浅谈地基加固方法及应用

【摘 要】本文对常用的地基加固方法进行了介绍，并结合工程案例对常用的地基加固方法的应用进行探讨。

【关键词】地基基础，处理方法，使用方法，应用

中图分类号：U231文献标识码： A

地基处理就是按照上部结构对地基的要求，对地基进行必要的加固或改良，提高地基土的承载能力，保证地基稳定，减少房屋的沉降或不均匀沉降，消除湿陷性及提高抗液能力等。

常见的地基处理方法及适用范围：

1.1、换填地基法

当建筑物基础下的持力层比较薄弱，不能满足上部荷载对地基的要求时，常采用换填地基法来处理软弱地基。换填地基法是先将基础地面以下一定范围内的软弱土层挖去；然后回填强度高、压缩性低并且没有侵蚀性的材料，如中粗纱、碎石或卵石、灰土、素土、石屑、矿渣等，再分层夯实后作为地基的持力层。换填地基按其回填的材料可分为灰土地基、砂或砂石地基、粉煤灰地基等。灰土地基适用于加固深1—4m厚的软弱土、湿陷性黄土、杂填土等，还可用于结构的辅助防渗层。砂或砂石地基适用于处理3米以内的软弱、透水性强的黏性土地基，包括淤泥、淤泥质土，不宜用于加固湿陷性黄土地基及渗透系数小的黏性土地基。粉煤灰地基可用于各种软弱土层换填地基的处理，以及大面积地坪垫层等。

1.2、夯实地基法

夯实地基主要包括重锤夯实地基及强夯地基。重锤夯实地基适用于地下水位0.8以上、稍湿的粘性土、砂土、饱和度St≤60的湿陷性黄土、杂填土以及分层填土地基的加固处理。重锤表面夯实的加固深度一般为1.2—2m。湿陷性黄土地基经重锤表面夯实后，透水性有显著降低，可消除湿陷性、地基土密度增大，强度可提高30%；对杂填土则可以减少其均匀性，提高承载力。强夯地基事宜处理碎石土、砂土、粘土、不饱和的粘性土，湿陷性黄土和人工填土等地基，对于饱和性粘土一般不宜采用。

1.3、挤密桩地基

挤密桩地基主要包括：灰土桩地基，砂石桩地基，水泥粉煤灰碎石桩地基，夯实水泥土复合地基；本次重点介绍水泥粉煤灰碎石桩地基。水泥粉煤灰碎石桩地基简称CFG桩，是近年来发展起来的处理地基的一种新方法。他是在碎石桩的基础上掺加适量石屑、粉煤灰和少量水泥，加水拌和后制成具有一定强度的桩体。CFG桩是一种低强度混凝土桩，可充分利用桩间土的承载力共同作用，并可传递荷载到深层地基中去，具有较好的技术性能和经理效果。

1.4、深层密实地基

深层密实地基主要包括振冲地基及水泥土搅拌桩地基。水泥土搅拌桩地基是利用水泥作为固化剂，通过深层搅拌机在地基深部，就地将软土和固化剂强制拌和，利用固化剂和软土发生一系列物理、化学反应，使其凝结成具有整理性，水温性好和较高强度的水泥加固体，与天然地基形成复合地基。

1.5、旋喷注浆桩地基

旋喷注浆桩地基简称旋喷桩地基，是利用钻机，把带有特殊喷嘴的注浆管钻进至土层的预定位置后，用高压脉冲泵，将水泥浆液通过钻杆下端的喷射装置，向四周以高速水平喷入土体，借助流体的冲击力切削土层，使喷流射程内土体遭受破坏；于此同时，钻杆一面以一定的速度（20r/min)旋转，一面低速（15—30cm/min）徐徐提升，使土体与水泥浆充分搅拌混合，胶结硬化后即在地基中形成直径比较均匀、具有一定强度（0.5—8MPa)的圆柱体，从而使地基得到加固。

1.6、注浆地基：水泥注浆地基；硅化注浆地基。

1.7、土工合成材料地基：土工织物地基，加筋土地基。

2、工程概况

上海机械学院动力馆乙段采用三层混合结构，建筑面积约2800平米，中间为走廊，四排柱网，建在冲填土的暗滨范围内。建筑场地由于暗滨底部淤泥未挖出，地下水位较高，致使冲填土龄期达40余年仍不能充分固结，经勘察证实土质软弱且不均匀。在基础平面外的灰色冲填图层上进行2个荷载试验，荷载值分别为50KPa与70KPa，次值代表N63.5＞3的较好地段，其他试验表明基础平面外的地基土层要比基础平面内的好。因此，载荷试验代表较好的地段（N63.5＞3）。故基础平面冲填图层内不宜作为天然地基持力层。

3、设计方案比较

3.1、如落深基础至淤泥质亚粘土层内，需挖土4m，因此地下水位较高，且滨底淤泥渗透性差，采用井点降水效果不佳，施工困难。

3.2、不挖土，打20cm*20cm钢筋混凝土短桩，桩长5—8m，单桩承载力只有50—80kN，因冲填土尚未完全固结，需做架空室内地板，增加了造价。

3.3、如采用表面压实法处理，可使地下水位高的砂性冲填土发生液化。

3.4、用砂垫层置换部分冲填土，辅以井点降水，并适当降低基地压力。

最后设计采用第四种方案并控制基地压力为74kPa。

施工情况

砂垫层材料采用中砂，用平板式振动器分层捣实，控制土的干重度大于16KN/m3。沿建筑物四周布置井点，井管滤头进入淤泥质亚粘土段土层，但因滨底淤泥的渗透性差，降水效果不好，补打井点将滤头提高至填土层底。吊装三层楼板时停止降水。

5、效果及评价

5.1、建筑物变形：实测沉降量约20cm，纵向相对弯曲值0.0008，均未超过《上海市地基基础设计规范》规定的容许沉降量和实测相对弯曲最大值。

5.2、由于砂垫层处理起到均匀传递和扩散压力的作用，还改善了暗滨内冲填土的排水固结条件。冲填土和淤泥在承受上部结构荷载后，孔隙水压力增大，并通过砂垫层排水，同时将应力传递给土粒。当颗粒间应力大于土的抗剪强度时，土粒发生相对运动，土层逐渐固结，强度随之提高。

6、结语

针对不同的地质情况，进行切实可行的分析，得出工艺简单，施工成本较低，对主体实施没有影响的方案。

【参考文献】

中国建筑科学研究院，既有建筑地基基础加固技术规范JGJ123—2012

软弱地基处理工程实例分析—《山西建筑》2009年36期，郑希明

中国科学研究院，建筑地基处理技术规范

作者简介：赵伟霞 女 1983.11 邯郸市永年县白塔村

于学强 男 1983.10 邯郸市曲周县