试论工民建施工中不良地基土的改造技术

试论工民建施工中不良地基土的改造技术
在现代工业及民用建筑施工中，经常会遇到不良地基土改造的问题，如果不能选取有效的技术措施，极有可能影响到建筑的整体安全性、稳定性与抗震性等基本性能。

在工民建施工中针对不同的地质条件，施工单位应合理选择不良地基土的改造技术，要同时保证工程项目建设的质量、进度与安全。

本文结合笔者多年地基工程管理经验，对国内工民建施工中常见不良地基土种类及改造技术进行浅要分析，仅供同行参考和借鉴。

标签工民建；施工；不良地基土；改造技术
在工民建施工中，对于不良地基土的改造必须选取科学、合理的技术措施，而且要尽量提高地基土的变形性质、承载力及渗透性等。

由于现代工民建施工中，不良地基土的种类普遍较为复杂，施工单位在改造技术的选取中一定要坚持快速、低价、技术及工艺简单的原则，全面保证工程质量与进度的基础上，还要尽量减少工程的总体投资。

1 工民建施工中常见不良地基土
我国地域辽阔，各地区的地质条件也呈现复杂分布的形式，在工民建施工中，只有对项目所在地的地质、水文等条件进行综合的探测与分析，才能逐步制定行之有效的不良地基土改造技术措施。

从目前的情况而言，我国工民建施工中常见的不良地基土主要有以下几种：
1.1 软粘土
在工民建施工中，软粘土是最为常见的不良地基土种类之一，从地质条件的较多进行分析，其具有高压缩性、低强度、高灵敏度、低渗透性等显著特点，为工程项目的地基处理造成了较大的难题。

从软粘土的性质进行考虑，其不排水强度一般仅为5-30KPa，而且表现现较差的总体承载力（20-70kPa）。

1.2 杂填土
杂填土的分布范围较广，其不是一种天然的不良地基土种类，而是人们在长期生产和生活中遗留的垃圾，通过外界环境的影响逐步分解成性质较为复杂的垃圾土。

通常将杂填土分为：生活垃圾土、工业生产垃圾土、建筑垃圾土等三类。

杂填土的主要具有成分复杂、无规划堆积、厚薄不均、性质各异、规律性差等特点，如果不能对其进行有效的改造，很有可能造成建筑地基的不均匀沉降。

1.3 饱和松散砂土
饱和松散砂土主要由粉砂或细砂组成，在静荷载作用下其通常可以保持较高的强度，但是当遇到较强的外力作用时，例如：机械振动、地震等，其土质结构
既有可能发生液化反应，并且出现大范围的震陷变形现象。

1.4 膨胀土
膨胀土在我国的分布较广，主要是由蒙脱石组成，普遍具有失水收缩、吸水膨胀、浸水承载力衰减、干缩裂隙发育、反复胀缩变形等特点，其性质常处于不稳定的状态。

当膨胀土的含水量略有变化，就有可能引起较为严重的有害膨胀现象，对于建筑物的整体安全性影响严重。

目前，国内用于膨胀土改造的技术措施主要包括：土性改良、换土、预浸水，及防止土质含水量变化等。

1.5 湿陷性黄土
在我国的南方地区存在大量的湿陷性黄土，形成于覆盖土层的自重应力、附加应力等外力的共同作用，因土层的整体结构发生变化，而有可能发生显著的附加变形，是工民建施工中面临的主要不良地基土改造技术问题之一。

在湿陷性黄土地区进行施工时，一定要对其附加沉降进行准确的分析，以防止对于工程造成巨大的伤害。

2 工民建施工中不良地基土的改造技术
目前，随着国内工程技术的不断发展，不良地基土的改造技术也在不断的改革与创新，并且形成了一套较为具体的改造技术体系。

在工程项目的设计与施工中，一定要对项目所在地的地质条件进行综合的勘测与分析，进而才能选择最为经济、合理的不良地基土改造技术方案。

本文仅列举国内几种常用的不良地基土改造技术：
2.1 置换法
2.1.1 换填法。

换填法的操作流程较为简单，对不良地基土的表层进行挖除，同时回填压密特性较为优良的土质，并且要对其进行反复的压实或夯实，进而保证土层表面形成较为理想的持力层，在改变不良地基土承载力的同时，进一步提高其抗变形和稳定能力。

2.1.2 振冲置换法。

振冲置换法的应用中需要借助专业的振冲机械，在高压水的冲击作用下，在不良地基土中形成规则的孔或洞，在其中分批次填入卵石、碎石等，保证土层内不形成稳定、可靠的桩体。

2.2 加筋法
2.2.1 土工合成材料。

在不良地基土的改造中，加筋法的应用首先要选用性能优越的土工合成材料，其原材料主要包括：化纤、塑料与合成橡胶等，大致可以分为：土工膜、土工织物、复合型土工合成材料、特种土工合成材料等类型。

根据地基工程的实际情况，将其制造成各种规则的形状，并且合理放置于土体表面、内部或不同土层之间，起到保护或加强土层整体性能的作用。

2.2.2 土钉墙技术。

土钉墙技术是进行不良地基土改造的主要技术措施之一，主要适用于：粘性土、人工填土、弱胶结砂土等地质条件较为复杂的土层。

土钉的设置一般需要经过钻孔、插筋、注浆等流程，也可以采用在土层中打入型钢、钢筋、钢管等方式，在土层内部形成较为牢固的土钉。

土钉通过接触界面的粘结摩阻力，可以与其周围的不良地基土形成坚固、不易变形的复合土体，进而保证建筑地基部分的整体安全性与稳定性。

2.2.3 加筋土。

加筋土技术的应用主要是将抗拉性能较为优越的拉筋埋置于不良地基土中，利用拉筋与土颗粒位移之间形成的摩擦力，保证土层的整体稳定性，进而减少其出现严重变形的可能性。

在不良地基土改造中，必须选择抗拉性能优越、摩擦系数较大的网状、条带状、丝状的铝合金及合成拉筋材料。

2.3 预压法
2.3.1 堆载预压法。

在工民建施工的地基处理中，堆载预压法主要是指使用临时堆放土料、砂石料、以及其他建筑材料的方法，对不良地基土进行施加荷载，并且保持一定的预压期。

在不良地基土改造中应用堆载预压法，可以有效提高土层的整体荷载力，而且有利于降低土层的不均匀沉降。

在堆载预压法的应用中，必须保证预压荷载要大于设计荷载，并且要配备足够数量的推土机和自卸汽车。

2.3.2 真空预压法。

真空预压法主要应用于软粘土的改造中，通过在土层表面铺垫足够厚度的砂垫层，使用真空泵对已经覆盖的砂垫层进行抽气，促使地基形成预期的负压。

在地基中空气和水分不断抽出的过程中，可以达到地基固结的效果。

在部分工民建施工中，也会采取插塑料排水板或打砂井的真空预压法，其主要目的是缩短排水距离。

真空预压法的使用中，必须设置完善的排水系统，滤管的水平埋设中宜采用鱼刺形或条形，在砂垫层表面覆盖的密封膜一般采用较为环保、经济的聚氯乙烯薄膜。

2.3.3 降水法。

在不良地基土处理中，降水法的主要目的是降低地下水的水位，进而有效减少地基土层中的孔隙及压力，不断增加土层的自重应力和效应力，从而保证地基得到足够的预压。

目前，在国内工民建施工的不良地基土处理中，主要采用喷射井点、轻型井点、深井井点等方式。

3 工程实例
3.1 工程概况
本文选取汕头市澄海区泛海木业有限公司已建成的工业厂房为例，建筑总面积65700㎡，为三层框架结构，总高度为11.2m。

项目所在地原为某大型化工厂厂区，原有建筑物已经全部进行拆除，场地较为平坦、宽阔。

项目所在地靠近河流，地基的土质含水量较大，属于软弱不良地基。

经过地质勘测得出：项目所在地的土层分布情况为：1）杂填土，厚度为0.6-1.3m；2）硬塑状粘土，厚度为1.3-1.7m；3）可塑状粘土，厚度为0-2.5m，存在局部缺失的现象；4）软塑状粘
土，厚度为0.9-2.7m；5）流塑状粘土，厚度为0-1.8m，存在局部缺失的现象。

土层以下部分为基岩。

3.2 不良地基土改造技术方案
3.2.1 重锤夯实
根据工程项目的整体设计要求和技术标准，利用重锤夯实的方法进行浅层地基的处理，主要目的是在在土层表面形成一层均匀的硬壳，使其保持一定厚度的持力层。

由于项目所在地的地质条件较为复杂，在进行地基施工前进行试夯，以确定相关工艺和技术参数。

夯实前槽、坑底面的标高均高出工程项目设计的标高，并且严格按照要求对于土层的含水量进行控制。

在重锤夯实结束后，对于夯松的表土及时进行清除。

3.2.2 换土垫层
针对项目所在地不良地基土的实际情况，工程设计单位制订了换土垫层的改造技术方案，将基础下面0-2.2m的软涂层全部进行挖除，使用卵石、粗砂、中砂、灰土、碎石、砾石等材料填实。

垫层共分为五层，施工单位采取分层夯实的方法，以保证其目的达到设计标准。

同时，根据设计方案，计算出垫层的最小宽度为2.4m，厚度为2.2m（见图1）。

同时，根据常规的不良地基土技术标准，垫层的顶宽较基础底边每边宽出0.2m，垫层的底宽与基础同宽。

在完成换土垫层后，对于地基的整体稳定性进行测量，达到设计标准。

综上所述，在工民建施工的不良地基土改造中，应用的技术主要包括：地基加固技术、地下连续墙技术、桩基技术等，对于具体改造技术的选择一定要坚持因地制宜、经济合理的原则。

随着国内建筑行业的发展，不良地基土改造技术也在不断的创新和进步，而且要合理使用各种新型的机械设备和仪器，进而才能保证工程项目的整体质量、进度与安全。

参考文献：
[1]林树枝.建筑地基基础工程实践[M].北京：中国环境科学出版社，2003：204-209.
[2]国家建筑科学研究院.建筑地基处理技术规范(JGJ79-91)[S].北京：中国计划出版社，2000：159-166.
[3]谢海林.不良地基土处理与加固方法及施工工艺[J].城市建设.2009(7)：15-16.
[4]张昭.浅谈厂房建设中不良地基的处理[J].四川建筑.2009(2)：44-45.
[5]杨耀坤,汤福南,黄志伦,等.工程地质手册[M].北京:中国建筑工业出版
社,1992：155-163.
[6]黄熙龄,滕延京,王铁宏,等.GB50007-2002建筑地基基础设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2002：69-77.
[7]罗宇生,文君,田春显,等.GB50025- 2004湿陷性黄土地区建筑规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2004：96-103.
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。