【摘要】厂房是企业从事生产的基础建筑物，能够为职工提供优越的工作与生活环境。设计是工业厂房建造的前期工作，厂房设计方案决定了建筑物的筑造质量，解决厂房设计存在的各种问题，关系着工业生产过程的有序性。软土地基是建筑设计的常见问题，设计师应结合厂区软土地基的特点，编制出科学可行的优化方案，防止软土地基对地面建筑造成破坏作用。
【关键词】工业厂房；软土地基；结构；设计改进
中图分类号：[F287.2] 文献标识码：A 文章编号：
工业产业是国民经济收入的主要来源，工业经济在国民总收入中占据了较大的比例，工业生产设施在推动产业收益增长方面发挥了积极作用。厂房是指企业日常生产的配套房屋，能够为员工提供生产、住宿、办公等多项用途。软土地基是厂房建筑物的基层结构，易对地面建筑性能造成严重的危害，间接性地给企业带来经济损失。从设计环节控制软土地基病害，对维护良好的生产作业环境是很有必要的。
一、工业厂房的使用功能
无论是多大规模的工业生产活动，其均要求企业提供良好的操作空间，以及与日常生产活动相匹配的基础设施。新时期工业产业结构优化升级，传统粗放型经济模式转向集约型，这对于工业化生产活动的持续性有着重要的意义。企业除了注重内部生产方案的控制外，还需考虑实际生产过程中的设施要求，尤其是建筑设施的配套使用。从实际生产情况看，工业厂房的应用功能包括：
1、创造生产空间。为工业企业提供宽广的生产空间，这是厂房建筑最基本的功能。工业作为国民经济的第二产业，对整个经济收入水平有极大的影响，国家也重点投资工业项目建设[1]。无论是国营或私营性质的企业，均要借助厂房才能开拓足够的生产空间，向生产人员提供良好的工作环境。
2、保障生产安全。现代工业厂房的建造材料更加先进，不再局限于单一混凝土筑造形式，而是扩展为钢筋混凝土结构及钢结构厂房。这种新结构厂房具有较强的耐久性，可抵制外界环境造成的种种病害，延长厂房建筑物的使用寿命，保障了工业生产活动的安全性，降低意外事故的发生率。
3、维护生产秩序。厂房内的生产秩序决定了产品加工的数量与质量，也是衡量企业生产收益水平的关键指标。工业产房创造了较大的建筑空间，生产人员在厂房内能完成各项操作活动，按照产品质量标准完成加工、改造等。如：工业企业把生产区分为下料区、加工区、包装区、储存区等，使生产流程更加有序。
二、软土地基对地面建筑的危害
软土地基是地质层中比较特殊的形式，软土层结构相对单一，多数是由软性土质组成的层面。一般情况下，软土地基常见于河流、地下水、沼泽等区域，长期积压大量的水分而形成了软土层。地质勘测显示，软土地基具有空隙大、水分足、粘度小、定性差等多个缺陷，这使得地面建筑物面临着严重的病害风险。就工业厂房来说，软土地基易造成寿命、性能、安全等方面的危害。
1、性能危害。软土地基对地面建筑物使用性能的危害甚大，其主要表现于各种病害的发生，这是一种不可避免、不可预测的结构性破坏。如：软土层沉降引起地面建筑整体下降，工业厂房结构易发生裂缝病害，厂房设施抗震抗灾的能力减弱等，这些对于企业未来生产活动的持续性均是不利的。
2、寿命危害。使用寿命长短是评判建筑工程质量的重要标准，建筑行业普遍认为，建造于软土地基以上的建筑物，其使用寿命比正常地域建筑短3-5年。这是由于软土层在地质环境中处于流动状态，会随着地下水文运动而发生变化，即便是对软土地基进行加固处理，也会因为地面建筑病害而减短使用寿命。
3、安全方面。中小型规模企业常会发生建筑事故，给加工设备及生产人员的安全造成威胁。考虑到生产成本的投资，建造厂房时忽略了软土层的加固处理，使厂房在使用期间面临着安全隐患。如：软土层发生地质变化，地面建筑结构则会出现异常变化，尤其是地质运动造成地震后，可导致厂房瞬间性崩塌。
三、厂房建筑软土地基的优化设计
具体而言，工业厂房涉及到生产车间、职工宿舍、食堂、办公楼、存储仓库等多个附属建筑，共同组成了企业生产所需的配套设施。产业经济改革之后，厂房已经成为企业日常经营不可缺少的一部分，既关系着员工生产工作的积极性，也影响了产品制造规模的扩大。针对软土地基对厂房建筑造成的危害，承包方应安排专业人员对软土地基结构进行优化设计，保障软土层处于安全稳定的状态，避免对对地面厂房造成破坏作用。
1、强夯法处理。强夯法是利用重锤自由落下的巨大冲力能所产生地冲击波反复夯击地基土，将夯面以下一定深度地土层夯实，以提高地基的承载力和土体的稳定性，降低压缩性[2]。一般情况下，选择强夯挤密法对软土地基进行优化设计，通常是用来加固碎石土、砂土、低饱和度的新性土、素填土、杂填土、湿陷性黄土等各类地基，以达到稳定地基结构的效果，避免对地面建筑造成功能性损坏。
2、粉煤灰应用法。 粉煤灰具有容量小，渗透性好，有较高的静力抗剪强度，较低的压缩性，与石灰等碱性物质产生水化反应后产生凝硬性。从成本投资角度考虑，工业厂房软土地基结构选用此方法加固，能够实现软土层的固化处理。如：根据软土地基存在的弱点，利用粉煤灰可处理软土地基的缺陷，使软土层粘合度增加。粉煤灰应用的主要有二灰桩，粉煤灰混凝土桩，粉煤灰固结桩等，与土体形成复合地基加固深层软土地基。
3、水泥土粉喷桩法。合理地设计粉喷桩，能够加快软土与周围土层之间的粘合，形成一个整体板块以加强抗软土的能力。如：粉喷桩能够与周围的土体形成复合地基，促进土体的结合紧密，承载能力较大[3]。同时，桩体上存在应力集中现象，大部分荷载由桩体承担，桩间土上的应力相应的减少，使复合地基承载力较原土层有所提高，这一特点能够减小软土层沉降的幅度，摆脱了厂房建筑出现沉降、裂缝等病害问题。
4、排水固结法。上述提到，软土地基与地下水运动存在一定的关联，结合厂区地质结构状况，可设计多功能排水系统，合理地调配地下水资源，以免地下水集中引起的病害[4]。基于软土地基的优化设计常选择排水固结法，由排水系统和加压系统两部分共同组合而成的排水系统，通常有普通砂并、袋装砂井和塑料排水带等；加压系统通常有堆载预压法、真空预压法、降低地下水位法、电渗法和联合法。
5、复合地基处理法。复合地基是用专门机械将固化剂、水泥、石灰或掺加粉煤灰单一的或混合物喷出后，在地基深处就地与软土强制搅拌。利用固化剂和软土间发生的一系列物理化学作用，在原地基中形成强度、刚度较大的加固桩体，同时也使桩周土体性质得到改善。这种地基结构的优化设计，重点在于工艺方案的编排，设计人员要考虑混合物配制的比例大小，设计比例必须保证材料的加固性能等。
结论
总之，工业厂房能够为产品制造与加工提供广阔的空间，同时保障了生产人员与操作设备的安全性。软土地基是地面建筑常见的问题，由于软土层结构相对特殊，易受到外界作用力影响而出现变动而导致建筑物产生裂缝、沉降等病害，极大地降低了厂房的耐久性。设计人员应结合强夯法、粉煤灰法、排水法等，对软土层实施优化设计，增强厂房建筑的综合性能。
【参考文献】
[1]孙尧.厂房建筑在工业生产活动中呈现的多项功能[J].厂房建筑设计，2010，27（13）：12-14.
[2]王学海.软土地基成因及其对地面建筑物造成的危害[J].城市建设理论，2010，30（14）：62-64.
[3]曾达国.工业产房软土地基优化设计的常用方法[J].山西建筑，2010，29（6）：31-32.
[4]邹挺.水泥土粉喷桩法应用于软土地基加固设计[J].建筑科技信息，2011，26（15）：44-47.
