地基加固技術(shù)分析

劉覓

摘要： 隨著我國(guó)建筑數(shù)量以及建筑規(guī)模的不斷增加，其大幅度提升人們的工作舒適度以及方便性，但也在一定程度上使得人們對(duì)建筑質(zhì)量有了更高要求。而天然地基強(qiáng)度不足、壓縮性過(guò)大以及不均勻等問(wèn)題均需要采用合理措施進(jìn)行處理。為此，首先對(duì)建筑工程基礎(chǔ)地基土壤進(jìn)行科學(xué)分析，然后對(duì)強(qiáng)夯法、灌漿法、排水固結(jié)法以及加筋法等常用地基加固技術(shù)實(shí)施具體解析，并且提出相應(yīng)地基加固技術(shù)的選用原則，以期為保證建筑地基加固質(zhì)量提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：地基加固；軟弱地基；變形

中圖分類號(hào)：TB文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Adoi：10.19311/j.cnki.16723198.2016.14.104

1建筑工程基礎(chǔ)地基土壤分析

一般來(lái)說(shuō)，地基土主要包括土壤顆粒、水以及空氣三種組分，而軟弱地基主要是由于天然土壤水分以及空氣含量超標(biāo)引起的，其大幅度降低土壤承載力，并增加一定程度的壓縮變形量，而這種含水量過(guò)大以及密實(shí)性較差的地基土應(yīng)通過(guò)人工加固處理才可使用。軟弱地基的加固目的主要實(shí)現(xiàn)土壤密實(shí)度大幅度增加以及土壤水含量降低的過(guò)程，這樣可以改善地基性質(zhì)、提升地基承載力以及增強(qiáng)地基穩(wěn)定性，從而有效降低地基變形的目的。

通常軟土地基主要含有軟土、粉砂、泥炭以及其他土層組成的地基，其厚度大多在幾十米以及上百米范圍內(nèi)，并且土質(zhì)較為均勻。同時(shí)由于荷載作用影響，其實(shí)際地基承載能力相對(duì)較低且沉降變形幅度大，這使得其不均勻沉降程度相對(duì)較大，并且沉降穩(wěn)定耗時(shí)較長(zhǎng)，因此需要施工人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地基情況選擇合適的地基加固技術(shù)。

2常用的地基加固技術(shù)

2.1強(qiáng)夯法

這種地基加固技術(shù)可以短時(shí)間內(nèi)達(dá)到加固軟基的目的，其主要使用一定重量的錘從合適的高度自由下落，通過(guò)較大的沖擊荷載實(shí)現(xiàn)軟弱土層夯實(shí)要求。通常這種技術(shù)可以使得地基由于沖擊力以及振動(dòng)作用而被強(qiáng)制壓密，這樣可以大幅度提升地基土強(qiáng)度以及降低土層壓縮性。這種技術(shù)主要基于淺層夯擊法，但其得到獨(dú)立技術(shù)發(fā)展，一般來(lái)說(shuō)，淺層夯擊法夯擊能量小，其主要應(yīng)用在含水量相對(duì)較少的回填土或黃土表層加固，實(shí)際作用深度為1～2m，而強(qiáng)夯法無(wú)論加固深度以及夯擊能量均遠(yuǎn)超過(guò)淺層夯擊法。

2.1.1強(qiáng)夯法主要分類形式

首先是強(qiáng)夯加袋裝砂井法，這種方法可以實(shí)現(xiàn)快速飽和軟粘土排水。其次是強(qiáng)夯拌合法，其主要應(yīng)用在飽和軟粘土，并在其上面鋪設(shè)一定厚度的墊層，然后通過(guò)較高能量的高夯擊作用使得上部墊層和下部軟土之間進(jìn)行良好的機(jī)械混合，這樣既可以改變軟土性質(zhì)，又可大幅度提升整體剛度以及承載力。接下來(lái)是強(qiáng)夯擠淤加固法，這種方法主要針對(duì)3m厚度范圍內(nèi)的淤泥層，其先進(jìn)行拋填塊石再實(shí)施強(qiáng)夯，這樣可將大塊石混入淤泥底層硬土層，從而將大部分淤泥擠出，而剩余部分則保留在原有石縫中。最后是點(diǎn)夯筑柱法，其實(shí)質(zhì)為單點(diǎn)置換法，而單點(diǎn)則主要為柱基。一般來(lái)說(shuō)，單一方法處理效果較為有限，施工人員需要實(shí)施復(fù)合加固強(qiáng)夯法。

2.1.2強(qiáng)夯法使用注意事項(xiàng)

這種方法主要應(yīng)用于富含泥炭的軟土層，其實(shí)際處理效果較為明顯。同時(shí)對(duì)于一些柱基、墩基等基礎(chǔ)面積較小的軟粘土地基也可使用這種方法，其可以實(shí)現(xiàn)強(qiáng)迫預(yù)沉降以及換土的目的。另外軟粘土也可使用這種方法，其能有效降低孔隙壓力，而相鄰夯點(diǎn)的實(shí)際先后夯擊間歇時(shí)間通常需要3～5周，這樣就要求整體施工時(shí)間保持在3個(gè)月以上。

2.2灌漿法

這種技術(shù)主要使用氣壓、液壓或電化學(xué)將可固化漿液注入到裂縫或孔隙中，這樣可以大幅度提升地基的力學(xué)性質(zhì)。該技術(shù)主要通過(guò)一定尺寸的鉆孔將極濃槳液灌入土中，這樣在注漿點(diǎn)使得土體壓密從而產(chǎn)生漿泡。當(dāng)漿泡相對(duì)較小時(shí)，其實(shí)際灌漿壓力主要向水平擴(kuò)展，而漿泡尺寸增加時(shí)，則朝鉆孔徑向增加，這樣會(huì)形成較大的上抬力。而灌漿法主要利用這種上抬力將已下沉的建筑物回升到原有位置，整個(gè)回升過(guò)程精度較高。一般來(lái)說(shuō)，灌漿法主要包括濃漿置換以及壓密土兩個(gè)方面，這種技術(shù)對(duì)于軟弱土體有較好的加固處理效果，尤其是粘土地基沒有合適的排水條件，其可能由于排水不暢使得土體具有高孔隙水壓力，因此應(yīng)保證較低的注漿速率。

高壓噴射注漿法是較為常用的灌漿法之一，其主要采用鉆機(jī)將帶有噴嘴的注漿管插入到土層的預(yù)定位置，再通過(guò)高壓設(shè)備將已升壓至20MPa的高壓漿液從噴嘴噴射，這樣可以對(duì)土體實(shí)現(xiàn)有效的沖擊破壞。這種高壓漿液具有能量大，速度快以及脈動(dòng)狀噴射等特點(diǎn)，其可能將土粒從土體剝落，并在沖擊力、離心力以及重力等綜合作用下，使其和漿液混合較為均勻，同時(shí)依據(jù)一定的漿土比例進(jìn)行重新排列，當(dāng)漿液凝固后便可形成一個(gè)固結(jié)體，而固結(jié)體形狀和噴射流移動(dòng)方向關(guān)系密切。通常這種高壓噴射注漿法主要采用旋轉(zhuǎn)噴射以及定向噴射兩種注漿方式，當(dāng)使用旋轉(zhuǎn)噴射方式時(shí)，其形成的固結(jié)體主要是圓柱狀，并可以大幅度提升地基的抗剪強(qiáng)度以及改善土體變形性質(zhì)，從而使得其在上部結(jié)構(gòu)荷載作用下產(chǎn)生的變形量相對(duì)較小。目前這種高壓噴射注漿法主要用在松散軟弱土層，其主要包括沖積層、殘積層、淤泥以及人工填土等。

2.3排水固結(jié)法

這種技術(shù)主要基于一定的承載能力，并使用合理的豎向排水井將土壤孔隙水分進(jìn)行有效排出，這樣可以降低孔隙數(shù)量以及尺寸，從而使得地基逐漸固結(jié)變形，并能有效提升地基強(qiáng)度。一般來(lái)說(shuō)，排水固結(jié)法采用的預(yù)壓方式主要包括下列3種方式：首先是堆載預(yù)壓方式，其要求地基堆放一定重量的水、土以及沙子等重物實(shí)施預(yù)壓，而堆載超過(guò)原有建筑物荷載時(shí)，其會(huì)造成超載預(yù)壓，這樣會(huì)對(duì)地基造成較為嚴(yán)重的破壞，因此通常采用逐級(jí)加載方法。而預(yù)壓時(shí)間應(yīng)依據(jù)土層滲透性特性、土層厚度以及土層預(yù)壓荷載，從而對(duì)地面沉降能力以及土層孔隙水進(jìn)行有效去除。其次是真空預(yù)壓法，其主要利用大氣壓作為預(yù)壓荷載地基土實(shí)施抽氣，這可形成一定數(shù)值的真空度使得原有土體中的水分被抽出，從而提升地基土堅(jiān)固性。最后是降水預(yù)壓方式，其利用水泵將地基水位降低至地下水位，這樣可以大幅度降低孔隙水壓，這種方式主要使用在飽和粉土和飽和細(xì)砂地層。

2.4加筋法

這是一種較為常見的加固處理方法，這種技術(shù)的實(shí)際施工要點(diǎn)主要包括以下三個(gè)方面：首先對(duì)于土工合成材料出現(xiàn)折損、刺破以及撕裂等情況時(shí)，施工人員應(yīng)采取措施進(jìn)行有效修補(bǔ)以及更換，通常修補(bǔ)范圍應(yīng)超過(guò)裂口30cm以上。當(dāng)施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)較高時(shí)，檢測(cè)人員應(yīng)進(jìn)行定期抽樣試驗(yàn)檢查，這樣可以保證使用材料質(zhì)量達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。其次土工合成材料主要采用搭接或縫合方式，當(dāng)實(shí)施搭接方式時(shí)，其不可順著材料受理方向，并且保證實(shí)際寬度超過(guò)30cm，而使用縫合方式時(shí)，其寬度大于5cm，縫合后材料強(qiáng)度應(yīng)大于同向抗拉強(qiáng)度。最后實(shí)施鋪設(shè)作業(yè)過(guò)程中，施工人員應(yīng)當(dāng)保證材料拉緊且平順，不能存在褶皺、扭曲以及坑洼等問(wèn)題。尤其對(duì)于特殊的地基加固處理過(guò)程中，施工人員應(yīng)依據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)圖紙對(duì)材料進(jìn)行良好張拉，盡可能保障材料可滿足應(yīng)力要求。

3地基加固技術(shù)的選用原則

一般來(lái)說(shuō)，地基加固技術(shù)的選用過(guò)程應(yīng)該遵循合理的工作原則以及技術(shù)流程，并且保證經(jīng)濟(jì)合理、安全適用、把握技術(shù)前沿和保證質(zhì)量。技術(shù)人員制定地基處理方案過(guò)程中，其需重點(diǎn)考慮基礎(chǔ)和地基的共同作用，并根據(jù)不同的變形程度選擇相應(yīng)的處理方法，從而大幅度提升地基強(qiáng)度以及剛度。因此技術(shù)人員實(shí)際選用地基加固技術(shù)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)特別注意下列三個(gè)方面的要求。首先對(duì)于軟弱地基以及不均勻地基，通?？梢允褂霉酀{法，這樣既可以提升地基承載力，又可降低沉降量。其次對(duì)于一些飽和度相對(duì)較低的粉土或濕陷性黃土，其可以使用強(qiáng)夯法，這樣可以提升土體抵抗振動(dòng)液化能力，并且去除土體的濕陷性。接下來(lái)對(duì)于淤泥質(zhì)土和沖填土等飽和黏性土地基通常需要使用預(yù)壓法，其可以降低土體壓縮性。最后施工區(qū)域?yàn)樗槭恋鼗蛉斯ぬ钔?，尤其?duì)于大粒徑塊石數(shù)量較多時(shí)，通常需要采用高壓噴射注漿法。

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