淺析不良地基土的處理與加固的方法

摘要：本文通過分析不良地基土的特點及其對建筑基礎(chǔ)施工帶來的影響，并從分析置換法、預(yù)壓法和壓實與夯實法等常見的基礎(chǔ)加固處理方法來探討了不良地基土的處理與加固技術(shù)。

關(guān)鍵詞：不良地基土；處理加固；置換土層

1 不良地基土對建筑工程的影響

地基是支撐和承載建筑物重力的建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，由于地基工程一般是在地表進行施工和建造，因此其所施工材料大多是就地取材，利用地表存在的土壤結(jié)構(gòu)作為地基工程的主要建材。因此，地基土質(zhì)量的優(yōu)劣將直接關(guān)系著地基工程的施工建設(shè)以及上部建筑物的質(zhì)量安全。

我國不良地基土的種類較多，比如：軟粘土、沖填土等等，不管哪一種不良地基土，若其處理方式和施工工藝不當(dāng)，都將為建筑工程埋下嚴重的安全隱患。因此，對不良地基土進行相關(guān)的處理和加固，使其能夠滿足建筑物對地基工程的各項要求，是保證建筑工程整體質(zhì)量和安全的關(guān)鍵。

2 常見的不良地基土的特點

2.1 飽和松散砂土

粉砂或細砂地基在靜荷載作用下常具有較高的強度。但是當(dāng)振動荷載作用時，飽和松散砂土地基則有可能產(chǎn)生液化或大量震陷變形，甚至喪失承載力。

2.2 軟粘土

軟粘土也稱軟土，是軟弱粘性土的簡稱。它形成于第四紀晚期，屬于海相、溺谷相和三角洲相等的粘性沉積物或河流沖積物，多分布于沿海、河流中下游或湖泊附近地區(qū)。常見的軟弱粘性土是淤泥和淤泥質(zhì)土。

2.3 沖填土

沖填土是人為的用水力沖填方式而沉積的土。近年來多用于沿海灘涂開發(fā)及河漫灘造地。西北地區(qū)常見的水墜壩即是沖填土堆筑的壩。沖填土形成的地基可視為天然地基的一種，它的工程性質(zhì)主要取決于沖填土的性質(zhì)。

3 不良地基土的處理及加固方法

3.1 降水法

降低地下水位可減少地基的孔隙水壓力增加上覆土自重應(yīng)力，使有效應(yīng)力增加，從而使地基得到預(yù)壓。這實際上是通過降低地下水位，靠地基土自重來實現(xiàn)預(yù)壓目的。施工要點：一般采用輕型井點、噴射井點或深井井點；當(dāng)土層為飽和粘土、粉土、淤泥和淤泥質(zhì)粘性土?xí)r，此時宜輔以電極相結(jié)合。

3.2 置換法

（1）換填法

就是將表層不良地基土挖除，然后回填有較好壓密特性的土進行壓實或夯實，形成良好的持力層。從而改變地基的承載力特性，提高抗變形和穩(wěn)定能力。施工要點：將要轉(zhuǎn)換的土層挖盡、注意坑邊穩(wěn)定；保證填料的質(zhì)量；填料應(yīng)分層夯實。

（2）振沖置換法

利用專門的振沖機具，在高壓水射流下邊振邊沖，在地基中成孔，再在孔中分批填入碎石或卵石等粗粒料形成樁體。該樁體與原地基土組成復(fù)合地基，達到提高地基承載力減小壓縮性的目的。施工注意事項：碎石樁的承載力和沉降量很大程度取決于原地基土對其的側(cè)向約束作用，該約束作用越弱，碎石樁的作用效果越差，因而該方法用于強度很低的軟粘土地基時必須慎重行事。

（3）夯（擠）置換法

利用沉管或夯錘的辦法將管（錘）置入土中，使土體向側(cè)邊擠開，并在管內(nèi)（或夯坑）放入碎石或砂等填料。該樁體與原地基土組成復(fù)合地基，由于擠、夯使土體側(cè)向擠壓，地面隆起，土體超靜孔隙水壓力提高，當(dāng)超靜孔隙水壓力消散后土體強度也有相應(yīng)的提高。施工注意事項：當(dāng)填料為透水性好的砂及碎石料時，是良好的豎向排水通道。

3.3 預(yù)壓法

（1）堆載預(yù)壓法

在建造建筑物之前，用臨時堆載的方法對地基施加荷載，給予一定的預(yù)壓期。使地基預(yù)先壓縮完成大部分沉降并使地基承載力得到提高后，卸除荷載再建造建筑物。施工工藝與要點：①預(yù)壓荷載一般宜取等于或大于設(shè)計荷載；②大面積堆載可采用自卸汽車與推土機聯(lián)合作業(yè)，對超軟土地基的第一級堆載用輕型機械或人工作業(yè)；③堆載的頂面寬度應(yīng)小于建筑物的底面寬度，底面應(yīng)適當(dāng)放大；④作用于地基上的荷載不得超過地基的極限荷載。

（2）真空預(yù)壓法

在軟粘土地基表面鋪設(shè)砂墊層，用土工薄膜覆蓋且周圍密封。用真空泵對砂墊層抽氣，使薄膜下的地基形成負壓。隨著地基中氣和水的抽出，地基土得到固結(jié)。為了加速固結(jié)，也可采用打砂井或插塑料排水板的方法，即在鋪設(shè)砂墊層和土工薄膜之前打砂井或插排水板，達到縮短排水距離的目的。施工要點：先設(shè)置豎向排水系統(tǒng)，水平分布的濾管埋設(shè)宜采用條形或魚刺形，砂墊層上的密封膜采用2～3 層的聚氯乙烯薄膜，按先后順序同時鋪設(shè)。面積大時宜分區(qū)預(yù)壓；做好真空度、地面沉降量，深層沉降、水平位移等觀測；預(yù)壓結(jié)束后，應(yīng)清除砂槽和腐植土層。應(yīng)注意對周邊環(huán)境的影響。

3.4 壓實與夯實法

（1）表層壓實法

采用人工夯，低能夯實機械、碾壓或振動碾壓機械對比較疏松的表層土進行壓實。也可對分層填筑土進行壓實。當(dāng)表層土含水量較高時或填筑土層含水量較高時可分層鋪墊石灰、水泥進行壓實，使土體得到加固。

（2）重錘夯實法

重錘夯實就是利用重錘自由下落所產(chǎn)生的較大夯擊能來夯實淺層地基，使其表面形成一層較為均勻的硬殼層，獲得一定厚度的持力層。施工要點：施工前應(yīng)試夯，確定有關(guān)技術(shù)參數(shù)，如夯錘的重量、底面直徑及落距、最后下沉量及相應(yīng)的夯擊遍數(shù)和總下沉量；夯實前槽、坑底面的標高應(yīng)高出設(shè)計標高；夯實時地基土的含水量應(yīng)控制在最優(yōu)含水量范圍內(nèi)；大面積夯實時應(yīng)按順序；基底標高不同時應(yīng)先深后淺；冬季施工時，土已凍結(jié)時，應(yīng)將凍土層挖去或通過燒熱法將土層融解；結(jié)束后，應(yīng)及時將夯松的表土清除或?qū)⒏⊥猎诮咏?m的落距夯實至設(shè)計標高。

3.5 加筋法

（1）土工合成材料

土工合成材料是一種新型的巖土工程材料。它以人工合成的聚合物，如塑料、化纖、合成橡膠等為原料，制成各種類型的產(chǎn)品，置于土體內(nèi)部、表面或各層土體之間，發(fā)揮加強或保護土體的作用。土工合成材料可分為土工織物、土工膜、特種土工合成材料和復(fù)合型土工合成材料等類型。

（2）土釘墻技術(shù)

土釘一般是通過鉆孔、插筋、注漿來設(shè)置，但也有通過直接打人較粗的鋼筋和型鋼、鋼管形成土釘。土釘沿通長與周圍土體接觸，依靠接觸界面上的粘結(jié)摩阻力，與其周圍土體形成復(fù)合土體，土釘在土體發(fā)生變形的條件下被動受力。并主要通過其受剪工作對土體進行加固，土釘一般與平面形成一定的角度，故稱之為斜向加固體。土釘適用于地下水位以上或經(jīng)降水后的人工填土、粘性土、弱膠結(jié)砂土的基坑支護和邊坡加固。

（3）加筋土

加筋土是將抗拉能力很強的拉筋埋置于土層中，利用土顆粒位移與拉筋產(chǎn)生的摩擦力使土與加筋材料形成整體，減少整體變形和增強整體穩(wěn)定。拉筋是一種水平向增強體。一般使用抗拉能力強、摩擦系數(shù)大而耐腐蝕的條帶狀、網(wǎng)狀、絲狀材料，例如，鍍鋅鋼片；鋁合金、合成材料等。

4 結(jié)語

總之，當(dāng)建筑工程的基礎(chǔ)土質(zhì)層狀況不太良好，不能滿足建筑對地基提出的承載能力時，就必須要對地基進行加固處理，根據(jù)不同種類的不良地基土，結(jié)合實際的建筑工程需求，來確定最佳的處理加固技術(shù)，以最經(jīng)濟的方法達到最佳的地基處理加固效果。

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