不良地基土及地基處理的方式與選擇

【摘要】隨著我國建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，對地基基礎(chǔ)工程的要求也越來越高。在處理地基基礎(chǔ)的過程中，經(jīng)常會(huì)遇到不良地基土，而地基土的好壞又關(guān)系著地基處理方式的不同。本文主要對各種不良地基土的種類特征、處理方式以及怎樣選擇合適的地基處理方式進(jìn)行了以下的探討。

【關(guān)鍵詞】不良地基土；強(qiáng)度；地基處理

1.前言

地基土的好壞很大程度上決定了地基工程的成敗，不良的地基土更是對地基造成了深遠(yuǎn)的影響。優(yōu)良的地基土可以在很大程度上鞏固地基，不良的地基土則會(huì)一步步摧毀地基。那么如何解決不良地基土對地基造成的影響呢？這便是本文所要探討的問題。

2.主要的不良地基土及特征

主要的不良地基土的類型主要包括了軟粘土，飽和松土砂土，膨脹土，濕陷性黃土，雜壤土這五大類，詳細(xì)情況如下：

（1）軟粘土：軟粘土顧名思義為較軟的黏性土，在硬度上比其他土壤要差，在軟粘土為主要地基而建造的基礎(chǔ)其穩(wěn)定性就顯得比較差。，此外由于軟粘土比較軟，這就使得地基在承載能力上心有余而力不足。

（2）飽和松散砂土：飽和松散砂土就是土質(zhì)比較疏松，土粒之間的不具黏性，密實(shí)程度差，結(jié)構(gòu)松散，無法保證地基性能的穩(wěn)定，所以以飽和軟粘土為主要地基而建造的基礎(chǔ)其穩(wěn)定性比較差。

（3）膨脹土：膨脹土指的是在一定情況下，土壤會(huì)發(fā)生膨脹的現(xiàn)象。試想以軟膨脹土為主要地基土建造的地基，一旦土壤發(fā)生膨脹的現(xiàn)象，輕則地基出現(xiàn)裂縫，重則整個(gè)地基都會(huì)土崩瓦解。因此以膨脹土為主要地基而建造的基礎(chǔ)存在著安全隱患。

（4）濕陷性黃土：濕陷性黃土指的是土壤具有遇水會(huì)發(fā)生沉陷的性質(zhì)，且承載能力在遇水前遇水后相差顯著，這就使得以濕陷性黃土為主要地基而建造的基礎(chǔ)在穩(wěn)定性和持久性上有所不如人意，無法保證地基性能的穩(wěn)定。

（5）雜壤土 ：雜壤土指的是土壤的成分比較繁雜，各種類型的土壤混雜在其中，由于彼此之間的性質(zhì)大不一樣，結(jié)構(gòu)松散，因此以雜壤土為主要地基而建造的地基就顯得比較脆弱，工程的安全得不到保障。

3.不良地基的主要處理方式

鑒于各種不良地基土的主要特點(diǎn)，其地基處理方式也不盡相同。下面就簡要對各種地基處理方法逐一介紹。

（1）置換法：置換法主要有換填法和夯擠置換法，前者是先挖出地面表層的不良地基土，為改變地基的承受能力，而回填一些具有良好壓密特性且質(zhì)量較高的土，分層夯實(shí)，從而增強(qiáng)它的穩(wěn)定能力；后者主要是利用了重力擠壓的原理，即首先準(zhǔn)備好裝有碎石或砂的管，然后用夯錘使勁向下敲打，在管子下沉的過程中，土體會(huì)向管道兩邊擠開，這樣不僅能夠慢慢消散土體超靜孔隙水壓力，還能相應(yīng)提高土體強(qiáng)度。

（2）預(yù)壓法：預(yù)壓法主要分為堆載預(yù)壓法、真空預(yù)壓法、降水法以及電滲法。堆載預(yù)壓法是指用一些較重的土料或建筑材料提前堆放在地基之上，給予地基一定的壓力，當(dāng)?shù)鼗某休d力得到提高之后就移除堆放的重物；真空預(yù)壓法的原理同前者一樣，只是改用了真空泵對提前鋪設(shè)好的砂墊層抽氣，使地基形成一種負(fù)壓的狀態(tài)；降水法就是通過降低地下水位來增加地面覆蓋土層的重力，對地基形成一定的預(yù)壓；電滲法則是利用電流的作用，通過對插入地基中的金屬電極輸入直流電，而位于土中的水又將陽極流向負(fù)極產(chǎn)生電滲，達(dá)到降低水位的目的，增強(qiáng)地基的固結(jié)強(qiáng)度。

（3）機(jī)械壓實(shí)法：主要是指通過不同的機(jī)械工具對地面施加壓力，如利用壓路機(jī)、推土機(jī)、振動(dòng)壓實(shí)機(jī)等，對不同深度法土層分別進(jìn)行碾壓或振實(shí)，對那些松散型的砂性雜土和稍濕的粘性土等較為實(shí)用。

（4）強(qiáng)夯法：強(qiáng)夯法主要適用于松軟土地基，如孔隙較大的松散土、砂土、雜填土等等。在強(qiáng)夯之前，要確定夯擊的間歇時(shí)間、夯點(diǎn)距離以及強(qiáng)夯范圍，對于那些非軟土地基較為適用，一般對于軟土地基則應(yīng)采用加固處理或強(qiáng)夯置換法處理。

（5）擠密法：擠密法跟夯擠置換法有些相似，它主要是運(yùn)用特殊的機(jī)器對土體產(chǎn)生重復(fù)的振動(dòng)和擠壓，通過轉(zhuǎn)移土粒的高低位置來改變土體的松密程度，進(jìn)而達(dá)到增強(qiáng)地基的強(qiáng)度。其程序一般為先確定施工場地，將振沖器對準(zhǔn)地基樁位打孔，直到孔內(nèi)泥土變成泥漿，然后再將一些質(zhì)量較好的地質(zhì)材料填充進(jìn)去，重復(fù)操作，最后形成一系列的地基樁位振動(dòng)施工，經(jīng)過碾壓或強(qiáng)夯的方式加強(qiáng)強(qiáng)度，形成固結(jié)緊密的復(fù)合地基。

（6）拌和法：拌和法主要分為高壓噴射注漿法和深層攪拌法，前者通過高強(qiáng)度的壓力把水泥漿液噴出管路，待其凝固之后形成切割土體的樁柱，與原有地基一起形成復(fù)合地基；后者主要是將具有特殊材質(zhì)的固化劑輸入土層中，強(qiáng)制攪拌之后會(huì)產(chǎn)生一系列的物理化學(xué)反應(yīng)，形成水泥土的樁體，起到加固地基強(qiáng)度的作用。

（7）加筋法：加筋法所使用的材料主要有加筋土、土釘和土工合成材料等，其中加筋土主要被用來埋藏在土層深處，運(yùn)用物理學(xué)中增大表面摩擦力的原理來增加強(qiáng)固性；土釘多數(shù)是被直接打入土層，并與較粗的鋼筋結(jié)合使用，利用接觸面的摩擦力，以及與水平地面形成的一定角度而產(chǎn)生的穩(wěn)定性，對地基進(jìn)行整體加固。

（8）灌漿法：灌漿法被廣泛應(yīng)用于水利、建筑以及橋梁建設(shè)中，它是利用電化學(xué)的原理，把石灰漿、水泥漿以及各種化學(xué)漿材，通過電力器械輸入地基中的孔隙部位，凝固之后就會(huì)形成地基樁而加固土層強(qiáng)度。

4.選擇合適的地基處理方式

不良地基的處理方式較多，但并不意味著任何一種地基處理方式可以適用于所有的情況，因此在確定地基處理方式時(shí)，宜選取不同的多種方法進(jìn)行比選，做到“因地制宜”。 從地基承載力的計(jì)算公式f=fk+ηbγ（b-3）+ηdγο（d-0.5）fk中，可以看出地基選擇時(shí)主要與公式中的各種變量有關(guān)，如墊層底面處軟弱土層的承載力標(biāo)準(zhǔn)值、基礎(chǔ)寬度、埋深的承載力修正系數(shù)、基礎(chǔ)埋置深度、基底下底重度以及基底上底平均重度等因素。

（1）要考慮到土性的特殊性對處理方式的影響，即注意墊層底面處軟弱土層的承載力。如果該土層因過于軟弱而不能滿足地基強(qiáng)度和變形等要求，則必須提前進(jìn)行人工加固處理，如土層為欠固結(jié)土、膨脹土、濕陷性黃土等，在設(shè)計(jì)處理方案時(shí)就要綜合考慮土體的特殊性質(zhì)，選用適當(dāng)?shù)牡鼗幚矸绞健?/p>

（2）要考慮到基礎(chǔ)寬度和基礎(chǔ)埋置深度的影響，如對于范圍較大和基礎(chǔ)較寬的土層，在使用機(jī)械壓實(shí)法時(shí)就應(yīng)當(dāng)注意機(jī)械的數(shù)量和重量；如對于較厚的土層，在使用預(yù)壓法時(shí)就要將插入地基中的管道或金屬電極更深，以便更好達(dá)到加固的效果。

（3）要考慮到基底下底重度以及基底上底平均重度等因素，也就是說選擇地基處理方式時(shí)應(yīng)考慮上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)和下部地基的共同作用，按照建筑物地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級，同時(shí)加強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度，以增加建筑物對地基不均勻變形的適應(yīng)能力。

（4）考慮到地基處理的機(jī)械材料條件、工程費(fèi)用和工期要求等因素，不同地區(qū)的交通運(yùn)輸工具不一樣，且地基情況也不相同，為了能夠減少不必要的運(yùn)費(fèi)支出，最大限度利用當(dāng)?shù)夭牧?，從而在?guī)定的時(shí)間內(nèi)選擇合適的處理方式，完成加固地基強(qiáng)度的任務(wù)。

5.結(jié)語

通過以上的分析，可見學(xué)會(huì)選擇合理的地基處理方式的復(fù)雜性和重要性。在工程建筑過程中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)各種不良地基土的特征，因地制宜，將多種地基處理方式綜合運(yùn)用起來，取長補(bǔ)短，以便能夠處理更多的地基狀況。無論我們選擇何種處理方式，其最后目的都是要加強(qiáng)地基強(qiáng)度，增強(qiáng)地基承載能力，為工程建筑保駕護(hù)航。

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