建筑地基基礎(chǔ)處理與復(fù)雜地基施工技術(shù)對(duì)策

姚宗偉

【摘 要】在選擇地基加固方法時(shí)，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(zhì)、施工難易程度、施工周期以及施工費(fèi)用等情況，在保證質(zhì)量和使用的條件下達(dá)到技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的互補(bǔ)。本文介紹了地基基礎(chǔ)處理方法以及復(fù)雜地基的施工技術(shù)，使建筑地基基礎(chǔ)更加穩(wěn)固。

【關(guān)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(gòu)筑物，其荷載都作用于地基上，地基則應(yīng)同時(shí)滿足容許承載力和容許沉降量的要求，如不滿足則應(yīng)采取措施，對(duì)地基進(jìn)行加固處理。

1 地基基礎(chǔ)處理方法

1.1 換填料層法

換填法是將基礎(chǔ)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(qiáng)度高、壓縮性低且無腐蝕性的砂石、素土、灰土、工業(yè)廢料等材料，壓實(shí)后作為基礎(chǔ)持力層，常見的有換填砂卵石和灰土法。其主要作用表現(xiàn)為以下方面：1）換填強(qiáng)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(chǔ)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(jié)及其強(qiáng)度提高。另外換填砂石等材料，因其顆粒粗大、孔隙大、無毛細(xì)水現(xiàn)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(tái)階以及道路的面層下均鋪一定厚度的砂石，就是這個(gè)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(shí)，換填后的填料因其密實(shí)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(duì)于有些土質(zhì)軟弱、不能滿足建筑物強(qiáng)度或變形要求的不良地基必須進(jìn)行人工加固處理。不良地?fù)Q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(jié)，防止凍脹和消除膨脹土的脹縮。

1.2 壓實(shí)法。壓實(shí)法是物理過程，土質(zhì)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(jìn)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(nèi)固體顆粒的數(shù)量和填料的密實(shí)度，使地基密實(shí)度和含水率滿足要求。影響地基壓實(shí)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(shí)機(jī)械的類型和功能、施壓遍數(shù)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(jī)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(zhì)較疏松，或者較軟的地質(zhì)。

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(zhì)，它只是使顆粒表面活化，然后在接觸處彼此膠結(jié)成整體，從而提高土的強(qiáng)度。堿液法加固工藝及要求：1）確定灌注孔的平面位置，對(duì)于獨(dú)立基礎(chǔ)，宜在四周設(shè)孔，條形基礎(chǔ)則在兩側(cè)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(yù)定加固深度，孔可豎向也可向基礎(chǔ)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(biāo)高處（基礎(chǔ)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(shí)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(jì)算。化學(xué)法加固地基的施工方法較為簡單，漿料硬化快，加固體強(qiáng)度高。但是，灌漿材料價(jià)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(fù)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(jié)強(qiáng)度樁，通過在基礎(chǔ)和樁頂之間設(shè)置一定厚度的褥墊層保證樁與土共同承擔(dān)荷載，使樁、樁間土和褥墊層共同構(gòu)成復(fù)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(jié)的素填土等地基。對(duì)淤泥質(zhì)土應(yīng)根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗(yàn)或現(xiàn)場試驗(yàn)確定其適用性。對(duì)可液化地基，可采用碎石樁和水泥粉煤灰碎石樁多樁型復(fù)合地基，達(dá)到消除地基土的液化和提高承載力的目的。復(fù)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(fā)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(wěn)定快、施工簡單易行的優(yōu)點(diǎn)，且工程造價(jià)低，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)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(shù)的一

種。近年來，粉噴樁技術(shù)的應(yīng)用得到工程界的重視，發(fā)展很快，已廣泛應(yīng)用于公路、市政工程、工業(yè)與民用建筑軟弱地基處理和坑壁支護(hù)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(jìn)行強(qiáng)制攪拌，使土與加固材料產(chǎn)生一系列物理化學(xué)反應(yīng)，在改善土質(zhì)性狀的同時(shí)，提高其強(qiáng)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(fù)合地基明顯地提高了軟土地基強(qiáng)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(zhì)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(shè)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(shí)，可以采用換填法，挖除上部濕陷土層，用砂石或碎石回填進(jìn)行地基處理，可以達(dá)到滿意的效果當(dāng)濕陷性土層以下的地層承載力較低時(shí)，則可以采用樁基礎(chǔ)穿透濕陷性土層，將樁端支承在可靠的地層中；當(dāng)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(shí)，可以采用預(yù)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(shè)場地，一般采用復(fù)合型的地基處理方法。先用擠密樁預(yù)處理以消除濕陷性，再施工樁基礎(chǔ)。當(dāng)建筑物荷載較大時(shí)，可采用素土擠密樁和鋼筋混凝土灌注樁復(fù)合型地基處理方法。在巖土工程條件具備時(shí)，也可采用素土擠密樁和鋼筋混凝土灌注樁后注漿復(fù)合型地基處理方法、素土擠密樁和預(yù)制樁等復(fù)合型地基處理方法。當(dāng)建筑物荷載不大時(shí)，可用素土擠密樁和CFG樁復(fù)合型地基處理方法；根據(jù)工程條件也可采用灰土樁和粉噴樁復(fù)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(dāng)其膨脹土的厚度較小。可把基礎(chǔ)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(dāng)其非膨脹土的厚度較大時(shí)。基礎(chǔ)深度宜淺埋。若用加深基礎(chǔ)處理，上部結(jié)構(gòu)措施亦可適當(dāng)減少，反之上部結(jié)構(gòu)需相應(yīng)加強(qiáng)。墩基和樁基上的地圈梁宜與地面脫空10～20cm。同時(shí)應(yīng)該對(duì)建筑場地的排水系統(tǒng)進(jìn)行完善，防止雨水，生活、生產(chǎn)廢水等滲入基礎(chǔ)改變土層含水量；另外也應(yīng)對(duì)上部建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)處理和保濕處理以此共同減小膨脹土地基對(duì)建筑的影響。

【參考文獻(xiàn)】

1. 汪明振. 建筑地基基礎(chǔ)勘察、設(shè)計(jì)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）