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【摘要】隨著時代的不斷發展變遷,技術的不斷更新換代,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識,為相關工作者提供參考。
【關鍵詞】房屋建筑;地基加固;處理技術;方法
前言
近幾年來,我國的國民經濟迅猛發展,基建規模隨之不斷擴大,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量,就必須做好地基的加固處理工作。
1 地基加固處理技術的意義(重要性)
所謂地基加固處理技術,它是根據軟弱土特點和所需處理的目的發展起來,在多年實踐中已形成了一定理論、方法,相應的應用材料技術、設備技術也得到了長足的發展。另外建筑工程地基加強處理的目的是通過夯實、換填土、擠密、加筋及排水等方法,達到對地基承載能力的提高,以改善地基土的結構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。
2 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,當地基發生了較大的有害變形,引起基礎和上部結構出現較嚴重的病害時,或因舊房需夾層改造而地基承載力不足時,應首先考慮對地基進行加固處理,提高地基承載力。 下述幾種方法可供選用。
3 地基加固處理技術的方法
根據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、灰土樁托換技術。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?;蛄严赌z結成一個整體,能顯著改善土的物理力學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,提高地基土的強度和變形模量以及控制地層沉降等。從注漿的材料進行分類時,可分為顆粒狀漿液(以水泥為主劑的漿液)和化學漿液兩種,化學漿液同顆粒狀漿液相比,其優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,但工藝復雜、成本高。
3.2 高壓噴射注漿法
高壓噴射注漿技術是化學灌漿結合高壓射流切割技術發展起來的一種軟土地基處技術。當既有建(構)筑物地基承載力不足,或地基變形偏大,特別是產生過大不均勻沉降時,而采用高壓噴射注漿法,在基礎下設置旋噴砼,旋噴樁可直接設置在基礎下,也可在基礎邊緣設置,使基礎部分擱置在旋噴樁上。(1)施工工序按下圖1進行。
3.3 主要特點。①高壓噴射注漿運用于處理淤泥,淤泥質土,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)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的水泥土固結體;④在施工中可調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,根據工程設計需要,可控制固結體形狀;⑤漿液以水泥為主體,材料普通。
4 常用地基加固措施及其原理作用和適用范圍
4.1 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,強度高,體積穩定性好的較粗粒徑的土料。包括機械碾壓法、重錘夯實法、平板振動法和重夯擠淤法:機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。
4.2 深層密實法。包括強夯法、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,強夯法是利用強大的夯擊能,迫使深層土液化和動力固結而密實,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,對淤泥質土,經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。
4.3 排水固結法。包括堆載預壓法、真空預壓法、降水預壓法和電滲排水法,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和強度的增長,提高地基土的穩定性,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,但需要有預壓的荷載和時間,對于較厚的泥炭層要慎重對待。
4.4 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,鋪設土工聚合物、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置樹根樁或碎石樁等,使這種人工復合土體,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構,如邊坡的穩定,基坑圍護結構的支護,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力傳遞到穩定土體中的基礎處理,它是采取用土層錨桿是依賴于土層與錨固體之間的粘結強度來提高承載力的,它可以應用在一切需要將拉應力傳遞到穩定的土體中,來加強土體構造;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度,柔韌性力學性能,擴散土的應力,增大土體的抗拉強度,改善土體整體或構成加筋土及各種復合土結構。主要用于排水,反濾,隔離和加筋作用;土釘支護技術是在原土體內設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度偏低的不足,能明顯提高土的整體穩定性。土釘支護適用于基礎開挖支護和天然邊坡的防護等;樹根樁支護技術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,達到支撐建筑物體的目的,也可用以擋土來穩定邊坡。
5 結語
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,尚可針對地基發生有害變形的原因,輔以其它措施消除變形因素,穩定地基。因此,在實際的施工過程中,施工人員要根據對房屋鑒定、檢測結果,從技術、經濟多方面分析比較,在方案比較優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行比較、優化、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、設計功能及標準,更大限度地延長其使用壽命、發揮其使用功能及使用價值,對發展生產、改善人民生活具有重要的經濟意義和社會效益。同時也要根據當時當地的實際情況出發,結合氣候環境等因素進行綜合考慮,才可以在具體應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計要求。