建筑地基处理与边坡支护措施探讨

建筑地基处理与边坡支护措施探讨

吴益滨

吴益滨

广东省建筑科学研究院集团股份有限公司510500

摘要：在中国城市化的背景下，为了满足人们的使用需求，大规模和高层建筑的数量与日俱增。根据施工现场地质条件和地形的限制，许多施工单位采取基坑开挖的方式。与此同时，基坑支护施工技术涉及深基坑挡土墙和基坑的加固和施工。本文介绍了不同的地基处理方法以及边坡支护措施，并举例说明了地基处理措施的应用情况，力求对不良地质条件下的地基处理和边坡处治起到指导作用。

关键词：地基处理；边坡支护；软土地基；高层建筑

1软土地基处理方法

软土是指淤泥和淤泥质土，其含水分和空气较大，造成地基承载力较低，而且压缩变形量大，因此需要进行人工加固处理。处理的方法有以下几点。换填垫层法。当建筑物基础下的土层不能满足上部载荷的需求时，最简单的方法就是置换掉这些土层。换填垫层法就是将一定深度的软土地层挖除，然后回填强度较好、压密特性低、没有侵蚀性的土或其他材料，并进行分层压实或夯实，形成良好的持力层。换填地基法适用于中小工程，其具有施工简单、造价低、工期短、取材方便的特点。夯实地基法。是指利用打夯工具夯击土层，使软土层中的水分和空气排出，起到加速土壤固结，提高土层承载力和土壤密度的作用。夯实地基法有重锤夯实地基法和强夯地基法两种。重锤夯实是利用起重机械将夯锤提升到一定高度，然后自由落体，重复夯击土层表面，使地基表面形成一层比较密实的硬壳层。强夯地基基本方法与重锤夯击类似，但夯锤重量和高度要远大于后者。夯实地基法主要原理是动力压实，既用冲击型动力荷载，使土体中的孔隙体积减小，土体变得密实，从而提高强度。振冲水冲法。可用于深层密实地基，其主要工作流程是利用专门的振冲器，在潜水电机的带动下，振动器高速振动，同时通过喷嘴喷射高压水射流，在振动和射流的共同作用下，在地基中成孔，再在孔中分批填入碎石或卵石等粗粒料形成桩体，该桩体与原地基土组成复合地基，达到提高地基承载力减小压缩性的目的。振冲地基法是一种快速、经济、有效的加固方法，适用于处理不排水、抗剪切小于20kPa的软土地基。旋喷注浆桩地基。粉旋喷注浆桩地基是深层搅拌法中的一种，其主要是指通过特制的机械一深层搅拌机，沿深度将固化剂与软土地基强制就地搅拌形成的水泥土桩。由于使用的固化剂为干粉，能充分吸收软土中的水分，对含水量相对较高的软土来说，效果比别的方法更好。这种方法最大限度地利用了原土，搅拌时无振动、无噪音和无污染，对周围建筑影响较小，因此具有很好的应用前景。堆载预压法。是目前软土地基处理中使用较多的、较经济的方法之一，其主要原理是在建造建筑物之前，用临时堆载砂石料、土料、其他建筑材料、货物等的方法对地基施加荷载，给予一定的预压期，使地基预先压缩，完成大部分沉降并使地基承载力得到提高后，卸除荷载再建造建筑物。通过堆载预压使地基土强度提高，减少了工后沉降，而且除了运输费用外不需要其他投资，对周围环境没有影响，因此当工期不紧张时，这种方法不失为一种简单有效的地基处理方法。

2边坡支护措施

边坡一般是指具有倾斜角度的坡面或者基坑，一方面由于坡体本身重力及其他外力的作用，边坡会有向下滑动的趋势，另一方面，坡体土自身具有一定的强度，有会阻止这种滑动。在一般情况下这两种趋势是平衡的，但是当某种外力作用导致这种平衡被打破即造成边坡失稳。边坡的失稳是由多种因素的共同作用的结果，其中施工过程中的边坡失稳主要原因是外界作用力对土层应力平衡的破坏。主要的边坡支护措施有抗滑挡土墙和土钉支护。滑挡土墙是目前整治中小型滑坡中应用最为广泛而且较为有效的措施之一。抗滑挡土墙一般由抗滑桩和挡土板两部分构成，对于小型边坡，可直接在边坡下部活前沿修建挡土墙，对于较大型滑坡，抗滑挡土墙常与排水工程、刷土减重工程等联合使用。抗滑挡土墙主要包括：重力式抗滑挡土墙、锚杆式抗滑挡土墙、加筋土抗滑挡土墒、板校式抗滑挡土墙、竖向预应力锚扦式抗滑挡土墙等型式。土钉支护工程的主要工作原理是土钉沿孔道和与周围的土壤接触，形成一个网状复合体，通过置于土壤中的短而密的土钉体，并配合在土壤中钢筋网喷射混凝土面层和土壤的相互作用，充分利用土层本身的自承能力，形成一种类重力支挡结构，以弥补土壤拉伸剪切强度和脆弱性低，同时，改变了基坑或斜坡的变形破坏特征，以提高土壤的整体刚度和稳定性。土钉支护用于基坑支护或边坡土体开挖时的典型做法是：开挖有限的深度；在这一深度的作业面上设置一排土钉，并构筑喷射混凝土面层；继续向下开挖有限的深度，并重复以上的步骤，直至所需的深度，对于注浆钉一般是先钻孔然后置入金属钉体并注浆。其施工步骤必须遵循从上到下、分步修建，即边开挖边支护的原则。

3实例分析

拟建工程场地位于某市工业区，场址地表为大面积石渣垫层。场地面孔位高程为2.27m～2.30m，地势平坦，覆盖层为第四系海相松散堆积物。勘察揭示，本场地自地表以下20.10m范围内的地基土为素填土、淤泥质粉质粘土和粉土。经过各层地基土的分析见表1，发现本场址第2层灰色淤泥质粉质粘土为低强度、高压缩性、易变形的浅部软土层。该层作为桩周土沉桩容易摩阻力小，为天然地基的主要压缩层。根据场址工程地基条件勘探情况可以发现，该场地土类型为软弱场地土，场址勘探深度范围内，无适宜的浅基持力层，并综合考虑在建建筑物柱荷载较小的情况，建议采用“换填垫层法”结合“降水振压法”进行地基加固。该加固处理方案工程造价省，施工周期短。场址工程地基经加固处理后，土的物理力学指标有所改善，表现为含水量、孔隙比减小，压缩模量增大，强度有所提高，因此采用该地基加固处理方案是适宜的。

4结束语

近年来，我国地基处理和边坡支护领域的研究取得了显著进步，出现了很多针对不同地质条件的处理措施和方法，这都需要工程设计人员，针对复杂的地质条件，选择合适的地基处理和边坡防护方法，以保证施工质量。

参考文献：

[1]牛志荣，李宏，等.复合地基处理及工程实例[M].北京：中国建材工业出版社，2000.

[2]倪红，齐志宏，季林钧.地基承载力可靠性分析[J].南京农专学报，2002，3（18）：70～75.

[3]沈珠江.桩的抗滑阻力和抗滑桩的极限设计[J].岩土工程学报，1992，14（1）．