关于地基与地基基础处理的应用

王巧云

摘要:地基基础工程对于高层建筑的安全及使用至关重要,其造价高、工期长。 地基稳固是保证建筑物安全的基础和前提。本文结合实际，详细阐述了常见地基处理方式，如何选择合理的地基处理方式，并提出了地基基础缺陷处理的一般原则、处理措施和应考虑道德因素。关键词:地基处理； 缺陷处理；地基基础；处理措施；因素

Abstract: The foundation engineering is important to the high-rise building safety and use, its cost is high, and the construction period is long, so the foundation stability is the basis and prerequisite for the building safety. Combined with the practical, this paper expounds the common foundation treatment methods, discusses on how to choose a reasonable foundation treatment method, and puts forward the foundation defects treatment principles, treatment measures and the moral factors should be considered.

Key words: foundation treatment; defect treatment; foundation ; treatment measures; factors

中图分类号：TU753文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）

1 地基处理方式

地基处理是指为提高地基土的承载力或改变其变形性质或渗透性质而采取的人工方法。采用科学合理地基处理方法,有充分发挥原地基土承载力,就地取材,施工工艺简单,施工速度快,地基处理费用低的特点。中国地域广阔,地质条件变化大,差异显著,建筑工程量大,施工周期长,经济欠发达,设计可靠度低,如使用大量桩基础工程,必然造成施工工期延长,施工费用加大,也造成工程费用的浪费,这是国情和财力所不允许的。因此,低廉、快速的地基处理施工技术非常适合中国国情。 1.1常见地基处理方式 建筑地基内不经过处理,土层的各项物理力学指标能满足建筑的荷载、变形等要求,则建筑物基础可直接设置在天然地层上,那么我们通常把这种地基叫做天然地基。在天然地基上的基础,埋置深度小,施工技术较为简单,能节约大量的工程费用和材料。 若天然地基很软弱,不能满足地基强度和变形等要求,则必须事先要经过人工加固处理后再进行基础施工。加固处理必须根据地基土的情况进行,当建筑物的地基土存在着强度、稳定性、渗漏、液化、压缩及不均与沉降等问题,就必须采取相应的地基处理措施,改善地基条件,确保建筑物的安全和正常使用。这些措施主要有:改善剪切特性,为了防止剪切破坏以及减轻土压力,需要增加地基土的抗剪强度;改善压缩特性,通过提高地基土的压缩模量以减少地基土的沉降;改善透水特性,采取一定的措施使地基土减轻水压力或不透水;改善动力特性,采取措施避免地基土液化,并改善其振动特性以提高地基的抗震性能;改善特殊土的某些特性,如消除黄土的湿陷性和膨胀土的胀缩性等。

1.2合理选择地基处理方式 常见地基处理方式有:换填垫层法、预压法、强夯法和强夯置换法、振冲法、砂石桩法、水泥粉煤灰碎石桩法、夯实水泥土桩法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、石灰桩法、灰土挤密桩法和土挤密桩法、柱锤冲扩桩法、单液硅化法和碱液法、锚杆静压桩法、树根桩法、坑式静压桩法和其他地基处理方法等。 地基处理方法种类繁多,各种处理方法有它的优缺点和适用范围,没有一种方法解决所有问题,具体工程的地质条件也多种多样,各个工程间地质情况差别巨大,对地基的要求也不尽相同。此外,施工机械设备、所需的材料也会因提供部门的不同而产生很大差异,施工队伍的技术素质状况、施工技术条件和经济指标比较状况都会对地基处理的最终效果产生很大的影响。一般地说,在选择确定地基处理方案以前应充分地综合考虑诸多因素,包括地质条件:地形、地质、成层状态、土的各种指标、地下水条件;结构物条件:包括结构物形式、规模;环境条件:气象条件、噪声、邻近构筑物情况、地下埋设物、电力与供水条件;材料的供给情况,为减少运输费用,尽可能地采用当地的材料;机械施工设备和机械条件,在有些地区有无所需的施工设备和施工设备的运营状况成为了采用何种加固措施的决定因素;工程费用的高低、操作熟练程度;工期要求,一方面,应保证地基加固工期不会拖延整个工程的进展,另一方面,如地基工程缩短,也可利用这段时间,使地基加固后的强度得到提高。 因此,对每一具体工程都要进行具体分析,应从各方面进行综合考虑,以确定合适的地基处理方法。在确定地基处理方法时,可根据工程的具体情况,对几种地基处理方法进行技术、经济以及施工进度等方面的比较。通过比较分析可以采用一种地基处理方法,也可采用两种或两种以上的地基处理方法组成的综合处理方案。另外,地基处理设计时,要考虑上部结构、基础和地基的共同作用,必要时应采取有效措施,加强上部结构的刚度和强度,以增加建筑物对地基不均匀变形的适应能力。对已选定的地基处理方法,按建筑物地基基础设计等级,选择代表性场地进行相应的现场试验,并进行必要的测试,以了解各项参数和加固效果,同时为施工质量检验提供相关依据。地基处理后,建筑物的地基变形要满足现行有关规范的要求,并在施工期间进行沉降观测,必要时在使用期间继续进行观测,用以评价地基加固效果和作为使用维护依据。复合地基设计应满足建筑物承载力和变形要求。地基土为欠固结土、膨胀土、湿陷性黄土、可液化土等特殊土时,设计要综合考虑土体的特殊性质,选用适当的增强体和施工工艺。复合地基承载力特征值应通过现场复合地基载荷试验确定,或采用增强体的载荷试验结果和其周边土的承载力特征值结合经验确定。 2 地基基础缺陷处理方式

强夯法常用来加固砂土、粘性土、杂细土等各类地基，可提高地基的强度并降低其压缩性，并改善其抗振动液化能力和消除土的湿陷性。在雨水充沛的地区1个新建500KV变电站的地基加固中，采用强夯法来加固新回填粘土的地基，尚属首次。由于用强夯法加固新回填粘土地基，其加固效果存在一些质量缺陷。在进行了原因分析后，结合工程的实际情况，提出了切实可行的处理方法。  2.1地基基础缺陷的处理应考虑地的因素

地基基础缺陷的种类及其对建筑物使用、安全、耐久性等方面的影响；上部结构的整体性、安全度、使用要求等具体情况对地基基础变形的适应性；地基基础变形、结构变形的数值，发展速度和趋势；地基基础缺陷和加固上部结构的可能性和经济性。  2.2地基基础处理的措施

对上部结构进行维护；对上部结构进行加固或减荷，基础加固、地基加固。上述几种措施有时不单独采用，有时需多种措施综合采用。这些措施的选择，往往需要对上部结构和地基基础作全面的考虑，提出不同的方案，进行经济和技术上的比较，从而选择合理的方案。必要时还应对缺陷形成的原因及现实，从使用和维护上采取相应的防范措施。  2.3地基基础缺陷处理的一般原则

当地基基础的变形已经趋于稳定时，一般可不作地基或基础的加固。当地基不均匀沉降尚未趋于稳定时，一般考虑“等待沉降稳定”、“加速沉降稳定”和“制止沉降”三种方法处理。 等待沉降稳定的目的是不对地基基础进行处理，而仅对上部结构进行修补，从而减少地基处理费用，并避免上部结构的再度处理造成浪费。加速地基沉降的目的和适用条件基本上与等待地基沉降稳定的方法相同，但可以缩短消极等待沉降稳定所需的时间。一般适用于独立基础下的地基处理，具体做法是临时的增加载荷，人为的有控制的进行地基浸水等。制止沉降的目的是终止地基和上部结构的发展。具体做法是上部结构减荷或加固，基础加大底面积，地基加固等。这些措施的单独采用或综合采用应根据有关措施的适用条件并做经济比较后予以选定。  采用减少上部荷重的措施时，应考虑生产和使用条件的具体要求，并通过地基强度、地基变形的验算确定减荷的具体数据。在地基强度破坏丧失稳定以及上部结构严重损坏威胁安全的情况下，减荷亦可作为紧急情况下的安全措施后加固施工期间的安全措施。上部结构加固是当上部结构安全度不足时采取的必要措施。而在地基基础加固比较困难时，亦可考虑用上部结构加固替代或配合地基基础的加固。其具体方法有增设圈梁等措施。基础扩大底面积的加固，适用于地基承载力不足等情况。增大底面积应由地基强度验算确定。当地基强度满足要求而缺陷仅仅表现为不均匀沉降，变形过大时，采用增大基础底面积的加固，主要由地基变形计算来加以确定。 3 结束语

在中国长时间的工程实践中，不同的施工工艺正在互相嫁接、移植、交叉渗透,从而又形成了许多新技术、新工艺。各类技术并不是各自孤立的技术,而是通过嫁接、移植、交叉渗透,产生了更好的技术效果、经济效益和社会效益,这是地基处理技术发展的必由之路和前进之路。 转贴于 中国