浅谈地基处理技术的发展和展望.pdf

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1、 浅谈地基处理技术的发展和展望 近我国地基处理技术发展很快，在许多新的和已有的地基处理方法、新技术方面都得到应用、普及和提高。随着今后工程建设的需要，土木工程对地基的要求更会日益严格，在地基处理方面，将会给我们土木工程师，特别是岩土工程师提出了一个又一个新课题。本文对我国地基处理目前的发展做了总结和分析，对今后的发展做出了展望。让我们面对挑战，义不容辞地促进地基处理技术更大的发展吧！标签：地基；处理技术；发展；展望 一、引言 地基处理技术在我国的发展可以追溯到很久以前，我们祖先第一次使用灰土垫层的具体时期目前还难以考证。在人类历史发展过程中，随着土木工程的发展，地基处理技术也日益发展。在现代，

2、工程建设的需要促进了地基处理技术的发展，地基处理技术是伴随现代化建设而发展的。改革开放以后，我国土木工程建设得到飞速发展，地基处理技术也相应得到飞速发展。我国目前应用的大部分地基处理技术是改革开放后发展或引进的。为了适应工程建设发展的需要，我们从国外引进了高压喷射注浆法、振冲法、强夯法、水泥土搅拌法、土工合成材辩，强夯置换法，EPS 超轻质填料法等许多地基处理技术并在实践中得到了发展。许多已经在我国得到应用的地基处理技术，如排水固结法、土桩和灰土桩法、砂桩法等得到不断发展、提高。近二十多年在工程实践中我们还发展了许多新的地基处理技术，如真空预压法、锚杆静压桩法、孔内夯扩碎石桩法、水泥粉煤灰碎石

3、桩复合地基法、刚性桩复合地基法等。近二十多年来，我国地基处理技术发展很快，主要表现在许多新的和已有的地基处理方法、新技术得到应用、普及和提高。二、目前地基处理技术的发展 地基处理最新发展反映在地基处理机械、材料、地基处理设计计算理论、施工工艺、现场监测技术，以及地基处理新方法的不断发展和多种地基处理方法综合应用等方面。1、地基处理机械的发展 为了满足日益发展的地基处理工程的需要，近几年来地基处理机械发展很快。水泥土搅拌机型号增加，除前几年生产的单轴水泥土搅拌机、固定双轴水泥土搅拌机、浆液喷射和粉体喷射两用水泥土搅拌机外，近年来研制成功四轴水泥土搅拌机，搅拌深度和成桩直径也在扩大，海上水泥土搅拌

4、机也已投入使用。高压喷射注浆机械发展也很快，出现不少新的高压喷射设备，如由液压传动代替机械传动，改进了气、水、浆液的输送装置，提高了喷射压力，增加了对地层的冲切搅拌能力。水平旋喷机械的成功，使高压喷射注浆法进一步扩大了应用范围。近年还发展了水泥土搅拌和喷射注浆混合工法，形成桩内圈为机械搅拌、外围为 喷射注浆形成的水泥土桩。应用于排水固结法的塑料排水带插带机的出现大大提高了工作效率。塑料排水带插带深度已超过 30m。排水带施工长度自动记录仪的配置使插带质量得到控制。振冲器的生产也已走向系列化、标准化。振冲器最大功率已达 135kW，振密砂层达 26m。为了克服振冲过程中排放泥浆污染现场，干法振动

5、成孔器研制成功，使干法振动碎石桩技术得到应用。强夯机械也向系列化、标准化发展了。地基处理机械的发展使地基处理能力得到较大的提高。2、地基处理材料的发展 地基处理材料的发展促进了地基处理水平的提高。新材料的应用，使地基处理效能提高，并产生了一些新的地基处理方法。土工合成材料在地基处理领域得到越来越多的应用。土工合成加筋材料的发展促进了加筋土法的发展。轻质土工合成材料 EPS 作为填土材料形成 EPS 轻质填土法，在高速公路路堤中得到应用。三维植被网的生产使土坡加固和绿化有机结合起来，它的应用已取得良好的经济效益和社会效益。塑料排水带的应用提高了排水固结法施工质量和工效，且便于施工管理。灌浆材料，

6、如超细水泥、粉煤灰水泥浆材、硅粉水泥浆材等水泥系浆材和化学浆材在品种上、质量上发展都很快。化学浆材的研究重视降低浆材毒性和对环境的污染。灌浆材料的发展有效地扩大了灌浆法的应用范围，满足了工程需要。在地基处理材料应用方面还值得一提的是近年来重视将地基处理同工业废渣的利用结合起来。粉煤灰垫层、粉煤灰石灰二灰桩复合地基、钢渣桩复合地基、渣土桩复合地基的应用取得了较好的社会效益和经济效益。3、地基处理设计计算理论的发展 地基处理的工程实践促进了地基处理计算理论的发展。随着地基处理技术的发展和各种地基处理方法的推广使用，复合地基概念在土木工程中得到越来越多的应用，复合地基理论得到发展，逐步形成复合地基承

7、载力和沉降计算理论。另外，在强夯法加固机理、加固深度、砂井法非理想井计算理论、真空预压法计算理论方面，近年来我国都有不少新的研究成果。地基处理理论的发展又反过来有效地推动地基处理技术新的进步。4、地基处理施工工艺的发展 各项地基处理方法的施工工艺近年来得到了不断改进和提高，不仅有效地保证和提高了施工质量，提高了工效，而且扩大了应用范围。真空预压法施工工艺的改进使这项技术的应用得到推广，高压喷射注浆法施工工艺的改进使之可用于第四纪覆盖层的防渗。石灰桩施工工艺的改进使石灰桩法走向成熟。边填碎石（块石或其他材料）边强夯工艺扩大了强夯法的应用范围。可以说，每一項地基处理方法的施工工艺都在不断提高。5、

8、地基处理监测的发展 地基处理的监测日益得到人们的重视。在地基处理施工过程中和施工后进行监测，用以指导施工、检查处理效果、检验设计参数。检测手段越来越多，检测 精度日益提高。地基处理逐步实行信息化施工，有效地保证了施工质量，取得了较好的经济效益。6、地基处理新方法的发展 近年来，各地因地制宜发展了许多新的地基处理方法。例如，将强夯法用以处理较软弱土层，边填边夯，形成强夯碎石桩复合地基以提高地基承载力、减少沉降。适合强夯法处理的地基，由于施工机械能力达不到要求或环保要求受到限制时，可先用碎石桩法处理深层地基，建立排水通道提高基层承载力（碎石桩可以只填料到距地面 45m 处），浅层用低能级强夯处理，

9、根据工程实例其效果可由 120kPa 提高到 200kPa 以上，这是一种深浅结合、扬长避短、值得推广的地基处理方法。采用沉管法在软土地基中设置由碎石、粉煤灰、水泥或由砂石、水泥搅拌形成的低强度等级混凝土桩（前者又称 CFG 桩），与桩间土形成复合地基。这种桩比碎石桩具有较大的刚性，比之灌注桩节省费用，形成复合地基可较好发挥桩间土的作用，因此具有较好的经济效益。疏桩基础，或称复合桩基也可认为是地基处理方法的发展。这种方法利用复合地基的思路，充分发挥桩间土的效用，减少用桩数量，取得较好的经济效益。新的地基处理方法的不断发展提高了地基处理的整体水平和能力。7、地基处理方法综合应用的发展 地基处理技

10、术的发展还表现在多种地基处理方法综合应用水平的提高。例如：真空预压法和加载预压法的综合应用可克服真空预压法预压荷载小于 80kPa的缺点，扩大了它的应用范围；真空预压法与高压喷射注浆法结合可使真空预压法应用于水平渗透性较大的土层；高压喷射注浆法与灌浆法相结合可提高灌桨法的纠偏加同效果；土工织物垫层与砂井法结合可有效地提高地基的稳定性；锚杆静压法与掏土法结合、锚杆静压法与顶升法结合使纠倾加固技术提高到一个新的水平。在澳门机场人工岛建设中综合应用挖淤置换、冲填、塑料排水带、加载预压、振冲密实、振动碾压等方法取得了很好的效果。多种地基处理方法的综合应用可取得较好的社会效益。三、地基处理技术发展展望

11、前面回顾了我国地基处理技术发展情况，特别是近三十年的发展。根据前面的分析，各种地基处理方法得到了普及应用，涌现了许多从事地基处理施工的专业化队伍。现在展望地基处理技术的发展，应重视普及基础上的进一步提高。发展地基处理技术，应在提高上下工夫，应重视下述几个方面。1、引进和研制地基处理新机械，提高各种工法的施工能力 在土木工程建设中，已经发现在施工机械能力上我们与国外差距较大，在地基处理领域情况也是如此。近几年虽有不小改进，但差距还是很大。在水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、振冲法等工法的施工机械能力上也都有较大差距。随着综合国力提高，地基处理施工机械将会有较大的发展。不僅要重视引进国外先进施工机械，

12、也要重视研制国产先进施工机械。工欲善其事，必先利其器，只有各种工法的施工机械能力有了较大提高，地基赴理水平才能有较大的提高。2、发展地基处理理论 地基处理实践的发展势必促进地基处理理论的进步，理论的进步又将指导地基处理实践的进一步发展。理论方面的发展可以分为两类：一类是各种工法加固地基的机理以及设计计算理论，如排水固结法的非理想井理论、强夯法的有效加固深度及影响范围分析等等；另一类是一般理论，如各类复合地基承载力和沉降计算理论，优化设计理论，按沉降控制设计理论等等。3、发展地基处理新方法 随着地基处理理论和地基处理新材料、新机械和新工艺的发展，一定会产生地基处理新方法。土工合成材料的应用被称为

13、岩土工程的一场革命，土工合成材料进一步发展势必促进地基处理新方法的发展，发展地基处理新方法也是工程建设的需要，可以相信肯定会有一些新的地基处理方法在工程建设中得到应用。发展地基处理新方法还包括发展地基处理新材料，如水泥土搅拌法特种水泥等。4、提高地基处理技术综合应用水平 近几年，多种地基处理技术的综合应用得到重视和发展，例如，在澳门国际机场人工岛建设中综合应用了换填法、排水固结法、振冲密实法、表层压密法等多种地基处理方法，取得了很好的经济效益和社会效益。多种地基处理技术的综合应用是很重要的方向，随着人们对地基处理技术应用水平的提高，以后在综合应用方面肯定会有较大发展。5、发展地基处理测试技术

14、地基处理测试技术包括各种地基处理工法本身的质量检验，以及地基处理效果的评价。发展测试技术，也有助于实现信息化施工。发展地基处理原位测试，现场试验以及监测技术，对提高地基处理技术水平有非常重要的意义，应予以重视。6、深化施工管理体制改革，重视专业化施工队伍建设 地基处理施工是专业性很强的行业，要加强专业分工。对每种工法的施工队伍不仅要求现场技术人员需要掌握地基处理理论和实践知识，而且对技术工人也应有一定要求。技术工人需要通过培训对加固机理、加固工艺有较全面、系统的了解。应通过定期考核，建设一大批相对固定、有资质的专业化施工队伍。四、结语 地基处理是土木工程中非常活跃的、非标化的富有有挑战性的领域。随着今后土木工程对地基日益严格的要求，将会给我们土木工程师，特别是岩土工程师提出了一个又一个新课题。让我们面对挑战，义不容辞地促进地基处理技术更大 的发展吧！参考文献：1建筑地基处理技术规范JGJ79-2012S.北京：中国建筑工业出版社，2013.2于海峰.全国注册岩土工程师专业考试培训教.武汉：华中科技大学出版社，2014.2刘翼熊.澳门国际机场人工岛地基处理.港口工程，1994 年 03 期.作者简介：董则军，男，1976 年 9 月生，现在四川省冶金地质勘查局水文工程大队工作，岩土工程勘察院院长，西南交通大学在职工程硕士，高级工程师