佛山房屋建筑结构安全检测

所谓注浆法，即通过电化学的气压、液压原理将部分固化的浆液倒入缝隙。不管是人为造成的还是自然形成的缝隙都要进行注浆加固，以达到提高介质的物理力学性能的目的。其功能主要是使空隙的压力被降低、抵抗渗透的能力提升、渗流量的减少、渗透性的降低等。
劈裂注浆这一技术的发展有目共睹，特别是在柔软的土质地基的应用上尤为明显。这一技术的主要作用是防止物体下沉并且使它的承重能力大大提高。目前，**也包括我国在注浆的工作中解决各种压力问题、液体的浓度问题、消耗量等问题都要用到计算机去检查和测算，目的就是为了高效地保质保量完成注浆任务。
一、注浆工程的过程设计
通常而言，注浆工程中所使用的浆料主要是由主剂、溶剂及添加剂共同组成。在生产中往往在水泥中掺入了粘土、砂与粉煤水等来改变水泥的颗粒大小，主要是为了防止普通的水泥浆料沉淀吸水、稳定性差、硬化时伴有的体积收缩等不良反应。因此，为了提高水泥的各方面性能，各种添加剂也是必不可少的。
对于具体的注浆工程而言，每个工程都有其自身的特点，在施工方案的选择上通过比较制定出一个相对合理的标准。防渗标准是注浆工程的一个重要指标，防渗标准与地基的渗透性成反比，防渗标准越高则表明渗透性越低，注浆质量就越好。但成本也会相对较高。所以，防渗标准并不是工程一的标准，要将各方面情况综合考虑。对砂与砂砾石层，通常用K来表示其防渗标准，对于相对重要的工程，防渗标准要求较严格，应当使K保持在10-4-10-5cm/s以下；如果允许有较大渗透的临时工程，在渗透程度不会破坏地基质的情况下，可以允许K值到达10-3cm/s数量级发生。
二 、加固机理
注浆时，加固部分显得特别重要。在灌注过程中，通常要把钢管沿桩钢筋笼外壁埋设，在混凝土具有一定强度后，通过压力作用将水泥浆顺钢管进入缝隙里，达到对于原本相对松散结构的加固作用。水泥浆在压力的作用下向四周逐渐扩散。如果是单桩区域，横向扩散就等于加大了端部直径，纵向扩散就等同于增加了桩的长度；如果是群桩区域，浆液的扩散就会将碎石层粘合成一个整体，使石层的整体结构增强，从而达到提高承载力满足承载需求的目的。对于钻孔灌注而言，孔底通常会留有少量无法清理干净的沉渣，所以在初灌时要将混凝土从细长的导管落下，避免落差太大而产生的底部混凝土离析成“虚尖”、“干碴石”等，孔壁的泥皮也*阻碍桩身与桩周围混凝土的结合，使摩擦系数在一定程度上得以降低。上面的几点因素都对灌注桩桩端的承载力和桩侧壁的摩阻力产生很大影响。如果压入桩端的浆液先与桩端的沉渣结合，就会增强该部分的牢固紧密度，从而使承载力得到改善。如果浆液与桩身的土层相结合且往上返，就会消除泥皮提高桩侧的摩擦力，而且流入到桩测土层中的浆液也可以起到加大桩径的作用，使得灌注桩的承载力得到提高。
三、压力注浆施工工艺
1. 注浆方法和注浆次序
注浆前要先对放孔位进行现场测量，钻机进行定位后开机钻孔。在钻好的孔中将注浆管插入，为防止冒浆应事先用水玻璃将注浆管*封住。一切准备就绪后就开动注浆泵直至灌满为止。注浆过程中要采用至少三次的间隔加密，按照先外排后内排的顺序加密。如果遇到软地基或有部分土质缺陷的情况，就要实施*四次加密。
2 注浆完成标准
（1）注浆孔的水泥用量不低于50Kg/m。
（2）突然停止注浆压力的增加时，地面会产生隆起现象。
（3）在规定注浆压力范围内， 地基土不会出现吸浆也不会发生表面冒浆等情况。
3 注浆设计内容
注浆的设计内容主要有：（1）注浆标准。注浆标准通常是指注浆的质量要求及注浆结束后应当达到的效果；（2）注浆材料。注浆材料既包括浆材也包括浆液的制备比例；（3）施工范围。施工范围也就是俗称的注浆深度、注浆长度以及注浆宽度；（4）浆液影响半径。通常是指在设计压力下浆液能够有效扩散的距离；（5）钻孔布置。正确的孔距、孔间的排距、孔数和孔间的排数都要依据浆液的具体性质而逐一确定；（6）注浆压力。实际的注浆压力对于不同情况的规定也各不相同，所以注浆压力通常是指在一定地区一定深度内符合规定标准的较大注浆压力；（7）注浆效果评估。注浆效果评估主要就是指注浆结束后要对注浆结果综合各种检测手段时行检测。
4 压浆孔的布置
对于压浆孔位的选取通常用使用以下方法：首先使用钻芯法先钻两个取芯孔，然后再在桩中心的另外一侧钻*三孔，钻孔的深度应该保证在桩的破碎位置1.0-1.5m以下。布设的三个孔应该呈等边三角形状，这样可以使浆液能够较好的在整个桩的横断面扩散开来，使注浆结果达到要求。
5 注浆材料
注浆材料对注浆效果有重要影响。通常使用的材料是水泥水玻璃，由于它是由水泥与水玻璃共同混合而成的一种介于水泥与水玻璃之间的中间体，因此拥有水泥与水玻璃的共同特点，可以使浆液的凝结时间够长，并且可以能够让浆液渗透到预计的影响半径之内。并且其浆液结石的抗压强度高，并且绿色环保，没有污染和毒副作用，是一种非常优秀的注浆材料。

强夯法是应用强烈迅猛的夯击能量来加固处理地基的方法，可以提高土体的承载力与强度，减小土的压缩性，并防止固结沉降。由于应用强夯法来加固处理地基的办法具有很多优势，比如施工机器简单，处理出来的效果显著，处理速度快等特点，而且还能重新进行再利用废料，能干变废为宝，具有很强的适用性，所以被普遍应用到建筑工程地基加固处理中，而且其发展前景也非常广阔，但是此施工过程中会产生强烈的声响和振动，不能应用到离居民区较近的建筑工程中。
二. 软土地基工程特点
（一）较大含水量和高压缩性
软土一般是由茹土粒组及粉土粒组组合而成并含少量的**质。粘粒所含的矿物蒙脱石、高岭石和伊利石约占万分之二。晶粒比较细，多为薄片状，表层分布着负电荷，周围的水通过作用后形成偶较水分子，通过吸附成为水膜并包围。由于差异的地质结构和环境下多以絮状结构呈现。软土的结构形成决定了其孔隙比。空隙中的水分多，干容重就相对较小，再加上含有的微生物和腐殖质，有的还含有可燃性的气体成分，造成压缩性特别高，而且长期也达不到固结稳定状态。该特性表现为软土当受到来自外部一定压力之后，土粒间的缝隙就会迅即减小，但是结构却无法彻底地稳定固结，因此不具备稳定承载能力。
（二）抗剪强度低
由于软土结构具有非常大的孔隙，其抗剪能力比正常地基要小得多。软土的具体抗剪强度一般可以在工程现场通过做原位试验予以确定。
（三）透水性低
通过对软土进行实验检测，发现软土具有很高的含水量，甚至接近于饱和。
渗透系数一般都在1x10-6-1x10-8cm/s范围，受到荷载后固结的速度特别缓慢。当地基中**质含量较大时，腐质**物化学反应就能产生气体，以气泡的形式存在缝隙中，渗流的空隙通道被阻塞，造成渗透性大幅度减低。尤其垂直的层面方向几乎不透水，这样就造成采用降水及排水的方法，以实现固结稳定难度很高。反映在工程上表现为沉降延续时间特别长，而且在受荷开始，经常出现较高的孔隙水压力，会直接影响地基的承载强度。
（四） 触变性
软土结构中经常出现类似絮凝状的结构性沉积物，当原状土没有受到破坏时具有一定的结构强度，但一旦受到扰动，结构随即破坏，强度*降低或甚至很快转变成稀释状态。因此，软土地基时常表现为受外部振动荷载以后，产生侧向滑动、沉降及其底而两侧挤出等现象，直接破坏工程基础，无法体现稳定强度。
（五）流变性
实践表明软土在一定的外力荷载加压下，持续时间越长，变形越大，而且长期的承载强度远远小于瞬时承载强度。这个特点对水利工程建筑物、堤防边坡、水库挡墙、码头基础设施等稳定性具有鲜明的破坏性，不作处理或处理不好较易造成工程整体或局部沉降、倾斜或倒塌等安全事故。
三. 软土地基的强夯法加固处理技术
（一）试夯
工程进行之前，必须依据初步确认的强夯参数，同时应当在现场选择具有代表性的区域进行试夯，然后将夯后检测数据与夯前做对比，来验证其强夯效果，以此来确定较终施工所要来用的各项强夯参数。如果试夯没有达到设计要求，则需要对其进行调整，并且应该选择多块区域进行试夯，以便对不同设计参数的方案进行比选、优化。
（二）平整场地
首先应当预测强夯之后会引起怎样的地面变形，然后再根据其确定夯前地面标高，接下来使用推土机推平场地，施工人员需要认真检查强夯场地范围之内每一处地下管线以及地下构筑物的标高和位置等。要尽可能避让地下不可移除的管线、设施等。当强夯施工产生的冲击能对地下管线、设施可能造成损害时，应当编制切实可行的方案，采取隔振、减振措施，避免强夯施工对地下既有管线、设施造成影响。
（三）垫层及降水
如果地表土层是细粒土并且地下水位相对较高的时候，就需要在施工场地表层铺设在零点五至两米厚的土垫层，一般垫层使用的是碎石土、砂砾石土等松散的材料，并且还可采用降水措施来降低地下水位。通过上述方法使地表具有足够的承载力，以满足强夯设备的施工要求，确保强夯设备在行走过程中不致倾覆，既确保了工作效率，也因采用松散材料而有利于积水的排除。
（四）强夯夯击
使用上述方法的时候应当依照加固顺序先深后浅，即首先将深层土加固，接下来将中层土加固，最后将表层土加固。因此在夯坑底面上部填土将略微疏松，并且由于其会有强振动，将使周围已经夯实的土层出现一定程度松动，所以，一般在夯完最后一次夯点之后再使用低能级的强夯进行一次满夯。并且在工程施工质量检验的时候，还有可能检测出厚度大的表层土密实情况要相对下层更差，这主要是由于满夯参数选择不当造成的。满夯施工过程中，由于地表土层没有上筱压力，侧向约束很小，满夯时造成的土体侧向变形较大，出现表层松散现象。可以采用降低夯锤质量、缩短落锤距离、增加夯击次数，达到夯实效果。由于采用了松散的夯填材料，这有利于夯坑间积水的排除，在施工现场应设置排水沟、集水井、水泵等设施、设备排除积水，便于地基消散固结。
（五）监测工作
按照上述方法进行施工不只需要严格遵守施工顺序，而且还需要专职人员从事工程的监测工作。
在开夯前需要检查夯锤落距以及锤重，保证其单击夯击能量符合设计需要；工程施工过程中夯点偏差过大也时有出现。
因此每一次夯击之前，一定要对其进行一次复查，并且在点夯完成之后也必须检查夯坑位置，如果有漏夯以及偏差过大需要马上整改。因上述方法施工有其特殊性，施工过程中每一个数据和施工顺序是否符合设计要求，很难在强夯施工结束后检测出来，所以需要将施工过程中的每一项数据以及施工情况做详细记录。
四. 建筑软土地基的强夯法加固处理质量控制措施
在施工前应当通过试验来确定强夯施工的技术参数。在夯击前应当先平整场地 ， 在周围设置排水沟 ， 并应当先对夯点进行放线定位 ， 并标好**遍夯点的位置。在起重机就位之时 ， 夯锤就应当对准夯点的位置。若发现夯锤歪斜的情况时 ， 应及时进行坑地的整平。而在强夯施工前应当检查夯锤落距和锤重 ， 以保证单击夯击能够符合要求。在每遍夯击之前 ， 应当对夯点的放线进行一次复核 ， 在夯完后进行夯坑位置的检查 ， 发现漏夯和偏差应当及时改正。并应对施工过程中的各类参数及其施工情况进行详细的质量记录。

某别墅及酒店位于边坡边缘，下卧基岩节理、裂隙发育，完整程度较破碎，按不利因素考虑，该场地属对建筑抗震不利地段。部分别墅为陡坡及缓坡别墅，那么坡地基础如何设计，坡地如何加固，本人根据某坡地别墅工程分析如下：
该项目为山区地基设计，应考虑下列因素：
（1）建设场区内，在自然条件下，有无滑坡现象，有无断层破碎带。
（2）施工过程中，因挖方、填土、堆载和卸载等对山坡稳定性的影响。
（3）建筑地基的不均匀性。
（4）岩溶、土洞的发育程度。
（5）出现崩塌、泥石流等不良地质现象的可能性。
1 自身结构稳定
建造在斜坡上的建筑物， 未采取切实有效的结构措施。应分析原因，如：坡地上是建筑，受场地约束条件的限制，一般不具备双向均匀对称的条件，在地震作用或风等水平荷载作用下，建筑物将产生很大的扭转，属于抗震不规则结构。
设计建议：有条件时，应采取措施营造减小坡地建筑扭转的小环境，就是将通过场地的局部地坪平整，使建筑物坐落在四周同一标高上的场地上，房屋临近坡**的一侧，设置*支挡结构。
2 地基处理及基础设计
由于陡坡、缓坡别墅拟建场地地势较为陡峭，位于山坡中，可能存在山体稳定性的安全问题，另外工程建设需要开挖部分山体，也存在安全问题。根据**《地质灾害防治条例》的有关规定和《岩土工程勘察规范》应对场地山体稳定性进行专门地质灾害评估，对山体开挖、工程施工及工程竣工后场地可能发生地质灾害评估。根据场地稳定性评价，本区域地质构造无活动断层，通过从地质构造及地震活动历史等因素分析，本场地为相对稳定区。适宜作为建筑场地，但场地位于山前地带，地质条件复杂，在暴风雨等较端天气条件下，可能存在滑坡和泥石流等地质灾害隐患。从区域地质构造方面分析，本场地为相对稳定区，但场地位于丘岗区域，周围山坡坡度较大，对建筑物可能产生不利影响，应对山坡的稳定性进行专门的勘察评价和治理。该项目勘察揭示的地下水类型主要为孔隙潜水和裂隙水， 其中孔隙潜水主要赋存于局部厚填土孔隙中。裂隙水主要赋存于底部基岩裂隙中，赋水性不均，各向异性。近3～5 年较高地下水位埋深可按场地整平后地表下1.0 m 考虑。场地环境类型为Ⅱ类，场地内地下水、土及地表水对混凝土结构具微腐蚀，对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀。
2.1 对山地勘察的基本要求
结构设计前应检查勘察是否满足结构设计的基本要求，大致如下：
（1）对持力层的判断
（2）对持力层地基承载力的判断
（3）对地基变形的判断
根据规范要求，对工程是否进行地基变形计算，地基各土层参数是否齐全。
（4）对地下水的判断
应查明地下水对混凝土、钢筋及结构的腐蚀。确定对地下水位、抗浮设计水位需求。
（5）建筑场地的安全性
查验地质灾害的危险性评价。坡地建筑主要包括岩溶、土洞、塌陷、滑坡、崩塌、泥石流、地面沉降、地裂缝、活动断裂、斜坡变形等，对于山坡、湖岸等特别注意存在的地质灾害。
2.2 基础设计
根据地质报告，均可考虑采用浅基础，分别以浅部③层粉质黏土、黏土为浅基础持力层，局部基岩浅埋地段以风化岩为浅基础持力层。局部填土较厚地段，可考虑作换土垫层处理，以处理后的复合地基作为拟建建筑浅基础持力层。当建筑物位于不同持力层时， 应进行深宽调整， 加强整体刚度，以防不均匀沉降；当建筑物基础位于土岩结合部位时，应在基岩地基处增设褥垫层，同时加大土质地基处基础宽度。场地北侧、西侧以岩质边坡为主，地面高程约27 m～62 m，相对高差约35 m。坡度一般10°～30°,下卧岩层节理、裂隙发育, 风化强烈，加之有地下水活动，对边坡稳定不利。另场地各建筑呈阶梯状整平、分布，设计时，应考虑对开挖形成的边坡进行支护，防止边坡失稳。边坡设计时应根据不同地质条件确定挡墙形式，并用适宜的方式护坡。图1 为陡坡别墅基础图。
图1 陡坡别墅基础图
本身基础设计承载力的控制要求满足《地基规范》*5.2.3 条，地基承载力特征值可由载荷试验或原位测试结合工程实践经验综合确定。而抗震结构的地基承载力验算，根据《抗震规范》*4.2.2 条规定，**地基基础抗震验算时，应采用地震作用效应的标准组合， 且地基抗震承载力应取地基承载力特征值乘以地基承载力调整系数计算。基础底面压力应符合下式要求： 当轴心荷载作用时： p≤faE当偏心荷载作用时： pmax≤1.2fAe。另外基础底面与地基土之间零应力区面积及基础偏心距要求, 《抗震规范》*4.2.4 条，抗震设计时基础， 还需满足基础底面与地基土之间零应力区面积的特殊要求：（1）高宽比H/B>4 的高层建筑，在地震作用下基础底面不宜出现零应力区，对矩形平面的基础，可表达为： Ee≤b/6； (2)其他建筑，基础底面与地基土之间零应力区面积不应**过基础地面积15%， 可表达为： Ee≤1.3b/6。另外坡地地基变形时， 传至基础底面上的荷载应按正常使用极限状态下荷载效应的准*组合， 不应计入风荷载和地震作用。相应的限值应为地基变形允许值。

其主要特点是地基承载力较低,荷载作用下变形较大,这给公路修建带来了许多工程问题。不同地区的软土形成机理则不同,特点和性质各异,对于公路的作用也有所差别。另一方面,正在修建或者已经修好的高等级公路由于种种原因使得路基强度较低,发生路基沉陷、路面脱空或路面变形过大等病害,特别是桥头、通道台背等与路基接头处两者沉降量不同,直接影响路面的平整度、线型的平顺和路面结构的稳定。对于高速行驶的车辆来说,其安全性、经济性、舒适性均受到影响, 降低了高速公路的实用性,同时,给养护部门带来了诸多不便。因此选择合适的软弱路基处理方法已成为保证公路质量的重要因素。
1 软土路基的性质与类型
1)软土是指软弱黏性土或淤泥为主的土,有时也夹有少量的腐泥或泥层。泥沼土是以泥炭沉积为主的软弱地基。软土与泥沼相比形成年代较早,表面有一层高液限黏性土,软土地区地表不再为水所浸漫,但地下水位很浅,反而泥沼土形成时间短,沉积厚度薄,颜色深。2)软土地区分为滨海、湖泊、河滩、谷地四大类型。泥沼地区分为低地泥沼和高地泥沼。
2 软土路基下沉原因分析
2.1 地质原因
在工程地质不良、泥沼软基丰富的地段填筑路堤，当路堤填料不断增加时，路基产生压缩沉降或挤压位移，致使路堤随之沉降。
2.2 路基填料
在《公路路基施工技术规范》（JTGF10－2006）中，对路基填料有以下规定：1)含草皮、生活垃圾、树根，腐殖质的土严禁作为路基填料；2)泥炭、淤泥、冻土、强膨胀土、**质土及易溶盐**过允许含量的土，不得直接用于填筑路基；3)液限大于50%，塑性指数大于26，含水量不适宜直接压实的细粒土，不得直接作为路基填料；4)粉质土不宜直接填筑于路床，不得直接填筑于浸水部分的路堤及冰冻地区的路床。
2.3 地下水和地表水
水是公路的天敌，对路基更是危害无穷，当水进入路基后导致路基填料含水量增大，强度稳定性降低，造成路基沉陷等一系列公路病害。
2.4 设计方面
由于工程前期地质勘测资料不全、不细，未能真实反映出软土地基，或者由于设计部门设计不完善甚至未做任何地基处理措施导致填筑起的路基在施工过程中或者工程完工后出现不同程度的沉陷。
2.5 施工方面
首先进行软地基处理时，由于加载过快，未能及时进行沉降位移速率观测，当接近或**过临界填土高度时，仍快速填筑，当荷载**过地基承载能力，导致路堤失稳。其次，软土地区路堤施工计划中未考虑地基固结工期以及在施工过程中，对质量把关不严，未能达到软基处理的设计要求，都会直接导致路基下沉。
3 软土路基处理、加固原理浅析
土体是由不同尺寸和不同成份的土粒组成的多相分散体系。就构成强度而言,土体属于分散介质,土体的强度由土粒之间的连接强度所决定。从构成土体的整体强度来讲,起决定作用的是土粒之间的粘聚力和土粒之间的内摩阻力。通常情况下,土中矿物都具有不同程度的亲水性,水的浸入使土体与水发生强烈的相互作用,致使土粒周围的结合水膜加厚,特别是扩散层松弛结构水的增多而引起土体的膨胀。水的存在又起到润滑作用,降低了土粒之间的内摩擦阻力。大量水浸入土体使土体离散,形成湿坍和水化现象,降低了土体的稳定性。
影响土体稳定性的因素较多,主要有分散度、土的成分、土中**胶质的性质以及土体的密实性。土体的密实度越大,则孔隙率越小,水不易浸入土体,因而水稳定性较好。从土体的特性可知,含水量和密实度对于土体的强度、稳定性影响较大,也是加固处理的关键。
加固土的方法有多种,按其技术措施可分为:机械方法、物理方法、外加剂法、热处理、电化学方法等。
4 软土地基的加固方法
软土地基加固或处理方法很多,根据作用机理可概括为换填法、排水固结法、挤密法、化学加固法、土工织物、加筋晾晒法、调整结构法等。
4.1 换填法
换填法就是将地基软弱层的全部或部分换填为强度较高、透水性好的材料,可以提高地基承载力,降低沉降量。在工期较紧、优质材料来源充足时是一种有效的方法。可分为挖填法、抛石法、爆破法、垫层法等。
4.2排水固结法
排水固结法是根据固结理论在软土中设置排水通道,通过加压排水促使固结沉降,提高抗剪强度。常用的方法有砂垫层、碎石垫层、砂井、袋装砂井、塑料排水板、降水预压、真空预压、加载预压法等。
①砂井
砂井是用钻探、沉入钢管或高压射水法在地基中形成井孔,再灌入粗、中砂,砂井系三向排水固结,在平面上以矩形或梅花形布置。
②袋装砂井
袋装砂井是将中、粗砂装入聚丙烯等细长袋内,放入预先成好的井中,与普通的砂井相比,直径小、重量轻、施工机具简单、便于操作。砂袋是一个整体,具有连续性和密实性,质量可靠,并有一定的抗滑能力。
③塑料板排水
将预制好的特制塑料板插入软土中,形成类似袋装砂井的竖向排水通道,**面则铺以砂垫层或土工织物形成排水系统。塑料板重量轻、插板机具简单、操作方便。
排水固结的方法较多,在处理软土时应根据不同的地质土壤条件、软土层厚度、地下水位情况,往往需几种方法同时应用并举进行加固。
4.3挤密法
挤密法是通过对地基压实,提高强度和降低收缩性达到加固的目的,或者在地基中用锤击、振冲 、爆破等方法成孔,在孔中分别填入砂、碎石、灰土、生石灰等材料,压实后形成直径较大的桩体,并与桩间挤密的土共同组成复合地基,提高地基强度。