關于房屋地基加固施工技術措施的研究

裘曉東

(寧波建工股份有限公司，浙江 寧波 315041)

1 房屋地基加固的原理

當工程結構的荷載較大，地基土質又較軟弱（強度不足或壓縮性大），不能作為天然地基時，可針對不同情況，采取各種人工加固處理的方法，以改善地基性質、提高承載力、增加穩定性、減小地基變形和基礎埋置深度。地基加固的原理是：“將土質由松變實，將土的含水量由高變低”，即可達到地基加固的目的；工程實踐中各種加固方法，如機械碾壓法、重錘夯實法、擠密樁法、化學加固法、預壓固結法、深層攪拌法等都是基于此加固原理。在擬定地基加固處理方案時，應充分考慮地基與上部結構共同工作的原則，從地基處理、建筑、結構設計和施工方面都應采取相應的措施進行綜合治理，其具體的措施有：改變建筑形體，簡化建筑平面；調整荷載差異；合理設置沉降縫；采用輕型結構、柔性結構；加強房屋的整體剛度，如采用橫墻承重方案或增加橫墻，增設圈梁，減小房屋的長高比，采用筏式基礎、筏片基礎、箱形基礎等；對基礎進行移軸處理，當偏心荷載較大時，可使基礎軸線偏離柱的軸線；施工中正確安排施工順序和施工進度；對軟土地基則應放慢施工速度，以便使地基能排水固結，提高承載力。否則，施工速度過快，將造成較大的孔隙水壓力，甚至使地基發生剪切破壞。

2 地基處理方法

2.1 樁基礎處理法

我國樁基礎的大規模應用與發展主要在新中國成立以后，特別是在改革開放以后，樁基礎的發展進步突飛猛進，無論是樁型創新還是施工工藝進步，無論是應用的廣度還是研究的深度，都是前所未有的。目前樁基礎形式多種多樣，適用性和實用性也大不相同，作為地基處理技術中最重要的組成部分，對其的推廣研究是非常重要的。

2.1.1 土樁及灰土樁

土樁及灰土樁是由樁間擠密土和填夯的樁體組成的人工復合地基，在我國華北和西北地區有廣泛應用。土樁及灰土擠密樁是在基礎底面形成若干個樁孔，然后將土或灰土填入并分層夯實，以提高地基的承載力或水穩性。土樁及灰土樁適用于處理地下水位以上，深度5m～15m的濕陷性黃土或人工填土地基。土樁主要適用于消除濕陷性黃土地基的濕陷性，地下水位以下或含水量超過25%的地基土，不宜采用該樁基處理方法。

2.1.2 砂樁

砂樁也稱為擠密砂樁或砂樁擠密法。其定義是指用振動、沖擊或水沖等方式在軟弱地基中成孔后再將砂擠入土中，形成大直徑的密實砂柱體的加固地基的方法，砂樁屬于散體樁復合地基的一種。砂樁法適用于擠密松散砂土、粉土、黏性土、素填土、雜填土等地基。對飽和黏土地基對變形控制要求不嚴的工程可采用砂樁置換處理，砂樁還可用于處理可液化的地基，而在用于飽和黏土的處理時，最好是通過現場試驗后再確定是否采用。

2.1.3 水泥粉煤灰樁

水泥粉煤灰樁由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂等混合料加水拌和形成的高黏結強度樁，和樁間土、褥墊層一起組成復合地基，該法的適用范圍很廣，在砂土、粉土、黏土、淤泥質土、雜填土等地基均有大量成功的實例。獨立基礎、條形基礎及筏基都有應用。對淤泥質土應按地區經驗或通過現場試驗確定其適用性。該法具有適用性廣、承載力提高幅度大、施工簡便、工期短等優點。

2.1.4 混凝土樁

混凝土樁分為普通鋼筋混凝土樁和預應力混凝土樁兩類，其施工工藝有兩種類型：擠土類樁及非擠土類樁，擠土類的有沉管灌注樁（現澆，沉管方法有靜壓、振動、錘擊等）、預制樁（普通鋼筋混凝土、預應力混凝土）；非擠土的一般均為現澆，有人工挖孔樁、沖（鉆）孔灌注樁等。混凝土樁應用面廣，很多地基土處理中都適用，而且施工工藝簡單，可操作性較強，樁體強度較高，耐久性良好，被現在各種工程建設中廣泛使用。

2.2 換土墊層法

換填墊層法適用于淺層軟弱地基及不均勻地基的處理。其主要作用是提高淺基礎下的地基承載力，滿足地基穩定性的要求，減少沉降量，加速軟弱土層的排水固結，防止凍脹和消除膨脹土的脹縮。當建筑物基礎下的持力層比較軟弱、不能滿足上部結構荷載對地基的要求時，常采用換土墊層來處理軟弱地基。換土墊層法是將基礎下一定范圍內的土層挖去，然后回填以強度較大的砂、碎石或灰土等，并夯實至密實，它可有效地處理荷載不大的建筑物地基問題。換填法處理地基時換填材料所形成的墊層，按其材料的不同，可分為砂墊層、砂石墊層、碎石墊層、素土墊層、灰土墊層、粉煤灰墊層和干渣墊層等。

2.3 預壓法

預壓法適用于處理各類軟弱地基，包括天然沉積層或人工沖填的土層，如沼澤土、淤泥、淤泥質土以及水力沖填土等。預壓法是在建筑物建造之前，在場地內堆土或其他重物，對地基進行預壓，使地基在預壓荷載作用下排水固結，在地基強度提高到符合要求后，就卸除荷載，然后按照設計要求修建建筑物，或者利用建筑物本身的荷載分級施加進行預壓。根據預壓方法，預壓法可以分為堆載預壓法和真空預壓法。堆載預壓法分塑料排水帶或砂井地基堆載預壓和天然地基堆載預壓。當軟土層厚度小于4m時，可采用天然地基堆載預壓法處理，當軟土層厚度超過4m時，應采用塑料排水帶、砂井等豎向排水預壓法處理。對真空預壓工程，必須在地基內設置排水豎井。堆載預壓法處理深度一般達10m左右，真空預壓法處理深度可達15m左右。

2.4 強夯法

強夯法亦稱動力固結法，適用于處理雜填土、碎石土、砂土、低飽和度粉土、粘性土以及濕陷性黃土等地基。強夯法是將機械能轉化為勢能，再由勢能轉化為動能，即夯擊能，在重錘落地的一瞬間，能對土體產生強大的沖擊波，可提高土體強度，降低土的壓縮性，起到改善砂土的振動液化性和消除濕陷性黃土的濕陷性等作用。實踐證明，經夯擊后的地基承載力可提高2倍～5倍，壓縮性可降低200%～500%，影響深度在10m以上。同時，夯擊還能提高土層的均勻程度，減少將來可能出現的不均勻沉降。強夯法主要用來提高土的強度，減少壓縮性，改善土體抵抗振動液化能力和消除土的濕陷性。工程實踐表明，強夯法加固地基具有使用經濟、施工簡單、加固效果好等優點，因而被各國工程界所重視。其缺點是施工時噪聲和振動較大，一般不宜在人口密集的城市內使用。

2.5 振沖法

振沖法又稱振動水沖法，是以起重機吊起振沖器，啟動潛水電機帶動偏心塊，使振動器產生高頻振動，同時啟動水泵，通過噴嘴噴射高壓水流，在邊振邊沖的共同作用下，將振動器沉到土中的預定深度，經清孔后，從地面向孔內逐段填入碎石，使其在振動作用下被擠密實，達到要求的密實度后即可提升振動器，如此反復直至地面，在地基中形成一個大直徑的密實樁體與原地基構成復合地基。該法能提高地基承載力，減少沉降，是一種快速、經濟有效的加固方法，一般適用于處理松散砂卵石、砂土、粉土、粉質黏土、素填土和雜填土等地基。

此外，除了上述的幾種地基處理方法，還有其他的地基處理方法如：降低地下水位法及電滲法，該類處理方法的核心是排水固結處理地基；擠密砂石樁法、爆破擠密法、夯實水泥土樁法、孔內夯擴樁法、深層攪拌法，該類方法的核心是采用振動、擠壓的方法，使被壓地基土體孔隙比減小、強度提高，從而達到提高地基承載力的目的；加筋土法、錨固法、樹根樁法，該類方法改善土體的工程性質，從而提高地基承載力，減少沉降，增加地基的穩定性。

結語

房屋建筑工程地基加固的處理技術方法和措施有很多種，同時，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，在實際的施工過程中，施工人員不但要充分的了解和掌握地基構造的基本原理，施工方法和適應土層范圍，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。

[1]JGJ79-2002，建筑地基處理技術規范[S].

[2]GB50007-2002，建筑地基基礎設計規范[S].