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【摘 要】随着工程技术的不断发展，人们对建筑工程中的地基施工技术也提出了越来越高的要求。本文介绍了建筑工程中的地基处理及加固技术，主要从地基处理中换土垫层法以及地基加固技术的强夯法、灌浆法、砂桩地基和水泥粉煤灰碎石桩地基等做出简要的阐述。
【关键词】基础处理；地基加固技术；灌浆法
1、地基处理
随着我国地基处理设计水平、施工工艺的提高，对各种不良地基，经过地基处理后，通常都能符合建造高层建筑的要求。地基处理为了加强地基的强度、稳定性，减少不均匀沉降，其方法可以分为很多种，下面主要是介绍换土垫层法。换土垫层法一般是用于当建筑物基础下的持力层为软弱土层或地面标高比基底设计标高低，并且不符合上部荷载对地基强度和变形的要求。其做法是先挖去基础下一定范围内承载力低的软土层，再分层换填强度较大的砂或其他性能稳定、无侵蚀性的材料，最后将其夯至密实。换土垫层法适用于处理各类浅层软弱地基和不均匀地基，其要求砂石垫层厚度一般要>0.5m且<3m，垫层宽度应沿基础两边各放出200～300mm，必须满足基础底面应力扩散和不破坏侧面土质的要求， 并且要根据垫层侧面土的容许承载力来确定。
石垫层应使用颗粒级配良好、质地坚硬的中砂、粗砂、砾砂、碎（卵）石、石屑或其他工业废料。在所用砂石料中，不能含有草根、垃圾等有机杂物，含泥量不应超过5%。如果是用于排水固结地基的砂石料，其含泥量不能大于3% ，碎石或卵石最大粒径应不大于50mm。
在对垫层进行施工时，要按照不同的换填材料来选择施工机械。施工前要先验槽，先将基底表面浮土、淤泥等杂物清理干净，必须维持边坡的稳定， 以防止出现塌方的情况。槽底和两侧如果有孔洞、沟、井和墓穴等，必须在还没做换土垫层前将其处理。砂和石垫层地面应该铺设在同一标高上，如果深度不同，则应将基底土层挖成梯或斜坡搭接， 并按照先深后浅的顺序进行施工，搭接处应夯实紧密。分层铺筑时， 接槎应做成斜坡或阶梯形搭接，每层错开500～1000mm，并对其充分捣实。人工级配得砂、石材料，应按级配拌和均匀进行铺填捣实，在用细沙作填料时，不适合使用平震法、插震法和水撼法。
2、地基加固处理技术
2.1 强夯法
强夯法也叫做动力固结法，是一种快速加固软基的方法，它是将一般为100～400kN的锤从一般为6～40m的高处自由落下，通过冲击荷载夯实软弱土层，进而达到提高地基土强度、降低土层的压缩性以及地基加固的目的。强夯对于以泥炭为主的软土层有明显的作用，还可以与较疏的砂并配合使用，尽量采用较大直径的砂井井径，这样可以提高压密排水效应。由于软粘土采用强夯法，孔隙压力消散需要的时间比较长，先后夯击的间歇时间一般需要3～ 5个星期，所以在工期施工组织工作上，需要对时间做好安排。在软土地基加固中，因为复合加固强夯法加固效果比较好，所以一般采用复合加固强夯法加固效果的比较多。复合加固强夯法主要有以下的几种形式：（1）塑料排水板法，具有很好的加速饱和软粘土的排水固结效果；（2） 强夯拌合法：在饱和软粘土上铺设0.5～2.0m的厚垫层，使上部垫层和下伏软土进行机械混合，从而改变软土性质，提高地基土的承载能力；（3） 强夯挤淤加固法：对一般厚度在3米内的淤泥层，采用抛填块石然后再强夯，让大块石强迫落到淤泥底层硬土层上，挤出大部分淤泥，剩下的部分留在石缝中；（4） 点夯筑柱法：用强夯法筑柱，若是大面积点夯，柱体间距较小时，可按照复合地基考虑。
2.2 灌浆法
灌浆法就是利用气压、液压或电的化学原理，将某些能固化的浆液注入各种介质的裂缝或孔隙，从而达到改善地基的物理力学性质的目的。通过在土中钻孔灌入极浓的桨液，然后在注浆点将土体压密而形成浆泡。当浆泡的直径较小时，灌浆压力一般都是沿钻孔径向扩展。随着浆泡尺寸的增大，就会出现较大的上抬力使得地面拾动，适当地使用灌浆压力而形成的上抬力，可以使下沉的建筑物回升到原来的范围。压密灌浆可以在较软弱的土体中取得较好的效果，也可以在有适宜的排水条件的粘土地基中使用。当由于排水不畅而在土体中出现高孔隙水压力时，一定要采用较低的注浆速率。高压喷射注浆是灌浆法中最常用于加固软土地基的一种方法，高压喷射注浆主要适用于如残积层、淤泥和人工填土等松散、软弱土层，在N<15 的砂类土、N<10 的粘性土、粉土和黄土中使用可以达到较好的效果。高压喷射注浆是指通过钻机将带有喷嘴的注浆管钻进到土层的预定位置后，用高压设备使浆液或水变成20MPa 左右的高压流从喷嘴中喷射出来，从而冲击破坏土体。当喷射流的动压大于土体结构强度的时候，土粒就会从土体脱落，一些较小的土粒会随着浆液而冒出水面，其他一些土粒在喷射流的冲击力、离心力以及重力等作用下，和浆液搅拌混合，按照一定的浆土比例和质量大小进行重新排列组合。等到浆液凝固后，在土中形成一个固结体，如果喷射流移动方向是旋喷形式时，喷嘴一边喷射一边旋转和提升，最终形成固结体呈圆柱状，可加固工程地基，提高地基的抗剪强度，使其在承受上部结构荷载的作用下，避免出现过大的变形。
2.3 砂桩地基法
砂桩地基是采用类似沉管灌注桩的机械和方法， 使用冲击和振动在软弱地基中成孔，然后再把砂挤压进入土中形成大直径的密实砂桩加固地基。砂土地基容易操作、比较经济实用，一般适用于挤密松散沙土、素填土和杂填土等地基。而对于饱和软填土地基难以起到挤密加固作用。砂桩地基通过采用振动或冲击的挤密作用，使地基达到密实的状态，进而加大地基的承载力，降低孔隙比，提高了地基抵抗震动液化的能力。这种方法用来处理软黏土地基， 可以达到置换和排水砂井的效果，从而使土的固结时间缩短，提高了地基的承载力和地基的整体稳定性。
2.4 水泥粉煤灰碎石桩地基
水泥粉煤灰碎石桩地基，又称为CFG桩，是最近新发展起来处理软弱低级方法，是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂石水拌和形成的高粘结强度桩。CFG桩具有承载力高、沉降量小、变形稳定以及易控制施工质量等优势，使用CFG桩可以节约大量水泥、钢材等材料， 相对于预制钢筋混凝土桩加固，节省了30%～40%的投资，降低了工程费用。工程中一般采用水泥粉煤灰碎石桩、桩间土和褥垫层构成复合地基，褥垫层的设置为CFG桩复合地基在其受荷后提供了桩顶的刺入条件，从而确保了桩间土始终参与工作。CFG桩适用于如黏性土、粉土、砂土、松散填土、淤泥质黏土等多层和高层建筑地基的处理。
2.5 水泥搅拌桩地基
水泥搅拌桩地基就是把水泥、石灰当作固化剂，通过深层搅拌机械，在地基深处就地强制搅拌软土和固化剂，利用固化剂和软土之间发生的物理化学反应，来达到原状土的结构和性质的目的，使之硬结成具有整体性、水稳性的水泥土或石灰土。这种方法在地基加固过程中，具有无振动、无噪音、无侧向挤压、对临近建筑物影响很小以及施工期短等特点。特别适用于加固较深厚的淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高且地基承载力不超过120kPa的黏性土地基，一般用于墙下条形基础、大面积堆料厂房地基。
3、结语
建筑基础工程地基处理和加固的技术方法很多，每种都有其适用范围和优缺点。所以对于具体工程应从多个方面进行综合的考虑，选择出合适的地基处理方法，以提高施工效率，确保工程施工质量。
参考文献：
[1]梁森. 建筑基础工程中对地基加固处理技术的探讨[J]. 中国高新技术企业. 2010（31）
[2]林瑞生. 浅谈建筑工程中软土地基处理[J]. 科技创新导报. 2009（13）
[3]焦志鹏. 建筑地基处理及加固技术初探[J]. 科技信息. 2012（08）
【关键词】基础处理；地基加固技术；灌浆法
1、地基处理
随着我国地基处理设计水平、施工工艺的提高，对各种不良地基，经过地基处理后，通常都能符合建造高层建筑的要求。地基处理为了加强地基的强度、稳定性，减少不均匀沉降，其方法可以分为很多种，下面主要是介绍换土垫层法。换土垫层法一般是用于当建筑物基础下的持力层为软弱土层或地面标高比基底设计标高低，并且不符合上部荷载对地基强度和变形的要求。其做法是先挖去基础下一定范围内承载力低的软土层，再分层换填强度较大的砂或其他性能稳定、无侵蚀性的材料，最后将其夯至密实。换土垫层法适用于处理各类浅层软弱地基和不均匀地基，其要求砂石垫层厚度一般要>0.5m且<3m，垫层宽度应沿基础两边各放出200～300mm，必须满足基础底面应力扩散和不破坏侧面土质的要求， 并且要根据垫层侧面土的容许承载力来确定。
石垫层应使用颗粒级配良好、质地坚硬的中砂、粗砂、砾砂、碎（卵）石、石屑或其他工业废料。在所用砂石料中，不能含有草根、垃圾等有机杂物，含泥量不应超过5%。如果是用于排水固结地基的砂石料，其含泥量不能大于3% ，碎石或卵石最大粒径应不大于50mm。
在对垫层进行施工时，要按照不同的换填材料来选择施工机械。施工前要先验槽，先将基底表面浮土、淤泥等杂物清理干净，必须维持边坡的稳定， 以防止出现塌方的情况。槽底和两侧如果有孔洞、沟、井和墓穴等，必须在还没做换土垫层前将其处理。砂和石垫层地面应该铺设在同一标高上，如果深度不同，则应将基底土层挖成梯或斜坡搭接， 并按照先深后浅的顺序进行施工，搭接处应夯实紧密。分层铺筑时， 接槎应做成斜坡或阶梯形搭接，每层错开500～1000mm，并对其充分捣实。人工级配得砂、石材料，应按级配拌和均匀进行铺填捣实，在用细沙作填料时，不适合使用平震法、插震法和水撼法。
2、地基加固处理技术
2.1 强夯法
强夯法也叫做动力固结法，是一种快速加固软基的方法，它是将一般为100～400kN的锤从一般为6～40m的高处自由落下，通过冲击荷载夯实软弱土层，进而达到提高地基土强度、降低土层的压缩性以及地基加固的目的。强夯对于以泥炭为主的软土层有明显的作用，还可以与较疏的砂并配合使用，尽量采用较大直径的砂井井径，这样可以提高压密排水效应。由于软粘土采用强夯法，孔隙压力消散需要的时间比较长，先后夯击的间歇时间一般需要3～ 5个星期，所以在工期施工组织工作上，需要对时间做好安排。在软土地基加固中，因为复合加固强夯法加固效果比较好，所以一般采用复合加固强夯法加固效果的比较多。复合加固强夯法主要有以下的几种形式：（1）塑料排水板法，具有很好的加速饱和软粘土的排水固结效果；（2） 强夯拌合法：在饱和软粘土上铺设0.5～2.0m的厚垫层，使上部垫层和下伏软土进行机械混合，从而改变软土性质，提高地基土的承载能力；（3） 强夯挤淤加固法：对一般厚度在3米内的淤泥层，采用抛填块石然后再强夯，让大块石强迫落到淤泥底层硬土层上，挤出大部分淤泥，剩下的部分留在石缝中；（4） 点夯筑柱法：用强夯法筑柱，若是大面积点夯，柱体间距较小时，可按照复合地基考虑。
2.2 灌浆法
灌浆法就是利用气压、液压或电的化学原理，将某些能固化的浆液注入各种介质的裂缝或孔隙，从而达到改善地基的物理力学性质的目的。通过在土中钻孔灌入极浓的桨液，然后在注浆点将土体压密而形成浆泡。当浆泡的直径较小时，灌浆压力一般都是沿钻孔径向扩展。随着浆泡尺寸的增大，就会出现较大的上抬力使得地面拾动，适当地使用灌浆压力而形成的上抬力，可以使下沉的建筑物回升到原来的范围。压密灌浆可以在较软弱的土体中取得较好的效果，也可以在有适宜的排水条件的粘土地基中使用。当由于排水不畅而在土体中出现高孔隙水压力时，一定要采用较低的注浆速率。高压喷射注浆是灌浆法中最常用于加固软土地基的一种方法，高压喷射注浆主要适用于如残积层、淤泥和人工填土等松散、软弱土层，在N<15 的砂类土、N<10 的粘性土、粉土和黄土中使用可以达到较好的效果。高压喷射注浆是指通过钻机将带有喷嘴的注浆管钻进到土层的预定位置后，用高压设备使浆液或水变成20MPa 左右的高压流从喷嘴中喷射出来，从而冲击破坏土体。当喷射流的动压大于土体结构强度的时候，土粒就会从土体脱落，一些较小的土粒会随着浆液而冒出水面，其他一些土粒在喷射流的冲击力、离心力以及重力等作用下，和浆液搅拌混合，按照一定的浆土比例和质量大小进行重新排列组合。等到浆液凝固后，在土中形成一个固结体，如果喷射流移动方向是旋喷形式时，喷嘴一边喷射一边旋转和提升，最终形成固结体呈圆柱状，可加固工程地基，提高地基的抗剪强度，使其在承受上部结构荷载的作用下，避免出现过大的变形。
2.3 砂桩地基法
砂桩地基是采用类似沉管灌注桩的机械和方法， 使用冲击和振动在软弱地基中成孔，然后再把砂挤压进入土中形成大直径的密实砂桩加固地基。砂土地基容易操作、比较经济实用，一般适用于挤密松散沙土、素填土和杂填土等地基。而对于饱和软填土地基难以起到挤密加固作用。砂桩地基通过采用振动或冲击的挤密作用，使地基达到密实的状态，进而加大地基的承载力，降低孔隙比，提高了地基抵抗震动液化的能力。这种方法用来处理软黏土地基， 可以达到置换和排水砂井的效果，从而使土的固结时间缩短，提高了地基的承载力和地基的整体稳定性。
2.4 水泥粉煤灰碎石桩地基
水泥粉煤灰碎石桩地基，又称为CFG桩，是最近新发展起来处理软弱低级方法，是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂石水拌和形成的高粘结强度桩。CFG桩具有承载力高、沉降量小、变形稳定以及易控制施工质量等优势，使用CFG桩可以节约大量水泥、钢材等材料， 相对于预制钢筋混凝土桩加固，节省了30%～40%的投资，降低了工程费用。工程中一般采用水泥粉煤灰碎石桩、桩间土和褥垫层构成复合地基，褥垫层的设置为CFG桩复合地基在其受荷后提供了桩顶的刺入条件，从而确保了桩间土始终参与工作。CFG桩适用于如黏性土、粉土、砂土、松散填土、淤泥质黏土等多层和高层建筑地基的处理。
2.5 水泥搅拌桩地基
水泥搅拌桩地基就是把水泥、石灰当作固化剂，通过深层搅拌机械，在地基深处就地强制搅拌软土和固化剂，利用固化剂和软土之间发生的物理化学反应，来达到原状土的结构和性质的目的，使之硬结成具有整体性、水稳性的水泥土或石灰土。这种方法在地基加固过程中，具有无振动、无噪音、无侧向挤压、对临近建筑物影响很小以及施工期短等特点。特别适用于加固较深厚的淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高且地基承载力不超过120kPa的黏性土地基，一般用于墙下条形基础、大面积堆料厂房地基。
3、结语
建筑基础工程地基处理和加固的技术方法很多，每种都有其适用范围和优缺点。所以对于具体工程应从多个方面进行综合的考虑，选择出合适的地基处理方法，以提高施工效率，确保工程施工质量。
参考文献：
[1]梁森. 建筑基础工程中对地基加固处理技术的探讨[J]. 中国高新技术企业. 2010（31）
[2]林瑞生. 浅谈建筑工程中软土地基处理[J]. 科技创新导报. 2009（13）
[3]焦志鹏. 建筑地基处理及加固技术初探[J]. 科技信息. 2012（08）