淺談地基處理方法

袁 媛，張楚涵，段鴻川，唐龍英

西南交大峨眉校區，四川峨眉山 614202

隨著我國國民經濟的發展，各種建筑物也日益發展，一般情況會選擇良好的地基來承建構筑物，但有時也不得不在地質條件不好的地基上興建。隨著科學技術的日新月異，建筑物的規模也越來越大，對地基承載力的要求也越來越高，一般的天然地基就很難滿足其承載要求。

在土木工程建設中經常遇到的軟弱土和不良土主要有：軟黏土，人工填土，濕陷性土，部分沙土和粉土，有機質土和泥炭土，膨脹土，垃圾土，多年凍土，等等。在實際的建筑工程中，天然地基是否是軟弱地基或不良地基也是相對而言的。在實際中遇到時應宜靈活處理。

地基處理主要解決的是：地基承載力及穩定問題、沉降變形問題、地基滲透破壞問題、動荷載下的地基液化、失穩和震陷問題等等。地基處理的方法有很多種不同的分類。其中根據地基處理的作用機理進行的分類主要有：置換法、排水固結法、夯實法、振密與擠密法、加筋法、膠結法、冷熱處理法、組合地基法等等。

置換法是指利用物理性質較好的巖土材料置換天然地基中部分或全部軟土體，以形成雙層地基或復合地基，實現提高地基承載力、以減少沉降的目的。加固原理屬于置換的地基處理方法有：換土墊層法，擠淤泥法，褥墊法，砂石樁置換法，強夯置換法等等。其中主要的為換填墊層法。工程實踐表明：換填墊層法主要用于淤泥、淤泥質土、濕陷性黃土、素填土、雜填土地基及暗溝、暗塘等的淺層處理。其一般處理深度為2m～3m。

排水固結法又稱預壓法，是指在建筑物建造以前，在建筑場地進行加載預壓，使地基的固結基本完成和提高地基土的強度的方法。其主要由排水系統和加壓系統兩大部分組成。排水系統主要在于改變地基原有的排水邊界條件，增加孔隙水排出途徑，縮短排水距離。加壓系統主要作用是給地基土增加固結壓力，是起固結作用的荷載。該方法是對天然地基或先在地基中設置砂井等豎向排水體，然后利用建筑物本身重量分級逐漸加載，使土體中的孔隙水排出，逐漸固結，地基發生沉降，同時土的抗剪強度逐漸提高的一種加固方法。其主要適用于處理淤泥、淤泥質土和沖填土等飽和黏性土地基。

夯實法是通過外加壓力使土體中孔隙壓縮，改變土體的松散狀態，使土體孔隙或裂隙減少，密實度增大，強度提高，透水性降低，抗水穩定性增強，改善土體抗振動能力及提高地基承載力的方法。同時，夯擊還可以提高土層的均勻程度，減少將來可能出現的差異沉降。目前，應用強夯法的工程范圍極為廣泛，工程實踐證明，砂土、碎石土、低飽和度的粉土與黏性土、濕陷性黃土、雜填土和素填土等地基一般均能取得較好的處理效果。

振密和擠密是通過樁管打入地基或通過高壓水振沖時對較大深度范圍內的軟土產生橫向擠密作用，從而使土的壓縮性減小，抗剪強度提高，并在土孔中填入砂、石、土、石灰或其他材料，加以振實或擠密而成為直徑較大的樁體，與軟弱土形成復合地基，共同承受建筑物的荷載。振沖碎石樁適用于砂土、粉土、粉質黏土、素填土和雜填土等地基。對于處理不排水抗剪強度不小于20kPa的飽和黏性土和飽和黃土地基，應在施工錢通過現場試驗確定其適用性。不加填料振沖加密適用于處理黏粒含量不大于10%的中砂。粗砂地基。

加筋法是土中加入條帶、成片纖維織物或網格片等抗拉材料，依靠它們限制土的側移，改善土的力學性能，提高土的強度和穩定性的方法，且可減小地基沉降。常用的有土釘、加筋擋土墻、錨定板和土工合成材料的加筋技術。其主要應用范圍包括加筋支檔結構、加筋土堤壩、加筋承載結構以及土坡原位加固強化及加筋墊層地基。

膠結法也稱為灌入固化物，是指向土體內灌入或拌入水泥，水泥砂漿以及石灰等化學固化物，在地基中形成加固體或增強體，以達到地基處理目的。主要的有高壓噴射注漿法、灌漿法和水泥土攪拌法。實踐證明，高壓噴射注漿法加固技術，主要適用于軟弱土層：淤泥，淤泥土質，流塑、軟塑或可塑黏性土，粉土，砂土，黃土，素填土和砂石土等地基。其處理深度較大，我國目前已經達到30m以上。

冷熱處理法分為：凍結法和熱加固法。凍結法是通過人工冷卻，使地基溫度降低到孔隙水的冰點以下，使之冷卻，從而具有理想的截水性能，較高的承載力和較低的壓縮性。適用于軟黏土或飽和砂土地層中的臨時措施。熱加固法是通過滲入壓縮性的熱空氣和燃燒物，并依靠熱傳導，將細顆粒土加熱到100℃以上，從而使土的強度增加，壓縮性降低。

組合地基法是將多種地基處理方法組合一起使用?？蛇_到處理多種地基問題的目的。實際工程中應該考慮以實際的地質情況而定。

值得注意的是在發生如下情況時應該對已有建筑物的地基加固。

1）建筑物沉降或沉降差超過有關規定，建筑物出現傾斜、裂縫，影響正常使用，甚至危及建筑物安全；

2）既有建筑物需要加層，或者使用荷載增加，原有建筑物地基不經加固不能滿足荷載增加對地基的要求；

3）地下工程、基坑工程等巖土工程施工對既有建筑物地基產生不良影響，可能危及已有建筑物的安全；

4）古建筑地基基礎需要補強加固。

在對已有建筑的加固應該考慮以下幾個方面：

1）通過將原基礎加寬，減小作用在地基土上的接觸壓力和地基土中的附加壓應力，或者通過基礎加深，使基礎置入較好的土層，同時地基承載力通過深度修正也有所增加；

2）通過改良地基土體或者改良部分地基土體，提高地基土體抗剪強度，改善壓縮性，以滿足建筑物對地基承載力和變形的要求。常用方法有高壓噴射注漿，壓力注漿，以及化學加固，排水固結，壓密、縝密等技術；

3）在地基中設置墩基礎活樁基礎等豎向增強體，通過復合地基作用來滿足建筑物對地基承載力和變形要求。常用的方法有錨桿靜壓樁、樹根樁或者高壓旋噴注漿等加固技術。

對既有建筑物地基加固技術又稱為托換技術?？煞譃椋夯A加寬，墩式托換技術，樁式托換技術，地基加固技術，綜合加固技術等等。

[1]鞏天真，岳晨曦主編.地基處理[M].科學出版社，2008.

[2]代國忠，齊宏偉主編.地基處理[M].重慶大學出版社，2010.

[3]龔曉南主編.地基處理[M].中國建筑工業出版社，2005.