淺談地基處理方法

李夢(mèng)莎 馬倩倩

摘要：簡(jiǎn)單介紹換土墊層法、排水固結(jié)法、擠（振）密法、化學(xué)固化法、土工合成材料加筋法這幾種常用的地基處理方法的原理，適用條件以及優(yōu)缺點(diǎn)，為工程實(shí)際中選用地基處理方案提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：地基處理方法 換土墊層法 排水固結(jié)法 擠（振）密法 化學(xué)固化法 土工合成材料加筋法

1.引言

改革開(kāi)放促進(jìn)了我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，自20世紀(jì)末，我國(guó)土木工程建設(shè)飛速發(fā)展。為保證工程質(zhì)量，土木工程建設(shè)對(duì)地基提出了更高的要求。

各種建筑物和構(gòu)筑物對(duì)地基提出的要求主要體現(xiàn)在穩(wěn)定，變形，滲透。穩(wěn)定主要是指在建（構(gòu)）筑物荷載作用下，地基土體能保持穩(wěn)定，不發(fā)生剪切破壞。變形是指在建（構(gòu)）筑物荷載作用下，地基土體的變形不超過(guò)允許值。滲透主要指地基的滲流量和地基中的水力比降在允許范圍內(nèi)。

當(dāng)天然地基不能滿足上述要求時(shí)，需要對(duì)天然地基進(jìn)行處理。天然地基通過(guò)地基處理形成人工地基，從而滿足建（構(gòu)）筑物對(duì)地基的要求。

2.地基處理方法

對(duì)同一項(xiàng)目而言，可能有多種地基處理方法適用。在選擇時(shí)，需要綜合考慮各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)，經(jīng)濟(jì)性及其適用性。下面就幾種常用的地基處理方法進(jìn)行討論。

（1）換土墊層法

換土墊層法就是將基礎(chǔ)底面以下一定范圍內(nèi)軟弱土層挖去，然后用強(qiáng)度高、壓縮性好的巖土材料，如砂、碎石、礦渣、灰土、土工柵格加砂石料等材料分層填筑，采用碾壓、振密等方法使墊層密實(shí)。通過(guò)墊層將上部荷載擴(kuò)散至下臥層地基中，以達(dá)到提高地基承載力和減少沉降的要求。換土墊層法適用于軟弱土層分布在淺層且較薄的各類(lèi)不良地基的處理。換土墊層法施工工藝簡(jiǎn)單，造價(jià)低，具有廣泛的適用性，不足之處在于其處理深度有限，僅適用于淺層的不良地基處理。

（2）排水固結(jié)法

排水固結(jié)法又稱(chēng)預(yù)壓法。排水固結(jié)法是通過(guò)對(duì)地基施加預(yù)壓荷載，使軟黏土地基中的孔隙水排出，土體孔隙體積減小、抗剪強(qiáng)度提高，滿足減少地基工后沉降和提高地基承載力的要求。排水固結(jié)法按加荷措施的不同可分為砂井堆載預(yù)壓、天然堆載預(yù)壓、真空預(yù)壓、降低地下水位法等，使用較廣泛的是砂井堆載法以及在此基礎(chǔ)上改進(jìn)的袋裝砂井法、塑料排水板法。

與普通砂井相比，袋裝砂井的優(yōu)點(diǎn)是：施工工藝和機(jī)具簡(jiǎn)單、用砂量?。婚g距較小，排水效率高，成孔時(shí)對(duì)地基土的擾動(dòng)也小有利于保持地基土的穩(wěn)定性和連續(xù)性。而塑料排水板與砂井相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、塑料排水板由工廠批量生產(chǎn)，材料質(zhì)地均勻可靠，排水效果穩(wěn)定；2、塑料板質(zhì)量輕，便于施工操作；3、施工機(jī)械輕便，能在超軟弱地基上施工，施工速度快，工程費(fèi)用低。天然堆載預(yù)壓法費(fèi)用較低，但工期較長(zhǎng)。真空預(yù)壓法實(shí)際上是以大氣壓作為預(yù)壓荷重的一種預(yù)壓固結(jié)法。降低水位預(yù)壓法用井點(diǎn)抽水降低地下水位，增加土的自重應(yīng)力，達(dá)到預(yù)壓的目的。

排水固結(jié)法可用于處理淤泥質(zhì)土、泥炭土和沖填土等飽和黏性土地基。在工期允許的條件下，可選用排水固結(jié)法進(jìn)行地基處理。

（3）擠（振）密法

擠（振）密法常用的有擠密砂樁法、夯（壓）實(shí)法和振動(dòng)法三類(lèi)。擠密砂樁是先在地基中成孔，然后向孔內(nèi)填入含泥量不大于5%的中、粗砂、粉、細(xì)砂料，同時(shí)摻入25%～35%碎石或卵石，再加以夯實(shí)擠密，形成土中樁體從而加固的方法。對(duì)松散的砂土層，砂樁可起到擠密、排水減壓和砂土地基預(yù)振作用；對(duì)于松軟粘土地基，主要通過(guò)樁體的置換和排水作用加快樁間土的排水固結(jié)，并形成復(fù)合地基，提高地基承載力和穩(wěn)定性，改善地基土的力學(xué)性質(zhì)。對(duì)砂土地基及含水量在一定范圍內(nèi)的軟弱粘土地基夯實(shí)法可提高其密實(shí)度和強(qiáng)度，減小沉降量。夯實(shí)法施工工藝簡(jiǎn)單，施工速度快，費(fèi)用低，范圍廣，效果好。振沖法的顯著優(yōu)點(diǎn)是用一個(gè)較輕便的機(jī)具，將強(qiáng)大的水平振動(dòng)直接送到深度可達(dá)20m左右的軟弱地基內(nèi)，施工設(shè)備簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，施工速度快，造價(jià)較低。缺點(diǎn)是加固地基時(shí)需排出大量泥漿，環(huán)境污染較嚴(yán)重。

（4）化學(xué)固化法

化學(xué)固化法是在軟土地基中摻入水泥、石灰等，用噴射、攪拌等方法使土體充分混合固化；或把一些能固化的化學(xué)漿液注入地基土體空隙，以改善地基土的物理力學(xué)性質(zhì)，滿足加固的要求?；瘜W(xué)固化法可分為低壓攪拌法（粉體噴射攪拌樁，水泥漿攪拌樁）、高壓噴射注漿法和膠結(jié)法（灌漿法、硅化法）。

粉體噴射攪拌樁以粉體作為主要加固原料，不需要向地基注水，因此加固后地基土初期強(qiáng)度高，可根據(jù)不同土的特性、含水量、設(shè)計(jì)要求合理選擇加固材料及配合比，對(duì)于含水量較大的軟土，加固效果更為顯著；施工時(shí)不需要高壓設(shè)備，安全可靠，可避免對(duì)周?chē)h(huán)境的污染。與粉體噴射攪拌法相比，水泥漿攪拌法具有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：1.加固深度加深；2.由于將固化劑和原地基軟土就地?cái)嚢瑁蚨畲笙薅壤昧嗽粒?.攪拌時(shí)不會(huì)側(cè)向擠土。

高壓噴射注漿按噴射方式可分為：旋噴，擺噴，定噴。其中擺噴與定噴常結(jié)合使用。按照注漿管類(lèi)型可分為：?jiǎn)喂?，雙管，三重管，多重管。高壓噴射注漿法加固費(fèi)用較高，我國(guó)只在其他加固方法效果不理想時(shí)采用。高壓噴射注漿法施工時(shí)機(jī)具的振動(dòng)很小，噪聲也較低，不會(huì)對(duì)周?chē)ㄖ飵?lái)振動(dòng)影響及噪聲、公害，更不存在污染水域、毒化飲用水源的問(wèn)題。灌漿可適用于任何地層情況，而高壓噴射注漿只能在土層中適用，在巖層中不適用。

（5）土工合成材料加筋法

土工合成材料具有隔離、加筋、反濾、排水、防滲和防護(hù)六大功能。在實(shí)際工程中往往是一種功能起主導(dǎo)作用，而其他功能則發(fā)揮輔助作用。用土工合成材料代替砂石做反濾層，能起到排水反濾作用。土工合成材料用作土體加筋時(shí)，可給土體提供抗拉強(qiáng)度。土工合成材料在使用中應(yīng)防止暴曬和被污染。當(dāng)作為加筋土中的筋帶使用時(shí)，應(yīng)具有較高的強(qiáng)度，受力后變形小，能與填料產(chǎn)生足夠的摩擦力，抗腐蝕性和抗氧化性較好。

地基處理的方法較多，而且還在不斷發(fā)展。隨著地基處理理論和施工技術(shù)的不斷完善，還會(huì)出現(xiàn)新的地基處理方法。只有掌握了地基處理的原理，施工方法和適用土層，才能在實(shí)際中更好的應(yīng)用。

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