地基加固技术分析

刘觅

摘要： 随着我国建筑数量以及建筑规模的不断增加，其大幅度提升人们的工作舒适度以及方便性，但也在一定程度上使得人们对建筑质量有了更高要求。而天然地基强度不足、压缩性过大以及不均匀等问题均需要采用合理措施进行处理。为此，首先对建筑工程基础地基土壤进行科学分析，然后对强夯法、灌浆法、排水固结法以及加筋法等常用地基加固技术实施具体解析，并且提出相应地基加固技术的选用原则，以期为保证建筑地基加固质量提供一定的参考。

关键词：地基加固；软弱地基；变形

中图分类号：TB文献标识码：Adoi：10.19311/j.cnki.16723198.2016.14.104

1建筑工程基础地基土壤分析

一般来说，地基土主要包括土壤颗粒、水以及空气三种组分，而软弱地基主要是由于天然土壤水分以及空气含量超标引起的，其大幅度降低土壤承载力，并增加一定程度的压缩变形量，而这种含水量过大以及密实性较差的地基土应通过人工加固处理才可使用。软弱地基的加固目的主要实现土壤密实度大幅度增加以及土壤水含量降低的过程，这样可以改善地基性质、提升地基承载力以及增强地基稳定性，从而有效降低地基变形的目的。

通常软土地基主要含有软土、粉砂、泥炭以及其他土层组成的地基，其厚度大多在几十米以及上百米范围内，并且土质较为均匀。同时由于荷载作用影响，其实际地基承载能力相对较低且沉降变形幅度大，这使得其不均匀沉降程度相对较大，并且沉降稳定耗时较长，因此需要施工人员根据现场实际地基情况选择合适的地基加固技术。

2常用的地基加固技术

2.1强夯法

这种地基加固技术可以短时间内达到加固软基的目的，其主要使用一定重量的锤从合适的高度自由下落，通过较大的冲击荷载实现软弱土层夯实要求。通常这种技术可以使得地基由于冲击力以及振动作用而被强制压密，这样可以大幅度提升地基土强度以及降低土层压缩性。这种技术主要基于浅层夯击法，但其得到独立技术发展，一般来说，浅层夯击法夯击能量小，其主要应用在含水量相对较少的回填土或黄土表层加固，实际作用深度为1～2m，而强夯法无论加固深度以及夯击能量均远超过浅层夯击法。

2.1.1强夯法主要分类形式

首先是强夯加袋装砂井法，这种方法可以实现快速饱和软粘土排水。其次是强夯拌合法，其主要应用在饱和软粘土，并在其上面铺设一定厚度的垫层，然后通过较高能量的高夯击作用使得上部垫层和下部软土之间进行良好的机械混合，这样既可以改变软土性质，又可大幅度提升整体刚度以及承载力。接下来是强夯挤淤加固法，这种方法主要针对3m厚度范围内的淤泥层，其先进行抛填块石再实施强夯，这样可将大块石混入淤泥底层硬土层，从而将大部分淤泥挤出，而剩余部分则保留在原有石缝中。最后是点夯筑柱法，其实质为单点置换法，而单点则主要为柱基。一般来说，单一方法处理效果较为有限，施工人员需要实施复合加固强夯法。

2.1.2强夯法使用注意事项

这种方法主要应用于富含泥炭的软土层，其实际处理效果较为明显。同时对于一些柱基、墩基等基础面积较小的软粘土地基也可使用这种方法，其可以实现强迫预沉降以及换土的目的。另外软粘土也可使用这种方法，其能有效降低孔隙压力，而相邻夯点的实际先后夯击间歇时间通常需要3～5周，这样就要求整体施工时间保持在3个月以上。

2.2灌浆法

这种技术主要使用气压、液压或电化学将可固化浆液注入到裂缝或孔隙中，这样可以大幅度提升地基的力学性质。该技术主要通过一定尺寸的钻孔将极浓桨液灌入土中，这样在注浆点使得土体压密从而产生浆泡。当浆泡相对较小时，其实际灌浆压力主要向水平扩展，而浆泡尺寸增加时，则朝钻孔径向增加，这样会形成较大的上抬力。而灌浆法主要利用这种上抬力将已下沉的建筑物回升到原有位置，整个回升过程精度较高。一般来说，灌浆法主要包括浓浆置换以及压密土两个方面，这种技术对于软弱土体有较好的加固处理效果，尤其是粘土地基没有合适的排水条件，其可能由于排水不畅使得土体具有高孔隙水压力，因此应保证较低的注浆速率。

高压喷射注浆法是较为常用的灌浆法之一，其主要采用钻机将带有喷嘴的注浆管插入到土层的预定位置，再通过高压设备将已升压至20MPa的高压浆液从喷嘴喷射，这样可以对土体实现有效的冲击破坏。这种高压浆液具有能量大，速度快以及脉动状喷射等特点，其可能将土粒从土体剥落，并在冲击力、离心力以及重力等综合作用下，使其和浆液混合较为均匀，同时依据一定的浆土比例进行重新排列，当浆液凝固后便可形成一个固结体，而固结体形状和喷射流移动方向关系密切。通常这种高压喷射注浆法主要采用旋转喷射以及定向喷射两种注浆方式，当使用旋转喷射方式时，其形成的固结体主要是圆柱状，并可以大幅度提升地基的抗剪强度以及改善土体变形性质，从而使得其在上部结构荷载作用下产生的变形量相对较小。目前这种高压喷射注浆法主要用在松散软弱土层，其主要包括冲积层、残积层、淤泥以及人工填土等。

2.3排水固结法

这种技术主要基于一定的承载能力，并使用合理的竖向排水井将土壤孔隙水分进行有效排出，这样可以降低孔隙数量以及尺寸，从而使得地基逐渐固结变形，并能有效提升地基强度。一般来说，排水固结法采用的预压方式主要包括下列3种方式：首先是堆载预压方式，其要求地基堆放一定重量的水、土以及沙子等重物实施预压，而堆载超过原有建筑物荷载时，其会造成超载预压，这样会对地基造成较为严重的破坏，因此通常采用逐级加载方法。而预压时间应依据土层渗透性特性、土层厚度以及土层预压荷载，从而对地面沉降能力以及土层孔隙水进行有效去除。其次是真空预压法，其主要利用大气压作为预压荷载地基土实施抽气，这可形成一定数值的真空度使得原有土体中的水分被抽出，从而提升地基土坚固性。最后是降水预压方式，其利用水泵将地基水位降低至地下水位，这样可以大幅度降低孔隙水压，这种方式主要使用在饱和粉土和饱和细砂地层。

2.4加筋法

这是一种较为常见的加固处理方法，这种技术的实际施工要点主要包括以下三个方面：首先对于土工合成材料出现折损、刺破以及撕裂等情况时，施工人员应采取措施进行有效修补以及更换，通常修补范围应超过裂口30cm以上。当施工质量标准相对较高时，检测人员应进行定期抽样试验检查，这样可以保证使用材料质量达到相关标准要求。其次土工合成材料主要采用搭接或缝合方式，当实施搭接方式时，其不可顺着材料受理方向，并且保证实际宽度超过30cm，而使用缝合方式时，其宽度大于5cm，缝合后材料强度应大于同向抗拉强度。最后实施铺设作业过程中，施工人员应当保证材料拉紧且平顺，不能存在褶皱、扭曲以及坑洼等问题。尤其对于特殊的地基加固处理过程中，施工人员应依据相关设计图纸对材料进行良好张拉，尽可能保障材料可满足应力要求。

3地基加固技术的选用原则

一般来说，地基加固技术的选用过程应该遵循合理的工作原则以及技术流程，并且保证经济合理、安全适用、把握技术前沿和保证质量。技术人员制定地基处理方案过程中，其需重点考虑基础和地基的共同作用，并根据不同的变形程度选择相应的处理方法，从而大幅度提升地基强度以及刚度。因此技术人员实际选用地基加固技术过程中，应当特别注意下列三个方面的要求。首先对于软弱地基以及不均匀地基，通常可以使用灌浆法，这样既可以提升地基承载力，又可降低沉降量。其次对于一些饱和度相对较低的粉土或湿陷性黄土，其可以使用强夯法，这样可以提升土体抵抗振动液化能力，并且去除土体的湿陷性。接下来对于淤泥质土和冲填土等饱和黏性土地基通常需要使用预压法，其可以降低土体压缩性。最后施工区域为碎石土地基或人工填土，尤其对于大粒径块石数量较多时，通常需要采用高压喷射注浆法。

参考文献

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[2]何足惜.建筑工程岩土勘察及地基处理方法分析岩土工程勘察技术及其发展相关探讨[J].地球，2015，（5）.