淺談地基處理方法

袁 媛，張楚涵，段鴻川，唐龍英

西南交大峨眉校區(qū)，四川峨眉山 614202

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各種建筑物也日益發(fā)展，一般情況會(huì)選擇良好的地基來(lái)承建構(gòu)筑物，但有時(shí)也不得不在地質(zhì)條件不好的地基上興建。隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，建筑物的規(guī)模也越來(lái)越大，對(duì)地基承載力的要求也越來(lái)越高，一般的天然地基就很難滿足其承載要求。

在土木工程建設(shè)中經(jīng)常遇到的軟弱土和不良土主要有：軟黏土，人工填土，濕陷性土，部分沙土和粉土，有機(jī)質(zhì)土和泥炭土，膨脹土，垃圾土，多年凍土，等等。在實(shí)際的建筑工程中，天然地基是否是軟弱地基或不良地基也是相對(duì)而言的。在實(shí)際中遇到時(shí)應(yīng)宜靈活處理。

地基處理主要解決的是：地基承載力及穩(wěn)定問(wèn)題、沉降變形問(wèn)題、地基滲透破壞問(wèn)題、動(dòng)荷載下的地基液化、失穩(wěn)和震陷問(wèn)題等等。地基處理的方法有很多種不同的分類。其中根據(jù)地基處理的作用機(jī)理進(jìn)行的分類主要有：置換法、排水固結(jié)法、夯實(shí)法、振密與擠密法、加筋法、膠結(jié)法、冷熱處理法、組合地基法等等。

置換法是指利用物理性質(zhì)較好的巖土材料置換天然地基中部分或全部軟土體，以形成雙層地基或復(fù)合地基，實(shí)現(xiàn)提高地基承載力、以減少沉降的目的。加固原理屬于置換的地基處理方法有：換土墊層法，擠淤泥法，褥墊法，砂石樁置換法，強(qiáng)夯置換法等等。其中主要的為換填墊層法。工程實(shí)踐表明：換填墊層法主要用于淤泥、淤泥質(zhì)土、濕陷性黃土、素填土、雜填土地基及暗溝、暗塘等的淺層處理。其一般處理深度為2m～3m。

排水固結(jié)法又稱預(yù)壓法，是指在建筑物建造以前，在建筑場(chǎng)地進(jìn)行加載預(yù)壓，使地基的固結(jié)基本完成和提高地基土的強(qiáng)度的方法。其主要由排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)兩大部分組成。排水系統(tǒng)主要在于改變地基原有的排水邊界條件，增加孔隙水排出途徑，縮短排水距離。加壓系統(tǒng)主要作用是給地基土增加固結(jié)壓力，是起固結(jié)作用的荷載。該方法是對(duì)天然地基或先在地基中設(shè)置砂井等豎向排水體，然后利用建筑物本身重量分級(jí)逐漸加載，使土體中的孔隙水排出，逐漸固結(jié)，地基發(fā)生沉降，同時(shí)土的抗剪強(qiáng)度逐漸提高的一種加固方法。其主要適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土和沖填土等飽和黏性土地基。

夯實(shí)法是通過(guò)外加壓力使土體中孔隙壓縮，改變土體的松散狀態(tài)，使土體孔隙或裂隙減少，密實(shí)度增大，強(qiáng)度提高，透水性降低，抗水穩(wěn)定性增強(qiáng)，改善土體抗振動(dòng)能力及提高地基承載力的方法。同時(shí)，夯擊還可以提高土層的均勻程度，減少將來(lái)可能出現(xiàn)的差異沉降。目前，應(yīng)用強(qiáng)夯法的工程范圍極為廣泛，工程實(shí)踐證明，砂土、碎石土、低飽和度的粉土與黏性土、濕陷性黃土、雜填土和素填土等地基一般均能取得較好的處理效果。

振密和擠密是通過(guò)樁管打入地基或通過(guò)高壓水振沖時(shí)對(duì)較大深度范圍內(nèi)的軟土產(chǎn)生橫向擠密作用，從而使土的壓縮性減小，抗剪強(qiáng)度提高，并在土孔中填入砂、石、土、石灰或其他材料，加以振實(shí)或擠密而成為直徑較大的樁體，與軟弱土形成復(fù)合地基，共同承受建筑物的荷載。振沖碎石樁適用于砂土、粉土、粉質(zhì)黏土、素填土和雜填土等地基。對(duì)于處理不排水抗剪強(qiáng)度不小于20kPa的飽和黏性土和飽和黃土地基，應(yīng)在施工錢(qián)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定其適用性。不加填料振沖加密適用于處理黏粒含量不大于10%的中砂。粗砂地基。

加筋法是土中加入條帶、成片纖維織物或網(wǎng)格片等抗拉材料，依靠它們限制土的側(cè)移，改善土的力學(xué)性能，提高土的強(qiáng)度和穩(wěn)定性的方法，且可減小地基沉降。常用的有土釘、加筋擋土墻、錨定板和土工合成材料的加筋技術(shù)。其主要應(yīng)用范圍包括加筋支檔結(jié)構(gòu)、加筋土堤壩、加筋承載結(jié)構(gòu)以及土坡原位加固強(qiáng)化及加筋墊層地基。

膠結(jié)法也稱為灌入固化物，是指向土體內(nèi)灌入或拌入水泥，水泥砂漿以及石灰等化學(xué)固化物，在地基中形成加固體或增強(qiáng)體，以達(dá)到地基處理目的。主要的有高壓噴射注漿法、灌漿法和水泥土攪拌法。實(shí)踐證明，高壓噴射注漿法加固技術(shù)，主要適用于軟弱土層：淤泥，淤泥土質(zhì)，流塑、軟塑或可塑黏性土，粉土，砂土，黃土，素填土和砂石土等地基。其處理深度較大，我國(guó)目前已經(jīng)達(dá)到30m以上。

冷熱處理法分為：凍結(jié)法和熱加固法。凍結(jié)法是通過(guò)人工冷卻，使地基溫度降低到孔隙水的冰點(diǎn)以下，使之冷卻，從而具有理想的截水性能，較高的承載力和較低的壓縮性。適用于軟黏土或飽和砂土地層中的臨時(shí)措施。熱加固法是通過(guò)滲入壓縮性的熱空氣和燃燒物，并依靠熱傳導(dǎo)，將細(xì)顆粒土加熱到100℃以上，從而使土的強(qiáng)度增加，壓縮性降低。

組合地基法是將多種地基處理方法組合一起使用。可達(dá)到處理多種地基問(wèn)題的目的。實(shí)際工程中應(yīng)該考慮以實(shí)際的地質(zhì)情況而定。

值得注意的是在發(fā)生如下情況時(shí)應(yīng)該對(duì)已有建筑物的地基加固。

1）建筑物沉降或沉降差超過(guò)有關(guān)規(guī)定，建筑物出現(xiàn)傾斜、裂縫，影響正常使用，甚至危及建筑物安全；

2）既有建筑物需要加層，或者使用荷載增加，原有建筑物地基不經(jīng)加固不能滿足荷載增加對(duì)地基的要求；

3）地下工程、基坑工程等巖土工程施工對(duì)既有建筑物地基產(chǎn)生不良影響，可能危及已有建筑物的安全；

4）古建筑地基基礎(chǔ)需要補(bǔ)強(qiáng)加固。

在對(duì)已有建筑的加固應(yīng)該考慮以下幾個(gè)方面：

1）通過(guò)將原基礎(chǔ)加寬，減小作用在地基土上的接觸壓力和地基土中的附加壓應(yīng)力，或者通過(guò)基礎(chǔ)加深，使基礎(chǔ)置入較好的土層，同時(shí)地基承載力通過(guò)深度修正也有所增加；

2）通過(guò)改良地基土體或者改良部分地基土體，提高地基土體抗剪強(qiáng)度，改善壓縮性，以滿足建筑物對(duì)地基承載力和變形的要求。常用方法有高壓噴射注漿，壓力注漿，以及化學(xué)加固，排水固結(jié)，壓密、縝密等技術(shù)；

3）在地基中設(shè)置墩基礎(chǔ)活樁基礎(chǔ)等豎向增強(qiáng)體，通過(guò)復(fù)合地基作用來(lái)滿足建筑物對(duì)地基承載力和變形要求。常用的方法有錨桿靜壓樁、樹(shù)根樁或者高壓旋噴注漿等加固技術(shù)。

對(duì)既有建筑物地基加固技術(shù)又稱為托換技術(shù)。可分為：基礎(chǔ)加寬，墩式托換技術(shù)，樁式托換技術(shù)，地基加固技術(shù)，綜合加固技術(shù)等等。

[1]鞏天真，岳晨曦主編.地基處理[M].科學(xué)出版社，2008.

[2]代國(guó)忠，齊宏偉主編.地基處理[M].重慶大學(xué)出版社，2010.

[3]龔曉南主編.地基處理[M].中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2005.