论文部分内容阅读
摘要：本文通过分析不良地基土的特点及其对建筑基础施工带来的影响，并从分析置换法、预压法和压实与夯实法等常见的基础加固处理方法来探讨了不良地基土的处理与加固技术。
关键词：不良地基土；处理加固；置换土层
1 不良地基土对建筑工程的影响
地基是支撑和承载建筑物重力的建筑基础结构，由于地基工程一般是在地表进行施工和建造，因此其所施工材料大多是就地取材，利用地表存在的土壤结构作为地基工程的主要建材。因此，地基土质量的优劣将直接关系着地基工程的施工建设以及上部建筑物的质量安全。
我国不良地基土的种类较多，比如：软粘土、冲填土等等，不管哪一种不良地基土，若其处理方式和施工工艺不当，都将为建筑工程埋下严重的安全隐患。因此，对不良地基土进行相关的处理和加固，使其能够满足建筑物对地基工程的各项要求，是保证建筑工程整体质量和安全的关键。
2 常见的不良地基土的特点
2.1 饱和松散砂土
粉砂或细砂地基在静荷载作用下常具有较高的强度。但是当振动荷载作用时，饱和松散砂土地基则有可能产生液化或大量震陷变形，甚至丧失承载力。
2.2 软粘土
软粘土也称软土，是软弱粘性土的简称。它形成于第四纪晚期，属于海相、溺谷相和三角洲相等的粘性沉积物或河流冲积物，多分布于沿海、河流中下游或湖泊附近地区。常见的软弱粘性土是淤泥和淤泥质土。
2.3 冲填土
冲填土是人为的用水力冲填方式而沉积的土。近年来多用于沿海滩涂开发及河漫滩造地。西北地区常见的水坠坝即是冲填土堆筑的坝。冲填土形成的地基可视为天然地基的一种，它的工程性质主要取决于冲填土的性质。
3 不良地基土的处理及加固方法
3.1 降水法
降低地下水位可减少地基的孔隙水压力增加上覆土自重应力，使有效应力增加，从而使地基得到预压。这实际上是通过降低地下水位，靠地基土自重来实现预压目的。施工要点：一般采用轻型井点、喷射井点或深井井点；当土层为饱和粘土、粉土、淤泥和淤泥質粘性土时，此时宜辅以电极相结合。
3.2 置换法
（1）换填法
就是将表层不良地基土挖除，然后回填有较好压密特性的土进行压实或夯实，形成良好的持力层。从而改变地基的承载力特性，提高抗变形和稳定能力。施工要点：将要转换的土层挖尽、注意坑边稳定；保证填料的质量；填料应分层夯实。
（2）振冲置换法
利用专门的振冲机具，在高压水射流下边振边冲，在地基中成孔，再在孔中分批填入碎石或卵石等粗粒料形成桩体。该桩体与原地基土组成复合地基，达到提高地基承载力减小压缩性的目的。施工注意事项：碎石桩的承载力和沉降量很大程度取决于原地基土对其的侧向约束作用，该约束作用越弱，碎石桩的作用效果越差，因而该方法用于强度很低的软粘土地基时必须慎重行事。
（3）夯（挤）置换法
利用沉管或夯锤的办法将管（锤）置入土中，使土体向侧边挤开，并在管内（或夯坑）放入碎石或砂等填料。该桩体与原地基土组成复合地基，由于挤、夯使土体侧向挤压，地面隆起，土体超静孔隙水压力提高，当超静孔隙水压力消散后土体强度也有相应的提高。施工注意事项：当填料为透水性好的砂及碎石料时，是良好的竖向排水通道。
3.3 预压法
（1）堆载预压法
在建造建筑物之前，用临时堆载的方法对地基施加荷载，给予一定的预压期。使地基预先压缩完成大部分沉降并使地基承载力得到提高后，卸除荷载再建造建筑物。施工工艺与要点：①预压荷载一般宜取等于或大于设计荷载；②大面积堆载可采用自卸汽车与推土机联合作业，对超软土地基的第一级堆载用轻型机械或人工作业；③堆载的顶面宽度应小于建筑物的底面宽度，底面应适当放大；④作用于地基上的荷载不得超过地基的极限荷载。
（2）真空预压法
在软粘土地基表面铺设砂垫层，用土工薄膜覆盖且周围密封。用真空泵对砂垫层抽气，使薄膜下的地基形成负压。随着地基中气和水的抽出，地基土得到固结。为了加速固结，也可采用打砂井或插塑料排水板的方法，即在铺设砂垫层和土工薄膜之前打砂井或插排水板，达到缩短排水距离的目的。施工要点：先设置竖向排水系统，水平分布的滤管埋设宜采用条形或鱼刺形，砂垫层上的密封膜采用2～3 层的聚氯乙烯薄膜，按先后顺序同时铺设。面积大时宜分区预压；做好真空度、地面沉降量，深层沉降、水平位移等观测；预压结束后，应清除砂槽和腐植土层。应注意对周边环境的影响。
3.4 压实与夯实法
（1）表层压实法
采用人工夯，低能夯实机械、碾压或振动碾压机械对比较疏松的表层土进行压实。也可对分层填筑土进行压实。当表层土含水量较高时或填筑土层含水量较高时可分层铺垫石灰、水泥进行压实，使土体得到加固。
（2）重锤夯实法
重锤夯实就是利用重锤自由下落所产生的较大夯击能来夯实浅层地基，使其表面形成一层较为均匀的硬壳层，获得一定厚度的持力层。施工要点：施工前应试夯，确定有关技术参数，如夯锤的重量、底面直径及落距、最后下沉量及相应的夯击遍数和总下沉量；夯实前槽、坑底面的标高应高出设计标高；夯实时地基土的含水量应控制在最优含水量范围内；大面积夯实时应按顺序；基底标高不同时应先深后浅；冬季施工时，土已冻结时，应将冻土层挖去或通过烧热法将土层融解；结束后，应及时将夯松的表土清除或将浮土在接近1m的落距夯实至设计标高。
3.5 加筋法
（1）土工合成材料
土工合成材料是一种新型的岩土工程材料。它以人工合成的聚合物，如塑料、化纤、合成橡胶等为原料，制成各种类型的产品，置于土体内部、表面或各层土体之间，发挥加强或保护土体的作用。土工合成材料可分为土工织物、土工膜、特种土工合成材料和复合型土工合成材料等类型。
（2）土钉墙技术
土钉一般是通过钻孔、插筋、注浆来设置，但也有通过直接打人较粗的钢筋和型钢、钢管形成土钉。土钉沿通长与周围土体接触，依靠接触界面上的粘结摩阻力，与其周围土体形成复合土体，土钉在土体发生变形的条件下被动受力。并主要通过其受剪工作对土体进行加固，土钉一般与平面形成一定的角度，故称之为斜向加固体。土钉适用于地下水位以上或经降水后的人工填土、粘性土、弱胶结砂土的基坑支护和边坡加固。
（3）加筋土
加筋土是将抗拉能力很强的拉筋埋置于土层中，利用土颗粒位移与拉筋产生的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。拉筋是一种水平向增强体。一般使用抗拉能力强、摩擦系数大而耐腐蚀的条带状、网状、丝状材料，例如，镀锌钢片；铝合金、合成材料等。
4 结语
总之，当建筑工程的基础土质层状况不太良好，不能满足建筑对地基提出的承载能力时，就必须要对地基进行加固处理，根据不同种类的不良地基土，结合实际的建筑工程需求，来确定最佳的处理加固技术，以最经济的方法达到最佳的地基处理加固效果。
参考文献：
[1]冯文庆.浅析工民建施工中不良地基土改造技术的应用[J].科技创新与应用，2014（05）
[2]崔敏章.浅析工民建施工中不良地基土改造技术的应用[J].科技与企业，2013（21）
[3]周彬.不良地基土改造技术及人工挖孔桩在工民建施工的应用[J].低碳世界，2013（07）
[4]姜孝忠.对工民建施工中不良地基土的改造技术的分析[J].门窗，2012（09）
关键词：不良地基土；处理加固；置换土层
1 不良地基土对建筑工程的影响
地基是支撑和承载建筑物重力的建筑基础结构，由于地基工程一般是在地表进行施工和建造，因此其所施工材料大多是就地取材，利用地表存在的土壤结构作为地基工程的主要建材。因此，地基土质量的优劣将直接关系着地基工程的施工建设以及上部建筑物的质量安全。
我国不良地基土的种类较多，比如：软粘土、冲填土等等，不管哪一种不良地基土，若其处理方式和施工工艺不当，都将为建筑工程埋下严重的安全隐患。因此，对不良地基土进行相关的处理和加固，使其能够满足建筑物对地基工程的各项要求，是保证建筑工程整体质量和安全的关键。
2 常见的不良地基土的特点
2.1 饱和松散砂土
粉砂或细砂地基在静荷载作用下常具有较高的强度。但是当振动荷载作用时，饱和松散砂土地基则有可能产生液化或大量震陷变形，甚至丧失承载力。
2.2 软粘土
软粘土也称软土，是软弱粘性土的简称。它形成于第四纪晚期，属于海相、溺谷相和三角洲相等的粘性沉积物或河流冲积物，多分布于沿海、河流中下游或湖泊附近地区。常见的软弱粘性土是淤泥和淤泥质土。
2.3 冲填土
冲填土是人为的用水力冲填方式而沉积的土。近年来多用于沿海滩涂开发及河漫滩造地。西北地区常见的水坠坝即是冲填土堆筑的坝。冲填土形成的地基可视为天然地基的一种，它的工程性质主要取决于冲填土的性质。
3 不良地基土的处理及加固方法
3.1 降水法
降低地下水位可减少地基的孔隙水压力增加上覆土自重应力，使有效应力增加，从而使地基得到预压。这实际上是通过降低地下水位，靠地基土自重来实现预压目的。施工要点：一般采用轻型井点、喷射井点或深井井点；当土层为饱和粘土、粉土、淤泥和淤泥質粘性土时，此时宜辅以电极相结合。
3.2 置换法
（1）换填法
就是将表层不良地基土挖除，然后回填有较好压密特性的土进行压实或夯实，形成良好的持力层。从而改变地基的承载力特性，提高抗变形和稳定能力。施工要点：将要转换的土层挖尽、注意坑边稳定；保证填料的质量；填料应分层夯实。
（2）振冲置换法
利用专门的振冲机具，在高压水射流下边振边冲，在地基中成孔，再在孔中分批填入碎石或卵石等粗粒料形成桩体。该桩体与原地基土组成复合地基，达到提高地基承载力减小压缩性的目的。施工注意事项：碎石桩的承载力和沉降量很大程度取决于原地基土对其的侧向约束作用，该约束作用越弱，碎石桩的作用效果越差，因而该方法用于强度很低的软粘土地基时必须慎重行事。
（3）夯（挤）置换法
利用沉管或夯锤的办法将管（锤）置入土中，使土体向侧边挤开，并在管内（或夯坑）放入碎石或砂等填料。该桩体与原地基土组成复合地基，由于挤、夯使土体侧向挤压，地面隆起，土体超静孔隙水压力提高，当超静孔隙水压力消散后土体强度也有相应的提高。施工注意事项：当填料为透水性好的砂及碎石料时，是良好的竖向排水通道。
3.3 预压法
（1）堆载预压法
在建造建筑物之前，用临时堆载的方法对地基施加荷载，给予一定的预压期。使地基预先压缩完成大部分沉降并使地基承载力得到提高后，卸除荷载再建造建筑物。施工工艺与要点：①预压荷载一般宜取等于或大于设计荷载；②大面积堆载可采用自卸汽车与推土机联合作业，对超软土地基的第一级堆载用轻型机械或人工作业；③堆载的顶面宽度应小于建筑物的底面宽度，底面应适当放大；④作用于地基上的荷载不得超过地基的极限荷载。
（2）真空预压法
在软粘土地基表面铺设砂垫层，用土工薄膜覆盖且周围密封。用真空泵对砂垫层抽气，使薄膜下的地基形成负压。随着地基中气和水的抽出，地基土得到固结。为了加速固结，也可采用打砂井或插塑料排水板的方法，即在铺设砂垫层和土工薄膜之前打砂井或插排水板，达到缩短排水距离的目的。施工要点：先设置竖向排水系统，水平分布的滤管埋设宜采用条形或鱼刺形，砂垫层上的密封膜采用2～3 层的聚氯乙烯薄膜，按先后顺序同时铺设。面积大时宜分区预压；做好真空度、地面沉降量，深层沉降、水平位移等观测；预压结束后，应清除砂槽和腐植土层。应注意对周边环境的影响。
3.4 压实与夯实法
（1）表层压实法
采用人工夯，低能夯实机械、碾压或振动碾压机械对比较疏松的表层土进行压实。也可对分层填筑土进行压实。当表层土含水量较高时或填筑土层含水量较高时可分层铺垫石灰、水泥进行压实，使土体得到加固。
（2）重锤夯实法
重锤夯实就是利用重锤自由下落所产生的较大夯击能来夯实浅层地基，使其表面形成一层较为均匀的硬壳层，获得一定厚度的持力层。施工要点：施工前应试夯，确定有关技术参数，如夯锤的重量、底面直径及落距、最后下沉量及相应的夯击遍数和总下沉量；夯实前槽、坑底面的标高应高出设计标高；夯实时地基土的含水量应控制在最优含水量范围内；大面积夯实时应按顺序；基底标高不同时应先深后浅；冬季施工时，土已冻结时，应将冻土层挖去或通过烧热法将土层融解；结束后，应及时将夯松的表土清除或将浮土在接近1m的落距夯实至设计标高。
3.5 加筋法
（1）土工合成材料
土工合成材料是一种新型的岩土工程材料。它以人工合成的聚合物，如塑料、化纤、合成橡胶等为原料，制成各种类型的产品，置于土体内部、表面或各层土体之间，发挥加强或保护土体的作用。土工合成材料可分为土工织物、土工膜、特种土工合成材料和复合型土工合成材料等类型。
（2）土钉墙技术
土钉一般是通过钻孔、插筋、注浆来设置，但也有通过直接打人较粗的钢筋和型钢、钢管形成土钉。土钉沿通长与周围土体接触，依靠接触界面上的粘结摩阻力，与其周围土体形成复合土体，土钉在土体发生变形的条件下被动受力。并主要通过其受剪工作对土体进行加固，土钉一般与平面形成一定的角度，故称之为斜向加固体。土钉适用于地下水位以上或经降水后的人工填土、粘性土、弱胶结砂土的基坑支护和边坡加固。
（3）加筋土
加筋土是将抗拉能力很强的拉筋埋置于土层中，利用土颗粒位移与拉筋产生的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。拉筋是一种水平向增强体。一般使用抗拉能力强、摩擦系数大而耐腐蚀的条带状、网状、丝状材料，例如，镀锌钢片；铝合金、合成材料等。
4 结语
总之，当建筑工程的基础土质层状况不太良好，不能满足建筑对地基提出的承载能力时，就必须要对地基进行加固处理，根据不同种类的不良地基土，结合实际的建筑工程需求，来确定最佳的处理加固技术，以最经济的方法达到最佳的地基处理加固效果。
参考文献：
[1]冯文庆.浅析工民建施工中不良地基土改造技术的应用[J].科技创新与应用，2014（05）
[2]崔敏章.浅析工民建施工中不良地基土改造技术的应用[J].科技与企业，2013（21）
[3]周彬.不良地基土改造技术及人工挖孔桩在工民建施工的应用[J].低碳世界，2013（07）
[4]姜孝忠.对工民建施工中不良地基土的改造技术的分析[J].门窗，2012（09）