淺析地基加固處理基本原理

1、淺析地基加固處理基本原理及方法作者：任鵬海摘要：當(dāng)今社會(huì)隨著高層及超高層建筑的普及，當(dāng)工程結(jié)構(gòu)的荷載較大，而地基土質(zhì)又較軟弱，不能作為天然地基時(shí)，可采用人工加固處理的方法來(lái)改善地基性質(zhì)，提高承載力、增加穩(wěn)定性，減少地基變形和基礎(chǔ)埋置深度。關(guān)鍵字：地基處理、原理、方法一：地基加固的原理地基加固的原理是，將土質(zhì)由松變實(shí)，將土的含水量由高變低。機(jī)械碾壓法、重錘夯實(shí)法、擠密樁法、化學(xué)加固法、預(yù)壓固結(jié)法、深層攪拌法等是一系列的常規(guī)地基加固方法。在擬定地基加固處理方案時(shí)，應(yīng)充分考慮地基與上部結(jié)構(gòu)共同工作的原則，從地基處理、建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工方面均應(yīng)采取相應(yīng)的措施進(jìn)行綜合治理，而不能單純地對(duì)地基進(jìn)行加固處

2、理，反之不僅會(huì)增加工程費(fèi)用，還難達(dá)到理想的效果。地基進(jìn)行綜合治理的措施一般包括：改變建筑體形，簡(jiǎn)化建筑平面；調(diào)整荷載差異；合理設(shè)置沉降縫，沉降縫位置宜設(shè)置在地基不同土層交接處、建筑平面轉(zhuǎn)折處、荷載或高度差異處、建筑結(jié)構(gòu)或基層類型不同處、分期建筑交界處、局部地下室邊緣；采用輕型或柔性結(jié)構(gòu)；加強(qiáng)房屋的整體剛度；對(duì)基層進(jìn)行軸移處理；施工中正確安排施工順序和施工進(jìn)度等。二：地基加固方法根據(jù)地基加固的原理，可采取不同的加固方法，這些方法可以歸納為“挖、填、換、夯、壓、擠、拌”七個(gè)字。1、挖就是挖去軟土層，把地基埋置在承載力大的基巖或堅(jiān)硬的土層中；當(dāng)軟土層不厚時(shí)，采用此種方法使天然堅(jiān)硬的土層作天然地基，甚

3、為經(jīng)濟(jì)。2、填則是當(dāng)軟土層很厚，而又需要大面積進(jìn)行地基加固處理時(shí)，則可在軟土層上直接回填一層一定厚度的好土，以提高地基承載力，減小軟土層的承壓力。3、換就是將挖與填相結(jié)合，即換土墊層法。此方法一般適用于軟土層較厚，而僅對(duì)局部地基進(jìn)行加固處理。它是至將基礎(chǔ)下面一定范圍內(nèi)的軟土層挖去，而代之以人工填筑的墊層作為持力層。墊層材料有砂石、碎石、三合土、礦渣、素土等，分別稱為砂石地基、三合土地基粉煤灰地基。換填墊層可提高持力層的承載力，減小軟土層的承壓力，加速軟土層排水固結(jié)，且減少基礎(chǔ)沉降量。采用換土墊層能有效地解決中小型工程的地基處理問(wèn)題，就地取材，施工便捷，工期短,造價(jià)低是換土墊層的優(yōu)點(diǎn)。4、夯就是

4、利用打夯工具或機(jī)具(如木人、石錘、鐵錘、蛀式打夯機(jī)、火力機(jī)、重錘夯、強(qiáng)力夯等)夯擊土壤，排出土壤中的水分，加速土壤的固結(jié)，以提高土壤的密實(shí)度和承載力。而其中強(qiáng)力夯是用起重機(jī)械將大噸位夯錘起吊到6至8米的高度處，自由落下，對(duì)土體進(jìn)行強(qiáng)力夯實(shí)。具作用機(jī)理是用很大的沖擊能(500800KJ),使土中出現(xiàn)沖擊波和較大應(yīng)力，迫使土中孔隙壓縮，土體局部液化，夯擊點(diǎn)周圍產(chǎn)生裂隙，形成良好的排水通道，土體迅速固結(jié)。強(qiáng)力夯適用于粘性土、濕陷性黃土及人工填土地基的深層加固，但是強(qiáng)力夯所產(chǎn)生的振動(dòng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)周圍已建成或在建的建筑物及其他設(shè)施有影響時(shí)，不可采用，必要時(shí)應(yīng)采取防震措施。5、壓就是利用壓路機(jī)、羊足碾、輪胎碾等

5、機(jī)械碾壓地基土壤，使地基壓實(shí)排水固結(jié)。也可采用預(yù)壓固結(jié)法，即先在地基范圍的地面上，堆置重物預(yù)壓一段時(shí)間，使地基壓密，以提高承載力，減少沉降量。為能再較短時(shí)間內(nèi)取得較好的預(yù)壓效果，應(yīng)注意改善預(yù)壓層的排水條件，常用的方法有砂井堆載預(yù)壓法、袋裝砂井堆載預(yù)壓法、塑料排水帶堆載預(yù)壓法和真空預(yù)壓法等。沙井堆載預(yù)壓法指在預(yù)壓層的表面鋪砂層，并用砂井穿過(guò)該土層，以便排水固結(jié)。袋裝砂井堆載預(yù)壓法是將砂先裝入砂袋中，再將砂袋置于井中，此法不會(huì)產(chǎn)生縮頸、斷頸現(xiàn)象，透水性好，費(fèi)用低，施工速度快。塑料排水帶堆載預(yù)壓法是將塑料排水帶用插排機(jī)將其插入軟土層中，組成垂直和水平排水系，然后堆載預(yù)壓，土中孔隙水沿塑料帶的溝梢上升

6、溢出地面，從而使地基沉降固結(jié)。真空預(yù)壓法是利用大氣壓力作為預(yù)壓荷載，不需堆載加荷，它是在地基表面砂墊層上覆蓋一層不透氣的塑料薄膜或橡膠布，四周密封，與大氣隔絕，然后利用真空設(shè)施進(jìn)行抽氣，使土中孔隙水產(chǎn)生負(fù)壓力，將土中的水和空氣逐漸吸出，從而使得土體固結(jié)；為了加速排水固結(jié)，也可在加固部位設(shè)置砂井、袋裝砂井或塑料排水帶等豎向排水系統(tǒng)。6、擠就是先用帶樁靴的工具式樁管打入土中，擠壓土壤形成樁孔,然后拔出樁管，再在樁孔內(nèi)灌入砂石或石灰、素土、灰土等填土料進(jìn)行搗實(shí)，或者隨著填充料的灌入逐漸拔出樁管。這種方法最實(shí)用于加固松軟飽和土地基，其原理就是擠密土壤，排水固結(jié)，以提高地基的承載力，故也稱為擠密樁。以水

7、泥粉煤灰碎石擠密樁為例，這種樁的填充料是水泥、石屑、碎石、粉煤灰和水的拌合物，是一種低強(qiáng)度混凝土樁，是近年發(fā)展起來(lái)的處理軟弱地基的一種新方法，具有較好的技術(shù)性能和經(jīng)濟(jì)效果，不但能提高地基承載力，還可以將荷載傳遞到深層地基中去。根據(jù)地基土質(zhì)不同，也可采用振動(dòng)成孔器或沖振器成孔后灌入砂石擠密土壤。7、拌是指用旋轉(zhuǎn)法或深層攪拌法加固地基。其原理是利用高壓射流切削土壤，旋噴漿液（水泥漿、水玻璃、丙凝等），攪拌漿土，使?jié){液和土壤混合，凝結(jié)成堅(jiān)硬的柱體或土壁。同理，化學(xué)加固中的硅化法、水泥硅化法和電動(dòng)硅化法均是將水玻璃硅酸鈉和氯化鈉或水泥漿注入土中，使其擴(kuò)散生成二氧化硅的膠體與土壤膠結(jié)“巖化”，也是屬于拌

8、合的結(jié)果。水泥土深層攪拌樁施工工藝流程為，深層攪拌機(jī)定位啟動(dòng)后，葉片旋轉(zhuǎn)切削土壤，借設(shè)備自重下沉至設(shè)計(jì)深度；然后慢慢提升攪拌機(jī)，同時(shí)噴射水泥漿或水泥砂漿進(jìn)行攪拌；待攪拌機(jī)提升到地面時(shí)，再原位下沉提升攪拌機(jī)一次，這樣便可使得漿土均勻混合形成水泥土樁。水泥土樁使水泥在土中形成水泥石灰骨架，使土顆粒凝聚、固結(jié),從而成為具有整體性、水密性較好、強(qiáng)度較高的水泥加固體。在工程中一般用于對(duì)軟土地基進(jìn)行深層加固處理外，也常用于深基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)和防水、防流砂的防滲墻。單管旋噴樁是常見(jiàn)的加固方式，它是利用鉆機(jī)把帶有特殊噴嘴的注漿管鉆至設(shè)計(jì)深度后，用高壓脈沖泵將水泥漿液由噴嘴向四周高速噴射切削土層，與此同時(shí)將旋轉(zhuǎn)的

9、鉆桿徐徐提升，使土體與水泥漿在高壓射流作用下充分?jǐn)嚢杌旌希z結(jié)硬化后即能形成具有一定強(qiáng)度的旋噴樁。單管旋噴漿液射流衰量大，成樁直徑較小，為了獲得大直徑的樁，一般采用二重管（即兩根同心管分別噴水、噴漿）旋噴，或三重管（三根同心管，分別噴水、噴氣、噴漿）旋噴。單管法和二重管法還可用注漿管射水成孔，不需用鉆機(jī)成孔。噴漿方式一般有旋噴、定噴和擺噴三種，能分別獲得柱狀、壁狀和塊狀加固體。為此，旋噴法可用于處理地基，控制加固范圍；可用于樁、地下連續(xù)墻、擋土墻、防滲墻、深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工和防止管涌和流砂的技術(shù)措施。三、結(jié)束語(yǔ)高層建筑是現(xiàn)代社會(huì)為適應(yīng)社會(huì)現(xiàn)代發(fā)展的需要所興起的，通過(guò)興建高層建筑能夠?qū)?quot;寸土寸金”的城市用地進(jìn)行立體化的使用，有效提高了城市土地的利用率。高層建筑在城市發(fā)展帶來(lái)便利的同時(shí)也對(duì)高層建筑的建設(shè)提出了不小的挑戰(zhàn)。高層建筑是現(xiàn)代建筑藝術(shù)的結(jié)晶做好對(duì)于高層建筑的建設(shè)需要從施工管理、施工技術(shù)以及施工工藝等多方面的入手來(lái)確保高層建筑的建設(shè)質(zhì)量。在高層建筑的建設(shè)過(guò)程中尤其需要對(duì)高層建筑基礎(chǔ)引起足夠的重視，做好高層建筑地基建設(shè)為高層建筑建設(shè)的順利實(shí)行打下良好的基礎(chǔ)，故而地基處理在實(shí)際工程中變得十分重要。參考文獻(xiàn)1高層建