試論幾種常用的地基處理方法與地層的適用性

徐瑞華

【摘要】地基處理方法很多，各種方法都有它的適用范圍和優缺點。針對每一項工程都應當從其建筑類型、地基條件、基礎結構形式、材料機具來源以及處理費用、工期、施工條件等各個方面綜合考慮后進行選擇和優化。

【關鍵詞】建筑工程；地基處理；基礎施工

建筑物地基承載著建筑物的全部荷載，每個工程地基處理的好壞關系到整個工程的質量、造價、工期和安全。建筑物地基處理的方法很多，在選用地基處理方法時，應對各種可能方案進行技術、經濟、進度等方面的比較分析，并考慮環保要求，擇優選擇技術先進、經濟合理、安全適用、確保質量、滿足進度的地基處理方案，以提高其質量效益、經濟效益和工期效益。

1、排水固結法

排水固結是當前地基處理加固較為常用的方法。當建筑物地基為較厚軟黏土，天然地基承載力不能滿足設計要求時，一般會考慮選用排水固結法。排水固結法特點是土體孔隙比減小，有效強度增加。排水固結法一般通過排水和加壓兩個步驟來完成地基的加固處理，其中，排水包括豎向排水體和水平排水體兩部分；加壓方法主要有降低地下水位法、堆載法、電滲法、真空法以及聯合法等。在排水固結加固過程中，排水和加壓之間的差別較大，其中，堆載法在使用之前還應該采用其他手段對地基進行預壓，在提高地基整體強度的同時，通過縮短預壓時間等方法不斷提高建筑物地基的整體質量。

2、水泥粉煤灰碎石樁加固法

水泥粉煤灰碎石樁可簡稱為 CFG樁，其屬于在沉管水泥樁的基礎上，經過創新開發而形成的一種適宜于處理軟質地基的方法。這種方法也就是在沉管碎石中適量加入石屑、粉煤灰和水泥，然后將其加水攪拌制成樁體。由于水泥和粉煤灰具有膠凝作用，因此這種樁體較之于碎石樁具有更好的強度。準確的講，這種樁體的強度介于砂石樁和混凝土樁之間。在地基處理過程中對該樁體的使用，不但能夠實現對樁間土承載力的充分利用，而且還可以將荷載有效傳遞到地基深層中，有關的測試數據顯示，利用該方法處理之后的復合地基的承載能力要比天然地基提升一倍以上，對于軟土地基的承載力提升則會更高。這種樁的樁徑通常在 300～800mm以內，樁長根據設計需要，一般不大于20米，施工工藝與沉管碎石樁較為相似。該樁的施工工藝簡便，質量容易控制，同時由于能夠利用工業廢料，節省材料費用，從而有效降低了工程成本。該方法適用于多層或高層建筑的地基處理。目前為止，這種地基處理技術已在我國的多個省份得到了應用及推廣，在中西部黃土地基的處理過程中還進行了一定的改進，利用沙子代替碎石，按照一定比例加入石灰和粉煤灰制成三灰砂樁，以此作為大型水池的抗滲樁；在遼寧地區用混凝土代替樁體材料，形成強度更高的混凝土樁，在工程中達到了較好的地基處理效果，并且相對于樁基礎，其造價更低廉。

3、強夯法

用重錘自一定高度下落夯擊土層，迫使深層軟弱土液化和動力固結，使土體密實的方法叫做強夯法。經處理后地基土均勻性及強度得到明顯提高，施工速度快，施工質量容易保證，鑒于強夯法的諸多優點和良好的處理效果，在碎石土、砂土、低飽和的粉土與黏性土、濕陷性黃土、填土等地基土為滿足施工需要時均可考慮這種方法。在對地面進行夯實的時候容易產生較大的噪聲及振動，所以選擇強夯法進行地基處理時需要考慮場地周邊環境，以免影響居民生活。在進行夯實處理的時候需要按順序進行，一層一層的進行夯實，在完成最后一層的夯實之后，就可以將夯實機留下來的坑填平，在這種操作步驟之下，容易造成夯坑上面的表層泥土比較松散，所以在夯實完成之后還應該進行一次強度較低的夯實工作，眾多夯實例子表明，當進行夯實的時候，會造成強烈的振動，但是如果受震動影響的建筑物之間的距離保持在 10～15m 或者大于15m，一般都不會影響建筑物的結構。但是如果夯實周圍有一些容易受到振動影響的建筑或者一些儀器時，必須對其進行相關的保護，可以通過挖一些隔振溝來避免這些問題的出現。大量的工程建設項目表明，在對松土進行夯實的時候，利用上述的方法加上一些輔助的措施，總會取得非常好的效果。

4、 擠密樁施工法

擠密樁施工法是地基處理中常用的方法，當建筑物建設在黏性土體或濕陷性黃土上時常用這種方法進行地基處理。擠密樁施工法主要分為砂石樁和灰土樁施工法兩種。砂石樁法指用振動或沖擊荷載的方法在軟弱地基中成孔后，再將砂石擠壓土中，形成大直徑的密實砂石樁加固地基的方法，起到擠密周圍的土層，提高土層穩固性，從而增加地基承載力的作用。灰土擠密樁是利用橫向擠壓成孔設備成孔，使樁間土得以擠密，用灰土分層回填、夯實，形成灰土樁，并與樁間土形成復合地基，以復合地基承載力作為地基承載力。

5、換填法

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，避免地基土的塑性破壞，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，還可作為防水層，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。

結語：

本文只粗略介紹了幾種建筑地基的處理方法，在具體的工程中，施工人員不僅要針對地基土層的性質選擇好地基處理的方法，更應該全面考慮建筑物機構的優化設計、建筑場地環境優化設計等綜合各方面因素，以便采用更為安全、經濟的地基處理方式。

參考文獻：

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