地基处理技术及方法

刘雪飞

摘要：本文介绍软土地基的特征，提出了各种软弱地基的处理方法。

关键词：软弱地基 加固技术和方法

0 引言

任何建筑物的荷载最终将传递到地基上，由于上部材料强度很高，而地基土强度很低，压缩性较大，因此通过设置一定结构型式和尺寸的基础才能解决这个矛盾，基础具有承上启下的作用，它一方面处于上部结构的荷载及地基反力的共同作用下，承受由此产生的内力；基础底面的反力反过来又作为地基土的荷载，使地基产生应力和变形。基础设计时，除了需保证基础结构本身具有足够的刚度和强度外，同时还需选择合理的基础尺寸和布置方案，使地基的强度和沉降保持在规范允许的范围内。因此，基础设计又常被称为地基基础设计。凡是基础直接建在未经加固的天然土层上时，这种地基称之为天然地基。若天然地基很软弱，则事先需要经过人工处理后再建造基础者，这种地基称之为人工地基。随着国民经济的高速发展，不仅需要选择在地基条件良好的场地从事建设，而且有时也不得不在地质条件不良的地基上进行修建。另外，科学技术的日新月异也使结构物的荷载日益增大，对变形要求越来越严，因而原来一般可被评价为良好的地基，也可能在某种特定条件下非进行地基处理不可，因此，地基处理的重要地位也日益明显，已成为制约工程建设的主要因素，如何选择一种既满足工程要求，又节约投资的设计、施工和验算方法，已经刻不容缓的呈现在广大的工程技术人员面前。软土是指近代沉积的软弱土层，由于它低强度，高压缩性和弱透水性，作为地基，常常成为棘手的工程地质问题。软土的成分包括饱含水分的软弱粘土和淤泥土，其工程性质主要取决与颗粒组成、有机质含量、土的结构、孔隙比及天然含水量。软土地基的共同特性是：天然含水量高，最小为30%~40%，最高可达200%；孔隙比大，最小为0.8~1.2，最大达5；压缩系数大；渗透系数小，灵敏度高，在2~10之间，灵敏度高的软土，经扰动后强度便降低很多。软弱地基就是指压缩层主要由淤泥、淤泥质土、充填土、杂填土或其它高压缩性土层构成的地基。它是指基本上未经受过地形及地质变动，未受过荷载及地震动力等物理作用或土颗粒间的化学作用的软粘土、有机质土、饱和松砂土和淤泥质土等地层构成的地基。软强地基的特点决定了在这种地基上建造工程，必须进行地基处理。地基处理的目的就是采取适当的措施改善地基条件。

1 地基常用的处理方法及影响因素

地基处理在我国有着悠久的历史，尤其近几十年来，随着机械工业的发展，各种地基加固处理技术不断出现，传统的加固方法不断改进。常用的地基处理方法大致可分为置换法、压密法、挤密法、复合地基法、排水固结法、化学胶节法及加筋法等，尤其复合地基法在地基处理中效果显著，是当今地基处理技术中较为普遍采用的方法。当然有些地基根据实际情况又可采用相应方法才能达到预期效果。影响地基处理的因素是多方面的，诸如地基物理力学性质；地质土埋藏条件；上部结构特点；地方材料来源；加固的目的性；现场施工设备；周围环境条件；工期长短及造价等很多方面，因此在确定地基处理方法前应充分考虑各方面因素和现场的实际条件，经多方论证才能进行地基处理。这样才能取得最佳的经济效果。

2 地基处理方法的合理选择

针对不同地基的实际情况，我们应当因地制宜地采取相应的处理措施。当地基为膨胀土地基、湿性地基可用置换垫层法；松散软土可采用压密法；对于软土较厚且埋藏较深宜采用预压法、强夯法及复合地基法持力层不均匀地基可用夯实法调整地基均匀性；对于深厚淤泥质土，可采用排水预压、真空预压及水泥深层搅拌发。在选择处理方法时须考虑对环境的影响，如降水发可能引起建筑物的附加沉降，强夯法在施工时产生震动影响周围居民生活，注浆法及石灰桩法对环境产生污染；振冲法引起相邻建筑地基砂土液化。针对这些不利情况我们应采取相应措施，在采用降水法时采取隔水措施；强夯法施工应选择白天人们上班时间避免夜间作业；注浆法及石灰桩法在管体中让化学浆与土充分混合凝固拔除管体可避免对周围土的污染。

3 软土地基处理的效益分析

地基从根本上改变了原状土的物理力学性能，调整了地基的不均匀性，提高了地基承载力，从而充分满足建筑对地基的要求，节约了基础投资，下面就通过一工程实例分析它的效益性，工程座落于我国最大的国营农场——胜利农场为六层砖混结构综合楼，建设地点在农场宾馆前方，地质条件很差为深厚淤泥质黏土，地基承载力标准值不足80Kpa以上，原设计拟采用钻孔灌注桩，经此法处理后地基承载力标准值提高到200Kpa以上，基础工程较桩基节约二十万元，且缩短了施工周期，减少了机械使用费和设备投资，施工简单易行，从而在实践中体现出地基的显著效果。

总之对软土地基的处理还有待进行更深一步的探索研究，软土地基处理技术在今后的行业发展中变得更为重要，有其现实性和经济性，我们科技工作者更应不断研究探索这一领域，使地基基础设计更趋经济合理。