浅谈几种特殊土地基及地基处理

浅谈几种特殊土地基及地基处理

王利栋

大地产集团天津有限公司300309

摘要：特殊地基性质不同于一般常见地基土，而应采取特殊的处理措施，才能作为地基使用，如果施工中草率地不经处理或简单地处理就作地基使用，就有可能对建筑物造成危害，轻者砖墙开裂，重者使建筑物失稳破坏。

关键词：地基；问题；措施

地基是建筑的承载体，对建筑的质量起着极其关键的作用。特殊土地基施工措施的研究具有实际意义，只有对地基工程高度重视，才能提高工程和建筑的使用性能和寿命。

1、几种特殊土的工程特性及地基处理

1.1软土

软土是淤泥和淤泥质土的总称，主要是由天然含水量大、压缩性高、承载能力低的淤泥沉积物及少量腐殖质所组成的土。

1.1.1工程特性

（1）高含水量和高孔隙性

软土的天然含水量一般为50%～70%，最大甚至超过200%。液限一般为40%～60%，天然含水量随液限的增大成正比增加。软土的如此高含水量和高孔隙性特征是决定其压缩性和抗剪强度的重要因素。

（2）渗透性弱

由于该类土渗透系数小、含水量大且饱和状态，这不但延缓其土体的固结过程，而且在加荷初期，常易出现较高的孔隙水压力，对地基强度有显著影响。

（3）压缩性高

由于土质本身的因素而言，该类土的建筑荷载作用下的变形有如下特征：变形大而不均匀和变形稳定历时长。

1.1.2软土地基的地基处理方法

（1）垫层法

通常用于路基填方较低的地段，要求在使用中软基的沉降值不影响设计预期目的。设置垫层时，可以根据具体情况采用不同的材料，常用的材料有砂或砂砾及灰土，也可用土工格栅、片石挤淤、砂砾垫层综合使用处理。

（2）换填法

在高速公路施工中遇到含水量较高，软弱层较浅，且易于挖除不适宜材料时，一般采取挖除换填法，包括受压沉降较大，甚至出现变形的软基和泥沼地带。处理这种地基，开挖前要做好排水防护工作，将开挖出的不适宜材料运走或做处理，然后按要求分层回填，回填材料可视具体情况用砂、砂砾、灰土或其他适宜材料。

（3）袋装砂井法

袋装砂井排水固结措施，其施工简便，费用较低，加固效果较好。施工时将袋装砂放入套管井内，填塞密实，逐节拔出套管，顶面铺设水平砂垫层或排水砂沟。软基中的水分在上部路基填土载荷的作用下，通过砂与水平砂垫层或纵横相连通的排水砂沟相通，形成排水通道，使软基中的水分排走，从而达到排水固结软基的目的。

1.2湿陷性黄土

1.2.1工程特性

我国湿陷性黄土的颗粒主要为粉土颗粒，占总重量约50～70%，而粉土颗粒中又以0.05～0.01ram的粗粉土颗粒为多，占总重约40.60%，小于0.005ram的粘土颗粒较少，占总重约14.28%，大于0.1rnm的细砂颗粒占总重在5%以内，基本上无大于0.25mm的中砂颗粒。

1.2.2湿陷性黄土地基的地基处理

湿陷性黄土在不同的地区，根据不同的地基土质和不同的结构物，地基处理应选用不同的处理方法。在勘察阶段，经过现场取样，以试验数据进行分析，判定属于自重湿陷性黄土还是非自重湿陷性黄土，以及湿陷性黄土层的厚度、湿陷等级、类别后，通过经济分析比较，综合考虑工艺环境、工期等诸多方面的因素，最后选择一个最合适的地基处理方法，经过优化设计后，确保满足处理后的地基具有足够的承载力和变形条件的要求。所采用的有垫层法、强夯法、灰土桩挤密法、深层搅拌桩法、振冲碎石桩法等。

1.3膨胀土

1.3.1工程特性

作为一种高塑性的粘性土，膨胀土质中含有很多亲水矿物质，它会吸收大量的水然后膨胀，失水时再收缩。它的反复性特征是很明显的。

1.3.2膨胀土地基的地基处理

（1）换土回填，即采用灰土进行置换，根据施工区域的地质情况确定置换的参数，也可采用砂石垫层进行处理，其厚度应大于300mm，而且宽度应大于地基底部宽度。

（2）利用化学法改良土质，利用拌合石灰的方法对膨胀土层进行改良，或者利用石灰砂桩、石灰浆压注等对土质进行干扰，以此消除膨胀形变。

（3）挖除法，即对厚度不大的膨胀土层进行挖除的方法，消除膨胀土质的影响。

2、案例分析

2.1工程概况

在大连滨海堆积平原浅部广泛分布有一层特殊软土，其埋深一般小于10m，，根据其粒度组成和可塑性特征，该层土属于粉土类土，但在工程性质方面，与同区域一般粉土相比却有相当大的差异，饱水状态下表现为明显的低强度和高灵敏性特点。

2.2采取的地基处理方法

本层土的承载能力在100kPa左右，远低于同区一般粉土相同情况下的承载能力是胶东滨海地区中浅部地基最主要的软弱土层。经过一定程度的析水后，本层土的松软性和高灵敏性可得到明显改善，室内试验和现场原位测试在其形象特性和强度方面所表现的差异，在一定程度上反映了本层土的这种工程性质。对于本层地基土的处理。其工程特性是十分重要的，在确定处理方案时应予以充分考虑。笔者认为，与本区一般粉土相比，本层土的主要工程地质问题是其在饱水条件下的低强度和高灵敏性，采用挤密碎石桩的处理方法。通过改善地基土的渗排条件和对桩间土的挤密效果，可有效地解决这一问题。

2.3处理结果

以大连开发区层地基土的处理效果为例，据质检结果，在桩间距为1.6m的情况下，碎石桩与本层地基土构成的复合地基的临塑荷载可达425kPa。另外，采用同样方法对华闻大厦本层地基土的处理也取得了满意的效果。根据大连开发区的情况，采用挤密碎石桩对一般的中、高层建筑的本层地基土进行处理。只要保证施工质量，其技术可靠性是有保证的。另一方面，与钢筋混凝土预制桩或灌注桩相比，采用挤密碎石桩在经济上也比较合理。在开发区范围，预制桩和灌注桩的处理探度大多小于1Om，根据前者的处理效果。综合考虑材料消耗和施工费用等方面，在达到相近的处理效果情况下，采用后者的工程费用要比前者低得多。根据以上分析可看出，本文所论及的含砂粉土是一种在工程地质上，有利于一般粉土的特殊软土，鉴于本层土具有较高的灵敏性和明显的析水特点，在对本层土进行岩土工程勘察及工程评价时，应注意以下几方面的问题:（1)为保证试验结果的可靠性，必须严格按照有关技术规程进行采样和试验，为降低土样的受扰动程度，要采用连续快速静力压人法进行取样，并尽快完成室内测试。（2）根据大连开发区范围的勘察资料，室内试验分析结果的离散程度要比原位测试大得多，人为和技术方面的误差因素往往会导致室内试验结果，反映不出本层土天然条件下的实际工程特性。因此，对本层土的工程评价，应主要依据现场原位测试结果。（3）在制定本层地基土的处理方案时，要充分考虑其工程性质，应尽量采用改善其疏排条件，提高密实程度的处理方法。设计振冲碎石桩时，需在基础外布桩，即护桩。而深层搅拌桩只需在基础内布桩，桩的数量大为减少。尽管沉降观侧尚未结束，但与同期比较，建筑物沉降量比碎石桩处理的地基小得多。可见，深层搅拌法在本区应用成功，从而取代振冲碎石桩法，具有较大的社会效益、经济效益和环境效益。

3、结论

工民建类型千差万别，地基处理永远在前。学习、研究、创造性掌握先进的地基处理技术，是建设者的毕生追求，也是建筑高质量楼房的前提。因此，作为企业的施工人员和管理者，仅了解房建位置的地质结构，现有状况是不够的，还要亲临现象，根据施工点的具体情况，精心选择施工方案，地基处理技术，以确保地基建成后的稳固性，提高房屋建设质量。

在本文主要讨论了软土，湿陷性黄土，膨胀土，这三种特殊地基土的处理技术，最后通过具体的案例，给出了较为经济可行的施工处理方案，从而加深了自己对特殊地基的形成、特点和处理方式的认识。

参考文献

[1]孙连军，冯勇.地基处理方法综述.山西建筑，2007，33（4）.

[2]白晓红.几种特殊土地基的工程特性及地基处理.工程力学.2007，24.