岩土工程的地基处理技术解析

摘要:文中介绍了我国地基处理技术经过两个主要阶段，阐述了岩土工程中的地基基础设计，并对常用的几种地基处理方法的原理和适用范围进行简要分析。

关键词:地基处理、现状、方法原理

中图分类号：K826.16 文献标识码：A 文章编号：

引言

随着城市经济和建筑业的发展，各种形式的建筑物层出不穷，基建规模日益扩大。进行某些建筑基础施工时，为了节省投资，行业内通常会采用合适的地基处理技术、对天然地基进行改良，以提高地基强度，保证地基的稳定性，降低地基的压缩性，减少地基的不均匀沉降，消除地基土的振动液化潜势以及消除湿陷性土的湿陷性，等等。总而言之，要想保证岩土工程的质量，延长建筑物的使用寿命，加强岩土工程地基处理技术的水平，加大地基处理的科技投入，采取有效的处理措施是非常有必要的。

1地基处理技术的发展现状

我国的地基处理技术经历了两大阶段。第一阶段:50～60年代为起步应用阶段，这一时期大量的地基处理技术是从国外引进的，尤其是从前苏联引进的，广泛使用的是置换法等浅层处理方法，主要为砂石垫层、砂桩挤密、石灰桩、灰土桩、化学灌浆、重锤夯实、预压法等。第二阶段:70年代到今，为应用、发展、创新阶段。大批国外先进技术被引进，结合我国自身特点，初步形成了具有中国特色的地基处理技术及其支护体系，许多领域达到了国际领先水平。可以说我国的地基处理技术达到了一个较高的水准。

2岩土工程中的地基基础设计

在岩土工程中，地基的基础设计主要包括扩展基础、箱筏基础和桩基础三个主要部分。

2.1扩展基础

为了提高扩展基础计算的准确度，首先，根据地基的承载能力和建筑物的变形要求计算出工程的地基基础底面积，然后再计算基础和变阶处的高度。在计算此高度时，要按照冲切和剪切来确定，最后就是按照抗弯得出地基基础底板的配筋。

2.2箱筏基础

箱筏基础的设计主要包括三方面的内容：一方面是在确定箱形基础的高度时，应该符合地基结构自身的承载能力和高度规范。而且，箱形基础中，底板厚度也要以实际状况为基础，例如受力、刚度以及防水等指标来进行确定。此外，还包括箱形基础正方截面的承载力度，斜方向截面的承载力度的计算等，最主要的是要满足地基受到冲切的力度需求。另一方面是梁板式筏基底板也要够承受住冲切的力度。而且该底板还要同时承受正截面和斜截面双方面的承载力，所以，在设计时，要计算出基础梁的部分位置的承载能力。还有就是平板式筏基的设计，与梁板式筏基基础底板相同，同样要有足够的承载力，满足冲切力度需求，而且，平板式筏基还要计算出边缘的受力程度。

2.3桩基础

桩基础的设计包含两部分：第一，在设计桩基时，要对它的极限承载力进行计算，并分析桩基的功能和受力特点，计算桩基的水平和竖向承载力，接着，计算桩基自身的重量。对暴露在土层上面的桩基顶面及侧面部分还应进行压屈计算。第二，当桩基穿越松散填土、湿陷性较严重的黄土或者强度较弱的土层并进入硬度较硬的土层时，桩基的周边存在着软弱土层，且邻近的桩基长期承受较重荷载或面积较大的堆载时，由于地下水水位的下降，导致桩周土中有效应力增加，产生了下沉现象，或者桩基周边土层的下沉比桩基的下沉程度更为严重时，要重视桩侧负摩阻力。

3地基具体处理方法[3]

近些年来随着基建规模的日益扩大，建筑用地资源日趋紧张，为了充分、有效、科学、合理地利用土地资源，建设者们开始考虑采用合适的地基处理技术对一些软弱天然地基进行处理施工，以克服软弱地基出现的变形、强度差、不稳定等问题，对其进行人工加固，以满足建筑物对地基的要求。按照加固原理的不同，可以对地基处理方法进行分类。

3.1换土垫层法

当建筑物基础下的持力层比较软弱，不能满足上部荷载对地基的要求时，常采用换土回填法来处理。施工时先将基础以下一定深度、宽度范围内的软土层挖去，然后回填强度较大的砂、石或灰土等，并夯至密实。换土回填按其材料分为砂地基、砂石地基、灰土地基等。根据所用土料的不同，垫层主要有素土垫层，砂垫层，碎石垫层（粒径不大于50mm），灰土垫层等类型。换土垫层法的施工步骤是先挖运原软弱土，清净基坑水土，再回填砂石，并逐层振压碾实。

3.2强夯法

强夯法是利用质量8t-10t的重锤从10-20m 高度自由下落来夯实土体，夯击土体产生很大冲击能，在地基中产生冲击波和很大动应力，密实土体，从而提高土的强度，降低压缩性。该方法施工简单，加固效果好，对于处理砂性土、非饱和黏性土及杂填土地基效果较好，对非饱和的黏性土地基，一般采用连续夯击或分遍间歇夯击的方法。但它也存在诸多缺点，比如施工噪声大 震动大，对周边现有建筑物影响较大，一般不适用于房屋密集区。

3.3预压法

预压法指的是为提高软弱地基的承载力和减少构造物建成后的沉降量，预先在拟建构造物的地基上施加一定静荷载，使地基土压密后再将荷载卸除的压实方法。对软土地基预先加压，使大部分沉降在预压过程中完成，相应地提高了地基强度。预压法适用于淤泥质粘土、淤泥与人工冲填土等软弱地基。预压的方法有堆载预压和真空预压两种。施工时，根据地面沉降和土中孔隙水压力的消散情况，对预压加以控制。这种方法适用于软黏土、粉土、杂填土等。该方法具有使用机具简单、就地取材、工期短、造价低等优点。

3.4高压喷射注桨法

高压旋喷注浆法是在化学注浆法的基础上发展起来的。高压喷射注浆就是利用钻机钻孔，把带有喷嘴的注浆管插至土层的预定位置后，以高压设备使浆液成为2Mpa以上的高压射流，从喷嘴中喷射出来冲击破坏土体，与浆液搅拌混合，并按一定的浆土比例有规律地重新排列。浆液凝固后，便在土中形成一个固结体与桩间土一起构成复合地基，从而提高地基承载力，减少地基的变形，达到地基加固的目的。

3.5振冲法

振冲法又称振动水冲法，是以起重机吊起振冲器，启动潜水电机带动偏心块，使振动器产生高频振动，同时起动水泵，通过喷嘴喷射高压水流，在边振边冲的共同作用下，将振动器沉到土中的预定深度，经清孔后，从地面向孔内逐段填入碎石，使其在振动作用下被挤密实，达到要求的密实度后即可提升振动器，如此反复直至地面，在地基中形成一个大直径的密实桩体与原地基构成复合地基，提高地基承载力，减少沉降，是一种快速、经济有效的加固方法。

结语：

对工程建设中可能会遇到的软弱地基问题，要有针对性的进行技术分析，在实际建设过程中，要根据具体情况采用一种或多种处理方案，以保证建筑物的安全。同时，随着科技的发展，新的处理方法还会不断出现，将会进一步降低施工复杂程度，提高施工效率。

参考文献：

[1]龚晓南.地基处理及其发展[J].土木工程学报,1997(6)

[2]龚晓南.地基处理手册［M］.北京：中国建筑工业出版社，2000.

[3]高加成, 刘恒武.碎石桩一强夯联合法加固湖区填土地基[J].湖南科技大学学报(自然科学版), 2005,(01):49