地基加固方法与选择

李新春

摘 要：地基是建筑物的起点和基础。地基处理是建筑施工中的重要环节，处理的方法选定直接关系到工程建设的质量优劣。本文将深入探讨地基处理方法选择的原则、考虑因素。

关键词：建筑 施工 地基 地基处理

地基处理就是按照上部结构对地基的要求，对地基进行必要的加固或改良，提高地基土地的承载力，保证地基稳定，减少房屋的沉降或不均匀沉降，消失陷性黄土的失陷性，提高抗液化能力等，常用的人工地基处理方法有换土垫层法，重锤表层夯实，强夯法，振冲法，注浆法，深层搅拌，化学加固等方法。地基处理的对象是软地基和不良地基。地基处理的目的是：提高地基的强度以保证地基的稳定性；降低地基的压缩性，减少地基的沉降和不均匀沉降；加强地基固结过程，提早完成沉降；防止地震时液化和震陷等。

1、常见的地基基础缺陷和处理因素

当前的地基基础缺陷处理中，需要注意的因素有以下几个方面：首先，在地基缺陷处理中对于要结合建筑物上部结构的整体性、安全性和质量要求进行综合分析，从而确定地基处理措施和施工方法；其次，对于地基土质结构进行分析，避免受到土层的变动而出现结构变形、数值变化以及其他问题；再次，地基基础缺陷的种类以及施工的过程中存在的相关因素影响，使得在处理的过程中造成周围建筑结构安全性、耐久性等各方面影响，因此在施工的过程中对这些环节深入分析与研究；最后在施工的过程中对于基础中存在的相关缺陷进行分析，并对其上部结构中可能 出现的问题深入研究，以确保结构处理的经济性与耐久性要求。

2、地基基础缺陷处理的原则

当地基基础的变形已经趋于稳定时，一般可不作地基或基础的加固；当地基不均匀沉降尚未趋于稳定时，一般考虑等待沉降稳定、加速沉降稳定和制止沉降三种方法处理。加速地基沉降可以缩短消极等待沉降稳定所需的时间。一般适用于独立基础下的地基处理，具体做法是人为的有控制的进行地基浸水、临时的增加载荷等；等待沉降稳定的目的是不对地基基 础进行处理，而仅对上部结构进行修补，从而减少地基处理费用，并避免上部结构的再度处理造成浪费；制止沉降的目的是终止地基和上部结构的发展，加大基础底面积，上部结构减荷或加固，地基加固等。为了达到相应的加固目的，施工建设单位可以根据实际情况进行多种方法的综合利用。

3、地基处理的常用方法介绍：

3.1换填法

此法将处理范围内的软弱土层部分或全部挖去，然后分层换填强度较高的砂、灰土、素土、碎石、粉质黏土、粉煤灰、矿渣及其他性能稳定和无侵蚀性的材料，并碾压、夯实至要求的密实度为止。换填法的适用范围为：淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及暗沟、暗塘等的浅层处理或不均匀地基处理。当在建筑物范围内上层软弱土较薄时，可采用全部置换处理；对于建筑物范围内局部存在古井、古墓、暗塘、暗沟或拆除旧基础后的坑穴等，可采用局部换填法处理。换填法的处理深度通常控制在3m以内较为经济合理。换填法常用于处理轻型建筑、地坪、堆料场及道路工程等。

3.2预压法

预压法包括堆载预压法和真空预压法，适用于淤泥质土、淤泥和冲填土等饱和黏性土地基。

在地基基础施工前，通过在拟建场地上预先堆置重物，进行堆载预压，以达到地基土固结沉降基本完成，通过地基土的固结以提高地基承载力。预压荷载一般等于建筑物的荷载，为了加速压缩过程，预压荷载也可以比建筑物的重量大，称为超载预压。堆载预压可分为塑料排水板或砂井地基堆载预压和天然地基堆载预压。通常，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，为加速预压过程，应采用塑料排水板或砂井等竖井排水预压法处理地基。

3.3强夯法

在大型建设中强夯法运用最为广泛。强夯法是利用近十吨或数十吨的重锤从近十米或数十米的高处自由落下，对土进行强力夯击并反复多次，从而达到提高地基土的强度并降低其压缩性的处理目的。强夯法的适用范围有：碎石土、砂土、低饱和度的粉土和黏性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基，对于软土地基，一般来说处理效果不显著。强夯法又称动力固结法或动力压实法。当需要时，可在夯坑内回填块石、碎石等粗颗粒材料，用夯锤夯击形成连续的强夯置换墩，称之为强夯置换法。

3.4土或灰土挤密法

由桩间挤密土和填夯的桩共同组成的复合地基。以消除地基的湿陷性为主要目的时选用土桩挤密法；以提高地基的承载力及水、土稳定性为主要目的时选用灰土桩挤密法。土或灰土挤密法的适用范围有：湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。

3.5砂石桩法

用振动或冲击荷载在软弱地基中成孔后，将砂石挤压入土中，形成密实砂石柱，达到加固地基的目的。砂石柱法的适用范围有：松散砂土、粉土、黏性土、素填土和杂填土等地基。对饱和黏性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。

3.6水泥土搅拌法

分为浆液深层搅拌法（简称湿法）和粉体喷搅法（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、粘性土、粉土、饱和黄土、 素填土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。不宜用于处理泥炭土、塑性指数大于25的粘土、地下水具有腐蚀性以及有机质含量较高的地基。若需采用时必须 通过试验确定其适用性。当地基的天然含水量小于30%（黄土含水量小于25%）、大于70%或地下水的pH值小于4时不宜采用于法。连续搭接的水泥搅拌桩 可作为基坑的止水帷幕，受其搅拌能力的限制，该法在地基承载力大于140kPa的粘性土和粉土地基中的应用有一定难度。

3.7高压喷射注浆法

利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻到预定深度的土层，以高压喷射直接冲击破坏土体，使水泥浆液或其他浆液与土拌和，凝固后成为拌和柱体。在软弱地基中设置这种柱体群，以形成复合地基。高压喷射注浆法的适用范围有：淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土、黄土、砂土、人工填土和碎石土等地基。当土中含有较多的大粒径块石、坚硬黏性土、大量植物根系或有过多的有机质时，应根据现场试验结果确定其适用程度。

3.8灌浆法

用气压、液压或电动化學原理，把具有充填、胶结性能的材料注入各种介质的缝隙和孔隙中，以增加其强度和密实度。通过钻孔，将压浆管放入到预定深度的土层，在较高的灌浆压力作用下，使浓浆克服土体的初始应力和抗拉强度，在土体内产生水力劈裂和置换作用，形成交叉的结石网格和较高强度的空间性刚性骨架。在水力劈裂过程中，土体中自由水和毛细水被排走，表面水被吸收，土体发生固化和化学硬化作用，使土体再次得以加固。对粉土、软黏土的处理效果难以预测。

4、结论

地基处理方法很多，各种处理方法部有它的局限性、适用范围和优缺点，没有一种方法是万能的。具体工程情况不同，地质条件千变万化，而每个工程对地基的处理方法也不尽相同。因此，在建筑和施工时，应根据以上步骤综合考虑，选择合适的地基处理方法。

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