摘要：本文概述了地基处理技术的发展与现状，指出了地基处理技术的发展趋势，对其前景做了简单的展望，其目的是使对地基处理技术的发展有一个更全面的了解和认识。
关键词：地基处理技术；现状；发展趋势
0 前 言
地基处理是一门综合性的技术学科，它涉及的专业极为广泛，具有实践性强、综合性大、 社会性广的专业性极强的系统工程。 随着我国国民经济的腾飞，岩土工程界博采众长，方面广泛引进吸收了世界各国的先进技术与经验，另一方面因地制宜创造性地研究与开发，形成了具有中国特色的地基处理技术体系。基于对地基处理技术的认识，本文对地基处理技术的现状和发展趋势做一简单的介绍。
1 地基处理技术的现状
我国的地基处理技术从起步到发展到现在，可以说经历了两个比较大的阶段。第一阶段：50～60 年代为起步应用阶段，这一时期大量的地基处理技术被从国外引进，特别是从前苏联引进国门，最为广泛使用的是垫层等浅层处理法。主要为砂石垫层、砂桩挤密、石灰桩、灰上桩、化学灌浆、重锤夯实、予浸水及井点降水等应用于工业与民用建筑。第二阶段：70年代到今，为应用、 发展、 创新阶段。 大批国外先进技术被引进，结合我国自身特点，初步形成了具有中国特色的基处理技术及其支护体系，许多领域达到了国际领先水平。可以说我国的地基处理技术达到了一个较高的水准，现就我国目前广泛采用的几种地基处理技术做一简单的介绍。
①大直径灌注桩得到了前所未有的发展。
70 年代中后期陆续在广州、深圳、北京、上海、厦门等大城市应用于高层和重型构筑物地基处理，90 年代初普及到全国数以百计的中小城市及新兴开发区，广泛应用于软土、黄土、膨胀土、特殊土地基。据估计，近年我国应用大直径灌注桩数之多堪称世界各国之最，可谓起步虽晚而发展迅猛。
②石灰桩、 碎石桩、 高喷注浆、 深层搅料、真空预压、 动力固结、 塑料排水板法等得到了广泛的研究和应用。同时，上下结构在工民建中得到了重视和使用。 利用工业废渣、 废料及其城市建筑垃圾处理地基的研究取得了可喜的进步。
③大刚度的柔性桩复合地基的出现，极大地拓宽了地基处理的应用领域。其主要途径是通过提高桩体材料的强度或刚度来实现提高复合地基的承载力。在这一领域，开发了碎石、水泥、粉煤灰以及水泥、赤泥、碎石和水泥、粉煤灰、生灰、砂石桩等复合地基。使得工业废料得到重复利用，有效地降低了成本。
④近年来也引人注目的发展是大桩距的较短的钢筋混凝土疏桩复合地基得到开发与应用。它是一种介于传统概念上的桩基与复合地基之间的新型地基基础形式。采用桩基疏布使得桩间上的承载作用得到充分发挥使桩与上共同承受上部结构简载。从而有效地将建筑物沉降控制在允许范围内。尽管疏桩基础设计理论有待完善但它必将会推动这一新型基础形式的广泛应用。
⑤我国近年有一项发明专利，称为“钻孔压浆成桩法” 。
基本原理是用螺旋钻杆钻至预定深度后，从钻具内管底端以高压喷射出水泥浆，边喷边提钻杆，自至浆液达到无坍孔予定深度再提钻具，投置钢筋笼、骨科。然后通过附着于钢筋笼的通水管，由孔底自下而上以高压补浆而成桩。该法适应于杂填上、淤泥、流砂、 卵石等各种地基。 是地基处理技术中发展起来的一朵奇葩具有较好、较广的实用价值不受地下水位影响，不需要泥浆护壁，具有应用和推广价值。
⑥深基坑工程及其支护体系得到迅猛发展。
深基坑工程是近十几年来我国在城市建设迅猛发展中伴随着人高层超高层建筑、地铁、 地下车库、 地下商城等大型市政地下设施的兴建而发展起来的地基处理技术。据有关资料我国大中城市十几年间 10 层以上的建筑物已逾 1 亿平方米，其中高度超百米的已近200座。已跻身世界百座超级巨厦之列的有上海金茂大厦（420m），深圳地王大厦（325m），广州中天大厦（322m），分别排名为第3、12、130真可谓后来居上。资料表明我国已建和在建的高楼、超高楼其基坑深度已由 6 m 发展到20m 以上。自 90 年代以来已开发利用地下空间约5000万立方米。
深基坑的发展又伴随着支护结构的发展，经过实践筛选已形成了我国自己的支护体系。基坑深度在 6m 以内乃至10m 以内首选的支护结构类型为水泥搅拌桩和上钉墙。6m～10m的基坑除采用前述方法外常采用钻孔桩、沉管桩或钢筋混凝土预制桩等并根据边界条件如防渗止水时则辅以水泥上搅拌桩，化学灌浆或高压喷射注浆而成隔水帷幕，有时亦用钢板桩或 II 型钢桩。当基坑深度大于10m，一般考虑采用地下连续墙等等。
总的来说，目前我国的地基处理技术，已经有了长足的进步，在有的领域已接近或达到国际先进水平，能够为国民经济建设服务。但随着新技术新工艺的出现，同时随着土建规模的进一步扩大和为减少占用良田，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，在这一前提下，地基处理技术呈现出了一些新的发展趋势。
2 地基处理的几种常见方法
2.1 排水固结法。
当建筑物构筑在软粘土地基上时，常采用排水固结法处理地基。此法可使土体中的孔隙水得到排除，土体慢慢固结，达到减少沉降和提高承载力的目的。 排水固结是通过排水和加压两个系统来完成的。 排水固结法分为堆载顶压法、 沙井堆载预压法、 真空预压法、 降低地下水位法和电渗法。 堆载预压法是在建筑物施工前，用其他荷重或堆土的手段对地基进行预压，从而提高地基承载能力，减少建筑物建成后的沉降量。为了加速地基承载能力的提高，缩短预压时间，常在地基打入沙井，然后进行堆载预压，这种方法称为沙井堆载预压法。
2.2 换填法。
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将基础底面以下处理范围内的软弱土层部分或全部挖去，然后分层换填强度较高的砂、 碎石、 素土、 灰土、 粉质黏土、 粉煤灰、 矿渣及其他性能稳定和无侵蚀性的材料，并碾压、夯实至要求的密实度为止。换填法的适用范围为：淤泥、 淤泥质土、 湿陷性黄土、 素填土、 杂填土地基及暗沟、 暗塘等的浅层处理或不均匀地基处理。当在建筑物范围内上层软弱土较薄时，可采用全部置换处理；对于建筑物范围内局部存在古井、 古墓、 暗塘、 暗沟或拆除旧基础后的坑穴等，可采用局部换填法处理。 换填法的处理深度通常控制在 3m以内较为经济合理。 换填法常用于处理轻型建筑、 地坪、 堆料场及道路工程等。
2.3 加筋法。
加筋法是在软弱中层中沉入树根桩、 砂桩或人工填土的路堤或挡墙内铺设的土工聚合物作为加筋，形成的人工复合土体，承受抗拉、 抗压、 抗剪或抗弯作用，以此来改善土体的工程性质，从而提高地基承载力，减少沉降是增加地基的稳定性。 土工聚合物是指各种合成纤维如丙纶、 尼纶、 维纶、 腈纶或其他合成材料制成的一系列新型建筑材料或预制构件，现有的成品有：土工织物、 土工膜、 塑料排水板、 塑料衬垫等等。土工聚合物埋在土中能发挥的作用。
2.4 深层搅拌法。
其原理是利用水泥浆、 石灰或其他材料作为固化剂，通过特制的深层搅拌机械，在地基深处将软土和固化剂（水泥或石灰的浆液或粉体）强制搅拌，利用固化剂和软土之间产生的一系列物理化学反应，使软土硬结成具有整体性、 水稳定性和一定强度的优质地基，从而达到提高地基的承载力和增大变形模量的目的。深层搅拌法的适用范围有淤泥、 淤泥质土、 粉土、饱和黄土、 素填土和黏性土等地基。当用于处理泥炭土或地下水具有侵蚀性时，应通过试验确定其适用性。深层搅拌法是水泥土搅拌法中的一种，又称为湿法。
2.5 粉体喷射法。
利用生石灰或水泥等粉体材料作为固化剂，通过特制的深层搅拌机在地基深部就地将软土和固化剂强制拌和，利用固化剂与软土产生的一系列物理化学反应，形成坚硬的拌和土体，以置换部分软弱土体，形成复合地基。适用范围同深层搅拌法。 但对于含水量较小的黏性土，处理效果欠佳。 与深层搅拌法（湿法）相比，在固化过程中，粉体材料能吸收周围土体更多的水分，使土体固结。适用于 7 层以下的工业与民用建筑，对高层建筑宜实验论证。粉体喷射法俗称旋喷法，是水泥土搅拌法中的一种，又称为干法。
2.6 浆液灌注加固法。
灌浆法的实质是用气压、 液压或电化学原理，把某些能固化的浆液注入各种介质的裂隙或孔隙，以改善地基的物理力学性质。 加固松软地基土的浆液材料主要有水泥浆液和各种化学浆液。 水泥浆液采用的水泥应是标号 4 号以上的普通硅酸盐水泥，但由于含有水泥颗粒，是粒状浆液，故对小孔隙的土虽在压力之下也难于压进，因此它适用于砾砂、 碎石或大裂缝岩石的加固。 化学浆液一般用以水玻璃为主剂的水玻璃—水泥浆液，水玻璃一氯化钙以及单纯的水玻璃等。 其中用两种溶液加固土的一般称双液法，用一种化学溶液的称单液法。双液法可用于中砂、 粗砂、 碎砾石等土类的加固。 加固土的原理是由于两种溶液在土中起化学作用，析出硅酸胶凝体，使土粒胶结成有一定强度的土体，它的特点是速凝，抗压强度可大大提高。灌浆技术加固软路基，在技术上是可行的，在施工质量和处理效果上是好的，对其承载力和稳定性将得到较大的提高。 根据采取不同的灌浆方法及相应的灌浆材料，灌浆法可应用于砂及砂砾地基、 湿陷性黄土地基、 粘性土地基。灌浆法的基本原理及其应用已形成一门新的学科分支—— — 岩土工程化学。
2.7 强夯法。
强夯法是通过 8~40t 的重锤从8~20m高处（最高可达 40m）自由落下，对地基施加冲击能，在地基中形成冲击波和动应力，使地基土压密和振密，以加固地基土，达到提高粗粒土强度、 减小软土压缩性、 改善砂土抗液化条件、消除湿陷性黄土湿陷性的目的。 强夯法在实践中被证实是较好的地基加固方法之一。 但由于其本身的复杂性和缺乏系统的强夯现场试验以及必要的室内精确实验，有关强夯理论还不完善，还没有一套成熟的理论和设计计算方法，强夯设计还在经验设计阶段。
3 地基处理技术发展趋势
①土工合成材料地基的广泛应用。
这种处理方法是在地基处理过程中应用高分子土工合成材料，将其埋入软弱地基土中，使其形成高弹性复合体，以提高承载力（3～4 倍），减少沉降和增强地基稳定性。
②积极研究今年出现的空心桩处理法。
将人工挖孔桩设计成空心桩，从而在满足强度要求的同时，从而节省混凝土，减少废土外运、施工便捷、工艺安全、结构合理。
③各类地基处理技术之间、不同的施工工艺正在互相嫁接、移植、互相交叉渗透，从而又形成新技术!新工艺，这些演变说明了上述各类技术并不是各自孤立的技术，而通过嫁接、 移植、 交叉渗透，能产生更好的技术效果，经济效益和社会效益，这是我国地基处理技术发展的一个十分可喜的新动向。
④地基处理技术与基础工程施工技术相互融合与渗透，提高稳定性和安全性。
⑤研究在地基处理技术中采用节能，环保新型材料，新工艺，走节能，环保的可持续发展之路。
4 总结
展望地基处理的技术发展，应在普及的基础上进一步提高，在选择地基加固方法时，既要考虑各种地基处理方法的适用范围又要综合考虑地基土质、施工难易程度、 施工周期以及施工费用等情况，在保证质量和使用的条件下达到技术与经济的互补。 地基处理是建筑施工中的重要环节，而地基处理的方法选定直接关系到工程建设的质量优劣和经济合理性。 因此，在确定地基处理方法时，必须搜集详勘资料和地基基础设计资料，论证地基处理的必要性，并调查本地区地基处理的经验和施工条件，从诸多处理方法中选择一个最佳的地基处理方案。
参考文献：
［1］韩选江．地下空间资源的开发前景探讨［J］．南京建筑工程学院学报，2001，（1）：61－70．
［2］李广信，张在明，沈小克，等．岩土工程篇［A］．工程建设技术发展研究报告［C］，2006．
［3］孔令伟，陈正汉．特殊土与边坡技术发展综述［J］．土木工程学报，2012，45（5）：141－161．
［4］康旭元．地基处理技术的发展与现状［J］．山西建筑，2005，31（1）：74－75．
［5］刘金砺．我国地基基础施工技术的新发展［J］．施工技术，1990，（2）：1 －3．
论文作者:林锦旭
论文发表刊物:《基层建设》2016年9期
论文发表时间:2016/7/29
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