浅谈不良地基土及地基的处理方式

刘月莹　苏琳琳

（辽宁金海建筑设计研究院有限公司）

浅谈不良地基土及地基的处理方式

刘月莹苏琳琳

（辽宁金海建筑设计研究院有限公司）

对不良地基进行科学合理地选择地基处理方式对于建筑建设有着重要的意义。本文从不良地基土的种类与危害入手，针对不良地基土的处理问题，结合实际提出了几种切实可行的处理方法，得出相关结论供同行参考。

地基土；地基处理；建筑建设

1　不良地基土种类及危害

1.1不良地基土种类

不良的地基土指的是天然含水量过大，承载能力低，在荷载作用下容易产生滑动或固结沉降的地基。因为地基土与上部建筑有着密切的关系，所以地基土的优劣直接关系着地基处理方式的选择及地基施工。我国地域广阔，环境差异很大，因而地基土种类多种多样，不良地基土的种类也较多，主要有：软土地基土、膨胀土地基土、多年冻土地基土等。

1.2不良地基土的危害

不良地基土存在影响建筑安全的问题，这种地基会导致建筑物沉降量过大，沉降时间过久且具有很大的不均匀性。当地基的压力超出了地基允许的最大承载力，必然会因此而发生局部或整体的剪切破坏，其结果表现为：地基周围地面因此发生隆起现象，甚至于地基土体出现沿滑动面滑移的现象。当地基的抗剪强度不足以支撑上部结构的自重及外荷载时，地基就会产生局部或整体剪切破坏，会影响到建筑物的正常使用，甚至引起建筑物的开裂或破坏；当地下水一直处于运动、地基土渗漏、地震等动力荷载，都可能引起地基土（特别是饱和无黏性土）液化、失稳和震陷等危害的地质情况。

2　地基处理的内涵

地基处理是指为提高地基土的承载力或改变其变形性质或渗透性质而采取的人工方法。采用科学合理地基处理方法，既能充分发挥原地基土承载力，又能就地取材，且工艺简单、施工速度快，同时也降低了地基处理费用的成本。对不良地基处理的好坏直接影响到整个工程的质量和使用功能，因此在建筑施工过程中必须重视对不良地基的加固和处理，以避免建筑物产生不均匀沉降，从而导致建筑物开裂，甚至倒塌。

3　常见不良地基土的处理方式

3.1软土地基土的处理方法

3.1.1软土地基土及其特性

软土是指天然孔隙比大于1.0且天然含水量大于其液限的细粒土，一般指天然含水量大、压缩性高、承载能力低的一种粘性土，如淤泥、淤泥质土、冲填土、杂质土以及其它高压缩饱和粘性土、粉土等。

软土具有地基承载力低，抗剪强度低、压缩性高、透水性低、触变性及流变性大、加荷后易变形且不均匀等特点，这种土质在沿海地区十分的常见。

3.1.2软土地基土处理方式

目前软基处理的主要方法有：换填垫层法、挤密法、预压法、强夯法等，下面对这几种方法做以简要介绍：

（1）换填垫层法适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理，主要作用是提高地基的承载力，减少沉降量，加速软弱土层的排水固结，防止冻胀和消除膨胀土的胀缩。其方法是将基底下一定范围内的软弱土挖去，换填砂、碎石和素土等散体料，并分层夯实成低压缩性的地基持力层。

（2）挤密法是利用挤密或振动使深层土密实，并在振动或挤密过程中，回填砂、砾石、碎石、土、灰土、二灰或石灰等，与桩间土一起组成复合基础，从而提高地基承载力，此法一般适用于含砂粒、瓦屑的杂填土及含砂量较多的松散土地基，对粘性大的饱和软土地基，由于渗透性小，在加固过程中不能排出很多水分，故挤密效果不大。

（3）预压法适用于处理淤泥、淤泥质土、冲填土等饱和粘性土地基，按预压方法分为堆载预压法及真空预压法。堆载预压分塑料排水带或砂井地基堆载预压和天然地基堆载预压，当软土层厚度小于4m时，可采用天然地基堆载预压法处理，当软土层厚度超过4m时，应采用塑料排水带、砂井等竖向排水预压法处理。对真空预压工程，必须在地基内设置排水竖井，预压法主要用来解决地基的沉降及稳定问题。

（4）强夯法是强力夯实的简称，此法是将重锤起重到一定高度，然后自由下落，重复夯打，以加固地基，使强度提高，压缩性减小。此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、杂填土和素填土等地基。

3.2膨胀土地基的处理方法

3.2.1膨胀土及其特性

膨胀土指的是具有较大的吸水后显著膨胀、失水后显著收缩特性的高液限粘土。膨胀土主要由具有吸水膨胀性或失水收缩性的猫土矿物组成，主要成分是蒙脱石和伊里石。

该类土具有较大的塑性指数，同时它所富含的矿物具有较大的比表面及阳离子交换量，在与水相互作用过程中，能吸水引起粒间膨胀及矿物晶体膨胀。性质极不稳定，极易对建筑物造成损坏，常使建筑物产生不均匀的竖向或水平胀缩变形，造成位移、开裂、倾斜甚至破坏，且往往成群出现，尤以低层平房严重，危害性很大，裂缝特征有外墙垂直裂缝，端部斜向裂缝和窗台下水平裂缝，内、外山墙对称或不对称的倒八字形裂缝等，地坪则出现纵向长条和网格状的裂缝。

3.2.2膨胀土地基处理方式

膨胀土地基处理常采用换土和改良土质这两种方法。

换土处理，是将膨胀土层部分或全部挖去，用灰土、土石混合物或砂砾回填夯或用人工垫层如砂、砂砾作缓冲层，厚度不小于90cm。可采用非膨胀性材料或灰土，换土厚度可通过变形计算确定。平坦场地上Ⅰ、Ⅱ级膨胀土的地基处理，宜采用砂、碎石垫层，垫层厚度≥300mm，垫层宽度应大于基底宽度，两侧宜采用与垫层相同的材料回填，并做好防水处理。此法能够得到比其他处理方法更大的地基承载力，从根本上改变地基土的性质，从源头改善，方法简单，工期也比较短。

改良土质是在膨胀土中添加石灰、水泥等非膨胀材料或添加化学剂使膨胀土失去膨胀性的材料。在膨胀土中拌合一定量的石灰或水泥可降低或消除膨胀土的膨胀性；同时，有机和无机的化学剂也已经在膨胀土改良中得到应用，可以降低膨胀土的塑性指数和膨胀潜势。

3.3多年冻土地基的地基处理

3.3.1冻土及其特性

冻土是指零摄氏度以下，并含有冰的各种岩石和土壤，一般可分为季节冻土和多年性冻土两大类。冻土是一种对温度极为敏感的土体介质，含有丰富的地下冰，并在冻结状态强度较高、压缩性较低，而融化后承载力急剧下降，压缩性提高，地基容易产生融沉，而冻土中产生的冻胀对地基不利。一般土颗粒愈细，含水量愈大，土的冻胀和融沉性愈大，反之愈小。故而，冻土具有流变性，其长期强度远低于瞬时强度特征。正由于这些特征，在冻土区修筑工程构筑物就必须面临两大危险：冻胀和融沉，随着气候变暖，冻土不断退化。

3.3.2冻土地基土处理方式

季节性冻土的冻胀、融沉，地基处理措施主要采用削弱冻胀、水分含量和温度对地基土工程力学性质的影响来达到防治冻害的目的。当基底下为冻胀性土壤时，在基底做0.5～1.0m砂垫层，增强地基强度，减弱地基土的融沉变形，也减弱了基底法向冻胀力的作用，同时要确保基础埋深在地下水位以上。

多年冻土除了考虑常规的地基变形外，还应关注与温度密切相关的有效应力和温度分布。多年冻土的地基处理根据上部建筑结构、施工条件和地基土性质，采用维持冻土、逐渐融化和主动融化三种原则来考虑工程措施。

4　结语

我国地质土种类繁多，对建筑工程的影响也不能忽视，地基土的质量直接关系到建筑物整体的结构和质量，改造不良地基土应当采取科学、合理的技术和手段，使地基土发挥出原有的承载力和强度。我们应当意识到不良地基土的危害，深入研究改造不良地基的原理与技术，不断发展和创新，保证建筑物的质量的同时保障人民的生命财产安全。

[1]李师红.不良地基土的种类及处理方法[J].职业技术，2011.

[2]工程地质学.中国建筑工业出版社，2006，10.

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2014-12-25