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摘要：由于水利工程建设的特殊性和复杂性，在地基施工中经常会遇到软土地基、膨胀土地基和岩溶地基等各种各样不同情况的地基，每一种不同情况的地基，都需要采取相应的方式进行处理。本文通过对在水利工程中遇到软弱地基时的处理方法的分析，提出了几种相应的针对软弱地基的处理方法，对今后工程中软弱地基类型的地基施工方面有着重要意义。
关键词：软弱地基，处理方法
Abstract: because the construction of water conservancy projects particularity and complexity, we often encounter the foundation construction of soft ground, expansion and karst foundation land, various situations of foundation, each a different situation foundation, and the need to take appropriate way for processing. This article through to in water conservancy engineering of the weak foundation of treatment when meeting the analysis of the methods, and puts forward several corresponding on weak foundation, the processing method in the future to the weak foundation engineering of the foundation of the construction of the types of great significance.
Keywords: weak foundation, and the processing method
中图分类号：TU4文献标识码：A 文章编号：
前言
随着我国大力发展水电事业，会有越来越多的水利工程相关的基础设施建设，但同时工程面临着各种各样的地基类型，通常我们把这些不能满足上层水利结构建筑要求的地基，称为水利建筑中的软弱地基或者不良地基。水利建筑的地基是水利工程施工的基础，决定了整个工程的质量，对工程建设来说是个不小的挑战，因为如果没有一个好的基础，就无法保证上部结构的稳定性，不仅影响到工程建设的速度，同时还关系到整个水利工程的建设质量。合理的软弱地基处理，可以减轻和消除软弱地基对上部建筑物的不利影响。在此，本文针对软弱地基的情况，提出了几种有针对性的处理方法。
1、工程常见地基概况
水利工程由于其施工构筑物的特殊性，对地基有着特殊的要求。一般来说，承载能力比较强，压缩性比较小的地基，就有条件做建筑物的天然地基基础；而对于不良地基或者软弱地基则刚好相反，它们主要由一些压缩性大，承载能力较弱的的土层构成，如杂填土、软土、松散砂土等，对于此类地基基岩层或者土层的抗压强度低，分布不均匀或岩石地基中有软弱破碎带分布，当外载荷较大时，不均匀沉陷值超过容许值，地基基础易产生局部或整体破坏，使稳定性遭到破坏，从而导致水利工程地基上建筑失稳，于是不能满足水利上层结构筑物抗滑和稳定的要求。
2、软弱地基处理方法
软弱地基基础处理方法有很多，但无论什么方法都要根据建设区的相关地质环境的背景来选择最合适的一种技术措施，从而准确地选择最适合的地基处理方法。目前，我们经常运用的针对软弱地基的处理方法有以下几种：
2.1 振密、挤密
挤密法就是先往土中打入桩管成孔，然后在孔内填入砾石、砂和石灰，灰土等捣实而成。此法适用于含松散砂土、瓦屑的杂填土的地基，而对于本身粘性大的饱和软土地基不太适合。
振密挤密法包括原位压实法，强夯法，振冲密实法，爆破挤密法等。一般会用到水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）。它是高粘结强度桩，主要是由水泥、粉煤灰、碎石以及砂加水拌和形成，而CFG桩、桩间土和褥垫层一起构成CFG复合地基。褥垫层将上部水利基础传来的基底压力或者水平力通过适当变形以一定比例分配给桩及桩周土体，使两者共同受力，同时由于桩的本身特性提高了承载力，而桩又由于周围土体的侧应力增加而使得受力更加的合理。
CFG桩的施工方法有振动沉管成桩、螺旋钻孔成桩和泥浆护壁钻孔灌注成桩等。振动沉管灌注成桩法，适用于粘性土、粉土、淤泥质土和人工填土等地基。因为振动沉管CFG桩的振动及侧向挤压作用使桩间土孔隙比减小，含水量降低，土的干密度和内摩擦角有所增加，土的物理力学性能得到改善从而提高CFG桩间土的承载力。对于CFG桩复合地基，在成桩初期因桩孔内和周边充填过滤性较好的粗颗粒填料，在地基中就形成了渗透性能良好的人工竖向排水和减压的通道，使孔隙水沿桩体向上排出，这样可以有效地消散和防止振冲产生的超孔隙水压力增高，加速水利工程地基的排水，这种排水作用可以有效的增强桩体强度，从而使土体强度恢复并超出原土体天然承载力，这对于水利基地有着重要作用。CFG桩复合地基成桩过程中，振冲器以一定的振动频率或冲击水平向加速激振土体，使得填料和地基土在提高相对密实度的同时获得强烈的预震，从而提高了砂土抗液化能力。CFG桩中的水泥经过水解和水化反应及与粉煤灰的凝硬反应，生成了不溶于水的稳定结晶化合物，它能使桩体的抗剪强度和变形模量大大提高，所以在荷载作用下，CFG桩的压缩性明显比桩间土小。
因此采用振密和挤密法可以使基础传给复合地基的附加应力，随地层的变形而逐渐集中到桩体上，桩体上将出现应力集中，大部分荷载将由桩周和桩端承受，桩间土应力也将会相应减小，使复合地基的承载力比原有地基承载力有很大的改善，使安全性能提高。
2.2预压法
预压法也就是我们常说的排水固结法，也可以称作自然沉降法。这种方法包括的范围比较广，比如堆载预压法，超载预压法，真空预压法，真空与堆载联合作用法，降低地下水位法和电渗法等许多方法。预压法适用于处理淤泥、淤泥质土和冲填土等饱和粘性土地基。排水固结法和振密、挤密法的原理相同，都是通过外界的压力作用，达到内部的改变。预压法是通过外界压力，使软粘土地基土体中孔隙水排出，使孔隙减小，密集度得到提升，从而提高地基的承载力。
此方法以为最少借用外界设备，动工最少，所以不失为一种又经济又简单的方法。但是这种方法十分耗时，如果不是时间特别充裕的情况下，则一般不選择这种手段
2.3加筋法
该方法是运用强度较大的土工聚合物埋入土层中，以增加水利地基的承载力，从而减小或者消除地基的沉降量，提高建筑物的稳定能力和最大载荷能力。此方法适合各种软土地基和各种高填土等。
针对软弱地基类型的加筋法也叫做预应力管桩处理方法。预应力混凝土管桩可分为先张法预应力管桩和后张法预应力管桩。先张法预应力管桩是一种空心筒体细长混泥土预制构件，它采用先张法预应力工艺和离心成型法制成的，主要由圆筒形桩身、端头板和钢套箍等组成管桩沉桩，由于躬由锤打桩时震动剧烈、噪音大，现在主要运用大吨位的静力压桩机施压预应力管桩的工艺，依靠持板的摩擦力大于入土阻力的原理工作，将预应力管桩压到设计要求的持力层，这种方法很大程度上推动了预应力管桩的应用和发展。预应力混凝土管桩施工方法有锤击法和静压法两种，其中锤击法沉桩具有施工工期短，工程质量优等特点，静压管桩施工法主要是在不借助外力的情况下，利用压桩机的自重和配重，通过合理的工程压梁或压柱，向管桩顶部或通过侧面夹子夹住管桩本身，以便向管桩施加重压力，将管桩压入土(岩)层中。预应力管桩施工完成后，要及时采用桩基高应变法和低应变法对单桩承载力和桩身完整性进行检测（对于预应力管桩的单桩承载力，是由桩端极限阻力和极限侧摩擦力组成），从而提高了水利工程桩基的质量和安全，提高建筑的稳定性。
2.4置换及拌入法
在处理软弱地基类型时，经常利用地基土垫层处理法，即置换及拌入法。当软土地基的承载力和变形满足不了建筑物的要求，而软土层的厚度又不是很厚时，可用换填法取得较好的效果。具体做法是在换土层即将基础下面一定厚度的软弱土层或者不良土层挖除，然后以其他性能稳定、无侵蚀性的材料填充，如粗砂、砾石、碎石或卵石、灰土、粘性土等，并分层夯实成低压缩性的地基持力层。根据作用在垫层底面处土的自重应力与附加应力之和不大于同一标高处软弱土层承载力的条件来确定垫层的厚度，并且不小于500mm。通过垫层，我们可以增加水利地基的承载能力，减少地基的沉降量，优化软土层的排水防冻胀能力，从而有效提高水利地基的质量和最大承载量，保证了地基的稳定性。
换填法适用于处理淤泥质土、淤泥、湿陷性土、膨胀土、冻胀土、素填土、杂填土地基及暗沟、暗塘的浅层处理。
3、结术语
水利工程建设过程中经常会遇到诸如此类的软弱地基或者其他不良地基基础形式，这些都是水利工程施工中不可避免的难题，因此我们必须要采取有效措施来解决问题。总体说来就是要求我们在工程建设过程中根据本地区的地质环境背景，认真分析建设区的工程地质勘察资料，确定不良地质现象的部位、规模和特征等，采用技术可靠、经济合理且能满足进度要求的地基基础处理方法，为工程后期施工的质量和安全提供了有力的保障。
参考文献：【1】《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）.【2】赵存厚.软地基处理技术《水利水电施工》.2006年第4期.【3】 彭少麟.水利水电工程地质不良地基处理报告[M]．北京：科学出版社，2008：100-120．【4】朱成群,杨士安.软地基加固处理技术《中国高新技术企业》.2007年第16期.【5】黄绍铭,高大钊.中软土地基与基础工程[M].北京.中国建筑工业出版社，2005.【6】牛志荣, 李宏，穆建春,谢耀岗,郭永东.《复合地基处理及其工程实例》.中国建材工业出版社，2000.
关键词：软弱地基，处理方法
Abstract: because the construction of water conservancy projects particularity and complexity, we often encounter the foundation construction of soft ground, expansion and karst foundation land, various situations of foundation, each a different situation foundation, and the need to take appropriate way for processing. This article through to in water conservancy engineering of the weak foundation of treatment when meeting the analysis of the methods, and puts forward several corresponding on weak foundation, the processing method in the future to the weak foundation engineering of the foundation of the construction of the types of great significance.
Keywords: weak foundation, and the processing method
中图分类号：TU4文献标识码：A 文章编号：
前言
随着我国大力发展水电事业，会有越来越多的水利工程相关的基础设施建设，但同时工程面临着各种各样的地基类型，通常我们把这些不能满足上层水利结构建筑要求的地基，称为水利建筑中的软弱地基或者不良地基。水利建筑的地基是水利工程施工的基础，决定了整个工程的质量，对工程建设来说是个不小的挑战，因为如果没有一个好的基础，就无法保证上部结构的稳定性，不仅影响到工程建设的速度，同时还关系到整个水利工程的建设质量。合理的软弱地基处理，可以减轻和消除软弱地基对上部建筑物的不利影响。在此，本文针对软弱地基的情况，提出了几种有针对性的处理方法。
1、工程常见地基概况
水利工程由于其施工构筑物的特殊性，对地基有着特殊的要求。一般来说，承载能力比较强，压缩性比较小的地基，就有条件做建筑物的天然地基基础；而对于不良地基或者软弱地基则刚好相反，它们主要由一些压缩性大，承载能力较弱的的土层构成，如杂填土、软土、松散砂土等，对于此类地基基岩层或者土层的抗压强度低，分布不均匀或岩石地基中有软弱破碎带分布，当外载荷较大时，不均匀沉陷值超过容许值，地基基础易产生局部或整体破坏，使稳定性遭到破坏，从而导致水利工程地基上建筑失稳，于是不能满足水利上层结构筑物抗滑和稳定的要求。
2、软弱地基处理方法
软弱地基基础处理方法有很多，但无论什么方法都要根据建设区的相关地质环境的背景来选择最合适的一种技术措施，从而准确地选择最适合的地基处理方法。目前，我们经常运用的针对软弱地基的处理方法有以下几种：
2.1 振密、挤密
挤密法就是先往土中打入桩管成孔，然后在孔内填入砾石、砂和石灰，灰土等捣实而成。此法适用于含松散砂土、瓦屑的杂填土的地基，而对于本身粘性大的饱和软土地基不太适合。
振密挤密法包括原位压实法，强夯法，振冲密实法，爆破挤密法等。一般会用到水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）。它是高粘结强度桩，主要是由水泥、粉煤灰、碎石以及砂加水拌和形成，而CFG桩、桩间土和褥垫层一起构成CFG复合地基。褥垫层将上部水利基础传来的基底压力或者水平力通过适当变形以一定比例分配给桩及桩周土体，使两者共同受力，同时由于桩的本身特性提高了承载力，而桩又由于周围土体的侧应力增加而使得受力更加的合理。
CFG桩的施工方法有振动沉管成桩、螺旋钻孔成桩和泥浆护壁钻孔灌注成桩等。振动沉管灌注成桩法，适用于粘性土、粉土、淤泥质土和人工填土等地基。因为振动沉管CFG桩的振动及侧向挤压作用使桩间土孔隙比减小，含水量降低，土的干密度和内摩擦角有所增加，土的物理力学性能得到改善从而提高CFG桩间土的承载力。对于CFG桩复合地基，在成桩初期因桩孔内和周边充填过滤性较好的粗颗粒填料，在地基中就形成了渗透性能良好的人工竖向排水和减压的通道，使孔隙水沿桩体向上排出，这样可以有效地消散和防止振冲产生的超孔隙水压力增高，加速水利工程地基的排水，这种排水作用可以有效的增强桩体强度，从而使土体强度恢复并超出原土体天然承载力，这对于水利基地有着重要作用。CFG桩复合地基成桩过程中，振冲器以一定的振动频率或冲击水平向加速激振土体，使得填料和地基土在提高相对密实度的同时获得强烈的预震，从而提高了砂土抗液化能力。CFG桩中的水泥经过水解和水化反应及与粉煤灰的凝硬反应，生成了不溶于水的稳定结晶化合物，它能使桩体的抗剪强度和变形模量大大提高，所以在荷载作用下，CFG桩的压缩性明显比桩间土小。
因此采用振密和挤密法可以使基础传给复合地基的附加应力，随地层的变形而逐渐集中到桩体上，桩体上将出现应力集中，大部分荷载将由桩周和桩端承受，桩间土应力也将会相应减小，使复合地基的承载力比原有地基承载力有很大的改善，使安全性能提高。
2.2预压法
预压法也就是我们常说的排水固结法，也可以称作自然沉降法。这种方法包括的范围比较广，比如堆载预压法，超载预压法，真空预压法，真空与堆载联合作用法，降低地下水位法和电渗法等许多方法。预压法适用于处理淤泥、淤泥质土和冲填土等饱和粘性土地基。排水固结法和振密、挤密法的原理相同，都是通过外界的压力作用，达到内部的改变。预压法是通过外界压力，使软粘土地基土体中孔隙水排出，使孔隙减小，密集度得到提升，从而提高地基的承载力。
此方法以为最少借用外界设备，动工最少，所以不失为一种又经济又简单的方法。但是这种方法十分耗时，如果不是时间特别充裕的情况下，则一般不選择这种手段
2.3加筋法
该方法是运用强度较大的土工聚合物埋入土层中，以增加水利地基的承载力，从而减小或者消除地基的沉降量，提高建筑物的稳定能力和最大载荷能力。此方法适合各种软土地基和各种高填土等。
针对软弱地基类型的加筋法也叫做预应力管桩处理方法。预应力混凝土管桩可分为先张法预应力管桩和后张法预应力管桩。先张法预应力管桩是一种空心筒体细长混泥土预制构件，它采用先张法预应力工艺和离心成型法制成的，主要由圆筒形桩身、端头板和钢套箍等组成管桩沉桩，由于躬由锤打桩时震动剧烈、噪音大，现在主要运用大吨位的静力压桩机施压预应力管桩的工艺，依靠持板的摩擦力大于入土阻力的原理工作，将预应力管桩压到设计要求的持力层，这种方法很大程度上推动了预应力管桩的应用和发展。预应力混凝土管桩施工方法有锤击法和静压法两种，其中锤击法沉桩具有施工工期短，工程质量优等特点，静压管桩施工法主要是在不借助外力的情况下，利用压桩机的自重和配重，通过合理的工程压梁或压柱，向管桩顶部或通过侧面夹子夹住管桩本身，以便向管桩施加重压力，将管桩压入土(岩)层中。预应力管桩施工完成后，要及时采用桩基高应变法和低应变法对单桩承载力和桩身完整性进行检测（对于预应力管桩的单桩承载力，是由桩端极限阻力和极限侧摩擦力组成），从而提高了水利工程桩基的质量和安全，提高建筑的稳定性。
2.4置换及拌入法
在处理软弱地基类型时，经常利用地基土垫层处理法，即置换及拌入法。当软土地基的承载力和变形满足不了建筑物的要求，而软土层的厚度又不是很厚时，可用换填法取得较好的效果。具体做法是在换土层即将基础下面一定厚度的软弱土层或者不良土层挖除，然后以其他性能稳定、无侵蚀性的材料填充，如粗砂、砾石、碎石或卵石、灰土、粘性土等，并分层夯实成低压缩性的地基持力层。根据作用在垫层底面处土的自重应力与附加应力之和不大于同一标高处软弱土层承载力的条件来确定垫层的厚度，并且不小于500mm。通过垫层，我们可以增加水利地基的承载能力，减少地基的沉降量，优化软土层的排水防冻胀能力，从而有效提高水利地基的质量和最大承载量，保证了地基的稳定性。
换填法适用于处理淤泥质土、淤泥、湿陷性土、膨胀土、冻胀土、素填土、杂填土地基及暗沟、暗塘的浅层处理。
3、结术语
水利工程建设过程中经常会遇到诸如此类的软弱地基或者其他不良地基基础形式，这些都是水利工程施工中不可避免的难题，因此我们必须要采取有效措施来解决问题。总体说来就是要求我们在工程建设过程中根据本地区的地质环境背景，认真分析建设区的工程地质勘察资料，确定不良地质现象的部位、规模和特征等，采用技术可靠、经济合理且能满足进度要求的地基基础处理方法，为工程后期施工的质量和安全提供了有力的保障。
参考文献：【1】《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）.【2】赵存厚.软地基处理技术《水利水电施工》.2006年第4期.【3】 彭少麟.水利水电工程地质不良地基处理报告[M]．北京：科学出版社，2008：100-120．【4】朱成群,杨士安.软地基加固处理技术《中国高新技术企业》.2007年第16期.【5】黄绍铭,高大钊.中软土地基与基础工程[M].北京.中国建筑工业出版社，2005.【6】牛志荣, 李宏，穆建春,谢耀岗,郭永东.《复合地基处理及其工程实例》.中国建材工业出版社，2000.