土木工程中的地基处理与复合地基技术的应用

郑明

摘 要：目前，土木工程已经成为建设行业中重要的组成部分，其提高施工质量、保证施工工期、确保施工安全、掌握施工技术等不仅可以加快土木工程发展，同时也是促进建设行业发展的基本保障。而木土工程中地基处理的质量对土木工程质量又有着密切的关系。因此只有保证地基处理质量，才可以为土木工程质量多增加一份保障。本文针对土木工程中的地基处理与复合地基技术的应用进行分析。

关键词：土木工程；地基处理；复合地基技术；应用

地基处理作为土木工程中基础工作，其质量与土木工程施工是否顺利、质量是否提高有着直接的影响效应。复合地基技术在土木工程地基处理中应用效果较好，目前，各土木工程中地基处理均采用该技术，有效提高地基处理质量。以下根据地基处理主要原则以及相关要点进行分析，同时对土木工程中应用到的复合地基技术进行介绍，并提出相关注意事项。

一、土木工程中的地基处理

1、地基处理的主要原则

（1）控制变形原则

我国土木工程一般会出现在高度较高、建筑体积较大、生产压力较大的建筑物中，与此同时，土木工程地基所需承受的荷载值也会相对较大，这种情况下很容易造成地基变形。我国相关部门与各大型且经验丰富的建设单位对地基处理非常重视，在不断地研究与分析下发现，地基变形程度相对较小，若是在土木工程所能承受的相应范围内，则不会对土木工程造成太大影响，而地基变形较严重，是土木工程所不能承受的，则会造成土木工程坍塌现象，甚至会出现安全事故。因此，地基处理的主要原则要以控制地基变形为主，实施土木工程基底处理时，需要根据土木工程施工现场地质、环境、气候等多方面条件再结合实际施工需求与综合性考虑与分析，最终以科学、合理的办法解决。

（2）控制稳定性原则

可以说土木工程地基稳定性是决定土木工程施工是否安全的关键因素，因此，地基处理工作中除了控制地基变形以外，还要加强稳定性的保证。这就需要技术人员在进行地基处理工作前，要对地基基底的抗压能力、抗倾斜能力、抗滑能力、抗震能力等全方面进行勘查与考虑。确保地基的稳定性，提高土木工程施工安全。

2、土木工程中地基处理的相关要点

（1）上部结构分析

在我国土木工程施工现场，一般情况下会出现很多相关人员对地基上部结构进行研究与分析，主要是为了通过对结构认真、仔细研究与分析了解建筑物的主要功能以及对下层的压力有多大，以此来作为地基处理工作中参考依据，地基处理标准要完全满足上部结构的需要。所以，土木工程中技术人员要对地基上部结构加以重视。

（2）重视可行性

地基处理工作的可行性是土木工程施工进展顺利的基本保障，相关人员要对地基处理技术设计方案的可行性加以深度重视，将地基处理方案与施工技术进行综合性考虑，从保证地基稳定性、控制变形性的角度出发，结合实际施工现场环境、施工技术水平、技术人员专业能力、土木工程企业经济状况等多方面考虑，最终得出具备合理、可行等特点的施工方案。

二、復合地基技术在土木工程中的应用

1、复合地基的简要概述

在土木工程的建设过程中，施工人员有时为了加强普通地基的内部强度，就采取某种手段将普通地基与硬土相置换，或者在天然地基内部加入一些施工材料如钢筋、混凝土等，实现地基强度的增强，这种经过改造的天然地基就可以被称作是复合地基。复合地基与天然地基相比，具有较强的质量与稳定性，对于沉降现象有较强的承载能力。此外，复合地基与天然地基相比，还具有较强的渗透性能。传统的复合地基主要有砂桩、碎石、石灰桩等，正是由于复合地基的出现与应用，才衍生出了相应的复合地基技术，下面将对复合地基技术的应用作简要说明。

2、复合地基技术在土木工程中的主要应用

在土木工程的具体建设过程中，地基若出现严重的不稳定性，就会影响建筑物的整体质量。目前，很多土木工程的建筑物地基都存在强度不够、渗透性较差等问题，进而导致沉降、失稳等现象频繁出现。因此，施工人员就需要在土木工程建设过程中将复合地基技术与地基处理相结合，并且应用新的材料与新的技术。

加固类型的复合地基技术主要包括了置换技术、振密技术、排水固结技术、冷处理技术、热处理技术、固化物灌注技术等。相关人员可以利用相关的技术对地基内部的物理属性进行合理改良，这样既不会影响地基的自身承载系数，也能避免改变地基原有的荷载力。与此同时，施工人员还可以对土木工程建设中的地基进行整体替换或部分替换，利用坚实度更高的物质来代替原有地基，以此增强地基的自身强度。

复合地基的相关技术主要有以下几种：喷射注浆、石桩置换、挤密砂石桩、振冲置换等。需要注意的是，这些技术方法有不同的特点，利弊也都不尽相同，施工人员可以根据土木工程建设的实际情况加以选择，争取在应用效果较好的同时实现成本最优控制。在选用相关的技术方法之前，施工人员应对天然地基的承载能力进行严格的分析与考量，若是天然地基可以很好地承载土木工程中的较大压力，那么施工人员就无需选择复合地基技术，仅需对天然地基进行人工加强。若是天然地基无法满足土木工程建设的相关要求，施工人员就可以选用相应的复合地基技术。

基础类型的地基主要可以分为桩基础、浅基础与复合地基，施工人员可以根据这几种不同类型的基础地基，选用较为合适的技术。其中，桩基础主要指的就是外部压力及荷载力等会先传递给土木工程中所使用的桩，再经由桩传递给地基；浅基础则是外部的荷载力等无需经过其它介质，可以直接传到地基位置；复合地基，主要是将桩基础与浅基础的传力方式加以结合，将一部分外部作用力直接传递给地基，而另一部分作用力则会通过土木工程中的桩继续向地基以下部分传递。

需要注意的是，复合地基技术目前还处于不断的发展与更新中，相关人员应当时刻把握其具体的变化情况，实现该技术的合理应用。

结语：土木工程建设一定要重视地基处理环节，以此保证工程的整体质量。在地基处理环节，施工人员需要确定好处理原则，还要分析相应的环境资料、上部结构、地基处理的可行性等，这样才能确保地基处理的具体效果。目前，复合地基技术的重要性得到了广泛的关注，施工人员可以根据具体情况选择应用复合地基技术，以此保证土木工程建设的整体质量。

参考文献：

[1]王鹏飞.土木工程地基处理方法的探讨[J].城市建设理论研究：电子版，2013（36）；

[2]王清标，代国忠，吴晓枫.地基处理（普通高等教育十二五土木工程系列规划教材）[J].机械工业出版社，2014；endprint

左阿宁

摘 要：土木工程建设中，为了改善施工中遇到的各项风险因素，技术人员常会根据不同的地质或施工状况，对施工技术进行形式上的调整，以将地基的承载抗渗能力调至最优状态。在此期间内技术方所使用的调节技术就被专业方向称为地基处理。因地基是建筑项目中的基底成分，其质量可完全干预后期建筑质量。一旦地基施工进程中出现质量误差，则必然会将建设过程陷入到安全隐患中。对此，笔者特开此文，对土木工程中的地基处理与复合地基技术的应用进行探讨。

关键词：土木工程；地基处理；复合地基技术

一、土木工程中的地基处理技术

1、强夯法

强夯法主要依靠重量对地基土层进行重量压实。具体则是，在建筑施工进程中施工方以起重机和大吨位夯锤为主要工具，首先将夯锤与起重机固定，再利用起重机将夯锤调离地面七到三十米左右，而后放开起抓设备将夯锤直接带入地面，直至对地面形成一定规格的作用力。将该过程反复施用即可对地面形成一定程度的密度作用力，当作用力与土层密度达到综合状态时，地基外部便能呈现极为牢固的稳定状态。同时地基内部也能因夯锤的特殊作用方式而变得更加坚固，故此法可极大限度的增强地基组织的内外部承载能力。且强夯法对基层土质和杂质并无特殊要求，因此无论是碎石、黏土还是石土都能对其产生固定的作用力。

2、换填垫层法

换填垫层法的主要内容在于“换”和“填”，换指的是将现有地基区域土层内的弱土层抽出（利用对应技术手段），而后以一定的顺序将其他带有不同特质的土壤和材料替换进行填充。而后利用重压手段将所有填入的材料夯实，夯实后这些材料便具有一定的坚固属性，必要时可在地基区域内做垫层用途。一般来讲换填垫层主要针对平面结构过于突兀的地基区域，换填对一些特殊土质（冻土、淤泥土等）有十分明显的作用。多数情况下地基垫层都会使用中砂或粗砂，使用细沙明显不符合垫层技术需求。同时垫层前要经由专业人员的配比确认，材料准备完毕后由推土机进行推平压实。摊铺过程要着重注意平面平整度，要严禁出现土料集中铺设现象产生。

3、挤密桩法

这种地基处理的方法主要是对高度位于地下水位之上的素土、杂填土与黄土等各种地基进行技术处理，在实际的建筑工程施工中，需遵循施工之前所确定的工程设计方案进行桩孔的准确布置，随后把施工前备好的黄土等建筑材料按步骤向孔内进行填充。填充结束后，对这些建筑材料进行夯实，直到其完全符合建筑工程施工的标准。这种地基处理方法的主要目的是提升地基土的承载能力，并增强地基土遇水的稳定性。

二、复合地基施工方法

1、填换素土

如果在施工现场掘探坑，发现实际的地质不能达到施工要求，或者地下-6.5米是塘渣，无法进行搅拌桩的施工，就必须进行填换素土，达到满足水泥搅拌桩设计的标高要求。对素土填换的方法是现场准备两台挖机，换填预先准备好的素土，挖掘时塘渣需要逐段换填，每段的距离不能超过5米。换填的素土要以挖机压实，以免施工时出现桩机的偏斜、倾覆现象。现场换填的时候不能出现挖出来的土没有回填的现象，此时可以进行深层水泥搅拌的施工。深层水泥搅拌桩在换填完15米的素土后就能开工，部分深层水泥搅拌桩使用下部支撑桩，因此要满足桩的重合部位设计要求，内侧的水泥搅拌桩需要专人负责检查水泥用量。

2、深层水泥搅拌施工

深层搅拌水泥施工是以水泥系当作固化剂，通过特殊的深层搅拌机在地基深处将软粘土与水泥浆强制拌和以后，首先发生水泥分解，通过水化反应生成水化物，然后水化物胶结与颗粒发生粒子交换，用粒化的作用形成硬凝反应，形成有强度和稳定性的水泥加固土，通过这种反应提高地基承载力与改变地基土物理学性能，形成加固地基的效果。深层搅拌两台电动机是分别通过减速器，让搅拌轴使搅拌头切削软土，经过中心管向地基土中压入固化剂强拌和成水泥土。深层搅拌法根据上部结构的要求可以布置成柱状、壁状、块状三种加固形式。

三、土木工程基础中复合地基技术的运用

下面以CFG桩复合地基为例介绍复合地基在土木基础工程的具体应用：

1、CFG桩复合地基技术的适用情况

CFG桩复合地基技术比较适用于处理粉土、粘性土、砂土等地基，且当CFG桩复合地基技术用于处理挤密效果比较好的土质的时候，其承载力能够大大得到提高，并且承载力的提高基友置换分量，也有机密分量。而当将CFG桩法用于那类不可挤密土的时候，其承载力的提高情况下，只存在置换分量。

2、CFG桩复合地基的设计

进行CFG桩复合地基的设计，主要就是为了确定其施工过程中的五个具体参数，包括桩径d、桩长l、桩间距s、褥垫层材料及厚度以及桩体试块抗压强度平均值f。一般来说，根据物理学上的理论，桩径的长短需要取决于所选用的具体施工设备。

3、CGF桩复合地基的施工要求

（1）施工前所预留保护的土层要大于1.0m；

（2）必须保证混合料的搅拌质量，并且需要控制成桩拔管的速度；

（3）排气阀需要正常工作。

4、CFG桩复合地基的检测工作

待CFG桩复合地基技术施工完毕之后，必须由专业的测桩单位来进行对于复合地基的静载荷实验，从而保证20%左右的桩得到了桩身的完整性检测。具体的来说，复合地基的静载荷试验在其试验过程中，所采用的是慢速维持荷载法。复合地基施工中需要注意的问题

（1）注意深层搅拌机的垂直度、平整度、导向架垂直度；

（2）深层搅拌叶下降到一定深度，需要开始配合符合设计比例的水泥浆，水泥浆要过筛，在倒入料斗前要在灰浆机中不停搅动，压浆前入料斗，以免出现水泥浆离析；

（3）软土需要预搅切，以加固强度和均匀性；

（4）压浆时不能断浆，输浆管不能堵塞；

（5）需要按设定的参数控制喷浆、搅拌、提升速度，重复搅拌时要控制下沉和提升速度，每一深度内都必须充分搅拌；

（6）成桩过程中绝对不能停止，搅拌机重新启动后，搅拌叶需要下沉0.5米再继續成桩，以免发生断桩。

结语：

地基结构基本都处在常规地表层下部，主要起到稳定上层建筑的作用。因此一旦地基施工中出现了隐性的质量隐患，就必然会对建筑自身产生影响。同时以当前国内建筑施工技术而言，根本无法做到针对地基层面的技术补救。因此地基质量出现差异所带来的经济影响是双层次的，尤其像现今数量激增的高层建筑群更会让受损程度翻倍。因此高效以及有效的使用地基施工技术对整个建筑工程而言都有着极为重要的意义。

参考文献：

[1]周鹏， 甘斌， 汪乐锋. 土木工程中的地基处理与复合地基技术的应用价值[J]. 江西建材， 2016（04）：108-108.

[2]李冰. 地基处理与复合地基技术在土木工程中的应用[J]. 建筑工程技术与设计， 2014（7）.