软弱地基处理是建筑工程中的重要问题。软弱地基的承载能力很低。地基容易发生沉降。沉降可能不均匀。建筑物会出现裂缝。结构安全受到影响。必须处理软弱地基。处理方法有很多种。选择方法要考虑很多因素。工程地质条件很重要。土层分布情况需要搞清楚。地下水位高低有影响。建筑物类型和要求是关键。工期和造价也必须考虑。
换填法是一种常用方法。挖掉软弱土层。回填好土。好土可以是砂石。也可以是灰土。好土压实后形成垫层。垫层提高地基承载力。垫层减少沉降量。垫层施工简单。造价通常比较低。换填深度不能太大。太深挖方量很大。不经济。也可能碰到地下水。施工变得困难。换填法适合软弱层不厚的情况。处理深度一般两三米。农村平房常用这种方法。城市小区也有使用。
强夯法用重锤夯实土层。起重机提起重锤。重锤从高处自由落下。冲击力压密土层。土的空隙变小。土体变得密实。承载力得到提高。强夯法设备简单。施工速度快。处理深度比较大。可以达到十米左右。强夯法噪音很大。振动也很强。附近有建筑物要小心。居民区使用受限制。强夯法适合砂性土。黏性土效果差一些。施工现场要空旷。工期紧的工程可以考虑。
排水固结法处理淤泥质土。软土含水量很高。土像稀泥一样。直接建房不行。需要排出土中水分。土粒才能挤紧。设置排水通道。地面加载预压。土中水慢慢排出。土体慢慢变硬。排水通道可以用砂井。也可以用塑料排水板。预压荷载可以用土堆。也可以用真空泵抽气。排水固结需要时间。几个月甚至更久。工期长的工程可以用。处理后的地基比较稳固。沉降大大减少。码头工程常用这种方法。堆场地基处理也常用。
水泥土搅拌法形成复合地基。机械钻入地下。钻头旋转搅拌泥土。同时喷入水泥浆。水泥和土均匀混合。水泥发生化学反应。土体硬结成桩。桩和周围土一起受力。地基承载力提高。沉降得到控制。这种方法没有振动。噪音比较小。对周围影响小。适合城市市区施工。桩长可以十几米。处理深度比较大。水泥用量影响成本。施工质量要严格控制。搅拌不均匀不行。喷浆中断不行。要有专人检查记录。
振冲法也用机器造桩。振冲器一边振动一边冲水。孔洞形成后填入砂石。砂石桩挤密周围软土。土体密度增加。砂石桩本身也能受力。这种方法适合砂土。松散砂土变密实。抗震能力提高。液化可能性降低。黏性土效果差一些。施工需要大量水。泥浆排放要处理。施工现场会比较泥泞。
桩基础是另一种思路。软弱土层太深太厚。处理起来困难又费钱。干脆跳过软弱层。把桩打到深处硬层。房子建在桩上。荷载由桩传递到硬层。桩可以是混凝土预制桩。桩可以在工厂做好。运到工地用锤打入。桩也可以是现场浇筑。钻孔灌入混凝土。桩基础很可靠。沉降非常小。高层建筑常用。大桥的桥墩也用。桩基础造价高。施工需要大型设备。
选择方法要结合实际。工程师先做地质勘察。钻孔取土样。土样送实验室。测出土的物理力学指标。承载力是多少。压缩性有多大。含水量有多高。这些数据是设计依据。然后考虑建筑物情况。楼房有多高。重量有多大。允许沉降是多少。还要看周围环境。有没有现有建筑。有没有地下管线。施工会不会影响别人。最后比较不同方案。算一算要花多少钱。算一算需要多少天。选择一个最合适的方案。可能只用一种方法。也可能几种方法结合使用。
施工质量必须保证。好的方法要靠认真施工。材料要合格。水泥要有标号。砂石要干净。机械要正常。操作人员要有经验。工序要按规范。每步做完要检查。做好施工记录。监理单位要监督。发现问题及时纠正。地基处理是隐蔽工程。做完就埋在地下。后面很难补救。必须一次做好。
地基处理技术不断进步。新技术新材料出现。施工机械越来越先进。设计计算更精确。工程师经验更丰富。处理效果越来越好。成本控制更合理。软弱地基不再是难题。只要科学设计。只要认真施工。软弱地基上也能盖起安全的大楼。也能修起结实的大路。地基牢固了。房子才安全。人们住得才放心。这是工程技术的价值。这是工程师的责任。