HT浅析砂性土与黏性土地基处理方法

摘要：本文根据岩土工程勘擦规范和建筑地基基础设计规范，分析规范中地基处理的目的，并对比分析砂性土与黏性土地基处理的方法，总结砂性土与黏性土地基处理措施方法的选择，并对软弱土地基处理展望。

关键词： 砂性土 黏性土 地基处理

1.1 地基处理概述

基础直接建造在未经加固的天然土层上时，这种地基称之为天然地基。若天然地基很软弱，不能满足地基强度和变形等要求，则事先要经过人工处理后再建造基础，这种地基加固称为地基处理.地基处理的目的是利用换填、夯实、挤密、排水、胶结、加筋等方法对地基土进行加固，用以改良地基土的工程特性。地基处理的主要目的有以下几种：

①提高地基土的抗剪切强度

地基破坏属于剪切破坏，表现在：建筑物的地基承载力不够；由于偏心荷载及侧向土压力的作用使结构物失稳；由于填土或建筑物荷载，使邻近地基产生隆起；土方开挖时边坡失稳；基坑开挖时坑底隆起。因此，地基的剪切破坏反映在地基土的抗剪强度不足。因此，为了防止剪切破坏，就需要采取一定措施以增加地基土的抗剪强度。

②降低地基土的压缩性

地基的压缩性反映在地基土的压缩模量指标的大小。地基土的压缩性表现在建筑物的沉降和差异沉降；由于有填土或建筑物荷载，使地基产生固结沉降；作用于建筑物基础的负摩擦力引起建筑物的沉降；大范围地基的沉降和不均匀沉降；基坑开挖引起邻近地面沉降；由于降水地基产生固结沉降。因此，需要采取措施以提高地基土的压缩模量，以减少地基的沉降或不均匀沉降。地基处理方法主要有：

③改善地基土的透水特性

地基土的透水性表现在堤坝等基础产生的地基渗漏；基坑开挖工程中，因土层内夹薄层粉砂或粉土而产生流砂和管涌。以上都是在地下水的运动中所出现的问题。为此，必须采取措施使地基土降低透水性或减少其水压力。

④改善地基土的动力特性

地基土的动力特性表现在地震时饱和松散粉细砂（包括部分粉土）将产生液化；由于交通荷载或打桩等原因，使邻近地基产生振动下沉。为此，需要采取措施（增加密度、减小动剪切应力、改良排水条件等）防止地基液化，并改善其振动特性以提高地基的抗震性能。

⑤改善特殊土的不良地基特性，其主要是消除或减少黄土的湿陷性、膨胀土的胀缩性、冻土的冻胀和融沉性等。

1.2 砂性土地基处理方法

砂性土地基处理主要目的是提高地基承载力和减少地基沉降。主要方法有在灌浆压力作用下，将浆液灌入土中原有空隙，改善土体的物理力学性质的渗入性灌浆法；用沉管法或其它方法在地基中设置砂桩、碎石桩，在成桩过程中对周围土层产生挤密，被挤密的桩间土和砂石桩形成复合地基，达到提高地基承载力和减小沉降的目的的挤密砂石桩法；通过降低地下水位，改变地基土受力状态，其效果如加载预压，使地基土固结。在基坑开挖维护设计中可减小作用在围护结构上的土压力的降低地下水位法；还有爆破挤密法；换土垫层，压密灌浆法；强务法；务实水泥土桩法；低强度混凝土桩复合地基法；钢筋混凝土桩复合地基法等。

1.3 黏性土地基处理方法

与砂性土一样，黏性土的地基处理的目的也是提高地基承载力和减少地基沉降。但黏性土对水十分敏感，在地下水位以上的软黏性土通过人工挖孔或其他成孔方法成孔，回填水泥和土的搅和料，分层务实，制成水泥土桩并挤压桩间土，形成复合地基的夯实水泥土桩法来处理；也可以用土桩、灰土桩法采用沉管法、爆扩法和冲击法在地基中设置土桩或灰土桩，在成桩过程中挤密桩间土，由挤密的桩间土和密实的土桩或灰土桩形成复合地基；或者用电动化学灌浆法，在黏性土中插入金属电极并通以直流电后，在土中引起电渗、电脉和离子交换等作用，在通电区含水量降低，从而在土中形成浆液通道。在通电同时向土中灌注化学浆液，从而达到改善土体物理力学性质的目的。其他还有压密灌浆法；高压喷射注浆法；水泥土搅拌法；真空预压法；石灰桩法；换土垫层法；振冲置换法等。

1.4砂性土与黏性土地基处理措施方法的选择

对于强度较低，压缩性较高和透水性较差的软弱地基 ，必须采取切实有效的处理方法，改善地基土的工程性质，使其满足工程建设的要求。地基处理的方法很多，主要有碾压及夯实，换填垫层，排水固结，振密挤密，置换及拌入，加筋，土工合成材料，孔内深层强夯法（DDC）等。在确定地基处理方案时，宜选取不同的多种方法进行比选。对复合地基而言，方案选择是针对不同土性、设计要求的承载力提高幅质、选取适宜的成桩工艺和增强体材料。综合考虑复合地基处理方法，因为复合地基通过桩体和桩周围的土体共同作用，从而提高土体的抗剪强度和地基的承载力和整体刚度，比单一的地基处理综合效应好。地基处理由于不同工艺，不同材料导致其方法很多，而且各种处理方法都有它的适用范围，局限性和优缺点，具体工程情况复杂，工程地质条件千变万化，各个工程间地基条件差别很大，具体工程对地基的要求也不同，因此没有一种方法是万能的，应根据实际情况，正确，合理地选择地基处理措施。

1.5 地基处理展望

实际工程中超软、深厚、深挖、软土地区高速公路、大型储油罐、深大基坑等越来越多，地基处理由一般工程地基加固向大型工程地基加固发展。由于理论落后于实践（半理论半经验）；设计人员的素质和经验；施工机械的自动化程序和施工工艺；施工质量的控制；检测手段与方法等导致目前地基处理的不合理，为此，对于强度较低，压缩性较高和透水性较差的软弱地基 ，必须采取切实有效的处理方法，改善地基土的工程性质，使其满足工程建设的要求。根据实际情况，正确，合理地选择地基处理措施。为提高加固后地基的承载力（强度）、稳定性，减少沉降和不均匀沉降，在未来的地基处理方面，采用新材料、新技术充实、改进现有施工工艺，如砂石垫层向加筋土垫层改进；多种方法联合应用，如土工织物加排水板；信息化设计和施工，现场监测，反馈，反分析；及时总结、更新设计理论和规范来满足工程实际要求。

参 考 文 献

[1] 王文睿主编.[M]土力学与基础工程.北京.中国建筑工业出版社.2012.8

[2] 董晓丽主编.[M]土力学与基础工程.北京.北京交通大学出版社.2009.7

[3] 孙鸿玲，徐书平主编.[M]土力学与基础工程.北京.中国水利水电出版社.2012.1

[4] GB50021-2011 岩土工程勘察规范 [S].北京：中国建筑工业出版社，2001

[5] GB5007-2011 建筑地基基础设计规范 [S].北京：中国建筑工业出版社，2011