復(fù)合地基處理研究進展

黃河，胡勇，李檢保，尹誠，易琦，彭哲

HUANG He, HU Yong, LI Jian-bao, YIN Cheng, YI Qi, PENG Zhe

（岳陽市公路橋梁基建總公司）

1 引言

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，對公路、鐵路、房建及其他基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也提出了更加高的要求，俗話說“基礎(chǔ)不牢，地動山搖”，這也足以證明地基與基礎(chǔ)工程的重要性，通過幾十年的發(fā)展，我國復(fù)合地基的處治技術(shù)有了長足的發(fā)展，同時復(fù)合地基處理技術(shù)也由單一的處理方法逐漸拓展至多種方法聯(lián)合處治的領(lǐng)域，在此過程中也誕生了一些新的技術(shù)方法，同時原有的一些處理技術(shù)，在新的環(huán)境及新的應(yīng)用領(lǐng)域中面臨更新發(fā)展，下文將重點就目前復(fù)合地基的處治方法進行總結(jié)。

2 復(fù)合地基主要的處理方法

1）置換法

置換法是采用挖除淺層軟弱土或不良土，然后分層換填強度較大的砂、碎石、素土或其他性能穩(wěn)定、無侵蝕性的材料，并壓（夯、振)實至要求的密實度為止。主要方法有：強夯置換法、換土墊層法、褥墊法、擠淤置換法、砂石樁置換法、強夯置換法、堆載預(yù)壓法、EPS 超輕質(zhì)料填土法等。該方法簡單易行，但僅限于淺層地基處理。

2）排水固結(jié)法

在天然地基中設(shè)置塑料排水帶或者袋裝砂井等豎直方向的排水體，使得地基的排水條件得以改善，然后依據(jù)建筑物本身的重量來對其進行加載?；蛳刃屑虞d預(yù)壓，采用抽氣、抽水或電滲等措施，使土體中的孔隙水逐漸排出，土體慢慢固結(jié)，使沉降提前完成，從而提高了地基承載力。主要方法有：真空+堆載預(yù)壓法、電滲法、真空預(yù)壓法、真空+電滲法、降低地下水法、等。適合于處理厚度較大的飽和軟土和沖填土地基。

3）灌入固化物

灌入固化物指在軟弱地基中灌入石灰、水泥或水泥砂漿等固化物，通過固化物與土體間產(chǎn)生一系列物理及化學(xué)作用，從而形成固化土或水泥土，固化土與原狀土共同形成復(fù)合土體，從而實現(xiàn)加固地基目的。其主要處理方法：高壓噴射注漿法、化學(xué)注漿、深層攪拌法、滲入性灌漿法、劈裂灌漿法、擠密灌漿法、微生物灌漿等。不同的方法適用的條件各異，如深層攪拌法適用于加固各種成因的飽和軟黏土，水泥加固地下連續(xù)墻主要用于各類地下工程、大壩、堤防的基礎(chǔ)加固、防滲處理等。

4）托換技術(shù)

托換技術(shù)俠義指在現(xiàn)有基礎(chǔ)的下部增加新基礎(chǔ)或者永久性支撐物，以提高現(xiàn)有建筑基礎(chǔ)的承載力，廣義上講其還指新基礎(chǔ)設(shè)置及新舊基礎(chǔ)替換、對現(xiàn)有基礎(chǔ)建筑物進行加固補強、對建筑物的持力層地基進行改良等。主要方法：基礎(chǔ)加寬法、樁式托換法、綜合托換技術(shù)。地下托換通常用于現(xiàn)有建筑物地基承載力不足、有建筑物基礎(chǔ)附近或正下方修建新的地下工程，為防止既有建筑物的下沉和傾斜等。

5）振密、擠密

除公共課和理論性很強的基礎(chǔ)課外，其他課程都是校企雙方共同授課，校內(nèi)教師講授基本理論，企業(yè)老師講授專業(yè)技能。以草坪養(yǎng)護方向的核心課程《高爾夫球場草坪建植與養(yǎng)護》為例，本門課程理論部分由校內(nèi)教師講授，實踐部分在企業(yè)完成，學(xué)生學(xué)到的不是單一的操作技能，而是整個草坪建植養(yǎng)護的綜合技能，經(jīng)過一個周期的學(xué)習(xí)，真正做到了理論和實踐相結(jié)合，在掌握了高爾夫球場草坪草養(yǎng)護要點的基礎(chǔ)上，理解了草坪草生長規(guī)律，掌握了各項操作技能，為今后從事各類草坪養(yǎng)護奠定了基礎(chǔ)。

振密、擠密法是指采用振動、夯擊及擠壓等方式，使土體壓密實、提高其抗剪強度、減少其壓縮性的地基處理方法。施工時先將樁管打入土中形成孔洞，再將砂、石灰、碎石等灌入孔洞中形成大直徑擠密樁，擠密樁的斷面較大，有較高的承載力和變形模量，在粘性土中還起到了排水通道加速固結(jié)之功效。主要方法：土樁、表層原位壓實法、孔內(nèi)夯擴法，擠密砂石樁法、爆破擠密法、振沖密實法等，不同的處理方法其適用的土層不同。

6）加筋

在人工填土的路堤或擋土墻內(nèi)設(shè)置土工合成材料、玻璃纖維、竹筋、尼龍繩等作為筋材，提高土體的自身穩(wěn)定性和強度，或在軟弱土層上設(shè)置樹根樁、碎石樁等，是因這種土體能承受抗彎、抗剪、抗拉及抗壓等作用，用以提高地基土的承載力、降低其沉降并增強地基穩(wěn)定性。主要方法：加筋土墊層法、加竹筋土法、加筋土擋墻法、土釘支護法、錨桿支護法、加廢舊輪胎法、剛性樁復(fù)合地基法、長短樁、加筋碎石樁復(fù)合地基法，不同的加筋材料適合不同性質(zhì)的土層。

7）熱學(xué)法

熱學(xué)法主要包含凍結(jié)法和熱加固法，冷凍法是應(yīng)用機械制冷設(shè)備與一個封閉式液壓系統(tǒng)連接，冷卻液壓在系統(tǒng)內(nèi)流動，使?jié)褴浀耐羶鼋Y(jié)，從而提高了地基土的強度和降低土的壓縮性。熱加固法是采用在土顆粒間滲入壓縮的熱空氣和燃燒物，并依靠熱傳導(dǎo)作用，而將土顆粒加熱到100℃以上，則土的強度會增加，其壓縮性隨之降低。熱加固法主要適用于非飽和黏性土、粉土和濕陷性黃土，凍結(jié)法適用于各類土，特別是軟土。

8）復(fù)合加固技術(shù)

經(jīng)過多年的工程實踐，目前我國在現(xiàn)有地基處理基礎(chǔ)上，將兩種及兩種以上的地基處理方法相結(jié)合，發(fā)展了一系列地基復(fù)合加固技術(shù)。這些復(fù)合加固技術(shù)可以歸納為以下三個方面：

②多元復(fù)合地基；

③多方法復(fù)合加固。

9）綠色地基處理

綠色發(fā)展以人和自然和諧為價值取向，以綠色低碳循環(huán)為主要的原則，綠色地基的理念與思路設(shè)計在滿足“承載力及沉降控制需求”的基礎(chǔ)上，還應(yīng)滿足低碳、節(jié)能、環(huán)保及可持續(xù)發(fā)展等要求，其技術(shù)研發(fā)、施工工藝、材料選擇、機械選用、質(zhì)量檢測等環(huán)節(jié)貫徹綠色發(fā)展理念，最大限度的節(jié)約自然資源、降低能耗、保護環(huán)境、減少環(huán)境污染。目前如微生物注漿加固技術(shù)、微生物污染土修復(fù)技術(shù)、廢舊輪胎加筋技術(shù)等均屬于綠色地基處理技術(shù)。

3 復(fù)合地基處理標準化建設(shè)

我國各級科研人員在對目前科研成果及工程實踐經(jīng)驗進行總結(jié)的基礎(chǔ)上，對復(fù)合地基的處治編制了一系列規(guī)范、規(guī)程及地方標準。這些成果同時也反映了我國近年在地基處理領(lǐng)域所取得的成果。相關(guān)規(guī)范主要有《復(fù)合地基技術(shù)規(guī)范》（GB/T50783-2012）、《既有建筑地基基礎(chǔ)加固技術(shù)規(guī)范》（JGJ123-2012）、《土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》（GB/T50290-2014）、《公路軟土地基路堤設(shè)計規(guī)范》（DB 33/T 904-2013）等等。這些針對各類地基處理方法、處理技術(shù)的規(guī)范和規(guī)程，可以更好的為工程建設(shè)服務(wù)，促進了我國地基處理設(shè)計及施工水平的不斷提升。

4 結(jié)語

近些年來，在我國巖土工程領(lǐng)域科研工作者的共同努力下，常規(guī)的復(fù)合地基處理方法研究在繼續(xù)發(fā)展，而新的處理方法也逐漸誕生，期間積累了非常豐富的理論與工程實踐經(jīng)驗。隨著我國工程機械的持續(xù)發(fā)展，復(fù)合地基的處治也逐漸向智能化、自動化方向發(fā)展，同時，隨著國家對節(jié)能環(huán)保的要求，復(fù)合地基處理技術(shù)也必將朝著低碳、節(jié)能、環(huán)保及可持續(xù)性方面發(fā)展。