李華富 楊杰

1. 四川省第十一建筑有限公司 四川 宜賓 644000；

2. 中國華西企業(yè)股份有限公司 四川 成都 610084

引言

在任何工程建設(shè)中，地基都是尤為重要的建設(shè)內(nèi)容，其不僅是工程建設(shè)的基礎(chǔ)，也是工程建設(shè)的核心，其質(zhì)量高低與工程建設(shè)整體質(zhì)量水平、安全水平都有著直接的關(guān)系，保證工程建設(shè)的地基建設(shè)水平，就是保證工程的質(zhì)量與安全。而我國國土資源十分豐富，且不同區(qū)域的地理地貌也呈現(xiàn)較大的差異，正因如此，所以也使得不同區(qū)域的地基土各有不同，其中就包括各種不良地基。如透水性極強(qiáng)的地基基礎(chǔ)、膨脹土地基基礎(chǔ)、軟土地基基礎(chǔ)等，這些不良地基如果在工程建設(shè)中沒有妥善處理，則會直接影響地基的可靠性、安全性，甚至造成嚴(yán)重的生命財產(chǎn)損失。所以在工程建設(shè)中，必須提高對地基施工的重視，要正確辨別不良地基，針對不良地基的情況，要采取科學(xué)有效的處理方法，只有提高了地基整體水平，才能保證工程建筑整體水平。

1 不良地基概述及其危害

不良地基簡單理解，是指天然含水量過大、承載能力較低、存在天然性能缺陷的地基。在工程建設(shè)中，經(jīng)常會遇到不良地基，這與我國地形地貌復(fù)雜有很大的關(guān)系，在不同地理氣候環(huán)境影響下，就形成了不同的地基情況，其中就包括多種多樣的不良地基。另外，隨著現(xiàn)代建筑行業(yè)的快速發(fā)展，地下工程越來越多，地下工程在建設(shè)過程中，也會對地基造成一定的影響，比如導(dǎo)致地基性能下降，成為不良地基[1]。工程建筑中常見的軟質(zhì)黏土、雜填土、飽和松散砂土都屬于不良地基。如在不良地基基礎(chǔ)上進(jìn)行工程建設(shè)，所帶來的危害是巨大的。首先，不良地基會導(dǎo)致地質(zhì)條件較差，使得地基的抗滑穩(wěn)定性小于設(shè)計規(guī)定值，進(jìn)而無法滿足上部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、可靠的要求，這就會對地基上部的建筑物質(zhì)量和安全造成影響。且地質(zhì)條件較差的地基基礎(chǔ)，也可能會形成不同程度的剪切破壞，這也會直接影響到上部建筑物的穩(wěn)定性。其次，不良地基由于含水量較高、承載能力較低，所以會導(dǎo)致地基基礎(chǔ)沉陷的發(fā)現(xiàn)。如不良地基受到外界荷載作用，不均勻沉陷值很容易超出實(shí)際允許值范圍，此時若地基為軟土地基、膨脹土地基，就會導(dǎo)致建筑物變形、破壞，甚至?xí)?dǎo)致建筑物倒塌。最后，不良地基還會導(dǎo)致滲漏問題的發(fā)生。這是因?yàn)椴涣嫉鼗写嬖诘目紫堵瘦^大，所以含水量很容易超過限制，進(jìn)而導(dǎo)致滲漏的發(fā)生。

2 工程建設(shè)中常見不良地基類型

2.1 軟質(zhì)黏土地基

軟質(zhì)黏土地基即軟土地基，是指含有較多黏土或粉質(zhì)土等細(xì)粒的地基，當(dāng)土壤中含有較多的有機(jī)土、粉土，則可以被認(rèn)定為軟土地基，這種地基就屬于一種常見的不良地基[2]。軟土地基大多分布在河流中下游或湖泊附近，如常見的淤泥質(zhì)土就是軟土地基。南方地區(qū)的工程建設(shè)中就常常會遇到軟土地基，軟土地基由于承載能力較弱、滲透能力較差，所以不利于工程建設(shè)。如在軟土地基上增加負(fù)荷，很容易導(dǎo)致出現(xiàn)變形、受力不均勻情況。

2.2 雜填土地基

雜填土地基也是一種常見的不良地基，相比軟土地基而言，雜填土地基的分布較為廣泛，在很多工程建設(shè)中都會遇到。雜填土地基不是一種純天然土質(zhì)，而是由人們長期生活、生產(chǎn)中產(chǎn)生的垃圾，通過外界影響及各種化學(xué)和物理反應(yīng)而形成的一種十分復(fù)雜土質(zhì)。目前雜填土可以分為生活垃圾土、建筑垃圾土、生產(chǎn)垃圾土這三類[3]。雜填土地基的土質(zhì)成分復(fù)雜，也存在隨意堆積、形狀各異的特點(diǎn)，其不僅會對環(huán)境造成影響，如沒有對雜填土地基進(jìn)行科學(xué)有效的處理，也會對工程建筑造成影響。如雜填土的承載能力弱，很容易導(dǎo)致工程建設(shè)出現(xiàn)地基沉降問題。

2.3 飽和松散砂土地基

飽和松散砂土地基也屬于一種不良地基，該地基的土質(zhì)主要由細(xì)砂和砂粉組成，細(xì)砂和砂粉具有膨脹性強(qiáng)、親水性強(qiáng)的特點(diǎn)，所以很容易在外界因素影響下發(fā)生變化，比如導(dǎo)致地基內(nèi)部出現(xiàn)液化現(xiàn)象、脹縮變形現(xiàn)象等，這種不良地基很容易導(dǎo)致整個建筑物發(fā)生變形，尤其當(dāng)發(fā)生地震等自然災(zāi)害時，甚至?xí)?dǎo)致建筑物坍塌。

2.4 液化土層地基

液化土層地基是指有少量黏性或無黏性土層或砂石所構(gòu)成的地基。這種不良地基一旦受到外力作用時，土層內(nèi)空隙水壓就會突然升高，進(jìn)而就會導(dǎo)致土層的抗剪強(qiáng)度喪失，并逐漸液化。當(dāng)?shù)鼗饾u液化后，其承載力、荷載力都會隨之減少和消失，最終就會引起地基發(fā)生地陷、失穩(wěn)等情況。

3 工程建設(shè)中不良地基基礎(chǔ)處理方法

（1）置換法。置換法是不良地基處理中一種較為傳統(tǒng)的方法，即將地表的土地挖出，然后采用夯實(shí)土進(jìn)行回填，最后壓實(shí)土體的一種處理方法[4]。置換法的目的就在于通過置換土地，來提高地基的承載能力、穩(wěn)定性。以軟土地基為例，當(dāng)軟土地基抗剪強(qiáng)度＜20KPa時，通過應(yīng)用置換法，軟土地基的抗剪強(qiáng)度就可以得到很大程度的提升。

（2）預(yù)壓法。預(yù)壓法是不良地基的重要處理方法，簡單理解，即通過壓實(shí)的方法來提高地基力學(xué)性能的一種處理方法，目前在工程建設(shè)地基處理中有著廣泛的應(yīng)用。預(yù)壓法的具體應(yīng)用是，可以根據(jù)不良地基的實(shí)際情況選擇有針對性的預(yù)壓方法，具體包括堆載預(yù)壓、真空預(yù)壓等。堆載預(yù)壓即通過在地基加載預(yù)壓，使土體中空隙水排除并逐漸固結(jié)的一種方法[5]。真空預(yù)壓簡單理解就是使用真空泵或其他真空手段抽真空，使其形成膜下負(fù)壓，增加地基有效應(yīng)力的一種方法。在具體應(yīng)用過程中，還可以采用真空聯(lián)合堆載預(yù)壓方式進(jìn)行地基處理。在不良地基處理中，預(yù)壓法需要達(dá)到相應(yīng)的預(yù)壓指標(biāo)才能夠發(fā)揮改造地基的作用，如真空度要≥86.7KPa，排水板深度范圍內(nèi)涂層平均固結(jié)度應(yīng)該≥90%，工后沉降應(yīng)該控制在200mm之間。

（3）化學(xué)加固法。化學(xué)加固法在不良地基處理中也發(fā)揮著重要的作用，是一種常用的不良地基改造技術(shù)。簡單理解，該項處理方法即將特殊的化學(xué)物質(zhì)加入地基中，以達(dá)到改變地基性能，提高地基穩(wěn)定性的目的[6]。在具體應(yīng)用中，即利用水泥漿液、黏土漿液或其他化學(xué)漿液，通過高壓噴射、灌注壓入等方面，使得漿液與不良地基發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的不良地基將轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂辛己眯阅艿恼５鼗Ｒ运嗉庸谭槔?，其加固原理與水泥的水解和水化反應(yīng)、黏土顆粒與水泥水化物的作用、碳酸化反應(yīng)有關(guān)，通過水泥加固法進(jìn)行加固的不良地基，其含水量可以減少0.5～0.7%，重度可以增加0.5%～3%，滲透系數(shù)可以改善至10-8～10-5cm/s，無側(cè)限抗壓強(qiáng)度可以達(dá)到300～4000KPa。在通過化學(xué)加固法處理的不良地基上進(jìn)行工程建設(shè)，可以更好地保證工程質(zhì)量與安全。

（4）設(shè)置沉降縫法。在建筑工程，如遇不良地基，還可以采取設(shè)置沉降縫的方法來進(jìn)行處理。沉降縫在具體設(shè)置中需要結(jié)合地基土質(zhì)、荷載條件、建筑物平面形狀等進(jìn)行設(shè)置[7]。一般沉降縫需要設(shè)置在高度差異或荷載差異處、建筑結(jié)構(gòu)或基礎(chǔ)類型不同處、分期建造交界處等。所設(shè)置的沉降縫需要有足夠的寬度，如建筑物層高3層左右，沉降縫的寬度則需要設(shè)置為70cm左右。以某水利水電工程為例，工程為矩形平面，長度＞70cm，因此沉降縫設(shè)置寬度應(yīng)為240cm。

（5）電滲法。電滲法也是處理不良地基的一種方法。該方法通過在地基土層中插入金屬電極，在直流電的作用下，可以使得土層中的水分由陽極流向陰極，從而將陽極積聚水進(jìn)行排除，這樣一來，地基土體中的孔隙水就會在很大程度上減少，這對增加土層的沉降固結(jié)具有重要的作用。

4 不良地基處理措施

不同類型的不良地基需要基于不良地基實(shí)際情況、工程建設(shè)需求，采取針對性的處理措施，這樣才可以更好地保證地基水平。以下就是本文對幾種常見的不良地基提出的針對性處理措施。

就軟土地基而言，針對這類不良地基，可以采用真空預(yù)壓法來進(jìn)行處理。在真空預(yù)壓法實(shí)踐過程中需要注意一些問題，如排水要徹底、空氣要徹底抽吸、要應(yīng)用符合需求的密封膜，這樣才可以使得軟土地基上下層之間產(chǎn)生壓降，達(dá)到加固的效果。

就飽和松散砂土地基而言，則可以采用置換法的方法進(jìn)行地基處理。比如可以將飽和松散砂土換成礫層，礫層具有較強(qiáng)的抗壓性、承載力、穩(wěn)定性，可以滿足工程建設(shè)所需[8]。但是置換礫層的成本較高，且施工周期較長，所以在具體應(yīng)用中，需要結(jié)合工程建設(shè)需求和要求進(jìn)行。除此之外，還可以采用強(qiáng)行換土的方法進(jìn)行處理，具體實(shí)踐為，將軟土地基的基底處填滿片石，利用片石將淤泥進(jìn)行高強(qiáng)度擠壓，在擠壓過程中，地基的抗壓程度就可以得到強(qiáng)化。這種置換法相比置換礫層而言，其成本更低，且施工便利。

就膨脹土地基而言，則可以采用樁基預(yù)壓的方法來提高地基的穩(wěn)定性和承載力。膨脹土地基具有遇水膨脹、缺水開裂的特點(diǎn)，這種不良地基對工程建設(shè)的影響是巨大的。而通過應(yīng)用樁基預(yù)壓法，就可以有效改造不良地基。樁基預(yù)壓法應(yīng)用過程中，樁基支撐在膨脹土層上，在樁基的荷載下，可以把荷載力傳到膨脹土層上，進(jìn)而提高膨脹土層的整體性能。針對膨脹土層，還可以采用化學(xué)加固法的方式進(jìn)行處理[9]。比如可以在膨脹土層中加入水泥、石灰等材料，這些非膨脹材料可以在很大程度上降低膨脹土的膨脹性，提高膨脹土的密實(shí)度，進(jìn)而提高地基的穩(wěn)定性和荷載能力。

就液化土層地基而言，是指黏性較低或者無黏性的土層，這種不良地基會隨著土壤空隙內(nèi)水壓的增加，而不斷降低剪切強(qiáng)度，最終導(dǎo)致剪切強(qiáng)度消失。針對這一不良地基，可以采用化學(xué)加固法進(jìn)行處理，通過在液化土層中加入高強(qiáng)度、高抗?jié)B性能的材料，就可以起到提高地基穩(wěn)定性的方法。還可以通過對液化土層進(jìn)行開挖、壓實(shí)的方法來改變地基的性能。除此之外，還可以采用混凝土對液化土層周圍進(jìn)行封閉的方法來提高土層的穩(wěn)定性。

以某工程為例，在土建工程過程中，就遇到了各種不良地基，包括沖填土、淤泥質(zhì)土、軟土層、粉土，該工程的地基加固處理面積為30785.97m2，該工程通過采用真空預(yù)壓聯(lián)合裝載預(yù)壓的方法進(jìn)行地基預(yù)處理，處理效果顯著。經(jīng)處理后，地基處理深度范圍內(nèi)分層地基承載力特征值≥80KPa；原位十字板測試強(qiáng)度平均值達(dá)到22KPa， 最小值≥15KPa。這對提高工程地基質(zhì)量具有重要的意義。

5 結(jié)束語

工程建設(shè)必須提高對地基處理的重視，如要重視對地基的探查與鑒別，判定是否為不良地基，若為不良地基，建設(shè)單位更要高度重視，從各個層面確定不良地基的類型、安全隱患、風(fēng)險程度，進(jìn)而基于工程建設(shè)的質(zhì)量需求和安全要求，采取針對性的地基基礎(chǔ)處理方法，通過科學(xué)合理的處理，提高地基的質(zhì)量與安全。在地基處理過程中，可以加強(qiáng)對新技術(shù)、新材料的應(yīng)用，目前地基處理方法有很多，具體應(yīng)用需要根據(jù)不良地基實(shí)際情況、工程建設(shè)情況進(jìn)行選擇與應(yīng)用。保證地基水平，對提高工程建設(shè)質(zhì)量與安全，促進(jìn)建筑行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展都具有重要的意義。