工程常用地基处理方法及适用范围

工程常用地基处理方法及适用范围

方海华

湖北斯诺新材料科技有限公司

摘要：在当今房屋市政工程建设领域，地基处理作为关键环节，其方式的选择和适用范围的精准把控直接关系到整个工程项目的质量与稳定性。本文通过系统而深入的研究，全面且详尽地剖析了房屋市政工程中各类常用地基处理方式的原理、特点以及相应的适用范围。旨在从专业的视角出发，为相关工程实践活动提供具有实质性、切实可行且极具指导价值的参考依据，从而为提升房屋市政工程在建设过程中的整体质量水平和结构稳定性发挥积极的促进作用。通过对不同地基处理方式的深入探讨，为工程技术人员在实际操作中提供科学合理的决策依据，以确保房屋市政工程项目能够在稳固的地基基础上得以高质量、高效率地顺利推进。

关键词：房屋市政工程；地基处理；适用范围

一、研究背景与意义

地基作为支撑整个建筑物和市政设施的底层结构，其重要性不容小觑。它承担着建筑物的全部重量，并负责将其均匀传递至下部的土层或岩层。地基的稳定性直接关乎建筑物在面临地震、风灾等自然灾害以及日常使用时的抗变形能力。而其承载能力则决定了建筑物所能承受的最大荷载。一旦地基的稳定性欠佳或承载能力未能达到设计要求，就可能致使建筑物出现不均匀沉降、倾斜、开裂乃至倒塌等极为严重的问题。对于市政设施，例如道路、桥梁、地下管道等，地基存在问题则可能引发路面塌陷、桥梁垮塌、管道破裂等事故，对城市的正常运转和居民的生活安全构成威胁。

二、常用地基处理方法

国内建筑行业发展数十年，地基处理方法至今也有数十种，我国地形地貌复杂，标高（海拔高度）从-2到8000米的幅度，地质状况差异大，如种岩层、砂层、天然土层、回填土层，其地质特征还可以细分为黏土、粉土、风化岩、细砂等多个层次构造，道路、桥梁工程的地基虽分为天然地基、人工地基，但本人的实际工程而言，结构类型地基主要为人工地基，天然地基更适用构筑物、管线基础，下面就本人在湖北省实际工程案例，简述常用的地基处理方法。

（一）换填法

当浅层地基土的承载力不能满足设计或勘察要求时，需将合不合格土层清除掉，并换填具备材料性能优良的工程土，如强度高、压缩性低的土类、砂砾类，甚至直接用道路结构层替代（抢工期阶段的一种牺牲经济性做法）。这种方法通常适用于浅层的软弱地基，比如像淤泥质土、杂填土等类型。在某城市道路的具体建设进程当中，针对浅层存在的淤泥质土，实施了换填处理操作，所选用的是级配优良的砂石材料，从而显著提升了地基的承载能力。例如，在一些地下水位较低、软弱土层较薄的区域，换填法能够快速且有效地改善地基条件，为道路的后续施工和长期使用提供坚实的基础。又如在小型建筑物的地基处理中，通过换填法能够有效避免地基不均匀沉降带来的结构破坏风险。

适用范围：使用范围极广，浅层换填更优；超过3米不具有经济性。

（二）强夯法

强夯法是借助重锤自由下落所产生的极为巨大的冲击能，促使地基土变得更加密实。它适用于处理诸如碎石土、砂土、低饱和度的粉土与黏性土等类型的地基。在某大型物流园区的道路地基处理工作里，采用强夯法成功有效地提高了地基的强度以及稳定性。例如，在一些需要快速建成并投入使用的工业场地，强夯法能够在短时间内大幅度提高地基的承载能力，满足大型设备和重载车辆的运行要求。

适用范围：市区施工噪音大容易扰民，适用于偏远地区等人口稀少位置，但经济效果好；强夯后的基础施工会有扰动的可能，需配合换填、复合地基施工。

（三）预压法

预压法是在地基之上进行堆载预压操作，以此使得地基土实现固结排水，进而提高其承载能力。这种方法经常被应用于处理软土地基。在某沿海城市的道路建设工作中，通过预压法成功解决了软土地基的沉降问题。比如在一些大面积的软土地基处理中，预压法可以利用天然土料进行堆载，降低工程成本。又比如在临近水域的软土地基处理中，预压法能够在不影响周边环境的前提下，有效地提高地基的稳定性。

适用范围：房建使用较多，周期虽长，但成本极低，其原理是人工干预下做到提前完成自然沉降。

（四）排水固结法

排水固结法是通过设置合理的排水系统，从而加快地基土的排水固结进程。它适用于饱和的软黏土地基。分排水系统、加压系统两大类，其中加压系统可结合前述的预压法等分级加压方法施工。

在某港口道路的建设过程中，采用排水板结合堆载预压的排水固结法，极大程度地缩短了工期。例如，在一些对工期要求较为严格的工程项目中，排水固结法能够在保证地基处理效果的同时，满足工程进度的需求。再如在深厚的软黏土地基处理中，排水固结法可以有效地减少地基的后期沉降，提高道路的使用寿命。

（五）水泥搅拌桩法

水泥搅拌桩法是经由深层搅拌的方式将水泥与地基土充分搅拌均匀，进而形成复合地基。它适用于处理像淤泥、淤泥质土、粉土以及含水量较高的黏性土地基。在某城市快速路的建设过程中，采用水泥搅拌桩法显著提高了地基的承载能力，减少了不均匀沉降现象的发生。比如在城市旧城区改造项目中，水泥搅拌桩法能够在有限的施工空间内，有效地处理复杂的地基问题。又如在对地基变形要求较高的建筑物地基处理中，水泥搅拌桩法能够提供较好的控制效果，保证建筑物的安全和正常使用。

适用范围：复合基地重常用的一种方式，适用于回填土的地坪基础、软土地区开挖前基础处理，我省施工机械主要为单轴搅拌、三轴搅拌，单轴经济性好单工期慢，适用于不重要建筑、围护结构的基础处理；而三轴搅拌工期快、成桩质量好，但设备重、钻杆高，受地形影响较大，我国近几年出现三轴搅拌桩的坍塌事故造成数人伤亡，如武汉华科大早高峰期间三轴搅拌设备倒塌、宁波工地桩机倒塌事故，影响极大。

三、不足与展望

以上为本人主导或参与的项目中对地基处理方式的实践工作总结，并在理论研究方面取得了一定的成果，但项目所在地均在湖北省且数量有限，故存在一定的局限性和不足之处。

展望未来，随着建筑技术的不断进步和对工程质量要求的日益提高，地基处理技术必将迎来新的发展机遇和挑战。在技术发展趋势方面，预计将更加注重绿色环保、高效节能和可持续性的处理方法。例如，新型的生物固化技术、可再生材料的应用等有望成为研究的热点。在研究方向上，跨学科的融合将成为主流，结合计算机模拟技术、人工智能算法等，实现对地基处理过程的更精确预测和优化设计。同时，加强对特殊地质条件和极端环境下地基处理技术的研究，以及深入开展地基处理与上部结构协同工作的机理研究，将是未来研究的重要方向。

参考文献

[1] 姚昱晨. 《市政道路工程》. 中国建筑工业出版社.

[2] 李辅元. 《桥梁工程》. 人民交通出版社.

[3] 《城市道路工程设计规范》（CJJ37-2012）.

[4] 《城镇道路工程施工与质量验收规范》（CJJ1-2008）.

[5] 《城市桥梁工程施工与质量验收规范》（CJJ2-2008）.