土木工程中的地基處理與復合地基技術的應用價值

張開龍

摘要：土木工程屬于系統性工程，在建筑設計和施工環節中至關重要，相對于其他類型工程，它具備系統性強、復雜程度高的特點。因為國內的地質差異性較大，不可避免的會出現各種先天性地質缺陷，且大多數自然式地基不能滿足相應工程的建設要求，因此，必須對工程地基進行處理，使其能滿足工程建設的需要。基于此，筆者結合實際施工和管理的相關經驗對土木工程中的存在的地基問題及處理的技術應用價值進行分析，旨在為今后的土木工程發展提供參考。

關鍵詞：土木工程；地基處理技術；復合地基技術

一、 土木工程中的地基處理原則

中國包攬富饒的國土資源，且大多數自然式地基不能匹配工程的建設要求，但是，部分土木工程有時候又必須在不良的土質上方進行建設，所以，相關人員務必要將妥善的此類處理工作開展于工程建設前期。軟弱土地基和特殊土地基共同組成建筑地基，沙土地基、凍土、紅黏土、膨脹土和粉土地基等都可囊括于軟弱土地基中，而特殊地基中則主要包含雜填土、淤泥質土、淤泥和沖填土等。此類土質極易發生變形，且其不具備較高的承載能力和密實度，因此不能匹配當前的工程建設要求，一旦需要在其上方進行工程建設，就務必要先對其展開地基處理。對于此類地基的處理過程而言，嚴格遵照其變形值和穩定性的控制、重視原則至關重要。要嚴格控制其地基的變形量并確保地基穩定。首先，變形值控制。大部分該項工程都具備較高位置的施工對象，且其都屬于大體積建筑物，致使其承載巨大壓力，而地基也需自身的荷載承擔量，一旦加大其載荷值，就極易致使其出現形變情況。其次，由于其形變需控制在相應的承受范圍中，避免其大于該范圍致使該項工程大幅度降低自身安全性。因此，相關人員需在確定變形值時密切結合各式工程中地基的形變狀態，同時緊密聯系基底構造，確保變形值存在于可控范圍。

二、 土木工程的中的地基處理技術

（一） 強夯法

此類處理方法指的是，在建筑工程的施工過程中，其可運用對應的起重機設備把大噸位重量是試夯錘拉離地面，其和地面之間的相距距離為7～30m。隨即促使夯錘實現自由下落，然后再重復之前的動作，此類動作的多次循環就可反復夯打地面，基于此，除了可以逐漸降低建筑工程自身持有的地基密度之外，還能促使其地基更加穩固。在此類方法基礎上夯實的地基，其外部會最大程度的堅硬于內部，進而最大程度提升地基表面自身的承載能力。此類方法可在碎石土、砂土、素填土、低飽和度的粉土和粘性土中使用。應用此類方法提升土的強度的同時降低其壓縮性，除此之外，土體對于振動液化能力、自身的濕陷性都可得以改善、消除。如果土質具備飽和粘性，則可在堆載預壓法和垂直排水法的同步使用基礎上應用此類方法。

（二） 換填墊層法

該方法適用于淺層軟弱地基和不均勻地基的處理。經由相應的技術措施對地基土中包含的天然軟弱土層進行挖掘，然后根據層次要求換填其建筑材料以增加地基承載力。若地基呈現不均勻狀態就可使用此類處理方法，或者淺層的膨脹土、季節性凍土、暗塘和淤泥土層等也可使用此類處理方法。中砂或粗砂都可適用于此類工程施工過程中地基墊層中，使用前遵循相應要求進行換填材料的配比。在大面積工程換填施工時要使用推土機設備將砂均勻攤鋪，以保證施工的連續性和均勻性，同時在實際施工過程中，一要盡快攤鋪，二要避免材料集中堆放產生的高度集中的載荷。

（三） 擠密樁法

該方法可在雜填土和松散砂土中使用，使用之前需通過實驗證明軟土地基具備有效加固性能。如果素土、雜填土和黃土等各式地基的高度在地下水位之上，就可對其使用擠密樁法來進行處理，對于該項工程實際施工過程而言，務必要把準確的樁孔位置分布在施工前期確立的工程設計方案中，然后再在樁孔當中依據步驟填充施工前期準備好的黃土等建筑材料。填充完成后立即夯實上述建筑材料，直到其完全匹配該項工程的施工標準。擠密樁法可重點確保地基土的承載能力得以提升，進而提升其遇水的穩定性。

（四） 砂石樁法

擠密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、雜填土等地基都可使用此類方法。一旦少數此類工程不能對地基承載較高的載荷和變形時，就需對其采用砂石樁法來處理，借此重點提升此類工程地基的密實度和抗剪強度。若在軟土地基中使用砂石樁法處理，就會致使其通常不具備較高的擠密作用，基于此可對其進行置換。粉土、雜填土和砂土等地基土中都可使用砂石樁法，借此大幅度提升其實際承載力的同時還能顯著縮減其壓縮性。

三、 復合地基技術及其運用

（一） 復合地基技術

換素土技術和深層水泥攪拌施工組成復合地基技術的主要內容。第一類技術可在實際地質施工要求時進行使用，最少要放置兩臺挖機在施工現場：第一，如果地下的土質不匹配施工要求，就需將其挖掉；第二，對其填充提前已準備的素土，且其壓實過程中需要使用壓實機械，借此確保土質的密實性得以提升。水泥系是第二類施工的固化劑，軟黏土和水泥的攪拌場所為地基深處，使用的設備為深層攪拌機，促使其水泥加固土具備較高的強度和穩定性，進而改善其物理性能的同時提升其承載能力，推動其匹配相關的施工要求。砂石樁和碎石褥墊層組成的復合地基其地基承載力高、穩定性好廣泛應用于原土地基承載力弱和穩定性差的工程中。

例如，邳州桃花島公園山體書院工程，占地面積6000平方米，是在堆積時間不足1年的雜填土上做鋼筋混凝土結構的仿古建筑。其工程建設過程中為了確保設計方案的可行性，需在擬建設的書院占地范圍及其外擴5米范圍內打入直徑400mm深23m的碎石擠密樁，來加固地基。使未自然固結的土，經碎石擠密樁加快其固結過程，同時也使土體強度、硬度進一步提高。碎石樁表面鋪設一層為1m的碎石褥墊層。書院建筑基礎采用條形基礎 ，鋼筋混凝土結構，條形基礎的梁截面尺寸為800mm*1200mm能消除地基產生的反向剪力破壞。

（二） 復合地基技術的運用價值

復合地基技術被過多的運用在工程中，其可相對性地改進不良地基內部的物理屬性，促使其匹配建筑的施工要求，同時還不會導致地基改進過程中遭受本身承載系數的影響，促使其具備相應的承載力。經由部分或者整體替換方式的地基，其原有的土質轉變為更加堅硬的土質，借此提升其本身強度，進而確保該項工程的總體質量得以提升，進而帶來一定的經濟收益和社會效益。

四、 結束語

總的來說，對于土木工程項目施工的地基處理工作而言，務必要全面顧及其各種細節問題，并密切結合其實際情況選取復合地基處理技術中的對應技術。盡管國內當前已經能夠熟練掌握和運用復合地基處理技術處理實際工程中遇到的地基問題，但在其使用過程中仍然會出現各式各樣的問題。因此，對于相關研究人員而言，加大復合地基處理技術的研究和應用力度至關重要，不僅可以借此提升復合地基技術的應用范圍，還可最大程度凸顯其應用價值。

（作者單位：江蘇園景工程設計咨詢有限公司）