地基处理方法分析

【摘要】：地基不能满足工程建设所要求的地基承载力和稳定性要求，或在某种状态下会发生较大的性质突变，必须进行处理。本文以下内容将对地基处理方法进行分析和探讨，仅供参考。

【关键词】：处理方法；分析

中图分类号：TU47文献标识码： A 文章编号：

1、前言

传统意义上的地基处理，主要是针对软弱地基的处理。近些年来，建筑行业的高速发展，楼体向高、大方向发展，软弱地基也成为一种相对的概念。为获得工程对地基承载力和沉降量的更高要求，节约工程造价，对一般地基采取加固措施也不少见。

同时，随着地基处理设计水平的提高，施工工艺的改进，施工设备的更新，地基处理速度发展很快；新技术和新材料的应用也极大的提高了地基处理的效果。

本文试着从为取得某种效果的角度分析，对地层（不限于地基）处理方法进行分析和探讨，仅供参考。

2、地基处理的目的与方法

工程中，我们会为了一种或多种目的对地基进行处理，针对于不同的目的会采取不同的处理方法。

地基处理的目的对于不同工程可能不尽相同，但主要分为以下几种：

1）提高地基土的抗剪切强度地基剪切破坏主要表现在地基荷载力不够或不均匀的荷载，使其土层结构不够稳定，或者土方开挖施工时边坡失稳、坑底隆起。

根据极限平衡理论，当土体中任意一点在某一平面上的剪应力达到土的抗剪强度时 ,就会发生剪切破坏。

剪切破坏有三种型式：整体剪切破坏、局部剪切破坏和冲剪破坏。

整体剪切破坏：土中塑性区范围不断扩展，形成连续的滑动面，两侧起初并隆起，基础急剧下沉或向一侧倾斜。多发生于土质坚实，基础埋深浅的地基。

局部剪切破坏：地基某一范围内发生剪切破坏区的破坏模式。基础两侧土体有部分隆起，滑动面没有发展到地面，基础没有明显的倾斜或倒塌。多发生于土质松软，基础埋深较大的地基。

冲剪破坏：地基土发生垂直剪切破坏，使基础产生较大沉降的破坏模式。地基不出现连续滑动面，基础侧面地面不出现隆起。多发生于土质松软，基础埋深较大的地基。

2）降低地基土的压缩性地基土的压缩性表现在建筑物的沉降和差异沉降大；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。

整体或局部提高地基土的压缩模量，借以减少地基的沉降或不均匀沉降。根据土的三相分析，土体主要有土颗粒、气体和水组成，可以从压缩土颗粒、气体和水来实现，也可以通过有效排除水和气体来实现。如碾压、挤密、排水固结。还可以通过注入化学浆液来填充土颗粒之间的空隙，整体提高密实度。

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；隧道暗挖施工时，地下水的存在会带出地层中的细小颗粒，继而大面积塌陷。以上都是在地下水的运动中所出现的问题。

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，需要采取措施防止地基液化，并改善其振动特性以提高地基的抗震性能。

砂土液化是由多种内因（如土的颗粒组成、密度、埋深、地下水位）和外因（地震动强度、频谱特征、持续时间）的综合作用的结果。对于此种地层，设计时首先应选择合理的埋深和采用深基础来减小和避开液化的影响。地基处理如强夯换填非液化土、挤密桩法等。

5) 改善特殊土的不良地基特性主要是消除或减少黄土的湿陷性和膨胀土的胀缩性等。

湿陷性是黄土受水浸湿，土体结构迅速破坏，并显著附加下沉。湿陷性黄土地基处理的根本原则是：破坏土的大孔结构，改善土的工程性质，消除或减少地基的湿陷变形，防止水浸入建筑物地基，提高建筑结构刚度。处理方法主要有：强夯法、灰土垫层法、挤密法、深层搅拌桩法和预浸水法。

3、常用的几种地基处理方法分析

1）换填垫层法

换填垫层法适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理。可以是整片换填，也可以是局部换填，设计中可以灵活应用。

换填材料主要有：① 砂石：应级配良好，不含杂质；适用粉细砂应掺入不少于三成的碎石或卵石；湿陷性黄土地基不得选用砂石等透水材料。② 粉质粘土：不得含有杂质、冻土或膨胀土；用于湿陷性黄土或膨胀土地基的粉质粘土垫层中不得加油砖、瓦和石块。③ 灰土：体积配合比为2:8或3:7，土料宜用粉质粘土，石灰宜用新鲜的消石灰。④ 矿渣：应注意对地下水和土壤的环境影响及放射性影响。

垫层应分层碾压，分层厚度200~300mm；严格控制换填材料的含水量；除水撼砂法外均不得在浸水条件下作业；垫层竣工验收合格后应及时进行基础施工和基坑回填。

建议：对于较深厚的软弱土层、体型复杂整体刚度小的建筑，均不采用浅层局部换置的处理方法。优先考虑有利于确保垫层均匀性的碾压法。必要时可考虑砂井-堆载法预压，以加速土的固结。

2）强夯法及强夯置换法

因强夯引起的震动和噪音，此类方法一般应用于远离城区的新区开发。

强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土。对渗透性较差的地基应控制两次夯击的间隔，对渗透性较好的地基可以连续夯击。

缺点：① 基本工期较长，对结构施工周期影响较大。

② 影响因素很多，因此，处理的离散性较大，效果不稳定。

建议：处理不好反而会增加建筑物的沉降和不均匀沉降差，可应用于单层和层数较少的多层建筑，广场、道路等对总沉降和差异沉降要求不高的工程，不宜用于层数较多的多层建筑，高层建筑不应采用。

3）水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）法

CFG桩是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘结强度桩，由桩、桩间土、褥垫层组成的复合地基。

因其具有承载力提高幅度大，地基变形小等特点，广泛适用于各种基础、各种地层。不仅适合于处理承载力较低的土，也适用于承载力较高但变形不满足的地基。目前工程中已应用于20层建筑的地基处理。

4、结尾

本文从纵横两个方向分析地基处理的出发点和处理方法的适用性，以达到交互理解和应用的目的。工程中，我们对所需处理的地基有一方面或几方面的要求，同时任一种地基处理方法都有一种和几种的作用，这需要我们仔细甄别并加以综合运用。

【参考文献】

[1] 《地基处理》叶观宝等，中国建筑工业出版社

[2] 《地基基础工程》黄林青等，化学工业出版社

[3] 《地基基础设计方法及实例》朱丙寅等，中国建筑工业出版社