關于地基加固處理技術的探討

【摘要】地基是建筑物的基礎，其穩(wěn)定性直接關系著整個建筑工程的安全性和使用性。隨著由于建筑工程技術的不斷發(fā)展，地基加固工藝越來越成熟。下文筆者結合自身多年的工作經(jīng)驗，首先分析地基加固施工處理的重要性和原理，再對地基的處理方法進行了深入探討，希望可以給相關工作者帶來有用的啟示。

【關鍵詞】地基；加固；處理技術

隨著技術的進步，地基的加固處理方法會更加完善，只有掌握地基構造的基本原理，施工方法和適應土層范圍，才可以在具體應用中針對情況靈活使用。在選取加固處理方案時，要考慮地基基礎缺陷的種類及其對建筑物使用、安全、耐久性等方面的影響，同時考慮上部結構的整體性、安全度、使用要求等具體情況對地基基礎變形的適應性，同時還要結合地基基礎變形、結構變形的數(shù)值以及經(jīng)濟性進行綜合考慮。

一、地基加固處理技術的意義

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，在建筑施工中，地基加固占有重要位置。

二、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(wěn)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(fā)生剪切破壞。

三、地基處理方法

1 主要的樁基礎處理法

（1）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(xiàn)場試驗后再確定是否采用。

（2）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(qū)經(jīng)驗或通過現(xiàn)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(yōu)點。

2 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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)在各種工程建設中廣泛使用。

3 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(wěn)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。

4 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(jù)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。

5 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(jīng)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(xiàn)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。

6 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(jīng)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(jīng)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。

三、結語

隨著時代的發(fā)展變遷和技術的革新，地基加固方法不斷趨向于完善，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和施工方法和適應土層范圍，也要根據(jù)當時當?shù)氐膶嶋H情況，結合氣候環(huán)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加固方法。

參考文獻

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