建筑工程中对软土地基的勘察及处理技术

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ECHNOLOGY

59 浅谈建筑工程中对软土地基的勘察及处理技术

Investigation and Processing Technology of Architectural Engineering Soft Ground

■ 宋立志 ■ Song Lizhi

[摘 要] 本文旨在对软土地基的勘察及处理技术进行说

明，介绍了钻探以及原位测试的勘察技术以及深层搅拌桩

处理法、换填加固法、强夯法等加固处理方式。

[关键词] 建筑工程 软土地基 勘察 处理

[Abstract] This paper aims to survey and processing technol-

ogy of soft ground described drilling and in situ testing, surv-

ey and technology as well as the reinforcement of deep mix-

ing pile-replacement reinforcement method, dynamic compa-

ction method approach.

[Keywords] construction, soft ground, investigation, process-

ing

软土，是指淤泥和淤泥质土的总称。软土地基

的天然孔隙比较大，大约在1.0左右，主要特点是

天然的含水性比较大、承载能力比较低、压缩性比

较高等。容易因外界因素变化，因此在建筑施工过

程中，软土地基对建筑物的危害是比较大的。现代

建筑物的高度和结构要求越来越高，因此对地基的

承载能力的要求也变高，对于软土地基要进行勘察

以及加固处理才能供建筑使用。

一、 软土地基的勘察

软土地基的勘察，是为了查明软土的分布范

围、埋藏条件以及对其物理力学性质和工程性质做

出评价，并提出有效的处理措施。一般包括以下几

个方面：

1. 地面测绘调查

地面测绘调查要完成以下几个工作任务：第

一，对软土地基分布地段的地形地貌进行分析；第

二是对软土地基的成因、分布的范围和深度以及基

地地层的性质进行分析；第三是对软土地基的砂夹

层的厚度和组成及其排水性进行分析；第四是要软

土层的埋深及其与上下土层之间的性质进行分析；

最后要对地下水的埋深、类型等情况进行分析。

2. 确定勘察点

勘察点的设置要根据地基所处的地形以及软

土层的成因来决定，勘察点的间距设置一般为30m

左右，如果土层的情况较为复杂，因适当增加勘察

点，以避免遗漏个别土层的情况。勘察点的深度，

要根据建筑物对地基的要求以及软土地基的性质

来确定。

3. 勘察的手段

勘察的技术手段主要包括钻探式勘察、原位测

试式勘察和室内土工试验等。

（1）钻探是岩土工程中划分土层的重要方法，

在软土地基的取样中，一般采用薄壁取土器静压法

来取样，在取样的国过程中要采取保护措施保证样

品不受变形、水分流失等外界因素的影响；对细砂

层采用标准贯入器取样时，要选取有代表性的底端

采用薄壁取土器采取3件以上的砂样进行颗粒分析和含量测定。在高速公路软土地基的勘察中，为

保证软土地基不被打扰，土层性质不被破坏，多采

用干钻法进行勘探，当需要采用泥浆护壁回转钻进

行勘探时，必须采取措施防止软土地基的结构发生

变化而致使对土层物理力学性能勘探数据的不准

确。

（2）原位测试一般采用静力触探和十字板剪

切实验，对软土地基采取原位测试的方法来直接获

得数据，不但可以减少钻探取样和实验的工作量，

而且还可以提高勘察的质量。

（3）室内土工试验是软土地基勘探必不可少

的环节，是得到软土物理力学性质数据的重要方

法。土工试验包括软土的物理性质试验、化学性质

试验和力学性质试验，其中力学性质试验时最重要

的。对于高速公路地基，一般要求必须做固结不排

水抗剪试验、无侧限抗压强度试验、固结以及直剪

试验等。对于桥梁或者房屋等其他建筑中的软土地

基，需要的数据要根据建筑为对地基要求的变化而

变化。

二、 常用的软土地基加固处理方法

1. 换填加固法

换填加固，顾名思义，就是将原来的软土地基

在一定深度和一定范围内的软土挖出，换填成强度

高、抗压缩、稳定性好的材料，主要包括砂、碎石、

石灰等建筑材料。通过换填加固，一定程度上改变

了原有地基的组成，可使其达到建筑施工的标准。

换填加固法的软土地基处理方式，需要有以下几点

需要注意：一是选用的换填材料要根据施工地实际

的情况进行选择，选择的换填材料要符合相关规定

和建筑物的要求，这样才可保证软土地基加固的实

施是合理有效的。二是换填加固过程中，要逐层换

填加固，逐层压实，用机械碾压等方法使之达到建

筑要求的压实度。三是换填的深度和面积要经过正

确的计算，保证换填工作的正确进行。换填时应先

去除地基中的一些垃圾或杂物，基底要平整干净，

再将经过试验合格的换填材料和计算确定的技术

参数进行换填。换填加固法可直接有效的解决软土

地基承载能力弱的主要问题，在各种大型建筑工程

中应用广泛。

2. 强夯法加固软土地基

重锤夯实加固法也是在软土地基的处理中常

用的方法，工程实践也证明，强夯法加固软土地基，

尤其是大面积的软土地基，是一种行之有效的软土

地基加固办法，值得进一步的研究和推广应用。强

夯法一般是指工人通过卷扬机将重达3吨的重锤

吊起到一定高度，一般为六米到九米，重锤由上向

下坠落，而产生了一个强大的冲击力，利用这个冲

击力来夯实地基。多次的，高强度的冲击，巨大的

能量可有效的加固地基。重锤夯实法的主要注意事

项有：锤子的重量、起落的距离、夯实的时间间隔

和夯实的遍数等。

夯实法中比较难以控制的一个参数就是：有效加固深度。有效加固深度，目前还没有权威的表达，

其意思是指在重锤强夯加固中，不同的地质环境、

重锤重量、起落高度、锤击次数与建筑施工对地基

加固的最终要求之间的关系，是指导重击夯实工作

的参数标准的计算方法，公式。影响有效加固深度

主要有以下几个因素：

（1）夯击能的大小

夯击能，简单来说既是指重锤落地时所产生的

冲击力的大小，受重锤大小和起落高度、夯击次数、

间隔等的影响。设置合理的夯击能大小，可以有效

的排出软土地基中的水分，减少夯击的次数，大大

提高软体地基加固工作的效率。到底选择多大的夯

击能来使用，受多种因素的影响，是一个复杂的技

术难题，我们可根据经验和可靠的公式进行计算，

保证夯击的有效进行，缩短工期。

（2）施工地的土质条件

不同的土质条件在受到重锤冲击时所受到的

影响不同，这就直接关系到加固的结果。不同的土

质要选用不同的夯击方案，需要在实际施工中具体

分析。土质的密度，含水量等都影响着夯击的效果，

夯击的进行要以此为依据，否则可能效率低下甚至

起到不好的效果。

（3）重锤的锤底面积

捶底面积的大小，决定了重锤落地与地面的接

触面积和所产生的冲击力的大小。锤底面积过大，

贯穿力小，加固深度小，加固力度不够。锤底面积

过小，贯穿力大，压力大，容易陷入太深影响起落。

合理的锤底面积，应根据现场条件来决定，一般控

制在25～40千帕压力之间最为合理。

3. 深层水泥搅拌桩法

淤泥和砂土土地的基本处理方法就是深层水

泥搅拌桩法，指利用深层搅拌机在地基深处将软土

与水泥、石灰等固化剂强制搅拌，使其结合度提高，

从而改善软土地基的承载能力。在深层水泥搅拌桩

处理中，所选用的水泥等材料在质量上一定要严格

按照实际工作中地基加固所需的要求。此外，水泥

搅拌桩机械要做好稳定和安全工作，根据现场平面

图测量好地面标高和各项数据，确定桩位。搅拌桩

机械在开工前，要做好施工机械的安全和各项指标

检测，避免在施工中出现错误。深层搅拌法的施工

工艺流程如下图1所示：

图1 深层搅拌法的施工工艺流程图

（下转第63页） 城市建筑┃施工技术┃U

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63 能、夯击遍数、单击夯击数、有效加固深度等是其

主要的施工参数。

数据测量分为夯前测量、强夯过程中测量以及

夯后测量几个阶段。施工场地的标高、高程等是夯

前应进行的主要数据测量。准确测量出遍夯后整平

标高参数，夯坑的总体下沉深度，记录好锤击数。

如果在强夯过程中带线地面出现较大变化时，应进

行沉降观测。此外，还应准确记录强夯形成的夯坑

直径大小，用于试夯参考。

四、 结语 强夯法是针对特殊地基进行施工处理的重要

方法之一，其实用性、经济性、易操作性等特点，

逐渐被广泛应用到各个特殊地基处理中，增强了地

基的牢固性和稳定性，具有较好的应用前景。

参考文献

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[7]胡智峰.强夯法处理山区梁场非均匀回填地基

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（作者单位：核工业南京建设集团有限公司）

（上接第59页）

4. 深层石灰搅拌桩法

深层石灰搅拌桩法，是利用石灰与土搅拌后所

发生的一系列物理和化学反应来加强软土地基的强

度，根据实际地质的不同所产生的加固效果也不同。

深层石灰搅拌桩法的材料主要就是生石灰和高炉煤

灰，可以有效的吸收软土地基中的过多水分，施工

要按照从四周到中间的顺序原则，施工过程中要避

免石灰搅拌桩被地表或附近的水渗透而过多吸收水

分失去原有效果。

以上几种软土地基的加固方法，是在现实工作中比较常用的几种办法，此外，还有塑料排水板法、

挤密桩法、排水固结法、排水砂垫层等很多方法。

不同方法的使用，需要建筑施工者根据现场条件进

行选择和组合，从而起到加固软土地基，保证建筑

施工顺利进行的目的。

三、 总结

软土地基的勘察及处理取决于对软土地基有效

的数据分析。根据现场地质的实际条件，来选择合

适软土地基勘察技术和加固处理技术，才能达到合

理、经济、高效的目的，处理好软土地基以保证建筑工程的顺利进行。

参考文献

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西建筑,2010(05).

（作者单位：十一冶建设集团有限责任公司）