; 土工论文; 荷载论文; 织物论文; 明沟论文; 粒径论文; 孔隙论文; 《基层建设》2018年第34期论文;