土木工程中的地基处理与复合地基技术的应用价值

张开龙

摘要：土木工程属于系统性工程，在建筑设计和施工环节中至关重要，相对于其他类型工程，它具备系统性强、复杂程度高的特点。因为国内的地质差异性较大，不可避免的会出现各种先天性地质缺陷，且大多数自然式地基不能满足相应工程的建设要求，因此，必须对工程地基进行处理，使其能满足工程建设的需要。基于此，笔者结合实际施工和管理的相关经验对土木工程中的存在的地基问题及处理的技术应用价值进行分析，旨在为今后的土木工程发展提供参考。

关键词：土木工程；地基处理技术；复合地基技术

一、 土木工程中的地基处理原则

中国包揽富饶的国土资源，且大多数自然式地基不能匹配工程的建设要求，但是，部分土木工程有时候又必须在不良的土质上方进行建设，所以，相关人员务必要将妥善的此类处理工作开展于工程建设前期。软弱土地基和特殊土地基共同组成建筑地基，沙土地基、冻土、红黏土、膨胀土和粉土地基等都可囊括于软弱土地基中，而特殊地基中则主要包含杂填土、淤泥质土、淤泥和冲填土等。此类土质极易發生变形，且其不具备较高的承载能力和密实度，因此不能匹配当前的工程建设要求，一旦需要在其上方进行工程建设，就务必要先对其展开地基处理。对于此类地基的处理过程而言，严格遵照其变形值和稳定性的控制、重视原则至关重要。要严格控制其地基的变形量并确保地基稳定。首先，变形值控制。大部分该项工程都具备较高位置的施工对象，且其都属于大体积建筑物，致使其承载巨大压力，而地基也需自身的荷载承担量，一旦加大其载荷值，就极易致使其出现形变情况。其次，由于其形变需控制在相应的承受范围中，避免其大于该范围致使该项工程大幅度降低自身安全性。因此，相关人员需在确定变形值时密切结合各式工程中地基的形变状态，同时紧密联系基底构造，确保变形值存在于可控范围。

二、 土木工程的中的地基处理技术

（一） 强夯法

此类处理方法指的是，在建筑工程的施工过程中，其可运用对应的起重机设备把大吨位重量是试夯锤拉离地面，其和地面之间的相距距离为7～30m。随即促使夯锤实现自由下落，然后再重复之前的动作，此类动作的多次循环就可反复夯打地面，基于此，除了可以逐渐降低建筑工程自身持有的地基密度之外，还能促使其地基更加稳固。在此类方法基础上夯实的地基，其外部会最大程度的坚硬于内部，进而最大程度提升地基表面自身的承载能力。此类方法可在碎石土、砂土、素填土、低饱和度的粉土和粘性土中使用。应用此类方法提升土的强度的同时降低其压缩性，除此之外，土体对于振动液化能力、自身的湿陷性都可得以改善、消除。如果土质具备饱和粘性，则可在堆载预压法和垂直排水法的同步使用基础上应用此类方法。

（二） 换填垫层法

该方法适用于浅层软弱地基和不均匀地基的处理。经由相应的技术措施对地基土中包含的天然软弱土层进行挖掘，然后根据层次要求换填其建筑材料以增加地基承载力。若地基呈现不均匀状态就可使用此类处理方法，或者浅层的膨胀土、季节性冻土、暗塘和淤泥土层等也可使用此类处理方法。中砂或粗砂都可适用于此类工程施工过程中地基垫层中，使用前遵循相应要求进行换填材料的配比。在大面积工程换填施工时要使用推土机设备将砂均匀摊铺，以保证施工的连续性和均匀性，同时在实际施工过程中，一要尽快摊铺，二要避免材料集中堆放产生的高度集中的载荷。

（三） 挤密桩法

该方法可在杂填土和松散砂土中使用，使用之前需通过实验证明软土地基具备有效加固性能。如果素土、杂填土和黄土等各式地基的高度在地下水位之上，就可对其使用挤密桩法来进行处理，对于该项工程实际施工过程而言，务必要把准确的桩孔位置分布在施工前期确立的工程设计方案中，然后再在桩孔当中依据步骤填充施工前期准备好的黄土等建筑材料。填充完成后立即夯实上述建筑材料，直到其完全匹配该项工程的施工标准。挤密桩法可重点确保地基土的承载能力得以提升，进而提升其遇水的稳定性。

（四） 砂石桩法

挤密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、杂填土等地基都可使用此类方法。一旦少数此类工程不能对地基承载较高的载荷和变形时，就需对其采用砂石桩法来处理，借此重点提升此类工程地基的密实度和抗剪强度。若在软土地基中使用砂石桩法处理，就会致使其通常不具备较高的挤密作用，基于此可对其进行置换。粉土、杂填土和砂土等地基土中都可使用砂石桩法，借此大幅度提升其实际承载力的同时还能显著缩减其压缩性。

三、 复合地基技术及其运用

（一） 复合地基技术

换素土技术和深层水泥搅拌施工组成复合地基技术的主要内容。第一类技术可在实际地质施工要求时进行使用，最少要放置两台挖机在施工现场：第一，如果地下的土质不匹配施工要求，就需将其挖掉；第二，对其填充提前已准备的素土，且其压实过程中需要使用压实机械，借此确保土质的密实性得以提升。水泥系是第二类施工的固化剂，软黏土和水泥的搅拌场所为地基深处，使用的设备为深层搅拌机，促使其水泥加固土具备较高的强度和稳定性，进而改善其物理性能的同时提升其承载能力，推动其匹配相关的施工要求。砂石桩和碎石褥垫层组成的复合地基其地基承载力高、稳定性好广泛应用于原土地基承载力弱和稳定性差的工程中。

例如，邳州桃花岛公园山体书院工程，占地面积6000平方米，是在堆积时间不足1年的杂填土上做钢筋混凝土结构的仿古建筑。其工程建设过程中为了确保设计方案的可行性，需在拟建设的书院占地范围及其外扩5米范围内打入直径400mm深23m的碎石挤密桩，来加固地基。使未自然固结的土，经碎石挤密桩加快其固结过程，同时也使土体强度、硬度进一步提高。碎石桩表面铺设一层为1m的碎石褥垫层。书院建筑基础采用条形基础 ，钢筋混凝土结构，条形基础的梁截面尺寸为800mm*1200mm能消除地基产生的反向剪力破坏。

（二） 复合地基技术的运用价值

复合地基技术被过多的运用在工程中，其可相对性地改进不良地基内部的物理属性，促使其匹配建筑的施工要求，同时还不会导致地基改进过程中遭受本身承载系数的影响，促使其具备相应的承载力。经由部分或者整体替换方式的地基，其原有的土质转变为更加坚硬的土质，借此提升其本身强度，进而确保该项工程的总体质量得以提升，进而带来一定的经济收益和社会效益。

四、 结束语

总的来说，对于土木工程项目施工的地基处理工作而言，务必要全面顾及其各种细节问题，并密切结合其实际情况选取复合地基处理技术中的对应技术。尽管国内当前已经能够熟练掌握和运用复合地基处理技术处理实际工程中遇到的地基问题，但在其使用过程中仍然会出现各式各样的问题。因此，对于相关研究人员而言，加大复合地基处理技术的研究和应用力度至关重要，不仅可以借此提升复合地基技术的应用范围，还可最大程度凸显其应用价值。

（作者单位：江苏园景工程设计咨询有限公司）