地基加固處理及實踐中局部處理的幾個問題

李曉紅

(山西省工業設備安裝公司，山西太原 030002)

1 地基加固處理

當軟土地基不能滿足承載力或穩定要求時，對地基加固是有效的措施。但須指出，在擬定地基加固處理方案時，應充分考慮地基與上部結構共同工作的原則，從地基處理、建筑、結構設計和施工方面均應采取相應的措施進行綜合治理，絕不能單純對地基進行加固處理，否則，不僅會增加工程費用，而且難以達到理想的效果。

減少不均勻沉降措施:

1)改變建筑體形，簡化建筑平面。2)調整荷載差異。3)合理設置沉降縫。沉降縫位置宜設在:a.地基不同土層的交接處，或地基同一土層厚薄不一處;b.建筑平面的轉折處;c.荷載或高度差異處;d.建筑結構或基礎類型不同處;e.分期建筑的交界處;f.過長房屋的適當部位。4)采用輕型結構、柔性結構。5)加強房屋的整體剛度，如采用橫墻承重方案或增加橫墻;增設圈梁，減小房屋的長高比;采用筏式基礎、筏片基礎、箱形基礎等。6)對基礎進行移軸處理，當偏心荷載較大時，可使基礎軸線偏離柱的柱線。7)施工中正確安排施工順序和施工進度，如對相鄰的建筑，應先施工重、高(即荷載重、高度大)的建筑，后施工輕、低(即荷載輕、高度小)的建筑;對軟土地基則應放慢施工速度，以便使地基能排水固結，提高承載力。否則，施工速度過快，將造成較大的孔隙水壓力，甚至使地基發生剪切破壞。當軟土地基不能滿足承載力或穩定要求時，對地基加固是有效的措施。

2 加固的方法

第一類方法原理:減少或減小土體中的孔隙，使土顆粒盡量靠攏，從而減少壓縮性，提高強度。如換填法、預壓法、夯實法、振動水沖法、擠密樁法、砂石樁法等。

第二類方法原理:用各種膠結劑把土顆粒膠結起來。如深層水泥攪拌法、旋噴法、灌漿法等。軟土的加固方法很多，而且尚在發展，各種方法都有它的適用范圍和局限性，選用何種方法，必須進行技術經濟綜合考慮。

這些加固方法，可歸納為“挖、填、換、夯、壓、擠、拌”七個字。

1)換填法。換填法是將基礎下面一定厚度的軟弱土層挖除，分層換以中砂、粗砂、角(圓)礫、碎(卵)石、灰土，并分層夯實或振實至要求的密實度。換填法適用于淤泥、淤泥質土、濕陷性黃土、素填土等的淺層處理。處理深度一般控制在3 m以內。

2)預壓法。預壓法是在建筑物建造前，對建筑場地進行預壓，使土體中的水排出，逐漸固結，地基發生沉降，同時強度逐步提高的方法。預壓法適用于處理淤泥質土、淤泥和沖填土等飽和粘性土地基的沉降和穩定問題，提高地基的承載力和穩定性。預壓法一般由加壓系統和排水系統兩部分組成。

3)重錘夯實法。重錘夯實法是用起重機械將夯錘提升到一定高度，然后自由落錘，不斷重復夯擊地基土表面，從而使地基得到加固。重錘夯實法是一種常用的簡單、經濟的淺層地基處理方法。適用于稍濕的粘性土、砂土、飽和度Sr≤60的濕陷性黃土、雜填土以及分層填土地基的加固處理。

4)振沖法。就是利用振動器水沖成孔，借振動器的水平及垂直振動，振密填料，形成碎石樁體與原地基構成復合地基，或不加填料使在振動作用下被擠密實，從而提高地基承載力的方法。

5)土或灰土擠密樁法。土或灰土樁擠密法是處理地下水位以上的濕陷性黃土、素填土和雜填土等的一種地基加固方法，利用錘擊(或沖擊、爆破等方法)將鋼管打入土中側向擠密成孔，將管拔出后，在樁孔中分層回填土或灰土夯實而成，填夯的樁與樁間擠密土共同組成復合地基，以承受上部荷載。

6)砂石樁法。砂石樁法用振動或沖擊方法在軟弱地基中成孔后，將砂石擠壓入土中，形成大直徑的密實的砂石樁。砂石樁法是處理軟弱地基的一種常用的方法。

7)深層攪拌法。深層攪拌法是利用水泥或水泥砂漿、石灰作為固化劑，通過特制的攪拌機械，在地基深處就地將軟土和固化劑強制攪拌，固化劑和軟土之間會產生一系列物理化學反應，使軟土硬結成具有一定強度的地基，從而提高地基承載力。深層攪拌法是用于加固飽和粘性土地基的一種新方法。

8)高壓噴射注漿法。高壓噴射注漿法是利用鉆機把帶有特制噴嘴的注漿管鉆進至土層的預定位置后，用高壓泵將水泥漿液通過鉆桿下端的噴射裝置，以高速噴出，沖擊切削土層，使噴流射程內土體破壞，同時鉆桿一面以一定的速度旋轉，一面以一定速度徐徐提升，使水泥漿與土體充分攪拌混合，膠結硬化后即在地基中形成具有一定強度(0.5 MPa～8.0 MPa)的固結體，從而使地基得到加固。

3 復雜地質狀況局部處理

實踐中，面對多種多樣復雜的地質狀況，我們還要具體情況具體分析。

擬建建筑物開工放線后，就要開挖基坑或基槽，對筏板基礎而言可能還要大面積開挖。開挖后一般應與地質報告相對照，看各處土質構造有無差異，這時往往會發現地質報告在個別部位沒有反映出地基的局部缺陷，比如，井、溝、坑、墳等。這時必須根據實際情況進行人工處理。

地基局部處理應當遵循八字原則:“經濟、協調、方便、快速”。經濟是指在安全的前提下盡可能降低造價;協調是指處理后局部和周圍土質軟硬積度要基本一致;方便是指制定的處理方案要力求施工簡單方便;快速是指要在很短時間內完成局部處理工作，基坑土質不宜長時間暴露在外，還應防止雨水流進的可能性。以上四點協調是核心，如果處理不當日后就會出現地基不均勻沉降，給新建建筑物留下先天之隱患。

然而有些專業人員，遇到繁雜一點的問題也犯不應該犯的錯誤。下面就幾種不同情況談談我個人的意見。雖然，各種參考資料上也有指導性條文，若不能靈活運用，融會貫通，又會犯教條主義錯誤。

3.1 井

不論是古井，還是近代井;是水井，還是枯井;磚壁井，還是土壁井，其特點都是面積小而較深。一律用砂石混合料(級配較好的毛砂最好)填至井水以上500 mm標高，無水時，填至基底設計標高以下2 m處，有條件時，應夯填。這時不要求壓實系數太高(0.93左右為好)，再向上就要拆掉井壁磚，認真夯填1 m左右，再向上要用原土分層夯填至基底設計標高處。

當井位處在基礎軸線兩側3 m～5 m距離內，上述處理辦法已經十分安全了。當井位正好在基礎范圍內，必須在基底標高以下2 m處開始原土分層夯填，并在基礎局部把地基圈梁加高，或在轉角處局部增加挑梁加強。主要目的是防止萬一地基下沉。但要注意兩點:1)基底下原土分層夯實壓實系數要符合有關規范的要求;2)在施工和以后使用過程中防止大量水流入井口部位處。挑梁和圈梁的配筋要大一些，使其在局部地基下沉時有足夠的抗彎能力，否則上部墻體就會產生裂縫。

3.2 小松土坑

松土坑一般有茅坑、水坑、檢查井等。其特點是面積小，深度也不大，一般在2 m左右。把坑內雜填土全部挖除至原土。當原土為密實的粘性土時，用3∶7灰土分層夯填;原土為其他粘土時，用2∶8灰土分層夯填;原土為砂土時，用砂土振填為宜。

當坑的深度較深(超過2 m)時，不易挖到坑底原土，挖至2 m處，筏板基礎(條基加寬1倍)用3∶7或2∶8灰土分層夯填即可。獨立基礎最多挖至基底下3 m處，先用原土分層夯填1.5 m，再用灰土分層夯填至基底標高即可。

3.3 大松土坑

大松土坑指長度在5 m、寬度在1.5 m以上者，其特點是平面范圍大。處理方案有兩種:

1)把雜土挖除見原土、基礎加深，加深部分基礎設計成臺階形b×h=1 000×500;

2)基底下1.5 m素土夯實，1.5 m以上至基底灰土夯實。周圍為密實的天然土，用3∶7灰土;一般粘土，用2∶8灰土;砂性土，用毛砂。這就是協調的原則。

曾有一例:原土為天然密實粘土，有人建議把挖出的深坑用C10混凝土灌起來，這辦法肯定不妥;有人建議用毛石混凝土填起來，這辦法同樣不妥。當時因連日有雨，打灰土無法施工。最終是用天然毛砂回填，在基下1.5 m處開始分層振填。這個辦法比打混凝土要好，但也不是最好的辦法，只是在特定條件下的辦法。因為毛砂很貴，坑很大，用砂量很大，也不符合經濟的原則。當造價很高時，還是要慎重取舍為好。

3.4 河、溝

河、溝的特點是有延展性。若與基礎呈交叉形，處理辦法與小松土坑相似。若其延伸方向與基礎相平行，處理辦法建議采用大松土坑的方案1)。

3.5 墳、墓

墳、墓的開口一般都不會很大，但是墳墓內空洞很多，特別是用磚旋的地下窯洞更要慎重。要徹底清除墳墓內的雜物，參照上述相近情況處理。

3.6 局部硬物

臥牛石、舊墻基、老灰土、大樹根、古道路，以及廢棄的化糞池和地下構筑物等，要盡可能地挖除，采用較厚的褥墊層回填或把基礎整體加深。不處理的后果是會導致上部建筑物墻身嚴重開裂。

3.7 橡皮土

產生橡皮土有兩個條件:1)粘性土;2)土層中含水量過高。處理的辦法有三個:1)晾土法。在允許條件下晾土，待含水量大減后，厚土分層夯實。適用于面積大而淺且含水量不太高的橡皮土。2)換土法。把橡皮土挖除，分層回填原質土。此辦法有時實施較難。適用于面積小，且較深的情況。3)吸水法。在橡皮土范圍內挖些坑，把大塊白灰或干磚大面積擠入橡皮土，并禁止機械在橡皮土上作業。待上幾天時間，含水量減至正常土質，不用其他辦法處理。這個辦法適用于橡皮土較淺但面積較大的情況。