不良地基土处理与加固方法及施工工艺

摘要：在建造桥梁、公路之前，用临时堆载(砂石料、土料、其他建筑材料、货物等)的方法对地基施加荷载，给予一定的预压期。使地基预先压缩完成大部分沉降并使地基承载力得到提高后，卸除荷载再建造建筑物。

关键词：地基处理；施工工艺

引语

在软土地区修筑桥梁、高速公路时,路基的变形和稳定是最突出的两大问题。桥梁、高速公路的设计车速高,路面平整性要求也高,因此, 岩溶土洞的存在、斜坡岩土体移动以及软土地基及路堤问题应注意监测施工过程及工后的地基变形的动态，设计有效方案及时处理。

一、桥梁、公路几种不良地基分析

（一）岩溶与土洞对地基稳定性的影响

1. 在地基主要受力层范围内有溶洞或土洞等洞穴，当施加附加荷载或振动荷载后，洞顶坍塌，使地基突然下沉。对洞穴顶板稳定性评价可根据洞穴空间是否填满而定。

2. 地表岩溶有溶槽、石芽、漏斗等，造成基岩面起伏较大，并且在凹面处往往有软土层分布，因而使地基不均匀。老基础埋置在基岩上，其附近有溶沟，竖向岩溶裂隙、落水洞等，有可能使基础下岩层沿倾向临空面的软弱结构面产生滑动。

3. 凡是岩溶地区有第四记土层分布地段，都要注意土洞发育的可能性。应查明建筑场地内土润成因、形成条件，土洞的位置、埋深、大小以及与土洞发育有关的溶洞、溶沟（槽）的分布；研究地表土层的塌陷规律。

在塌陷地区选择建（构）筑物的地基时，应尽量遵循下列经验：

1）建筑场地应选择在地势较高的地段；

2）建筑场地应选择在地下水最高水位低于基岩面的地段；

3）建筑场地应与抽、排水点有一定距离、建（构）筑物应设置在降落漏斗半径之外。如在降落漏斗半径范围内布置建筑物时。需控制地下水的降深值，使动水位不低于上覆土层底部或稳定在基岩面以下，即不使其在土层底部上下波动；

4）建（构）筑物一般应避开抽水点地下水主要补给的方向，但当地下水呈脉状流（如可溶岩分布呈狭长条带状）时，下游亦可能产生塌陷。

（二）软土地基对地基稳定性的影响

所谓软弱土地基指主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂质土或其他高压缩性土层构成的地基，也称软弱地基。软土的抗剪强度低、压缩性高、透水性低、触变性、流变性以及不均匀性。

软土地基地基处理方法有：机械压实法、强夯法、换土垫层法、预压固结法、挤密法、振冲法、化学加固法等。

（三）斜坡岩土体移动对地基稳定性的影响

在山区建筑中，建（构）筑物经常选在斜坡上或斜坡顶、或斜坡脚或邻近斜坡地区，斜坡的稳定性将会影响建（构）物的地基稳定和建（构）筑物的安全与营用。斜坡的稳定性是基础选址的关键。工程地质工作应予对斜坡的稳定性做出评价。

（1）粘性土类斜坡：均一的粘性土类斜坡的稳定性，主要决定于粘性土的性质（密度、湿化性、抗剪强度）、地下水及地表水的活动。当为双层或多层结构时，还决定于层面的性质和软弱夹层的分布。当有裂隙存在时，裂隙的分布规律和发育程度，对斜坡稳定也有影响。

（2）碎石类斜坡：其稳定性取决于碎石粒径的大小和形状，胶结情况和密实程度。在山区碎石类土一般均含有粘性土或粘性土夹层，其稳定性主要取决于粘性土的性质与地下水活动情况。

当粘性土或碎石类土与基岩接触构成斜坡时，其稳定性取决于接触面的形状、坡度的大小、地下水在接触面的活动以及基岩面的风化情况。

（3）岩石类斜坡：其稳定性主要取决于：结构面的性质及其空间的组合；结构体的性质及其立体形式。

二、桥梁、公路不良地基土处理方法与施工工艺

(一)置换法

1. 换填法。就是将表层不良地基土挖除，然后回填有较好压密特性的土进行压实或夯实，形成良好的持力层。从而改变地基的承载力特性，提高抗变形和稳定能力。

施工要点摘要：将要转换的土层挖尽、注重坑边稳定；保证填料的质量；填料应分层夯实。

2. 振冲置换法。利用专门的振冲机具，在高压水射流下边振边冲，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桩体。该桩体和原地基土组成复合地基，达到提高地基承载力减小压缩性的目的。

施工注重事项摘要：碎石桩的承载力和沉降量很大程度取决于原地基土对其的侧向约束功能，该约束功能越弱，碎石桩的功能效果越差，因而该方法用于强度很低的软粘土地基时必须慎重行事。

3. 夯(挤)置换法。利用沉管或夯锤的办法将管(锤)置入土中，使土体向侧边挤开，并在管内(或夯坑)放人碎石或砂等填料。该桩体和原地基土组成复合地基，由于挤、夯使土体侧向挤压，地面隆起，土体超静孔隙水压力提高，当超静孔隙水压力消散后土体强度也有相应的提高。

施工注重事项摘要：当填料为透水性好的砂及碎石料时，是良好的竖向排水通道。

（二）压实和夯实法

1. 表层压实法。采用人工夯，低能夯实机械、碾压或振动碾压机械对比较疏松的表层土进行压实。也可对分层填筑土进行压实。当表层土含水量较高时或填筑土层含水量较高时可分层铺垫石灰、水泥进行压实，使土体得到加固。

2. 强夯。强夯是强力夯实的简称。将很重的锤从高处自由下落，对地基施加很高的冲击能，反复多次夯击地面，地基土中的颗粒结构发生调整，土体变为密实，从而能较大限度提高地基强度和降低压缩性。

（三）灌浆法

是利用气压、液压或电化学原理将能够固化的某些浆液注入地基介质中或建筑物和地基的缝隙部位。灌浆的浆液可以是水泥浆、水泥砂浆、粘土水泥浆、粘土浆、石灰浆及各种化学浆材如聚氨酯类、木质素类、硅酸盐类等。根据灌浆的目的可分为防渗灌浆、堵漏灌浆、加固灌浆和结构纠倾灌浆等。按灌浆方法可分为压密灌浆、渗入灌浆、劈裂灌浆和电化学灌浆。

参考文献：

[1]谢海林. 不良地基土处理与加固方法及施工工艺.城市建设.2009(7).

[2]张昭.浅谈厂房建设中不良地基的处理.四川建筑.2009(2).