时间：2013-11-29 分类：建筑设计
摘要：本文主要介绍了三种建筑地基基础处理方法：强夯地基处理方法、振冲地基处理法以及水泥粉煤灰碎石桩法。分别对其基本的技术内容、方法适用条件以及技术原理进行了探讨，对于实际的建筑地基处理技术选择及其施工具有一定的参考价值。
关键词：建筑工程,地基处理方法
地基是建筑工程的基础，对于保护建筑工程稳定性以及抗震性具有重要的作用。由于一般的建筑工程其实际的地基基础一般都处于地下埋深较浅的部位，因此，其基本的建筑承载力不足以支撑上层建筑。所以，在实际的工程中需要首先对建筑地基进行基础处理，通过提高地基基础的承载能力，来有效改善建筑地基抗变形及其渗透性能。在具体的建筑工程中，通过地基处理方法主要改变地基基础五方面的性质，地基的剪切性能、地基的抗变形压缩性能、地基基础的透水性能、地基的动力特性以及土的各种不良特性。通过有效的地基处理手段，提高地基土的抗压、抗拉、抗剪以及渗透性等能力，从而保证建筑工程的施工稳定性。随着建筑工程技术的发展，地基基础处理方法也逐渐丰富起来，有效的保证了建筑工程质量的稳定性和安全性，提高了实际建筑工程的质量。
1 振冲地基处理法
振冲地基处理法又称为振冲法，是一种常见的地基处理方法。它主要是利用振动和水冲对土体进行加固，振冲法根据是否添加回填料分为振冲密实法和振冲桩法。振冲法的起源较早，早在1936年德国在振密松砂地基时就以采用。我国于1977年开始采用振冲法。最早由南京水科院引入，在河北怀来县官厅水库坝基松砂加密工程中获得成功。随后，在水利，交通，石化，工民建等行业获得广泛应用。
1.1 振冲法适用条件。振冲密实法和振冲桩法对于地基基础的适用环境有所不同。振冲密实法主要用于致密性较差的砂土地基，一般而言，在粘粒量小于10%的地基中需要适用振冲密实法进行地基处理。通过这种方法主要是消除地基的液化，减少地基中的孔隙密度，从使得地基内部更加密实。当地基土中的粘粒量增加到30%时，由于地此时地基内部的孔隙密度本身就较小，其含水量不大，因此，使用振冲密实法就不能有效的减少地基空隙，达不到加固地基的作用，此时需要适用振冲桩法进行施工。振冲桩法主要适用于处理砂土、粉土、粘性土、素填土和杂填土等地基。在振冲桩法的施工过程中，其填充量一般为碎石，它主要是通过密实的骨料，增加了地基的相对重量，从而使得振动过程中，地基的持续下沉加固。并且，碎石骨料能够在地基中形成良好的排水通道，加速周围地基水的流动，提高了地基的强度。
1.2 振冲法加固地基原理。无论是振冲密实法还是振冲桩法，其施工的原理基本相同，主要包括两个方面，第一，通过振冲机械的强力振动，加快了地基土层的液化，使得地基内部的砂粒进行重新排列，减小的空隙密度，以此达到密实的效果;第二，振冲机械在振冲过程中产生明显的水平振冲力，从而使得地基中砂粒之间以及砂粒和填充料之间产生了相互挤压力，从而使得地基水平范围内产生了有效的固结。但是，对于黏性土地基，振冲法的挤密和振密作用不明显。采用振冲法加固黏性土地基的施工方法主要采用加填料的振冲碎石桩法，依靠振冲形成的碎石桩的排水作用、置换作用、垫层作用和加筋作用来对软弱黏性土地基进行加固，这一点与一般的沉管碎石桩的加固机理基本相同。
2 强夯地基处理方法
强夯地基处理方法是较为普遍的一种地基处理方法，主要包括强夯法和强夯置换法两种地基处理方法。其最早起源于法国，主要用于地基基础的加固。我国在1978年塘沽新港首次使用以后开始广泛的应用于建筑地基的处理，其使用机械为履带吊车。强夯地基处理方法一般是将重夯锤吊起到一定高度，然后利用其自用裸体产生的冲击能量，对周围地基进行压缩加固，提高地基强度。
2.1 强夯地基处理方法适用条件。强夯地基处理方法一种动力性的固结技术，主要用于含水量较高的地基基础，强夯法和强夯置换法两种适用的基础条件有所不同。强夯法主要适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基，对于高饱和度的粉土与粘性土应谨慎采用。强夯置换法与强夯法的适用条件有所不同，它主要适用于含水量较多的高饱和度的粘性土地基环境。在施工时，需要对夯坑内进行回填碎石、块石等固体材料，从而达到加固的条件。
2.2 强夯法施工原理。在实际的工程建设中，强夯法和强夯置换法其施工原理是相同的，因此，在工程建设中一般将其统称为强夯法。强夯法主要是通过夯锤的动力能量，在夯坑周围地基产生一系列的应力波，这种应力波以能力的形式削弱了颗粒间的阻力，从而使得地基更加密实。冲击产生的应力波主要分为体波和面波两种形式的波形，面波主要是在地基表面进行传播，对于实际工程没有什么作用。体波则主要是在地基内部产生压缩和剪切两种能量，这两种能量是压实地基的关键。通过夯锤的高速动能，使得地基周围形成一定的应力波场，从而保证了一定范围内的地基进行了有效的加固和压实，从而达到了地基加固的目的。
3 水泥粉煤灰碎石桩法#p#分页标题#e#
与前两种地基处理方法相比，水泥粉煤灰碎石桩法推广使用较晚，并且，这种方法是我国独立自主研发的地基处理施工技术。水泥粉煤灰碎石桩简称CFG桩，它是建设部中国建筑科学研究院在\"八五\"期间重点攻关项目，在1992年成功开发了相关的成套设备，在北京望京小区100多栋高层建筑中得到了应用。并且由于技术自身的优点，已经被广泛的应用于我国建筑地基处理工程中。水泥粉煤灰碎石桩是将碎石、粉煤灰和少量水泥，加水拌和，用振动沉管打桩机或长螺旋钻管内泵压成桩机具制成的一种具有一定粘结强度的桩，桩和桩间土通过褥垫层形成复合地基。现在，很多工程用水泥代替粉煤灰，这就形成了素混凝土桩，素混凝土的强度等级不宜过高，一般在C10～C20为宜。
3.1 水泥粉煤灰碎石桩适用条件。水泥粉煤灰碎石桩法适用于处理粘性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基，既适用于条形基础、独立基础，也适用于筏基、箱形基础。可加固从多层建筑到30层以下的高层建筑，从民用建筑到工业厂房均可使用。水泥粉煤灰碎石桩常用的施工方法有振动沉管成桩、螺旋钻孔成桩、泥浆护壁钻孔成桩以及长螺旋钻孔管内泵压混合料成桩等，各种施工方法各有其自身的优点和适用性，需根据实际的地质条件采取适当的成桩方法。
3.2 水泥粉煤灰碎石桩法加固机理。与前两种地基处理方法相比，泥粉煤灰碎石桩法加固原理较为简单，它主要是通过自身的强度，来加强和固结周围的地基土体，并且与周围土体联合组成复合型地基，从而按一定的应力比共同分担上部荷载。
4 结语
地基基础处理是建筑工程施工的重要过程，其施工质量对于保证整体工程安全具有非常重要的作用，针对不同的地基环境选择合适的施工方法能够有效的保证施工效果的发挥。本文主要对三种常用的地基处理方法进行了分析，分别讨论了各自的使用条件及其加固原理。当然在实际的建筑地基处理还有一些另外的施工方法，例如注浆法等，随着施工技术的发展，地基处理工程技术也在发展，而正是有了这些技术的支撑，才有效的保证了建筑工程安全和质量。
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本文选自国家级期刊《建筑知识》。《建筑知识》是由建筑师、工程师的学术团体中国建筑学会主办的、建设部主管的一本科普期刊，创刊于1981年，现拥有读者近4万。他们遍及全国的各个设计院、建筑师、工程师、材料商、房地产开发公司、装饰公司、大专院校的学生和各大企业的基建部门。创刊二十多年来，以其严谨的工作作风，博得了广大读者的欣赏与信赖。国内统一刊号：CN11-1243/TU，国际标准刊号：ISSN1002-8544)。中国知网全文收录。
