地基處理方法及技術分析研究

姜泓列

摘 要：在地基基礎設計中包括對基礎的設計和對地基的處理。如果地基承載力不足，就可以判定為軟弱地基，就必須采取措施對軟弱地基進行處理。本文對幾種常規可見的軟弱地基土及其應對處理方式展開歸納整理，主要闡述粉噴樁法和石灰砂樁法兩種方法對軟弱地基的處理。

關鍵詞：軟弱地基；應對處理方式；粉噴樁；石灰砂樁法

基礎設計和對地基的處理的密不可分在地基基礎的設計中得到了體現。若地基承載力欠缺，可視為為軟弱地基，必要的措施在處理軟弱地基中就應采取。地基處理的好壞將直接關系到基礎的選型和造價。軟弱地基的構成由淤泥、淤泥質土、沖填土、雜填土或其他高壓縮性土層幾部分共同作用而形成。本文主要闡述粉噴樁法和石灰砂樁法兩種方法對軟弱地基的應對解決。

1 解決軟弱地基應對方式的發展歷程

所謂軟弱地基是指含有有機質的軟粘土層，當在其上施加如填土之類的外荷載時，即產生顯著的沉降，或引起地基滑動失穩等現象，這種軟土地基稱為軟弱地基。由于軟弱地基本身的土層壓縮模量小，所以伴隨荷載的作用產生的變形也會越來越大，故此位于軟弱地基上的建筑物就會發生很大且不均勻的沉降，導致建筑物開裂、破壞，造成嚴重的工程事故。為防止建筑物在軟弱地基上產生不均勻的沉降就需要采取各種解決措施。而柴束、柴排、填土預壓，以及強制換土則成為了最早被采用解決措施。筏基礎、樁基礎等方法也會被偶爾的使用。

世界各地因為區域的不同，特殊土的類別也是多種多樣，所適應的加固劑也是各有特色，他們的獨特處理方式也是因地而異，各不相同。比如黃土，在我國、歐洲、美國等地有所分布，若石灰與黃土相混合的加固方法被采用效果極好。而保加利亞的學者曾在一份報道中指出黃土加入到水玻璃藥劑，加固效果也不錯。從蘇聯引進的另一種施工方法一直被羅馬尼亞采用。

2 對軟弱地基的處理方法

軟土地基的常規處理方法可包括：置換法、攪拌法、振沖法、石灰砂樁法、粉噴樁法等。本文中主要介紹樁基礎在地基處理中的應用，即粉噴樁法和石灰砂樁法的處理方法。

2.1 粉噴樁在施工過程中工藝體現

2.1.1 粉噴樁所體現出的施工特征

與其他應對軟基的方法相較，粉噴樁加固法所具有的特點更加明顯，其特點諸如以下的表現：①工程所運用的范圍增大了。②應用于不良地質的范圍非常廣泛。③承受荷載比較大。④適用于結構物的基礎種類較多。⑤粉噴樁適用于高含水量的軟土地基。⑥此法的加固材料用粉體代替，避免了把附加水分注入地基，固結效果提高更多。⑦粉（濕）噴樁以無振動、無噪聲的優勢，降低了對周邊環境及建筑物的紛擾。⑧復合地基在經過粉噴樁加固后，其承載力會更高。⑨此方法以低成本、小投入卻獲得溫加固、高效益的效果取勝。

2.1.2 粉噴樁的施工過程主要的機械分類情況

鉆機、攪拌鉆頭、噴粉機可以稱為是粉噴樁在施工過程中的主要機具。①鉆機。在粉噴樁的施工過程中，鉆機可稱得的上是最為主要的制樁機械。②攪拌鉆頭。所謂的粉噴攪拌法系指在攪拌時借助攪拌鉆頭葉片，而讓水泥和軟土實現均勻的混合，故水泥與土的混合均勻度跟攪拌鉆頭的形狀有著直接聯系。因此，需要合理選擇攪拌頭的組合形式。攪拌頭組合較為合理的形式有兩種，一是葉片式組合的攪拌頭。二是在鉆機粉噴中攪拌頭的粉體噴出口的位置。③噴粉機。噴粉機作為加固軟土地基施工中的一種設備，它是通過定時設置發送粉體加固材料來進行工作的，故其可謂是粉噴攪拌法中一個重要的機械設備。

2.1.3 粉噴樁在施工過程中所表現出的工藝流程

定值測量→安裝樁機和機身調平→鉆孔對位→空壓機啟動→開始鉆孔→鉆達設計孔深→噴粉機噴灰及攪拌和提升→成樁→設計樁頂→進行二次攪拌→停氣和停灰→下一循環。

2.1.4 施工過程中需要多加注意的要點

①鉆桿與地面水平線垂直與否可視為機身調平的依據，鉛錘吊線等操作可作為校對方法。②鉆頭達到設計深度時，停滯間隔一定時間，以確保水泥等加固料到達樁底。③制樁的整個施工工序要做到邊噴粉邊提升的不間斷作業。④若樁頂設計高度接近于地面標高，提升應即刻停止并攪拌勻速以達到均勻密實。⑤入罐的水泥粉須先篩選，以確保篩除其中摻混的雜物。⑥噴粉開始時，電子秤的設置歸零，進而確保噴粉過程中的精準。

2.2 石灰砂樁法的內涵及應用特征

石灰砂樁作為一種處理淺層地基的加固方法，在上世紀80年代初就已被倡導使用，此種應對方法相對簡便、但是陳舊，不過用來加固低層的小型建筑淺層地基仍不失是一種經濟、有效的做法。

2.2.1 石灰砂樁體的選材對象標準

①新鮮的生石灰和經過篩選的中粗砂才能作為樁體的選用材料。②中粗砂的選材首先是干凈，其次是要把卵石、碎石、泥塊從中篩除。

2.2.2 石灰砂樁在施工過程中體現的工藝及流程標準

①應用人工洛陽鏟挖樁成孔來代替機械成孔，如既有建筑與坑基相鄰，應力爭把擾動和影響降到最低。②樁孔要圓滑垂直、上下一致。③堅持成樁的要訣即快速灌孔，精準配比、均勻拌合，結實夯打。

2.2.3 石灰砂樁的質量檢驗要求

①在砂樁施工結束并間隔一定時間后，可利用靜力觸探或動力觸探等方法，石灰砂樁進行地基處理并對樁及樁間土的擠密質量完成檢測。

②采用抽查的方法可以完成對石灰砂樁擠密效果的檢測，其要對不低于樁孔總數的2%進行測量。

2.2.4 復合地基的承載力特征值的衡量確定方式

石灰砂樁可以借助對復合地基進行載荷試驗、樁土動力觸探和靜力觸探原位檢測或綜合當地經驗來完成其對復合地基承載力特征值的測量確定。

通過石灰砂樁加固地基，可使地基的土性和強度產生相對大的改善提升，變形量也隨時發生很大程度的減小降低。借助人工洛陽鏟而成孔的石灰砂樁，它以靈活機動、節能省電、施工快捷、噪聲低、污染小和造價少的優點而被人們采用，并且所帶來的綜合經濟效益較優，同時也更大程度提高和改善了地基的抗震能力，被推廣使用，取得了良好的加固效果。

參考文獻：

[1]劉永紅.地基處理[M].北京：科學出版社，2005：8，56-68.

[2]王鐵宏.全國重大工程項目地基處理工程實錄[M].北京：中國建筑工業出版社，2005：1，25-33.