淺談工民建在勘察過程中的地基分析與處理

【摘 要】 本文結合作者工作實際，介紹了地基處理的中最終沉降量的計算方法及注意問題、常用地基處理方法及適用范圍。可為其他工民建工程地基沉降量計算及地基處理提供一定的參考意義。

【關鍵詞】 地基基礎 沉降量 處理方法

0 引言

地基處理是工民建設計中的一個重要問題，地基處理的好壞直接影響到建筑物的安全與否。隨著建筑活動的日趨頻繁，經常會遇到在不良的地基上進行修建建筑物。因此研究工民建長遇不良地基處理的方法是十分重要的。

1 地基的重要性及處理的目的和意義

地基是建筑物的根基，又屬于隱蔽工程，它的勘察、設計和施工質量直接關系著建筑物的安危。工程實踐表明，建筑物的事故很多都與地基有關。建筑物的地基基礎一旦發生問題，后果往往不堪設想，補救相當困難，而其所需的費用也相當大。就目前的建筑物而言，地基應該滿足三個基本要求：一、作用于地基上的載荷不超過地基承載力，并有足夠的安全儲備，即滿足地基的強度和穩定性要求。二、地基的變形不超過建筑物的容許變形值，即滿足地基的變形要求。三、地基無滑動的危險。

建筑物地基的處理是十分重要的，上層建筑是否牢固地基有無可替代的作用。建筑物的地基不夠好，上層建筑很可能倒塌，這樣說一點也不為過，而地基處理的主要目的是采用各種地基處理方法以改善地基條件。相對于對高層建筑的追求，科學技術的日新月異也使結構物的載荷日益增加，對變形的要求越來越嚴，因而一般可被評為良好的地基，也可能在某種特定條件下非進行地基處理不可，因此，地基處理的重要性也日益增加，成為制約工程建筑的主要因素。

2 地基分析

地基設計需要考慮的因素比較多，主要有地基的應力分布，基底壓力及地基中的附加應力。地基基礎設計中所關心的兩個主要問題是地基的變形和穩定。其中變形主要指沉降，沉降量的大小是地基性穩定性的重要因素之一。

地基最終沉降計算是建筑物地基基礎設計的主要內容。地基最終沉降量指在外荷載作用下地基土層被壓縮達到穩定時基礎底面的沉降量，要達到這一沉降量的時間取決于地基排水條件。地基最終沉降量的計算方法有多種，包含：彈性力學法、分層總和法、應力面積法和考慮應力歷史影響的沉降計算發。本文主要采用分層總和法來計算。它采用側限條件壓縮性指標，并運用了平均附加應力系數計算，還規定了地基沉降計算深度的標準及提出了地基的沉降計算經驗系數，使得計算成果接近于實測值。

沉降計算及預測在地基處理占有重要地位，也是評價地基處理質量的主要指標及制定維修養護計劃的基礎。沉降計算的分層總和法的基本原理是：分別計算基礎中心下地基各分層土的壓縮變形量，認為基礎的平均沉降量等于壓縮變形量的總和。

下圖為沉降與時間實測關系圖：（如圖1）

規范推薦的地基最終沉降量s（mm）的計算公式見式7-1：

（7-1）

式中s′--按分層總和法計算出的地基沉降量（mm）；

在計算地基沉降需特別注意的是：

（1）地基變形計算深度的確定。沉降計算深度可采用《建筑地基基礎規范》中的方法來確定。

（2）應力和變形的關系。在前述有關地基土中的應力和變形中，都把地基假設成直線變形體，從而直接應用了彈性理論解答。實踐表明：對于低壓縮性的土，當建筑物的荷載不大，基礎底面的平均壓力不超過土的比例界限時，它的應力和應變成直線關系，可以得到與彈性理論解答相近的結果。而當荷載增大后，情況卻大不相同。又如高壓縮性的軟土在一開始它的應力和應變間的關系就是非線性的。因此，為了研究高壓縮性土的變形和反映在更大的荷載范圍下的變形的真實情況，就有必要把土看成作為非線性變形體。

（3）土的壓縮性指標的選定。從基礎最終沉降量計算公式可以看出：基礎沉降計算的準確性與土的壓縮特性指標有著密切的關系，有時，由于壓縮性指標選用不當，或根本不可靠，使得沉降計算完全失去意義。土的壓縮性指標應該完全反映出土在天然的狀態下受建筑物的荷載后的實際變形特征，但是，在現有條件下，室內實驗與荷載實驗時地基上所保持的應力狀態和變形條件都和實際有所區別，而且對于不同的土和不同的實驗條件，也有一定的差異。

（4）地基變形計算的精確度問題。對于壓縮性較大的地基，計算往往小于實測值；對于壓縮性小的地基，則恰恰相反。為了提高地基變形計算的精度，在對比總結了一些地基變形計算與實測的基礎上，對不同壓縮的地基，《建筑地基基礎設計規范》提出了相應的修正系數ψ，同時修正系數ψ是地基變形計算是否準確的一個重要參數。但是關于對于修正系數ψ的確定理論還不是很完善。

3 淺談地基處理方法及適用范圍

地基處理的方法有很多種，但是不管采用哪種方式，處理后的建筑場地都必須滿足強度、變形、動態穩定、透水性及特殊土地基穩定性的要求。各種地基的處理方法各有各的優缺點和適用范圍，沒有一種方法解決所有問題，具體工程的地質條件也多種多樣，各個工程間地質情況差別巨大，對地基的要求也不盡相同。地基處理方法主要有：換土墊層法、重錘表層夯實、強夯、振沖、砂樁、水泥攪拌等。

換土墊層法適用于淺層軟弱地基及不均勻地基的處理。其主要作用是提高地基承載力，減少沉降量，加速軟弱土層的排水固結，防止凍脹和消除膨脹土的脹縮。

強夯法適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土、雜填土和素填土等地基。強夯置換法適用于高飽和度的粉土，軟-流塑的粘性土等地基上對變形控制不嚴的工程，在設計前必須通過現場試驗確定其適用性和處理效果。

振沖法適用于處理粘粒含量不大于10%的中、粗砂地基。振沖碎石樁主要用來提高地基承載力，減少地基沉降量，還可用來提高土坡的抗滑穩定性或提高土體的抗堿強度。

砂樁法適用于擠密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、雜填土等地基，提高地基的承載力和降低壓縮性，也可用于處理可液化地基。對飽和粘土地基上變形控制不嚴的工程也可采用砂石樁置換處理，使砂石樁與軟粘土構成復合地基，加速軟土的排水固結，提高地基承載力。

水泥土攪拌法適用于處理正常固結的淤泥與淤泥質土、粘性土、粉土、飽和黃土、素填土以及無流動地下水的飽和松散砂土等地基。不宜用于處理泥炭土、塑性指數大于25的粘土、地下水具有腐蝕性以及有機質含量較高的地基。若需采用時必須通過試驗確定其適用性。當地基的天然含水量小于30%（黃土含水量小于25%）、大于70%或地下水的pH值小于4時不宜采用此法。

在實際確定地基處理方案時，需要考慮多方面因素，選取不同方案進行對比，以確保達到最好的效果。

4 結語

隨著社會的繼續前進和發展，工程建設的數量越來越多，并且對工程建筑的質量要求也不停地提升，好的地基是工程建筑的有力保障，為有做好了工程建設中地基施工的建設，才能保工程建設的質量。

參考文獻：

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[4] 中華人民共和國建設部主編.建筑地基基礎設計規范.2008

作者簡介

景曉春（1980-），男，助理工程師，主要從事移民規劃設計工作