关于房屋地基加固施工技术措施的研究

裘晓东

(宁波建工股份有限公司，浙江 宁波 315041)

1 房屋地基加固的原理

当工程结构的荷载较大，地基土质又较软弱（强度不足或压缩性大），不能作为天然地基时，可针对不同情况，采取各种人工加固处理的方法，以改善地基性质、提高承载力、增加稳定性、减小地基变形和基础埋置深度。地基加固的原理是：“将土质由松变实，将土的含水量由高变低”，即可达到地基加固的目的；工程实践中各种加固方法，如机械碾压法、重锤夯实法、挤密桩法、化学加固法、预压固结法、深层搅拌法等都是基于此加固原理。在拟定地基加固处理方案时，应充分考虑地基与上部结构共同工作的原则，从地基处理、建筑、结构设计和施工方面都应采取相应的措施进行综合治理，其具体的措施有：改变建筑形体，简化建筑平面；调整荷载差异；合理设置沉降缝；采用轻型结构、柔性结构；加强房屋的整体刚度，如采用横墙承重方案或增加横墙，增设圈梁，减小房屋的长高比，采用筏式基础、筏片基础、箱形基础等；对基础进行移轴处理，当偏心荷载较大时，可使基础轴线偏离柱的轴线；施工中正确安排施工顺序和施工进度；对软土地基则应放慢施工速度，以便使地基能排水固结，提高承载力。否则，施工速度过快，将造成较大的孔隙水压力，甚至使地基发生剪切破坏。

2 地基处理方法

2.1 桩基础处理法

我国桩基础的大规模应用与发展主要在新中国成立以后，特别是在改革开放以后，桩基础的发展进步突飞猛进，无论是桩型创新还是施工工艺进步，无论是应用的广度还是研究的深度，都是前所未有的。目前桩基础形式多种多样，适用性和实用性也大不相同，作为地基处理技术中最重要的组成部分，对其的推广研究是非常重要的。

2.1.1 土桩及灰土桩

土桩及灰土桩是由桩间挤密土和填夯的桩体组成的人工复合地基，在我国华北和西北地区有广泛应用。土桩及灰土挤密桩是在基础底面形成若干个桩孔，然后将土或灰土填入并分层夯实，以提高地基的承载力或水稳性。土桩及灰土桩适用于处理地下水位以上，深度5m～15m的湿陷性黄土或人工填土地基。土桩主要适用于消除湿陷性黄土地基的湿陷性，地下水位以下或含水量超过25%的地基土，不宜采用该桩基处理方法。

2.1.2 砂桩

砂桩也称为挤密砂桩或砂桩挤密法。其定义是指用振动、冲击或水冲等方式在软弱地基中成孔后再将砂挤入土中，形成大直径的密实砂柱体的加固地基的方法，砂桩属于散体桩复合地基的一种。砂桩法适用于挤密松散砂土、粉土、黏性土、素填土、杂填土等地基。对饱和黏土地基对变形控制要求不严的工程可采用砂桩置换处理，砂桩还可用于处理可液化的地基，而在用于饱和黏土的处理时，最好是通过现场试验后再确定是否采用。

2.1.3 水泥粉煤灰桩

水泥粉煤灰桩由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂等混合料加水拌和形成的高黏结强度桩，和桩间土、褥垫层一起组成复合地基，该法的适用范围很广，在砂土、粉土、黏土、淤泥质土、杂填土等地基均有大量成功的实例。独立基础、条形基础及筏基都有应用。对淤泥质土应按地区经验或通过现场试验确定其适用性。该法具有适用性广、承载力提高幅度大、施工简便、工期短等优点。

2.1.4 混凝土桩

混凝土桩分为普通钢筋混凝土桩和预应力混凝土桩两类，其施工工艺有两种类型：挤土类桩及非挤土类桩，挤土类的有沉管灌注桩（现浇，沉管方法有静压、振动、锤击等）、预制桩（普通钢筋混凝土、预应力混凝土）；非挤土的一般均为现浇，有人工挖孔桩、冲（钻）孔灌注桩等。混凝土桩应用面广，很多地基土处理中都适用，而且施工工艺简单，可操作性较强，桩体强度较高，耐久性良好，被现在各种工程建设中广泛使用。

2.2 换土垫层法

换填垫层法适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理。其主要作用是提高浅基础下的地基承载力，满足地基稳定性的要求，减少沉降量，加速软弱土层的排水固结，防止冻胀和消除膨胀土的胀缩。当建筑物基础下的持力层比较软弱、不能满足上部结构荷载对地基的要求时，常采用换土垫层来处理软弱地基。换土垫层法是将基础下一定范围内的土层挖去，然后回填以强度较大的砂、碎石或灰土等，并夯实至密实，它可有效地处理荷载不大的建筑物地基问题。换填法处理地基时换填材料所形成的垫层，按其材料的不同，可分为砂垫层、砂石垫层、碎石垫层、素土垫层、灰土垫层、粉煤灰垫层和干渣垫层等。

2.3 预压法

预压法适用于处理各类软弱地基，包括天然沉积层或人工冲填的土层，如沼泽土、淤泥、淤泥质土以及水力冲填土等。预压法是在建筑物建造之前，在场地内堆土或其他重物，对地基进行预压，使地基在预压荷载作用下排水固结，在地基强度提高到符合要求后，就卸除荷载，然后按照设计要求修建建筑物，或者利用建筑物本身的荷载分级施加进行预压。根据预压方法，预压法可以分为堆载预压法和真空预压法。堆载预压法分塑料排水带或砂井地基堆载预压和天然地基堆载预压。当软土层厚度小于4m时，可采用天然地基堆载预压法处理，当软土层厚度超过4m时，应采用塑料排水带、砂井等竖向排水预压法处理。对真空预压工程，必须在地基内设置排水竖井。堆载预压法处理深度一般达10m左右，真空预压法处理深度可达15m左右。

2.4 强夯法

强夯法亦称动力固结法，适用于处理杂填土、碎石土、砂土、低饱和度粉土、粘性土以及湿陷性黄土等地基。强夯法是将机械能转化为势能，再由势能转化为动能，即夯击能，在重锤落地的一瞬间，能对土体产生强大的冲击波，可提高土体强度，降低土的压缩性，起到改善砂土的振动液化性和消除湿陷性黄土的湿陷性等作用。实践证明，经夯击后的地基承载力可提高2倍～5倍，压缩性可降低200%～500%，影响深度在10m以上。同时，夯击还能提高土层的均匀程度，减少将来可能出现的不均匀沉降。强夯法主要用来提高土的强度，减少压缩性，改善土体抵抗振动液化能力和消除土的湿陷性。工程实践表明，强夯法加固地基具有使用经济、施工简单、加固效果好等优点，因而被各国工程界所重视。其缺点是施工时噪声和振动较大，一般不宜在人口密集的城市内使用。

2.5 振冲法

振冲法又称振动水冲法，是以起重机吊起振冲器，启动潜水电机带动偏心块，使振动器产生高频振动，同时启动水泵，通过喷嘴喷射高压水流，在边振边冲的共同作用下，将振动器沉到土中的预定深度，经清孔后，从地面向孔内逐段填入碎石，使其在振动作用下被挤密实，达到要求的密实度后即可提升振动器，如此反复直至地面，在地基中形成一个大直径的密实桩体与原地基构成复合地基。该法能提高地基承载力，减少沉降，是一种快速、经济有效的加固方法，一般适用于处理松散砂卵石、砂土、粉土、粉质黏土、素填土和杂填土等地基。

此外，除了上述的几种地基处理方法，还有其他的地基处理方法如：降低地下水位法及电渗法，该类处理方法的核心是排水固结处理地基；挤密砂石桩法、爆破挤密法、夯实水泥土桩法、孔内夯扩桩法、深层搅拌法，该类方法的核心是采用振动、挤压的方法，使被压地基土体孔隙比减小、强度提高，从而达到提高地基承载力的目的；加筋土法、锚固法、树根桩法，该类方法改善土体的工程性质，从而提高地基承载力，减少沉降，增加地基的稳定性。

结语

房屋建筑工程地基加固的处理技术方法和措施有很多种，同时，随着时代的不断发展变迁，技术的不断更新换代，房屋地基加固方法也会不断的趋向于完善，因此，在实际的施工过程中，施工人员不但要充分的了解和掌握地基构造的基本原理，施工方法和适应土层范围，同时也要根据当时当地的实际情况出发，结合气候环境等因素进行综合考虑，才可以在具体应用中针对情况灵活使用。

[1]JGJ79-2002，建筑地基处理技术规范[S].

[2]GB50007-2002，建筑地基基础设计规范[S].