浅谈地基基础加固分析

谢冰花

（安徽省建筑设计研究总院股份有限公司， 安徽 合肥 230009）

随着建筑工程建设数量的增加， 建筑行业的使用率与应用率都处在较佳状态， 在当前的建筑工程施工中， 常因施工问题而给地基基础带去些许缺陷， 项目管理者应依照合适的地基基础加固技术来解决更多的地基缺陷问题， 提升建筑工程的建设质量。

1 地基基础加固技术的主要内容

1.1 地基基础加宽加固

在应用地基基础加固技术前， 施工人员需明确该加固技术的主要内容， 利用对多项技术的合理把控提升地基基础的牢固性。 针对地基基础加宽加固技术而言， 在正式使用前需明确加宽加固机理， 在当前的建筑工程内若地基基础面积或地基承载力出现些许不足时， 可及时夯实增加地基基础面积， 透过该底面面积的增加来缩减地基表面的接触压力， 控制地基内部附加应力的整体水平， 在达成地基承载力与减低沉降量的各项要求后， 可完成地基基础加固， 该加固技术多应用在基础埋藏位置较浅或场地允许的建筑工程中。在应用地基基础加宽加固技术期间， 施工人员需明确该技术存有的内在优势， 即施工工艺成熟且设计简单， 在实际施工时其会利用适宜方式来增加建筑基础底面面积， 综合运用钢筋混凝土或混凝土材料， 在控制地基接触压力的同时， 改变其附加应力， 在当前的施工中可科学连接建筑物的新旧地基基础， 在应用该项技术期间， 需将旧地基基础的破坏程度纳入到新技术应用内容中， 并在具体施工中及时缩减或卸载此前地基的基础应力。

1.2 地基基础加深加固

在应用地基基础加深加固技术期间， 施工人员应合理利用该技术机理， 及时解决地基基础内的承载力不够问题。 具体来说， 在探究地基基础加深加固技术的内在机理时， 应在建筑工程的地基基础内设计墩式基础， 将该基础放置在适宜的土层内， 利用该项举措来达成变形与承载力要求， 该施工技术多作用在建筑工程地基基础的持力层内， 若该地基的地下水位较低、 地基层级较浅， 可采用该项技术。 在正式应用地基基础加深加固技术时， 相关人员应明确该施工技术特征， 即拥有操作简便、 受力明确可不断变化承载形式的施工技术， 该技术可在地基基础的底部通过设计混凝土敦来将地基内部的荷载值传送到质量较佳的持力层内， 无论采用坑式托换还是墩式托换， 其都会作用在建筑物表面， 因而在实行地基基础加固技术的过程中， 该建筑物内部的各项功能不会遭受任何影响。

1.3 地基基础静压桩加固

对于地基基础静压桩加固技术来说， 该技术加固机理为静压桩表面的锚杆可打进大型施工桩内， 其受力状态清晰且直接， 该方法技术多运用在人工填土、粉土、 粘性土、 淤泥与淤泥质土等地基土内。 在应用地基基础静压桩加固技术期间， 施工人员多将其放置在纠偏加固与脱换加固内， 若能科学应用该施工技术， 可在施工过程中精准确认受力性能与传荷过程，并在某项施工环节内获取静压桩中的荷桩入土深度，保证施工质量。 在当前的基础基础静压桩加固技术中， 其施工过程不会对周遭环境造成任何影响， 且无污染、 无噪音、 无振动等， 可适时控制施工范围， 施工人员在当前的建筑工程中应依照其内部的缺陷情况与程度来挑选对应的地基基础加固技术。

2 地基基础加固技术在建筑工程中的实际应用

2.1 工程概况

为强化地基基础加固技术在建筑工程中的应用效果， 研究人员以某建筑工程为例， 详尽阐述了地基基础加固技术在该工程内的应用过程， 提升地基基础的质量控制。

具体来看， 该建筑工程的平面框架结构为L型，其最大网柱形态为6000mm*7000mm， 建筑面积与占地面积分别为13246m、 2500m， 具体的抗震烈度在6 度左右， 在正式设计中还带有伸缩缝， 该工程项目内含有104 根柱， 基于工程建设内的地质状况较复杂， 在实际施工时要经过人工回填与岗丘冲沟， 在设置水库前还要在开展回填工作前将水抽干。 施工人员在建设该建筑工程时其人工挖孔桩的形态为单桩式，持力层则选择强风化砂岩、 全风化砂岩， 只有伸缩缝处的桩数为2 柱1 桩， 剩余均为1 柱1 桩， 该工程内含有92 处人工挖孔桩， 该桩体的最大承载力与直径分别为6800kN、 900 ～1500mm。

2.2 地基基础缺陷问题

在完成建筑工程建设后， 施工人员与项目管理者共同检查工程项目建设质量， 经过实地探究发现其地基基础出现不同程度的下沉现象， 即引出地基基础缺陷问题。 具体来看， 当前的建筑工程在完工与使用时存在下降趋势， 虽然在实际建设中已完成封顶但在装修幅度较小的情况下其沉降速度越来越快， 最大沉降值可达到141.8mm， 而透过对施工现场的观测， 其沉降状态仍在持续， 若该现象没能得到及时遏制， 会给建筑工程的使用安全带去极大影响。

2.3 引发地基基础缺陷问题的原因

首先， 在探究引发地基基础缺陷问题的原因前，施工人员应及时观察工程地质的勘察状态， 即在地质勘察期间是否精准判断了该工程项目周围的水文地质、 岩性特征与地层类别等， 若勘察报告内的数据信息不精准， 其施工设计内容将产生较大偏差， 降低工程建筑的施工效果。 其次， 项目管理者还应及时关注工程设计内容与信息数据， 即在施工中要精准考量与设计沉降缝、 管控整体刚度或基础刚度， 若在实际施工时未全面考量该项要素， 不仅增加其地基基础的沉降量， 还降低建筑整体的使用性与稳定度。 最后， 在探索地基基础沉降原因时， 还要将注意力放置到各项施工环节内， 即强化灰缝的饱满度、 组砌形态的合理性等， 透过对该类数据信息的控制来找出地基基础沉降问题， 增进施工技术应用的针对性。

2.4 合理应用地基基础加固技术

2.4.1 强化地基承载力

在明确了建筑工程地基基础沉降问题后， 施工人员应科学挑选地基基础加固技术， 在该建筑工程内采用换填垫层法可及时强化地基承载力。 具体来看， 施工人员应在基底下方放置粗砂、 砾石等不冻胀材料，当该建筑不存在采暖需要时， 其填土深度需达成整体冻深的80%； 而在其存有采暖需要后， 则填土深度应及时缩减到60%， 且底层地基基础要在原有基础上增加1.5 ～2m左右， 该技术加固原理多参考施工设计图纸内的附加力应用规律， 作用力较强的一面由对应的垫层承担， 透过该技术的合理使用逐步缩减其内部的软土层压力与下传应力， 继而增强其地基承载力， 在完成该技术加固改造后， 其地基强度将满足此前的施工设计标准。

针对该建筑工程内部基础地基具体的沉降情况，施工人员还可使用排水固结法， 在应用该方法前应及时明确该基础地基的具体类型， 当其为天然地基时使用该技术可取得更佳效果。 在正式使用排水固结法时， 应将不同类型的砂井与塑料排水体放置到地基基础内， 其具体作用图如图1 所示， 根据建筑内部的重量来逐步排出地基内的水分， 或在建筑物施工建造前就高效完成施工现场的预压加载工作， 利用该项举措来压缩出土体内的空隙水， 让土体在该项形式中逐步固结， 无形中增进其抗剪强度， 继而有效提升地基承载力。 值得一提的是， 在基坑内部设计降水点时， 施工人员需全面分析与探究该地下水的具体流动方向，在其上游设置不同类型的排水点来完成抽水工作， 只有等水分抽干后才能进行余下的施工活动， 切实解决地基基础沉降问题。

图1 排水固结法的平面应用图

2.4.2 缩减地基沉降量

解决建筑地基基础缺陷问题的实质为缩减地基沉降量， 在实际应用地基基础加固技术时可合理探究加固形式， 更为完美地控制地基沉降量。 比如， 在本文中的建筑工程内， 施工人员选用了增加截面面积法，改进地基沉降量的直接方式为扩大地基基础面积， 基于该方式的使用费用较低、 施工方式简单等， 其应用在工程地基基础改造内的频率较高， 在实际施工时受施工不当、 设计不周全等因素的影响无形中降低其整体承载力， 应借用增加截面面积法的使用来提升地基内部荷载， 使工程项目中的地基压应力达成地基变形与承载力的实际要求。 例如， 若要增加轴心受压柱与条形基础的底面积， 施工人员可参照A＝u2F/（f-Yd） -u2Ao公式即可， 在该公式内， Y属回填土与基础的平均重度、 F代表着基础面的竖向应力值、 d为以基础自重度为主的高度、 f是地基承载力下的设计值、 Ao属原建筑基础内的底面积、 u2 代表着新增加应力后的滞后系数， 多取1.1、 A为基础结构内要增加的面积， 透过对该公式内容的了解， 施工人员可计算出地基基础的新增加面积， 在实际施工中项目管理者还应及时检查其内部深度。 此外， 为增加地基基础的面积， 施工人员还可精准改变持力层， 利用竖向构件来完成荷载的土层传递， 在实际施工中可采用灌浆托换与桩式托换， 前者在施工时可在原地基基础内放入浆液， 使之形成高强度的复合性土柱， 使传统地基基础内部的荷载值精准传送到深土层内； 而后者则可利用静压桩托换、 灌注桩托换与树根桩托换等形式， 利用桩基础托换的不同形态来加深地基基础， 使其生成新式持力层， 促进地基基础加固效果， 科学控制地基沉降量。

2.4.3 优化地基基础加固流程

为确保建筑工程内地基基础加固效果， 施工人员还应依照工程建设的实际情况， 切实优化与改进地基基础加固流程， 增强对加固细节的精准控制。

首先， 项目管理者应合理开展布桩设计， 即确认单桩承载力、 桩数与桩身形态， 在该地基基础加固工程内其具体的单桩承载力在400 ～600kN之间， 桩数为每根柱基承台内的数量有4 根， 而桩身则选用200mm*200mm断面， 2m属每节桩的长度， 并配备C25 混凝土、 4F14 与HRB335 型的主筋， 并运用硫磺胶泥完成对应的接桩工作。 施工人员还可依照施工现场的具体状态组建压桩设备， 选择格构类钢支柱钢横梁。 其次， 在正式开展地基基础加固施工前， 施工人员应及时完备多项准备工作， 确认压桩流程， 其流程内容包含运输、 桩机就位、 吊桩、 压桩与接桩等， 在完成该类工序后实行封桩。 在实际施工时， 压桩架需始终保持竖直状态， 压桩时要及时拧紧所有螺帽， 在桩机就位环节则要让各桩节处在竖直形态， 让压桩孔轴线、 桩节与千斤顶保持在同一直线中， 并开展适宜的对称施工， 在进行接桩时要合理使用硫磺胶泥， 让上下桩的锚固孔与锚固筋保持重合状态， 而在判断终压环节中， 其具体的压桩力要处在400 ～600kN范围中， 持力层深度需保持在500mm左右， 借助对该项数值的控制来强化施工质量。 最后， 当施工人员完成地基基础加固技术的应用后， 要依照地基基础内部应力数值开展封桩工序， 在进行正式封桩前， 要及时检测持力层与压力桩的具体深度， 待该类数值达到项目设计要求后， 可合理卸载与拆除千斤顶、 压桩架等， 清除该施工区域内的浮浆、 积水与杂物等， 再在地基基础加固表面涂抹混凝土界面剂， 并浇筑混凝土材料。

2.4.4 完善化学加固技术

施工人员在解决地基基础缺陷问题时， 还可及时完备化学加固技术， 利用该技术的使用来提升地基基础加固效果。 具体来说， 在应用化学加固技术前， 施工人员需明确该技术应用原理， 利用化学物质与土层的结合来增强土层固结度， 使之形成一个坚固的整体， 不但能增强地基荷载与强度， 还能切实解决地基基础的不均匀沉降问题。 当前常见的化学加固技术又碱液加固技术与硅酸钠加固技术， 前者在实际使用时， 会将碱溶液输送到地基基础内， 增进土体构成材料的活性， 促进其自行结合， 提升土体强度； 而后者也被叫做水玻璃加固法， 将硝酸钠注入到具体的土层结构内， 其内部离子将产生不同形式的交换， 生出硅酸凝胶， 极大增强其抗压能力， 施工人员还可在土体结构内添加固砂粉， 在改进其强度与承载力的基础上， 避免其形态改变。 在应用化学加固技术的过程中， 施工人员多选用喷浆法与灌浆法， 即将更多的化学材料混合成不同类型的浆液， 在注入到土层内部后， 引导其与土层融合， 将地基基础形式转化成复合地基， 全面加强地基承载力。 在完成地基基础加固技术的应用后， 项目管理者应及时检查建筑工程内地基基础的具体使用情况， 明确砂土与碎土的性能指标，其具体数值如表1 所示， 若该工程项目加固后的土层性能符合该性能指标， 即确认建筑工程完工。

表1 砂土与碎土的性能指标表

3 结语

综上所述， 建筑工程在应用地基基础加固技术期间， 施工人员应将该技术精准地放置到施工过程中，透过对基础加固流程的改进来优化该项加固技术的使用范围， 解决工程地基基础沉降问题， 强化建筑工程应用的稳定性、 合理性。