地基处理的方法浅析
时间：2022-11-14 来源：博通范文网 本文已影响 人 
摘要：随着地基处理设计水平的提高、施工工艺的改进和施工设备的更新。我国地基处理技术发展很快。对于各种不良地基，经过地基处理后，一般均能满足建造大型、重型或高层建筑的要求。由于地基处理的适用范围进一步扩大，地基处理项目的增多。用于地基处理的费用在工程建设投资中所占比重的不断增大。因而，地基处理的设计和施工必须认真贯彻执行国家的技术经济政策，做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量、保护环境。
关键词：地基处理；复合地基
中图分类号：TU753.5文献标识码:A
1 地基处理(ground treatment)
为提高地基承载力。改善其变形性质或渗透性质而采取的人工处理地基的方法，称为地基处理。地基部分土体被增强或被置换形成增强体，由增强体和周围地基土共同承担荷载的地基，称为复合地基。
目前国内常用的地基处理方法有：
1.1 换填垫层法
挖去地表浅层软弱土层或不均匀土层。回填坚硬、较粗粒径的材料，并夯压密实，形成垫层的地基处理方法。换填垫层法适用于淤泥、淤泥质土，湿陷性黄土。杂填土地基及暗沟、暗浜(塘)以及山区不良地基等浅层软弱地基及不均匀地基的处理。对于较深厚的软弱土层，当仅用垫层局部置换上层软弱土时，下卧软弱土层在荷载下的长期变形可能依然很大，从而对上部建筑物产生有害的影响。因此，应根据建筑体型、结构特点、荷载性质、岩土工程条件、施工机械设备及填料性质和来源等进行综合分析。进行换填垫层的设计和选择施工方法。
1.2 预压法
对地基进行堆载或真空预压，使地基土固结预先基本完成，从而提高地基土承载力，减少地基沉降的地基处理方法。预压法包括堆载预压法和真空预压法(通过对覆盖于竖井地基表面的不透气薄膜内抽真空。而使地基固结的地基处理方法)。预压法适用于处理淤泥质土、淤泥和冲填土等饱和粘性土地基。
1.3 强夯法、强夯置换法
反复将夯锤提到高处使其自由落下，给地基以冲击和振动能量。将地基土夯实从而提高地基土承载力，降低地基土压缩性，消除湿陷性土的湿陷性和砂土的液化的地基处理方法。在夯击过程中。如往夯坑内不断地回填的砂石、钢渣等硬性粒料并将其夯实．使其形成密实的墩体的地基处理方法，又称强夯置换法。强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。强夯置换法适用于高饱和度的粉土与软塑一流塑的粘性土等地基上对变形控制要求不严的工程，强夯置换法在设计前必须通过现场试验确定其运用性和处理效果，对某些场地在采用强夯和强夯置换施工时，应在施工前选择有代表性的地段上选取一个或几个试验区，进行试夯或试验性施工。以确定选定工艺或夯击能量的适用性。根据试验检测结果，确定工艺或夯击能量。
1.4 振冲法
在振冲器水平振动和高压水的共同作用下，将松散砂土层振密，或在软弱土层中成孔，然后回填碎石等粗粒料形成桩柱，并和原地基土共同组成复合地基的地基处理方法。振冲法适用于处理砂土、粉土、粉质粘土、素填土和杂填土等地基。对于处理不排水抗剪强度不小于20kPa的饱和粘性土和饱和黄土地基，应在施工前通过现场试验确定其适用性。不加填料振冲加密适用于处理粘粒含量不大于10％的中砂、粗砂地基。对大型的、重要的或场地地层复杂的工程，在正式施工前应通过现场试验确定其处理效果。
1.5 砂石桩法
采用振动、冲击或水冲等方式在地基中成孔后，再将碎石、砂或砂石挤压人已成的扎中。形成砂石所构成的密实桩体，并和原桩周土组成复合地基的地基处理方法。砂石桩法适用于挤密松散砂土、粉土、粘性土、索填土、杂填土等地基。对饱和粘土地基上对变形控制要求不严的工程也可采用砂石桩置换处理。砂石桩法也可用于处理可液化地基。采用砂石桩处理地基应补充设计、施工所需的有关技术资料。对粘性土地基，应有地基土的不排水抗剪强度指标；对砂土和粉土地基应有地基土的天然孔隙比、相对密实度或标准贯入击数、砂石料特性、施工机具及性能等资料。
1.6 水泥粉煤灰碎石桩法
由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂等混合料加水拌和形成高黏结强度桩，并由桩、桩间土和褥垫层一起组成复合地基的地基处理方法。水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)法适用于处理粘性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基。对淤泥质土应按地区经验或通过现场试验确定其适用性。进行水泥粉煤灰碎石桩复合地基设计时，应选择承载力相对较高的土层作为桩端持力层，同时应进行地基变形验算。
1.7 夯实水泥土桩法
将水泥和土按设计的比例拌和均匀，在孔内夯实至设计要求的密实度而形成的加固体。并与桩问土组成复合地基的地基处理方法。夯实水泥土桩法适用于处理地下水位以上的粉土、素填土、杂填土、粘性土等地基。处理深度不宜超过10m。采用夯实水泥土桩法进行地基处理是，应先查明土层的厚度和组成、土的古水量、有机质含量和地下水的腐蚀性等。夯实水泥土桩设计前必须进行配比试验。针对现场地基土的性质。选择合适的水泥品种。为设计提供各种配比的强度参数。夯实水泥土桩适用于处理多层建筑、高层建筑地基土。据已有资料。其复合地基承载力可达240kPa。目前某地方已将其应用于18层的高层建筑地基处理。当夯实水泥土桩应用重要建筑，高层建筑地基处理时，应对建筑物进行沉降观测。
1.8 水泥土搅拌法
以水泥作为固化剂的主剂，通过特制的深层搅拌机械，将固化剂和地基土强制搅拌，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的桩体的地基处理方法。水泥土搅拌法分为深层搅拌法(以下简称湿法)和粉体喷搅法(以下简称干法)。水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、粘性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。当地基土的天然含水量小于30％(黄土含水量小于25％)、大于70％或地下水的pH值小于4时不宜采用干法。冬期施工时。应注意负温对处理效果的影响。水泥土搅拌法用于处理泥炭土、有机质土、塑性指数大于25的粘土、地下水县有腐蚀性时以及无工程经验的地区．必须通过现场试验确定其运用性。加固体形状可分为柱状、壁状、格栅状或块状等。确定处理方案前应搜集拟处理区域内详尽的岩土工程资料。尤其是填士层的厚度和组成；软土层的分布范围、分层情况；地下水位及pH值；土的含水量、塑性指数和有机质含量等。设计前应进行拟处理土的室内配比试验，针对现场拟处理的最弱层软土的性质，选择合适的固化剂、外掺剂及其掺量，为设计提供各种龄期、各种配比的强度参数。
1.9 高压喷射注浆法
用高压水泥浆通过钻杆由水平方向的喷嘴喷出。形成喷射流。以此切割土体并与土拌和形成水泥土加固体的地基处理方法。高压喷射注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土、流塑、软塑可塑粘性土、粉土、砂土、黄土、索填土和碎石土等地基。当土中含有较多的大粒径块石、大量植物根茎或有较高的有机质时，以及地下水流速过大和已涌水的工程。应根据现场试验结果确定其适用性。高压喷射注浆法可用于既有建筑和新建建筑地基加固，深基坑、地铁等工程的土层加固或防水。高压喷射注浆法分旋喷、定喷和摆喷三种类别。根据工程需要和土质条件，可分别采用单管法、双管法和三管法。加固形状可分为柱状、壁状、条状和块状。
对既有建筑物在制定高压喷射注浆方案时，应搜集有关的历史和现状资料、邻近建筑物和地下埋设物等资料。高压喷射注浆方案确定后，应结合工程情况进行现场试验、试验性施工或根据工程经验确定施工参数及工艺。
1.10 石灰桩法
由生石灰与粉煤灰等掺合料拌和均匀，在孔内分层夯实形成竖向增强体，并与桩问土组成复合地基的地基处理方法。石灰桩法适用于处理饱和粘性土、淤泥、淤泥质土、索填土和杂填土等地基。石灰桩法用于地下水位以上的土层时，宜增加掺合料的含水量并减少生石灰用量或采取上层浸水等措施。对重要工程或缺少经验的地区，施工前应在现场地基土中进行桩身材料配合比、成桩工艺及复合地基承载力试验。
1.11 土、灰土挤密桩法
利用横向挤压成孔设备成孔，使桩问土得以挤密，然后用土、灰土填人桩孔内分层夯实形成灰土桩，并与桩问土组成复合地基的地基处理方法。土、灰土挤密桩法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。处理深度宜为5-15m。当以消除地基土的湿陷性为主要目的时，宜选用土挤密桩法。当以提高地基土的承载力或增强其水稳性为主要日的时，宜选用灰土挤密桩法。经验表明。当地基土的含水量大于24％、饱和度大于65％时，不宜选用土、灰土挤密桩法。对重要工程或在缺乏经验的地区，施工前应按设计要求，在现场进行试验，确定合理可行的设计及工艺参数，避免盲目性。
1.12 柱锤冲扩桩法
反复将柱状重锤提到高处使其自由落下冲击成孔，然后分层填料夯实形成扩大桩体，与桩问土组成复合地基的地基处理方法。柱锤冲扩桩法适用于处理杂填土、粉土、粘性土、索填土和黄土等地基，对地下水位以下饱和松软土层，应通过现场试验确定其适用性。地基处理深度不宜超过6m，复合地基承载力特征值不宜超过160kPa。对大型的、重要的或场地复杂的工程，在正式施工前，应在有代表性的场地上进行试验。
1.13 单液硅化法和碱液法
采用硅酸钠溶液注入地基土层中，使土粒之间及其表面形成硅酸凝胶薄膜。增强了土颗粒问的联结，赋予土耐水性、稳固性和不湿陷性，并提高土的抗压和抗剪强度的地基处理方法，称为单液硅化法。硅化加固法适用于各种砂土、黄土及一般粘性土。将加热后的碱液(即氢氧化钠溶液)。以无压自流方式注入士中，使土粒表面溶合胶结形成难溶于水的，具有高强度的钙、铝硅酸盐络合物，从而达到消除黄土湿陷性，提高地基承载力的地基处理方法，称为碱液法。
2 地基处理方法的选用及步骤
2.1 在选择地基处理方案时，应考虑上部结构、基础和地基的共同作用。并经过技术经济比较。选用处理地基或加强上部结构和处理地基相结合的方案。地基处理方法的确定宜按下列步骤进行：根据结构类型、荷载大小及使用要求，结合地形地貌、地层结构、土质条件、地下水特征、环境情况和对邻近建筑的影响等因素进行综合分析，初步选出几种可供考虑的地基处理方案，包括选择两种或多种地基处理措施组成的综合处理方案。
2.2 对初步选出的各种地基处理方案。分别从加固原理、适用范围、预期处理效果、耗用材料、施工机械、工期要求和对环境的影响等方面进行技术经济分析和对比，选择最佳的地基处理方法。
2.3 对已选定的地基处理方法。宜按建筑物地基基础设计等级和场地复杂程度，在有代表性的场地上进行相应的现场试验或试验性施工，并进行必要的测试，以检验设计参数和处理效果。如达不到设计要求时，应查明原因，修改设计参数或调整地基处理方法。
参考文献
[1]工程地质手册
[2]JGJ 79-2002.建筑地基处理技术规范
[3]彭第,潘殿琦,李海礁,张坤.地基处理新技术及发展趋势[J].长春工程学院学报(自然科学版),2007,(03).
