淺談地基處理方法

李夢莎 馬倩倩

摘要：簡單介紹換土墊層法、排水固結法、擠（振）密法、化學固化法、土工合成材料加筋法這幾種常用的地基處理方法的原理，適用條件以及優(yōu)缺點，為工程實際中選用地基處理方案提供依據。

關鍵詞：地基處理方法 換土墊層法 排水固結法 擠（振）密法 化學固化法 土工合成材料加筋法

1.引言

改革開放促進了我國國民經濟的飛速發(fā)展，自20世紀末，我國土木工程建設飛速發(fā)展。為保證工程質量，土木工程建設對地基提出了更高的要求。

各種建筑物和構筑物對地基提出的要求主要體現在穩(wěn)定，變形，滲透。穩(wěn)定主要是指在建（構）筑物荷載作用下，地基土體能保持穩(wěn)定，不發(fā)生剪切破壞。變形是指在建（構）筑物荷載作用下，地基土體的變形不超過允許值。滲透主要指地基的滲流量和地基中的水力比降在允許范圍內。

當天然地基不能滿足上述要求時，需要對天然地基進行處理。天然地基通過地基處理形成人工地基，從而滿足建（構）筑物對地基的要求。

2.地基處理方法

對同一項目而言，可能有多種地基處理方法適用。在選擇時，需要綜合考慮各種方法的優(yōu)缺點，經濟性及其適用性。下面就幾種常用的地基處理方法進行討論。

（1）換土墊層法

換土墊層法就是將基礎底面以下一定范圍內軟弱土層挖去，然后用強度高、壓縮性好的巖土材料，如砂、碎石、礦渣、灰土、土工柵格加砂石料等材料分層填筑，采用碾壓、振密等方法使墊層密實。通過墊層將上部荷載擴散至下臥層地基中，以達到提高地基承載力和減少沉降的要求。換土墊層法適用于軟弱土層分布在淺層且較薄的各類不良地基的處理。換土墊層法施工工藝簡單，造價低，具有廣泛的適用性，不足之處在于其處理深度有限，僅適用于淺層的不良地基處理。

（2）排水固結法

排水固結法又稱預壓法。排水固結法是通過對地基施加預壓荷載，使軟黏土地基中的孔隙水排出，土體孔隙體積減小、抗剪強度提高，滿足減少地基工后沉降和提高地基承載力的要求。排水固結法按加荷措施的不同可分為砂井堆載預壓、天然堆載預壓、真空預壓、降低地下水位法等，使用較廣泛的是砂井堆載法以及在此基礎上改進的袋裝砂井法、塑料排水板法。

與普通砂井相比，袋裝砂井的優(yōu)點是：施工工藝和機具簡單、用砂量小；間距較小，排水效率高，成孔時對地基土的擾動也小有利于保持地基土的穩(wěn)定性和連續(xù)性。而塑料排水板與砂井相比具有以下優(yōu)點：1、塑料排水板由工廠批量生產，材料質地均勻可靠，排水效果穩(wěn)定；2、塑料板質量輕，便于施工操作；3、施工機械輕便，能在超軟弱地基上施工，施工速度快，工程費用低。天然堆載預壓法費用較低，但工期較長。真空預壓法實際上是以大氣壓作為預壓荷重的一種預壓固結法。降低水位預壓法用井點抽水降低地下水位，增加土的自重應力，達到預壓的目的。

排水固結法可用于處理淤泥質土、泥炭土和沖填土等飽和黏性土地基。在工期允許的條件下，可選用排水固結法進行地基處理。

（3）擠（振）密法

擠（振）密法常用的有擠密砂樁法、夯（壓）實法和振動法三類。擠密砂樁是先在地基中成孔，然后向孔內填入含泥量不大于5%的中、粗砂、粉、細砂料，同時摻入25%～35%碎石或卵石，再加以夯實擠密，形成土中樁體從而加固的方法。對松散的砂土層，砂樁可起到擠密、排水減壓和砂土地基預振作用；對于松軟粘土地基，主要通過樁體的置換和排水作用加快樁間土的排水固結，并形成復合地基，提高地基承載力和穩(wěn)定性，改善地基土的力學性質。對砂土地基及含水量在一定范圍內的軟弱粘土地基夯實法可提高其密實度和強度，減小沉降量。夯實法施工工藝簡單，施工速度快，費用低，范圍廣，效果好。振沖法的顯著優(yōu)點是用一個較輕便的機具，將強大的水平振動直接送到深度可達20m左右的軟弱地基內，施工設備簡單，操作簡便，施工速度快，造價較低。缺點是加固地基時需排出大量泥漿，環(huán)境污染較嚴重。

（4）化學固化法

化學固化法是在軟土地基中摻入水泥、石灰等，用噴射、攪拌等方法使土體充分混合固化；或把一些能固化的化學漿液注入地基土體空隙，以改善地基土的物理力學性質，滿足加固的要求。化學固化法可分為低壓攪拌法（粉體噴射攪拌樁，水泥漿攪拌樁）、高壓噴射注漿法和膠結法（灌漿法、硅化法）。

粉體噴射攪拌樁以粉體作為主要加固原料，不需要向地基注水，因此加固后地基土初期強度高，可根據不同土的特性、含水量、設計要求合理選擇加固材料及配合比，對于含水量較大的軟土，加固效果更為顯著；施工時不需要高壓設備，安全可靠，可避免對周圍環(huán)境的污染。與粉體噴射攪拌法相比，水泥漿攪拌法具有其獨特的優(yōu)點：1.加固深度加深；2.由于將固化劑和原地基軟土就地攪拌，因而最大限度利用了原土；3.攪拌時不會側向擠土。

高壓噴射注漿按噴射方式可分為：旋噴，擺噴，定噴。其中擺噴與定噴常結合使用。按照注漿管類型可分為：單管，雙管，三重管，多重管。高壓噴射注漿法加固費用較高，我國只在其他加固方法效果不理想時采用。高壓噴射注漿法施工時機具的振動很小，噪聲也較低，不會對周圍建筑物帶來振動影響及噪聲、公害，更不存在污染水域、毒化飲用水源的問題。灌漿可適用于任何地層情況，而高壓噴射注漿只能在土層中適用，在巖層中不適用。

（5）土工合成材料加筋法

土工合成材料具有隔離、加筋、反濾、排水、防滲和防護六大功能。在實際工程中往往是一種功能起主導作用，而其他功能則發(fā)揮輔助作用。用土工合成材料代替砂石做反濾層，能起到排水反濾作用。土工合成材料用作土體加筋時，可給土體提供抗拉強度。土工合成材料在使用中應防止暴曬和被污染。當作為加筋土中的筋帶使用時，應具有較高的強度，受力后變形小，能與填料產生足夠的摩擦力，抗腐蝕性和抗氧化性較好。

地基處理的方法較多，而且還在不斷發(fā)展。隨著地基處理理論和施工技術的不斷完善，還會出現新的地基處理方法。只有掌握了地基處理的原理，施工方法和適用土層，才能在實際中更好的應用。

參考文獻：

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[2]龔曉南.地基處理[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2005.

[3]王曉謀.基礎工程[M].北京：人民交通出版社，2003.