地基处理技术和方法探究

摘要：地基处理是建筑施工过程中的基础环节，地基处理的优劣直接关系到整个工程的成本、建筑物的质量和使用寿命。随着我国工程建设总量的不断扩大，很多建筑工程对地基条件较差的软弱地基或不良地基进行处理，使之满足建筑施工要求后再进行工程建设。故在本文中主要对地基处理技术和方法进行了详细的分析与探讨，以供参考。

关键字：地基；处理技术；方法；

中图分类号：TU44文献标识码： A

一、地基处理的目的及分类

地基处理旨在通过使用切实有效的地基处理方法(如换填、夯实、挤密、排水、胶结、加筋和热学等)对地基土进行加固，改良地基土的工程特性(包括强度特性、变形特性和渗透特性)，使之满足工程建设的要求。按照加固原理的不同，可以将地基处理方法分为置换、排水固结、灌入固化物、振密或挤密、加筋、冷热处理、托换和纠倾等8类。

1、置换:置换法是将不符合工程建设要求的地基土层移除，换为强度高、压缩性低、无腐蚀性的地基土层。常用的置换法包括换土垫层法、振冲置换法、挤淤置换法、强夯置换法、石灰桩法等。

2、排水固结:排水固结是在地基中布置竖向排水井(砂井或塑料排水袋等)，然后通过在地基上加载荷使土中的孔隙水被慢慢排出，减小孔隙比，从而使地基发生固结变形，地基土的强度逐渐增长。堆载预压法、超载预压法、真空预压法、真空预压和堆载联合作用法、降低地下水位法等均为排水固结法。

3、灌入固化物:灌入固化物是指在软弱地基中灌入水泥浆液、粘土浆液或其他化学浆液等固化物，通过气压、液压及电化学方法，使浆液固化物与土壤颗粒胶结形成固化土，从而改善地基土的物理和化学性质。灌入固化物法包括高压喷射注浆法、深层搅拌法、渗入性灌浆法以及电动化学灌浆法等。

4、振密或挤密:该方法通常是在软性地基中加入质地较为坚硬的骨料形成复合地基，从而提高地基土层的强度。常用的振密或挤密法有表层原位压实法、振动挤密法、挤密砂石桩法、爆破挤密法等。

5、加筋:加筋法是指在建筑物地基中加入强度较大的特殊材料(如金属丝、土木材料等)以提高地基的力学性能。加筋法包括加筋土法、锚固法、桩基础法等。

6、冷热处理:冷热处理法是通过低温处理或高温处理改变地基土的物理性能，从而提高地基的承载能力和强度。按处理方法的不同可分为冻结法和烧结法。

7、托换:托换法又称基础托换，是指对原有建筑物地基和基础需要进行处理、加固或改建，在原有建筑物基础下需要修建地下工程以及邻近建造新工程而影响到原有建筑物的安全等问题的技术总称。托换法包括基础加宽法、桩式托换法、墩式托换法、地基加固法、综合托换法等。

8、纠倾:纠倾是针对一些已竣工但因地基问题出现倾斜的建筑物进行的地基加固处理。纠倾方法主要有掏土道降法、加载迫降法、顶升纠倾法以及综合纠倾法等。

二、地基处理技术的发展趋势

随着人口数量的不断增加，为了有效缓解土地资源短缺及交通压力等的现状，快速交通和立体化城市成了现当代的发展趋势。一方面，地下军用设施、商场、停车场、储藏室、发电站、学校、油库和娱乐场所等的广泛兴建创造了广阔的地下活动空间;铁路提速，高速公路、机场、码头、电厂等基础设施的大量修建有效地缓解了交通阻塞的压力。另一方面，特殊土类(湿陷性黄土、膨胀土、红粘土、多年冻土和盐渍土等)的广泛分布，使土的工程特性随着温度、湿度等的变化表现出稳定性、物理力学性质等的差异性。因此，为保证地基强度、变形和稳定性等的要求，必须对软弱土和特殊土等进行行之有效处理。这就需要不断优化地基处理技术。随着科技工作者的不懈努力和工程实践的不断验证，我国地基处理技术不断优化，并已针对不同的施工环境、工程要求和功能需求，使用不同的加固体形成了系列化的地基处理技术。其中，地基处理优化技术的发展趋势如下:

1、多种处理技术交叉、综合应用，如受施工环境等的限制，变换桩的直径、长短和类型，综合应用各种组合式的复合地基，目前已成为了行业的主流技术;

2、建设节约和环境友好型的综合处理技术，如以工业废料和建筑垃圾等为原料夯扩灰渣桩、灰土桩、水泥土桩等的发展;

3、注重优势互补，节约工程造价，如在将沉管桩、钢桩等插入高压旋喷水泥土中，形成高喷插芯组合桩(简称JPP)，充分发挥两者的优势;

4、不断向实用有效等方向发展，如混凝土芯砂石桩利用超载进行预压，并把芯桩砂石壳作为竖向排水通道，可有效地缩短工期。

二、常用地基处理技术

1、换土垫层地基处理技术

换土垫层法是通过去除地基浅层的软土，将其替换为砂石灰土、素土等负载能力高，压缩性低的土料，用于替换的土料需没有腐蚀性。在施工时，首先挖除原软质地基土，之后清除基坑水土，再回填砂石，并逐层振压碾实。该方法主要应用于浅层软弱地基土或不均匀地基土的处理。

2、预压地基处理技术

预压地基处理技术的原理是预先在待建构造物的地基上施加压力和静载荷，在将地基压密后去除附加载荷。通过预压地基处理可以有效排除地基土中的孔隙水，增加地基土的密度，防止地基下陷。处理过程简单可行，负压物可以就地选取，从而降低了地基处理成本。该方法广泛应用于软粘土地基、粉土地基、泥炭土等地基结构上。

3、强夯地基处理技术

强夯地基处理技术是将重量为8－10吨的重锤抛至8－20米的空中，使其自由落体对浅层地基土进行夯击，在地基中产生冲击波和动应力，从而提高地基土的密度，增加地基土的抗压能力，减少地基土的压缩性。强夯地基处理技术操作简便，工期短，加固效果明显，主要应用于砂性土地基非饱和粘性土地基以及杂填土地基的处理过程中。但在操作过程中会产生较大的噪音及震动，因此应避免在闹市区或特殊时间段使用。

4、振冲地基处理技术

振冲地基处理技术是利用振冲器的强力振动和高压水冲加固土体的方法，通过振冲处理，可以形成一个大的密实的状体，并与原有地基进行连接，形成一个复合型的地基结构。该方法成本低，可以有效提升地基的密实度，适用于碎石土、沙土、粉土、粘性土、人工填土及湿陷性土等地基的加固处理。

5、高压喷射注浆地基处理技术

高压喷射注浆地基处理方法为:首先用工程钻机在地基上钻孔至设计孔深，在此基础上应用高压脉冲泵，经安装在钻杆下方的喷射装置向周围土体喷射化学浆液，通过钻杆的旋转和提升运动实现化学浆液和土体的混合，最终在地层中形成固结体(又称旋喷桩)，该固结体可作为地下连续墙防止渗水，防止基坑开挖时对相邻结构物影响。该方法的在操作过程中需要消耗大量的水泥，适用于砂土、粘性土、黄土等地基的处理。

6、复合注浆技术

复合注浆技术是利用高压旋喷技术喷射的高压水或浆射流破坏土体的固有结构，并利用浆液置换土体中的细小颗粒，然后，利用静压注浆浆液起到渗透、劈裂和挤密的作用。浆体材料的粘结强度可以提高土体的抗拉、抗剪强度，从而达到地基加固的目的。其施工工艺流程大体可分为:注浆前的准备工作，包括钻孔施工和搭建注浆设备;注浆，先进行高压旋喷注浆，后进行静压注浆

总之，我国经济的快速发展带动了建筑规模的不断扩大，与之对应的，越来越多的不良土质得到开发和利用。作为建筑施工基础环节的地基处理，其优劣直接关系到整个工程的成本以及建筑物的质量和使用寿命。因此，需要根据实际情况，科学地选择最合适的地基处理技术，在保证地基承载力满足工程建筑物的设计要求的前提下，使施工成本最低。同时需要结合新材料和新技术对现有的地基处理技术进行创新，拓展现有地基处理技术的应用范围，最终提高整个建筑经济的发展水平

参考文献：

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