时间：2013-11-29 分类：工业设计
摘要：随着社会经济的高速发展，我国土木工程建设也得到了迅猛的发展，但是在工程建设中，经常会遇到地质条件不好或者是软弱地基的情况。这种情况不能满足结构物的要求，必须要经过人工的处理，地基处理的好坏将直接影响到基础的选型和造价。本文将从地基处理的方法、原则等方面展开论述。
关键词：地基 处理方法 土木工程
一 我国地基处理技术概述
地基处理在我国有着悠久的历史，根据我国的史料记载，早在3000年以前我国就用木头、秸秆对地基进行加固。灰土垫层基础和短桩处理也可以追溯到几千年前。地基方案以及固定参数的设计选择是否恰当合理，将直接影响到预期的效果好坏。新中国成立以来，特别是改革开放以后，我国的地基处理技术有了大的发展，强夯处理法、震动沉管砂石桩法、套管砂石桩法、深层搅拌桩法、C F G桩法、灌注桩及灌注桩后压浆法、高强预应力管桩及洛阳铲成孔的水泥土桩法等，都在我国得到了广泛的应用。回顾几十年来我国地基处理技术的发展历程，大体经历了两个阶段。
第一阶段：上个世纪的50到60年代，是起步阶段。这一时期基处理技术主要是从前苏联引进，垫层等浅层处理法应用最为广泛。主要为砂石垫层、砂桩挤密、石灰桩、灰土桩、化学灌浆、重锤夯实、预浸水法及井点降水等地基处理技术广泛应用于建筑行业。这一阶段主要存在的问题是，盲目照搬的现象比较普遍。
第二阶段：上个世纪70 年代至今，是应用、发展、创新阶段。 从我国自身的国情出发，大批引进国外的先进技术，初步形成了具有中国特色的地基处理技术及其支护体系，许多领域达到了国际先进水平。大直径灌注桩，石灰桩、碎石桩、高喷注浆、深层搅拌、真空预压、动力固结、塑料排水板法，托换技术大刚度柔性桩复合地基，大桩距的较短钢筋混凝土疏桩复合地基，深基坑工程及其支护体系等先进方法都得到了迅猛开发与应用。
随着我国经济的迅速发展，土木工程建设也得到了飞速的发展，地基处理对整个建筑工程的质量的好坏有着重要的影响。地基的重要性受到了人们的广泛重视，人们对地基处理的要求也越来越高。地基加固处理的目的是利用换填、夯实、挤密、排水、胶结、加筋和热学等方法，对地基的工程特性进行进一步的改进，提高地基的抗剪切强度，降低地基的压缩性，改善地基的透水特性。地基处理设计的首要问题，就是如何确定地基方案，应根据建筑物上部结构情况、基础形式及建筑场地的地质条件，做出地基处理多种方案，经认真推敲，确定最佳处理方案。
二 地基处理之前的准备工作
1 进行岩土工程勘察
对天然地层进行岩土工程勘察，提供详细的岩土工程勘察资料。
2 对地基处理的判断
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，即确定是否需要进行地基处理。
3 收集资料开展调查研究
进行必要的调查研究，首先要了解本地区或其他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。详细的岩土工程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，也是确定合理的地基处理方法的主要资料之一。其次，岩土工程勘察的内容要丰富，包括查明工程地质条件及各种参数指标等。最后，按照要求，对场地的稳定性，适宜性及地基的均匀性，地基承载力和变形特性等进行综合评价。根据岩土工程勘察得到的天然地层的情况和建筑物的情况，初步确定需要选择的方案。天然地基能否满足结构的要求，不仅取决于建筑物的内部结构及荷载、地基条件，还与结构物基础形式有关，因此，要将上部结构、基础和地基作为统一整体来考虑。例如：增大建筑物的整体刚度可以在一定程度上减小或抵抗不均匀沉降。又如：\"宽基浅埋\"有时可以减小对地基单位面积承载能力的要求。通过分析研究，确定天然地基不能满足结构物的要求时，就采用人工地基，在确定地基方法前还需进行调查研究。调查研究的内容包括两个方面：一方面，根据地质勘察资料和建筑物对地基要求进行研究，包括方法的基本作用、适用条件、优缺点、处理效果、材料、机具和经济指标等。另一方面，要了解本地区其它工程或其他地区同类工程的地基处理情况。不断总结经验教训，这两方面的资料都是合理确定地基处理方法所必须的。在选择处理方案时，采用上部结构及基础加固与地基处理相结合的综合处理措施，要考虑到技术和经济上的实用性。总之，建筑物上部结构、基础和地基是一个有机的整体，要从整体上进行综合考虑和分析。
三 常用的地基处理方法
地基处理在我国历史悠久，尤其近几十年来，随着机械工业的发展，各种地基加固处理技术不断出现，传统的加固方法不断改进。当今地基处理技术中常用的地基处理方法大致可分为置换法、压密法、挤密法、复合地基法、排水固结法、化学胶节法及加筋法等，尤其复合地基法在地基处理中效果显著。当然为了达到预期的效果，有些地基必须要从当地的实际出发来考虑。
1选择地基处理方法应考虑的因素
影响地基处理的因素是多方面的，例如地基物理力学性质、地质土埋藏条件、上部结构特点、地方材料来源、加固的目的性、现场施工设备、周围环境条件、工期长短及造价等。因此，在确定地基处理方法前应充分考虑各方面因素和现场的实际条件，经多方论证才能进行地基处理，这样才能使经济效果达到最优化。在选择地基处理方法时，应综合考虑场地工程地质和水文地质条件、建筑物对地基要求、建筑结构类别和基础型式、周围环境条件、材料供应情况、施工条件等因素。经过技术经济指标比较分析后择优采用。地基处理方法很多，各种处理方法有它自身的适用范围、局限性和优缺点，没有一种方法是万能的，工程地质条件干变万化，各个工程间地基条件差别很大，根据不同的实际，对地基的要求也不同，而且机具、材料等条件也会因地区不同有较大差别。#p#分页标题#e#
2地基处理方法的选择原则
地基处理方法的选择，应坚持因地制宜的原则，针对不同地基的实际情况，采取相应的处理措施。当地基为膨胀土地基、湿性地基可用置换垫层法;松散软土可采用压密法;对于软土较厚，且埋藏较深宜采用预压法、强夯法及复合地基法;持力层不均匀地基可用夯实法调整地基均匀性;对于深厚淤泥质土，可采用排水预压、真空预压及水泥深层搅拌法。在选择处理方法时须考虑对环境的影响，合理的地基处理方法原则上一定要是技术上可靠的、经济上合理的，又能满足施工进度的要求。 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。在确定地基处理方法时，还要注意环境保护、节约能源，避免因为处理地基对地表水和地下水产生污染，振动噪音对周围环境产生不良影响等。例如，强夯法施工应选择白天人们上班时间，避免夜间作业;注浆法及石灰桩法在管体中让化学浆与土充分混合凝固，拔除管体可避免对周围土的污染。
3 常用的几种地基处理方法
(1)水泥土搅拌法。浆液深层搅拌法(简称湿法)和粉体喷搅法(简称干法)是两种主要的方法。水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、黏性土、粉土、饱和黄土、素填土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。不适合处理泥炭土、塑性指数>25的黏土、有腐蚀性的地下水以及有机质含量较高的地基。若需采用时必须通过试验确定其适用性。当地基的天然含水量<30%(黄土含水量小于 25%)、>70%或地下水的 pH 值<4时不宜采用此法。连续搭接的水泥搅拌桩可作为基坑的止水帷幕，受其搅拌能力的限制， 该法在地基承载力>140kPa的黏性土和粉土地基中的应用有一定难度。
(2)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，土中孔隙水逐渐排出，孔隙比较小，地基发生固结变形，同时，随着超孔隙水压力逐渐消散，土的有效应力逐渐增大，地基土的强度逐步增长。排水固结法常用于解决饱和软粘土地基的沉降和稳定问题，可使地基的沉降在加载预压期间基本完成或大部分完成，使建筑物在使用期间不致产生过大的沉降和沉降差。同时可增加地基土的抗压强度，从而提高地基的承载力和稳定性。采用排水固结法时常采用的施工方法有堆载预压法，砂井法，真空预压法，降低地下水位法，电渗法等。
(3)冷热处理法。冷热处理法是通过改变地基土体的温度，从而改变土体中水的存在及状态，达到加固地基的目的。 冷热处理法包括冻结法和烧结法两种。冻结法：通过人工冷却，使地基温度降低到孔隙水的冰点以下，使之冻结，从而具有理想的截水性能和较高的承载能力(或横向支承能力)，适用于饱和的砂土或软粘土地层中的临时性措施。烧结法：在软弱粘土地基的钻孔中加热，通过焙烧使周围地基土减小含水量提高强度，减少压缩性，适用于软粘土、湿陷性黄土等。
(4)加筋法。加筋法是在软弱中层中沉入树根桩、砂桩或人工填土的路堤或挡墙内铺设的土工聚合物作为加筋，形成的人工复合土体，承受抗拉、抗压、抗剪或抗弯作用，以此来改善土体的工程性质，从而提高地基承载力，减少沉降，以增加地基的稳定性。
四 地基处理施工过程中和施工完成后应注意的问题
(1)地基处理施工过程中，现场人员仅仅了解如何施工是不够的，还必须很好的了解所采用的地基处理方法的原理、技术标准和质量要求，经常进行施工质量和效果检验，以保证施工的质量。
(2)地基处理施工过程中和施工完成后需要做好监测工作。
(3)处理工作结束后.就尽快用可能的手段来检验处理的效果。
(4)对于重要工程的地基处理工作.或开发、利用新的地基处理方法，或者在进行地基处理方法比较时，最好在大规模施工之前进行小型现场试验，以检验地基处理办案的可靠性，可获得设计计算的参数值和施工控制指标以及施工经验。
(5)反分析。通过反分析可获得必要的参数数值。用以验证设计，监测工程安全，便于进入下一阶段的设计计算。根据实测资料的反分析，而得出的参数值要比前一阶段的计算更为接近实际，必要时可据此修改设计。此外，通过反分析可使人们获得许多宝贵的经验。在施工过程中和完成后，监测和反分析同时进行，是解决上述工程问题一种比较合理的方法。
综上所述，地基处理方法与施工工程的质量密切相关。在进行方案的选择时，既要紧密结合建筑场地的实际情况，又要考虑基础及上部结构的协调作用，争取使地基方案的选择达到既先进合理又经济实用。土木建筑是一门实践性很强的学科，处理地基问题也必须要结合实践，只有这样才能选择出最佳地基处理方法。
参考文献：
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