淺談巖土工程地基加固方法

鄭仍兵

摘 要：隨著現(xiàn)代化建設的加快進行，人們對巖土工程施工質(zhì)量要求也逐步提高。巖土工程是一個大型復雜項目，通常需要借鑒相關地質(zhì)勘察資料，并且以此為依據(jù)做出相關地基處理措施。整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定建設對不同土質(zhì)地基處理的要求至關重要，因此，本文主要針對不同地質(zhì)條件下地基加固處理方法進行了簡要分析，這為相關工作人員提供了參考。

關鍵詞：巖土工程 地質(zhì)勘察 地基加固

中圖分類號：TU472 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）12（b）-0-02

巖土工程具有工程量大、施工時間長的特點。在巖土工程實施的所有階段，地基加固工作相對復雜，因而帶來了一系列挑戰(zhàn)。由于地基加固工作是基于巖土工程區(qū)的地質(zhì)特征和土壤條件，為了保證巖土地基加固工程的順利開展，施工人員必須有效地檢查巖土工程地基的穩(wěn)定性。

1 巖土工程地基加固意義

巖土工程項目應對施工場地的地質(zhì)條件進行有效調(diào)查，以了解項目的地層結(jié)構(gòu)，水文分布特征和地下結(jié)構(gòu)特征。通常，地層結(jié)構(gòu)中的土壤成分可分為人工填充層、沖擊層、殘余土層和基巖層。基巖層的組成可以是天然形成的細砂巖，也可以是風化巖。對于某些巖層結(jié)構(gòu)松散的情況，選擇加固技術時應謹慎。我們首先需要對項目現(xiàn)場的結(jié)構(gòu)進行調(diào)查，主要是為了了解項目所在的區(qū)域是否是地震多發(fā)區(qū)。其次，在獲得地層結(jié)構(gòu)、水文分布特征和地下結(jié)構(gòu)特征等測量數(shù)據(jù)后，有必要進一步驗證地基的穩(wěn)定性。在實施基礎穩(wěn)定性計算方法之前，對施工現(xiàn)場傾斜、基礎沉降、地質(zhì)滲流和施工項目的重要性進行了科學分析。隨后，選擇更先進、更可靠的方法進行地基加固[1]。

其意義主要體現(xiàn)在以下幾點：可以保證地基承載力滿足設計要求，基礎穩(wěn)定，能有效減少基礎不均勻沉降變形，可以有效地提高地基的防滲和防凍能力。

2 地基穩(wěn)定性及加固方法分析

為了保證地基的穩(wěn)定性，在施工初期，有必要在項目的基礎上進行穩(wěn)定性檢查。對于非均勻地基，除了按照相關標準和規(guī)范的要求分析建筑物的沉降外，還要根據(jù)建筑物的具體情況進行穩(wěn)定性檢查。目前國內(nèi)外學者主要利用平衡理論、有效應力分布原理假設對地基整體剪切破壞進行計算。

但是，國內(nèi)外關于這一主題的文獻記錄相對較少。國外學者主要通過剛性平衡理論進行承載力分析，對整體穩(wěn)定性分析具有重要的指導意義。同樣，“建筑物抗震設計規(guī)范”中采用的圓弧法也可用于檢查地基的承載力。滑動面上的力抵抗滑動中心Mr，滑動力矩產(chǎn)生的滑動力矩Ms應滿足以下關系：K=Mr/Ms>1.2。在公式中，K為安全系數(shù)，Mr為防滑扭矩，Ms為自重下的滑動扭矩[2]。

根據(jù)傳統(tǒng)地基土的滑動穩(wěn)定性的計算結(jié)果，可以認為它位于地下室外角點的底面下方。在寬度范圍的1/4范圍內(nèi)，與地面連接角度-45°/ 2之間可以滿足建筑物的使用需要。通過上述公式檢查相關內(nèi)容，直至結(jié)果令人滿意，或者通過使用增加滑動帶上的剪切強度的方法重新計算地基穩(wěn)定性的安全系數(shù)。然而，在多數(shù)情況下，由于地質(zhì)條件相對惡劣，即便地基穩(wěn)定性滿足相關規(guī)定，但是為了保險起見，還需要對地基進行加固處理，下面內(nèi)容將著重介紹這一點。

2.1 換填加固法

該加固方法是地基加固處理中常用的方法。有兩種方法可以取代加固方法：開挖換填和擠壓更換。本文重點介紹開挖換填，這也是最廣泛使用的地基加固方法。首先，根據(jù)巖土工程基礎的土壤條件選擇所有開挖或部分開挖。當有必要進行全部挖掘，挖掘出所有不良基礎土壤（主要指不良土壤厚度達到3m以上），并用性質(zhì)良好的土壤代替。如果只有表土很差，則可進行部分挖掘，將工程特性良好土壤代替表面的不良土壤，并改善基礎的土壤性質(zhì)[3]。

2.2 砂墊層加固法

砂墊加固方法是在弱地基上層鋪設0.5～1.2m的砂墊，具有較好排水性能的礫石通常用作工程中的砂墊材料，以增強路基土的固結(jié)特性并改善有效應力。砂墊的主要功能是作為地基中的排水層，這種方法普遍適用于軟土地基，有利于軟土地基的固結(jié)性能、剪切強度提升。

2.3 反壓護道加固法

當局部地基填充高度（道路工程）的允許安全高度較大時，基礎可能在其自重作用下形成剪切帶，從而導致圓形滑動損壞。此時，可以使用兩側(cè)護道加強方法，即在路基的兩側(cè)建立一定高度的護道。雖然這種方法是有效的，但它需要大量的填料并且還占用大量的土地。

2.4 堆載預壓加固法

預壓加固方法的工作原理是在修筑地基時使地基的實際填充高度高于工程設計高度。然后，在高度部分的力的作用下壓底部地基以加速固結(jié)速度。讓地基的沉降量達到設計的要求或者通過將沙袋堆載在地基上可以實現(xiàn)相同的效果。預應力加固方法用于處理地基，主要是控制地基的剩余沉降并將其控制在合理的范圍內(nèi)，因此，有必要在預壓之前及時調(diào)查地基的殘余沉降（主要針對軟土地基工后殘余沉降）。在堆載的情況下，還必須考慮地基的穩(wěn)定性并且不損壞地基的承載強度。

2.5 豎向排水固結(jié)法

垂直排水固結(jié)方法的目的是加速從軟弱地基中除去水分（該方法廣泛適用于滲透系數(shù)較小的軟土中）。如存在局部地基軟土層較厚，軟土的透水系數(shù)較小，軟土中的水分不易排出，此時軟土的自然固結(jié)速度非常慢，固結(jié)時間很長。實踐證明，有效的方法是在軟土地基中增加排水渠道，這允許軟土中的水以最短距離到達土壤表面，并且可以快速排出地基中的水。

2.6 擠密樁固結(jié)法

擠密砂樁固結(jié)法主要采用螺旋鉆在軟土地基中鉆一個樁腔，然后將吸水性物質(zhì)填充到樁體中，例如石灰、粉煤灰和水泥等滲透系數(shù)較大的物質(zhì)，從而降低了軟土地基的含水量，增加了有效應力。擠密砂樁的作用是加快樁身周圍軟土的固結(jié)速度，提高軟土地基的致密度，降低含水率，提高有效應力和抗剪強度，最終提高地基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。在壓實砂樁施工中，樁的直徑和樁與樁之間的距離應根據(jù)軟土和填充材料的特性進行合理控制，保證軟土地基固結(jié)的速度[4]。

2.7 強夯加固

強夯加固顧名思義，是利用吊機將重物（通常保持在 8～10t）懸掛在高處（20m左右），使其受自由落體運動。利用自身的重力來壓實地基，從而減小地基的密實度，提升地基的抗剪強度、穩(wěn)定性。由于其方便性和經(jīng)濟性，這種加固方法目前更為常見。主要用于雜填土和砂土的地基加固，然而，這種方法也有一些不利因素，大型重物的落體往往造成地基土壤的振動，對周圍居民的生活產(chǎn)生不利影響，并且容易引起周圍建筑物傾斜和開裂等不利現(xiàn)象。

3 結(jié)語

基礎的加固是建設項目的重要組成部分，通過勘察設計單位調(diào)查工程所在地巖土特性和地下土壤的特征，采用科學的方法檢查和分析地基的穩(wěn)定性，然后決定采用特定的地基加固處理方法，對地基加以處理以確保基礎的穩(wěn)定性。在土體復雜工程性質(zhì)的情況下（如不均勻土地基），可采用多種加固方法來改善地基土的質(zhì)量，提高基礎結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。地基施工確保足夠的穩(wěn)定性后，將進行項目建設，以確保項目建設的質(zhì)量。

參考文獻

[1] 李潤春.巖土工程地基加固處理方法研究[J].建材與裝飾，2017（32）：6-7.

[2] 韓慶.巖土工程中地基加固的處理方法[J].科學技術創(chuàng)新，2016（24）：229.

[3] 馬婷婷，魏久平，艾大利.巖土工程地基加固技術分析[J].學園，2014（9）：199-200.

[4] 凌雁，熊潔.巖土工程地基加固處理技術分析[J].建材與裝飾，2018（13）：226-227.

[5] 鄭瑞榮.巖土工程地基加固處理方法探討[J].技術與市場，2011（3）：78-79.