什么是地基处理?

[拼音]：diji chuli

[外文]：foundation treatment

改善支承建筑物的地基（土或岩石）的承载能力或抗渗能力所采取的工程技术措施。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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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）。

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（见彩图）。

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。

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。

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。

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。

主要有帷幕灌浆和固结灌浆。

参考书目

G.F.Sowers， lntroductory Soil Mechanics & Foundations: Geotechnical Engineering， Macmillam，New York，1979.