建筑地基基礎加固施工技術(shù)探析

陳怡然

（福州建工（集團）總公司　福建　福州　350001）

建筑地基基礎加固施工技術(shù)探析

陳怡然

（福州建工（集團）總公司福建福州350001）

建筑地基加固技術(shù)，主要針對建筑物地基沉降問題而采取的技術(shù)種類，由于建筑地基沉降會直接導致其上部構(gòu)件出現(xiàn)傾斜、裂縫甚至坍塌，如何控制減少發(fā)生此類問題，一直是工程建設以及地基與基礎學科中的重點課題，同時對建筑結(jié)構(gòu)地基不均勻沉降的原因及其加固技術(shù)值得進行分析。

建筑結(jié)構(gòu)；不均勻沉降；地基加固

建筑結(jié)構(gòu)的不均勻沉降是一直困擾建筑施工建設者們的一個難題，造成這個現(xiàn)象的原因有很多，其中有人為因素，也有自然因素，那么為了能夠最大限度的降低建筑物因地基沉降而造成的結(jié)構(gòu)變形以及坍塌事故的出現(xiàn)，采取行使有效的基地基礎加固處理，是非常必要的。

1　影響建筑地基基礎穩(wěn)定性的因素

1.1地質(zhì)因素

建筑場地和地基的工程地質(zhì)條件并不是由單一的物質(zhì)組成，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)也存在差異，特別是基礎下持力層和下臥層的工程地質(zhì)變化大。這就使得局部地質(zhì)往往會出現(xiàn)土質(zhì)不均勻，厚度也不相同的狀況，我們知道建筑物一部分基礎是在比較堅硬的土質(zhì)上，而還有一部分卻置于硬土層或者是軟土層上，由于地基下臥軟土厚度大，土壤中空隙多，自然水含量也比較高，同時也存在一些暗溝或者洞穴，因此在受到外力擠壓的時候，必然會出現(xiàn)形變，從而導致地基出現(xiàn)不同程度的沉降。

1.2勘察因素

在地基勘察中，土層往往是主要的研究對象，對土層的鉆探要準確地判定鉆進深度和分層深度。一些勘測人員在進行勘察的過程中，沒有完全依照規(guī)定進行操作，這樣就會導致鉆探判定不準確，地質(zhì)報告數(shù)據(jù)就不夠精確可靠。一些建設單位，也存在不勘測，盲目強制施工的行為，這些都會導致地基不均勻現(xiàn)象的出現(xiàn)。

1.3設計因素

設計師們不科學及不合理的設計也會使地基不均勻沉降，例如：有很多建筑物的長度比較長，結(jié)構(gòu)過于復雜；一些不規(guī)則的轉(zhuǎn)角太多；或者是層高高差以及載荷的明顯差異；沒有適當進行沉降縫布設；建筑的基礎及其整體的剛度不足；地基設計處理存在誤差；鄰近建筑物復合地基的影響等等。

1.4施工因素

地基基礎持力層沒有嚴格進行檢驗工作；在排水方面的設計不合理；隨便進行建筑物結(jié)構(gòu)改造；墻體砌筑所使用的砂漿沒有按照要求進行配比，從而導致強度不夠，灰縫不飽滿，拉結(jié)筋甚至不達標等。

1.5其他因素

地下水開采過量，沒考慮回灌水飽和措施，房屋沒有依照規(guī)定用途進行使用，隨意增加其荷載以及振動，建筑物墻體的破損，這些都是導致建筑物結(jié)構(gòu)產(chǎn)生形變以及不均勻沉降的原因。

2　建筑地基基礎加固施工技術(shù)

建筑地基基礎加固技術(shù)具體說來，包括四大類型，分別為：基礎加寬加固技術(shù)；加深基礎法加固技術(shù)；灌漿加固技術(shù)以及錨桿靜壓樁加固技術(shù)。下面對其具體分析：

2.1基礎加寬加固技術(shù)

所謂基礎加寬技術(shù)，就是指在建筑地基本身的承載力與工程實際需求以及基礎面積不夠的情況下，進行的地基加固方法，這種加固技術(shù)主要就是將地基的底面積進行合理范圍內(nèi)的增加，減少外力對地基的壓力，從而實現(xiàn)地基土中附加應力的減少，并最終達到減小沉降的目的?；A加寬技術(shù)具有承載力高，設計加固方案以及工藝成熟等眾多優(yōu)勢，因此在我國的地基加固過程中，使用比較頻繁。

目前，我國的基礎加寬技術(shù)主要分為：基礎直接加寬以及外增基礎加寬兩個方面。其中外增基礎加寬法又分為抬梁法以及斜撐法兩種。其中抬梁法主要就是指在原有地基的兩邊挖坑，并增加新的基礎，借助混凝土梁實現(xiàn)來自上部結(jié)構(gòu)的荷載轉(zhuǎn)移，如圖1所示。

圖1　外增條形基礎抬梁擴大基礎面積示意圖

斜撐法則是指在原有地基之間進行加固處理，這也是其與抬梁加固法最大的不同。如圖2所示。

2.2加深基礎法加固技術(shù)

加深基礎加固法，也叫做墩式基礎加固技術(shù)，是一種在土層相對較好的基礎上進行加固的一種方法，這種方法就是在原有基礎的上進行深入挖坑，然后再將具有良好承載性能的混凝土墩放入坑中，從而達到提高基礎整體承載力的目的。這種方法通常適用于地下水位不高，地基基礎不深的情況，如圖3所示。

2.3灌漿加固技術(shù)

圖2　斜撐法加大基底面積

圖3　墩式加深基礎開挖示意圖

灌漿加固技術(shù)施工流程為：先用鉆機在基礎上成孔并到達要加固的土層，然后用灌漿設備將水泥漿灌入地層中，通過劈裂和擠壓作用，使土層與水泥漿充分混合，發(fā)生一定的物理化學作用，最終膠結(jié)在一起，達到加固基礎的目的，如圖4所示。

圖4　灌漿加固法

2.4錨桿靜壓樁加固技術(shù)

錨桿靜壓樁加固技術(shù)是將靜力壓樁和錨桿技術(shù)結(jié)合起來，在基礎上開鑿壓樁孔和錨桿孔，運用粘結(jié)劑將錨桿埋入錨桿孔中，然后安裝樁架，并利用既有建筑物的重力反作用力和千斤頂將預制樁壓入壓樁孔中，樁與樁之間焊接起來或是使用硫磺膠泥粘結(jié)起來。當壓樁力和壓入深度滿足設計要求后，將樁與基礎運用混凝土澆筑連接起來，這樣就提高了基礎的承載力，有效控制沉降現(xiàn)象，如圖5所示。

圖5　錨桿靜壓樁加固法

3　建筑物加固技術(shù)的實際應用分析

3.1案例概況

某生產(chǎn)性營業(yè)房共有6幢，并且都為兩層框架結(jié)構(gòu)的建筑，基礎采用的是條形基礎，地基埋深為地下1.2m左右，這個工程地點原本為農(nóng)田和魚塘，其地基土屬于第四紀淺海相沉積層，表1為其土層物理力學性質(zhì)。此工程地基處理所采用的是拋石雜填及碾壓處理，之后直接進行基礎施工的方法。

表1　土層及物理力學性質(zhì)總匯表

此工程在2011年5月竣工完成，在同年5月11日開始進行沉降觀測，直到2011年的12月20日的沉降記錄累計為122～450mm，速率為18.2～64mm/月，并且其沉降還處于不穩(wěn)定的狀態(tài)，根據(jù)我國的《危險房屋鑒定標準》的更像要求來看，其沉降率不達標，并且在墻體以及地梁、連系梁結(jié)構(gòu)等部分都出現(xiàn)了裂縫，其中有2幢建筑物已經(jīng)出現(xiàn)傾斜現(xiàn)象，但傾斜率并沒有超過7%。

3.2分析導致建筑物沉降的原因

此工程所在地原本為魚塘，并且采用拋石擠淤，基礎底到原狀土回填大約為1m左右的厚碎石黏性土層，導致建筑物體出現(xiàn)大幅度沉降的原因為：

（1）原有魚塘的大部分石塊都在1m左右，回填材料成分復雜，擠淤不顯著。

（2）回填土塊大小不一，回填沒有進行分層壓實處理，空隙太多。

（3）下臥土層：粉質(zhì)粘土以及淤泥都屬于壓縮性過高的土層，力學結(jié)構(gòu)薄弱，屬于軟弱土層。

3.3加固設計及處理

從以上分析結(jié)果來看，場地的地質(zhì)條件以及建筑本身的特點等情況，最合適的采用的加固技術(shù)為錨桿靜壓樁法。本次案例工程為建筑群，底層堆載以4kN/mm2進行計算，設計運用250mm× 250mm鋼筋混凝土方樁，每段為2.00m，混凝土強度在C30，最終壓樁力為280kN。圖6為樁位平面布置示意圖。

圖6　錨桿靜壓樁位平面布置圖

在經(jīng)過了具體的試樁之后，壓樁P-Z曲線表示壓樁力為：(粉質(zhì)粘土層出現(xiàn)了一定的峰值，以下壓樁力變化不明顯，一直到④⑤層壓樁力才到達280kN，并且樁長為30m，以④層礫砂以及⑤層圓礫作為樁端持力層，設計的時候要注意考慮可能一部分為樁位壓樁時可能出現(xiàn)的大石塊，因此，要進行預鉆孔處理等。本工程的加固處理在2012年的3月21日到5月9日之間施工完成，在竣工一個月之后，對其進行一系列沉降測試，所得到的附加沉降速率基本為零，這說明工程加固施工非常成功，建筑沉降已經(jīng)穩(wěn)定。

4　結(jié)束語

本文主要針對建筑地基基礎不穩(wěn)定的原因進行了分析，并著重介紹了集中地基地基加固技術(shù)，最后，結(jié)合案例將實際對加固技術(shù)的實際應用做了研究，由于地基基礎屬于隱蔽工程，其不均勻沉降的危害性極大，進行防治的時候需要綜合分析，立足整體，控制不良后果，減少各種損失，是非常必要的。

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TU753.8

A

1673-0038（2015）07-0031-03

2015-1-26

陳怡然（1982-），女，工程師，本科，主要從事建筑施工技術(shù)工作，任項目技術(shù)負責人。