地基处理方法及技术分析研究

姜泓列

摘 要：在地基基础设计中包括对基础的设计和对地基的处理。如果地基承载力不足，就可以判定为软弱地基，就必须采取措施对软弱地基进行处理。本文对几种常规可见的软弱地基土及其应对处理方式展开归纳整理，主要阐述粉喷桩法和石灰砂桩法两种方法对软弱地基的处理。

关键词：软弱地基；应对处理方式；粉喷桩；石灰砂桩法

基础设计和对地基的处理的密不可分在地基基础的设计中得到了体现。若地基承载力欠缺，可视为为软弱地基，必要的措施在處理软弱地基中就应采取。地基处理的好坏将直接关系到基础的选型和造价。软弱地基的构成由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性土层几部分共同作用而形成。本文主要阐述粉喷桩法和石灰砂桩法两种方法对软弱地基的应对解决。

1 解决软弱地基应对方式的发展历程

所谓软弱地基是指含有有机质的软粘土层，当在其上施加如填土之类的外荷载时，即产生显著的沉降，或引起地基滑动失稳等现象，这种软土地基称为软弱地基。由于软弱地基本身的土层压缩模量小，所以伴随荷载的作用产生的变形也会越来越大，故此位于软弱地基上的建筑物就会发生很大且不均匀的沉降，导致建筑物开裂、破坏，造成严重的工程事故。为防止建筑物在软弱地基上产生不均匀的沉降就需要采取各种解决措施。而柴束、柴排、填土预压，以及强制换土则成为了最早被采用解决措施。筏基础、桩基础等方法也会被偶尔的使用。

世界各地因为区域的不同，特殊土的类别也是多种多样，所适应的加固剂也是各有特色，他们的独特处理方式也是因地而异，各不相同。比如黄土，在我国、欧洲、美国等地有所分布，若石灰与黄土相混合的加固方法被采用效果极好。而保加利亚的学者曾在一份报道中指出黄土加入到水玻璃药剂，加固效果也不错。从苏联引进的另一种施工方法一直被罗马尼亚采用。

2 对软弱地基的处理方法

软土地基的常规处理方法可包括：置换法、搅拌法、振冲法、石灰砂桩法、粉喷桩法等。本文中主要介绍桩基础在地基处理中的应用，即粉喷桩法和石灰砂桩法的处理方法。

2.1 粉喷桩在施工过程中工艺体现

2.1.1 粉喷桩所体现出的施工特征

与其他应对软基的方法相较，粉喷桩加固法所具有的特点更加明显，其特点诸如以下的表现：①工程所运用的范围增大了。②应用于不良地质的范围非常广泛。③承受荷载比较大。④适用于结构物的基础种类较多。⑤粉喷桩适用于高含水量的软土地基。⑥此法的加固材料用粉体代替，避免了把附加水分注入地基，固结效果提高更多。⑦粉（湿）喷桩以无振动、无噪声的优势，降低了对周边环境及建筑物的纷扰。⑧复合地基在经过粉喷桩加固后，其承载力会更高。⑨此方法以低成本、小投入却获得温加固、高效益的效果取胜。

2.1.2 粉喷桩的施工过程主要的机械分类情况

钻机、搅拌钻头、喷粉机可以称为是粉喷桩在施工过程中的主要机具。①钻机。在粉喷桩的施工过程中，钻机可称得的上是最为主要的制桩机械。②搅拌钻头。所谓的粉喷搅拌法系指在搅拌时借助搅拌钻头叶片，而让水泥和软土实现均匀的混合，故水泥与土的混合均匀度跟搅拌钻头的形状有着直接联系。因此，需要合理选择搅拌头的组合形式。搅拌头组合较为合理的形式有两种，一是叶片式组合的搅拌头。二是在钻机粉喷中搅拌头的粉体喷出口的位置。③喷粉机。喷粉机作为加固软土地基施工中的一种设备，它是通过定时设置发送粉体加固材料来进行工作的，故其可谓是粉喷搅拌法中一个重要的机械设备。

2.1.3 粉喷桩在施工过程中所表现出的工艺流程

定值测量→安装桩机和机身调平→钻孔对位→空压机启动→开始钻孔→钻达设计孔深→喷粉机喷灰及搅拌和提升→成桩→设计桩顶→进行二次搅拌→停气和停灰→下一循环。

2.1.4 施工过程中需要多加注意的要点

①钻杆与地面水平线垂直与否可视为机身调平的依据，铅锤吊线等操作可作为校对方法。②钻头达到设计深度时，停滞间隔一定时间，以确保水泥等加固料到达桩底。③制桩的整个施工工序要做到边喷粉边提升的不间断作业。④若桩顶设计高度接近于地面标高，提升应即刻停止并搅拌匀速以达到均匀密实。⑤入罐的水泥粉须先筛选，以确保筛除其中掺混的杂物。⑥喷粉开始时，电子秤的设置归零，进而确保喷粉过程中的精准。

2.2 石灰砂桩法的内涵及应用特征

石灰砂桩作为一种处理浅层地基的加固方法，在上世纪80年代初就已被倡导使用，此种应对方法相对简便、但是陈旧，不过用来加固低层的小型建筑浅层地基仍不失是一种经济、有效的做法。

2.2.1 石灰砂桩体的选材对象标准

①新鲜的生石灰和经过筛选的中粗砂才能作为桩体的选用材料。②中粗砂的选材首先是干净，其次是要把卵石、碎石、泥块从中筛除。

2.2.2 石灰砂桩在施工过程中体现的工艺及流程标准

①应用人工洛阳铲挖桩成孔来代替机械成孔，如既有建筑与坑基相邻，应力争把扰动和影响降到最低。②桩孔要圆滑垂直、上下一致。③坚持成桩的要诀即快速灌孔，精准配比、均匀拌合，结实夯打。

2.2.3 石灰砂桩的质量检验要求

①在砂桩施工结束并间隔一定时间后，可利用静力触探或动力触探等方法，石灰砂桩进行地基处理并对桩及桩间土的挤密质量完成检测。

②采用抽查的方法可以完成对石灰砂桩挤密效果的检测，其要对不低于桩孔总数的2%进行测量。

2.2.4 复合地基的承载力特征值的衡量确定方式

石灰砂桩可以借助对复合地基进行载荷试验、桩土动力触探和静力触探原位检测或综合当地经验来完成其对复合地基承载力特征值的测量确定。

通过石灰砂桩加固地基，可使地基的土性和强度产生相对大的改善提升，变形量也随时发生很大程度的减小降低。借助人工洛阳铲而成孔的石灰砂桩，它以灵活机动、节能省电、施工快捷、噪声低、污染小和造价少的优点而被人们采用，并且所带来的综合经济效益较优，同时也更大程度提高和改善了地基的抗震能力，被推广使用，取得了良好的加固效果。

参考文献：

[1]刘永红.地基处理[M].北京：科学出版社，2005：8，56-68.

[2]王铁宏.全国重大工程项目地基处理工程实录[M].北京：中国建筑工业出版社，2005：1，25-33.