论文部分内容阅读
[摘 要]地基与建筑物的关系非常密切。地基问题的处理恰当与否，不仅直接影响建筑物的造价，而且直接影响建筑物的安危，即它关系到整个工程的质量、投资和进度，因此其重要性已愈来愈多地被人们所认识。文章简要讨论了软土地基、特殊土地基的常用处理方法。
[关键词]软土地基 加固 排水
中图分类号：TU7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）39-0154-01
引言
特殊地基的处理是建筑工程中的重点，若地基处理不当，可能引起建筑沉降，出现墙体裂缝和结构裂缝，影响建筑的安全和使用寿命，下面笔者将简要介绍特殊地基的常用处理方法。
一、软土地基的处理方法
建造在软土地基上的建筑物易产生较大沉降或不均匀沉降，必须慎重对待。在设计上，除加强上部结构的刚度外，还需采取以下一些处理措施：
1）应充分利用软土地基表层的密实土层，作为基础的持力层
2）减少建筑物对地基土地的附加压力，减少架空地面，减少回填土，设地下室等。
3）砂垫层设置于路堤填土与软土地基之间的透水性垫层，可起排水的作用，从而保证了填土荷载作用下地基中孔隙水的顺利排出，既加快了地基的固结，还可以保护路堤免受孔隙水浸泡。设置砂垫层要注意防止被细粒污染而造成排水孔隙堵塞，在砂垫层的上下应设反滤层。砂垫层适于施工期限不紧、路堤高度为极限高度的二倍以内，砂源丰富、软土地基表面无隔水层的情况。当软土层较薄，或软土垫层底层又有透水层时，效果更好。采用换土垫层与桩基，也可在沙垫层内埋设土工织物，提高地基承载力。
4）采用砂井预压，使土层排水固结。
5）可采用高压喷射、深层搅拌。粉体喷射方法，将土粒胶结，从而改善土的工程性质。
以上是处理软土地基常用的几种方法，不能盲目地相信哪一种方法，而是要根据自己所处的环境及条件选择最适宜的方法来处理软土地基，才会达到理想的效果。
二、软土地基常见五种处理方法
鉴于淤泥软土地基承载力低，压缩性大，透水性差，不易满足水工建筑物地基设计要求，故需进行处理，下面介绍淤泥软土地基五种处理方法。
1、桩基法
当淤土层较厚，难以大面积进行深处理，可采用打桩办法进行加固处理。而桩基础技术多种多样，早期多采用水泥土搅拌桩、砂石桩、木桩，目前很少使用，一是水泥土搅拌桩水灰比、输浆量和搅拌次数等控制管理自动化系统未健全，设备陈旧，技术落后，存在搅拌均匀性差及成桩质量不稳定问题；二是砂石桩用以加固较深淤泥软土地基，由于存在工期长，工后变形大等问题，已不再用作对变形有要求的建筑地基处理；三是民用建筑已禁用木桩基础。
钢筋混凝土预制桩（钢筋混凝土桩和预应力管桩）目前由于具有较强承载力，投资省，质量有保证，施工速度快等特点，得到普遍运用。钢筋混凝土预制方桩，挤密淤土层并靠摩擦承载，钢筋混凝土预制桩还具有抗压力产生水平荷载，达到水平稳定作用。
淤土层较厚地基处理还可以采用灌注桩，打灌注桩至硬土层，作承载台，灌注桩有沉管灌注桩和冲钻孔灌注桩，但两种方法灌注桩还存在一些技术难题，一是沉管灌注桩在深厚软土中存在桩身完整性问题；二是冲钻孔灌注桩存在泥浆污染问题，桩身混凝土灌注质量，桩底沉渣清理和持力层判断不易监控等问题。
2、换土法
当淤土层厚度较簿时，也可采用淤土层换填砂壤土、灰土、粗砂、水泥土及采用沉井基础等办法进行地基处理，鉴于换砂不利于防渗，且工程造价较高，一般应就地取材，以换填泥土为宜。换土法要回填有较好压密特性土进行压实或夯实，形成良好的持力层，从而改变地基承载力特性，提高抗变形和稳定能力，施工时应注意坑边稳定，保证填料质量，填料应分层夯实。
3、灌浆法
是利用气压、液压或电化学原理将能够固化的某些浆液注入地基介质中或建筑物与地基的缝隙部位。灌浆浆液可以是水泥浆、水泥砂浆、粘土水泥浆、粘土浆及各种化学浆材如聚氨酯类、木质素类、硅酸盐类等。灌浆法对加固淤泥软土地基具有明显效果，高压旋喷灌浆处理原理是通过在闸基中高压旋喷灌浆形成水泥土摩擦桩，提高闸基承载力，达到控制沉降的目的。
4、排水固结法
排水固结法是解决淤泥软粘土地基沉降和稳定问题有效措施，由排水系统和加压系统两部分组合而成。排水系统是在地基中设置排水体，利用地层本身的透水性由排水体集中排水的结构体系，根据排水体的不同可分为砂井排水和塑料排水带排水两种。下面介绍效益较高塑料排水板处理淤泥软基方法，插入软基排水板，当填筑基础及上部建筑物时，荷载作用软基，地下水由于受挤压和毛细作用沿塑料排水板上升至砂垫层内，由砂层向两侧排出，从而提高基底承载力，塑料排水板要在砂垫层完成后施工，由测量人员测量出需处理范围，标出每根排水板具体位置，插板机对中调平，把排水板在钻头安放好，开动打桩机锤打钻杆，将地面上塑料排水板截断，并留有一定富余长度，在塑料排水板四周填砂后即完成本根施工。
5、加筋法
加筋土是将抗拉能力很强土工合成材料埋置于土层中，利用土颗粒位移与拉筋产生摩擦力，使土与加筋材料形成整体，减少整体变形和增强整体稳定。如采用砂垫层中铺设土工织物，由于土工织物受拉作用，调整了基底应力分布，地基侧向位移和沉降却相应减少，地基稳定性就大大提高。
三、膨胀土地基的处理方法
膨胀土是一种其粘料成分主要由强亲水性矿物组成的高塑性黏土，多呈现坚硬或硬塑状态，强度一般较高，具有吸水膨胀、失水收缩和反复胀缩变形，浸水后强度衰减，干缩裂隙发育的特征。我国膨胀土分布广泛，广西、云南、湖北、江苏、广东等地均有不同范围的分布
1、膨胀土地基处理采用换土、砂石垫层、土性改良等方法。换土可采用非膨胀性土或灰土，换土厚度可采用变形计算确定。平坦场地上一、二级膨胀土的地基处理，宜采用砂、碎石垫层，垫层厚度不宜小于300mm，并做好防水处理。
2、土层较厚应采用桩基膨胀土层较厚时，应采用桩基，桩尖支承在非膨胀土层上，或支承在大气影响层以下的稳定层上。在验算桩身抗拉强度时应考虑桩身承受脹切力影响，钢筋应通长配置，最小配筋率应按受拉构件配置。桩身胀切力由浸水载荷试验确定，取膨胀值为零的压力即为胀切力。桩承台梁下应留有空隙，其值应大于土层浸水后的最大膨胀量，且不小于100mm。承台两侧应采取措施，防止空隙堵塞。
参考文献
[1] 刘光桢，刘光杰.土木建筑工程概论[M].大连：大连理工大学出版社，1999.
[关键词]软土地基 加固 排水
中图分类号：TU7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）39-0154-01
引言
特殊地基的处理是建筑工程中的重点，若地基处理不当，可能引起建筑沉降，出现墙体裂缝和结构裂缝，影响建筑的安全和使用寿命，下面笔者将简要介绍特殊地基的常用处理方法。
一、软土地基的处理方法
建造在软土地基上的建筑物易产生较大沉降或不均匀沉降，必须慎重对待。在设计上，除加强上部结构的刚度外，还需采取以下一些处理措施：
1）应充分利用软土地基表层的密实土层，作为基础的持力层
2）减少建筑物对地基土地的附加压力，减少架空地面，减少回填土，设地下室等。
3）砂垫层设置于路堤填土与软土地基之间的透水性垫层，可起排水的作用，从而保证了填土荷载作用下地基中孔隙水的顺利排出，既加快了地基的固结，还可以保护路堤免受孔隙水浸泡。设置砂垫层要注意防止被细粒污染而造成排水孔隙堵塞，在砂垫层的上下应设反滤层。砂垫层适于施工期限不紧、路堤高度为极限高度的二倍以内，砂源丰富、软土地基表面无隔水层的情况。当软土层较薄，或软土垫层底层又有透水层时，效果更好。采用换土垫层与桩基，也可在沙垫层内埋设土工织物，提高地基承载力。
4）采用砂井预压，使土层排水固结。
5）可采用高压喷射、深层搅拌。粉体喷射方法，将土粒胶结，从而改善土的工程性质。
以上是处理软土地基常用的几种方法，不能盲目地相信哪一种方法，而是要根据自己所处的环境及条件选择最适宜的方法来处理软土地基，才会达到理想的效果。
二、软土地基常见五种处理方法
鉴于淤泥软土地基承载力低，压缩性大，透水性差，不易满足水工建筑物地基设计要求，故需进行处理，下面介绍淤泥软土地基五种处理方法。
1、桩基法
当淤土层较厚，难以大面积进行深处理，可采用打桩办法进行加固处理。而桩基础技术多种多样，早期多采用水泥土搅拌桩、砂石桩、木桩，目前很少使用，一是水泥土搅拌桩水灰比、输浆量和搅拌次数等控制管理自动化系统未健全，设备陈旧，技术落后，存在搅拌均匀性差及成桩质量不稳定问题；二是砂石桩用以加固较深淤泥软土地基，由于存在工期长，工后变形大等问题，已不再用作对变形有要求的建筑地基处理；三是民用建筑已禁用木桩基础。
钢筋混凝土预制桩（钢筋混凝土桩和预应力管桩）目前由于具有较强承载力，投资省，质量有保证，施工速度快等特点，得到普遍运用。钢筋混凝土预制方桩，挤密淤土层并靠摩擦承载，钢筋混凝土预制桩还具有抗压力产生水平荷载，达到水平稳定作用。
淤土层较厚地基处理还可以采用灌注桩，打灌注桩至硬土层，作承载台，灌注桩有沉管灌注桩和冲钻孔灌注桩，但两种方法灌注桩还存在一些技术难题，一是沉管灌注桩在深厚软土中存在桩身完整性问题；二是冲钻孔灌注桩存在泥浆污染问题，桩身混凝土灌注质量，桩底沉渣清理和持力层判断不易监控等问题。
2、换土法
当淤土层厚度较簿时，也可采用淤土层换填砂壤土、灰土、粗砂、水泥土及采用沉井基础等办法进行地基处理，鉴于换砂不利于防渗，且工程造价较高，一般应就地取材，以换填泥土为宜。换土法要回填有较好压密特性土进行压实或夯实，形成良好的持力层，从而改变地基承载力特性，提高抗变形和稳定能力，施工时应注意坑边稳定，保证填料质量，填料应分层夯实。
3、灌浆法
是利用气压、液压或电化学原理将能够固化的某些浆液注入地基介质中或建筑物与地基的缝隙部位。灌浆浆液可以是水泥浆、水泥砂浆、粘土水泥浆、粘土浆及各种化学浆材如聚氨酯类、木质素类、硅酸盐类等。灌浆法对加固淤泥软土地基具有明显效果，高压旋喷灌浆处理原理是通过在闸基中高压旋喷灌浆形成水泥土摩擦桩，提高闸基承载力，达到控制沉降的目的。
4、排水固结法
排水固结法是解决淤泥软粘土地基沉降和稳定问题有效措施，由排水系统和加压系统两部分组合而成。排水系统是在地基中设置排水体，利用地层本身的透水性由排水体集中排水的结构体系，根据排水体的不同可分为砂井排水和塑料排水带排水两种。下面介绍效益较高塑料排水板处理淤泥软基方法，插入软基排水板，当填筑基础及上部建筑物时，荷载作用软基，地下水由于受挤压和毛细作用沿塑料排水板上升至砂垫层内，由砂层向两侧排出，从而提高基底承载力，塑料排水板要在砂垫层完成后施工，由测量人员测量出需处理范围，标出每根排水板具体位置，插板机对中调平，把排水板在钻头安放好，开动打桩机锤打钻杆，将地面上塑料排水板截断，并留有一定富余长度，在塑料排水板四周填砂后即完成本根施工。
5、加筋法
加筋土是将抗拉能力很强土工合成材料埋置于土层中，利用土颗粒位移与拉筋产生摩擦力，使土与加筋材料形成整体，减少整体变形和增强整体稳定。如采用砂垫层中铺设土工织物，由于土工织物受拉作用，调整了基底应力分布，地基侧向位移和沉降却相应减少，地基稳定性就大大提高。
三、膨胀土地基的处理方法
膨胀土是一种其粘料成分主要由强亲水性矿物组成的高塑性黏土，多呈现坚硬或硬塑状态，强度一般较高，具有吸水膨胀、失水收缩和反复胀缩变形，浸水后强度衰减，干缩裂隙发育的特征。我国膨胀土分布广泛，广西、云南、湖北、江苏、广东等地均有不同范围的分布
1、膨胀土地基处理采用换土、砂石垫层、土性改良等方法。换土可采用非膨胀性土或灰土，换土厚度可采用变形计算确定。平坦场地上一、二级膨胀土的地基处理，宜采用砂、碎石垫层，垫层厚度不宜小于300mm，并做好防水处理。
2、土层较厚应采用桩基膨胀土层较厚时，应采用桩基，桩尖支承在非膨胀土层上，或支承在大气影响层以下的稳定层上。在验算桩身抗拉强度时应考虑桩身承受脹切力影响，钢筋应通长配置，最小配筋率应按受拉构件配置。桩身胀切力由浸水载荷试验确定，取膨胀值为零的压力即为胀切力。桩承台梁下应留有空隙，其值应大于土层浸水后的最大膨胀量，且不小于100mm。承台两侧应采取措施，防止空隙堵塞。
参考文献
[1] 刘光桢，刘光杰.土木建筑工程概论[M].大连：大连理工大学出版社，1999.