复合地基处理研究进展

黄河，胡勇，李检保，尹诚，易琦，彭哲

HUANG He, HU Yong, LI Jian-bao, YIN Cheng, YI Qi, PENG Zhe

（岳阳市公路桥梁基建总公司）

1 引言

随着我国经济的快速发展，对公路、铁路、房建及其他基础设施建设也提出了更加高的要求，俗话说“基础不牢，地动山摇”，这也足以证明地基与基础工程的重要性，通过几十年的发展，我国复合地基的处治技术有了长足的发展，同时复合地基处理技术也由单一的处理方法逐渐拓展至多种方法联合处治的领域，在此过程中也诞生了一些新的技术方法，同时原有的一些处理技术，在新的环境及新的应用领域中面临更新发展，下文将重点就目前复合地基的处治方法进行总结。

2 复合地基主要的处理方法

1）置换法

置换法是采用挖除浅层软弱土或不良土，然后分层换填强度较大的砂、碎石、素土或其他性能稳定、无侵蚀性的材料，并压（夯、振)实至要求的密实度为止。主要方法有：强夯置换法、换土垫层法、褥垫法、挤淤置换法、砂石桩置换法、强夯置换法、堆载预压法、EPS 超轻质料填土法等。该方法简单易行，但仅限于浅层地基处理。

2）排水固结法

在天然地基中设置塑料排水带或者袋装砂井等竖直方向的排水体，使得地基的排水条件得以改善，然后依据建筑物本身的重量来对其进行加载。或先行加载预压，采用抽气、抽水或电渗等措施，使土体中的孔隙水逐渐排出，土体慢慢固结，使沉降提前完成，从而提高了地基承载力。主要方法有：真空+堆载预压法、电渗法、真空预压法、真空+电渗法、降低地下水法、等。适合于处理厚度较大的饱和软土和冲填土地基。

3）灌入固化物

灌入固化物指在软弱地基中灌入石灰、水泥或水泥砂浆等固化物，通过固化物与土体间产生一系列物理及化学作用，从而形成固化土或水泥土，固化土与原状土共同形成复合土体，从而实现加固地基目的。其主要处理方法：高压喷射注浆法、化学注浆、深层搅拌法、渗入性灌浆法、劈裂灌浆法、挤密灌浆法、微生物灌浆等。不同的方法适用的条件各异，如深层搅拌法适用于加固各种成因的饱和软黏土，水泥加固地下连续墙主要用于各类地下工程、大坝、堤防的基础加固、防渗处理等。

4）托换技术

托换技术侠义指在现有基础的下部增加新基础或者永久性支撑物，以提高现有建筑基础的承载力，广义上讲其还指新基础设置及新旧基础替换、对现有基础建筑物进行加固补强、对建筑物的持力层地基进行改良等。主要方法：基础加宽法、桩式托换法、综合托换技术。地下托换通常用于现有建筑物地基承载力不足、有建筑物基础附近或正下方修建新的地下工程，为防止既有建筑物的下沉和倾斜等。

5）振密、挤密

除公共课和理论性很强的基础课外，其他课程都是校企双方共同授课，校内教师讲授基本理论，企业老师讲授专业技能。以草坪养护方向的核心课程《高尔夫球场草坪建植与养护》为例，本门课程理论部分由校内教师讲授，实践部分在企业完成，学生学到的不是单一的操作技能，而是整个草坪建植养护的综合技能，经过一个周期的学习，真正做到了理论和实践相结合，在掌握了高尔夫球场草坪草养护要点的基础上，理解了草坪草生长规律，掌握了各项操作技能，为今后从事各类草坪养护奠定了基础。

振密、挤密法是指采用振动、夯击及挤压等方式，使土体压密实、提高其抗剪强度、减少其压缩性的地基处理方法。施工时先将桩管打入土中形成孔洞，再将砂、石灰、碎石等灌入孔洞中形成大直径挤密桩，挤密桩的断面较大，有较高的承载力和变形模量，在粘性土中还起到了排水通道加速固结之功效。主要方法：土桩、表层原位压实法、孔内夯扩法，挤密砂石桩法、爆破挤密法、振冲密实法等，不同的处理方法其适用的土层不同。

6）加筋

在人工填土的路堤或挡土墙内设置土工合成材料、玻璃纤维、竹筋、尼龙绳等作为筋材，提高土体的自身稳定性和强度，或在软弱土层上设置树根桩、碎石桩等，是因这种土体能承受抗弯、抗剪、抗拉及抗压等作用，用以提高地基土的承载力、降低其沉降并增强地基稳定性。主要方法：加筋土垫层法、加竹筋土法、加筋土挡墙法、土钉支护法、锚杆支护法、加废旧轮胎法、刚性桩复合地基法、长短桩、加筋碎石桩复合地基法，不同的加筋材料适合不同性质的土层。

7）热学法

热学法主要包含冻结法和热加固法，冷冻法是应用机械制冷设备与一个封闭式液压系统连接，冷却液压在系统内流动，使湿软的土冻结，从而提高了地基土的强度和降低土的压缩性。热加固法是采用在土颗粒间渗入压缩的热空气和燃烧物，并依靠热传导作用，而将土颗粒加热到100℃以上，则土的强度会增加，其压缩性随之降低。热加固法主要适用于非饱和黏性土、粉土和湿陷性黄土，冻结法适用于各类土，特别是软土。

8）复合加固技术

经过多年的工程实践，目前我国在现有地基处理基础上，将两种及两种以上的地基处理方法相结合，发展了一系列地基复合加固技术。这些复合加固技术可以归纳为以下三个方面：

②多元复合地基；

③多方法复合加固。

9）绿色地基处理

绿色发展以人和自然和谐为价值取向，以绿色低碳循环为主要的原则，绿色地基的理念与思路设计在满足“承载力及沉降控制需求”的基础上，还应满足低碳、节能、环保及可持续发展等要求，其技术研发、施工工艺、材料选择、机械选用、质量检测等环节贯彻绿色发展理念，最大限度的节约自然资源、降低能耗、保护环境、减少环境污染。目前如微生物注浆加固技术、微生物污染土修复技术、废旧轮胎加筋技术等均属于绿色地基处理技术。

3 复合地基处理标准化建设

我国各级科研人员在对目前科研成果及工程实践经验进行总结的基础上，对复合地基的处治编制了一系列规范、规程及地方标准。这些成果同时也反映了我国近年在地基处理领域所取得的成果。相关规范主要有《复合地基技术规范》（GB/T50783-2012）、《既有建筑地基基础加固技术规范》（JGJ123-2012）、《土工合成材料应用技术规范》（GB/T50290-2014）、《公路软土地基路堤设计规范》（DB 33/T 904-2013）等等。这些针对各类地基处理方法、处理技术的规范和规程，可以更好的为工程建设服务，促进了我国地基处理设计及施工水平的不断提升。

4 结语

近些年来，在我国岩土工程领域科研工作者的共同努力下，常规的复合地基处理方法研究在继续发展，而新的处理方法也逐渐诞生，期间积累了非常丰富的理论与工程实践经验。随着我国工程机械的持续发展，复合地基的处治也逐渐向智能化、自动化方向发展，同时，随着国家对节能环保的要求，复合地基处理技术也必将朝着低碳、节能、环保及可持续性方面发展。