浅谈地基处理方法

袁 媛，张楚涵，段鸿川，唐龙英

西南交大峨眉校区，四川峨眉山 614202

随着我国国民经济的发展，各种建筑物也日益发展，一般情况会选择良好的地基来承建构筑物，但有时也不得不在地质条件不好的地基上兴建。随着科学技术的日新月异，建筑物的规模也越来越大，对地基承载力的要求也越来越高，一般的天然地基就很难满足其承载要求。

在土木工程建设中经常遇到的软弱土和不良土主要有：软黏土，人工填土，湿陷性土，部分沙土和粉土，有机质土和泥炭土，膨胀土，垃圾土，多年冻土，等等。在实际的建筑工程中，天然地基是否是软弱地基或不良地基也是相对而言的。在实际中遇到时应宜灵活处理。

地基处理主要解决的是：地基承载力及稳定问题、沉降变形问题、地基渗透破坏问题、动荷载下的地基液化、失稳和震陷问题等等。地基处理的方法有很多种不同的分类。其中根据地基处理的作用机理进行的分类主要有：置换法、排水固结法、夯实法、振密与挤密法、加筋法、胶结法、冷热处理法、组合地基法等等。

置换法是指利用物理性质较好的岩土材料置换天然地基中部分或全部软土体，以形成双层地基或复合地基，实现提高地基承载力、以减少沉降的目的。加固原理属于置换的地基处理方法有：换土垫层法，挤淤泥法，褥垫法，砂石桩置换法，强夯置换法等等。其中主要的为换填垫层法。工程实践表明：换填垫层法主要用于淤泥、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。其一般处理深度为2m～3m。

排水固结法又称预压法，是指在建筑物建造以前，在建筑场地进行加载预压，使地基的固结基本完成和提高地基土的强度的方法。其主要由排水系统和加压系统两大部分组成。排水系统主要在于改变地基原有的排水边界条件，增加孔隙水排出途径，缩短排水距离。加压系统主要作用是给地基土增加固结压力，是起固结作用的荷载。该方法是对天然地基或先在地基中设置砂井等竖向排水体，然后利用建筑物本身重量分级逐渐加载，使土体中的孔隙水排出，逐渐固结，地基发生沉降，同时土的抗剪强度逐渐提高的一种加固方法。其主要适用于处理淤泥、淤泥质土和冲填土等饱和黏性土地基。

夯实法是通过外加压力使土体中孔隙压缩，改变土体的松散状态，使土体孔隙或裂隙减少，密实度增大，强度提高，透水性降低，抗水稳定性增强，改善土体抗振动能力及提高地基承载力的方法。同时，夯击还可以提高土层的均匀程度，减少将来可能出现的差异沉降。目前，应用强夯法的工程范围极为广泛，工程实践证明，砂土、碎石土、低饱和度的粉土与黏性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基一般均能取得较好的处理效果。

振密和挤密是通过桩管打入地基或通过高压水振冲时对较大深度范围内的软土产生横向挤密作用，从而使土的压缩性减小，抗剪强度提高，并在土孔中填入砂、石、土、石灰或其他材料，加以振实或挤密而成为直径较大的桩体，与软弱土形成复合地基，共同承受建筑物的荷载。振冲碎石桩适用于砂土、粉土、粉质黏土、素填土和杂填土等地基。对于处理不排水抗剪强度不小于20kPa的饱和黏性土和饱和黄土地基，应在施工钱通过现场试验确定其适用性。不加填料振冲加密适用于处理黏粒含量不大于10%的中砂。粗砂地基。

加筋法是土中加入条带、成片纤维织物或网格片等抗拉材料，依靠它们限制土的侧移，改善土的力学性能，提高土的强度和稳定性的方法，且可减小地基沉降。常用的有土钉、加筋挡土墙、锚定板和土工合成材料的加筋技术。其主要应用范围包括加筋支档结构、加筋土堤坝、加筋承载结构以及土坡原位加固强化及加筋垫层地基。

胶结法也称为灌入固化物，是指向土体内灌入或拌入水泥，水泥砂浆以及石灰等化学固化物，在地基中形成加固体或增强体，以达到地基处理目的。主要的有高压喷射注浆法、灌浆法和水泥土搅拌法。实践证明，高压喷射注浆法加固技术，主要适用于软弱土层：淤泥，淤泥土质，流塑、软塑或可塑黏性土，粉土，砂土，黄土，素填土和砂石土等地基。其处理深度较大，我国目前已经达到30m以上。

冷热处理法分为：冻结法和热加固法。冻结法是通过人工冷却，使地基温度降低到孔隙水的冰点以下，使之冷却，从而具有理想的截水性能，较高的承载力和较低的压缩性。适用于软黏土或饱和砂土地层中的临时措施。热加固法是通过渗入压缩性的热空气和燃烧物，并依靠热传导，将细颗粒土加热到100℃以上，从而使土的强度增加，压缩性降低。

组合地基法是将多种地基处理方法组合一起使用。可达到处理多种地基问题的目的。实际工程中应该考虑以实际的地质情况而定。

值得注意的是在发生如下情况时应该对已有建筑物的地基加固。

1）建筑物沉降或沉降差超过有关规定，建筑物出现倾斜、裂缝，影响正常使用，甚至危及建筑物安全；

2）既有建筑物需要加层，或者使用荷载增加，原有建筑物地基不经加固不能满足荷载增加对地基的要求；

3）地下工程、基坑工程等岩土工程施工对既有建筑物地基产生不良影响，可能危及已有建筑物的安全；

4）古建筑地基基础需要补强加固。

在对已有建筑的加固应该考虑以下几个方面：

1）通过将原基础加宽，减小作用在地基土上的接触压力和地基土中的附加压应力，或者通过基础加深，使基础置入较好的土层，同时地基承载力通过深度修正也有所增加；

2）通过改良地基土体或者改良部分地基土体，提高地基土体抗剪强度，改善压缩性，以满足建筑物对地基承载力和变形的要求。常用方法有高压喷射注浆，压力注浆，以及化学加固，排水固结，压密、缜密等技术；

3）在地基中设置墩基础活桩基础等竖向增强体，通过复合地基作用来满足建筑物对地基承载力和变形要求。常用的方法有锚杆静压桩、树根桩或者高压旋喷注浆等加固技术。

对既有建筑物地基加固技术又称为托换技术。可分为：基础加宽，墩式托换技术，桩式托换技术，地基加固技术，综合加固技术等等。

[1]巩天真，岳晨曦主编.地基处理[M].科学出版社，2008.

[2]代国忠，齐宏伟主编.地基处理[M].重庆大学出版社，2010.

[3]龚晓南主编.地基处理[M].中国建筑工业出版社，2005.