地基处理技术方法与展望王泽琨

地基处理技术方法与展望王泽琨

王泽琨

王泽琨河北省馆陶县华英建筑安装有限公司057750

我国地域辽阔，地质复杂，土的种类繁多。需要处理的地基大多为软弱土和不良土；软粘土、杂填土、充填土、湿陷性黄土、泥炭土、膨胀土、多年冻土、岩溶和土洞等。建筑物的地基问题可包括：（1）强度及稳定性问题；（2）压缩及不均匀沉降问题；（3）渗漏、潜蚀及管涌；（4）动荷作用下的土体液化等四个方面。当建筑物的天然地基存在上述四类问题之一或其中的几个时，则必须对地基进行人工处理，以保证建筑物的安全与正常使用。

一、地基处理

地基处理是一项历史悠久的工程技术。随着现代建筑事业对地基处理的要求日益增高，许多新的地基处理技术也得到开发和应用，如近年来发展的强夯法、振冲法、真空预压法、高压喷射注浆法以及加筋法等已广泛用于工程实践。地基处理技术的研究和推广已成为土木工程中一项重要的课题。

二、地基处理方法及步骤

地基处理方法的确定按下列步骤进行：

对初步选定的各种地基处理方法，分别从加固原理、适用范围、预期效果、材料来源及消耗、机具条件、施工进度和对环境的影响等方面进行技术经济分析和对比，选择最佳的地基处理方法，必要时可选择两种或多种地基处理措施组成的综合处理方法。

对已选的地基处理方法，必须根据建筑物安全等级和场地复杂程度，在有代表性的场地上进行相应的现场试验和试验性施工，并进行必要的测试，以检验设计参数和处理效果。如达不到设计要求时，应找出原因并采取改进措施和修改设计。

对于地基处理途径，进行地基处理时，必须结合具体情况，慎重选择，必要时应作方案比较，以找出最佳途径。

1.碾压与夯实。建筑物地基表面的松散填土、杂填土或其它软土层，往往需压实后才能作为地基的持力层。

我国民间常用的夯蛾或蛙夯因夯击功能小，影响深度浅，通常只用于平整基槽或局部压实。因此当要求压实影响深度较大时，通常需采用具有较大压实功能的机械碾压、振动压实、重锤夯实甚至强夯等方法进行处理。强夯有一种利用夯击产生的振动波来处理地基的新技术，目前已广泛用于工程实践，并取得了良好的效果。

①机械碾压法。机械碾压法是一种采用平碾、羊足碾、压路机、推土机及其它压实机械来太实松软土层的方法，常用于大面积填土的压实和杂填土地基的处理，碾压后地基土的承载力主要取决于土地的性质、施工机具和施工质量，一般应通过试验确定。

②振动压实法。振动压实法是一种在地基表层施加振动把浅层松散土振实的方法，主要用于处理砂土、炉渣、碎石等无粘性土为主的填土。

③重锤夯实法。重锤夯实法是利用重机械将夯锤提高到一定高度，然后使锤自由落下，反复夯打，在地基表层形成一层较为均匀的硬壳层，从而提高地基表面层的强度，可用于处理离地下水位0.8m以上稍湿的杂填土、粘性土、砂性土、湿陷性黄土和分层填土等地基，但不宜用于有效深度内存在有软粘土层的地基。

④强夯法。强夯法地基加固施工技术由20世纪70年代法国工程师梅那首先创用，通过起重机械将大吨位夯锤起吊到6～30m高度后，自由落下，给地基土以强大的冲击能量的夯击，使土中出现冲击波和很大的冲击压力，迫使土层空隙压缩，土体局部液化，在夯击点周围产生裂隙，形成良好的排水通道，孔隙水和气体逸出，使土粒重新排列，经时效压密达到固结，从而提高地基承载力，降低其压缩性并减少或消除土体湿陷性，是一种有效的地基处理方法。

实践证明，经强夯处理的地基，其承载力可提高2～5倍，压缩性可降低200%～500％。影响深度在10m以上。一般可用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土和粘性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土地基，还可在不深的水中夯实地基。由于强夯效果好，速度快，节省材料且用广泛，在界受到广泛的重视。强夯法的缺点是施工时噪音和振动大，且对邻近建筑物影响大，因而不宜在人口稠密的城市中使用。

2.换土垫层。换土垫层法（亦称换填法或开挖置换法）是将天然软弱土层挖去或部分挖去，分层回填强度较高，压缩性较低且无腐蚀性的砂石、素土、灰土、工业废料等材料，压（夯）实后作为地基垫层（持力层）。实践证明，换土垫层法可有效地处理某些荷载不大的建筑物地基问题，如一般的三、四层房屋、路堤、油罐和水闸等地基。可用于淤泥、淤泥质土、湿限性黄土、膨胀土、素填土、杂填土、季节性冻土地基以及暗沟、暗塘等的浅层处理。

随着具有中国特色的社会主义现代化的发展，规模宏大的工业与民用建筑、水利工程、环境工程、港口工程、高速铁路、高速公路、机场跑道、大型油罐基础工程等的兴建，不可避免的在不良的地基场地上建造，而且对地基质量的要求也将越来越高，现有的地基处理技术已经不能满足社会发展的需求。地基处理技术将在在原有的基础上有所改善，原来笨重的工人夯实转变为现行的机械操作，甚至发展为用化学药品来处理地基。旧事物在短时间内被新事物的发展所取代是社会发展的需要，同样，地基处理技术也是如此。由此可见地基处理技术的发展前景是远大和美好的，地基处理的新技术、新工艺也将不断涌现。