地基加固方法與選擇

李新春

摘 要：地基是建筑物的起點和基礎。地基處理是建筑施工中的重要環節，處理的方法選定直接關系到工程建設的質量優劣。本文將深入探討地基處理方法選擇的原則、考慮因素。

關鍵詞：建筑 施工 地基 地基處理

地基處理就是按照上部結構對地基的要求，對地基進行必要的加固或改良，提高地基土地的承載力，保證地基穩定，減少房屋的沉降或不均勻沉降，消失陷性黃土的失陷性，提高抗液化能力等，常用的人工地基處理方法有換土墊層法，重錘表層夯實，強夯法，振沖法，注漿法，深層攪拌，化學加固等方法。地基處理的對象是軟地基和不良地基。地基處理的目的是：提高地基的強度以保證地基的穩定性；降低地基的壓縮性，減少地基的沉降和不均勻沉降；加強地基固結過程，提早完成沉降；防止地震時液化和震陷等。

1、常見的地基基礎缺陷和處理因素

當前的地基基礎缺陷處理中，需要注意的因素有以下幾個方面：首先，在地基缺陷處理中對于要結合建筑物上部結構的整體性、安全性和質量要求進行綜合分析，從而確定地基處理措施和施工方法；其次，對于地基土質結構進行分析，避免受到土層的變動而出現結構變形、數值變化以及其他問題；再次，地基基礎缺陷的種類以及施工的過程中存在的相關因素影響，使得在處理的過程中造成周圍建筑結構安全性、耐久性等各方面影響，因此在施工的過程中對這些環節深入分析與研究；最后在施工的過程中對于基礎中存在的相關缺陷進行分析，并對其上部結構中可能 出現的問題深入研究，以確保結構處理的經濟性與耐久性要求。

2、地基基礎缺陷處理的原則

當地基基礎的變形已經趨于穩定時，一般可不作地基或基礎的加固；當地基不均勻沉降尚未趨于穩定時，一般考慮等待沉降穩定、加速沉降穩定和制止沉降三種方法處理。加速地基沉降可以縮短消極等待沉降穩定所需的時間。一般適用于獨立基礎下的地基處理，具體做法是人為的有控制的進行地基浸水、臨時的增加載荷等；等待沉降穩定的目的是不對地基基 礎進行處理，而僅對上部結構進行修補，從而減少地基處理費用，并避免上部結構的再度處理造成浪費；制止沉降的目的是終止地基和上部結構的發展，加大基礎底面積，上部結構減荷或加固，地基加固等。為了達到相應的加固目的，施工建設單位可以根據實際情況進行多種方法的綜合利用。

3、地基處理的常用方法介紹：

3.1換填法

此法將處理范圍內的軟弱土層部分或全部挖去，然后分層換填強度較高的砂、灰土、素土、碎石、粉質黏土、粉煤灰、礦渣及其他性能穩定和無侵蝕性的材料，并碾壓、夯實至要求的密實度為止。換填法的適用范圍為：淤泥、淤泥質土、濕陷性黃土、素填土、雜填土地基及暗溝、暗塘等的淺層處理或不均勻地基處理。當在建筑物范圍內上層軟弱土較薄時，可采用全部置換處理；對于建筑物范圍內局部存在古井、古墓、暗塘、暗溝或拆除舊基礎后的坑穴等，可采用局部換填法處理。換填法的處理深度通常控制在3m以內較為經濟合理。換填法常用于處理輕型建筑、地坪、堆料場及道路工程等。

3.2預壓法

預壓法包括堆載預壓法和真空預壓法，適用于淤泥質土、淤泥和沖填土等飽和黏性土地基。

在地基基礎施工前，通過在擬建場地上預先堆置重物，進行堆載預壓，以達到地基土固結沉降基本完成，通過地基土的固結以提高地基承載力。預壓荷載一般等于建筑物的荷載，為了加速壓縮過程，預壓荷載也可以比建筑物的重量大，稱為超載預壓。堆載預壓可分為塑料排水板或砂井地基堆載預壓和天然地基堆載預壓。通常，當軟土層厚度小于4m時，可采用天然地基堆載預壓法處理；當軟土層厚度超過4m時，為加速預壓過程，應采用塑料排水板或砂井等豎井排水預壓法處理地基。

3.3強夯法

在大型建設中強夯法運用最為廣泛。強夯法是利用近十噸或數十噸的重錘從近十米或數十米的高處自由落下，對土進行強力夯擊并反復多次，從而達到提高地基土的強度并降低其壓縮性的處理目的。強夯法的適用范圍有：碎石土、砂土、低飽和度的粉土和黏性土、濕陷性黃土、雜填土和素填土等地基，對于軟土地基，一般來說處理效果不顯著。強夯法又稱動力固結法或動力壓實法。當需要時，可在夯坑內回填塊石、碎石等粗顆粒材料，用夯錘夯擊形成連續的強夯置換墩，稱之為強夯置換法。

3.4土或灰土擠密法

由樁間擠密土和填夯的樁共同組成的復合地基。以消除地基的濕陷性為主要目的時選用土樁擠密法；以提高地基的承載力及水、土穩定性為主要目的時選用灰土樁擠密法。土或灰土擠密法的適用范圍有：濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基。

3.5砂石樁法

用振動或沖擊荷載在軟弱地基中成孔后，將砂石擠壓入土中，形成密實砂石柱，達到加固地基的目的。砂石柱法的適用范圍有：松散砂土、粉土、黏性土、素填土和雜填土等地基。對飽和黏性土地基上對變形控制要求不嚴的工程也可采用砂石樁置換處理。砂石樁法也可用于處理可液化地基。

3.6水泥土攪拌法

分為漿液深層攪拌法（簡稱濕法）和粉體噴攪法（簡稱干法）。水泥土攪拌法適用于處理正常固結的淤泥與淤泥質土、粘性土、粉土、飽和黃土、 素填土以及無流動地下水的飽和松散砂土等地基。不宜用于處理泥炭土、塑性指數大于25的粘土、地下水具有腐蝕性以及有機質含量較高的地基。若需采用時必須 通過試驗確定其適用性。當地基的天然含水量小于30%（黃土含水量小于25%）、大于70%或地下水的pH值小于4時不宜采用于法。連續搭接的水泥攪拌樁 可作為基坑的止水帷幕，受其攪拌能力的限制，該法在地基承載力大于140kPa的粘性土和粉土地基中的應用有一定難度。

3.7高壓噴射注漿法

利用鉆機把帶有噴嘴的注漿管鉆到預定深度的土層，以高壓噴射直接沖擊破壞土體，使水泥漿液或其他漿液與土拌和，凝固后成為拌和柱體。在軟弱地基中設置這種柱體群，以形成復合地基。高壓噴射注漿法的適用范圍有：淤泥、淤泥質土、黏性土、粉土、黃土、砂土、人工填土和碎石土等地基。當土中含有較多的大粒徑塊石、堅硬黏性土、大量植物根系或有過多的有機質時，應根據現場試驗結果確定其適用程度。

3.8灌漿法

用氣壓、液壓或電動化學原理，把具有充填、膠結性能的材料注入各種介質的縫隙和孔隙中，以增加其強度和密實度。通過鉆孔，將壓漿管放入到預定深度的土層，在較高的灌漿壓力作用下，使濃漿克服土體的初始應力和抗拉強度，在土體內產生水力劈裂和置換作用，形成交叉的結石網格和較高強度的空間性剛性骨架。在水力劈裂過程中，土體中自由水和毛細水被排走，表面水被吸收，土體發生固化和化學硬化作用，使土體再次得以加固。對粉土、軟黏土的處理效果難以預測。

4、結論

地基處理方法很多，各種處理方法部有它的局限性、適用范圍和優缺點，沒有一種方法是萬能的。具體工程情況不同，地質條件千變萬化，而每個工程對地基的處理方法也不盡相同。因此，在建筑和施工時，應根據以上步驟綜合考慮，選擇合適的地基處理方法。

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