非煤矿库建设中的地基处理与沉降控制措施

一、引言

非煤矿库作为储存矿产品的重要设施，其建设质量直接关系到矿产资源的管理与安全。由于矿区环境的复杂性和地质条件的多变性，地基沉降和不均匀沉降问题往往是影响非煤矿库安全运行的主要因素。地基处理与沉降控制措施的科学性与有效性成为了建设中的核心技术。传统的地基处理方法如换填土、深层搅拌等已经应用多年，但在不同地质条件下的效果往往存在差异。因此，探索新型地基处理技术和优化现有沉降控制措施，对于提高非煤矿库建设的整体质量具有重要意义。本文将详细分析地基处理与沉降控制的关键技术，结合实际数据探讨其应用效果，并提出优化的技术路线。

二、非煤矿库建设中的地基处理方法

2.1 换填土法

换填土法是非煤矿库建设中最为常见的地基处理方法之一，主要用于土层软弱或承载力不足的地质条件下。该方法通过挖除原有不合格土层，采用高承载力的材料（如砂土、碎石等）进行回填，从而提高地基的承载力和稳定性。在实施过程中，选择合适的填料和回填方式是关键。传统的换填土法通常用于浅层软土或上部土层松散的地区，但在存在较深软弱土层时，可能无法满足承载力的要求。换填土法的主要优点是施工简单、工期较短、成本较低。然而，它也存在一定的局限性，特别是在地下水位较高或存在较深软弱土层的情况下，单纯的换填土可能无法有效解决地基沉降问题。通过结合其他技术，如地下排水和加固措施，换填土法的效果可进一步提高。例如，在一些含水土层较多的地区，可以通过换填后添加透水性较好的材料，保证地基的排水效果，减少水土压力对地基的影响，从而有效控制沉降。

2.2 深层搅拌法

深层搅拌法是一种适用于较深软弱土层地基处理的技术。通过使用深层搅拌设备将水泥浆与土层混合，形成加固的土体，从而提高地基的承载力和抗沉降能力。该技术可以在不挖除原土层的情况下，对土体进行加固，并且能够有效防止地基沉降的不均匀性。深层搅拌法的优点是可以针对深层土体进行加固，且施工过程中不需要大规模的土方开挖，因此具有较低的环境影响和较快的施工进度。特别是在复杂的在城市周边矿区，深层搅拌法能够避免因大规模开挖带来的二次沉降问题。然而，深层搅拌法也存在一些缺点，例如对于含水量较高的土层，搅拌过程可能会受到一定限制，导致加固效果不理想。此外，深层搅拌法的施工成本相对较高，且对于大面积应用时，可能会受到施工设备和技术人员的限制。

2.3 桩基加固法

桩基加固法是通过打入桩基结构，将非承载力较弱的土层加固，增加地基的承载力，从而有效减少沉降的发生。桩基加固可以解决软土层和深厚沉积层中的沉降问题，常用于地基承载力较低的地区。桩基可以采用不同的材料和技术进行建设，例如混凝土桩、钢管桩、木桩等，具体选择取决于地质条件、施工难度和成本考虑。桩基加固法的主要优点是可以针对较深层的土质进行加固，有效提升地基承载力。该方法特别适用于地下水位较高或者土层较厚的区域。通过合理的桩基布置，可以大大减少不均匀沉降的发生。然而，桩基加固法也存在一些问题，例如施工过程中需要大量的设备支持，可能会造成较大的施工扰动，同时在施工难度较大的地区，桩基的打入深度和数量可能需要额外考虑，增加了施工成本。

三、地基沉降控制措施

3.1 沉降监测与预测

沉降监测与预测是非煤矿库建设中重要的控制措施，通过建立科学的监测系统，及时掌握地基的沉降变化趋势，能够为沉降控制提供数据支持。沉降监测系统通常包括基准点设置、沉降量测量以及数据分析等环节。通过对监测数据的实时跟踪，工程师可以及时发现沉降异常，调整施工方案，采取相应的补救措施。沉降监测系统的设计需要考虑地基类型、建设区域的地质条件以及沉降量的预期范围。通过合理设置监测点，并定期对数据进行分析，可以确保地基沉降在可控范围内。常用的沉降监测方法包括地面沉降测量、光电沉降测量、激光扫描技术等。这些技术各具优缺点，选择时需要综合考虑施工周期、监测精度以及施工成本等因素。

3.2 沉降补偿技术

在非煤矿库建设过程中，沉降补偿技术是常用的控制手段之一。当地基出现较大沉降时，可以采用沉降补偿技术，通过外部加固或调整荷载分布来减小沉降影响。例如，通过增加基础深度或加宽基础面积，可以分散土体荷载，减少局部沉降的发生。此外，还可以通过注浆技术，将高强度的浆液注入土层中，加固土体，从而有效抵抗地基沉降。沉降补偿技术需要根据实际情况进行具体分析。在土层较松软或地下水位较高的地区，补偿技术的效果往往有限，因此需要结合其他地基处理方法共同使用。通过合理运用沉降补偿技术，不仅能够改善地基沉降，还可以提高整体建筑的稳定性与使用寿命。

3.3 动态加固与降沉

动态加固与降沉技术是近年来发展起来的一种新型地基沉降控制方法。通过对土层施加一定的动力荷载，促进土体密实，达到加固地基的目的。这种方法适用于松软或沉降较严重的地基，在动态荷载的作用下，土层能够发生一定的变化，从而提高承载力并减少不均匀沉降。动态加固与降沉技术的优点在于能够在较短时间内完成土体加固，且对环境的影响较小。然而，这种方法的效果受限于土体的密实程度和施工条件，在一些特殊地质条件下可能无法达到预期的效果。因此，在应用时需要根据地质调查数据进行详细的技术评估，选择最合适的方案。

四、地基处理与沉降控制的优化建议

4.1 综合性地基处理方案

在非煤矿库建设过程中，地基处理与沉降控制应采用综合性技术方案。单一的地基处理方法往往不能满足不同地质条件下的需求。因此，建议在设计阶段，根据土壤的性质、地下水位、库房荷载等因素，制定多层次的处理方案。例如，采用换填土法和深层搅拌法结合的方式，能够在提升土体承载力的同时，有效减小沉降量。

4.2 高效的沉降监测系统

为确保沉降控制措施的有效性，建议在非煤矿库建设中建立高效的沉降监测系统。通过现代化的传感器、无线数据传输及实时监测平台，能够实现对地基沉降情况的实时跟踪和预警。尤其是在沉降量较大或变化较快的地区，及时发现问题并采取相应的调整措施，能够有效减少因沉降问题导致的安全隐患。

4.3 深入研究与新技术应用

随着工程技术的发展，非煤矿库建设中的地基处理与沉降控制技术也在不断创新。通过引入新型材料、先进设备以及智能化控制技术，能够进一步提高地基加固和沉降控制的效果。例如，智能注浆技术和自适应沉降控制系统有望在未来得到广泛应用，极大提高非煤矿库的安全性和使用寿命。

五、结论

非煤矿库建设中的地基处理与沉降控制是保障工程安全与稳定的关键环节。通过选择合适的地基处理方法，并结合科学的沉降控制措施，可以有效避免地基沉降问题的发生。未来，非煤矿库地基处理技术将向 “综合化、智能化、绿色化” 方向发展。工程实践中，需坚持 “地质先行、方案优化、动态调整” 的原则，确保非煤矿库长期稳定运行，为矿产资源安全存储与矿区可持续发展提供支撑。

参考文献

[1]周鹏.高填坝式路堤地质勘察与沉降控制措施分析——以 G30 连霍高速公路为例[J].产品可靠性报告,2025,(05):136-137.

[2]陈建江.市政工程中软土地基的施工处理方法研究[J].建设机械技术与管理,2024,37(06):145-147.

[3] 邱 攀 . 高 层 建 筑 地 基 沉 降 及 控 制 措 施 [J]. 建 筑 技 术 开发,2021,48(12):151-152.