地基處理方法及技術(shù)分析研究

姜泓列

摘 要：在地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中包括對(duì)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)和對(duì)地基的處理。如果地基承載力不足，就可以判定為軟弱地基，就必須采取措施對(duì)軟弱地基進(jìn)行處理。本文對(duì)幾種常規(guī)可見的軟弱地基土及其應(yīng)對(duì)處理方式展開歸納整理，主要闡述粉噴樁法和石灰砂樁法兩種方法對(duì)軟弱地基的處理。

關(guān)鍵詞：軟弱地基；應(yīng)對(duì)處理方式；粉噴樁；石灰砂樁法

基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和對(duì)地基的處理的密不可分在地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)中得到了體現(xiàn)。若地基承載力欠缺，可視為為軟弱地基，必要的措施在處理軟弱地基中就應(yīng)采取。地基處理的好壞將直接關(guān)系到基礎(chǔ)的選型和造價(jià)。軟弱地基的構(gòu)成由淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、雜填土或其他高壓縮性土層幾部分共同作用而形成。本文主要闡述粉噴樁法和石灰砂樁法兩種方法對(duì)軟弱地基的應(yīng)對(duì)解決。

1 解決軟弱地基應(yīng)對(duì)方式的發(fā)展歷程

所謂軟弱地基是指含有有機(jī)質(zhì)的軟粘土層，當(dāng)在其上施加如填土之類的外荷載時(shí)，即產(chǎn)生顯著的沉降，或引起地基滑動(dòng)失穩(wěn)等現(xiàn)象，這種軟土地基稱為軟弱地基。由于軟弱地基本身的土層壓縮模量小，所以伴隨荷載的作用產(chǎn)生的變形也會(huì)越來越大，故此位于軟弱地基上的建筑物就會(huì)發(fā)生很大且不均勻的沉降，導(dǎo)致建筑物開裂、破壞，造成嚴(yán)重的工程事故。為防止建筑物在軟弱地基上產(chǎn)生不均勻的沉降就需要采取各種解決措施。而柴束、柴排、填土預(yù)壓，以及強(qiáng)制換土則成為了最早被采用解決措施。筏基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)等方法也會(huì)被偶爾的使用。

世界各地因?yàn)閰^(qū)域的不同，特殊土的類別也是多種多樣，所適應(yīng)的加固劑也是各有特色，他們的獨(dú)特處理方式也是因地而異，各不相同。比如黃土，在我國(guó)、歐洲、美國(guó)等地有所分布，若石灰與黃土相混合的加固方法被采用效果極好。而保加利亞的學(xué)者曾在一份報(bào)道中指出黃土加入到水玻璃藥劑，加固效果也不錯(cuò)。從蘇聯(lián)引進(jìn)的另一種施工方法一直被羅馬尼亞采用。

2 對(duì)軟弱地基的處理方法

軟土地基的常規(guī)處理方法可包括：置換法、攪拌法、振沖法、石灰砂樁法、粉噴樁法等。本文中主要介紹樁基礎(chǔ)在地基處理中的應(yīng)用，即粉噴樁法和石灰砂樁法的處理方法。

2.1 粉噴樁在施工過程中工藝體現(xiàn)

2.1.1 粉噴樁所體現(xiàn)出的施工特征

與其他應(yīng)對(duì)軟基的方法相較，粉噴樁加固法所具有的特點(diǎn)更加明顯，其特點(diǎn)諸如以下的表現(xiàn)：①工程所運(yùn)用的范圍增大了。②應(yīng)用于不良地質(zhì)的范圍非常廣泛。③承受荷載比較大。④適用于結(jié)構(gòu)物的基礎(chǔ)種類較多。⑤粉噴樁適用于高含水量的軟土地基。⑥此法的加固材料用粉體代替，避免了把附加水分注入地基，固結(jié)效果提高更多。⑦粉（濕）噴樁以無振動(dòng)、無噪聲的優(yōu)勢(shì)，降低了對(duì)周邊環(huán)境及建筑物的紛擾。⑧復(fù)合地基在經(jīng)過粉噴樁加固后，其承載力會(huì)更高。⑨此方法以低成本、小投入?yún)s獲得溫加固、高效益的效果取勝。

2.1.2 粉噴樁的施工過程主要的機(jī)械分類情況

鉆機(jī)、攪拌鉆頭、噴粉機(jī)可以稱為是粉噴樁在施工過程中的主要機(jī)具。①鉆機(jī)。在粉噴樁的施工過程中，鉆機(jī)可稱得的上是最為主要的制樁機(jī)械。②攪拌鉆頭。所謂的粉噴攪拌法系指在攪拌時(shí)借助攪拌鉆頭葉片，而讓水泥和軟土實(shí)現(xiàn)均勻的混合，故水泥與土的混合均勻度跟攪拌鉆頭的形狀有著直接聯(lián)系。因此，需要合理選擇攪拌頭的組合形式。攪拌頭組合較為合理的形式有兩種，一是葉片式組合的攪拌頭。二是在鉆機(jī)粉噴中攪拌頭的粉體噴出口的位置。③噴粉機(jī)。噴粉機(jī)作為加固軟土地基施工中的一種設(shè)備，它是通過定時(shí)設(shè)置發(fā)送粉體加固材料來進(jìn)行工作的，故其可謂是粉噴攪拌法中一個(gè)重要的機(jī)械設(shè)備。

2.1.3 粉噴樁在施工過程中所表現(xiàn)出的工藝流程

定值測(cè)量→安裝樁機(jī)和機(jī)身調(diào)平→鉆孔對(duì)位→空壓機(jī)啟動(dòng)→開始鉆孔→鉆達(dá)設(shè)計(jì)孔深→噴粉機(jī)噴灰及攪拌和提升→成樁→設(shè)計(jì)樁頂→進(jìn)行二次攪拌→停氣和停灰→下一循環(huán)。

2.1.4 施工過程中需要多加注意的要點(diǎn)

①鉆桿與地面水平線垂直與否可視為機(jī)身調(diào)平的依據(jù)，鉛錘吊線等操作可作為校對(duì)方法。②鉆頭達(dá)到設(shè)計(jì)深度時(shí)，停滯間隔一定時(shí)間，以確保水泥等加固料到達(dá)樁底。③制樁的整個(gè)施工工序要做到邊噴粉邊提升的不間斷作業(yè)。④若樁頂設(shè)計(jì)高度接近于地面標(biāo)高，提升應(yīng)即刻停止并攪拌勻速以達(dá)到均勻密實(shí)。⑤入罐的水泥粉須先篩選，以確保篩除其中摻混的雜物。⑥噴粉開始時(shí)，電子秤的設(shè)置歸零，進(jìn)而確保噴粉過程中的精準(zhǔn)。

2.2 石灰砂樁法的內(nèi)涵及應(yīng)用特征

石灰砂樁作為一種處理淺層地基的加固方法，在上世紀(jì)80年代初就已被倡導(dǎo)使用，此種應(yīng)對(duì)方法相對(duì)簡(jiǎn)便、但是陳舊，不過用來加固低層的小型建筑淺層地基仍不失是一種經(jīng)濟(jì)、有效的做法。

2.2.1 石灰砂樁體的選材對(duì)象標(biāo)準(zhǔn)

①新鮮的生石灰和經(jīng)過篩選的中粗砂才能作為樁體的選用材料。②中粗砂的選材首先是干凈，其次是要把卵石、碎石、泥塊從中篩除。

2.2.2 石灰砂樁在施工過程中體現(xiàn)的工藝及流程標(biāo)準(zhǔn)

①應(yīng)用人工洛陽(yáng)鏟挖樁成孔來代替機(jī)械成孔，如既有建筑與坑基相鄰，應(yīng)力爭(zhēng)把擾動(dòng)和影響降到最低。②樁孔要圓滑垂直、上下一致。③堅(jiān)持成樁的要訣即快速灌孔，精準(zhǔn)配比、均勻拌合，結(jié)實(shí)夯打。

2.2.3 石灰砂樁的質(zhì)量檢驗(yàn)要求

①在砂樁施工結(jié)束并間隔一定時(shí)間后，可利用靜力觸探或動(dòng)力觸探等方法，石灰砂樁進(jìn)行地基處理并對(duì)樁及樁間土的擠密質(zhì)量完成檢測(cè)。

②采用抽查的方法可以完成對(duì)石灰砂樁擠密效果的檢測(cè)，其要對(duì)不低于樁孔總數(shù)的2%進(jìn)行測(cè)量。

2.2.4 復(fù)合地基的承載力特征值的衡量確定方式

石灰砂樁可以借助對(duì)復(fù)合地基進(jìn)行載荷試驗(yàn)、樁土動(dòng)力觸探和靜力觸探原位檢測(cè)或綜合當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)來完成其對(duì)復(fù)合地基承載力特征值的測(cè)量確定。

通過石灰砂樁加固地基，可使地基的土性和強(qiáng)度產(chǎn)生相對(duì)大的改善提升，變形量也隨時(shí)發(fā)生很大程度的減小降低。借助人工洛陽(yáng)鏟而成孔的石灰砂樁，它以靈活機(jī)動(dòng)、節(jié)能省電、施工快捷、噪聲低、污染小和造價(jià)少的優(yōu)點(diǎn)而被人們采用，并且所帶來的綜合經(jīng)濟(jì)效益較優(yōu)，同時(shí)也更大程度提高和改善了地基的抗震能力，被推廣使用，取得了良好的加固效果。

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