淺談不良地基土及地基的處理方式

劉月瑩　蘇琳琳

（遼寧金海建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司）

淺談不良地基土及地基的處理方式

劉月瑩蘇琳琳

（遼寧金海建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司）

對(duì)不良地基進(jìn)行科學(xué)合理地選擇地基處理方式對(duì)于建筑建設(shè)有著重要的意義。本文從不良地基土的種類與危害入手，針對(duì)不良地基土的處理問(wèn)題，結(jié)合實(shí)際提出了幾種切實(shí)可行的處理方法，得出相關(guān)結(jié)論供同行參考。

地基土；地基處理；建筑建設(shè)

1　不良地基土種類及危害

1.1不良地基土種類

不良的地基土指的是天然含水量過(guò)大，承載能力低，在荷載作用下容易產(chǎn)生滑動(dòng)或固結(jié)沉降的地基。因?yàn)榈鼗僚c上部建筑有著密切的關(guān)系，所以地基土的優(yōu)劣直接關(guān)系著地基處理方式的選擇及地基施工。我國(guó)地域廣闊，環(huán)境差異很大，因而地基土種類多種多樣，不良地基土的種類也較多，主要有：軟土地基土、膨脹土地基土、多年凍土地基土等。

1.2不良地基土的危害

不良地基土存在影響建筑安全的問(wèn)題，這種地基會(huì)導(dǎo)致建筑物沉降量過(guò)大，沉降時(shí)間過(guò)久且具有很大的不均勻性。當(dāng)?shù)鼗膲毫Τ隽说鼗试S的最大承載力，必然會(huì)因此而發(fā)生局部或整體的剪切破壞，其結(jié)果表現(xiàn)為：地基周圍地面因此發(fā)生隆起現(xiàn)象，甚至于地基土體出現(xiàn)沿滑動(dòng)面滑移的現(xiàn)象。當(dāng)?shù)鼗目辜魪?qiáng)度不足以支撐上部結(jié)構(gòu)的自重及外荷載時(shí)，地基就會(huì)產(chǎn)生局部或整體剪切破壞，會(huì)影響到建筑物的正常使用，甚至引起建筑物的開裂或破壞；當(dāng)?shù)叵滤恢碧幱谶\(yùn)動(dòng)、地基土滲漏、地震等動(dòng)力荷載，都可能引起地基土（特別是飽和無(wú)黏性土）液化、失穩(wěn)和震陷等危害的地質(zhì)情況。

2　地基處理的內(nèi)涵

地基處理是指為提高地基土的承載力或改變其變形性質(zhì)或滲透性質(zhì)而采取的人工方法。采用科學(xué)合理地基處理方法，既能充分發(fā)揮原地基土承載力，又能就地取材，且工藝簡(jiǎn)單、施工速度快，同時(shí)也降低了地基處理費(fèi)用的成本。對(duì)不良地基處理的好壞直接影響到整個(gè)工程的質(zhì)量和使用功能，因此在建筑施工過(guò)程中必須重視對(duì)不良地基的加固和處理，以避免建筑物產(chǎn)生不均勻沉降，從而導(dǎo)致建筑物開裂，甚至倒塌。

3　常見不良地基土的處理方式

3.1軟土地基土的處理方法

3.1.1軟土地基土及其特性

軟土是指天然孔隙比大于1.0且天然含水量大于其液限的細(xì)粒土，一般指天然含水量大、壓縮性高、承載能力低的一種粘性土，如淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、雜質(zhì)土以及其它高壓縮飽和粘性土、粉土等。

軟土具有地基承載力低，抗剪強(qiáng)度低、壓縮性高、透水性低、觸變性及流變性大、加荷后易變形且不均勻等特點(diǎn)，這種土質(zhì)在沿海地區(qū)十分的常見。

3.1.2軟土地基土處理方式

目前軟基處理的主要方法有：換填墊層法、擠密法、預(yù)壓法、強(qiáng)夯法等，下面對(duì)這幾種方法做以簡(jiǎn)要介紹：

（1）換填墊層法適用于淺層軟弱地基及不均勻地基的處理，主要作用是提高地基的承載力，減少沉降量，加速軟弱土層的排水固結(jié)，防止凍脹和消除膨脹土的脹縮。其方法是將基底下一定范圍內(nèi)的軟弱土挖去，換填砂、碎石和素土等散體料，并分層夯實(shí)成低壓縮性的地基持力層。

（2）擠密法是利用擠密或振動(dòng)使深層土密實(shí)，并在振動(dòng)或擠密過(guò)程中，回填砂、礫石、碎石、土、灰土、二灰或石灰等，與樁間土一起組成復(fù)合基礎(chǔ)，從而提高地基承載力，此法一般適用于含砂粒、瓦屑的雜填土及含砂量較多的松散土地基，對(duì)粘性大的飽和軟土地基，由于滲透性小，在加固過(guò)程中不能排出很多水分，故擠密效果不大。

（3）預(yù)壓法適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土等飽和粘性土地基，按預(yù)壓方法分為堆載預(yù)壓法及真空預(yù)壓法。堆載預(yù)壓分塑料排水帶或砂井地基堆載預(yù)壓和天然地基堆載預(yù)壓，當(dāng)軟土層厚度小于4m時(shí)，可采用天然地基堆載預(yù)壓法處理，當(dāng)軟土層厚度超過(guò)4m時(shí)，應(yīng)采用塑料排水帶、砂井等豎向排水預(yù)壓法處理。對(duì)真空預(yù)壓工程，必須在地基內(nèi)設(shè)置排水豎井，預(yù)壓法主要用來(lái)解決地基的沉降及穩(wěn)定問(wèn)題。

（4）強(qiáng)夯法是強(qiáng)力夯實(shí)的簡(jiǎn)稱，此法是將重錘起重到一定高度，然后自由下落，重復(fù)夯打，以加固地基，使強(qiáng)度提高，壓縮性減小。此法適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土、雜填土和素填土等地基。

3.2膨脹土地基的處理方法

3.2.1膨脹土及其特性

膨脹土指的是具有較大的吸水后顯著膨脹、失水后顯著收縮特性的高液限粘土。膨脹土主要由具有吸水膨脹性或失水收縮性的貓土礦物組成，主要成分是蒙脫石和伊里石。

該類土具有較大的塑性指數(shù)，同時(shí)它所富含的礦物具有較大的比表面及陽(yáng)離子交換量，在與水相互作用過(guò)程中，能吸水引起粒間膨脹及礦物晶體膨脹。性質(zhì)極不穩(wěn)定，極易對(duì)建筑物造成損壞，常使建筑物產(chǎn)生不均勻的豎向或水平脹縮變形，造成位移、開裂、傾斜甚至破壞，且往往成群出現(xiàn)，尤以低層平房嚴(yán)重，危害性很大，裂縫特征有外墻垂直裂縫，端部斜向裂縫和窗臺(tái)下水平裂縫，內(nèi)、外山墻對(duì)稱或不對(duì)稱的倒八字形裂縫等，地坪則出現(xiàn)縱向長(zhǎng)條和網(wǎng)格狀的裂縫。

3.2.2膨脹土地基處理方式

膨脹土地基處理常采用換土和改良土質(zhì)這兩種方法。

換土處理，是將膨脹土層部分或全部挖去，用灰土、土石混合物或砂礫回填夯或用人工墊層如砂、砂礫作緩沖層，厚度不小于90cm。可采用非膨脹性材料或灰土，換土厚度可通過(guò)變形計(jì)算確定。平坦場(chǎng)地上Ⅰ、Ⅱ級(jí)膨脹土的地基處理，宜采用砂、碎石墊層，墊層厚度≥300mm，墊層寬度應(yīng)大于基底寬度，兩側(cè)宜采用與墊層相同的材料回填，并做好防水處理。此法能夠得到比其他處理方法更大的地基承載力，從根本上改變地基土的性質(zhì)，從源頭改善，方法簡(jiǎn)單，工期也比較短。

改良土質(zhì)是在膨脹土中添加石灰、水泥等非膨脹材料或添加化學(xué)劑使膨脹土失去膨脹性的材料。在膨脹土中拌合一定量的石灰或水泥可降低或消除膨脹土的膨脹性；同時(shí)，有機(jī)和無(wú)機(jī)的化學(xué)劑也已經(jīng)在膨脹土改良中得到應(yīng)用，可以降低膨脹土的塑性指數(shù)和膨脹潛勢(shì)。

3.3多年凍土地基的地基處理

3.3.1凍土及其特性

凍土是指零攝氏度以下，并含有冰的各種巖石和土壤，一般可分為季節(jié)凍土和多年性凍土兩大類。凍土是一種對(duì)溫度極為敏感的土體介質(zhì)，含有豐富的地下冰，并在凍結(jié)狀態(tài)強(qiáng)度較高、壓縮性較低，而融化后承載力急劇下降，壓縮性提高，地基容易產(chǎn)生融沉，而凍土中產(chǎn)生的凍脹對(duì)地基不利。一般土顆粒愈細(xì)，含水量愈大，土的凍脹和融沉性愈大，反之愈小。故而，凍土具有流變性，其長(zhǎng)期強(qiáng)度遠(yuǎn)低于瞬時(shí)強(qiáng)度特征。正由于這些特征，在凍土區(qū)修筑工程構(gòu)筑物就必須面臨兩大危險(xiǎn)：凍脹和融沉，隨著氣候變暖，凍土不斷退化。

3.3.2凍土地基土處理方式

季節(jié)性凍土的凍脹、融沉，地基處理措施主要采用削弱凍脹、水分含量和溫度對(duì)地基土工程力學(xué)性質(zhì)的影響來(lái)達(dá)到防治凍害的目的。當(dāng)基底下為凍脹性土壤時(shí)，在基底做0.5～1.0m砂墊層，增強(qiáng)地基強(qiáng)度，減弱地基土的融沉變形，也減弱了基底法向凍脹力的作用，同時(shí)要確?；A(chǔ)埋深在地下水位以上。

多年凍土除了考慮常規(guī)的地基變形外，還應(yīng)關(guān)注與溫度密切相關(guān)的有效應(yīng)力和溫度分布。多年凍土的地基處理根據(jù)上部建筑結(jié)構(gòu)、施工條件和地基土性質(zhì)，采用維持凍土、逐漸融化和主動(dòng)融化三種原則來(lái)考慮工程措施。

4　結(jié)語(yǔ)

我國(guó)地質(zhì)土種類繁多，對(duì)建筑工程的影響也不能忽視，地基土的質(zhì)量直接關(guān)系到建筑物整體的結(jié)構(gòu)和質(zhì)量，改造不良地基土應(yīng)當(dāng)采取科學(xué)、合理的技術(shù)和手段，使地基土發(fā)揮出原有的承載力和強(qiáng)度。我們應(yīng)當(dāng)意識(shí)到不良地基土的危害，深入研究改造不良地基的原理與技術(shù)，不斷發(fā)展和創(chuàng)新，保證建筑物的質(zhì)量的同時(shí)保障人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。

[1]李師紅.不良地基土的種類及處理方法[J].職業(yè)技術(shù)，2011.

[2]工程地質(zhì)學(xué).中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2006，10.

TU44

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