地基處理方法的選用及施工中應(yīng)注意的問(wèn)題

陳立文

摘要：隨著建筑工程規(guī)模的不斷增長(zhǎng)，由于地基承載力不足而引發(fā)的工程事故越來(lái)越多，由于地基處理成本過(guò)高而導(dǎo)致投資浪費(fèi)的例子也屢見(jiàn)不鮮。在建筑工程中采用何種方法進(jìn)行處理，以及施工中應(yīng)該注意那些問(wèn)題，是工程技術(shù)人員需要迫切掌握的。

關(guān)鍵詞：地基處理 方法選擇 注意事項(xiàng)

縱觀國(guó)內(nèi)外的建筑工程史，由于地基沉承載力不足而導(dǎo)致建筑發(fā)生破壞的例子數(shù)不勝數(shù)，給使用者和投資者帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)損失。工程技人員在地基處理設(shè)計(jì)與施工時(shí)，應(yīng)詳細(xì)分析各種方法的適用條件，根據(jù)具體工程的實(shí)際情況選用合適的地基處理方法，并注意施工中的相關(guān)關(guān)鍵問(wèn)題。

1.常用的地基處理方法

常用的建筑地基處理方法按類型可分為換填法、排水固結(jié)法、強(qiáng)夯法和復(fù)合地基法四大類。排水固結(jié)法又可細(xì)分為堆載預(yù)壓法、真空預(yù)壓法和真空聯(lián)合堆載預(yù)壓法。復(fù)合地基法的細(xì)分方法比較多，通常有如下幾種：振沖碎石樁和沉管砂石樁復(fù)合地基法、水泥土攪拌樁復(fù)合地基法、旋噴樁復(fù)合地基法、灰土擠密樁和土擠密樁復(fù)合地基法、夯實(shí)水泥土樁復(fù)合地基法、水泥粉煤灰碎石樁復(fù)合地基法和柱錘沖擴(kuò)樁復(fù)合地基法。

2.地基處理方法的選用

對(duì)于地基處理方法的選擇，不同的地質(zhì)條件，不同的建筑工程，以及不同的周邊環(huán)境，都有特定的適用方法。上述常用的建筑地基處理方法各有其優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件，工程技術(shù)人員只有遵循一定的原則方能選擇出合適的地基處理方法。

2.1地基處理方法對(duì)土質(zhì)的適用性

不同的地基處理方法對(duì)土質(zhì)有一定的適用條件，地基處理前應(yīng)查清土質(zhì)情況以選擇合適的處理方法。對(duì)于換填法，由于該方法是對(duì)軟土的整體置換，因此它基本上適用于所有軟土；對(duì)于排水固結(jié)法，該法是在地基中設(shè)置豎向排水通道，利用預(yù)壓荷載的壓力作用使軟土中的孔隙水壓力慢慢排出，所以該法非常適用于大面積飽和軟粘土的地基處理；強(qiáng)夯法則與排水固結(jié)法不同，該法是利用強(qiáng)夯錘從高處自由落下產(chǎn)生的沖擊能對(duì)地基土進(jìn)行動(dòng)力加固的一種方法，所以它適用于碎石土、砂土和粉土等無(wú)粘土地基的處理，對(duì)于含水量較高的飽和軟粘土，由于強(qiáng)夯時(shí)土從夯錘旁擠出，不僅無(wú)法夯實(shí)地基，而且容易破壞原土的結(jié)構(gòu)，所以該法不適用于飽和軟粘土；對(duì)于復(fù)合地基法中的多種細(xì)分方法也有一定的土質(zhì)適用條件，例如振沖碎石樁和沉管砂石樁復(fù)合地基法，在處理不排水剪強(qiáng)度小20kPa的飽和粘性土地基時(shí)，由于樁側(cè)土的側(cè)向承載力不足，可能導(dǎo)致施工過(guò)程中樁體無(wú)法成形而失??；對(duì)于水泥土攪拌樁復(fù)合地基法，當(dāng)土中含有較大塊的孤石或障礙特較多難以清除時(shí)，攪拌機(jī)無(wú)法正常攪拌而不能施工，或者對(duì)于處理有機(jī)質(zhì)含很高、塑性指數(shù)很大的粘性土?xí)r，由于水泥無(wú)法正常水化而導(dǎo)致樁體不能成形，也導(dǎo)致處理失敗。

2.2地基處理方法對(duì)處理深度的適用性

每種地基處理方法都有各自的處理深度，當(dāng)超過(guò)這個(gè)深度之后，要么處理不成功，要么投資增大很多，因此，軟土深度也是地基處理選擇的一個(gè)重要因素。盡管換填法有著工藝簡(jiǎn)單、造價(jià)低的優(yōu)點(diǎn)，但該法也有其致命缺點(diǎn)，就是它只適用于淺層的地基處理，當(dāng)處理深度超過(guò)3～4m之后，處理費(fèi)用相比其它方法會(huì)較高，此時(shí)應(yīng)考慮與其它地基處理方法進(jìn)行對(duì)比選擇。排水固結(jié)法的處理深度較高，可達(dá)25m以上，該法是一種較好的深層地基處理方法。強(qiáng)夯法，由于受處理機(jī)理和設(shè)備條件的限制，它的有效加固深度一般只能到10～11m左右。復(fù)合地基法的處理深度，根據(jù)細(xì)分方法和施工工藝的不同，其處理深度介于10～30m之間，工程技術(shù)人員可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和規(guī)范相應(yīng)選取。

2.3地基處理方法對(duì)承載力的適用性

不同的地基處理方法所得到的地基承載力是不同的，工程技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)建筑基礎(chǔ)的基底壓力，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較選擇合適的地基處理方法。換填法地基處理后的地基承載力的大小，主要取決于換填材料和換填時(shí)的壓實(shí)功能，當(dāng)采用碎石換填且壓實(shí)系數(shù)滿足要求時(shí)地基承載力可達(dá)200～300kPa。排水固結(jié)法的地基承載力一般與預(yù)壓荷載相當(dāng)，真空預(yù)壓法的地基承載力可達(dá)85kPa以上。強(qiáng)夯法地基處理，對(duì)于不同的土質(zhì)可達(dá)到不同的地基承載力，需通過(guò)試夯來(lái)確定。對(duì)于復(fù)合地基中的水泥攪拌樁法、旋噴樁法和水泥粉煤灰碎石樁法，當(dāng)配合比適當(dāng)，且施工工藝有保證時(shí)，單樁承載力可達(dá)0.5～10MPa左右，置換率選取合適時(shí)，可滿足較大的基底壓力要求。

2.4地基處理方法對(duì)周邊環(huán)境適用性

地基處理施工應(yīng)盡量做到不擾民，不破壞周邊建筑物基礎(chǔ)、管線等現(xiàn)有環(huán)境。對(duì)于換填法，基槽開挖時(shí)，開挖邊坡的坡頂是否離周邊基礎(chǔ)過(guò)近，而威脅該建筑物的安全。對(duì)于排水固結(jié)法，是否會(huì)因?yàn)榈鼗幚頃r(shí)沉降過(guò)大導(dǎo)致周邊建筑物發(fā)生傾斜。對(duì)振沖碎石樁法和強(qiáng)夯法，是否會(huì)因?yàn)檎駝?dòng)和噪聲過(guò)大對(duì)周邊的居民和建筑物造成影響等。這些都是工程技術(shù)人員在選擇地基處理方法時(shí)需要注意的問(wèn)題。

3.地基處理施工應(yīng)注意的問(wèn)題

在整個(gè)建筑工程的施工過(guò)程中，地基處理的施工工藝相對(duì)較復(fù)雜，而且是一項(xiàng)隱蔽工程。如果施工工藝不合理，或者施工技術(shù)人員對(duì)施工過(guò)程沒(méi)有嚴(yán)格控制，很容易導(dǎo)致地基處理失敗。施工技術(shù)人員應(yīng)在總結(jié)以往工程事故的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)的基礎(chǔ)上，合理安排施工工藝，嚴(yán)格按圖紙和規(guī)范施工。對(duì)施工中的一些關(guān)鍵問(wèn)題要加以重視。

3.1應(yīng)加強(qiáng)施工技術(shù)人員的培訓(xùn)

在地基處理施工前，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)施工技術(shù)人員的培訓(xùn)。培訓(xùn)主要包括以下幾點(diǎn)：

（1）對(duì)施工圖紙的培訓(xùn)，在施工前應(yīng)組織施工技術(shù)人員熟讀圖紙，理解設(shè)計(jì)的意圖，對(duì)設(shè)計(jì)意圖不明確的地方應(yīng)咨詢?cè)O(shè)計(jì)人員，對(duì)設(shè)計(jì)圖紙中強(qiáng)調(diào)的施工中需要重點(diǎn)關(guān)注的地方更應(yīng)該牢記。

（2）對(duì)施工人員素質(zhì)的培訓(xùn)，有很多工程事故的發(fā)生，不是因?yàn)槭┕るy度有多大，而是因?yàn)槭┕ぜ夹g(shù)人員或者操作人員的素質(zhì)不夠，該嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牡胤讲粐?yán)謹(jǐn)，該控制的過(guò)程不控制。

（3）對(duì)施工工藝的培訓(xùn)，有些地基處理方法施工工藝比較復(fù)雜，或者各施工工序的精度要求較高，如果施工技術(shù)人員對(duì)施工工藝不熟練就可能導(dǎo)致地基處理的效果達(dá)不到要求。

（4）對(duì)施工技術(shù)人員行業(yè)操守的培訓(xùn)，還有些工程事故的發(fā)生，是由于施工技術(shù)人員的行業(yè)操守出現(xiàn)了問(wèn)題，用了一些不符合設(shè)計(jì)要求的材料。筆者見(jiàn)過(guò)一個(gè)真空預(yù)壓項(xiàng)目，真空預(yù)壓完成后幾年內(nèi)，又出現(xiàn)了很大的沉降，很明顯是真空預(yù)壓處理效果沒(méi)有達(dá)到，后來(lái)從側(cè)面了解到，施工單位采用的塑料排水板是再生板而不是原生板。

3.2應(yīng)注重對(duì)地質(zhì)的調(diào)查

在地基處理施工前，施工技術(shù)人員應(yīng)加強(qiáng)對(duì)處理區(qū)地質(zhì)的調(diào)查，查清處理范圍內(nèi)的土質(zhì)、地下構(gòu)筑物和管線情況，如果因地質(zhì)或地下構(gòu)筑物影響而導(dǎo)致地基處理無(wú)法施工時(shí)，應(yīng)及時(shí)會(huì)同各建設(shè)單位協(xié)商解決。

3.3應(yīng)重視地基處理的試驗(yàn)性施工

由于地基處理技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)性和地區(qū)性都很強(qiáng)，因此，設(shè)計(jì)單位一般都要求正式施工前在有代表性的場(chǎng)地先進(jìn)行試驗(yàn)性施工。這一點(diǎn)很重要，施工時(shí)應(yīng)引起重視。因?yàn)榈鼗幚淼脑囼?yàn)性施工主要有兩個(gè)目的，一是檢驗(yàn)該地基處理方法是否適用于該工程場(chǎng)地，二是為正式的地基處理施工提供工藝參數(shù)。以往就有項(xiàng)目沒(méi)有進(jìn)行試驗(yàn)性施工，結(jié)果等到施工了一大半才發(fā)現(xiàn)該地基處理方法不適用于該場(chǎng)地，大大的浪費(fèi)了投資和工期。還有的項(xiàng)目是，試驗(yàn)性施工沒(méi)有認(rèn)真做，得到的施工藝參數(shù)不準(zhǔn)確，導(dǎo)致大面積的處理效果不符合要求，最后不得不返工。

3.4應(yīng)重視地基處理施工的監(jiān)測(cè)

為保證地基處理的施工質(zhì)量，大部分的地基處理施工都需要進(jìn)行監(jiān)測(cè)，有些只需要施工單位自監(jiān)則可，有些則需要請(qǐng)第三方單位來(lái)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。例如在堆載預(yù)壓過(guò)程中，如果加載速率過(guò)快就容易導(dǎo)致地基失穩(wěn)，這就需要監(jiān)測(cè)地基土的水平位移和豎向位移。在真空預(yù)壓的過(guò)程中就需監(jiān)測(cè)膜下真空度、孔隙水壓力等項(xiàng)目以保證真荷載能滿足設(shè)計(jì)要求。監(jiān)測(cè)是地基處理施工成敗與否的一個(gè)重要因素，施工單位應(yīng)引起足夠的重視。

4.結(jié)語(yǔ)

地基處理是建筑工程設(shè)計(jì)與施工的一個(gè)重要組成部分，不管是設(shè)計(jì)人員還是施工人員，都應(yīng)該掌握這門技術(shù)?？赡苓€有其它一些影響選擇地基處理方法的因素和施工中應(yīng)注意的問(wèn)題，這里由于篇幅和筆者水平的原因就不再詳述。工程技術(shù)人員應(yīng)該在總結(jié)前人的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)的基礎(chǔ)上，努力創(chuàng)造出更優(yōu)良的地基處理技術(shù)，為我國(guó)建設(shè)事業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)一份力量。