地基基础施工与加固技术探讨

毛小雷 孔维涛

（河南华元基础工程有限公司 河南郑州 450000）

地基基础施工与加固技术探讨

毛小雷 孔维涛

（河南华元基础工程有限公司 河南郑州 450000）

在土建施工的过程之中，最为关键的环节就是地基的施工，假如地基未经过适当的处理，那么上部结构就会由于稳定差的原因，进而发生各种的安全以及质量的各类问题。本文所介绍的几种地基加固处理技术，各自的优缺点，所以在实际的工作之中，就得根据工程的实际情况来进行分析，采取行之有效的措施来将地基土的稳定性与密度提高，从而也就可以相应的保障地基的稳定性与强度，最终就可以充分的保障整个工程的质量。

地基基础；施工技术；加固技术

引言：

地基指的就是在建筑物荷载的作用之下，基地的下方所产生的变形坚决不可以忽视的就是地基的低层，然而基础指的就是将建筑物荷载传递给地基的下部结构。其本身作为支撑建筑物荷载的地基，务必要有防止失稳以及强度受到破坏的现象，与此同时，还得有效地将基础的沉降进行有效地控制，不可以超过地基变形允许值。在充分的满足上述各项要求的根本前提之下，在最大程度之上来采用相对埋深小，只是简单的需要普通的施工程序就即可建造起来的基础类型，也就是天然地基上的浅基础；地基根本就无法满足上述的各项条件，则就得相应的进行地基的加固处理，在之后地基之上建造的基础之上，就可以称得上是地基上的浅基础。在上述地基基础形式无法满足各项要求，则就得相应的考虑到借助于特殊的施工手段相对于埋深较大的基础形式，也就是我们所说的深基础（常用桩基），在最大限度之上来将荷载更多的传递给深部的坚实土层之中去。

1 工程概况：

某住宅小区,由3幢13层商住楼组成,建筑物基础采用桩径D=400～500mm的预应力管桩。由于拟建场区下伏基岩为古生代二叠统龙潭组炭质泥岩及灰岩,岩层面埋深起伏较大,从而导致基桩桩长变化较大,局部地段桩长过短,特别是 A栋桩长普遍为2～5m,B栋部分桩长为2～5m及5～10m。技术分析表明,由于预制桩施工时的挤排土效应,建成后的楼房总体沉降和差异变形将超出规范允许值,加上桩身下段桩侧土层变化较大,部分土质呈软塑～可塑状,桩侧水平方向约束力较差,不利于桩基的整体稳定。

2 加固方案

鉴于目前国内外地基加固方法有很多种,但是住宅楼的建筑场区下的土质为古生代二叠统龙潭组炭质泥岩及灰泥岩,对于此类土质的地基基础加固,本作者认为采用静压注浆桩形成树根状微型桩是最理想的加固方案,即在原承台下先埋花管进行静压注浆加固,钢花管保留在基土中从而形成树根状小型桩基,构成复合地基,使工程桩、小型树根桩及土体构成一个整体,以增加加固工程的安全可靠度,同时选择在3层～4层框架结构工程完成后再进行二次注浆加固,在有上部荷载作用下,可提高注浆压力及扩大注浆范围；而对于预埋管后期灌浆加固施工,可保留在灌浆压力作用下,基础板块产生适量上抬,可起到减小沉降量及调节沉降差的作用。该加固方案具有方便简捷,可与土建同步进行,工效高,成本低等优点,并可根据信息化管理,及时调整建筑物的沉降,增加建筑物的整体稳定性。

3 加固原理

静压注浆形成树根微型桩加固软弱土层机理:系采用水泥(或化学)浆材,通过注浆管,在压力作用下,浆液克服土层的初始应力,引起土体结构的扰动和破坏,使其沿垂直于小应力的平面发生劈裂,使地层中原有的裂隙或孔隙张开,形成新的裂隙或孔隙,浆液的可灌性和扩散距离增大,浆液充分注入所要加固的土体中,通过浆液在土体中劈裂挤压和渗透等作用机理,使高浓度的水泥浆与土体充分胶结,形成具有较高强度的水泥土固结体和树根状水泥网状脉体；同时在钻孔附近形成“浆泡”,随着灌浆压力的增大,浆泡尺寸也逐渐增大,灌浆压力沿钻孔的径向扩展,便产生较大的上抬力而使地面抬动,而离浆泡较远的土则基本上发生弹塑性变形,因而土的密度有明显的增加,使其强度提高:另外,采用钢滤管(花管)注浆,并保留土中,使水泥浆在压力的驱动下通过滤管孔眼向四周放射性扩散,使注浆花管与水泥土体及树根状水泥网脉紧密联结成一体,形成小型桩体,由这种树根状小型桩体与水泥加固土体构成复合地基,以达到加固软弱地基的目的。

4 注浆孔的布置

根据理论计算及施工经验分析,注浆影响有效半径约 0.5m,在控制整体较为均匀沉降(变形)的基础上,对单柱荷重较大的4桩承台～7桩承台的工程桩进行桩间埋钢花管静压力灌浆。需加固承台每承台预留1支注浆管,作为后期预备调节注浆用。注浆孔(管)分两类:一类系预计沉降差较大,需前期注浆加固处理的注浆孔;另一类为后期若出现较大沉降差而需加固处理的储备孔(即预埋管加固孔) 。

5 施工工艺

（1）成孔:按现场测放点位,采用洛阳铲(或钻机)进行成孔,成孔孔径100mm,深至坚硬土层或强风化层;（2）埋管:采用Φ48 mm钢管,根据孔深将入土段加工成花管(底端稍收敛),插入已成的孔内,孔口用黏土封闭,水泥砂浆抹面,预埋管在离垫层面高 0.50m的位置设止水环,止水环与钢管满焊焊接,上端管口高出桩台面不小于0.5m,管口开丝扣加接管套及止水塞(保护丝口及防止杂物掉入管内),埋管要在浇捣底板混凝土前完成,管口要用编织袋包封,防止捣混凝土时堵塞注浆孔;（3）压力灌浆:在完成上述工序并对孔口进行封闭后,可进行该项工作,即将高压注浆胶管、循环管连接注浆钢管及高压注浆泵,开动注浆泵,采用浓水泥浆进行静压注浆,将浆体压入土中;（4）稳压控制:当注浆压力增大后,进浆量很小时,可保持一定的压力下稳压注浆,稳压时间20min～30min;（5）拆管:稳压注浆完成或地面底板上抬量接近控制范围时,即停止灌浆,关闭进浆阀,拆除注浆胶管,注浆钢管(花管)留置注浆孔中;（6）底板上抬量观测:采用水准仪观测注浆期间板块上抬变化情况,按技术要求控制上抬量;（7）冲洗及移位:单孔注浆完毕后,用清水冲洗注浆胶管,以防浆管堵塞,同时换孔灌浆,跳孔位进行。

6 灌浆主要技术参数

（1）水泥浆体水灰比:0.65～0.75；（2）灌浆压力:250kPa～400kPa(预埋管压浆)；（3）浆体有效扩散半径约0.5 m；（4）浆体渗入量约为加固土体的10%～ 15%；（5）控制底板上抬量不大于10 mm。

7 灌浆加固施工情况及完成工作量

7.1 施工顺序及工作量

采用先东后西,先外后内的顺序对预埋钢管进行静压灌浆。灌浆分两期进行,每桩台预留1根～2根钢管,大桩台约预留1/3管进行第二期灌浆；第二期灌浆在第一期灌浆完成后进行。两期一共完成孔(管) 270个,灌浆加固水泥总耗量136t,灌浆浆体体积总量约150 m³ ,在灌浆过程中,由于土体较弱,有少量灌浆管产生串通冒浆堵塞。

7.2 灌浆过程的变形观测

在地下室东侧设立变形观测基准点,在灌浆桩台柱上设立观测尺,当桩台进行压力灌浆时,采用水准仪观测灌浆过程柱位上抬量。变形观测由专人负责,观测的最大上抬量为 5 mm。同时,观察灌浆点附近灌浆管是否产生冒水及冒浆情况,若出现上述情况及时封闭管口及清孔处理。由于地下室有积水,在灌浆过程中,发现地下室底板有多处冒气泡现象,但经灌浆后,冒气泡现象消失。

8 结语

由于在灌浆加固施工过程中,严格按灌浆施工技术要求及工艺进行,保证了较大的灌浆量(150m3),在第一期灌浆过程中,柱位上抬不明显,第二期灌浆过程中,柱位有上抬现象,特别是B幢较为明显(达2 mm～5 mm),说明在施加的灌浆压力及灌入量的作用下,桩侧土得到加固,提高了桩体的水平约束力及桩身摩阻力。从建筑物主体施工沉降监测结果表明,沉降量为1.2 mm～8.6 mm,相邻柱体沉降差小于5 mm,满足了设计及规范要求。所以,建筑物桩基在经静压灌浆形成小型树根桩加固处理后,达到控制建筑物整体沉降量及沉降差的效果,确保了建筑物的稳定及安全使用。

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1007-6344（2016）10-0252-01