淺析地基加固處理技術(shù)在房建中的運用

孫國鴻

中圖分類號：TU447

摘 要：隨著社會的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷更新?lián)Q代，房屋地基加固方法也會不斷的趨向于完善，因此本文針對建筑工程地基加固處理的重要性，對房屋地基的在房建中的運用、進(jìn)行了深入探討，分析了各種方法的原理和適用范圍，以提高人們對地基處理方法的認(rèn)識，為相關(guān)工作者提供參考。

關(guān)鍵詞：房屋建筑；地基加固；處理技術(shù)方法

前言

近幾年來，我國的國民經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，城市化步伐不斷加快，基建規(guī)模隨之不斷擴(kuò)大，愈來愈多的土地不斷被征用為建筑場地，但是有些土地和建筑要求不相符。因此為了確保房屋建筑工程的質(zhì)量，就必須做好地基的加固處理工作。

一、地基加固處理技術(shù)的意義（重要性）

所謂地基加固處理技術(shù)，它是根據(jù)軟弱土特點和所需處理的目的發(fā)展起來，在多年實踐中已形成了一定理論、方法，相應(yīng)的應(yīng)用材料技術(shù)、設(shè)備技術(shù)也得到了長足的發(fā)展。另外建筑工程地基加強(qiáng)處理的目的是通過夯實、換填土、擠密、加筋及排水等方法，達(dá)到對地基承載能力的提高，以改善地基土的結(jié)構(gòu)特點使之滿足工程需要，其主要目的包括：改善地基原狀土的不良特性，提高地基的抗剪切強(qiáng)度，改善地基的壓縮量，改善地基的透水特性，改善地基的動力特性。因此，在房屋建筑施工中，地基加固占有重要位置。

二、房屋地基的加固處理的原因

松軟地基、 膨脹土地基及濕陷性黃土地基部屬于軟弱地基。建造在軟弱地基上的房屋，當(dāng)?shù)鼗l(fā)生了較大的有害變形，引起基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)較嚴(yán)重的病害時，或因舊房需夾層改造而地基承載力不足時，應(yīng)首先考慮對地基進(jìn)行加固處理，提高地基承載力。 下述幾種方法可供選用。

三、地基加固處理技術(shù)的方法

根據(jù)地基加固的原因及其意義，可采取不同的加固方法，這些加固方法可歸納為灌漿加固法、高壓噴射注漿法、石灰樁托換技術(shù)、灰土樁托換技術(shù)。也就是基本的其中地基加固法。

3.1灌漿加固法

灌漿加固法是利用液壓、氣壓和電化學(xué)原理,把某些能固化的漿液注入土體孔隙或石裂隙中,將原來松散的土粒或裂隙膠結(jié)成一個整體,能顯著改善土的物理力學(xué)性能及水理性能的一種加固方法,灌漿加固法運用于砂土、粉土、粘性土或人工填土等地基加固,一般用于防滲堵漏,提高地基土的強(qiáng)度和變形模量以及控制地層沉降等。從注漿的材料進(jìn)行分類時,可分為顆粒狀漿液(以水泥為主劑的漿液)和化學(xué)漿液兩種,化學(xué)漿液同顆粒狀漿液相比,其優(yōu)點是能灌入較小的孔隙,它們的稠度較小,能較好地控制凝固時間,但工藝復(fù)雜、成本高。

3.2高壓噴射注漿法

高壓噴射注漿技術(shù)是化學(xué)灌漿結(jié)合高壓射流切割技術(shù)發(fā)展起來的一種軟土地基處技術(shù)。當(dāng)既有建(構(gòu))筑物地基承載力不足,或地基變形偏大,特別是產(chǎn)生過大不均勻沉降時,而采用高壓噴射注漿法,在基礎(chǔ)下設(shè)置旋噴砼,旋噴樁可直接設(shè)置在基礎(chǔ)下,也可在基礎(chǔ)邊緣設(shè)置,使基礎(chǔ)部分?jǐn)R置在旋噴樁上。(1)施工工序按下圖1進(jìn)行。

圖1 高壓噴射注漿加固地基施工工藝

(2)主要特點。①高壓噴射注漿運用于處理淤泥,淤泥質(zhì)土,流塑或軟塑粘性土、粉土、砂土、人工填工和碎石工等地基,因此運用的地層較廣;②它既可用于工程新建之前,又可用于竣工后既有建(構(gòu))筑物的托換工程;③施工時只需在土層中鉆一個直徑為50 mm~90 mm的小孔,便可在土口噴射成直徑為0?4 m~2?5 m的水泥土固結(jié)體;④在施工中可調(diào)整旋噴速度和提升速度,增減噴射壓力或更換噴嘴孔徑改變流量,根據(jù)工程設(shè)計需要,可控制固結(jié)體形狀;⑤漿液以水泥為主體,材料普通。

四、 常用地基加固措施及其原理作用和適用范圍

①換土墊層法。換土處理是最簡單的地基處理方法,是挖除淺層軟弱土,不均勻土,濕陷性土,膨脹土及凍脹土層中的一部分或全部土,然后換填密度大,強(qiáng)度高,體積穩(wěn)定性好的較粗粒徑的土料。包括機(jī)械碾壓法、重錘夯實法、平板振動法和重夯擠淤法：機(jī)械碾壓法常用于基坑面積較大和開挖土方量較大的回填土方工程，一般適用于處理淺層次軟弱地基、濕陷性黃土地基、膨脹土地基、季節(jié)性凍地基；而重錘夯實法一般適用于地下水位以上較為濕潤

的粘性土、砂土、濕陷性黃土、雜填土以及分層填土地基；平板振動法用于處理無粘性土或粘粒含量少和透水性好的雜填土地基。

②深層密實法。包括強(qiáng)夯法、擠密法、砂樁擠密法、振動水沖法、灰土樁擠密法、二灰樁或土樁擠密法和石灰擠密法，首先，強(qiáng)夯法是利用強(qiáng)大的夯擊能，迫使深層土液化和動力固結(jié)而密實，這種方法使用于碎石土、砂土、素填土、雜填土、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土，對淤泥質(zhì)土，經(jīng)試驗證明施工有效時，可以使用；而其余的擠密法、砂樁擠密法、振動水沖法、灰土樁擠密法、二灰樁或土樁擠密法和石灰擠密法等，其工作原理大致相同，就是通過擠密或振動使得深層土密實，并在振動擠密過程中，回填砂、礫石、灰土或石灰等形成砂樁等，與樁間土一起組成復(fù)合地基，從而提高地基承載力，減小沉降量，消除或部分消除土的濕陷性或液化性，砂樁擠密法、振動水沖法一般適用于雜填土和松散的砂石，對軟土地基經(jīng)試驗證明加固有效時方可使用；灰土樁擠密法、二灰樁或土樁擠密法一般適用于地下水位以上，深度為 5~10 m 的濕陷性黃土和人工填土。

③排水固結(jié)法。包括堆載預(yù)壓法、真空預(yù)壓法、降水預(yù)壓法和電滲排水法，其工作原理是通過布置垂直排水井，改善地基的排水條件，及采取加壓、抽氣、抽水和電滲等措施，以加速地基土的固結(jié)和強(qiáng)度的增長，提高地基土的穩(wěn)定性，并使沉降提前完成，這些方法一般適用于處理厚度較大的飽和軟土和沖填土地基，但需要有預(yù)壓的荷載和時間，對于較厚的泥炭層要慎重對待。

④加筋法。加筋法包括加筋土、土錨及土釘、土工聚合物、樹根樁、碎石樁等，其工作原理是在人工填土的路堤或擋墻內(nèi)，鋪設(shè)土工聚合物、鋼帶、鋼條、尼龍繩或玻璃纖維等作為拉筋或在軟弱土層上設(shè)置樹根樁或碎石樁等，使這種人工復(fù)合土體，可承受抗拉、抗壓、抗剪和抗彎作用，以提高地基承載力，增加地基穩(wěn)定性和減少沉降，土層錨桿的方法適用于人工填土的路堤和擋墻結(jié)構(gòu)，如邊坡的穩(wěn)定，基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的支護(hù)，地下工程的抗浮，高聳建筑的抗傾覆等，錨桿適用于一切需要將拉應(yīng)力傳遞到穩(wěn)定土體中的基礎(chǔ)處理，它是采取用土層錨桿是依賴于土層與錨固體之間的粘結(jié)強(qiáng)度來提高承載力的，它可以應(yīng)用在一切需要將拉應(yīng)力傳遞到穩(wěn)定的土體中，來加強(qiáng)土體構(gòu)造；土工聚合物一般適用于砂土，黏土和軟弱土，作為排水和隔離耐久性材料，其作用就是利用土工合成材料本身的高強(qiáng)度，柔韌性力學(xué)性能，擴(kuò)散土的應(yīng)力，增大土體的抗拉強(qiáng)度，改善土體整體或構(gòu)成加筋土及各種復(fù)合土結(jié)構(gòu)。主要用于排水，反濾，隔離和加筋作用；土釘支護(hù)技術(shù)是在原土體內(nèi)設(shè)置一定長度和分布密度的土釘群體，與原狀土共同受力，用以彌補土體自身強(qiáng)度的不足，不僅提高了土體的整體剛度，又彌補了土體的抗拉抗剪強(qiáng)度偏低的不足，能明顯提高土的整體穩(wěn)定性。土釘支護(hù)適用于基礎(chǔ)開挖支護(hù)和天然邊坡的防護(hù)等；樹根樁支護(hù)技術(shù)一般適用于軟弱黏土和雜填土地基，其工作原理是在地基中沿不同方向設(shè)置直徑為 100 mm～250 mm的樁，形式是垂直和斜向狀都可以，類似樹根狀的群樁，達(dá)到支撐建筑物體的目的，也可用以擋土來穩(wěn)定邊坡。

五、 結(jié) 語

在房屋修葺工程中，對既有房屋下地基的處理，除上述幾種加固方法外，尚可針對地基發(fā)生有害變形的原因，輔以其它措施消除變形因素，穩(wěn)定地基。因此，在實際的施工過程中，施工人員要根據(jù)對房屋鑒定、檢測結(jié)果,從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)多方面分析比較,在方案比較優(yōu)化過程中運用價值工程理論,可以有效地對房屋加固方案進(jìn)行比較、優(yōu)化、提高加固效果,選擇適宜的維修、加固方案,可維持、改善或提高建筑物抗震性能、設(shè)計功能及標(biāo)準(zhǔn),更大限度地延長其使用壽命、發(fā)揮其使用功能及使用價值,對發(fā)展生產(chǎn)、改善人民生活具有重要的經(jīng)濟(jì)意義和社會效益。同時也要根據(jù)當(dāng)時當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況出發(fā)，結(jié)合氣候環(huán)境等因素進(jìn)行綜合考慮，才可以在具體應(yīng)用中針對情況靈活使用以確保地基承載力滿足建筑物的設(shè)計要求。

參考文獻(xiàn)：

[1] GB 50007- 2002,建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范

注：文章內(nèi)所有公式及圖表請用PDF形式查看。