小議巖土工程的地基處理方法

摘要：建筑越高對地基的質(zhì)量的要求越高，為了保證建筑地基的質(zhì)量和節(jié)省工程的成本，行業(yè)內(nèi)通常會(huì)采用合適的地基處理技術(shù)、對天然地基進(jìn)行改良，以提高地基強(qiáng)度，保證地基的穩(wěn)定性和安全性能。只有保證建筑工程的地基的質(zhì)量，才能保證建筑的整體的質(zhì)量。要想保證巖土工程的質(zhì)量，延長建筑物的使用壽命，加強(qiáng)巖土工程地基處理技術(shù)的水平，加大地基處理的科技投入，采取有效的處理措施是非常有必要的。

關(guān)鍵詞：巖土勘察;地基處理;要求;技術(shù)

1.地基處理技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

我國的地基處理技術(shù)經(jīng)歷了兩大階段。第一階段：50～60年代為起步應(yīng)用階段，這一時(shí)期大量的地基處理技術(shù)是從國外引進(jìn)的，尤其是從前蘇聯(lián)引進(jìn)的，廣泛使用的是置換法等淺層處理方法，主要為砂石墊層、砂樁擠密、石灰樁、灰土樁、化學(xué)灌漿、重錘夯實(shí)、預(yù)壓法等。第二階段：70年代到今，為應(yīng)用、發(fā)展、創(chuàng)新階段。大批國外先進(jìn)技術(shù)被引進(jìn)，結(jié)合我國自身特點(diǎn)，初步形成了具有中國特色的地基處理技術(shù)及其支護(hù)體系，許多領(lǐng)域達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。可以說我國的地基處理技術(shù)達(dá)到了一個(gè)較高的水準(zhǔn)。

2.地基基礎(chǔ)在巖土工程中的重要性

地基處理是指對建筑物和設(shè)備的基礎(chǔ)下的受力層進(jìn)行提高其強(qiáng)度和穩(wěn)定性的強(qiáng)化處理。根據(jù)青冶工程（QYETC）技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)，地基處理一般是指用于改善支承建筑物的地基（土或巖石）的承載能力或抗?jié)B能力所采取的工程技術(shù)措施。所以對建筑物的安全性和使用年限都是有著至關(guān)重要的作用的。

3.巖土工程的地基處理難點(diǎn)

3.1地質(zhì)形態(tài)問題

結(jié)構(gòu)差異比較大，風(fēng)化程度、軟弱程度、空洞、不明地下物等等，而不同的地區(qū)又有不同的地質(zhì)結(jié)構(gòu)。有巖土體和巖石風(fēng)化程度的界面劃分，地質(zhì)構(gòu)造和軟弱結(jié)構(gòu)面的判定，不良地質(zhì)體的地質(zhì)界面等。不明地下物體、空洞及其分布形態(tài)、埋藏位置和深度的確定的問題。

3.2巖土參數(shù)問題

難于取到原狀巖土樣和難于進(jìn)行室、內(nèi)外試驗(yàn)的巖土層即粗顆粒土、殘積土和風(fēng)化巖等，因此難于確定其巖土設(shè)計(jì)參數(shù)（承載力、變形指標(biāo)等）。而那些埋藏較深，地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜而且又難以取到原狀的巖土來說很多信息都是不確定的，例如土質(zhì)松軟，結(jié)構(gòu)類型等。

3.3勘察技術(shù)人員的問題

一些勘察技術(shù)人員專業(yè)水平能力差，缺乏對各專業(yè)的野外和室內(nèi)勘察原始資料的整理、分析、利用的能力，缺乏辨別真?zhèn)巍⒀a(bǔ)充印證、歸納總結(jié)的能力，缺乏建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)各方面的知識(shí)，知識(shí)面單一，綜合能力不強(qiáng)，常造成勘察的目的性不明確，所提供的資料不能滿足設(shè)計(jì)的需要。

3.4技術(shù)限制

因?yàn)榈厍驇r土構(gòu)造的差異性比較大，全球地質(zhì)災(zāi)害的影響，導(dǎo)致了許多新的問題出現(xiàn)，碰到重大項(xiàng)目和復(fù)雜工程時(shí)束手無策，還有大型、高層建筑需要有一定的抗震要求等，不知應(yīng)采用何種技術(shù)方法和手段去解決所碰到的技術(shù)問題。要想解決這一問題就必須要有更先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，而我國原有的技術(shù)相對滯后，先進(jìn)的技術(shù)運(yùn)用面比較窄。

4.地基處理方法

4.1建筑工程地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)

（1）擴(kuò)展基礎(chǔ)的計(jì)算。首先計(jì)算基礎(chǔ)底面積，根據(jù)地基的承載力和變形來進(jìn)行計(jì)算;其次，進(jìn)行基礎(chǔ)高度以及變階處高度的計(jì)算，根據(jù)其剪切和沖切來計(jì)算和明確;最后進(jìn)行基礎(chǔ)底板配筋的計(jì)算，根據(jù)其抗彎能力來進(jìn)行計(jì)算和明確。

（2）箱筏基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)：第一，箱形基礎(chǔ)高度應(yīng)該符合結(jié)構(gòu)剛度和承載力的相關(guān)要求，箱形基礎(chǔ)底板厚度應(yīng)結(jié)合建筑工程結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力情況、防水要求以及整體的剛度。同時(shí)底板除了要進(jìn)行正截面受彎承載力計(jì)算以外，還要促使其斜截面的受剪承載力滿足施工要求。此外，箱形基礎(chǔ)的底板還應(yīng)符合沖切承載力的相關(guān)要求。第二，平板式的閥基板厚也應(yīng)符合沖切承載力的有關(guān)要求，且對其柱邊緣處的閥板所受的剪承載力進(jìn)行驗(yàn)算。第三，梁板式的閥基底板板格也應(yīng)符合沖切承載力的相關(guān)要求，同時(shí)還要驗(yàn)算底層柱下基礎(chǔ)梁頂面局部所受的承載力。

（3）樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)。在進(jìn)行樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，針對樁基的受力特征和使用功能，計(jì)算樁基礎(chǔ)的水平承載力和豎向承載力，以及樁身和承臺(tái)的承載力。如果樁端持力層為粘性土、軟弱土或者粉土的時(shí)候，應(yīng)該對其沉降進(jìn)行驗(yàn)算。此外，若樁基要穿越自重濕陷性黃土、比較厚和松散的填土以及欠固結(jié)土層進(jìn)入到比較硬的土層時(shí)，應(yīng)該考慮樁側(cè)的負(fù)摩阻力。

4.2巖土工程地基具體處理方法

近些年來隨著基建規(guī)模的日益擴(kuò)大，建筑用地資源日趨緊張，為了充分、有效、科學(xué)、合理地利用土地資源，建設(shè)者們開始考慮采用合適的地基處理技術(shù)對一些軟弱天然地基進(jìn)行處理施工，以克服軟弱地基出現(xiàn)的變形、強(qiáng)度差、不穩(wěn)定等問題，對其進(jìn)行人工加固，以滿足建筑物對地基的要求。按照加固原理的不同，可以對地基處理方法進(jìn)行分類。

（1）換土墊層法

當(dāng)建筑物基礎(chǔ)下的持力層比較軟弱，不能滿足上部荷載對地基的要求時(shí)，常采用換土回填法來處理。施工時(shí)先將基礎(chǔ)以下一定深度、寬度范圍內(nèi)的軟土層挖去，然后回填強(qiáng)度較大的砂、石或灰土等，并夯至密實(shí)。換土回填按其材料分為砂地基、砂石地基、灰土地基等。根據(jù)所用土料的不同，墊層主要有素土墊層，砂墊層，碎石墊層（粒徑不大于50mm），灰土墊層等類型。換土墊層法的施工步驟是先挖運(yùn)原軟弱土，清凈基坑水土，再回填砂石，并逐層振壓碾實(shí)。

（2）預(yù)壓法

預(yù)壓法指的是為提高軟弱地基的承載力和減少構(gòu)造物建成后的沉降量，預(yù)先在擬建構(gòu)造物的地基上施加一定靜荷載，使地基土壓密后再將荷載卸除的壓實(shí)方法。對軟土地基預(yù)先加壓，使大部分沉降在預(yù)壓過程中完成，相應(yīng)地提高了地基強(qiáng)度。預(yù)壓法適用于淤泥質(zhì)粘土、淤泥與人工沖填土等軟弱地基。預(yù)壓的方法有堆載預(yù)壓和真空預(yù)壓兩種。施工時(shí)，根據(jù)地面沉降和土中孔隙水壓力的消散情況，對預(yù)壓加以控制。這種方法適用于軟黏土、粉土、雜填土等。

（3）高壓噴射注槳法

高壓旋噴注漿法是在化學(xué)注漿法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。高壓噴射注漿就是利用鉆機(jī)鉆孔，把帶有噴嘴的注漿管插至土層的預(yù)定位置后，以高壓設(shè)備使?jié){液成為2Mpa以上的高壓射流，從噴嘴中噴射出來沖擊破壞土體，與漿液攪拌混合，并按一定的漿土比例有規(guī)律地重新排列。漿液凝固后，便在土中形成一個(gè)固結(jié)體與樁間土一起構(gòu)成復(fù)合地基，從而提高地基承載力，減少地基的變形，達(dá)到地基加固的目的。

（4）強(qiáng)夯法

強(qiáng)夯法是利用質(zhì)量8t-10t的重錘從10-20m高度自由下落來夯實(shí)土體，夯擊土體產(chǎn)生很大沖擊能，在地基中產(chǎn)生沖擊波和很大動(dòng)應(yīng)力，密實(shí)土體，從而提高土的強(qiáng)度，降低壓縮性。該方法施工簡單，加固效果好，對于處理砂性土、非飽和黏性土及雜填土地基效果較好，對非飽和的黏性土地基，一般采用連續(xù)夯擊或分遍間歇夯擊的方法。但它也存在諸多缺點(diǎn)，比如施工噪聲大震動(dòng)大，對周邊現(xiàn)有建筑物影響較大，一般不適用于房屋密集區(qū)。

（5）振沖法

振沖法又稱振動(dòng)水沖法，是以起重機(jī)吊起振沖器，啟動(dòng)潛水電機(jī)帶動(dòng)偏心塊，使振動(dòng)器產(chǎn)生高頻振動(dòng)，同時(shí)起動(dòng)水泵，通過噴嘴噴射高壓水流，在邊振邊沖的共同作用下，將振動(dòng)器沉到土中的預(yù)定深度，經(jīng)清孔后，從地面向孔內(nèi)逐段填入碎石，使其在振動(dòng)作用下被擠密實(shí)，達(dá)到要求的密實(shí)度后即可提升振動(dòng)器，如此反復(fù)直至地面，在地基中形成一個(gè)大直徑的密實(shí)樁體與原地基構(gòu)成復(fù)合地基，提高地基承載力，減少沉降，是一種快速、經(jīng)濟(jì)有效的加固方法。

5.結(jié)語

綜上所述，隨著工程建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大，工程巖土勘察被廣泛應(yīng)用于民用建筑、水利、交通工程以及城市規(guī)劃等設(shè)計(jì)和施工中，實(shí)施建筑工程巖土勘察工作，不僅能夠及時(shí)地了解和掌握工程建設(shè)的地質(zhì)條件、水文條件，同時(shí)還能發(fā)現(xiàn)潛在的地質(zhì)災(zāi)害，對工程建設(shè)的順利施工提供了一個(gè)安全、可靠的保障。此外，施工單位在施工過程中，還要做好地基處理工作，從而確保工程的建設(shè)質(zhì)量。