浅谈地基处理技术
摘要：在我国建筑工程的建设中，经常需要对软弱地基进行处理。本文分析了软弱地基形成的原因，并针对软弱地基的实际情况，提出了一些处理的方法，从而有于减轻软弱地基对工程建设的影响，提高工程的质量，获得良好的经济效益和社会效益。
关键词：软弱地基 处理方法 结构设计
一、引言
随着我国建筑工程项目的不断增多，软弱地基的处理变的越来越重要，软弱地基处理的好坏，不仅关系到工程建筑的速度，而且关系到工程建设的质量，因此提高软弱地基处理方法具有重要的价值和意义。
二、正文
2.1 软弱地基形成的原因
软弱地基是由淤泥、淤泥质土、杂填土冲填土或者其他高压缩性土层形成的地基，这些地基基本上很少受到地质变动或者地形的影响，也没有受到过地震、荷载等物理作用的影响，更没有受到土颗粒间化学作用的影响。软弱地基是一种不良的地基，其稳定性非常的差、强度较低压缩性较高、容易出现液化，沉降量也很大。因此在工程的建设过程中，要充分考虑地基的变形和稳定等问题。在软弱地基上建设的
工程，由于其地基强度不够和变形，往往不能满足工程的质量，所以要采用一定的措施，对软弱地基进行处理，从而提高地基的稳定性，减少地基的沉降的不均匀下降。 2.2 软弱地基的处理方法 （1）、软土地基深层搅拌加固法
据报道，冶金工业部建筑研究总院开发的软土地基深层搅拌加固法，是利用水泥作为加固剂，用特别的深层搅拌机械，在地基深部就地将软粘土与水泥浆强制拌和，使软粘土硬结成具有一定强度的水泥加固土（复合地基），从而提高地基强度。
这种方法的主要技术特点是：充分利用了软土，避免了大量挖掘软土和远距离弃土；对软土地基加固效果显著，加固后即可投入使用，并可根据上部结构状况灵活采用柱状、壁状、格栅状等加固形式；地基加固过程中对周围软土无扰动，不会造成软土侧向挤出；施工中无振动、无噪音、无污染；施工机具简单，便于制造和推广使用；适合我国经济技术条件。
这项技术的主要性能指标为：一次加固面积0.71平方米，最大加固深度20米，加固每立方米软土水泥耗量120～180公斤，所需时间12分钟；当水泥掺量为7～15%时，可在短时间内将软土强度提高数十倍到上百倍，使之成为承载力高、变形小、遇水稳定的优质地基。深层搅拌法适用于加
固淤泥、淤泥质土和含水量较高的粘土、粉土等地基。加固后形成的复合地基可作为兴建多层建筑物、中型工业厂房及设备基础的良好地基，同时还可用作地下挡土构筑物。 （2）、软土地基分层注浆加固法
软土地基分层注浆加固法是上海市隧道工程公司隧道施工技术研究所，主要针对上海地区软土的特点研究和开发的技术成果。据报道，软土地基分层注浆加固法，主要是依靠压力的作用使浆液均匀地劈入土体，形成交叉的网络，再注入化学浆液充填缝隙，使土体形成一种复合体，从而达到加固的目的。
分层注浆加固技术成果配套，它解决了在软土条件下如何控制流量、压力和注浆量等参数，做到以最佳的比例达到预期的目的；形成了一整套施工工艺，研制了专门的注浆设备，应用电脑技术对注浆的动态过程进行监测，并研制了配套的注浆材料。
该项技术适用于盾构法软土隧道的施工，地铁镜框式车站的施工，城市中房屋密集地区地下工程的基础开挖，以及机场的停机坪、滑行道的基础处理等。数年来推广应用这项技术，已为建设单位和国家节省了2000余万元。工程实践证明，软土地基分层注浆加固技术，不仅可以产生良好的经济效益，而且既可保证施工安全，提高工程质量，又可控制地面沉降，保护重要建筑物和城市地下管线，其社会效益也
颇为显著。
（3）、用压密注浆法处理软弱地基
据报道，1995年2月，合肥古井大酒店基坑开挖证明，安徽地矿局第一水文队应用压密注浆新技术，在面积为1500平方米、开挖深度达14米的基坑周围，施工围幕、防水、抗渗、加固工程，取得了圆满成功。
合肥古井大酒店建筑设计地面22层、地下2层。地基所处位置原来是古河道，有两层流砂层，地下水水量十分丰富，地下1.7米即见地下水。地基周围有合肥市3条主要交通干道和许多建筑物。如果按常规施工方法处理地基，采用人工开挖，积水用水泵大量排水，不仅地基周围破坏大，土方量大，造成人力、物力、财力的巨大消耗和浪费，而且还有可能造成主要交通干线和建筑物塌陷，施工更是无法进行。
该队提出采用压密注浆新技术解决地基防水、抗渗、加固的难题。经过两个月施工，打了800余个钻孔，钻孔深度达23米。利用高压把水泥浆液灌入地基充填空隙，挤密土体，形成围幕，从而不仅加固了土体，防止了渗水、塌陷的发生，而且没有影响周围建筑物的正常使用和安全。经开挖地基验收表明，工程质量优秀。
（4）、用建筑垃圾夯扩超短异型桩处理软弱地基
据报道，为加快建筑领域科技成果推广应用速度，建设
部科技发展促进中心、中国专利技术开发公司等单位，于1998年8月，联合推广用建筑垃圾夯扩超短异型桩施工技术。
据介绍，这项技术已通过建设部组织的科技成果鉴定，并被列为该部当年科技成果重点推广项目，被中国专利局列为专利技术推广示范工程项目。
用建筑垃圾夯扩超短异型桩施工技术，是针对软土地基和松散填土地基的特点，研究开发出来的一种地基加固处理新技术。它充分利用天然地表硬层和浅部较好土层，避软就硬，以建筑垃圾为填料，采用特殊的施工工艺和专利施工工具，在地表及地下数米范围内，夯扩成阶梯状人造持力层，从而使地基得以加固。
这项新技术适用于工业与民用建筑，对平房改造、安居工程的多层住宅建设尤其适用。此外，还适用于市政工程、中小型水利工程的地基加固。它可节约建筑材料60%以上，节约基础投资15%～30%；并且由于充分利用建筑垃圾，环境效益显著。
（5）、软弱地基小口径搅拌桩搅拌固化法
如何在粉煤灰、流砂土等软弱地基上兴建一般工业与民用建筑物？据报道，安徽省淮北矿业（集团）公司勘探工程处与设计处，采用的新技术是：利用水泥浆等作为固化剂，通过小口径搅拌桩搅拌，在不同深度就地将粉煤灰与固化剂强制搅拌，使软弱地基硬化，从而提高地基承载力。
这种新技术可在粉煤灰、流砂土等软弱地基上使用。采用这种方法加固后的地基，一般可兴建单层工业厂房或5层以下民用建筑物。该公司曾经在由粉煤灰充填的某煤矿塌陷区内兴建了一座厂房。该厂方已使用了两年多，状况良好。经有关部门测试，该建筑物完全满足国家建设部门有关规定的要求。
（6）、游泳池底板断裂软弱地基处理
据报道，广东省开平市金山公园游泳池建于1983年，工程造价60余万元。由于设计和施工不当，建成后不久，游泳池深水区中部底板产生一条横贯池宽的断裂缝，钢筋混凝土底板产生4个洞穴。向池中放水时，水从洞穴处漏掉；把水抽干清洗池区时，又从裂缝、洞穴处涌出地下水并发生涌沙。几经修补，均未成功。游泳池被闲置10年之久。
广东地矿局探矿工艺研究队，采用疏水孔降低地下水位，用帷幕灌浆孔堵截山沟地下水，然后在深水区池底施工压密灌浆孔，共施工136个压密灌浆孔，压灌水泥53吨。施工半个月后，即开池放水，迎接游泳爱好者。经过两次抽干池水清洗池底表明，治理效果十分理想。 （7）、软土地基粉体喷射搅拌加固
据报道，1992年9月，在湖北省地矿局召开的评审会上，专家认为，由湖北省第4地质大队完成的、粉体喷射搅拌加固软土地基的应用研究，具有国内先进水平。从1987年底
开始，他们在武汉地区进行试验性生产，逐渐显示出粉体喷射搅拌技术的独特优点。1989年下半年，这项技术推广到了上海地区，并向长江三角洲广阔地带辐射。通过3年生产应用和1年应用研究，先后在武汉、郑州、上海等地，用这一方法施工了23项工程，质量良好。3年来，湖北4队用此方法，施工软土地基处理工程的总产值超过了100万元，利润保持在15～18%。
（8）、国外四种地基加固方法
据报道，1993年9月，俄罗斯刊文介绍了几种行之有效的地基加固方法，为工程师们选用地基加固方法提供了思路。
①、粘土灌浆法
把粘土泥浆压入地基空隙。它可以填塞极小的缝隙。但是，仅限于干燥岩层使用。 ②、硅酸钠浆和氯化钙浆压入法
把管壁上有许多孔的金属管打入地基，然后通过金属管把硅酸钠浆和氯化钙浆压入地基中；进行化学反应后，地基中的细小空隙被防水的硅酸钠凝胶堵住。该法适用于砂质地基。
③、合成树脂灌注法
适用于各种工程地基的加固。采用管式灌浆器灌入合成树脂。可在狭窄的空间施工，也可在50米深的地下加固地
基，使地基坚固程度大幅度提高。 ④、水泥支柱喷射法
往井中放入旋转钻杆，钻杆头部装有喷射器和研磨器，水柱从钻杆中喷出，切割、软化土层，研磨器将土磨碎。钻杆边磨边钻到达目的深度后，垂直喷射器停工，两个水平喷射器同时启动，在400个大气压力下注入水泥浆。撤出钻杆后，地下形成直径为80厘米的水泥柱，起到加固地基的作用。
2.3 建筑设计处理措施
在对各种软弱地基处理的同时，可以通过对建筑物设计进行有效的处理，来减少建筑物的不均匀沉降，这样既能节约工程建设的成本，又保证了工程建设的质量，对于复杂的建筑物，应根据建筑物的实际情况，可以吧建筑物进行适当的划分，从而形成各个较好的单元，对于建筑物的差异大的情况，可以把建筑物的距离离开一定的距离。如果拉开一定距离的两个单元需要进行连接时，可以采用自由沉降连接，或者运用其他措施进行处理。通过增强建筑物刚度和强度，增加建筑物对地基不均匀变形的调动能力。在开挖基槽时，如果发现有淤泥或淤泥质土时，不要扰动其原状结构。在建筑建设过程中，可根据具体的情况，优先先盖建筑物的重点部分，通过对各部分进行有效的调整，降低建筑物的沉降差异。
三、总结
通过对软弱地基的处理，改良各种不良地基，使得满足各种大型和高程建筑的需要。在软弱地基处理的时候，要结合拟建区域内地基土的组成及力学性质等实际情况，采用不同的地基处理方法，保证工程建设的质量，取得良好的经济效益和社会效益。
四、参考文献
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地基处理技术方法与展望
来源：中国论文下载中心 [ 10-05-28 08:30:00 ] 作者：史心灵 杨良 编辑：studa090420
摘 要：介绍了目前我国建设工程中所采用地基处理方法，并对建筑工程中地基处理方法做了进一步介绍与探讨。
关键词：地基问题；地基处理；方法；地基承载力
前言
我国地域辽阔，地质复杂，土的种类繁多。需要处理的地基大多为软弱土和不良土；软粘土、杂填土、充填土、湿陷性黄土、泥炭土、膨胀土、多年冻土、岩溶和土洞等。随着我国建设事业的发展，新建工程越来越多地遇到不良地基。而上部结构荷载日益增大，变形要求更严，相应地对地基要求也越高，因此地基处理的要求也就越来越迫切和广泛。建筑物的地基问题可包括：（1）强度及稳定性问题；2）压缩及不均匀沉降问题；（3）渗漏、潜蚀及管涌；（4）动荷作用下的土体液化等四个方面。当建筑物的天然地基存在上述四类问题之一或其中的几个时，则必须对地基进行人工处理，以保证建筑物的安全与正常使用。
1 地基处理
地基处理是一项历史悠久的工程技术。追溯到很久以前，人类就已懂得对天然地基进行人工处理，例如我国两千年前就采用在软土中夯入碎石等压密土层的方法。随着现代建筑事业对地基处理的要求日益增高，许多新的地基处理技术也得到开发和应用，如近年来发展的强夯法、振冲法、真空预压法、高压喷射注浆法以及加筋法等已广泛用于工程实践。地基处理技术的研究和推广已成为土木工程中一项重要的课题。
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，提高地基土地的承载力，保证地基稳定，减少房屋的沉降或不均匀沉降，消失陷性黄土的失陷性，提高抗液化能力等，常用的人工地基处理方法有换土垫层法，重锤表层夯实，强夯法，振冲法，注浆法，深层搅拌，化学加固等方法。地基处理的对象是软地基和不良地基。地基处理的目的是：提高地基的强度以保证地基的稳定性；降低地基的压缩性，减少地基的沉降和不均匀沉降；加强地基固结过程，提早完成沉降；防止地震时液化和震陷等。
2 地基处理方法及步骤
2.1地基处理方法的确定按下列步骤进行。
2.1.1根据结构类型、荷载大小及使用要求，结合地形地貌、地层结构、土质条件、地下水特征、环境情况和对邻近建筑物影响等因素，初步选定几种可供考虑的地基处理方法。
2.1.2对初步选定的各种地基处理方法，分别从加固原理、适用范围、预期效果、材料来源及消耗、机具条件、施工进度和对环境的影响等方面进行技术经济分析和对比选择最佳的地基处理方法，必要时可选择两种或多种地基处理措施组成的综合处理方法。
2.1.3对已选的地基处理方法，必须根据建筑物安全等级和场地复杂程度，在有代表性
的场地上进行相应的现场试验和试验性施工，并进行必要的测试，以检验设计参数和处理效果。如达不到设计要求时，应找出原因并采取改进措施和修改设计。
2.1.4经地基处理后的地基承载力设计值应按地基承载力标准值乘以综合修正系统确定。地基处理技术人员应掌握所承担的地基处理目的，加固原理，技术要求和质量标准等。施工中应有专人负责控制和监测，并做好施工记录，在出现异常情况时，必须及时同有关部门妥善解决。
2.2地基处理途径。进行地基处理时，必须结合具体情况，慎重选择，必要时应作方案比较，以找出最佳途径。
2.2.1碾压与夯实。建筑物地基表面的松散填土、杂填土或其它软土层，往往需压实后才能作为地基的持力层。
我国民间常用的夯蛾或蛙夯因夯击功能小，影响深度浅，通常只用于平整基槽或局部压实。因此当要求压实影响深度较大时，通常需采用具有较大压实功能的机械碾压、振动压实、重锤夯实甚至强夯等方法进行处理。强夯有一种利用夯击产生的振动波来处理地基的新技术，目前已广泛用于工程实践，并取得了良好的效果。
2.2.2机械碾压法。机械碾压法是一种采用平碾、羊足碾、压路机、推土机及其它压实机械来太实松软土层的方法，常用于大面积填土的压实和杂填土地基的处理，碾压后地基土的承载力主要取决于土地的性质、施工机具和施工质量，一般应通过试验确定
2.2.3振动压实法。振动压实法是一种在地基表层施加振动把浅层松散土振实的方法，其主要用于处理砂土、炉渣、碎石等无粘性土为主的填土。
2.2.4重锤夯实法。重锤夯实法是利用重机械将夯锤提高到一定高度，然后使锤自由落下，反复夯打，在地基表层形成一层较为均匀的硬壳层，从而提高地基表面层的强度，可用于处理离地下水位0.8m以上稍湿的杂填土、粘性土、砂性土、湿陷性黄土和分层填土等地基，但不宜用于有效深度内存在有软粘土层的地基。
2.2.5强夯法。强夯法地基加固施工技术由20世纪70年代法国工程师梅那首先创用，通过起重机械将大吨位夯锤起吊到6~30m高度后，自由落下，给地基土以强大的冲击能量的夯击，使土中出现冲击波和很大的冲击压力，迫使土层空隙压缩，土体局部液化，在夯击点周围产生裂隙，形成良好的排水通道，孔隙水和气体逸出，使土粒重新排列，经时效压密达到固结，从而提高地基承载力，承低其压缩性并减少或消除土体湿陷性的一种有效的地基处理方法。
实践证明，经强夯处理的地基，其承载力可提高2~5倍，压缩性可降低200%~500％。影响深度在10m以上。一般可用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土和粘性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土地基，还可在不深的水中夯实地基。由于强夯效果好，速度快，节省材料且用广泛，在界受到广泛的重视。强夯法的缺点是施工时噪音和振动大，且对邻近建筑物影响大，因而不宜在人口稠密的城市中使用。
2.2.6换土垫层。换土垫层法（亦称换填法或开挖置换法）是将天然软弱土层挖去或部分挖去，分层回填强度较高，压缩性较低且无腐蚀性的砂石、素土、灰土、工业废料等材料，压（夯）实后作为地基垫层（持力层）。实践证明，换土垫层法可有效地处理某些荷载不大的建筑物地基问题，如一般的
三、四层房屋、路堤、油罐和水闸等地基。可用于淤泥、淤泥质土、湿限性黄土、膨胀土、素填土、杂填土、季节性冻土地基以及暗沟、暗塘等的浅层处理。
结语：地基处理是一项技术性很强的工作，合理的方案还需要落实到技术措施和施工质量的保证上，才能获得地基处理预期的效果，这不但要求认真制订技术措施的技术标准，保证施工质量，还要进行施工现场质量检验、试验和现场监测与控制，监视地基加固动态变化，
控制地基的稳定性和变形的发展，检验加固的效果，确保地基方案顺利的实施。
随着具有中国特色的社会主义现代化的发展，规模宏大的工业与民用建筑、水利工程、环境工程、港口工程、高速铁路、高速公路、机场跑道、大型油罐基础工程等的兴建，不可避免的在不良的地基场地上建造，而且对地基质量的要求也将越来越高，现有的地基处理技术已经不能满足社会发展的需求。地基处理技术将在在原有的基础上有所改善，原来笨重的工人夯实转变为现行的机械操作，甚至发展为用化学药品来处理地基。旧事物在短时间内被新事物的发展所取代是社会发展的需要，同样，地基处理技术也是如此。由此可见地基处理技术的发展前景是远大和美好的，地基处理的新技术、新工艺也将不断涌现。
参考文献
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