不同地質(zhì)條件下的工程地基處理與地基加固研究與技術(shù)發(fā)展應(yīng)用

【摘 要】提高地基承載力，并使地基具有持續(xù)穩(wěn)定性是地基加固處理的主要目的。在本文中，筆者首先對(duì)地基加固對(duì)象和原理進(jìn)行闡述，然后結(jié)合自己在實(shí)際工作申的經(jīng)驗(yàn)對(duì)各種地基加固處理技術(shù)進(jìn)行分析。

【關(guān)鍵詞】不同地質(zhì)條件 工程地基處理 地基加固 研究 技術(shù)應(yīng)用

一、排水固結(jié)法

所謂排水固結(jié)，指的是為了排除土體中多余的孔隙水，從而提前完成地基固結(jié)和沉降，提高土體強(qiáng)度，將地基土堆載預(yù)壓，這一步驟要在建筑物建造之前完成。其適用范圍主要包括飽和軟粘土，例如淤泥、淤泥質(zhì)土等。在使用排水固結(jié)法時(shí)，對(duì)于砂井和塑料排水帶，其間距和深度都要依土質(zhì)的不同、含水量的不同等條件來進(jìn)行設(shè)置，除此之外，更重要的是，預(yù)壓荷載和預(yù)壓時(shí)間必須足夠。對(duì)于預(yù)壓荷載來說，有如下方法：

第一、正壓固結(jié)，也就是說實(shí)現(xiàn)排水固結(jié)的方法主要是堆載在地基中，從而使超靜水壓力形成使水排出；

第二、負(fù)壓歸結(jié)，指的是實(shí)現(xiàn)排水固結(jié)的方法主要通過負(fù)超靜水壓力的形成來實(shí)現(xiàn)，采用的途徑有真空預(yù)壓、降水預(yù)壓、電滲排水等。

對(duì)于預(yù)壓時(shí)間來說，對(duì)其的確定必須以理論計(jì)算為依據(jù)。

二、密實(shí)法

密實(shí)法的適用范圍主要包括各種砂土，不論飽和性的還是非飽和性的，各種非飽和性的粘性土，等。主要有以下幾種方法：

第一、通過壓實(shí)機(jī)械不斷地壓實(shí)土，其工具主要是碾壓機(jī)械，例如壓路機(jī)、羊足碾等。通常，我們將這種方法稱為碾壓法；

第二、以重錘夯實(shí)和強(qiáng)夯兩種夯擊力量對(duì)地基進(jìn)行沖擊從而使地基堅(jiān)實(shí)，我們通常將這種方法稱為夯實(shí)法。主要分為兩種：

1、重錘夯實(shí)。所謂重錘夯實(shí)，指的是以沖擊力為主要途徑夯實(shí)地基，其中，以15千克到30千克的夯垂為工具，用起重機(jī)將夯垂運(yùn)行到2.5米到4.5米的高度，松開夯垂，通過重力的作用產(chǎn)生的力量夯擊地基。

2、強(qiáng)夯法。強(qiáng)夯法的夯實(shí)原理與重錘夯實(shí)的原理一樣。只不過，夯垂的重量達(dá)到了100千克到400千克，落距提高到了6米到40米。在這種方法下，地基的強(qiáng)度的提高分為四個(gè)階段，這四個(gè)階段分別是：強(qiáng)制壓縮或振密、土體液化或結(jié)構(gòu)破壞、排水固結(jié)壓密、觸變恢復(fù)和固結(jié)壓密。

第三、振密擠密法

將帶樁靴的工具樁管打入軟弱土層中，擠壓土壤形成樁孔，從側(cè)向?qū)⑼翑D密，然后再在樁管中灌入砂石或素土、石灰、灰土等填充料進(jìn)行搗實(shí)，隨著填充料的灌入逐漸拔出樁管，形成柔性樁體，并與原地基形成一種復(fù)合型地基，從而改善地基的工程性能。這種方法最適用于加固松軟飽和土地基。根據(jù)施工方法和灌入材料不同，分為沉管擠密砂（或碎石）樁、振沖碎石樁、石灰樁、灰土樁、渣土樁等。

三、換填法

當(dāng)建筑物基礎(chǔ)下的持力層比較軟弱，不能滿足上部荷載對(duì)地基的要求時(shí)，可采用將基礎(chǔ)下一定范圍內(nèi)部分（或全部）軟土挖去，然后再回填強(qiáng)度較大的砂、碎石或素土等材料，經(jīng)夯實(shí)處理使之成為建筑物基礎(chǔ)的持力層。換墊法處理地基時(shí)按換填所用材料分為砂墊層、砂石墊層、碎石墊層、素土墊層等。適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、濕陷性黃土、素填土、雜填土地基及暗溝（塘）的淺層處理。

四、膠結(jié)法

將某些能固化的化學(xué)漿液，采用注入或機(jī)械拌入的施工方法，把土顆粒膠結(jié)起來，從而改善地基土的物理力學(xué)性質(zhì)。主要有注漿法、深層攪拌法。

注漿法是利用液壓、氣壓或電化學(xué)方法，通過注漿管把漿液均勻地注入地層中，漿液以充填、滲透等方式，進(jìn)入顆粒之間的孔隙或土體裂隙中，將原來松散的土體膠結(jié)成一個(gè)整體，形成強(qiáng)度高、防滲和化學(xué)穩(wěn)定性好的固結(jié)體。按注入材料分為水泥注漿和化學(xué)注漿兩類。

第一、水泥注漿：水泥注漿是把一定水灰比的水泥漿注入土中。對(duì)于砂、卵石等有較大裂隙的土，可采用水灰比1：1的水泥漿直接灌注，通常稱為滲透注漿。對(duì)于細(xì)顆粒土，孔隙小，滲透性低，水泥漿液不易進(jìn)入土的孔隙中，因此常借助于壓力把漿液注入。

第二、化學(xué)注漿：向土中注入一種或幾種化學(xué)溶液，利用其化學(xué)反應(yīng)的生成物填充土的孔隙或?qū)⑼恋念w粒膠結(jié)起來，達(dá)到改善土體力學(xué)性質(zhì)的目的。

第三、水泥土攪拌法：通過特制的深層攪拌或噴粉機(jī)械，就地將軟弱土和水泥漿（或粉）等固化劑強(qiáng)制攪拌混合，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的水泥土樁，并與樁周土形成復(fù)合地基，共同承擔(dān)建筑物的荷載。

五、特殊土地基處理

第一、濕陷性黃土地基處理的機(jī)理是破壞濕陷性黃土的大孔結(jié)構(gòu)，全部或部分消除地基的濕陷性，從根本避免或削弱濕陷現(xiàn)象的發(fā)生。常用方法有土（灰土）墊層、重錘夯實(shí)、強(qiáng)夯、化學(xué)加固、土（灰土）樁擠密等。

第二、膨脹土地基應(yīng)根據(jù)膨脹土的脹縮性、埋藏深度和厚度以及大氣影響深度等因素來確定是否進(jìn)行處理。當(dāng)膨脹土位于地表下3m，或地下水位較高時(shí)，一般不做處理。否則應(yīng)用砂、碎石等材料進(jìn)行換填，換填厚度應(yīng)按設(shè)計(jì)確定。

第三、在建筑場(chǎng)地范圍內(nèi)有巖溶、土洞和紅粘土地基時(shí)，應(yīng)綜合考慮巖溶發(fā)育情況、土洞大小、紅粘土的工程特性，結(jié)合工程要求、施工條件、經(jīng)濟(jì)與安全等方面問題，合理選擇地基或結(jié)構(gòu)處理方案。

六、結(jié)束語(yǔ)

上述各種地基處理方法都有各自的特點(diǎn)和作用機(jī)理，在不同工程地質(zhì)中產(chǎn)生不同的加固效果。因此，須對(duì)每一具體工程進(jìn)行綜合考慮，通過對(duì)幾種可能采用的地基處理方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，選擇一種技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)合理、施工可行的方案。

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