韶关基础加固工程地基基础加固

根据太沙基固结理论，饱和粘性土固结所需的时间和排水距离的平方成正比。为了加速土层固结，较有效的方法是增加土层排水途径，缩短排水距离。因此常在被加固地基中置入砂井、塑料排水板等竖向排水体，使土层中孔隙水主要从水平向通过砂井和部分从竖向排出，砂井缩短了排水距离，因而大大加速了地基的固结速率。 

　　1.2用排水固结原理加固地基的方法 

　　排水固结法的实施有两个方面，一是加载预压；另一是排水，即在地基中做排水通道，以缩短孔隙水渗流距离，加速地基土固结过程。 

　　1.2.1预压方法 

　　预压方法有堆载法、真空法、降低地下水位法等。在实际中，可单独使用一种方法，也可将几种方法联合使用。 

　　1）堆载预压法 

　　堆载预压法是工程上常用的有效方法，堆载一般用填土、砂石等散粒材料，当采用加载预压时必须控制加载速度，制定出分级加载计划，以防地基在预压过程中丧失稳定性，因而所需工期较长。 

　　2）真空预压法 

　　真空预压法是在需要加固的软粘土地基内设置砂井，然后在地面铺设砂垫层，其上覆盖不透气的密封膜，使与大气隔绝，通过埋设于砂垫层中的吸水管道，用真空装置进行抽气，将膜内空气排出，因而在膜内产生一个负压，促使孔隙水从砂井排出，达到固结的目的。 

　　真空预压法适用于一般软粘土地基，但在粘土层与透水层相间的地基，抽真空时地下水会大量流入，不可能得到规定的负压，故不宜采用此法。 

　　3）降低地下水位法 

　　地基土中地下水位下降，则土的自重有效应力增加，促使地基土体固结。 

　　降低地下水位法较适宜于砂或砂性土地基，也适用于软粘土层上存在砂或砂性土的情况。对于深厚的软粘土层，为加速其固结，可设置砂井，并采用井点降低地下水位。但降低地下水位，可能引起邻近建筑物基础的附加沉降，对此必须引起足够的重视。 

　　1.2.2排水方法 

　　排水方法是在地基中置入排水体，以缩短土层排水距离。竖向排水体可用就地灌筑砂井、袋装砂井、塑料排水板等做成。水平排水体一般由地基表面的砂垫层组成。当软粘土层较薄，或土的渗透性较好而施工期又较长时，可仅在地表铺设一定厚度的砂垫层，当加载后，土层中的孔隙水竖向流入砂垫层而排出。对于厚度大、透水性又很差的软粘土，需同时用水平排水体和竖向排水体构成排水系统，使土层孔隙水由竖向排水体流入水平排水体。 

　　一般工程应用总是综合考虑预压和排水两种措施，较常用的方法是砂井预压固结法。 

　　也可以用类似的机具将石灰粉末与地基土进行搅拌形成石灰土桩。石灰与土进行离子交换和凝硬作用而使加固土硬化。初步研究表明当一般石灰用量（按重量计）为10%~12%以内时，石灰土强度随石灰含量的增加而提高，对不排水抗剪强度为10kPa~15kPa的软粘土，石灰与土搅拌后的强度通常可达原土强度的10~15倍。但石灰含量**过12%后抗剪强度不再增大。 

　　无论是水泥土桩或石灰土桩都与四周原位土形成复合地基。故应采用复合地基理论进行分析。 

　　深层搅拌法用于处理比较软弱的地基，适用的土类为淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高且地基承载力特征值不大于120kPa的软粘土。 

　　1.3排水固结法施工 

　　1.3.1施工 

　　应用排水固结法加固软粘土地基，其施工顺序如下：1）铺设水平排水垫层；2）设置竖向排水体；3）埋设观测设备；4）实施预压；5）检查预压效果；6）若不满足设计要求，则更改设计至满足设计要求为止。从施工角度分析，要保证排水固结法的加固效果，主要要做好3个环节，即铺设水平排水垫层、设置竖向排水体、施加固结压力。 

　　1.3.2现场观测 

　　在采用排水固结法加固地基时，应根据现场观测资料分析地基在堆载预压过程中和竣工后的固结、强度和沉降的变化，其不仅是发展理论及评价处理效果的依据，同时也可及时防止因设计和施工的不完善而引起的意外工程事故。工程上通常应进行孔隙水压力观测、沉降观测、侧向位移观测等。 

　　2灌浆法 

　　灌浆法是用液压或气压把能凝固的浆液注入有缝隙的岩土介质或物体中，以改善灌浆对象的物理力学性质，适应各类建筑工程的需要。下面主要介绍与地基处理有关的灌浆法。 

　　2.1灌浆的目的及应用 

　　灌浆的主要目的有： 

　　1）加固。提高岩土的力学强度和变形模量，增强基础与周围岩土介质之间的结合，提高地基承载力，减少地基压缩变形，保证土体稳定性； 

　　2）纠偏。使已发生不均匀沉降的建筑物恢复正常位置； 

　　3）防渗。降低岩土渗透性，减少渗流量，提高抗渗能力； 

　　4）堵漏。截断岩土中渗透水流。 

　　灌浆法适用于土木工程中的各个领域。 

　　2.2灌浆材料 

　　灌浆工程中所用的浆液是由主剂（原材料）、溶剂（水或其它溶剂）及各种外加剂混合而成，通常所说的灌浆材料，是指浆液中所用的主剂。 

　　灌浆材料常分为粒状浆材和化学浆材两个系统，其后再按材料的主要特点细分为不稳定粒状浆材、稳定粒状浆材、无机化学浆材和**化学浆材等四类。 

　　2.3灌浆理论 

　　在地基处理中，灌浆工艺的实施可有不同途径，其灌浆机理可归纳为四类，即渗入性灌浆（或称压力灌浆、渗透灌浆）、劈裂灌浆、压密灌浆和电动化学灌浆。 

　　2.3.1渗入性灌浆 

　　渗入性灌浆是指在灌浆压力作用下，浆液在不扰动和破坏地层结构的条件下渗入岩土缝隙的灌浆。浆液的渗入与水在土中渗透相似，灌浆压力相对较低。 

　　2.3.2劈裂灌浆 

　　劈裂灌浆是利用水力劈裂原理，用较大的灌浆压力，使浆液克服地层初始应力和抗拉强度，使其沿小主应力作用的平面上发生劈裂，人为地制造或扩大岩土缝隙，以提高低透水性地基的可灌性和注浆量，从而获得更为满意的灌浆效果。在土层中的劈裂灌浆机理可用有效应力的库仑―莫尔破坏准则说明。地层中由于灌浆压力的作用，将使砂砾石土的有效应力减小。当灌浆压力pe达到下式的条件时，将导致地层破坏： 

　　式中h-灌浆段深度；hw-地下水位高度；K-扣除浮力的小主应力与大主应力之比。 

　　上式所代表的破坏机理可用莫尔包线解释。由于孔隙水压力和灌浆压力使有效应力逐渐减小，较终应力圆与破坏包线相接，表明地层已开始劈裂。 

在经济快速发展的带动下，中国建筑工程发展也越来越好，这样工程对地基有了更高的标准。对工程实施设计期间，地基方面存在的问题主要有地基轻度不好，压缩性过大，地基不均匀现象严重等等，这样对地基实施加固分析就很有必要性了。 

　　1简要分析地基加固的依据 

　　建筑工程地基加固的依据如下：此过程简单来说就是土质从疏松变密实的一个过程，把土的含水量将至较低，这样地基加固的目的也就实现了；在实际工程动工之中加固方法多种多样，例如机械碾压方法、重锤夯实方法、挤密桩方法、化学加固方法、预压固结方法、深层搅拌方法等等，而这些方法的加固依据也都是基于上诉原理。 

　　我们在对地基加固处理方法进行拟定的时候，要对地基、上部结构共同工作的原理掌握好，在方案的制定上可综合地基处理、建筑、结构设计、动工等多方面进行处理，切记不要分开对地基实施加固处理。要不然会使得工程费用大大增加，与自己想要的效果背道而驰，详细的方法如下：对建筑形体进行改变，将建筑平面简单化；平衡荷载的差异；对沉降缝进行科学的设置；使用轻型、柔性的结构；注重房屋的整体刚度的提升，一般可使用横墙承重方案，也可以使横墙增加，增设圈梁，将房屋的长高比例减少，使用基础较好选择筏式基础、筏片基础、箱形基础等；对基础实施移轴处理，一旦偏心荷载非常大的时候，可通过基础轴线原理柱的轴线的方法进行调整；实际动工期间要注重动工顺序和动工进度的合理安排，对于软土地基在动工期间采取缓慢动工速度，这样有利于地基的排水固结，使其承载力大大提升。如果动工速度太快的话，会使得孔隙水压力增大，进而使得地基出现剪切破坏现象。在这里面我们要特别强调一下动工前期的一系列的准备工作： 

　　（ 1） 注重地基基础勘查工作的开展。在动工初期，地基基础的准备工作很主要，因为建筑工程性质的不一致，地质环境不一样，其动工质量要想得到保证，其准备工作就是必不可少。在动工初期，首要的就是勘查选型地基基础工程，这样做的目的就是对地基基础具体的强度、抗压抗震能力、沉降现象有很好的了解，并及时的获取有关的信息，这样方便动工人员使用合理的设计方案，可很好的控制动工质量，避免建设期间，水文、地质条件对工程造成一定的影响。 

　　（ 2） 要把握好设计的科学性。设计地基基础的时候，动工人员对于工程的实际情况要有清楚的认知，掌握动工的相关标准，结合其结构形式，在选取动工技术和预防方法的时候要有针对性，严格控制动工质量，这样可保证建筑承重结构。除此之外，在实施设计的时候，设计公司一定要对水文地环境进行详细的勘察，根据勘查结果进行合理的设计，在对加固技术进行选择的时候还要考虑好动工材料的性质，结合动工工艺，确保其在工程结构的使用期间，即便外界环境发生改变也不会对其质量造成较大的影响。此外把握好设计的科学性与系统性也很主要，对于建筑结构各个部位之间的相互关联性要有清楚的认知，确保建筑构件的功能可以全部的体现出来，这样地基基础的动工质量才会符合实际要求。 

　　2工程建设中更好使用加固地基技术的方案 

　　2.1高压喷射法相关事宜介绍 

　　高压喷射法其步骤是利用高压脉冲泵的特别喷嘴把浆液喷射出来，其中要注意喷射的速度要较高，这样有利于土和浆液强制混合，之后胶结硬化，进而构成柱形或是壁状的物体，使地基实现加固。一般来说喷射的浆液主要成分是水泥浆材料，假如地下水流动非常的快，为了不让浆液流出去，我们可融入三乙醇胺、水玻璃等速凝物质，主要是因为其中含有硅酸钠、氯化钙等物质。假如使用速凝物质要综合四周的环境、地下水流动速度、其安全性等多种因素，同时延根据速凝物质的特殊性质，展开安全保护工作。 

　　2.2换填法相关事宜介绍 

　　换填法主要以以下三种形式存在：抛石、挖填、爆破。抛石法在排水比较困难，低洼地势中比较适用，因为这些地质的土层松软，其流动性好，增添片石法一般在土层比较薄，硬质土层少的地方适用，这样可很好的发挥其挤密作用，完成抛石的区域一般可实施碾压处理，一旦泥水溢出或是地表出现陷落的时候，我们可采取填土的方法，在实际操作之中要注意反滤层的填筑，要求其要和土层的承载能力相符，这样就不会出现下沉的现象。换填方法在使用中要注意的是，要把软的土层先挖掉，之后实施回填碾压，回填的材料可使用 A 类或 B类土，回填的土层要小于 2 米。如果碰上软土层比较厚，可使用爆破法，在土层稠度，或是沼泽区域此种方法很实用，在爆破期间要把握好爆破的面积，爆破一段就要实施回填处理，这样爆破才会更具有科学性，针对稠度比较高的软土层，要采用回填再爆破的方法，这样就不会产生出回淤的情况。 

　　2.3强夯法相关事宜介绍 

　　（ 1） 平整场地，将排水工作做好，根据夯点对测量放线的位置进行确定，夯位的确定是强夯法成功使用的基础。地下水水位上升的时候，首先要铺一层中砂、粗砂或砂砾石，其厚度要控制在 0. 5―2. 0米之间，在其表面构成碎石垫层，这样可避免设备下陷，如此一来强夯下的空隙水压就比较*出现，除此之外将地下水的水位降低之后实施强夯也很主要。 

　　（ 2） 强夯的时候可分段实施，一般操作的原则是先边再中间。对于厂房的柱基夯实可采取成排的方法，起重机在运行的时候要执行直线行进，夯实完成一次可使用推土机把场地铺平，放线定位完成后在开始下一轮的夯实。强夯法的原则是先身后深后浅，加固的顺序是深层土-中层土-表层土，之后实施夯实，较后展开低能量的满夯，其中小夯锤夯击是较佳的选择。 

　　（ 3） 在夯击的时候要结合强夯系数，落锤要平稳，可以精确的落在夯位点，对于夯击坑内的积水要尽快的清理，对于坑内水量太高可实施先铺砂石之后夯击的方法。夯击之后要选用新的土实施填平夯击坑。强夯后要对基坑实施修理，一般可使用混凝土浇筑对其实施封闭。 

　　2.4搅拌法相关事宜介绍 

　　搅拌法这种加固地基方法的适用范围为：饱和粘性土、粉土等松软土质地基，借助填充缝隙、交换例子和结应反应等方法强化地基。通过一定的搅拌系统，一边压一边输送混合材料，并实施搅拌，之后把软土和固化物质（ 浆液或粉体） 一起搅拌，构成固土桩体和墙体实施深层搅拌法，其加固深度要控制在20 -50 米之间，此方法的使用可促进地基的承受能力的加大。此方法还有个优点就是搅拌的时候振动、噪音和污染等比较小，在密集的建筑地点使用比较合适，对四周的建筑物和地下沟管的影响非常的小。 

　　综上所述，对于，建筑工程加固的方案比较多，在实际动工之中要掌握好加固的原理，结合实际的情况，采取科学的方案，这样加固的地基才较理想。