地基处理新技术及发展趋势

叶玉麟

（中国水电基础局有限公司，天津 301700）

建筑结构地基处理的综合性极强，涉及到众多不同的学科和知识，且实践要求较为严格，需要众多方向的技术人员协同配合才能完成。我国国民经济收入逐年提升，建筑工程的整体水平也随之变化，在发展进程中广泛学习各个国家的建设经验与技术，形成具有中国特色的建设方略。现阶段，需整合不同的处理工艺，明确其优势和劣势，择优使用，实现我国工程建设地基处理良性成长。

1 地基处理的分类及目的

地基处理方式的主要内容是压实土壤、排除水分、加筋、胶结以及热学等方法对地基土进行加工，改变地基建设区域的土质特点，确保建设的安全性和稳定性。

地基土的工程特性改良主要包括三个方面：降低地基的压缩性；有效提高地基的抗剪切能力[1]；改良地基的透水性。

地基处理技术主要分为三种：第一种为地基加固技术，其主要代表施工是处理软土地基，增强土质的承载力，避免建筑施工压力造成地基变形，避免地基结构出现沉降现象。第二种为桩基技术，指的是分离地基结构中的承载力，避免单一桩基的荷载超重。第三种为连续墙技术，这类工艺的主要目的是为地基提供支护保障，增强地基的承载效果。

2 我国地基处理技术的现状及最新发展

2.1 多种处理方式相融合的处理方式

2.1.1 强夯与碎石技术相结合

碎石技术指的是在地基填土层中铺设碎石，能够加固地基结构中的承载力、密实度，碎石之间的缝隙还具有排水功能。而后将强夯点设置在地基结构中，通过外界的作用力夯实地基结构，将铺设的碎石桩体打散，使得碎石能够沿着地基的外径挤到中间土壤中，与地基结构中的土壤紧密结合，扩径后有着高置换率的碎石桩复合地基，进而提升建筑结构中地基的强度，满足工程建设的稳定性需求[2]。

但是，这种地基处理工艺在高饱和细粒土地地基处理工作中的作用并不明显。两种地基处理方式联合使用时，可以利用强夯法加固，将碎石法当做预计排水的设施，同时运用起到了良好的隔震、减重以及聚能的效果[3]。

2.1.2 将CFG桩和碎石桩进行联合

这种处理方式主要是设置碎石桩，降低地基液化对建筑整体的影响。然而，在建筑结构中单独使用碎石桩，其承载力会受到工艺、碎石的限制，需要在碎石桩使用的基础上引进CFG桩，能够大大提升地基承载力。换言之，CFG桩工艺的主要目的是为原地基增加一定的承载力，碎石桩则是为了消除荷载过大出现的地基液化现象。二者结合使用既能够缓解液化造成的地基质量影响，又能够增强原地基的承载力，具有“一箭双雕”的效果。

2.1.3 CFG桩与粉喷桩相结合

这一工艺的主要原理是将粉喷桩和CFG桩两种工艺联合使用，形成天然地基土壤，并且实现三元复合形态。处理之后的地基既能够借助CFG桩，提升自身的承载力，保证建筑结构的安全性需求，又能引进粉喷桩的支护、约束作用，避免地基荷载过量造成的不良影响。

2.1.4 CS桩以及CFG桩的有效联合

建筑结构的稳定性、强度的高低直接决定地震出现时建筑的破损程度。在建筑结构设计和施工过程中，需要降低建筑自身的重量，达到提升抗震能力、增强建筑安全性的作用。CS桩全程夯实水泥土桩，将其与CFG桩进行有效的联合可以使得桩间土形成一种组合型复合地基，其中CS桩属于中等粘结强度桩，属于半刚性桩，而CFG桩则是属于那种高粘结性的桩体，它可以起到发挥侧阻的作用[4]。将以上两种施工方式联合使用，既能够展现出CFG工艺中提升地基结构承载力的良好效果，又能够实现流畅的排水，使得地基结构中的水泥桩柱发挥良好的侧面约束、支护作用。与此同时，地基结构中还增设了CS桩基，避免地基结构处理后出现位移、沉降、偏桩等现象。在民用建筑设计中，需要尽量选择天然地基、桩基地基的建设形式，能够有效提升建筑结构的稳定性和安全性，降低地震对建筑整体的影响。与此同时，在建筑施工阶段，需要按照国家规定的要求进行地基夯实、凹槽填土，保证填土的完整性、紧密性，有效提升建筑结构的安全性和稳定性[5]。

2.2 新地基处理工艺方法

粉煤灰-石灰-硫酸盐混凝土桩处理。这种处理方式是将粉煤灰、石灰、硫酸盐与混凝土混合使用，由于混凝土是一种中度粘结的物质，在与粉煤灰、石灰、硫酸盐混合之后能够大大提升其强度和刚度，其承载力增长显著。并且这种施工工艺十分便捷，在工程建设中资源消耗较少。

3 地基处理技术发展趋势

组合型的地基处理方式在现阶段应用范畴较广，且取得了十分显著的建设成果，但是这种技术的加固处理方式仍旧局限在两者互相作用机理的互相加持阶段，对于其综合应用的研究成果不足，且中间剪应力的计算方式也处于叠加状态，在应用方面的滞后性明显。结合现阶段地基处理计算方式而言，计算桩基承载力主要选择简化法、弹性理论法、记忆实验方式等，这类计算方式需要整理多个参数，计算流程十分繁琐，且选择的参数不易确定，在实际工程建设中一些数据准确度不足、测量难度较大。

复合地基变形计算主要选择的计算方式是符合模衡量法、现场荷载实验等方式。前者是将建设的具体内容通过模型展现出来，计算模型中的相关数据，类比到工程实际中。后者的计算结果较为准确，但是整体需要消耗大量时间，且计算工作成本较高。在工程实际中需要引进计算机技术，扩大工程建设中自动化、智能化技术使用。例如，使用BIM技术、三维数据计算技术等。

与此同时，还需要关注地基处理之外的建筑结构问题，单一化的剪力墙结构建设是借助混凝土的承载力承担墙体的纵向作用力、水平荷载力等，剪力墙在承担上层压力的同时自身也会出现不同程度的变形现象，需要剪力墙具有理想的侧向刚度，避免在出现地震等突发自然灾害的同时影响建筑稳定性。

随着我国科学技术发展水平不断提升，在地基处理工作中取得了显著成绩，能够结合工程具体情况，找到行之有效、性价比优良的处理技术。首先，土工合成材料在地基建设中广泛引用，这种处理方式借助高分子土工合成材料，将其应用在质地较为柔软的土壤中，进而形成高弹复合结构，可提升软土地基的承载力，处理之后的地基承载力为原承载力的3～4倍，有效避免承载力不足造成建筑沉降现象。

可见，在我国工程建设中正在不断探索地基处理方式和工艺，将具有代表性的工艺类型联合使用、交叉渗透，能够形成崭新的工艺类型。虽然不同处理方式之间存在差异，但是“万变不离其宗”，不同处理方式的统一目标都是为工程建设的安全性、稳定性服务。利用更加科学、完善的处理工艺，既能够帮助建设企业获得良好的建筑效果，又能够获取更加丰厚的经济效益，推进我国工程建设领域全面升级。

与此同时，绿色建筑已经成为工程建设中“流行”的趋势之一。为了迎合环境保护、资源节约等理念，工程建筑领域需尽量减少化学材料、传统材料的使用比例，引进新型材料、轻质材料、环保材料等，降低施工对自然环境的影响，避免不必要的成本、环境、资源浪费，引导我国建设领域走健康、绿色、环保之路。

4 结语

我国地基处理已经具有几十年发展历史，在工程建设中的探索之路从未停歇。在未来工程建设的发展进程中，仍旧需要大量技术人员对现阶段的地基处理方式进行调整和完善，总结工作经验、整合工作不足、创新工作方式。结合国内外先进的处理方式，比较本土工作局限和不足，力求能够获得更加科学、有效的地基处理方式，帮助我国工程建设取得更加理想的成绩。