地基防護(hù)工程

《建筑學(xué)名詞》第二版。 2100433B

防止用地受自然危害或人為活動(dòng)影響造成土體破壞而設(shè)置的保護(hù)性工程。

防護(hù)工程，指的是為抵抗殺傷武器破壞而構(gòu)筑的各種工程建筑物。

防護(hù)工程，按性質(zhì)分為野戰(zhàn)防護(hù)工程和永備防護(hù)工程；按結(jié)構(gòu)形式分為露天式、掩蓋式和坑道式防護(hù)工程。用于掩護(hù)人員的防護(hù)工程多為掩蓋式和坑道式。大型的人員防護(hù)工程，除具有較高的抗力外，還有防核、防化學(xué)、防生物武器和防火、防潮功能及各種生活設(shè)備。堅(jiān)固的樓房、廠房的地下室和礦井、隧道、地下鐵道、天然洞穴等，戰(zhàn)時(shí)均可改建成大型的防護(hù)工程。 2100433B

在建筑學(xué)中地基的處理是十分重要的，上層建筑是否牢固地基有無(wú)可替代的作用。建筑物的地基不夠好，上層建筑很可能倒塌，這樣說(shuō)一點(diǎn)也不為過(guò)，而地基處理的主要目的是采用各種地基處理方法以改善地基條件。

地基處理的對(duì)象是軟弱地基和特殊土地基。我國(guó)的《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ7－89）中明確規(guī)定：“軟弱地基是指主要由淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、雜填土或其它高壓縮性土層構(gòu)成的地基”。

特殊土地基帶有地區(qū)性的特點(diǎn)，它包括軟土、濕陷性黃土、膨脹土、紅粘土和凍土等地基。

地基改善的五個(gè)方面

對(duì)于地基的改善措施主要有以下五方面：

1. 改善剪切特性

地基的剪切破壞表現(xiàn)在建筑物的地基承載力不夠；使結(jié)構(gòu)失穩(wěn)或土方開(kāi)挖時(shí)邊坡失穩(wěn)；使臨近地基產(chǎn)生隆起或基坑開(kāi)挖時(shí)坑底隆起。因此，為了防止剪切破壞，就需要采取增加地基土的抗剪強(qiáng)度的措施。

2. 改善壓縮特性

地基的高壓縮性表現(xiàn)在建筑物的沉降和差異沉降大，因此需要采取措施提高地基土的壓縮模量。

3. 改善透水特性

地基的透水性表現(xiàn)在堤壩、房屋等基礎(chǔ)產(chǎn)生的地基滲漏；基坑開(kāi)挖過(guò)程中產(chǎn)生流沙和管涌。因此需要研究和采取使地基土變成不透水或減少其水壓力的措施。

4. 改善動(dòng)力特性

地基的動(dòng)力特性表現(xiàn)在地震時(shí)粉、砂土將會(huì)產(chǎn)生液化；由于交通荷載或打樁等原因，使鄰近地基產(chǎn)生振動(dòng)下沉。因此需要研究和采取使地基土防止液化，并改善振動(dòng)特性以提高地基抗震性能的措施。

5. 改善特殊土的不良地基的特性

主要是指消除或減少黃土的濕陷性和膨脹土的脹縮性等地基處理的措施。

地基改善方法

上述是基本的改善措施，如果要有堅(jiān)固的地基就必須根據(jù)實(shí)際情況來(lái)選擇合適的處理方法，以下幾種地基的處理方法是比較實(shí)用的。

一、換填法：當(dāng)建筑物基礎(chǔ)下的持力層比較軟弱、不能滿足上部結(jié)構(gòu)荷載對(duì)地基的要求時(shí)，常采用換土墊層來(lái)處理軟弱地基。即將基礎(chǔ)下一定范圍內(nèi)的土層挖去，然后回填以強(qiáng)度較大的砂、碎石或灰土等，并夯實(shí)至密實(shí)。

二、預(yù)壓法：預(yù)壓法是一種有效的軟土地基處理方法。該方法的實(shí)質(zhì)是，在建筑物或構(gòu)筑物建造前，先在擬建場(chǎng)地上施加或分級(jí)施加與其相當(dāng)?shù)暮奢d，使土體中孔隙水排出，孔隙體積變小，土體密實(shí)，提高地基承載力和穩(wěn)定性。堆載預(yù)壓法處理深度一般達(dá)10m左右，真空預(yù)壓法處理深度可達(dá)15m左右。

三、強(qiáng)夯法：強(qiáng)夯法是法國(guó)L·梅納（Menard）1969年首創(chuàng)的一種地基加固方法，即用幾十噸重錘從高處落下，反復(fù)多次夯擊地面，對(duì)地基進(jìn)行強(qiáng)力夯實(shí)。實(shí)踐證明，經(jīng)夯擊后的地基承載力可提高2～5倍，壓縮性可降低200～500%，影響深度在10m以上。

四、振沖法：振沖法是振動(dòng)水沖擊法的簡(jiǎn)稱(chēng)，按不同土類(lèi)可分為振沖置換法和振沖密實(shí)法兩類(lèi)。振沖法在粘性土中主要起振沖置換作用，置換后填料形成的樁體與土組成復(fù)合地基；在砂土中主要起振動(dòng)擠密和振動(dòng)液化作用。振沖法的處理深度可達(dá)10m左右。

五、深層攪拌法：深層攪拌法系利用水泥或其它固化劑通過(guò)特制的攪拌機(jī)械，在地基中將水泥和土體強(qiáng)制拌和，使軟弱土硬結(jié)成整體，形成具有水穩(wěn)性和足夠強(qiáng)度的水泥土樁或地下連續(xù)墻，處理深度可達(dá)8～12m。 施工過(guò)程：定位—沉入到底部—噴漿攪拌（上升）—重復(fù)攪拌（下沉）—重復(fù)攪拌（上升）—完畢

六、砂石樁法：振動(dòng)沉管砂石樁是振動(dòng)沉管砂樁和振動(dòng)沉管碎石樁的簡(jiǎn)稱(chēng)。振動(dòng)沉管砂石樁就是在振動(dòng)機(jī)的振動(dòng)作用下，把套管打入規(guī)定的設(shè)計(jì)深度，夯管入土后，擠密了套管周?chē)馏w，然后投入砂石，再排砂石于土中，振動(dòng)密實(shí)成樁，多次循環(huán)后就成為砂石樁。也可采用錘擊沉管方法。樁與樁間土形成復(fù)合地基，從而提高地基的承載力和防止砂土振動(dòng)液化，也可用于增大軟弱粘性土的整體穩(wěn)定性。其處理深度達(dá)10m左右。

七、土或灰土擠密樁法：土樁及灰土樁是利用沉管、沖擊或爆擴(kuò)等方法在地基中擠土成孔，然后向孔內(nèi)夯填素土或灰土成樁。成孔時(shí)，樁孔部位的土被側(cè)向擠出，從而使樁周土得以加密。土樁及灰土樁擠密地基，是由土樁或灰土樁與樁間擠密土共同組成復(fù)合地基。土樁及灰土樁法的特點(diǎn)是：就地取材，以土治土，原位處理、深層加密和費(fèi)用較低。

用這些方法可以使地基比較堅(jiān)固，但并沒(méi)有什么是完美的，同樣地基處理技術(shù)也在不斷的完善與改進(jìn)中。近40年來(lái)，國(guó)外在地基處理技術(shù)方面發(fā)展十分迅速，老方法得到改進(jìn)，新方法不斷涌現(xiàn)。在20世紀(jì)60年代中期，從如何提高土的抗拉強(qiáng)度這一思路中，發(fā)展了土的“加筋法”；從如何有利于土的排水和排水固結(jié)這一基本觀點(diǎn)出發(fā)，發(fā)展了土工合成材料、砂井預(yù)壓和塑料排水帶；從如何進(jìn)行深層密實(shí)處理的方法考慮，采用加大擊實(shí)功的措施，發(fā)展了“強(qiáng)夯法”和“振動(dòng)水沖法”等。另外，現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展對(duì)地基工程提供了強(qiáng)大的生產(chǎn)手段，如能制造重達(dá)幾十噸的強(qiáng)夯起重機(jī)械；潛水電機(jī)的出現(xiàn)，帶來(lái)了振動(dòng)水沖法中振沖器的施工機(jī)械；真空泵的問(wèn)世，才能建立真空預(yù)壓法；生產(chǎn)了大于200個(gè)大氣壓的壓縮空氣機(jī)，　從而產(chǎn)生了“高壓噴射注漿法”。

從現(xiàn)場(chǎng)施工的角度來(lái)講地基，地基可分為天然地基、人工地基。地基就是基礎(chǔ)下面承壓的巖土持力層。天然地基是自然狀態(tài)下即可滿足承擔(dān)基礎(chǔ)全部荷載要求，不需要人加固的天然土層，其節(jié)約工程造價(jià)，不需要人工處理的地基。天然地基為不需要對(duì)地基進(jìn)行處理就可以直接放置基礎(chǔ)的天然土層。分為四大類(lèi)：巖石、碎石土、砂土、粘性土。人工地基：經(jīng)過(guò)人工處理或改良的地基。當(dāng)土層的地質(zhì)狀況較好，承載力較強(qiáng)時(shí)可以采用天然地基；而在地質(zhì)狀況不佳的條件下，如坡地、沙地或淤泥地質(zhì)，或雖然土層質(zhì)地較好，但上部荷載過(guò)大時(shí)，為使地基具有足夠的承載能力，則要采用人工加固地基，即人工地基。