建筑地基基礎處理與復雜地基施工技術對策

姚宗偉

【摘 要】在選擇地基加固方法時，既要考慮各種地基處理方法的適用范圍又要綜合考慮地基土質、施工難易程度、施工周期以及施工費用等情況，在保證質量和使用的條件下達到技術與經濟的互補。本文介紹了地基基礎處理方法以及復雜地基的施工技術，使建筑地基基礎更加穩固。

【關鍵詞】建筑地基；地基處理；處理方法

在建筑工程中，無論是高層建筑物還是給排水構筑物，其荷載都作用于地基上，地基則應同時滿足容許承載力和容許沉降量的要求，如不滿足則應采取措施，對地基進行加固處理。

1 地基基礎處理方法

1.1 換填料層法

換填法是將基礎底面天然的或后天形成的軟弱土層挖去或部分挖去，分層回填強度高、壓縮性低且無腐蝕性的砂石、素土、灰土、工業廢料等材料，壓實后作為基礎持力層，常見的有換填砂卵石和灰土法。其主要作用表現為以下方面：1）換填強度較高的墊層材料后，可以有效地提高地基的承載力；2）換填壓縮性較低的材料后，可減少建筑物的沉降量；3）換填透水性較大的材料（砂石），可使基礎下面的孔隙水壓力迅速消散，避免基土的塑性破壞，并可加速墊層下軟弱土層的固結及其強度提高。另外換填砂石等材料，因其顆粒粗大、孔隙大、無毛細水現象，可以防止材料受凍而造成的凍脹，如很多建筑物的散水和臺階以及道路的面層下均鋪一定厚度的砂石，就是這個道理；4）在濕陷性黃土地基中，用素土或灰土材料置換黃土，可消除濕陷變形；同時，換填后的填料因其密實度增加，還可做為防水層，減少下臥天然黃土層被水浸泡的可能性；5）換填料層法。對于有些土質軟弱、不能滿足建筑物強度或變形要求的不良地基必須進行人工加固處理。不良地換填料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。

1.2 壓實法。壓實法是物理過程，土質填料由固體、液體和氣體三種組成，孔隙率較大，通過碾壓，使填料顆粒互相靠近和小顆粒進入大顆粒間的孔隙中而重新排列，并排出空氣和水分，減少孔隙率，從而增加單位體積內固體顆粒的數量和填料的密實度，使地基密實度和含水率滿足要求。影響地基壓實度的因素有填料的類型、填料的含水量、施壓分層的厚度、壓實機械的類型和功能、施壓遍數及施壓的方法等。該地基處理方法主要適用于公路路基、鐵路路基及機場、碼頭、堤壩等工程的填筑施工，這種方法更適用于那些土質較疏松，或者較軟的地質。

1.3 堿液法。堿液法加固地基，所注入土體的堿液本身不析出任何膠凝物質，它只是使顆粒表面活化，然后在接觸處彼此膠結成整體，從而提高土的強度。堿液法加固工藝及要求：1）確定灌注孔的平面位置，對于獨立基礎，宜在四周設孔，條形基礎則在兩側各布置一排，孔距視加固情況而定；2）鉆孔。用直徑60mm～80mm 的洛陽鏟打孔至預定加固深度，孔可豎向也可向基礎中心傾斜；3）埋管，先在孔中填入粒徑20mm～40mm 的小石子至灌漿管下端標高處（基礎以下0.3m～0.5m處），然后插入直徑為 20mm 的開口鋼管，再在管子四周填充厚20cm～30cm、粒徑小于10mm 的砂礫石，其上用灰土或素土分層搗實至地表；灌漿，用直徑為25的膠皮管連接灌漿管和溶液桶，然后將堿液加溫至95℃以上，開啟閥門，溶液以自流方式注入土中。灌漿速度控制在1L/min～3L/min 左右。溶液濃度一般在80 g/L～120 g/L，加固半徑按40cm～50cm 考慮，固體堿液用量可按每加固1m3土體耗用40kg～50kg計算。化學法加固地基的施工方法較為簡單，漿料硬化快，加固體強度高。但是，灌漿材料價格較高，通常僅限于淺層加固處理，加固深度通常為3m～5m。

1.4 打樁法

1.4.1 CFG法。水泥粉煤灰碎石樁復合地基是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑、或者砂加水拌合形成的高粘結強度樁，通過在基礎和樁頂之間設置一定厚度的褥墊層保證樁與土共同承擔荷載，使樁、樁間土和褥墊層共同構成復合地基。水泥粉煤灰碎石樁法適用于處理粘性土、粉土、砂土和已自重固結的素填土等地基。對淤泥質土應根據地區經驗或現場試驗確定其適用性。對可液化地基，可采用碎石樁和水泥粉煤灰碎石樁多樁型復合地基，達到消除地基土的液化和提高承載力的目的。復合地基中由于CFG樁中摻入少量的粉煤灰，不配筋以及充分發揮樁間土的承載力，其受力和變形類似于素混凝土樁，具有地基承載力高、變形小、穩定快、施工簡單易行的優點，且工程造價低，經濟效益和社會效益顯著。

1.4.2粉體噴射攪拌法。粉體噴射攪拌法（ DGMI法） 是軟土地基深層攪拌加固技術的一

種。近年來，粉噴樁技術的應用得到工程界的重視，發展很快，已廣泛應用于公路、市政工程、工業與民用建筑軟弱地基處理和坑壁支護工程，加固深度由15m 提高到18m。粉體噴射攪拌法是將粉粒狀加固材料水泥、生石灰粉攪合于軟弱地基中，與原位土進行強制攪拌，使土與加固材料產生一系列物理化學反應，在改善土質性狀的同時，提高其強度。目前采用的加固材料多是水泥，用粉噴樁加固軟土地基形成了復合地基明顯地提高了軟土地基強度可加快路堤填土率，鋪筑路面后的工后沉降量能得到有效的控制，保證了工程質量。

2 不良地基處理方法

2.1 濕陷性黃土地基的處理。在濕陷性黃土厚度較小的建設場地，一般采用單一的地基處理方法。如濕陷性土層下的地層為較厚、且承載力較高的砂礫石等地層時，可以采用換填法，挖除上部濕陷土層，用砂石或碎石回填進行地基處理，可以達到滿意的效果當濕陷性土層以下的地層承載力較低時，則可以采用樁基礎穿透濕陷性土層，將樁端支承在可靠的地層中；當濕陷性土層較薄，而地層中存在埋深不大且承載力較高的砂層或砂卵石等地層時，可以采用預制樁穿透濕陷性土層，將樁端支承在砂層或砂卵石等地層上。在濕陷性黃土厚度較大建設場地，一般采用復合型的地基處理方法。先用擠密樁預處理以消除濕陷性，再施工樁基礎。當建筑物荷載較大時，可采用素土擠密樁和鋼筋混凝土灌注樁復合型地基處理方法。在巖土工程條件具備時，也可采用素土擠密樁和鋼筋混凝土灌注樁后注漿復合型地基處理方法、素土擠密樁和預制樁等復合型地基處理方法。當建筑物荷載不大時，可用素土擠密樁和CFG樁復合型地基處理方法；根據工程條件也可采用灰土樁和粉噴樁復合型等地基處理方法。

2.2 膨脹土地基處理。若地基土的組成，上部是膨脹土，下部是非膨脹土，當其膨脹土的厚度較小。可把基礎砌置于非膨脹土之上：若地基土的組成。上部是非膨脹土，下部是膨脹土，當其非膨脹土的厚度較大時。基礎深度宜淺埋。若用加深基礎處理，上部結構措施亦可適當減少，反之上部結構需相應加強。墩基和樁基上的地圈梁宜與地面脫空10～20cm。同時應該對建筑場地的排水系統進行完善，防止雨水，生活、生產廢水等滲入基礎改變土層含水量；另外也應對上部建筑進行結構處理和保濕處理以此共同減小膨脹土地基對建筑的影響。

【參考文獻】

1. 汪明振. 建筑地基基礎勘察、設計與施工中存在的問題剖析與控制管理探討[J]. 黑龍江科技信息. 2013（17）