2025年8月2日至3日,地基学院岩土GMBA班在北京成功举办为期两天的系列课程。本次课程设置3个主题内容,分别从《岩土工程绿色低碳技术的研究与应用》《大面积软弱地基处理技术研究与实践》《既有建筑地下空间抗浮加固和渗漏治理》解锁新技术,特邀行业大师和权威专家授课,两天的课程通过案例剖析、技术拆解与互动研讨,让学员在沉浸式学习中掌握前沿技术动态与实战方法论,为推动岩土工程领域的创新发展注入新动能NEWS
成因:围海吹填、挖山填谷等工程导致大面积软弱地基,存在承载力低、固结时间长、压缩性高、砂土液化等问题,甚至出现设备陷车无法施工的情况。
- 需求:需快速有效、经济合理的地基处理方案,解决建设用地开发中的岩土工程难题。
目前大面积软弱地基处理方法主要有以下几大类:
• 静力排水固结法
• 动力排水固结法
• 振冲类方法
• 土体固化法
• 动力固结法
静力排水固结法
- 真空预压法:利用大气负压形成压力差,驱动土体排水固结。无需额外堆载,总应力不变但孔隙水压力降低,侧向变形向内收敛,适用于对加载速率敏感或周边环境限制严格的场地。
- 堆载预压法:通过分级施加外部荷载(如土方、砂石)增加总应力,促使孔隙水压力消散。需严格控制加载速率以避免地基失稳,适用于荷载要求明确、工期相对宽松的工程。
- 真空+堆载联合预压法:融合负压与正压协同作用,真空预压提供稳定初始固结基础,叠加堆载可进一步提升加固效果。兼具高效性与安全性,能满足更高设计标准,是大面积软基处理的优选方案。
- 降水预压法:通过降低地下水位增加土体有效应力,结合排水体强化排水路径。适用于渗透性相对较好的地层,可与其他方法协同使用以提升效率。
动力排水固结法
- 降水强夯法:结合降水措施降低地下水位后实施强夯,减少孔隙水压力积聚,增强夯击能量传递效率,适用于地下水位较高的软土地层。
- 静动力排水固结法:融合静力预压与动力夯击优势,先通过静力加载预压初步固结,再以动力冲击强化排水与密实效果,兼顾加固深度与均匀性。
- DPD 强夯法:通过专用设备控制夯击能量与频率,同步配合排水系统(如塑料排水板),实现 “动力冲击 - 即时排水” 协同,提升加固效率。
- DCD 强夯法(深层水泥搅拌桩辅助强夯):采用水泥土桩形成刚性骨架,再通过强夯激发桩土协同作用,适用于高压缩性软土与杂填土地层。
- 轻井塑排加固法:以轻型井点降水结合塑料排水板构建立体排水网络,配合低能级强夯促进浅层软土快速固结,适合对振动敏感的周边环境。
- 间接分级接力式排水固结法:通过分级施加动力荷载,逐步拓展排水路径影响范围,利用 “接力传递” 效应实现深层土体固结,减少加固盲区。
振冲类方法
- 振冲密实法:依托高频振动器产生的水平振动,使松散砂类土等颗粒重新排列、孔隙减小,通过自身密实达到加固效果。适用于处理松散砂土、粉土等无黏性土地层,无需额外填料,仅通过振动能量即可实现地基 densification(密实)。
- 振冲置换法:在振动过程中向地基内填入碎石、卵石等硬质材料,形成具有高强度的桩体,与周围土体共同构成复合地基。通过置换软弱土并利用振动挤密效应,显著提升地基承载力,适用于处理黏性土、淤泥质土等软弱地层。
- 干法振动加固地基技术:摒弃传统振冲法的冲水辅助,直接通过高频振动与机械挤压实现土体密实,避免因冲水导致的地层扰动或含水率上升问题。尤其适用于对水敏感的地层(如湿陷性黄土、膨胀土),兼具环保性与施工效率。
土体固化法
通过向土体中掺入固化剂来改善土体物理、力学性状,以满足工程需求的地基处理方法。
- 针对地表以下一定深度(通常≤3m)的软弱土层,通过机械搅拌、人工摊铺等方式将固化剂与土体均匀混合,形成浅层加固层。适用于路基垫层、场地平整等浅层地基处理场景,具有施工便捷、成本较低的特点。
- 面向深层(通常>3m)软弱地基,通过专用设备实现固化剂与土体的深部混合或渗透胶结。
- 强夯法:利用重锤(通常 10-40t)从高处(6-30m)自由下落产生强大冲击能,对土体进行强力压实,适用于处理碎石土、砂土、低饱和度黏性土等。
- 冲击压实法:通过冲击压路机的周期性冲击荷载(冲击力可达数千 kN),对地基进行连续碾压密实,多用于路基、场地平整等大面积浅层处理。
- 振动碾压法:借助振动压路机的高频振动(通常 20-50Hz)使土体颗粒液化、密实,适用于松散砂土、粉土等易振动密实的地层。
地基处理技术的核心始终围绕 “排水” 与 “固结” 两大关键环节:排水是基础条件与实施手段,为后续土体加固提供必要前提;固结是最终目的与核心结果,直接决定地基处理的效果。
从技术应用逻辑来看:
对于饱和黏性土(如淤泥、淤泥质土)构成的软弱地基,若工期条件允许,静力排水固结法应作为优先选择。该方法依托自然排水与土体缓慢固结的机理,能在保证处理效果的前提下,实现对软土地基的经济、稳妥加固。
从当前技术发展现状出发,以强夯法为代表的动力固结技术,凭借其高效性成为满足快速开发建设需求的主流选择。然而,强夯法在复杂地层中的适用性局限,推动技术人员持续探索突破路径 —— 或通过改良工艺拓展其地层适用范围,或通过预处理创造条件以适配强夯等动力固结技术的应用场景,这已成为当前行业技术创新的重要方向。
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