地基处理

　　 利用软弱土层作为持力层时，可按下列规定执行：1）淤泥和淤泥质土，宜利用其上覆较好土层作为持力层，当上覆土层较薄，应采取避免施工时对淤泥和淤泥质土扰动的措施；2）冲填土、建筑垃圾和性能稳定的工业废料，当均匀性和密实度较好时，均可利用作为持力层；3）对于有机质含量较多的生活垃圾和对基础有侵蚀性的工业废料等杂填土，未经处理不宜作为持力层。局部软弱土层以及暗塘、暗沟等，可采用基础梁、换土、桩基或其他方法处理。在选择地基处理方法时，应综合考虑场地工程地质和水文地质条件、建筑物对地基要求、建筑结构类型和基础型式、周围环境条件、材料供应情况、施工条件等因素，经过技术经济指标比较分析后择优采用。

分类

　　地基处理主要分为基础工程措施和岩土加固措施。有的工程，不改变地基的工程性质，而只采取基础工程措施；有的工程还同时对地基的土和岩石加固,以改善其工程性质。选定适当的基础形式,不需改变地基的工程性质就可满足要求的地基称为天然地基；反之，已进行加固后的地基称为人工地基。地基处理工程的设计和施工质量直接关系到建筑物的安全，如处理不当，往往发生工程事故，且事后补救大多比较困难。因此，对地基处理要求实行严格的质量控制和验收制度，以确保工程质量。

　　 浅基础

　　通常把埋置深度不大，只需经过挖槽、排水等普通施工程序就可以建造起来的基础称为浅基础。它可扩大建筑物与地基的接触面积，使上部荷载扩散。浅基础主要有：①独立基础(如大部分柱基)；②条形基础（如墙基）；③筏形基础（如水闸底板）。当浅层土质不良，需把基础埋置于深处的较好地层时，就要建造各种类型的深基础，如桩基础、墩基础、沉井或沉箱基础、地下连续墙等。它将上部荷载传递到周围地层或下面较坚硬地层上。

　　一种古老的地基处理方式。中国隋朝的郑州超化寺塔和五代的杭州湾海堤工程都采用桩基。按施工方法不同，桩可分为预制桩和灌注桩。预制桩是将事先在工厂或施工现场制成的桩，用不同沉桩方法沉入地基；灌注桩是直接在设计桩位开孔，然后在孔内浇灌混凝土而成。

　　 沉井和沉箱基础

　　沉井又称开口沉箱。它是将上下开敞的井筒沉入地基,作为建筑物基础(图1)。沉井有较大的刚度，抗震性能好，既可作为承重基础，又可作为防渗结构。1945年美国蒙哥马利闸采用沉井作为承重防渗基础。沉箱又称气压沉箱，其形状、结构、用途与沉井类似，只是在井筒下端设有密闭的工作室，下沉时,把压缩空气压入工作室内,防止水和土从底部流入，工人可直接在工作室内干燥状态下施工（图2）。如1937年中国钱塘江铁路桥的桥墩采用沉箱基础；1963年日本杨川闸用沉箱作为闸的承重防渗基础。

　　 地下连续墙

　　 利用专门机具在地基中造孔、泥浆固壁、灌注混凝土等材料而建成的承重或防渗结构物。它可作成水工建筑物的混凝土防渗墙；也可作一般土木建筑的挡土墙、地下工程的侧墙等。墙厚一般40～130cm。世界上最深的混凝土防渗墙达131m（加拿大马尼克三级坝）。

　　采取专门措施改善土基的工程性质。土基加固方法很多，如孔内深层强夯桩法、换土法、碾压法、强夯法、爆炸压密、砂井、预压砂井（堆载预压砂井及真空预压砂井）、振冲法、灌浆、高压喷射灌浆等。

　　 孔内深层强夯桩法 　　孔内深层强夯桩法，简称DDC技术，是在强夯技术基础上发展的地基加固技术，是根据“动力固结”的机理与现代科学技术为一体的地基处理技术。它的施工是先成孔，再向孔内填料，以高动能、超压强特异重锤在孔内深层领域进行冲砸挤压，使填料在强力的推动下向孔周和底部挤压。其强夯重锤作业是在孔内自下而上完成。夯击能量可达20000KN．m／m2。深度可达30m或更深。DDC技术处理后的地基，可达到遇水不湿陷、地震不液化、压缩变形小、承载力高、刚度均匀。它能大量消耗建筑及工业垃圾，利用各种无机固体废料进行地基加固处理，减少环境污染，变废为宝。该项技术先后在数十项地基处理工程中应用，消除了深厚黄土地基的湿陷性，大幅度提高了地基承载力，降低地基压缩性，地基处理效果显著。 换土法

　　 将软弱的土层挖除，置换以良好的土、砂、碎石或与建筑物相同的材料，然后压实或夯实。一般闸基用砂或碎石置换，称砂垫层或碎石垫层。

　　 强夯法

　　 用几十吨重的夯锤，从几十米高处自由落下,进行强力夯实的地基处理方法。夯锤一般重10～40t，落距6～40m,处理深度可达10～20m。采用强夯法要注意可能发生的副作用及其对邻近建筑物的影响。

　　 预压砂井法

　　在地基内按一定的间距打孔，孔内灌注透水性良好的砂，缩短排水路径，并在上部施加预压荷载的处理方法。它可加速地基固结和强度增长，提高地基稳定性，并使基础沉降提前完成。砂井直径一般25～50cm，间距2～3m。砂井一般用射水法造孔,也可采用袋砂井、排水纸板等，还可采用真空预压法，即用抽真空的办法加压，可取得相应于80kPa的等效荷载。

　　 振冲法

　　用振冲器加固地基的方法，即在砂土中加水振动使砂土密实。用振冲法造成的砂石桩或碎石桩，都称振冲桩（见桩工）。

　　 灌浆

　　借助于压力，通过钻孔或其他设施将浆液压送到地基孔隙或缝隙中，改善地基强度或防渗性能的工程措施（见灌浆）。

　　 高压喷射灌浆

　　通过钻入土层中的灌浆管，用高压压入某种流体和水泥浆液，并从钻杆下端的特殊喷嘴以高速喷射出去的地基处理方法（图3 ）。在喷射的同时，钻杆以一定速度旋转，并逐渐提升；高压射流使四周一定范围内的土体结构遭受破坏，并被强制与浆液混合，凝固成具有特殊结构的圆柱体，也称旋喷桩。如采用定向喷射，可形成一段墙体，一般每个钻孔定喷后的成墙长度为 3～6m。用定喷在地下建成的防渗墙称为定喷防渗墙。喷射工艺有三种类型：①单管法，只喷射水泥浆液；②二重管法，由管底同轴双重喷嘴同时喷射水泥浆液及空气；③三重管法，用三重管分别喷射水、压缩空气和水泥浆液。

　　少裂隙、新鲜、坚硬的岩石，强度高、渗透性低，一般可以不加处理作为天然地基。但风化岩、软岩、节理裂隙等构造发育的岩石，须采取专门措施进行加固。岩基加固的方法，有开挖置换、设置断层混凝土塞、锚固、灌浆等。

　　 开挖置换

　　类似土基加固的换土法，将设计规定的建筑物建基高程以上的风化岩全部开挖，用混凝土置换。

　　 设置断层混凝土塞

　　将断层内断层角砾岩、断层泥挖除至一定深度，回填混凝土，形成混凝土塞。

　　 锚固

　　在岩石内埋设锚索，用以抵抗侧向力或向上的力；通常锚索为被水泥浆或其他固定剂所包裹的高强度钢件（钢筋、钢丝或钢束）。锚固法也可以加固土基。

　　 灌浆

　　主要有帷幕灌浆和固结灌浆。

　　以上地基处理方法与工程检测、工程监测、桩基动测、静载实验、土工试验、基坑监测等相关技术整合在一起，称之为地基处理的综合技术。目前，青冶工程(QYETC)及其经营联合体已整合并掌握了该综合技术。

根据“十二五”规划，建筑行业总产值年均增长15%以上，2010年行业产值已经接近十万亿，以年均15%计算，“十二五”末建筑业产值将达到接近二十万亿的水平，地基处理行业作为建筑业的重要组成部分，市场前景广阔。

前瞻产业研究院发布的《 中国地基处理行业深度调研与投资战略规划分析报告前瞻》显示，我国的地基处理技术已取得长足的进步，有的领域甚至达到国际先进水平。随着土建规模的进一步扩大，为减少占用良田土建项目向地基土更加复杂地区转移，对地基处理技术提出了更高的要求。以高科技为支撑，发展低碳经济，已经成为我国社会经济发展的重要方向，也是地基处理行业的发展方向。地基处理行业发展的大趋势是推广应用节能、绿色环保、节地、节材、成本省、工期短、效果好的创新技术。

      地基处理方案的确定可按下列步骤进行：　　1.搜集详细的工程质量、水文地质及地基基础的设计材料。　　2.根据结构类型、荷载大小及使用要求，结合地形地貌、土层结构、土质条件、地下水特征、周围环境和相邻建筑物等因素，初步选定集中可供考虑的地基处理方案。另外，在选择地基处理方案时，应同时考虑上部结构、基础和地基的共同作用；也可选用加强结构措施（如设置圈梁和沉降缝等）和处理地基相结合的方案。　　3.对初步选定的各种地基处理方案，分别从处理效果、材料来源及消耗、机具条件、施工进度、环境影响等方面进行认真的技术经济分析和对比，根据安全可靠、施工方便、即经济合理等原则，从而因地制宜地循着最佳的处理方法。值得注意的是，每一种处理方法都有一定的适用范围、局限性和优缺点。没有一种处理方案是万能的。必要时也可选择两种或多重地基处理方法组成的综合方案。　　4.对已选定的地基处理方法，应按建筑物重要性和场地复杂程度，可在有代表性的场地上进行相应的现场试验和试验性施工，并进行必要的测试以验算设计参数和检验处理效果。如达不到设计要求时，应查找原因、采取措施或修改设计以达到满足设计的要求为目的。　　5.地基土层的变化是复杂多变的，因此，确定地基处理方案，一定要有经验的工程技术人员参加，对重大工程的设计一定要请专家们参加。当前有一些重大的工程，由于设计部门的缺乏经验和过分保守，往往使很多方案确定的不合理，浪费也是很严重的，必须引起有关领导的重视。