地基基礎施工與加固技術探討

毛小雷 孔維濤

（河南華元基礎工程有限公司 河南鄭州 450000）

地基基礎施工與加固技術探討

毛小雷 孔維濤

（河南華元基礎工程有限公司 河南鄭州 450000）

在土建施工的過程之中，最為關鍵的環節就是地基的施工，假如地基未經過適當的處理，那么上部結構就會由于穩定差的原因，進而發生各種的安全以及質量的各類問題。本文所介紹的幾種地基加固處理技術，各自的優缺點，所以在實際的工作之中，就得根據工程的實際情況來進行分析，采取行之有效的措施來將地基土的穩定性與密度提高，從而也就可以相應的保障地基的穩定性與強度，最終就可以充分的保障整個工程的質量。

地基基礎；施工技術；加固技術

引言：

地基指的就是在建筑物荷載的作用之下，基地的下方所產生的變形堅決不可以忽視的就是地基的低層，然而基礎指的就是將建筑物荷載傳遞給地基的下部結構。其本身作為支撐建筑物荷載的地基，務必要有防止失穩以及強度受到破壞的現象，與此同時，還得有效地將基礎的沉降進行有效地控制，不可以超過地基變形允許值。在充分的滿足上述各項要求的根本前提之下，在最大程度之上來采用相對埋深小，只是簡單的需要普通的施工程序就即可建造起來的基礎類型，也就是天然地基上的淺基礎；地基根本就無法滿足上述的各項條件，則就得相應的進行地基的加固處理，在之后地基之上建造的基礎之上，就可以稱得上是地基上的淺基礎。在上述地基基礎形式無法滿足各項要求，則就得相應的考慮到借助于特殊的施工手段相對于埋深較大的基礎形式，也就是我們所說的深基礎（常用樁基），在最大限度之上來將荷載更多的傳遞給深部的堅實土層之中去。

1 工程概況：

某住宅小區,由3幢13層商住樓組成,建筑物基礎采用樁徑D=400～500mm的預應力管樁。由于擬建場區下伏基巖為古生代二疊統龍潭組炭質泥巖及灰巖,巖層面埋深起伏較大,從而導致基樁樁長變化較大,局部地段樁長過短,特別是 A棟樁長普遍為2～5m,B棟部分樁長為2～5m及5～10m。技術分析表明,由于預制樁施工時的擠排土效應,建成后的樓房總體沉降和差異變形將超出規范允許值,加上樁身下段樁側土層變化較大,部分土質呈軟塑～可塑狀,樁側水平方向約束力較差,不利于樁基的整體穩定。

2 加固方案

鑒于目前國內外地基加固方法有很多種,但是住宅樓的建筑場區下的土質為古生代二疊統龍潭組炭質泥巖及灰泥巖,對于此類土質的地基基礎加固,本作者認為采用靜壓注漿樁形成樹根狀微型樁是最理想的加固方案,即在原承臺下先埋花管進行靜壓注漿加固,鋼花管保留在基土中從而形成樹根狀小型樁基,構成復合地基,使工程樁、小型樹根樁及土體構成一個整體,以增加加固工程的安全可靠度,同時選擇在3層～4層框架結構工程完成后再進行二次注漿加固,在有上部荷載作用下,可提高注漿壓力及擴大注漿范圍；而對于預埋管后期灌漿加固施工,可保留在灌漿壓力作用下,基礎板塊產生適量上抬,可起到減小沉降量及調節沉降差的作用。該加固方案具有方便簡捷,可與土建同步進行,工效高,成本低等優點,并可根據信息化管理,及時調整建筑物的沉降,增加建筑物的整體穩定性。

3 加固原理

靜壓注漿形成樹根微型樁加固軟弱土層機理:系采用水泥(或化學)漿材,通過注漿管,在壓力作用下,漿液克服土層的初始應力,引起土體結構的擾動和破壞,使其沿垂直于小應力的平面發生劈裂,使地層中原有的裂隙或孔隙張開,形成新的裂隙或孔隙,漿液的可灌性和擴散距離增大,漿液充分注入所要加固的土體中,通過漿液在土體中劈裂擠壓和滲透等作用機理,使高濃度的水泥漿與土體充分膠結,形成具有較高強度的水泥土固結體和樹根狀水泥網狀脈體；同時在鉆孔附近形成“漿泡”,隨著灌漿壓力的增大,漿泡尺寸也逐漸增大,灌漿壓力沿鉆孔的徑向擴展,便產生較大的上抬力而使地面抬動,而離漿泡較遠的土則基本上發生彈塑性變形,因而土的密度有明顯的增加,使其強度提高:另外,采用鋼濾管(花管)注漿,并保留土中,使水泥漿在壓力的驅動下通過濾管孔眼向四周放射性擴散,使注漿花管與水泥土體及樹根狀水泥網脈緊密聯結成一體,形成小型樁體,由這種樹根狀小型樁體與水泥加固土體構成復合地基,以達到加固軟弱地基的目的。

4 注漿孔的布置

根據理論計算及施工經驗分析,注漿影響有效半徑約 0.5m,在控制整體較為均勻沉降(變形)的基礎上,對單柱荷重較大的4樁承臺～7樁承臺的工程樁進行樁間埋鋼花管靜壓力灌漿。需加固承臺每承臺預留1支注漿管,作為后期預備調節注漿用。注漿孔(管)分兩類:一類系預計沉降差較大,需前期注漿加固處理的注漿孔;另一類為后期若出現較大沉降差而需加固處理的儲備孔(即預埋管加固孔) 。

5 施工工藝

（1）成孔:按現場測放點位,采用洛陽鏟(或鉆機)進行成孔,成孔孔徑100mm,深至堅硬土層或強風化層;（2）埋管:采用Φ48 mm鋼管,根據孔深將入土段加工成花管(底端稍收斂),插入已成的孔內,孔口用黏土封閉,水泥砂漿抹面,預埋管在離墊層面高 0.50m的位置設止水環,止水環與鋼管滿焊焊接,上端管口高出樁臺面不小于0.5m,管口開絲扣加接管套及止水塞(保護絲口及防止雜物掉入管內),埋管要在澆搗底板混凝土前完成,管口要用編織袋包封,防止搗混凝土時堵塞注漿孔;（3）壓力灌漿:在完成上述工序并對孔口進行封閉后,可進行該項工作,即將高壓注漿膠管、循環管連接注漿鋼管及高壓注漿泵,開動注漿泵,采用濃水泥漿進行靜壓注漿,將漿體壓入土中;（4）穩壓控制:當注漿壓力增大后,進漿量很小時,可保持一定的壓力下穩壓注漿,穩壓時間20min～30min;（5）拆管:穩壓注漿完成或地面底板上抬量接近控制范圍時,即停止灌漿,關閉進漿閥,拆除注漿膠管,注漿鋼管(花管)留置注漿孔中;（6）底板上抬量觀測:采用水準儀觀測注漿期間板塊上抬變化情況,按技術要求控制上抬量;（7）沖洗及移位:單孔注漿完畢后,用清水沖洗注漿膠管,以防漿管堵塞,同時換孔灌漿,跳孔位進行。

6 灌漿主要技術參數

（1）水泥漿體水灰比:0.65～0.75；（2）灌漿壓力:250kPa～400kPa(預埋管壓漿)；（3）漿體有效擴散半徑約0.5 m；（4）漿體滲入量約為加固土體的10%～ 15%；（5）控制底板上抬量不大于10 mm。

7 灌漿加固施工情況及完成工作量

7.1 施工順序及工作量

采用先東后西,先外后內的順序對預埋鋼管進行靜壓灌漿。灌漿分兩期進行,每樁臺預留1根～2根鋼管,大樁臺約預留1/3管進行第二期灌漿；第二期灌漿在第一期灌漿完成后進行。兩期一共完成孔(管) 270個,灌漿加固水泥總耗量136t,灌漿漿體體積總量約150 m3 ,在灌漿過程中,由于土體較弱,有少量灌漿管產生串通冒漿堵塞。

7.2 灌漿過程的變形觀測

在地下室東側設立變形觀測基準點,在灌漿樁臺柱上設立觀測尺,當樁臺進行壓力灌漿時,采用水準儀觀測灌漿過程柱位上抬量。變形觀測由專人負責,觀測的最大上抬量為 5 mm。同時,觀察灌漿點附近灌漿管是否產生冒水及冒漿情況,若出現上述情況及時封閉管口及清孔處理。由于地下室有積水,在灌漿過程中,發現地下室底板有多處冒氣泡現象,但經灌漿后,冒氣泡現象消失。

8 結語

由于在灌漿加固施工過程中,嚴格按灌漿施工技術要求及工藝進行,保證了較大的灌漿量(150m3),在第一期灌漿過程中,柱位上抬不明顯,第二期灌漿過程中,柱位有上抬現象,特別是B幢較為明顯(達2 mm～5 mm),說明在施加的灌漿壓力及灌入量的作用下,樁側土得到加固,提高了樁體的水平約束力及樁身摩阻力。從建筑物主體施工沉降監測結果表明,沉降量為1.2 mm～8.6 mm,相鄰柱體沉降差小于5 mm,滿足了設計及規范要求。所以,建筑物樁基在經靜壓灌漿形成小型樹根樁加固處理后,達到控制建筑物整體沉降量及沉降差的效果,確保了建筑物的穩定及安全使用。

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1007-6344（2016）10-0252-01