李伟
【摘要】本文主要从常见的地基基础缺陷和处理因素、地基加固的基本方法 和措施、常用加固方法、关于建筑地基基础加固设计施工的建议等方面进行了分析。
【关键词】地基基础;缺陷;加固
Treatment of Defects Foundation and foundation reinforcement
Li Wei
(Derek Chang Shaanxi Construction Engineering Co., LtdXi'anShanxi710000)
【Abstract】This article from the common foundation defects and processing factors, and measures basic foundation reinforcement method, commonly used method of reinforcement, reinforcement of building foundations on the basis of design and construction proposals and other aspects of analysis.
【Key words】Of foundation;Defect;Reinforcement
“万丈高楼平地起”,地基是任何建筑的基础,在地基基础施工中存在着一 些缺陷,这些问题需要我们着重注意。
1. 地基基础缺陷概述
(1)常见的地基基础缺陷和处理因素。
当前的地基基础缺陷处理中,需要注意的因素有以下几个方面:首先,在地 基缺陷处理中对于要结合建筑物上部结构的整体性、安全性和质量要求进行综合分析,从而确定地基处理措施和施工方法;其次,对于地基土质结构进行分析, 避免受到土层的变动而出现结构变形、数值变化以及发展问题严重的措施;再次, 地基基础缺陷的种类以及施工的过程中存在的相关因素影响,使得在处理的过程 中造成周围建筑结构安全性、耐久性等各方面影响,因此在施工的过程中对这些 环节深入分析与研究;最后在施工的过程中对于基础中存在的相关缺陷进行分析,并对其上部结构中可能出现的问题深入研究,以确保结构处理的经济性与耐 久性要求。
(2)地基基础缺陷处理的原则。
当地基基础的变形已经趋于稳定时,一般可不作地基或基础的加固;当地基 不均匀沉降尚未趋于稳定时,一般考虑等待沉降稳定、加速沉降稳定和制止沉降 三种方法处理。加速地基沉降可以缩短消极等待沉降稳定所需的时间。一般适用 于独立基础下的地基处理,具体做法是人为的有控制的进行地基浸水、临时的增 加载荷等;等待沉降稳定的目的是不对地基基础进行处理,而仅对上部结构进行 修补,从而减少地基处理费用,并避免上部结构的再度处理造成浪费;制止沉降 的目的是终止地基和上部结构的发展,加大基础底面积,上部结构减荷或加固, 地基加固等。为了达到相应的加固目的,施工建设单位可以根据实际情况进行多 种方法的综合利用。
2. 地基加固的基本方法和措施
为了提高建筑物的质量和使用寿命,保证居民用户的人身财产安全,建筑 施工单位应该综合考量建筑施工的综合系数,必要时可以采取相应的地基加固措 施,地基加固主要有以下几种主要的手段:
(1)采用减少上部荷重的措施时,应考虑生产和使用条件的具体要求,并通过 地基强度、地基变形的验算确定减荷的具体数据。在地基强度破坏丧失稳定以及 上部结构严重损坏威胁安全的情况下,减荷亦可作为紧急情况下的安全措施后加 固施工期间的安全措施。
(2)上部结构加固是当上部结构安全度不足时采取的必要措施而在地基基础 加固比较困难时,亦可考虑用上部结构加固替代或配合地基基础的加固。其具体 方法有增设圈梁等措施。
(3)基础扩大底面积的加固,适用于地基承载力不足等情况。增大底面积应由 地基强度验算确定。当地基强度满足要求而缺陷仅仅表现为不均匀沉降, 变形 过大时,采用增大基础底面积的加固,主要由地基变形计算来加以确定。 另外在建筑结构修缮中,地基加固常用的方法有:分批分段更换病弱地基土、 加桩加固、用挖钻孔灌桩加固、压力灌浆加固( 包括硅化法加固地基)等。地基 加固方法的选定应充分了解地基范围内的地质情况。地基加固工作是在建筑物存 在情况下进行的,因而施工比较困难。它既应保护地基的加固质量,收到极地加 固的效果,又应采取措施保证上部结构的安全。
3. 常用加固方法
在建筑结构修缮中,一般常用地基加固方法的方法有:注浆加固法、锚杆静 压桩托换法、高压喷射注浆法。
3.1注浆加固法。
3.1.1注浆加固法适用于砂土、粉土、粘性土和人工填土等地基加固。一般用于防 渗堵漏、提高地基土的强度和变形模量以及控制地层沉降等。
3.1.2压力注浆的施工工艺:
压力注浆施工工序:钻孔→清管→打管→注浆→拔管→清管
(1)钻孔:电动钻孔机在布孔位置钻孔,钻至设计标高;
(2)清管:注水清理胶管、无缝钢管,检查能否保证注浆通畅;
(3)打管:分次按设计要求,将无缝钢管插至设计标高位置;
(4)注浆:灰浆搅拌机搅拌水泥浆,吸入注浆泵内,通过胶管,注入无缝 钢管。
3.2锚杆静压桩托换法。
锚杆静压桩托换不需要在基础下挖坑,只需在基础上打孔设上锚杆,作为千 斤顶的反力架,另在基础上打桩孔,通过桩孔向地基中压桩,其优点是占地面积 小,只要 1 m 的工作范围,无噪声,无需高的净空。适用条件:泥、淤泥质土、 黏性土、粉土与人工填土等触探比。
3.3高压喷射注浆法。
高压喷射注浆法适用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、黄土、砂土、人工 填土和碎石土等地基。其就是利用钻机钻孔,把带有喷嘴的注浆管插至土层的预 定位置后,以高压设备使浆液成为 20Mpa 以上的高压射流,从喷嘴中喷射出来冲 击破坏土体。部分细小的土料随着浆液冒出水面,其余土粒在喷射流的冲击力, 离心力和重力等作用下,与浆液搅拌混合,并按一定的浆土比例有规律地重新排 列。浆液凝固后,便在土中形成一个固结体与桩间土一起构成复合地基,从而提 高地基承载力,减少地基的变形,达到地基加固的目的。
4. 地基加固时应注意的问题
(1)更换病变的地基注意问题。
更换病变的地基,是基础加固中比较直观的一种,它适宜病变地基土层分布 较浅,厚度较小的情况下采用,这种方法加固可导致地基的进一步沉降和破坏。 因此加固施工的组织应视具体情况分期分段逐步进行,挖除软弱土层后常用砼、 砖砌体或碎石夯实等材料加以填充。
(2)挖钻孔桩加固地基注意问题。
原理相似于打桩加固地基,挖孔桩的典型方法是石灰灌桩,它用挖孔代替了 打桩拔桩成孔。用生石灰吸水膨胀的原理是,周围土加密生石灰熟化吸水也不降 低地基的含水量,该方法适用于加固湿陷性黄土地基及含水率较高的软弱地基。
(3)更换地基和震动打桩加固注意问题。
这种加固方法,都可能引起地基附加沉降,上部结构变形会有新发展。采用 此类方法应对生产附加地基沉降有所估计,需要时挖钻孔灌桩,采取相应措施。 这种加固办法能够有效地提高地基的受重能力,但是实际中耗费经济成本高,施 工难度大,对加固的全过程进行及时的监控,以期能够保证其施工质量,做好数 据的详细记录,发现异常数据及时上报处理。
(4)打桩加固地基注意问题。
打桩加固地基的设计原理有的是用桩承重,有的是在打桩时使周围土壤加 密,也有两者同时采用的。在加固量较大时宜将桩拔出重复使用,而在桩孔内填 实粗砂、砼、石灰等材料。被打入的桩可为木桩、钢管桩、钢筋砼桩等。
(5)压力灌浆加固注意问题。
压力灌浆加固地基是将某种液体灌入地基基础中,填塞孔洞,缝隙,胶结土 壤颗粒,从而达到减少增大强度的目的。压力灌浆加固地基基础的具体方法很多, 应用十分广泛。其中硅化法加固,其原理是将硅酸钠等溶液压入到地基中,发生 化学反应,产生硅胶,将土的颗粒胶结起来,从而增大地基的强度,减少其压缩 性和透水性。硅化法加固虽然建筑物的地基效果很好,但费用较高,一般仅用于 重要部位的加固。硅化适用于粉质土和有一定渗透系数的粘质土,视土纸渗透性 的大小可选用压力单液硅化法、压力双液硅化法;电动双液硅化法。
5. 关于建筑地基基础加固设计施工的建议
(1)要做到科学设计,从既有建筑的现实状况和整个建筑地基基础使用的实际 出发,实地勘察,精密测量,采集第一手相关的地质地貌,施工高度,施工难度 等一系列的客观数据,保证数据的真是完整性,采取科学合理的设计方法,选择 合理的加固方法,制定严格的施工规范,做好各种加固施工前的准备,比如对器 械工具,人员的准备。
(2)要采取先进的技术设备,对加固施工的各种机械设备做出科学选择,保证 机械设备稳定安全,同时,要加强对加固材料的选择,采购质量管理,选择符合 我国国家质量标准的材料,杜绝假冒伪劣产品,从材料商保证加固的质量。同时, 严格执行材料使用制度,规范科学合理施工使用,避免浪费,做到物尽其用。
(3)要对整个加固工程设计施工都进行全程监控,实施全面的质量管理监督。 加强对管理人员的管理技能的提高,培养其负责的工作态度,安装先进的监控设 备,加强对施工人员的施工规范性指导和管理,从施工细节到全局的施工进度, 加固后的护理修缮,都做出细致全面的监控,保证质量的高标准。同时,要做好 加固后期的定期实施路桥维护,管理。全程管理控制,保证加固的质量,提高整 个交通网络中的路桥使用寿命和安全性能。
6. 结束语
加强地基基础缺陷的预防和治理都是整个建筑施工的重中之重,对地基进行 加固也有很多成熟的技术,从设计到施工都应该严格按照标准来进行,只有这样 才能使地基的质量得到保障。