建筑工程地基加固处理技术探讨

侯世浩

摘 要：地基的处理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，提高地基土的承载力，保证地基稳定，减少建筑物的沉降或不均匀沉降。任何建筑物都必须有可靠的地基和基础，这是因为建筑物承受的各种作用（包括各种荷载，各种外加变形或约束变形等）最终将通过基础传给地基，因此，对某些地基的加固处理就成为基础工程施工中的一项重要内容。本文在对地基承载能力验算的基础上，阐述了强夯处理、预压处理、土工聚合物处理以及沙石垫层处理地基的方法，以期为未来类似工程提供可资借鉴的经验。

关键词：地基稳定；加固稳定验算；加固方法

引言

建筑工程地基施工具有工程量大、耗费时间长、施工难度大的特点，成为土木工程施工中比较棘手的问题之一。鉴于建筑对于地基承载能力有较高的要求，对于软弱地基不满足承载能力时需要进行必要的加固处理。不同地区的地质情况不同，甚至同一地区的地质情况也不尽相同，对于不同的地质条件的处理需要采取不同的方法。因此，在一些特殊地质条件的地方进行工程建设，首先做的第一件事就是勘测其地质条件，通过科学的勘测和计算分析，通过数据分析对地基稳定性进行评价，最后运用相应的地基加固处理技术，保证地基满足工程建设需要。

1.建筑地基岩土性质分析与评价

对工程所在地的岩土分析主要从以下几个方面进行：工程所在地的岩土的地层状况、地下水分布状况以及如果在岩溶地区的岩溶发育状况等。

在对不同地方的地质状况进行勘测时，通过大量的科学勘测得出一个结论：在一个有限的勘测深度范围内，一般的工程所在地的地层都有多层次的不同土体成分构成。从下到上大体分布状况为基岩层、残积层、冲积层（其中包括：质粘土，中粗砂、淤泥质粉砂、粉质粘土等）、人工填土层。同的土层具有不同的土质特点，可以从土体的颜色、质地以及构成成分、形成过程等方面进行科学的分析。要对工程所在地的地下水分布状况与特征进行分析，分析其水位的分布特征，水体所在的位置等。

要对工程所在地的地下构造特征进行分析。分析其是否处于地震带，所设置的抗震设防烈度是否已经包括工程所在地点，要根据科学的《建筑抗震设计规范》对剪切地震波速数值进行科学的测量与分析，在对每一个层次的波速值获取以后，要根据具体的施工地点的土层厚度计算出等效剪切波速值，再根据施.I：现场的地键烈度进行科学地规划，做好抗庚册工作。

2.地基稳定性验算方法

鉴于地基工程的重要性，在工程建设的初期，建设方就需要对地基进行稳定性验算。相较于均匀地基，非均匀地基除了需要按照规范和标准的要求，进行建筑物的倾斜、差异沉降等性能进行分析，对于一些重要的建筑物还需要进行地基的稳定性验算，然而国内外对于这一问题涉及的较少。目前对于地基整体性破坏为破坏特征，通过进行平衡理论的分析以及和塑性开展区的假设，以以上两个假设为依据进行地基承载能力分析，虽然上述计算是基于两个假设，但是分析结果具有一定的精确度，对于地基整体稳定性的分析工作具有较为重要的意义。通过关于地基承载能力的国内规范要求方面，则以《建筑抗震设计规范》为代表，认为通过圆弧法进行验算复合目前对于数值计算要求的精度，即危险滑动面上的力，对于要滑动的块体的中心所产生的抗滑力矩MR与滑动力矩MS满足下述关系式：

MR/MS>1.2

根据以往的工程经验和实际的稳定性破坏分析，根据塑性理论的研究，认为在基础外交点底面下，在一定基础宽度范围内，这一点与底面的连线夹角在合理的范围内，这一要求能够满足建筑物对于地基承载力的基本要求。

3.地基加固处理方法

3.1强夯处理法

强夯处理地基的方法就是通过重力作用土体，达到压实夯牢的目的。在通常工况下，采用重锤的质量为8～10T，重锤落下的高度控制在20m左右。根据能量守恒定律，下落过程中重锤的势能转化为动能，在碰撞接触过程中，动能转化为地基土体的动能和势能，另一部分在碰撞中转化为其他能量，强大的冲击力在土体中进行传播，使得土体中的空隙得到较大程度的压缩，大大增强的土体的强度，相应提高了地基承载能力。强夯处理法较为简单方便，且处理效果较好，对于土体适用范围较为广泛；然而由于强夯处理需要重锤从高处落下，在此过程中产生较为剧烈的震动，对周围建筑物有一定程度的影响，同时对于周围管线等也有不同程度的影响，因此一般在闹市区，尤其是建筑物密集的场所，强夯处理方法一般是不推荐使用的。

3.2预压处理法

对于一些软弱地基，同时地理位置环境又不适合于使用强夯处理时，通常采用预压法进行处理，相关施工工艺为：在拟建位置地基上施加静荷载，如覆盖土层，砂层等重物，在地基压实之后，然后进行荷载，由于重力的作用软弱地基得到了一定程度的压实，具有较高的强度和承载能力。这种方法的处理，相当于在建筑构筑物之前，提前进行地基承载能力的试验，把地基变形控制在建筑物施加荷载之前，等建筑物荷载作用于软弱地基时，由于之前的预压使得地基具有较高的承载能力，不会发生较大程度的沉降。预压法操作较为简单方便，取材方便使得造价较低，然而此种处理方法对于软弱地基需要有一个较为详细的了解，然后根據之前的数据分析采用相对应的荷载进行预压处理。

3.3土工聚合物处理法

作为一种化纤合成材料，土工聚合物在工厂给你地基的处理中发挥了较大的作用。由于质量较轻，连续性好，抗拉能力和耐候性较好的特点，利用土工聚合物处理地基在目前得到了较大程度的推广。鉴于土工聚合物的抗腐蚀和防侵蚀的特点，边坡工程中土工聚合物方法得到了较为广泛的推广，在边坡的排水、隔离和加固补强中，充分发挥了土工布纤维的强度和韧性，避免了水土的流失，且耐久性较强，增强了地基承载了，保障了边坡安全。土工布纤维的处理方法，避免了传统砂石料的施工困难和防护效果不佳，对于格宾石笼也具有一定的替代作用。通过土工布纤维在地基尤其是边坡工程中的应用，不仅对于工期和成本有一个较大的好处，同时由于其耐候性和耐久性较好，对于边坡的防护耐久性较好。

3.4砂石垫层处理法

对于地基承载能力要求较高，同时地基部位又是具有一定厚度的软弱层的部位，需要对于软弱部位进行清除处理，然后进行夯实处理作业，最后填入具有较高强度的沙石材料，并保证沙石材料具有一定程度的级配，这样才能较好的承载上部传来的荷载，并较好的传递给下部地基。根据以往施工经验，地基沉降中沉淀中浅层地基的沉降是最为主要的沉降要素，在沉降事故中占据较大的比例，通过置换处理的方法，再加上置换后的地基承载力扩散范围较为广泛，可以有效提高地基软弱层的承载能力，减少浅层地基的沉降，进而消弱整体沉降水平。然而由于此种地基处理方法施工方法和工艺要求较为严格，因此造价较高，多数在高层或超高层地基处理中应用。

目前对于地基处理方法较多，类似的还有水泥粉煤灰碎石桩处理方法，高压喷射注桨处理法，在此不做一一介绍。

4.结语

地基的加固和处理是建筑工程环节中比较重要的一个施工项目，对于工程质量的保证是最为基础的一项，同时也是施工费用中占据较大的部分，因此对于地基工程应该进行更为深入的研究，针对不同的地基情况和承载能力要求，选择相适应的地基处理方法，达到经济和安全的最优化。

参考文献

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（作者单位：上海松添建设工程有限公司）