地基加固处理及实践中局部处理的几个问题

李晓红

(山西省工业设备安装公司，山西太原 030002)

1 地基加固处理

当软土地基不能满足承载力或稳定要求时，对地基加固是有效的措施。但须指出，在拟定地基加固处理方案时，应充分考虑地基与上部结构共同工作的原则，从地基处理、建筑、结构设计和施工方面均应采取相应的措施进行综合治理，绝不能单纯对地基进行加固处理，否则，不仅会增加工程费用，而且难以达到理想的效果。

减少不均匀沉降措施:

1)改变建筑体形，简化建筑平面。2)调整荷载差异。3)合理设置沉降缝。沉降缝位置宜设在:a.地基不同土层的交接处，或地基同一土层厚薄不一处;b.建筑平面的转折处;c.荷载或高度差异处;d.建筑结构或基础类型不同处;e.分期建筑的交界处;f.过长房屋的适当部位。4)采用轻型结构、柔性结构。5)加强房屋的整体刚度，如采用横墙承重方案或增加横墙;增设圈梁，减小房屋的长高比;采用筏式基础、筏片基础、箱形基础等。6)对基础进行移轴处理，当偏心荷载较大时，可使基础轴线偏离柱的柱线。7)施工中正确安排施工顺序和施工进度，如对相邻的建筑，应先施工重、高(即荷载重、高度大)的建筑，后施工轻、低(即荷载轻、高度小)的建筑;对软土地基则应放慢施工速度，以便使地基能排水固结，提高承载力。否则，施工速度过快，将造成较大的孔隙水压力，甚至使地基发生剪切破坏。当软土地基不能满足承载力或稳定要求时，对地基加固是有效的措施。

2 加固的方法

第一类方法原理:减少或减小土体中的孔隙，使土颗粒尽量靠拢，从而减少压缩性，提高强度。如换填法、预压法、夯实法、振动水冲法、挤密桩法、砂石桩法等。

第二类方法原理:用各种胶结剂把土颗粒胶结起来。如深层水泥搅拌法、旋喷法、灌浆法等。软土的加固方法很多，而且尚在发展，各种方法都有它的适用范围和局限性，选用何种方法，必须进行技术经济综合考虑。

这些加固方法，可归纳为“挖、填、换、夯、压、挤、拌”七个字。

1)换填法。换填法是将基础下面一定厚度的软弱土层挖除，分层换以中砂、粗砂、角(圆)砾、碎(卵)石、灰土，并分层夯实或振实至要求的密实度。换填法适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土等的浅层处理。处理深度一般控制在3 m以内。

2)预压法。预压法是在建筑物建造前，对建筑场地进行预压，使土体中的水排出，逐渐固结，地基发生沉降，同时强度逐步提高的方法。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的沉降和稳定问题，提高地基的承载力和稳定性。预压法一般由加压系统和排水系统两部分组成。

3)重锤夯实法。重锤夯实法是用起重机械将夯锤提升到一定高度，然后自由落锤，不断重复夯击地基土表面，从而使地基得到加固。重锤夯实法是一种常用的简单、经济的浅层地基处理方法。适用于稍湿的粘性土、砂土、饱和度Sr≤60的湿陷性黄土、杂填土以及分层填土地基的加固处理。

4)振冲法。就是利用振动器水冲成孔，借振动器的水平及垂直振动，振密填料，形成碎石桩体与原地基构成复合地基，或不加填料使在振动作用下被挤密实，从而提高地基承载力的方法。

5)土或灰土挤密桩法。土或灰土桩挤密法是处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等的一种地基加固方法，利用锤击(或冲击、爆破等方法)将钢管打入土中侧向挤密成孔，将管拔出后，在桩孔中分层回填土或灰土夯实而成，填夯的桩与桩间挤密土共同组成复合地基，以承受上部荷载。

6)砂石桩法。砂石桩法用振动或冲击方法在软弱地基中成孔后，将砂石挤压入土中，形成大直径的密实的砂石桩。砂石桩法是处理软弱地基的一种常用的方法。

7)深层搅拌法。深层搅拌法是利用水泥或水泥砂浆、石灰作为固化剂，通过特制的搅拌机械，在地基深处就地将软土和固化剂强制搅拌，固化剂和软土之间会产生一系列物理化学反应，使软土硬结成具有一定强度的地基，从而提高地基承载力。深层搅拌法是用于加固饱和粘性土地基的一种新方法。

8)高压喷射注浆法。高压喷射注浆法是利用钻机把带有特制喷嘴的注浆管钻进至土层的预定位置后，用高压泵将水泥浆液通过钻杆下端的喷射装置，以高速喷出，冲击切削土层，使喷流射程内土体破坏，同时钻杆一面以一定的速度旋转，一面以一定速度徐徐提升，使水泥浆与土体充分搅拌混合，胶结硬化后即在地基中形成具有一定强度(0.5 MPa～8.0 MPa)的固结体，从而使地基得到加固。

3 复杂地质状况局部处理

实践中，面对多种多样复杂的地质状况，我们还要具体情况具体分析。

拟建建筑物开工放线后，就要开挖基坑或基槽，对筏板基础而言可能还要大面积开挖。开挖后一般应与地质报告相对照，看各处土质构造有无差异，这时往往会发现地质报告在个别部位没有反映出地基的局部缺陷，比如，井、沟、坑、坟等。这时必须根据实际情况进行人工处理。

地基局部处理应当遵循八字原则:“经济、协调、方便、快速”。经济是指在安全的前提下尽可能降低造价;协调是指处理后局部和周围土质软硬积度要基本一致;方便是指制定的处理方案要力求施工简单方便;快速是指要在很短时间内完成局部处理工作，基坑土质不宜长时间暴露在外，还应防止雨水流进的可能性。以上四点协调是核心，如果处理不当日后就会出现地基不均匀沉降，给新建建筑物留下先天之隐患。

然而有些专业人员，遇到繁杂一点的问题也犯不应该犯的错误。下面就几种不同情况谈谈我个人的意见。虽然，各种参考资料上也有指导性条文，若不能灵活运用，融会贯通，又会犯教条主义错误。

3.1 井

不论是古井，还是近代井;是水井，还是枯井;砖壁井，还是土壁井，其特点都是面积小而较深。一律用砂石混合料(级配较好的毛砂最好)填至井水以上500 mm标高，无水时，填至基底设计标高以下2 m处，有条件时，应夯填。这时不要求压实系数太高(0.93左右为好)，再向上就要拆掉井壁砖，认真夯填1 m左右，再向上要用原土分层夯填至基底设计标高处。

当井位处在基础轴线两侧3 m～5 m距离内，上述处理办法已经十分安全了。当井位正好在基础范围内，必须在基底标高以下2 m处开始原土分层夯填，并在基础局部把地基圈梁加高，或在转角处局部增加挑梁加强。主要目的是防止万一地基下沉。但要注意两点:1)基底下原土分层夯实压实系数要符合有关规范的要求;2)在施工和以后使用过程中防止大量水流入井口部位处。挑梁和圈梁的配筋要大一些，使其在局部地基下沉时有足够的抗弯能力，否则上部墙体就会产生裂缝。

3.2 小松土坑

松土坑一般有茅坑、水坑、检查井等。其特点是面积小，深度也不大，一般在2 m左右。把坑内杂填土全部挖除至原土。当原土为密实的粘性土时，用3∶7灰土分层夯填;原土为其他粘土时，用2∶8灰土分层夯填;原土为砂土时，用砂土振填为宜。

当坑的深度较深(超过2 m)时，不易挖到坑底原土，挖至2 m处，筏板基础(条基加宽1倍)用3∶7或2∶8灰土分层夯填即可。独立基础最多挖至基底下3 m处，先用原土分层夯填1.5 m，再用灰土分层夯填至基底标高即可。

3.3 大松土坑

大松土坑指长度在5 m、宽度在1.5 m以上者，其特点是平面范围大。处理方案有两种:

1)把杂土挖除见原土、基础加深，加深部分基础设计成台阶形b×h=1 000×500;

2)基底下1.5 m素土夯实，1.5 m以上至基底灰土夯实。周围为密实的天然土，用3∶7灰土;一般粘土，用2∶8灰土;砂性土，用毛砂。这就是协调的原则。

曾有一例:原土为天然密实粘土，有人建议把挖出的深坑用C10混凝土灌起来，这办法肯定不妥;有人建议用毛石混凝土填起来，这办法同样不妥。当时因连日有雨，打灰土无法施工。最终是用天然毛砂回填，在基下1.5 m处开始分层振填。这个办法比打混凝土要好，但也不是最好的办法，只是在特定条件下的办法。因为毛砂很贵，坑很大，用砂量很大，也不符合经济的原则。当造价很高时，还是要慎重取舍为好。

3.4 河、沟

河、沟的特点是有延展性。若与基础呈交叉形，处理办法与小松土坑相似。若其延伸方向与基础相平行，处理办法建议采用大松土坑的方案1)。

3.5 坟、墓

坟、墓的开口一般都不会很大，但是坟墓内空洞很多，特别是用砖旋的地下窑洞更要慎重。要彻底清除坟墓内的杂物，参照上述相近情况处理。

3.6 局部硬物

卧牛石、旧墙基、老灰土、大树根、古道路，以及废弃的化粪池和地下构筑物等，要尽可能地挖除，采用较厚的褥垫层回填或把基础整体加深。不处理的后果是会导致上部建筑物墙身严重开裂。

3.7 橡皮土

产生橡皮土有两个条件:1)粘性土;2)土层中含水量过高。处理的办法有三个:1)晾土法。在允许条件下晾土，待含水量大减后，厚土分层夯实。适用于面积大而浅且含水量不太高的橡皮土。2)换土法。把橡皮土挖除，分层回填原质土。此办法有时实施较难。适用于面积小，且较深的情况。3)吸水法。在橡皮土范围内挖些坑，把大块白灰或干砖大面积挤入橡皮土，并禁止机械在橡皮土上作业。待上几天时间，含水量减至正常土质，不用其他办法处理。这个办法适用于橡皮土较浅但面积较大的情况。