地基处理的常见问题及解决策略

地基处理的常见问题及解决策略

何学明

何学明

身份证号：4412831985xxxx4999

摘要：在现代建筑工程中,地基是最为重要的基础组成部分,其施工质量的好坏,对于整个建筑物的居住安全和运营发展都有着很大的关系,所以,相关施工单位必须重视建筑地基施工,尤其是要做好软土地基处理工作,采取先进有效的软土地基处理技术,这样才能达到理想的施工效果,提高整体建筑物的安全性和稳定性。

关键词：地基、处理方法、适用范围

前言

随着我国四个现代化建筑事业的发展，越来越多的工程需要对天然地层进行人工处理，采人工地基以满足结构物对地基的要求。因此，在实际工程中，判断是否需要对地层进行人工处理，如需要采用人工地基又将采用什么处理方法已成为日益突出的问题。

各种各样的结构物对地基的要求是不同的，各地区天然地层的情况差别也是很大的，即使在同一地区，地质情况也可能有很大的差别，这就决定了地基处理问题的复杂性，是采用天然地基，还是采用人工地基？采用人工地基时是采用什么地基处理方案？这是建造建筑物时首先需要解决的问题，处理是否恰当，不仅影响建筑物的安全和使用，而且对建设速度、工程造价有不小的影响。不少时候甚至成为工程建设中的关键。

一、建筑物的地基问题

（1）强度及稳定性问题。当地基的抗剪强度不足以支承上部结构的自重及外荷载时，地基就会产生局部事整体剪切破坏。

（2）压缩及不均匀沉降问题。当地基在上部结构的自重及外荷载作用下产生过大的变形时，会影响结构物的正常使用，特别是超过建筑物所能容许的不均匀沉降时，结构可能开裂破坏。沉降量较大时，不均匀沉降往往也较大。湿陷黄土遇水而发生剧烈的变形也可包括在这一类地基问题中。

（3）地基的渗漏量或水力比降超过容许值时，会发生水量损失，或因潜蚀和管涌而可能导致失事。

（4）地震、机器以及车辆的振动、波浪作用和爆破等动力荷载可能引起地基土，特别是饱和无粘土的液化，失稳和震陷等危害。这类地基问题也可能分别概括于上述稳定和变形问题中，只是由于动力荷载引起的。

当建筑物的天然地基存在上述四类问题之一或其中几个时，即须采用这种或那种地基处理措施以保证建筑物的安全与正常使用。有的可在上部结构上采取一些措施，地基与建筑物的关系极为密切。据调查统计，世界各国各种土木、水利、交通等类工程的事故中，地基问题常常是主要原因。

地基问题的处理恰当与否，关系到整个工程质量，投资和进度。因此其重要性已越来越多地被人们所认识。

二、确定地基处理方法前的准备工作

准备工作主要包括下述三个方面：

（1）对天然地层进行工程地质勘察，提供详细的工程地质勘察资料。

（2）根据建筑物对地基的要求和地基的条件确定是采用天然地基，还是采用人工地基，也就是说确定是否需要进行地基处理工作。

（3）开展必要的调查研究，了解本地区其它工程或其它地区同类工程的地基处理情况，收集资料，为合理确定地基处理方法提供依据。

详细的工程地质勘察资料是判断天然地层能否满足建筑物对地基要求的重要依据之一。如果需要进行地基处理，详细的工程地质勘察资料也是确定合理的地基处理方法的主要基本资料之一。通过工程地质勘察，调查建筑物场地的地形地貌，查明地质条件：包括岩土的性质，成因类型、地质年代、厚度和分布范围。对于岩层，还应查明风化程及地层的接触关系，调查天然地层的地质构造，查明水文及水文地质条件，确定有无不良地质现象：如滑波、崩塌、岩溶、塌陷、冲沟、泥石流、岸边冲刷及地震等。测定地基土的物理力学性质指标：天然容重、比重、含水量、可塑性、渗透性、压综系数、压缩模量、抗剪强度等。最后，按照要求，对场地的稳定性和适宜性，地基的均匀性容许承载力和变形特性等进行评价。

三、地基处理的各种方法及适用范围

地基处理方法的严格分类是困难的，不少地基处理方法具有几种不同的作用。例如：振冲法具有置换作用，有的还有挤密作用；又如各种挤密法中，同时也有置换作用。此外，还有一些地基处理方法的加固机理以及计算方法目前还不是十分明确，尚需进一步探讨。

1、排水固结法

排水固结法的原理是软粘土地基在荷载作用下，土中孔隙慢慢排出，孔隙比减小，地基发生固结变形，同时，随着超静水压力逐渐消散，土的有效应力增大，地基土的强度逐步增长。

排水固结法是由排水系统和加压系统两部分组合而成的。排水系统可在天然地基中设置竖向排水体（如普通砂井、袋袋砂井、塑料排水板等），以及利用天然地基土层本身的透水性。加压系统有堆载法、真空法、降低地下水位法、电渗法、以及联合法。

1.1堆载预压法

在建造建筑物以前，通过堆填土石等方法对地基加载预压，达到预先完成部分或大部分地基沉降，并通过地基土固结提高地基承载力，然后撤除荷载，再建造建筑物。临时的预压荷载一般等于建筑物的荷载，但为了减少由于次固结而产生的沉降，预压荷载也可大于建筑物荷载，称为超载预压。

适用范围：软粘土地基。

2、振密、挤密法

振密、挤密法的原理是采用一定的手段，通过振动，挤压使地基土体孔隙比减小，强度提高，达到地基处理的目的。

2.1振冲挤密法

振冲挤密法通常用以加固砂层，其原理是：一方面依靠振冲器的强力振动使饱和砂层发生液化，颗粒重新排列，孔隙比减少；另一方面依靠振冲器的水平振动力，形成垂直孔洞，在基中加入回填料，使砂层挤压加密。

适用范围：砂性土小于0.005mm，粒量小于10%的粘性土，若粘粒含量大于30%，效果明显降低。

3、置换及拌入法

以砂、碎石等材料置换软弱地基中部分软弱土体，形成复合地基，或在软弱地基中部分土体掺入水泥、水泥砂浆，以及石灰等物，形成加固体，与未加固部分形成复合地基，达到提高地基承载力，减少压缩量的目的。

3.1垫层法

在天然地层上铺设垫层，作为人工填筑的持力层。同时将结构物基底压力扩散到下卧

天然地层中，使其应力减少到下卧层的许可承载力范围以内，从而满足地基稳定性的要求，同时由于垫层材料的压缩性低于天然的软粘土层，采用垫层法也可减少地基的沉降量。

适用范围：浅层地基处理

三、地基处理过程中和施工完成后的注意事项

地基处理工程与其它建筑工程不同，一方面，大部分地基处理方法的加固效果并不是施工结束后就能全部发挥，一般说来，还需要在施工完成后经过一段时间才能逐步体现加固地基的要求；另一方面，每一项地基处理工程都有它的特殊性，同一种方当在不同地区应用其施工工艺也不尽相同，对每一个具体的工程往往有些特殊的要求。而且地基处理大都是隐蔽工程，很难直接检验其加固效果。这些就要求在地基处理施工过程中和施工完成后注意下述几点：

在地基处理施工过程中，只让现场人员了解如何施工是不够的，还必须使他们很好地了解所采用的地基处理方法的原理、技术标准和质量要求，所进行的施工是否合乎工程上的要求，要经常进施工质量和处理效果的检验，以保证施工质量。

在地基处理施工中和施工完成后需要做好监测工作，必须重视这项工作。

处理工作结束后，应尽量采用可能的手段来检验处理的效果。这是施工工作的重要一环。在此必须强调指出一点，对处理效果特别是对于一些新的方法的评价和报导必须采取实事求是的科学态度。

此外，对重要工程的地基处理工作或开发、引用新的地基处理方法，或者在进行地基处理方法的比较时，最好在大规模施工以前进行小型现场试验，以检验地基处理方案的可靠性，并可获得设计计算的参数值和施工的控制指标，以及施工经验。必要时也可以小的现实试验比较各种方法的优缺点，为合理确定地基处理方法提供依据。

结束语：

工程实践经验告诉我们，由于受到理论发展水平的限制、复杂地质条件、施工以及自然界的变化因素的影响，计算结果和实际不一致的情况经常发生，因此对于大型的工程，必须通过现场试验，对设计进行调整和修正，然后付之正式施工。在试验现场应埋设一些必要的观测设备，按一定指标来控制加荷速率，同时观测所得的资料可作为修正设计和进行理论分析的依据。

参考文献：

[1]周燕.建筑工程地基处理方法探究[J].科技经济导刊.2017.

[2]李玉福.建筑施工中几种地基处理方法与施工工艺探讨[J].中小企业管理与科技(中旬刊).2017.