试析几种特殊土地基的工程特性及地基处理

苏大伟

摘要：特殊土地基的工程特点伴随着城市化进程的加快，也慢慢地引起了人们的广泛关注。所以在施工的过程中，会面临着非常多特殊的地质结构，这也对工程技术人员提出了更高、更新的要求。在建筑的工程施工阶段中，一定要考虑地基的问题，面对不同物理特性的特殊地基时，只有在确定了地基土壤的种类的情况下，才可拟定出合理、正常、科学的施工方法，并确保基础施工的质量。

关键词：特殊土地基；工程特性；地基处理

一、几类特色土的相关简介

特殊土顾名思义就是区别于普通性质的土，主要是在特殊的地理外部环境下所形成的，有着特殊性质的土。一般包括四大类型，即杂填土、膨胀土、盐渍土、湿陷性黄土。这几大类型的特点均不一样。

1.杂填土

杂填土主要是由垃圾所造成的，一般现出在老的居民区及工矿区内，是人们生活垃圾堆放所产生的垃圾土，包括建筑垃圾、生活垃圾和工业垃圾。其主要特点是成分复杂多样、性质各不相同、不具有规律性、堆积不规则等。

2.膨胀土

膨胀土是指中黏粒成份由亲水性矿物组成的，有着吸水膨胀、失水收缩两种特性。一般承载能力比较高，其特点在于浸水承载力减少、干缩裂隙发育、反复胀缩变形等，性质不稳定。

3.盐渍土

简单来说，盐渍土就是地表面下土层含盐量高的土种，盐分的含量指标因不同的盐分而不同。其对基础或是地下设施会产生结晶性腐蚀的作用。在地下水位或是水位变化幅度大的地方是以物理侵蚀为主，盐分在毛细管作用下对基础或是墙体进行侵入，水分蒸发盐类析出，让建筑物的表面松动、脱落。同时，在地下水位浅和变化幅度小的地方，盐渍土还会产生化学的腐蚀作用，不单对混凝土有腐蚀的作用，也会对钢筋产生一定的锈蚀。

4.湿陷性黄土

湿陷性黄土指的是被水浸渍之后，会容易深陷的一种黄色土种。在上覆土层自重应力的作用下，又或是在自重力以及附加应力的一起作用下，因为浸水后结构发生破坏而发生明确的附加变形土，是特殊土的一种。一般广泛分布在东北和西北，在华中以及华东各部分地区也多见湿陷性黄土。本甚微的土质比较均匀、结构松散。在未受到水浸时强度比较高，压缩性比较小。但是一旦受到一定压力的水浸后土结构会快速破坏，产生大附加的下沉，强度也会快速降低，因此对基地基的处理非常重要。

二、特殊土地基加固的处理方法

一般来说，人工地基处理方法有振冲、强夯、夯实、化学加固等等，以下就简单介绍几种常用的处理方法：

1.换填法

当建筑物的基础下的持力层过于软弱或是无法满足上部结构荷载对于土耳其的要求时，需要用换土垫层的方法来对软弱的地基进行处理。一般是把基础下一定范围内土层除去，之后回填一些强度比较大的砂、灰土、碎石等等，同时夯实、紧密。主要处理方法如下：先把基础底层以下，一定范围内软弱土层去除，之后进行回填的工作，同时要注意回填的材料应该是强度高、压缩性低，没有侵蚀性的材料，例如灰土、粗砂、素土、矿渣等，最后再分层进行夯实处理，将其作成地基的持力层。

第一，砂及砂石垫层。这两种垫层是把基础下面一定厚度软弱土层进行去除，之后用强度较大的碎石等进行回填，同时分层进行夯实处理再加以紧密的工作，以此作为地基的持力层。此处理方法工艺非常简单，而且工期比较短，再加上造价低等特点，特别合适用来处理透水性强的软弱黏性土的地基，但要注意对于不透水的熟性土地基、湿陷性黄土地基等加固是不合适的，以此来避免引起地基的大量下沉，减少承载能力。

第二，灰土垫层。灰土垫层是把基础底面下的一定范围内的软弱土层除去，根。据一定体积比例，配合好石灰以及黏性土拌以及均匀后在最佳含水量情况的下，分层进行回填夯实、压实的处理。灰土垫层适合于地下水位低，其基层经常处在比较干燥状态下一般黏性土地基加固。此垫层有着一定的强度、水稳定性以有抗渗性，施工的工艺比较简单，取材也比较容易，而且费且合适，适用于处理1-4m厚的软弱土层、杂填土、湿陷性黄土等等，同时也可用于结构辅助防渗层。

2.强夯法

这种方法是用起重设备，如起重的机械手抬起，约8到30吨的重量，从6到30m的高处做自由下落的工作，对地基进行反映打击，以此来进行强和夯实的处理。强夯法属于高能量的夯基，冲击的能量非常大，使土地出现冲击波以及非常大的冲击应力，由地面夯点发生的纵、横两波可以传达到土地的深层处，让土体中的孔裂受到强迫的压缩，让土体可以产生局部的液化，从而让土体可以得到固定与结合，让浅层与深层的土体都可以不同程度的加固，大大提升了地基的承載能力，同时还可以减少其压缩性。

3.振冲法

振冲法的全称为振动水冲击法，主要是用起重机抬起振冲器，同时启动潜水电机带动偏心块，让振冲器可以产生高频率的振动，并且在同一时刻开动水泵，通过喷射高压水流，在土中形成振冲孔，同时在振动冲水的过程中，分批次填料（材料主要是以砂石骨料为主），借用振冲器的垂直、水平振动对填料进行密实的处理，形成砂石桩体和原地基所构成的复合地基，以此来提升地基的承载能力以及优化土体的排水、降压的通道，同时对可能发生液体砂土产生一定的预振效应，防止其液化，并且减少地基的沉降。

一般来说，根据土的性质不同，振冲法有两种不同的形式，分别是振冲置换法、振冲密实法。例如，在粘性土中，其振冲法所起的作用是置换，通过置换之后填料形成桩体及土组成复合的地基；在砂土中主要是起到密实、液化的作用，其所处理的深度一般可以达到10m左右。

通过这种方法来对地基进行加固，具有以下优点：大量节省了水泥、钢材，施工方便、加固周期时间不长，材料获得容易，费用低，可以说一种非常经常、有效的加固方法。通常此方法比较合适用在松散的砂土土耳其，对于黏性土以及人工填土的地基很有效。

4.预压法

预压法一般适用于淤泥或是淤泥质土中，还有冲填土、饱和粘性土的地基。根据预压法的不同，一般可以分成堆载预压法、真空预压法。堆载预压分成塑料排水带、砂井地基堆载预压、天然地基堆载预压。

5.灰土挤压桩法

这种方法是利用冲击沉管等方法在地基中将土挤压成孔，之后向孔内夯填素土或是灰土进行成桩的处理。在成孔的时候，桩孔的部位的土被往着侧向挤出，从而加密周围的土。一般来说，这种方法合适用来处理地下水位这上的，天然含水量在百分之十二到二十五之间、厚度在5-15m左右的杂填土、素填土、含水度大软弱地基、湿陷土等，把土挤密或是消除湿隐性的效果非常明显，在处理之后，其地基的承载能力可以提升至少一倍，而且还可以节省大量的土方，让造价减少至少百分之七十左右。

三、结语

伴随着地基处理工程的发展、实践，在施工过程中所面对的地基处理情况会越来越多，而地基的处理方法也非常多，所以一定要针对不同的地质条件，结合多方面的情况进行综合考虑，选择最合适、正确的地基处理方法。

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