岩土工程地基加固处理技术分析与研究邱道文

岩土工程地基加固处理技术分析与研究邱道文

邱道文

海南深勘勘察设计有限公司（深圳市勘察测绘院海南分院）海南海口570208

摘要：在建筑工程施工过程中，岩土工程是非常重要的一个环节，而在岩土工程中地基土作为建筑物的承载体，是十分重要的。各种地基土中，不少为软弱土和不良土，主要包括：软粘土、杂填土、冲填土、多年冻土、岩溶、土洞等，山区的土在某种条件下也可能是不良土，软弱和不良地基土不能满足承载力及沉降量的设计要求，必须对其进行地基土加固处理后方能满足设计要求。

关键词：岩土工程；地基；加固；处理

1、岩土工程地基土加固处理的目的和意义

为了满足社会经济发展的需要，近年来，我国土木工程建设发展迅速，工程建设规模日益扩大，难度不断提高。土木工程功能化、城市建设立体化、交通高速化、以及改善综合居住环境对现代土木工程建设中地基的处理提出更高的要求。土是自然、历史的产物，地基土分布、土的工程性质比较复杂，而且具有区域性。我国地域辽阔，更增加了地基土的复杂性。在工程建设中，遇到愈来愈多的地基问题。地基问题处理恰当与否，关系到整个工程质量、投资和进度，其重要性越来越多的被人们认识。

岩土工程地基土加固处理具有非常重要的意义，地基问题主要包括下列三个方面：

（1）地基承载力和稳定性问题：

在建（构）筑物荷载（包括静力荷载和动力荷载）作用下，地基承载力不满足要求时，地基会产生过大的沉降，局部或整体会发生剪切破坏，影响建（构）筑物正常使用，甚至引起建（构）筑物破坏。边坡稳定也可归属于这一类地基问题。对软弱和不良地基土进行加固处理后就能满足地基承载力和稳定性的要求。

（2）沉降、水平位移及不均匀沉降问题：

在荷载（包括静力荷载和动力荷载）作用下，地基产生变形，当建（构）筑物沉降、或水平位移、或不均匀沉降超过相应的允许值可能引起破坏。建（构）筑物沉降量较大时，不均匀沉降往往也比较大。不均匀沉降对建（构）筑物的危害较大。湿陷性黄土遇水发生剧烈的变形；膨胀土遇水膨胀、失水收缩等也可包括在这一类地基问题。通过岩土工程地基加固处理，可以防止沉降、水平位移及不均匀沉降引发的安全事故，确保建（构）筑物的整体质量。

（3）渗流问题：

地基的渗流量或水力比降超过其允许值时，会发生较大水量损失，或因潜蚀和管涌使地基失稳而导致建（构）筑物破坏，造成工程事故。通过对地基土进行防渗处理后，就能防止工程安全事故的发生。

土木工程在工程设计中，遇到天然地基存在上述三类问题之一或其中几个问题时，需要采用各种地基处理措施，形成人工地基以满足建（构）筑物对地基的各种要求，保证其安全与正常使用。在确定地基处理措施时，应将上部结构、基础和地基视为一个整体，考虑他们的共同作用。

地基与建（构）筑物的关系极为密切，建（构）筑物的安全与正常使用，地基基础起着非常重要的作用。据调查统计，世界各国各种土建、水利、交通等类似工程事故中，因地基问题造成的工程事故的比例最大。

随着工业的发展、技术的进步，促进了各种地基处理技术的发展。现代土木工程对地基处理提出了越来越高的要求，地基处理成为土木工程中最活跃的领域之一。总结国内外地基处理技术，提高地基处理水平，对加快基本建设，节省基本建设投资，具有特别重大的意义。

2、岩土工程地基处理技术分析

地基处理方法可按地基处理的原理、目的、施工工艺、拟处理地基的性质进行分类，大致可分为以下几类：置换法、预压法、压实和夯实法、挤密法、拌和法、土工合成材料及加筋法、灌浆法等，本文只分析几种常见的地基加固处理技术。

2.1强夯处理技术

强夯是强力夯实的简称。是指将很重的锤从高处自由下落，对地基施加很高冲击能，反复多次夯击地面，地基土中的颗粒结构发生调整，土体变密实，从而能较大限度提高地基土强度和降低压缩性。

一般认为强夯法适用于无粘性土、松散砂土、杂填土、非饱和粘土及湿陷性黄土等，近年来，也有人将强夯法试用于饱和粘性土，但低夯击能时尚有效果，而高夯击能时锤易陷落，土只不过被挤出而难以达到改良的效果。故一般不推荐在饱和粘土地基处理中采用强夯法，即使采用也只是强夯置换而已。

强夯锤质量可取10～40t，处理深度一般4～10米，落距高度一般在20m左右。

强夯技术最为明显的特点是操作相对较为简单，操作环节较少，较为直接，但是在使用该技术的过程中也会存在一些弊端，比如：夯击的过程中会产生震动，影响周围建筑物的稳定性，同时也由于重复的夯击而产生巨大的噪声，影响居民的生活。由此可见，该种方式并不适用于居民集中地区、建筑物集中地区，最好是在空旷的地带使用。

2.2预压处理技术

预压处理技术是在建造建筑物之前，用临时荷载作用于地基土中，给予一定预压期，迫使地基土固结提高地基土的抗剪强度，从而解决软粘土地基的沉降和稳定问题。

预压法适用于处理软粘土地基，预压法处理软粘土地基的两个要素：①增设排水通道缩短排水距离。由于时间因素与排水距离的平方成反比，因此增设排水通道可加速地基固结，减少建筑物使用期的沉降和不均匀沉降；②施加使用地基土固结的荷载。在荷载作用下，超静孔压消散，有效应力增加，地基土固结压密，地基土强度提高。

预压法大致可分为以下四类：堆载预压法、真空预压法、降水法和电渗法。

预压法适用于处理淤泥质土、淤泥和冲填土等饱和粘性土地基，施工成本较低，且施工流程较为简单，是现阶段较为广泛用于软基加固处理的技术之一。

2.3置换法处理技术

置换法是地基处理方法中最为简单易行的处理方法。主要用于地基表层存在着厚度不大但且易于挖除的不良土层，而下卧层则较好。该方法就是将表层不良地基土挖除，然后回填较好压密特性的土进行压实或夯实，形成良好的持力层。从而改变地基的承载力特性，提高变形和稳定能力。

3、岩土地基加固技术要点分析

岩土地基加固技术要点主要体现在以下几个方面：

3.1地基处理方法的选用原则

选用地基处理方法要力求做到安全适用、确保质量、经济合理、技术先进。

我国地域辽阔，工程地质和水文地质条件千变万化，各地施工机械条件、技术水平、经验积累，以及建筑材料品种、价格差异很大，在选用地基处理方法时一定要因地制宜。

3.2地基处理规划程序

地基处理规划程序建议按3.2-1所示的程序进行。首先根据建（构）筑物对地基的条件要求和天然地基条件确定需要进行地基处理的天然地层的范围以及地基处理要求。然后根据天然地层的条件，地基处理的具体要求、地基处理方法的原理、过去应用的经验和机械设备、材料条件，进行地基处理方案可行性研究，提出多种可行方案。最后对提出的各种方案进行技术、经济、进度等方面的比较分析，考虑环境保护的要求，确定采用一种或几种地基处理方法。初步确定地基处理方案后，可视需要进行小型现场试验或进行补充调整，根据试验成果进行施工设计，然后进行施工。施工过程通过监测、检验以及反分析，如需要，还可进行设计修改、补充。实践表明这是比较恰当的地基处理规划程序。

3.2-1地基处理规划程序

3.3地基处理监测方法

监测工作是地基处理的一个重要环节，需要予以足够重视。通过现场监测指导施工，检验设计参数和处理效果。如达不到设计要求，应检查原因，采取必要的措施或修改设计。只有做好地基处理施工中和施工后的监测工作，才能保证地基处理工程质量。通过监测工作积累资料，也可为理论研究服务。

3.4地基处理与环境保护

随着工业的发展，环境污染问题日益严重，公民的环境保护意识也逐步提高，在进行地基处理设计和施工中，一定要注意环境保护，处理好地基处理与环境保护的关系。与某些地基处理方法有关的环境问题主要是噪声、地下水质污染、地面位移、振动、大气污染以及施工场地泥浆污水排放等。事实上，一种地基处理方法对环境的影响还受施工工艺的影响，改进施工工艺可以减少甚至消除对周围环境的不良影响。在确定地基处理方案时，尚需结合具体情况，进一步研究分析。环保问题政策性、地区性很强，一定要了解、研究、熟悉施工现场所在地环境保护的有关法令和规定，施工现场周围条件，了解施工工艺，才能正确选用合适的地基处理方法。例如在高精密仪器楼的周围，不宜采用强夯法；市区对噪声的控制要求比郊区的高；在市区处理废泥浆要比在郊区费用高很多。

结语

为了提高地基承载力，改善其变形性质或渗透性质而采取的人工处理地基的方法统称为岩土工程地基加固处理，岩土工程地基加固处理的施工难度较大，所以对各项施工技术提出了更高要求。在岩土工程中，其基础的关键部分就是地基土的加固处理施工。常言道万丈高楼从地起，只有坚固、稳定的地基才能确保整个建筑物的稳定性和安全性。因此，需要采取有效措施对软土和不良地基土进行加固处理显得尤为重要。而随着时代的进步，科学技术的发展，也应该不断加强对地基处理技术的研究与创新。而现阶段，我国地基处理技术方法较多，如预压法、砂石桩法、夯实水泥桩、灌注桩、旋喷和粉喷桩法等，这几种技术已经相对成熟、稳定，通过这些地基处理技术的使用，有效提高了地基的坚固程度和变形稳定性，为建筑工程质量提供坚实基础和有力保障。希望文章提出的相关技术措施对相关工作人员有所帮助。

参考文献：

[1]韩庆.岩土工程中地基加固的处理方法[J].黑龙江科技信息,2016(24):229.

[2]解磊,吴正.岩土工程地基处理分析与应用[J].科技创新与应用,2016(30):270.

[3]李玲利.岩土工程中地基处理主要方法探析[J].石化技术,2016,23(09):98-99.