淺析土木工程地基加固技術(shù)

付忠敏

（大慶油田天宇工程設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司，黑龍江 大慶 163000）

0 引言

地基對(duì)于土木工程建設(shè)來說其重要性不言而喻，地基如果處理不當(dāng)，不僅底部結(jié)構(gòu)會(huì)受到影響，上層結(jié)構(gòu)也會(huì)有一定波動(dòng)，造成的后果是嚴(yán)重的。很多土木工程缺陷事故都是因?yàn)榈鼗幚聿划?dāng)造成的，基于此，施工人員要從現(xiàn)實(shí)角度出發(fā)，根據(jù)土木工程施工實(shí)際情況，采取合適的地基加固技術(shù)，強(qiáng)化地基穩(wěn)定性，提高整個(gè)工程質(zhì)量[1]。

1 土木工程缺陷事故原因分析

工程項(xiàng)目勘察未達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。不按照規(guī)定進(jìn)行的項(xiàng)目勘察，比如勘察的開孔間隔過大，或者鉆孔深度太淺，會(huì)造成在取樣時(shí)無法充分反應(yīng)出地基的真實(shí)情況。有一些容易出錯(cuò)的地方，例如取土、運(yùn)輸土樣、土體檢查等。施工場地的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件比較復(fù)雜。部分工程項(xiàng)目的地質(zhì)條件發(fā)生了明顯的改變，即使按照要求進(jìn)行了勘察，也無法全面反映出基礎(chǔ)的變形情況。在基礎(chǔ)勘察中尚未發(fā)現(xiàn)的暗浜、古河、古墓葬等等。由于這些情況的出現(xiàn)，導(dǎo)致了地基工程事故。沒有按照規(guī)定進(jìn)行調(diào)查，這種情況比較少見，但也不是沒有，特別是在偏遠(yuǎn)地區(qū)的農(nóng)村。

設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)存在缺陷，地基是根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)、布局和形狀決定的。由于施工現(xiàn)場的地質(zhì)和海拔等原因，一些設(shè)計(jì)者對(duì)地基的設(shè)計(jì)要求不夠嚴(yán)謹(jǐn)，使得地基無法承載建筑負(fù)荷，最后導(dǎo)致工程安全事故的發(fā)生。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上出現(xiàn)計(jì)算偏差，由于未進(jìn)行精確的荷載計(jì)算，造成了地基的超負(fù)荷，從而使其承載力無法達(dá)到設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)[2]。還有一種是由于地基布局不當(dāng)，導(dǎo)致出現(xiàn)較大的不均勻沉降。也有可能是由于不精確的地基沉降計(jì)算而引起的不均衡沉陷。

由于施工方?jīng)]有按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行施工，最基礎(chǔ)的平面位置、標(biāo)高、反寸、材質(zhì)不滿足設(shè)計(jì)的需要。其次，建筑物的形狀不規(guī)則，有的還出現(xiàn)粗制濫造的現(xiàn)象。不配合上級(jí)部門和政府質(zhì)檢部門的監(jiān)察。

2 土木工程中地基加固技術(shù)分析

2.1 排水固結(jié)法

在土木工程中，排水固結(jié)是一種很重要的加固措施，它是處理高水位時(shí)，最常用的加固方式，也是解決問題的基本依據(jù)。排水固結(jié)是一種常見的豎向排水井，采用沙井或塑膠引流袋進(jìn)行加固，以排干地基中的水分，減少土壤間隙。這樣既能增強(qiáng)地基的強(qiáng)度，又能增強(qiáng)地基的穩(wěn)定性。在采用排水固結(jié)加固地基時(shí)，可以在一定程度上增大土體的排水速率，從而減少排泄距離，同時(shí)，還可以設(shè)置砂井、排水井、塑膠引流袋等措施，在短時(shí)間之內(nèi)就能完工，增強(qiáng)地基的抗剪切能力，確保地基的穩(wěn)定性[3]。

2.2 高壓噴射注漿加固

高壓噴射注漿是將高壓力的水泵，經(jīng)過特殊的噴管，將漿液（通常是水泥漿）注入到基體中。泥漿噴射流利用其強(qiáng)大的動(dòng)能，在一定范圍穿透土層，使原土層受到破壞，同時(shí)由于噴嘴的轉(zhuǎn)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，用噴漿噴射切割出的土壤顆粒與泥漿進(jìn)行強(qiáng)制的攪拌，使其固化后，產(chǎn)生新的結(jié)構(gòu)層，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)地基的加固。采用旋噴法可用于粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)土、新填土。其工藝主要有單管法、二管法、三管法和干噴法。在進(jìn)行高壓噴射注漿加固時(shí)，要特別留意以下細(xì)節(jié)：在進(jìn)行旋噴漿料之前，必須開展壓水泥漿壓氣測試，并對(duì)各個(gè)部件進(jìn)行密封檢查，對(duì)高壓泵、鉆機(jī)等進(jìn)行密封處理。依據(jù)工程設(shè)計(jì)及施工現(xiàn)場的實(shí)際情況，選擇適宜的旋噴方法、施工機(jī)械及樁位布局。合理調(diào)配漿液比例，控制好水泥砂漿的水灰比例和粘結(jié)率。噴嘴轉(zhuǎn)速、提升速度、噴射壓力和噴射流量，可依據(jù)旋噴固化體形和樁身均勻性進(jìn)行調(diào)節(jié)。

2.3 加筋法

在我國建筑工程中，加筋施工方法得到了普遍的運(yùn)用，加固技術(shù)的施工操作相對(duì)來說較為簡便。加筋法施工是指在地基上加入某些高強(qiáng)度的材料，這些材料的張力可以改善土體的強(qiáng)度和抗拉應(yīng)力，從而提高土體的力學(xué)性能。由于土體拉伸性能差，不能達(dá)到結(jié)構(gòu)抗剪承載力的要求。將筋條置于土壤中，以加強(qiáng)土壤與鋼筋的結(jié)合性，在受到外界的壓力時(shí)，會(huì)產(chǎn)生變形，引起了鋼筋與周邊土體的位置偏移，這是由于兩種材料的摩擦力，必須要合理，提高側(cè)向土壓力的等效，增強(qiáng)抗應(yīng)力指標(biāo)，從而消除對(duì)土體運(yùn)動(dòng)偏移。土釘支護(hù)、錨桿、土工復(fù)合等經(jīng)常使用加筋法，加筋法加固一般需要使用到金屬、非金屬材料。因金屬材料性質(zhì)特點(diǎn)，在工程中的應(yīng)用并不多，普通的非金屬土工合成材料，例如塑膠土工格網(wǎng)、土工布，在工程中應(yīng)用更廣泛。另外，如鋼筋砼格柵等新的高性能材料，已經(jīng)被逐漸廣泛應(yīng)用。

2.4 土層置換法

與原土比較，置換后的土墊層承載性能好，且強(qiáng)度高，不容易發(fā)生變形。不同填充材料根據(jù)變化可劃分為砂質(zhì)墊層、砂卵墊層、墊層、碎石層、石灰或素土墊層、襯墊層、爐渣墊層及其它性能穩(wěn)定，不含腐蝕性的緩沖劑等。土體位移技術(shù)是對(duì)地基處理的一種常用方法，主要適用于淺基礎(chǔ)加固，包括淤泥、軟土、疏松的素填土，完成本身的承重、填充、加固等。另外，用土層置換法進(jìn)行地基加固，能有效克服黃土基底的膨脹率，避免屋頂發(fā)生傾斜，對(duì)于其它的基礎(chǔ)凍害現(xiàn)象，可以改善結(jié)構(gòu)的承重性能。

2.5 樁基法

對(duì)于淤泥較厚的地基，在進(jìn)行大規(guī)模的深度加工時(shí)，可以采取樁基法進(jìn)行加固。根據(jù)樁基的特點(diǎn)，目前有兩種常用的施工方式，包括鋼筋混凝土預(yù)制樁和混凝土灌注樁。鋼筋混凝土預(yù)制樁也被稱為預(yù)應(yīng)力管。由于其具有承載能力強(qiáng)、施工快等優(yōu)點(diǎn)，已在工程建設(shè)中得到了廣泛的運(yùn)用。對(duì)于厚重的淤渣地基，可以用樁頭，樁頭打?qū)嵶鳛橹ё袥_孔樁和灌注樁，但存在一定的技術(shù)難點(diǎn)，一是深層軟土地基中的樁身結(jié)構(gòu)受力較大；二是存在著大量的赤泥污染，影響樁身的混凝土灌注質(zhì)量。

3 結(jié)語

隨著土木工程建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大化，地基處理顯得越來越重要，地基是工程的基礎(chǔ)，承擔(dān)著整個(gè)工程結(jié)構(gòu)的負(fù)荷，其重要性不言而喻。地基質(zhì)量對(duì)于工程結(jié)構(gòu)有著很大的影響，在地基施工中，施工人員要結(jié)合實(shí)際情況，采取合適的地基加固技術(shù)，提高地基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，確保整個(gè)工程運(yùn)行的安全性。