几种地基处理方法应用概述

郭华

摘 要：随着国家基建规模不断扩大，作为建筑承接能力的基础，针对不良地基进行处理，确保建筑稳定性至关重要。本文着重介绍我国当前不良地基土类型，选取几种典型地基处理方法，分析其基本原理及应用范围，对实际工程中地基处理方法提供参考。

关键词：不良地基;地基处理;基本原理;应用范围

近年来，随着工程建设规模不断扩大，地基处理作为整个工程施工的关键节点，直接关系到上部结构的稳定性和使用周期^[1]。遇到不同类型不良地基，通过对施工地地基的勘察和分析，依据土层结构性质，科学合理地选择地基处理方案，达到增强地基承载力，保证上部结构的稳定和安全，降低工程造价的效果^[2]。因此，针对不良地基，如何因地制宜、科学合理，选用技术先进、确保质量、经济合理的地基处理方案尤为重要。

1 不良地基土的分类及特性

1.1 淤泥及淤泥质土

淤泥及淤泥质土是指在缓慢流水或静水环境中沉积，经物理化学和生物化学作用形成的，高天然含水量，低承载力（抗剪强度），未固结的软弱细粒或极细粒土。其一般含水量大于液限，天然孔隙比≧1.0。当土由生物化学作用形成并含有机质，且天然孔隙比>1.5时称为淤泥;当1.0<天然孔隙比<1.5时称为淤泥质土。淤泥和淤泥质土总称为软土（次黏土）。软土主要分布于我国东南沿海区域，以及平原、内陆、山区、湖泊。其主要具有高压缩性、触变性、低透水性、不均匀性、流变性等特点。当作用荷载时，地基承载能力低，不均匀沉降变形大，沉稳时间较长。

1.2 冲填土（吹填土）

冲填土（吹填土）冲填土是指将江河中的泥沙吹填到江河两岸而形成的沉积土，其成分是粘土和粉砂，在水力分选作用下，土颗粒具有明显的粗细沉积之分，形成的冲积土在纵横方向上呈不均匀性分布，主要分布于沿海及江河两岸区域。当土中含砂量较大时，与粉细砂基本性质相类，不再是软弱土范畴;当黏土颗粒含量较大时，往往固结不足，强度较低，应进行地基处理。

1.3 杂填土

杂填土是指由人类活动而任意堆填产生的建筑垃圾、工业废物和生活垃圾。其存在结构松散、均匀性差、密实度低、强度低、压缩性高等特点。由于具有浸水湿陷性，即使同一场地不同位置，地基承载力及压缩性仍差异较大，都需经过技术处理后才能作为地基使用^[3]。当杂填土地基含有较多有机质含量的生活垃圾和侵蚀性的工业废料时，必须经过处理，才能作为持力层。

1.4 高压缩性土

饱和的松散粉细砂（含部分粉质黏土）当在机械振动或地震等震动荷载连续作用下，将产生液化现象或大量振陷变形，从而丧失承载力;基坑开挖也可能会产生流沙或管涌现象，并且受建筑物荷重及地下水下降影响，也会导致沙土下沉。如湿陷性黄土、盐渍土、膨胀土、红黏土及季节性冻土等特殊土，均为需处理的软弱地基范围。

2 几种地基常用处理方法基本原理及应用范围

地基处理主要是利用人工置换、挤密、排水等方法，改造和加固不良地基土，用以提高不良地基土的强度和稳定性，减少沉降和不均匀沉降，降低地基的压缩性，防止地震时发生震动液化、清除区域内土的湿陷性、冻胀性和膨胀性。下面选取几种常用的地基处理方法进行阐述。

2.1 换填垫层法

当上部结构基础的持力层强度较低，地基满足不了上部结构荷载的要求时，常采用该方法来处理软弱地基。主要是将基础下面一定深度范围内的软弱土层挖走，然后以砂、砂石、灰土、碎石、矿渣等强度较大的材料进行回填，并按设计要求分层夯实至压实度，最终成为基础的持力层。该方法主要用于處理浅层地基，如淤泥及淤泥质土、杂填土、已自重固结的吹填土等地基土，处理深度可达2-3米。

2.2 强夯法

该方法是利用夯锤自由落下产生的冲击波，使土中孔隙压缩、土体局部液化，且夯击锤落点一定深度范围内的土体产生裂隙，形成良好的排水通道，挤压出土中的孔隙水（气），使土体固结，从而减小土的压缩性，提高地基土承载力^[4]。该方法可用于碎石土、砂土、杂填土、素填土、湿陷性黄土等地基土处理。其具有施工工艺简便，使用土质范围广，承载力增加较大，加固效果明显，施工成本低等优点。

2.3 灰土挤密桩法

该方法是利用沉管、爆扩或冲击等方式在地基中挤压土成孔，然后向孔内分层夯填灰土至设计标高形成桩。利用成孔过程中的形成的横向挤压力，向周围挤压桩孔内的土，使桩间土不断被挤密，从而降低桩间土的侧应力。可适用于加固地下水位较低的粉土、杂填土、素填土、湿陷性黄土等软土地基，有效处理深度可达5-15米。其施工工序简单，工艺成熟，便于现场控制操作，适用性强。

2.4 堆载预压法

该方法是对饱和软土地基上施加一定荷载后，缓慢排出孔隙水，使孔隙体积减小，地基发生固结变形，并随着超静水压力消散，有效应力逐步提高，地基土强度增长。可用于处理淤泥及淤泥质土、冲填土等地基土。天然土地基堆载预压法可处理厚度小于4米的软土，塑料排水带或砂井等竖向排水预压法可处理厚度大于4米的软土。其具有施工费用低，操作简单，受气候影响较小等特点。

2.5 高压喷射注浆法

该方法是利用带有注浆喷嘴的钻机钻至预定土层深度后，将水泥浆液以高压从喷嘴中喷出，当速度快、能量大的脉动状射流压力大于土体结构强度时，一部分细颗粒随浆液流出地面，剩余土颗粒在冲击力等作用下，与水泥浆液混合搅拌，并按照浆土比例及质量大小重新排列，形成固结体，达到提高地基承载力的效果。该方法可适用于淤泥及淤泥质土、软塑、流塑和可塑性黏土、粉土、碎石土、素填土等地基土处理。其具有适用土质范围广，施工简便、工艺可控性强、耐久性较好、浆液料源便利等特点。

2.6 深层搅拌法

该方法是通过深层搅拌施工机械，在地基一定深度范围内将软土和水泥（或石灰）等固化剂进行搅拌，硬化后形成具有整体性、水稳性好、强度高的水泥加固体，从而达到增加地基强度的效果。可适用于加固淤泥及淤泥质土、粉土等地基，尤其对处理含有高岭石、蒙脱石等黏土矿物的软土地基效果明显。该方法具有施工过程简单，造价较低，加固方法灵活，施工速度快，工期较短等优点。

2.7 混凝土桩复合地基法

该方法是通过在地基和桩顶之间设计一定厚度的垫层，确保桩、土共同受力，使桩、桩间土和垫层整体形成复合地基，主要以水泥粉煤灰碎石桩复合地基最具代表性。可适用于粘性土、砂土、粉土及已固结的素填土等地基土处理。其具有承载力提升强度大、地基变形小，适用范围广等优点。

3 结语

不良地基类型不同，地基处理方法各异，合理选择处理方案对确保工程质量、施工进度、降低成本具有重要意义。在进行地基处理方案选定时要根据基础结构形式、上部荷载大小及使用要求，详细收集工程地质、水文地质、基础设计等资料，给出初步处理方案，在进行技术与经济可行性分析并开展实地检验后，择优选取技术可行，安全可靠，经济合理，满足设计要求的地基处理方案。

参考文献：

[1] 许至均，赵锡宏等.地基处理技术与工程实例[M].科学技术出版社，2008.

[2] 龚晓南，地基处理技术及其发展[J].土木工程学报，1997，30（6）：3-11.

[3] 刘焕存，高凤莲，许珩.大面积深厚杂填土地基处理技术[J].岩土工程技术，2006，20（6）：307-310.

[4] 杨天亮，叶观宝.高能级强夯法在湿陷性黄土地基处理中的应用[J].长江科学学院院报，2008，25（2）：54-57.