软土地区桩基础施工工艺探讨

软土地区桩基础施工工艺探讨

邓宇凡

广东省地质灾害应急抢险技术中心 广东省广州市 510080

【摘要】为保障在软土地基的情况下工程项目的施工质量，提升现有软土地区地基基础处理技术的施工水平，本文以湛江市某桩基础工程为例，介绍了软土地区的地基特性，并对软土地基处理方式中的浅层处理方式和深层处理方式进行了较为深入的探讨和分析，以期为相关人员提供有益的参考和建议。

【关键词】软土地区；桩基；施工工艺

1工程概况

拟建工程位于湛江市赤坎调顺岛。项目规模总占地面积26676.01m2，总建筑面积150269m2，由1栋20层高层住宅、2栋24层高层住宅、1栋53层超高层、底商组成；建筑物地上、地下层数及地上高度：地上20F/24F/53F，总高度64.6m/76.6m/179.7m，地下2层地下室。

2 软土地区的地基特性

2.1 含水量大

软土地区通常由于地下水位高或是土壤本身的含水量较大，导致地基中水分含量较高。这使得软土地区的土壤更为松软，稠度较低，土体颗粒之间的间隙充满水分，造成土体的密实度降低。这种特性使得地基的承载力下降，使得工程建筑物容易产生沉降或不稳定，对土木工程的安全性和稳定性造成一定的风险。其次，软土地区的地基含水量大也使土壤的抗剪强度明显下降[1]。土壤中的水分对土壤颗粒之间的作用起到了润滑、减小颗粒间的黏结作用，减弱了土壤的内聚力和摩擦力。这就意味着在软土地区，土壤的抗剪强度较低，地基的稳定性受到一定的影响，需要在设计和施工中采取一系列的加固和处理措施。

2.2 压缩能力强

软土通常指那些夹杂水分较多、稠度较低、易塑性较强的土壤，其特性使得地基在承载能力和变形特性方面呈现出一定的特点。一方面，软土地区的土壤具有较强的压缩性和变形性，当外载荷作用于其上时，土体会发生明显的压缩变形。这种特性意味着软土地区地基能够吸收并分散荷载，具有相对较强的承载能力，可降低建筑物或结构物受到的荷载的影响。因此，软土地区的地基在一定程度上拥有较强的承载适应能力，有助于减小土体变形对建筑物稳定性的不利影响。另一方面，软土地区地基的压缩能力强也为基础工程的处理和设计提供了一定的灵活性。通过合理的处理和加固，软土地区的地基可以通过预压、加固桩、地下连续墙等方式来改善其承载性能，提高整体结构的稳定性。这为软土地区工程建设提供了技术上的可操作性，使得在软土地区进行大型建筑和基础设施的建设成为可能。

2.3 渗透性能差

软土通常由于含水量高、颗粒结构较松散等因素表现出渗透性能较差的特性。首先，软土地区的土壤通常含水量较高，土壤颗粒之间的间隙被大量的水分填充，使得土壤内部孔隙连接起来，形成连续的水分通道[2]。这种情况下，软土地区的土壤渗透性能较差，水分难以快速渗透和排水，因此在这种土壤中，容易出现地表水积和地基内部水文环境的不稳定现象。

其次，软土地区的土壤粘性较大，局部区域容易出现土壤密实不均匀或者水分聚集，导致土壤内部的渗透性差异显著。这种情况下，软土地区地基的承载性能易受到影响，建筑结构的稳定性和安全性容易受到威胁。

3软土地区地基处理方式

近年来随着科技的不断发展和进步，建筑地基处理技术也逐渐从单一加固体系向多方法联合技术，同时也愈发注重对生态环境的保护，目前我国常见的地基处理方式如图1所示。

图1 常见的地基处理方式

其中，在软土地基的条件下按照地基处理的深度不同，可将其分为浅层处理方式和深层处理方式，具体处理方式如图2所示。总之，处理方式有很多种，但基本上都需要根据实际工程和工程投资等选择，各种地基基础处理方式都有各自适用的场景。

图2 软土地基的处理方式分类

3.1 浅层处理方式

3.1.1 表层压实法

表层压实法是软土地基处理方法中的一种浅层处理方式，主要适用于土地基层较薄且地基土较软的情况。该方法通过机械设备对地表土壤进行压实，以改善土壤的力学性质和承载能力。首先，表层压实法通常采用压路机等重型机械对软土地基进行良好质量的压实作业。在进行施工前，通常需要将表层的土壤翻耕、松土以及加入相应的改良材料，如石灰或水泥等，以提高土壤的强度和稳定性。其次，经过预处理后，利用压路机对表层土壤进行压实作业，通过压实作用使土壤颗粒间产生挤压和连接，填充空隙，提高土壤密实度和承载能力。这样可以减小土壤的沉降变形，提高地基的抗压和抗剪强度，改善地基的力学性能[3]。采用表层压实法进行软土地基的处理，能够显著提升地基承载能力和稳定性，降低土体的沉降变形，确保基础工程的安全稳定。

3.1.2 换填法

换填法是指将软土地基范围内原本土层中承载力较差部分挖出，变成承载力较好的土体。首先，该方法首先需要清除地表的软弱土层，并逐层将其更换为高强度的填料或较为稳定的土质。通常，这种填料可以采用砾石、碎石、砂砾混凝土等，而填充的厚度视地基条件而定。然后，新的填料会逐渐取代原土层，形成新的地基结构。这样的处理方法能够减小原土地基的含水量，提高土体的排水性能，同时增加地基土的密实度和稳定性。换填法的优势在于其通过逐层更换土质，使原软弱地基得到强化和改良，提高了地基的承载能力和稳定性，常用于需要对地基进行受控地改造和提升承载力的工程项目。通过换填法，软土地基可以得到较大程度的加固，从而保证地基的安全可靠，有利于建筑物的长期稳定使用。

3.2 深层处理方式

3.2.1 强夯法

强夯处理技术是建筑施工中常见的地基处理方法之一，主要应用于软土地基的加固，这一技术通过利用强夯机械对地基进行夯实，以提高地基的承载力和稳定性。该方法的工作原理是利用强夯机械，以一定的频率和能量，将铁锤自一定高度自由落下，通过夯实作用来改善土体的物理性质[4]。在施工过程中，夯击机自由落锤击打地面，形成重锤冲击土体，土体颗粒重新排列，密实土壤，增加土体的密实度，从而提高地基的承载能力。强夯处理技术具有施工速度快、效果明显、成本较低等优点，并且也有利于改善环境，降低噪音和震动对周围居民的影响。当然，强夯处理技术也存在一些限制和潜在问题。例如，对于较深层的软土地基，强夯处理的效果可能会有限。此外，在冰蚀作用明显的地区，也可能因土层过于湿润而影响强夯的效果。

3.2.2 高压喷射的灌浆处理技术

高压喷射灌浆技术是一种先进的地基加固方法，这种方法能够显著提升地基土的物理性能，包括其承载力和抗渗透性。这种地基处理方式对处理软弱、不均匀土层的加固效果显著，常用于基础加固、坡体稳定、地下设施防水和环境修复等工程中。在喷射灌浆工程中，首先会钻设一个预先设计的孔隙，然后将含有喷嘴的管杆插入到所需深度；启动高压喷射后，喷嘴以超高速度对着土壤喷射水泥浆，这个过程中喷射管会旋转和徐徐抽出，以便均匀地与土壤混合[5]。通过调整喷射压力、管杆的提升速度和旋转速度，可以控制灌浆体的直径和质量。

3.2.3 桩基础

钢筋混凝土灌注桩是我们在本项目针对软土层厚度大、分布面积广所选取的施工工艺，目的是使持力层避开软土地基，也是大中性建筑常用手段，目的是能够提升建筑物基础强度，有效避免软土地基对建筑物质量的影响。为了进一步加强地基承载力，我们对钢筋混凝土灌注桩的施工工艺进行了优化，采用了后注浆工艺作为补强手段，灌注桩后注浆施工工艺流程图如图3 所示。在桩基础施工过程中，我们严格按照相关施工规范对施工步骤进行质量把控，保证桩基础施工质量能够满足工程实际需求且符合规范要求，现桩基础达到设计及规范要求，已顺利通过检测及验收。

图3 灌注桩后注浆施工工艺流程图

4 结束语

综上所述，本文对软土地区的地基特性进行了简要介绍，然后对软土地基处理方式中的浅层处理方式和深层处理方式进行了逐一探讨和分析，总而言之，要学会在具体的工程项目下选择合适的地基处理方式，从而提升工程的施工质量。

参考文献

［1］张慰伟.路基软土地基施工技术的处理方法研究［J］.中国新技术新产品，2017（9）：70-71.

［2］贾博.房屋建筑工程软土地基基础处理方案［J］.冶金与材料，2018，38（4）：24，26.

［3］李虎.地基基础工程中的软土地基施工处理技术［J］.工程技术研究，2021，6（15）：67-68.

［4］欧阳爽.软土地区地基基础施工处理方法［J］.房地产导刊，2016（7）：28.

［5］刘松玉，周建，章定文，等.地基处理技术进展［J］.土木工程学报，2020，53（4）：93-110.