建筑工程加固地基的方法以及排水固結法施工的技術措施

【摘 要】現今建筑工程加固地基的方法主要由灌漿法和排水固結法，由于我國廣泛的存在著軟粘土地質，使用排水固結法可以有效的提升地基的承載力，文章重點的介紹了排水固結法的施工原理、方法、措施，同時也對于灌漿法進行了論述。

【關鍵詞】建筑工程；地基加固；排水固結法

1 排水固結法

1.1 排水固結法的原理及加固方法

排水固結法原理。由于飽和軟粘土具有顆粒細小、空隙大、含水量高的特點，從而導致了壓縮性大、透水性強以及強度低的特性。因此在這種地基上直接進行建筑施工會產生很明顯的沉降差與固結沉降，并且其穩定性與承載力也不足，致使工程質量不達標。于是普遍的采用排水固結法對軟粘土質進行地基加固。

由于軟粘土固結所需要的時間與排水的距離成正比，即排水途徑越順暢，固結的速度就越快。因此施工中經常增設砂井、排水板，從而加速固結。

1.2 排水固結加固的預壓方法

排水固結的實施有兩種主要的途徑，除了上面提到的縮短排水距離外還有加載預壓。

預壓的方式也是多樣性的，實際的施工中可以選擇一種或者綜合幾種方式。

真空預壓法：其施工方法是在待加固的粘土地基中增設砂井后，在地面再鋪設一層砂墊及不透氣的密封膜，通過將砂墊層中的抽水管道抽真空操作，從而在膜內產生一個負壓，促使周邊空隙中水流向砂井，進而排出。但是此法只適用于一般的粘土地基，在透水層與粘土層相間的地基不能使用此法，因為大量的地下水會影響負壓的形成。

堆載預壓法：加載預壓法需要制定分級加載計劃，防止干擾地基的穩定性，這也就導致了地基加固的工期較長。堆載使用的材料一般為砂石、填土等散粒材料，是一種較為有效的加固手段。

降低水位法：這種方法的原理是通過降低地下水位，從而增加土的自重有效應力，達到地基土固結的目的。同樣的，為了加速固結，可以增設砂井，尤其適用于砂性土地基。但是要特別注意，降低水位的同時要考慮鄰近建筑物的附加沉降。

1.3 排水固結法的排水法

排水主要是通過內置的排水體，豎直的或者水平的都可以。豎直的排水體一般有袋裝砂井、塑料排水板、就地灌注砂井等；而水平的排水體一般由地基表面的砂墊層構成。如果粘土層較厚、透水性又不好的粘土層，可以綜合使用豎直、水平排水體。

一般的工程在綜合考慮預壓與排水后，經常使用的方法是砂井預壓固結法。也可以通過將地基土與石灰粉末攪拌形成石灰樁，從而使得加固圖硬化。實驗數據表明，當石灰的用量為11%左右時，石灰土的強度隨著石灰含量增加而增加，超過了12%就不太明顯了。

1.4 排水固結法施工

排水固結法的施工順序一般的為：增設水平及排水墊層、設置豎向排水體、設置觀測儀器、進行預壓、評估預壓的效果、調整設計方案直至合乎要求。其中尤以設置水平與豎向排水墊層重要。同時現場的施工中要實時的根據現場的觀測資料分析固結的效果、沉降及強度，以防止設計或者施工的漏洞導致的質量問題。

2 灌漿法

2.1 灌漿法的目的以及應用

灌漿法即通過氣壓或者液壓將可以凝固的漿液注進巖土介質縫隙，從而達到改善灌漿對象的性質，以達到工程質量要求。其目的主要的體現在以下幾點：

2.1.1 糾正偏差?？梢酝ㄟ^此方法將發生不均勻沉降的建筑物恢復到正常的位置。

2.1.2 加固。由于注入的漿液的凝固加強了基礎與周圍的介質的結合，從而提高了地基的承載力，減少了地基的壓縮變形，也就保證了土體的穩定。

2.1.3 堵漏。由于介質縫隙被填充，滲透的水流自然被截斷。

2.1.4 防止滲漏。注入的漿液凝固后可以降低沿途的滲透性、減少滲流量以及提升抗滲的能力。

2.2 灌漿方法

在實際的灌漿操作中根據灌漿實施途徑的不同可以將灌漿分為以下四大類：電動化學灌漿、壓密灌漿、壓力灌漿與劈裂灌漿。

2.2.1 電動化學灌漿。由于單純的依靠靜壓力難以實現將漿液注入土中的空隙，此時就需要通過使用電滲。其工作原理是將注漿管作為陽極，而濾水管當作陰極，通過將溶液從陽極注入土中，在直流電的作用下，孔隙中的水就會流向陰極，從而達到通電區域含水量降低、形成漿液通路以及漿液深入的目的。同樣由于涉及到排水，要考慮到臨近建筑物的附加沉降。

2.2.2 壓密灌漿。這種方式是利用高壓泵將稠密的水泥砂漿或者水泥注入預先設置好的鉆孔內，在高壓的作用下快速的向周邊擴散，形成對周圍土體的壓密與排擠力。實驗表明，向外擴張的將泡可以在其界面0.3—2.0米范圍內的土體施加有效的加密。但是這種方法不適用于土質不穩定的地質，同時對于施加擠壓后會出現孔隙水飽和粘土也要注意。

此外，對于需要調整已經落成的建筑物的不均勻沉降現象也可以使用這一方法，其精度的范圍可控制在3mm，使得建筑物回歸到精確的位置。

2.2.3 壓力灌漿。即在灌漿壓力的作用下，通過漿液無擾動、無破壞的在沿途縫隙中滲透，達到地基加固的目的。

2.2.4 劈裂灌漿。其原理是使用較大的灌注壓，利用水的劈裂原理，達到使得地層沿著小主應力方向發生劈裂，從而人為的擴大分析，提升可關注的漿液量。但是在實施劈裂灌注的時候要注意運用庫侖—莫爾破壞準則進行壓力極限的估算，

其中h表示灌注的深度，而hw表示地下水位高度，k為小主應力與大主應力的比值。

這種方法適用于透水性較差的巖土地質，遇到不適用的條件可以綜合考慮各種方法。

3 結束語

排水固結法作為解決地基沉降的主要手段，可以極大的提高地基的承載力，保證工程的質量及工期。而灌漿法同樣作為加固地基的方法，也正在得到更為廣發的應用。兩種方法都有著各自的優勢與不足，如何有效的選取加固方法，達到經濟、高效、實用的目的是今后的探索方向。

參考文獻：

[1]趙霄劍.排水固結法在軟土地基中的應用[J].太原城市職業技術學院學報，2008(8).

[2]廖戈嵐.排水固結法加固軟土地基的工程實踐應用[J].廣東土木與建筑，2008(7).