地基处理方法浅析

常立君

摘要：地基问题作为土木、水利、道路及桥梁等工程中常见的工程事故，已被广泛关注。若天然地基不能满足结构物对地基的要求，就需要对浅层地基进行处理，地基处理的是否得当，直接关系到整个工程的质量、投资和进度。本文综述了常用的各种地基处理方法、适用范围并做了比较，提出了工程中应注意的问题。

关键词：地基处理；人工地基；复合地基

Abstract: the foundation problems as a civil, water conservancy, road and bridge projects common engineering accident, has been widespread concern. If can not meet the structures of natural foundation of foundation required, it needs of the shallow foundation treatment, foundation treatment is proper, directly related to the whole project quality, investment and progress. This paper reviewed the commonly used all kinds of foundation treatment method, and application scope and compares and puts forward the problem that should be noticed in engineering.

Keywords: foundation treatment; Artificial foundation; Composite foundation

中图分类号：TU4文献标识码：A 文章编号：

1 引言

我国幅员辽阔，从东部沿海到内陆，由山区到平原，因为气候不同，成土环境不一样，分布着多种多样的土，土的种类不同，其抗剪强度、压缩性及透水性等存在着很大的差别，作为地基而言，不少为软弱土和工程性质不良土，主要包括：软黏土、杂填土、冲填土、饱和粉细沙、软塑及流塑状态的粉土、湿陷性黄土、膨胀土、多年冻土、泥炭土、岩土溶洞等。各地区天然土层的情况也是千差万别，各种各样的结构物对地基的要求不同，除了新建的建筑物当地基不能满足结构物需要时需要处理外，各种旧建筑物改造、加高或设备更新等造成上部荷载增大的情况也需要对地基进行处理。近年来，随着工程建设步伐的加快，国内许多新建工程中越来越多地涉及到地基处理问题，据调查统计，世界各国各种土木、水利、道路及桥梁等各类事故中，地基问题常是主要原因。结构物的地基问题，主要有以下四个方面：（1）强度与稳定性问题；（2）变形问题；（3）渗漏与溶蚀问题；（4）液化与振沉问题。当作为建筑物或构筑物的天然地基存在以上问题之一时就必须采取相应的方法进行地基处理，以保证上部结构物的正常和安全使用。地基问题处理的是否得当，关系到整个工程的质量、进度和投资，其重要性可见一斑，因此，地基处理的要求也就越来越迫切和广泛。

2 地基处理方法

工程中常用的地基处理方法有：

2.1 机械压实法

土是岩石风化的产物，其形成过程决定了土是一种碎散的颗粒堆积物，土颗粒在堆积的过程中势必会形成大量的孔隙，并且在实际工程中经常会遇到需要将土按一定要求进行堆填的情况，如路堤、土坝、桥台、挡土墙等，机械压实法根据施工机械、施工方法的不同可分为重锤夯实法、机械碾压法和振动压实法。

重锤夯实法是利用起重机械将重锤提升到一定高度，然后自由下落，以重锤自由下落的冲击能来夯实浅层地基的处理方法。将重锤若干次重复提前、下落的过程可使地基表面形成一层较密实的硬壳，从而提高地基强度，这种方法还可降低黄土的湿陷性并减小杂填土的不均匀性，适用于处理距地下水位0.8m以上的稍湿杂填土、黏性土、砂性土、湿陷性黄土和分层填土等地基。夯实的效果和土的含水率密切相关，只有土达到了最优含水率，才能够获得最好的夯实效果。

机械碾压法通常采用压路机、推土机、羊足碾等机械或其他碾压机械在地基表面来回开动，利用机械自重将松散的地基土进行加固，碾压法对表层地基加固的深度一般可达2~3m。

常用于处理地下水位以上大面积填土的压实以及一般非饱和黏性土和杂填土地基的浅层处

理。

振动压实法是利用振动压实机械在地基表面施加振动力以达到振实浅层松散土的地基处理方法。用这种方法处理砂石地基以及碎石、炉渣等渗透性较好的无黏性土为主的松散填土地基效果良好。振动后的地基有较强的抗震能力。

2.2 强夯法

强夯法也称为动力固结法或动力压密法，它通常利用夯锤自由下落产生强大的冲击能力，对地基进行夯实，可提高地基的承载力，降低压缩性、改善抗液化能力和消除湿陷性。强夯法目前已成为我国最常用和最经济的地基处理方法之一。强夯法适用于粗粒土、细粒土、饱和土、非饱和土，甚至港口、河道水下土层。如碎石土、砂土、黏性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。但对于厚层的渗透系数小的饱和黏性土应慎用且强夯法不适宜在城区建筑物密集的地区使用。强夯法不要求在最优含水率下夯实，只是在最优含水率下夯实效果高，易压实。

2.3 换填法

换填法是将基底以下一定深度范围内的软弱土层挖除，换填无侵蚀性的低压缩性散体材料如中砂、粗砂、砾石、碎石、卵石、炉渣等，分层夯实作为持力层的一种地基处理方法。当软弱土地基承载力、稳定性和变形不能满足建筑物的要求时，而软弱层的厚度又不大时，采用换填法能取得较好的结果。换填法适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及暗沟、暗塘等的浅层地基处理。常用于轻型建筑、地坪、堆料场和道路等的地基处理。

2.4 排水固结法

排水固结法是在建（构）筑物建造前，利用地基排水固结的特性，预先对地基进行加荷预压，使土体提前完成固结沉降，增加地基强度的一种软土地基加固措施。适用于处理淤泥质土、淤泥和冲填土等饱和黏性土地基，如飞机跑道、铁路和公路路堤、仓库、罐体及轻型建筑。

2.5 振冲法（湿法）

振动水冲法简称振冲法，是利用振冲器的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。根据施工工艺可分为振冲置换法和振冲加密法。振冲置换法适用于处理软弱黏性土，提高地基力学性能的主要作用是置换作用；振冲挤密法适用于砂土地基，提高地基力学性能的主要作用是挤密作用。

2.6 挤密法（干法）

挤密法的原理是先在地基土中成孔，成孔的过程对桩间土有挤密的作用，同时在孔内回填一定的材料和桩间土形成复合地基。挤密法按所采用的材料不同可分为土或灰土挤密桩法、砂石桩法、石灰桩法、水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）法。土桩和灰土桩法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土地基，处理深度宜为5~15m。当以消除湿陷性为目的时，宜采用土桩；当以提高承载力为目的时，宜采用灰土桩，加水拌合制成的一种具有一定黏结强度的桩。与周围地基土形成复合地基，它比一般碎石桩复合地基的承载力高、变形小。水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)法适用于处理黏性土、粉土、砂土和正常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。

2.7 化学加固法

化学加固法包括灌浆法、高压喷射注浆法和深层搅拌法。灌浆法是用气压、液压或电化学原理将某些固化的浆液注入地基土中，经一定时间，浆液和原来松散的土粒或裂隙岩石胶结在一起，形成致密的、高强稳定的结构，从而改善地基的物理力学性质。高压喷浆法是以水泥为主要原料，将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、可塑黏性土等软弱土层及人工填土。深层搅拌法是加固饱和软黏土地基的一种方法，它利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂，通过特制的深层搅拌机械，在地基深处将软土和固化剂强制搅拌，利用固化剂和软土之间的一系列物理化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的优质地基，处理深度可超过5m，最大加固深度可达60m。

3 结语

地基处理的方法很多，在实际工程中确定处理方法时，可根据工程的具体情况选用几种方法进行技术、经济、对环境的影响以及施工进度等方面的比较。合理的地基处理方法应该在技术上是可靠的、经济上是合理的、能够满足施工的要求而且不会对环境产生不良影响。。

参考文献：

[1]刘永红．地基处理[M]．北京：科学出版社，2005．

[2]阎明礼，张东刚编著．CFG桩复合地基技术及工程实践[M]．北京：中国水利水电出版社，2001．

[3]张剑彪．地基处理的方法浅析[J]．建筑技术，2011，(19)．