論地基處理方式及要點分析

康平

摘 要：在建筑工程施工中，經(jīng)常會遇到軟弱土層或者是不良地質(zhì)條件，給工程建設(shè)帶來了較大的干擾和困難。在實際生產(chǎn)中，也經(jīng)常發(fā)生由于基礎(chǔ)處理不當或承載力不足而引發(fā)的各類安全及質(zhì)量事故。因此研究建筑工程地基的處理方式及相關(guān)控制要點，對工程結(jié)構(gòu)的安全和實用具有重要意義。

關(guān)鍵詞：地基基礎(chǔ)；軟弱土層；土體改良

引 言

基礎(chǔ)工程是保證上部結(jié)構(gòu)安全的重要前提，而基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)是坐落在原始土體上的。在我國地質(zhì)條件復(fù)雜多變的情況下，經(jīng)常會遇到各種不良地質(zhì)條件和溶洞等，各種不同條件的原因和對應(yīng)處理辦法不一樣。在實際建設(shè)中，應(yīng)該根據(jù)土體性質(zhì)和不良地質(zhì)條件情況來制定針對性的處理方案，才能達到預(yù)期效果。

1 常見的地基處理方法

（1）土體固化法：在軟弱土體中加入固化劑和吸水物質(zhì)，來將軟土固化，提高承載能力。

（2）土體換填法：用其它材料來代換原有軟弱土層。

（3）噴射注漿法：將水泥漿通過加壓設(shè)備注入到土體中，形成融合物，改良土體結(jié)構(gòu)來提高承載力。

（4）強夯擠密法：采用重錘來錘擊地面，改善土體的結(jié)構(gòu)性能和密實度。

（5）水泥粉煤灰樁加密法：采用樁體來提高整體承載力，同時擠壓土體，增強密實度。

2 土體固化法

2.1 方法和原理

深層攪拌法是通過特制機械設(shè)備，以在高壓作用下將固化劑注入到土體中，固化劑通常為水泥或石灰。在固化劑的作用下，與軟土地基粘結(jié)在一起發(fā)生各種反應(yīng)，使軟的地基凝結(jié)成硬度較高、穩(wěn)定性強、含水率小的堅硬基礎(chǔ)。如果在固化劑體量比較大的時候，可以直接形成水泥狀體等復(fù)合地基對土體進行擠壓密實，來改善整體地基的強度，提高承載力，也能有效防止不均勻沉降

2.2 使用范圍

這種方法主要適用理淤泥、淤泥質(zhì)土和含水量較高的地基、承載力特征值不大于120kPa的黏性土、粉土等軟土地基。由于其施工工藝的局限，只能處理3m以上的土體

2.3 施工控制要點

（1）固化劑的選擇：軟弱土層類型多種多樣，有的是含水率過高，有的是孔隙比過大，有的是淤泥質(zhì)土和雜填土，有的是腐蝕性土。因此在選擇固化劑的時候，要根據(jù)土質(zhì)情況來選擇，以防達不到效果。

（2）固化劑注入的速度要合適：固化劑與軟弱土層的粘結(jié)融合需要一定的時間，因此在注入的時候，速度不能過快，否則固化劑會堆積在一起而不能與土體融合，達不到固化效果。

（3）固化劑在注入土體的過程中，會有大量的軟弱土被沖出來，對這些物質(zhì)要及時清理，否則又會重新流入，影響固化效果。通?？梢赃M行二次循環(huán)利用于樁基鉆孔時的泥漿護壁工作。

3 土體換填法

3.1 方法及原理

在土方開挖的過程中，直接將軟弱土層挖出來，采用其他材料來換填至設(shè)計標高，再分層壓實，達到改良軟弱土層的目的。

3.2 換填的材料

（1）砂石：粗砂和細骨料的石子混合。

（2）灰土：灰土的比例根據(jù)土質(zhì)條件和設(shè)計需求配比，常見為三七灰土或二八灰土

（3）磚渣：常見的為加氣塊混凝土碎渣，需要將其進行壓碎處理。

（4）混凝土：這種施工方便、材料易得，但是造價相對較高，且需要凝結(jié)時間。

3.3 主要作用

（1）提高承載力：通過去除軟土層，換填硬性材料，可以有效提高土體的承載能力。

（2）減少沉降：換填的材料通常都比較緊密，可以有效減少在受壓狀態(tài)時的體積收縮，減少結(jié)構(gòu)沉降和開裂。

（3）提高泌水性能：砂石料和磚碎渣等，都有較好的泌水性能，有效改良土體吸水能力。

3.4 注意要點

（1）采用其他砂石、灰土等換填的時候，一定要根據(jù)換填的厚度分層壓實，否則還是松散的土層，達不到效果。

（2）采用混凝土換填的時候，要注意配比水泥的選型和含量，防止受到腐蝕和產(chǎn)生大水化熱引起裂縫。特別是當換填的厚度較厚的時候一定要分層換填，不可一次換填到位。

4 噴射注漿法

4.1 作用和原理

噴射注漿法是首先利用鉆機進行鉆孔，再將帶有噴嘴的注漿管插入至設(shè)計深度后，用高壓注漿設(shè)備將水泥砂漿注入到土體里面，使砂漿與土體進行融合形成高壓粉噴樁來提高土體承載力。在高壓砂漿噴射至地下的過程中，細小的顆粒會隨著砂漿的上浮而帶出地面，也會改善一定的土體結(jié)構(gòu)。

4.2 適用范圍

主要適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、粉質(zhì)黏土、和含水率較高的軟性土層。

4.3 施工控制要點

（1）在選中這種工藝之前，要做好地質(zhì)勘查工作，確定土層的分布情況，特別是如果有溶洞或斷層一定要勘查清楚。因為在注漿的過程中，漿體會優(yōu)先填充這些溶洞和斷層，如果溶洞或斷層過大，則會填充進去很多的砂漿還無法看到效果。

（2）注漿水泥品種的選擇：注漿的主要原料為水泥漿體，我們知道水泥的品種有很多種，并且根據(jù)其組成的原材料不同，其水化熱、抗腐蝕、抗?jié)B性能等各項指標都不同。因此在選擇注漿水泥的時候，一定要根據(jù)地質(zhì)條件具體情況來選擇對應(yīng)合適的水泥。

（3）注漿的過程中，要隨時監(jiān)控孔位的垂直度：鉆孔的過程中，要防止塌孔的產(chǎn)生。同時在靜壓設(shè)備的強大沖擊壓力下，水泥漿會以很高的速度向下噴射，如果在噴射的過程中，對周圍的土體形成沖刷或者引起內(nèi)部土體的坍塌和凹陷等，都會影響噴射的方向，導致注漿偏斜，沒有達到設(shè)計的位置。

5 強夯擠密法

5.1 方法和原理

強夯法就是用一個質(zhì)量較重的錘子，從一定高度快速下落，錘擊土面。在強大的熟悉沖擊力下，來擠壓土體，使其密度變大、含水率變小，土質(zhì)密實來增強承載力。這種方法由于設(shè)備簡單、施工工藝通俗易懂、人員素質(zhì)要求較低、成本較省，所以被廣泛應(yīng)用于地基處理中

5.2 使用范圍

適用于碎石土、低飽和度的黏性土、砂土、素填土、雜填土、濕陷性黃土等。

5.3 注意要點

（1）重錘的質(zhì)量選擇要適度，不能太輕或太重。過重會對下部老土造成擾動，太輕則達不到錘擊效果。

（2）要注意及時排水：軟弱土層中通常還有較多的水，在重錘的錘擊作用下，水會被擠壓到表層，如果不及時將這些水排走，還是會滯留在土體中，形成淤泥，達不到效果。

6 水泥粉煤灰樁加密法

6.1 原理和方法

首先在土體中鉆孔，通過在土體中打樁，灌入其它物質(zhì)來形成樁體，在達到樁基承載的同時對周圍土體進行擠壓密實，來提高整體承載力。

6.2 樁基類型

（1）CFG樁（水泥粉煤灰樁）：以水泥和粉煤灰為原料混合而成，灌注在樁孔內(nèi)，在水泥硬化的過程中，形成堅硬的樁體。在上部做砂石褥墊層，來與整體底板結(jié)合在一起。

（2）砂石樁：以粗砂和石屑為原料混合在一起，形成樁體。

（3）灰土擠密樁：以高密度壓實的灰土來灌注成樁。

6.3 控制要點

（1）由于這些樁體，通常都是在軟弱土層上施工，因此在樁機移動和使用過程中，要防止機身的凹陷、傾斜和損壞，同時造成樁體的不垂直和其它問題。

（2）同上，如果鉆孔機身在錘擊過程中，發(fā)生傾斜，鉆孔的垂直度就會有問題，因此要及時檢查和監(jiān)測孔位的垂直度，發(fā)生偏差時，對彎曲或歪斜部分進行清理，或者填充少量硬質(zhì)塊料，待孔位正直和主體土方相互融合后，在對鉆機進行調(diào)整來重新鉆孔

（3）鉆孔的過程中如果發(fā)生塌孔，應(yīng)立刻停止鉆孔，查明原因和塌孔的位置，根據(jù)實際情況來制定處理方案。塌孔不嚴重時，可采用加大泥漿比重、加高水頭、埋深護筒等措施后進行處理；塌孔嚴重時，要對土體進行清理，如果孔內(nèi)區(qū)域較大，應(yīng)選擇重新鉆孔

（4）在樁體施工完成后，要進行靜載實驗和低應(yīng)變實驗，來檢測樁身完整性和承載能力，如果發(fā)生破壞或承載力不夠的樁體，應(yīng)進行相應(yīng)處理，必要的時候需要進行補樁。

（5）樁體上部要做砂石褥墊層，厚度最少保證250mm，來提高樁頭的抗壓能力和泌水性能，同時將所有樁體連接成整體，對承載力有較大的提高。

7 結(jié) 語

建筑地基處理應(yīng)該在詳細的地質(zhì)勘察基礎(chǔ)上來進行。根據(jù)具體軟弱地基的情況來制定針對性的處理方式，并在過程中做好技術(shù)方案的控制和關(guān)鍵工序的落實，才能達到預(yù)期的處理效果。

參考文獻

[1]《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》JGJ79-2002.

[2]吳清勝.淺析建筑工程地基處理方式及施工控制要點.城市周刊，2004.