建筑地基基础加固施工技术探析

陈怡然

（福州建工（集团）总公司　福建　福州　350001）

建筑地基基础加固施工技术探析

陈怡然

（福州建工（集团）总公司福建福州350001）

建筑地基加固技术，主要针对建筑物地基沉降问题而采取的技术种类，由于建筑地基沉降会直接导致其上部构件出现倾斜、裂缝甚至坍塌，如何控制减少发生此类问题，一直是工程建设以及地基与基础学科中的重点课题，同时对建筑结构地基不均匀沉降的原因及其加固技术值得进行分析。

建筑结构；不均匀沉降；地基加固

建筑结构的不均匀沉降是一直困扰建筑施工建设者们的一个难题，造成这个现象的原因有很多，其中有人为因素，也有自然因素，那么为了能够最大限度的降低建筑物因地基沉降而造成的结构变形以及坍塌事故的出现，采取行使有效的基地基础加固处理，是非常必要的。

1　影响建筑地基基础稳定性的因素

1.1地质因素

建筑场地和地基的工程地质条件并不是由单一的物质组成，其内部结构也存在差异，特别是基础下持力层和下卧层的工程地质变化大。这就使得局部地质往往会出现土质不均匀，厚度也不相同的状况，我们知道建筑物一部分基础是在比较坚硬的土质上，而还有一部分却置于硬土层或者是软土层上，由于地基下卧软土厚度大，土壤中空隙多，自然水含量也比较高，同时也存在一些暗沟或者洞穴，因此在受到外力挤压的时候，必然会出现形变，从而导致地基出现不同程度的沉降。

1.2勘察因素

在地基勘察中，土层往往是主要的研究对象，对土层的钻探要准确地判定钻进深度和分层深度。一些勘测人员在进行勘察的过程中，没有完全依照规定进行操作，这样就会导致钻探判定不准确，地质报告数据就不够精确可靠。一些建设单位，也存在不勘测，盲目强制施工的行为，这些都会导致地基不均匀现象的出现。

1.3设计因素

设计师们不科学及不合理的设计也会使地基不均匀沉降，例如：有很多建筑物的长度比较长，结构过于复杂；一些不规则的转角太多；或者是层高高差以及载荷的明显差异；没有适当进行沉降缝布设；建筑的基础及其整体的刚度不足；地基设计处理存在误差；邻近建筑物复合地基的影响等等。

1.4施工因素

地基基础持力层没有严格进行检验工作；在排水方面的设计不合理；随便进行建筑物结构改造；墙体砌筑所使用的砂浆没有按照要求进行配比，从而导致强度不够，灰缝不饱满，拉结筋甚至不达标等。

1.5其他因素

地下水开采过量，没考虑回灌水饱和措施，房屋没有依照规定用途进行使用，随意增加其荷载以及振动，建筑物墙体的破损，这些都是导致建筑物结构产生形变以及不均匀沉降的原因。

2　建筑地基基础加固施工技术

建筑地基基础加固技术具体说来，包括四大类型，分别为：基础加宽加固技术；加深基础法加固技术；灌浆加固技术以及锚杆静压桩加固技术。下面对其具体分析：

2.1基础加宽加固技术

所谓基础加宽技术，就是指在建筑地基本身的承载力与工程实际需求以及基础面积不够的情况下，进行的地基加固方法，这种加固技术主要就是将地基的底面积进行合理范围内的增加，减少外力对地基的压力，从而实现地基土中附加应力的减少，并最终达到减小沉降的目的。基础加宽技术具有承载力高，设计加固方案以及工艺成熟等众多优势，因此在我国的地基加固过程中，使用比较频繁。

目前，我国的基础加宽技术主要分为：基础直接加宽以及外增基础加宽两个方面。其中外增基础加宽法又分为抬梁法以及斜撑法两种。其中抬梁法主要就是指在原有地基的两边挖坑，并增加新的基础，借助混凝土梁实现来自上部结构的荷载转移，如图1所示。

图1　外增条形基础抬梁扩大基础面积示意图

斜撑法则是指在原有地基之间进行加固处理，这也是其与抬梁加固法最大的不同。如图2所示。

2.2加深基础法加固技术

加深基础加固法，也叫做墩式基础加固技术，是一种在土层相对较好的基础上进行加固的一种方法，这种方法就是在原有基础的上进行深入挖坑，然后再将具有良好承载性能的混凝土墩放入坑中，从而达到提高基础整体承载力的目的。这种方法通常适用于地下水位不高，地基基础不深的情况，如图3所示。

2.3灌浆加固技术

图2　斜撑法加大基底面积

图3　墩式加深基础开挖示意图

灌浆加固技术施工流程为：先用钻机在基础上成孔并到达要加固的土层，然后用灌浆设备将水泥浆灌入地层中，通过劈裂和挤压作用，使土层与水泥浆充分混合，发生一定的物理化学作用，最终胶结在一起，达到加固基础的目的，如图4所示。

图4　灌浆加固法

2.4锚杆静压桩加固技术

锚杆静压桩加固技术是将静力压桩和锚杆技术结合起来，在基础上开凿压桩孔和锚杆孔，运用粘结剂将锚杆埋入锚杆孔中，然后安装桩架，并利用既有建筑物的重力反作用力和千斤顶将预制桩压入压桩孔中，桩与桩之间焊接起来或是使用硫磺胶泥粘结起来。当压桩力和压入深度满足设计要求后，将桩与基础运用混凝土浇筑连接起来，这样就提高了基础的承载力，有效控制沉降现象，如图5所示。

图5　锚杆静压桩加固法

3　建筑物加固技术的实际应用分析

3.1案例概况

某生产性营业房共有6幢，并且都为两层框架结构的建筑，基础采用的是条形基础，地基埋深为地下1.2m左右，这个工程地点原本为农田和鱼塘，其地基土属于第四纪浅海相沉积层，表1为其土层物理力学性质。此工程地基处理所采用的是抛石杂填及碾压处理，之后直接进行基础施工的方法。

表1　土层及物理力学性质总汇表

此工程在2011年5月竣工完成，在同年5月11日开始进行沉降观测，直到2011年的12月20日的沉降记录累计为122～450mm，速率为18.2～64mm/月，并且其沉降还处于不稳定的状态，根据我国的《危险房屋鉴定标准》的更像要求来看，其沉降率不达标，并且在墙体以及地梁、连系梁结构等部分都出现了裂缝，其中有2幢建筑物已经出现倾斜现象，但倾斜率并没有超过7%。

3.2分析导致建筑物沉降的原因

此工程所在地原本为鱼塘，并且采用抛石挤淤，基础底到原状土回填大约为1m左右的厚碎石黏性土层，导致建筑物体出现大幅度沉降的原因为：

（1）原有鱼塘的大部分石块都在1m左右，回填材料成分复杂，挤淤不显著。

（2）回填土块大小不一，回填没有进行分层压实处理，空隙太多。

（3）下卧土层：粉质粘土以及淤泥都属于压缩性过高的土层，力学结构薄弱，属于软弱土层。

3.3加固设计及处理

从以上分析结果来看，场地的地质条件以及建筑本身的特点等情况，最合适的采用的加固技术为锚杆静压桩法。本次案例工程为建筑群，底层堆载以4kN/mm2进行计算，设计运用250mm× 250mm钢筋混凝土方桩，每段为2.00m，混凝土强度在C30，最终压桩力为280kN。图6为桩位平面布置示意图。

图6　锚杆静压桩位平面布置图

在经过了具体的试桩之后，压桩P-Z曲线表示压桩力为：(粉质粘土层出现了一定的峰值，以下压桩力变化不明显，一直到④⑤层压桩力才到达280kN，并且桩长为30m，以④层砾砂以及⑤层圆砾作为桩端持力层，设计的时候要注意考虑可能一部分为桩位压桩时可能出现的大石块，因此，要进行预钻孔处理等。本工程的加固处理在2012年的3月21日到5月9日之间施工完成，在竣工一个月之后，对其进行一系列沉降测试，所得到的附加沉降速率基本为零，这说明工程加固施工非常成功，建筑沉降已经稳定。

4　结束语

本文主要针对建筑地基基础不稳定的原因进行了分析，并着重介绍了集中地基地基加固技术，最后，结合案例将实际对加固技术的实际应用做了研究，由于地基基础属于隐蔽工程，其不均匀沉降的危害性极大，进行防治的时候需要综合分析，立足整体，控制不良后果，减少各种损失，是非常必要的。

[1]卢伶芳.现代房屋建筑地基基础工程施工技术[J].技术与市场，2012（10）.

[2]杨舟海.现代房屋建筑地基基础工程施工技术[J].价值工程，2012（22）.

[3]刘建设，张卫国.探讨现代房屋建筑地基基础工程施工技术[J].科技创新与应用，2012（14）.

[4]樊桂花.房屋建筑施工工程中的地基处理技术[J].江西建材，2011（04）.

TU753.8

A

1673-0038（2015）07-0031-03

2015-1-26

陈怡然（1982-），女，工程师，本科，主要从事建筑施工技术工作，任项目技术负责人。