当前我国工程中关于特殊地基的处理方法

摘 要：随着科学技术的发展，建筑工程施工不断深入。对于特殊地基的处理逐渐浮上台面。近年来，国内外针对特殊地基的处理已经做了一系列地域性较强的分析研究。本文主要根据具体土质进行分析，并提出一些针对性较强的特殊地基处理方法。

关键词：特殊地基；处理方法；复合加固

引 言

目前，我国地基处理技术的发展是岩土工程界最为活跃的领域之一，场面极为壮观。近些年，地基处理方法发展趋势主要是基于以前的地基处理方法基础之上，开拓新的地基处理方法，尤其是将各种各样不同的地基处理方法综合运用，从而产生了效果极好的复合加固技术。

1 特殊地基处理技术

本文主要针对性地针对特殊土地基处理进行深入分析，包括盐渍土、冰渍土以及冻土等，并介绍了种种特殊地基处理方法。

2 盐渍土地基主要处理方法

要想保持盐渍土地基的稳定性能，选择适宜的路基高度十分重要。在实际选择中，应依照盐渍土类型，并充分考虑毛细水的冻胀深度、上升高度以及盐胀深度，从而确定路基的安全高度。

按盐渍化程度不同，可分为四类，如表1所示。

应当于路堤内某深度安装隔断层，以避免盐分与水分向上转移，这些措施可以有效避免路基产生翻浆、盐胀以及湿陷等。隔断层主要方式包括砂隔断层、砂砾隔断层、砾（碎）石隔断层、土工布隔断层以及沥青砂隔断层等等。

科学而合理的排水方式可以有效保证水流畅通，保持盐渍土路基结构的安全，而不会对路基稳定产生影响；当出现降水与积水时，应能够很快进行排除，避免路基周围地表以及路堤出现盐分聚积以及次生盐渍化等现象；而且，在盐渍土地区地下水位较浅之处，为降低地下水位，排水方式中边沟应设定为较深的深度。如果盐渍土地区地基旁还有过湿路段或水坑以及池塘等较软地基，而且其厚度在3m以下，可以采取浅层处理方法。

如果盐渍化软弱土地基土层厚度在3m以上，应对基底进行深层处理。常见的处理方法有砾（碎）石桩、砂桩等，这类散体柔性桩是通过置换、挤密作用与桩间地基土构成复合地基，提高软弱地基的强度和承载力。其中，砂桩加固盐渍化软弱土地基已成功应用于新疆吐-乌-大公路工程的建设；甘肃嘉-安一级公路盐渍化软弱土地段的地基应用振动沉管挤密砂石桩进行处治，其治理效果和经济效果较理想。

在盐渍土地区进行老路改造时，如果老路基压实度偏低，又不便采用挖除换填或提高路基的措施，可采用强夯法进行地基加固。该处理方法已成功应用于甘肃嘉-安一级公路盐渍化软弱土地基的处治。

3 冻土地基处理

3.1 冰渍土与冻土

冰渍土主要是由冰川作用形成，其特点大致有大小不一、孔隙较大、棱角分明、分选性差，地基承载力非常不均匀，其主要危害是地基会产生不均匀沉降。目前，针对冰渍土地基处理措施的研究相对较少，其处理方法主要是以强夯为主。对于冻土地基，其主要的处理方法是对冻土地基的工程防护及改造。

3.2 冻土地基的防护

对冻土地基采取防护措施，主要是为了预防冻土天然状态的改变并且将其危害产生的根源消除，从而有效防止冻土对相应的工程造成的危害。对冻土进行防护的措施主要有：利用粗颗粒土垫高地基、架空通风基础或者是铺设隔垫层以及各式热桩、强制循环制冷桩等对其进行防护。①通风基础（主要有管道通风以及架空通风）。主要是利用桩、柱抬升建筑物隔离地表，利用通风管道的埋置或者采取预设隔热垫层的方式，从而保证建筑物不会与地表发生直接接触的情况，在不改变冻土地基原始温度的情况下使稳定性得以保持。②粗颗粒土垫高地基。在一些年平均气温在0℃以下的冻土地区，大多数建筑地基可采用粗颗粒（碎石、砾石）垫高地基，垫高地基高度应当超出相应的建筑物0.3m以上。③铺设隔热层。应选择具有一定刚度的土工织物或泡沫材料作为隔热层的材料，而且要求其使用期间防潮性较好。④桩基础。因桩基可以对上层建筑与冻土产生隔离效果，从而防止其直接接触，而且在这之间可以有效地铺设绝热材料以及配置架空空间，所以，桩基础在冻土区施工中应用较为广泛。⑤热棒或热桩。热桩是一类比较特殊的桩，利用强制循环制冷或自身相转换将土层中的热量消除，从而使得土体内部温度较低，所以，其在冻土地基处理、避免冻土融化下沉与冻胀效果较好，它还能有效提升冻土地基的稳定性，保证工程安全。

3.3 冻土地基的改造工程

在对冻土地基进行改造过程中，主要是为了将其冻胀消除以及根据其融沉特性防止其融化下沉，从而有效保障工程施工安全及其效率。①冻土地基的防冻胀措施。对于东土地基只要是采用换填的方式，也就是用砾石、粗砂等冻胀性良好的材料将天然地基的冻胀土替换，从而将天然地基的冻胀性消弱甚至消除；利用物理化学法，采用交换阳离子及盐分的方式，改良相应的冻胀规律。②冻土地基的防融沉措施。主要是将土体作改良处理，采用剥离土层或者是其他一些工业融化方式对冻土采取融、预固结处理；利用纯净的粗颗粒土将富冰土或者是含土冰层进行替换，从而将土层的融沉性消弱甚至消除。除此之外，工程中也可利用少挖方、多填方的方法，从而有效防止对冻土产生扰动破坏。③季节性的冻土基础相应防冻胀处理方法。采取相对纯净的砂砾石或者是砂等一系列粗颗粒土将基础周围的冻土进行置换，填土后夯实地基；将基础侧表面的平滑度有效改善，必须将基础必须密实，保证其表面平滑。在基础的侧面，将冻土区域利用渣油或者工业凡士林等进行涂刷处理，从而减少其切向的冻胀力；采取抗冻胀性基础以将基础的断面形状进行改变，采取冻胀反力的自锚作用，从而使基础的抗冻拔效果有效增强。④多年冻土地基主要防融沉处理方法。对于该类地基，处理方法主要是换填基底土，也就是利用碎石、卵石、砾石或者粗砂等替换可能融化的基底土，换填深度达到受压层深度或者季节融化深度之下；选择相对较优的基础形式，利用轻型墩台对一些融沉、强融沉土加固，并且应适当地增加基底面积，从而有效减少压应力，并且需根据实际情况，将基础的埋置深度加大；另外，应采取强有力的隔热措施，在保持冻结原则情况下，进行施工时，应当保证保护地表之上有植被覆盖，或者利用保温性能良好的材料在地表铺盖，从而降低热渗入量。在进行施工以及具体的养护过程中，需保障结构物四周的排水畅通，从而避免地表水灌入基坑。

4 大面积软弱地基处理

对于大面积、深厚层软弱土地基，当涉及到大面积地基处理时，在现有技术条件下将地基的沉降量控制在较小的范围内比较困难，在满足机场运行安全的前提下，应该允许地基发生一定的工后沉降，同时采用增强地表一定尝试范围内土层强度、刚度的浅层地基处理方法，使地基与上部结构协调变形，从而有效地控制不均匀沉降。这种思路已成功地解决了杭州萧山机场、济南遥墙机场和上海浦东机场等所碰到的软弱土地基的沉降问题实践表明，强夯法可以提高地基土的强度，有效地解决浅层土的不均匀性问题，改善土基的整体变形协调性。由于强夯法本质上属于浅层处理方法，中、深部软土出现沉降变形是无法避免的。通过施工及运营过程中的沉降观测，表明道面出现了一定量的沉降，但道面结构完好，飞机起降运行安全、正常。

上海浦东国际机场二期飞行区场地为促淤所形成，场地工程地质条件比一期飞行区差。在大量试验研究的基础上，相继开展了道面结构对地基沉降适应性、地基工后沉降控制指标以及结合道面结构形式进行地基处理方法等专题研究，最终形成了二期飞行区地基处理模式――堆载预压与浅层处理相结合的地基处理方法。

4.1 大面积特殊土地基处理

在膨胀土、湿陷性黄土地区兴建机场、道路、铁路等基础设施时，需要涉及到特殊土的大面积地基处理。主要包括湿陷性黄土大面积地基处理、盐渍土的大面积地基处理及膨胀土的大面积处理等。

4.2 大面积细粒换填土处理

与山区大面积高填方填土不同，在平原地区的道路路堤填筑等常常面临采用细粒土作为大面积填筑土料的问题，需要解决大面积填土的物理、力学性能控制的问题。在奥运水上公园工程中，静水赛道的开挖约有200万m3弃土，现场开挖的3～4m深范围基本是砂质粉土和粉细砂。其特点是压实性能差、抗剪强度较低、抗变形性能很差（压缩变形、湿陷等）、抗震性能差（振陷、液化）、水力性能极差（易冲蚀、流土、接触冲刷与流滑等）、抗冻害性能较差。可见，开挖出的粉细砂和含砂量较高的砂质粉土其工程性质很差。所以粉细砂和高含砂量粉土在输水的填方工程中的应用是一个极具有挑战性的技术难题。在水利工程中，即使是流速很慢的渠道也避免建造在这类土之上。通过对粉细砂和粉质黏土通过加密、加固和加筋处理，成功地用开挖的弃土填筑了动水赛道，取得了较大的经济和社会效益，为奥运水上公园项目降低了造价，缩短了工期。并在北京2008年奥运会的预赛中经受了考验。

5 结束语

对于工程施工过程殊低级的处理，应根据实际情况深入分析，针对具体情况再去相应的处理方法，从而有效保证施工安全及其效果，防止运行故障。

参考文献

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[2]刘飞禹，余炜，蔡袁强，等.考虑软土软化特性的软基加筋道路动力响应[J].哈尔滨工业大学学报，2011，41.