淺析特殊土地基及地基處理

劉遠

【摘要】在地基的設計與施工過程中，經常會遇到特殊土地基，我們注意到上層建筑的荷載大小、基礎沉降、基礎下沉、失去穩定導致的建筑物倒塌，邊坡和擋土墻的穩固問題，都是地基設計與施工中應該注意的主要問題。這也是本文在特殊土地基處理和特性上所要著重研究和探討的。

【關鍵詞】特殊土地基；地基基礎；施工技術

萬丈高樓平地起，再好的建筑造型，美觀的外表，設備齊全的建筑功能設計如何合理，建構如何堅實可靠，消防等規范沒有任何疏漏，但是建筑物的根基沒有做好不穩固上面的一切都是徒勞無用的。因此地基的加固與處理在施工過程中是十分重要的過程。

1、軟土

軟土特性壓縮性比較高，強度較小，天然含水量高，空隙大，抗剪度強，壓縮性也較大，透水性一般，固結系數小、固結時間長，主要由淤泥、淤泥質土或其他高壓縮性土所形成的地基。軟土的基本特性是他的生成環境和地質狀況所決定的，軟土的組織結構比較細小。由于常年沉積在潮濕和水源附近，所以他的組成是粘粒和小顆粒所構成。

1.1軟土的工程特性

首先是觸變性，觸變性在外力的作用下，軟土的結構和特性發生一定的變化，主要是結構的強度，固化能力下降，當這樣的外力作用停止時，一段時間過后會慢慢的在結構和強度上有一定的恢復過程；其次是流變性，剪力不斷增加下，軟土會發生一定的變形，這對建筑物地基的沉降有較大的影響，對斜坡、堤壩、碼頭及地基穩定性不利，軟土的形成一般在靠近海濱河流等潮濕地帶，因此流變性較大；再次是低進水性，軟土透水性能很差，建筑物沉降延續時間，地基中常出現較高的孔隙水壓力，影響地基的強度，土層層狀分布復雜，低透水性可以理解成是根本不透水的，軟土的排水固結也需要相當長的一段時間才能完成；最后是低強度性，由于軟土具有以上特征，因此軟土地基一般強度很低，當然這與軟土的本身結構組成有很大關系，軟土的組成其實是有顆粒極為細小的粒子所組成的，因此工程強度低。

1.2軟土地基的處理方法

換土墊層法，是一項比較傳統的地基處理方法，當建筑物的主體荷載對地基產生一定的影響時，將基礎以下的一定范圍內的土質，砂石等進行挖除，后換上回填土，按其材料分為砂地基、砂石地基、灰土地基等。它的特點是施工工藝簡單，但所花費較大。

強夯法的方法比較特殊，效果比較顯著，一般采用連續夯擊或分遍間歇夯擊的方法，使得土地基的土質馬上固化，用這樣的強大的沖擊力對土層進行固化。根據現場施工的條件和現狀，確定連續錘擊或間歇錘擊的頻率，達到加固地基、便于施工的目的。

擠淤法是用一定量的石塊拋在需要處理的淤泥軟土位置，將淤泥和軟的土壤擠走，達到加固基礎的作用，這種方法施工中較為簡單，容易達到較好的效果，處理淤泥的效果較好。

2、濕陷性黃土

黃土分布地區，一般氣候干燥、降雨量少，蒸發量大，屬于干旱、半干旱氣候類型，年平均降水量在250mm～550mm之間。濕陷性黃土一般都形成粒狀架空點接觸或半膠結形式，濕陷程度與骨架顆粒的強度、排列緊密情況、接觸面積和膠結物的性質和分布情況有關。

2.1濕陷性黃土的工程特性

濕陷性黃土是一種特殊性質的土，其土質較均勻、結構疏松、孔隙發育在未受水浸濕時，一般強度較高，壓縮性較小。當在一定壓力下受水浸濕，土結構會迅速破壞，產生較大附加下沉，強度迅速降低。構成黃土的結構體系是骨架顆粒，它的形態和連接形式影響到結構體系的膠結程度，它的排列方式決定著結構體系的穩定性。

2.2 濕陷性黃土地基的地基處理

濕陷性黃土地基處理的方法有很多，在不同的地區，應根據不同的地基土質和不同的結構物，對地基選擇不同的處理方法。在勘察階段，經過現場取樣，以實驗數據進行分析，判定屬于自重濕陷性黃土和非濕陷性黃土。濕陷性黃土是一種特殊性質的土，其真正的目的在于去掉土壤的濕陷性，從而加固土壤的固結度，其土質較均勻、結構松軟、孔隙率較高。濕陷性黃土在受到一定的作用力下會產生顯著的沉降問題無論是風積或是坡積和洪積的黃土層，其蒸發影響深度大于大氣降水的影響深度，在其形成過程中，充分的壓力和適宜的濕度往往不能同時具備，導致土層的壓密欠佳。

3、膨脹土

膨脹土的成分是蒙脫石，屬于一種特殊的粘土，這種土的特點是遇水膨脹，水分失去后，自動收縮，反復收縮膨脹變形，其結構及其不穩定。在我省陜南地區分布較為廣泛。主要分布在廣西、湖北、河南、四川安徽等地。判斷一種土是不是膨脹土有很多方法，最主要的是判斷它的固有屬性。

3.1 膨脹土的工程特性

膨脹土的主要特性在于它的吸水膨脹現象上，凝固的膨脹土在遇水后，仍能膨脹，膨脹土呈灰色、灰白色、細膩、網狀結構組織，容易風化，含鈣質較高。天然狀態下也成棱角狀，在非常潮濕的環境和狀態下，可以形成巨大的團塊，膨脹土很難壓實，在用膨脹土做路基的情況下，容易產生沉降，會對路面造成一定的危害，在施工的過程中要注意這一點。

3.2膨脹土地基的地基處理

增加基礎自重，當基礎底面壓力等于或大于膨脹力時，可組織膨脹力。換土處理、寬散水、砂包基礎、防水保濕等都是膨脹土地基的處理方案。工程實踐表明，膨脹土地基因地基土的體積膨脹或收縮問題造成的開裂破壞與非膨脹土地基表象上一樣，是地基不均勻變形而造成的。但它們因變形機理不同又有很大的差異，非膨脹土地基的不均勻變形，主要是由于上部結構荷載和地基土的不均勻而產生不均勻的壓縮變形所致，且固結壓縮是隨時間的變化，因而壓縮沉降量逐漸增長直至穩定。而膨脹土絕大部分是低壓縮性土，其固結壓縮變形小，建筑物產生變形的原因主要是由于地基土的脹縮引起的。同時，因膨脹土中水分變化常常是緩慢的。因此，膨脹土地基上建筑物開裂現象一般在建成3-5年之后或更長時間才出現。

結論：

萬丈高樓平地起，不管是什么樣的房屋建造都要從基礎開始，而基礎又都是從地基生根的，地基處理的好壞對房屋質量的影響具有決定性作用，因此，地基的處理至關重要，同時也是房屋建造中必不可少的一個關鍵程序。在地基處理中，特殊土地基處理方法必須根據土質情況，地理位置以及上部結構的荷載，地基土質的承載力和工程造價等綜合因素進行綜合確定。

參考文獻：

[1]奉振于.高層建筑地基設計的重要性[J].城市建設理論研究：期刊論文，2011年.

[2]楊瑞紅.軟土地基的處理方法[J].城市建設理論研究：期刊論文，2011年.