地基加固技术分析

　　改革开放促进了我国国民经济的飞速发展，自20世纪90年代以来，我国土木工程建设发展很快。土木工程功能化、城市建设立体化、交通运输高速化，以及改善综合居住条件已成为现代土木工程建设的特征。为了保证工程质量，现代土木工程建设对地基提出更高的要求。

 

　　一、地基处理的目的和意义

 

　　各种建筑物和构筑物对地基的要求主要包括下述三个方面：

 

　　1、地基稳定性问题

 

　　地基稳定性问题是指在建（构）筑物荷载（包括静、动荷载的各种组合）作用下，地基土体能否保持稳定。地基稳定性问题有时也称为承载力问题。若地基稳定性不能满足要求，地基在建（构）筑物荷载作用下将会产生局部或整体剪切破坏。地基产生局部或整体剪切破坏将影响建（构）筑物的安全与正常使用，亦会引起建（构）筑物的破坏。地基的稳定性，或地基承载力大小，主要与地基土体的抗剪强度有关，也与基础形式、大小和埋深有关。

 

　　2、地基变形问题

 

　　地基变形问题是指在建（构）筑物的荷载（包括静、动荷载的各种组合）作用下，地基土体产生的变形（包括沉降，或水平位移，或不均匀沉降）是否超过相应的允许值。若地基变形超过允许值，将会影响建（构）筑物的安全与正常使用，严重的会引起建（构）筑物破坏。地基变形主要与荷载大小和地基土体的变形特性有关，也与基础形式、基础尺寸大小有关。

 

　　3、地基渗透问题

 

　　渗透问题主要有两类：一类是蓄水构筑物地基渗流量是否超过其允许值。如：水库坝基渗流量超过其允许值的后果是造成较大水量损失，甚至导致蓄水失败；另一类是地基中水力比降是否超过其允许值。地基中水力比降超过其允许值时，地基土会因潜蚀和管涌产生稳定性破坏，进而导致建（构）筑物破坏。地基渗透问题主要与地基中水力比降大小和土体的渗透性有关。

 

　　当天然地基不能满足建（构）筑物在上述三个方面的要求时，需要对天然地基进行地基处理。天然地基通过地基处理，形成人工地基，从而满足建（构）筑物对地基的各种要求。

 

　　学习、总结国内外地基处理方面的经验教训，掌握各种地基处理技术，对于土木工程师，特别是对从事岩土工程的土木工程师特别重要。提高地基处理水平对保证工程质量、加快工程建设速度、节省工程建设投资具有特别重要的意义。

 

　　二、地基处理方法选用原则和规划程序

 

　　地基处理工程要做到确保工程质量、经济合理和技术先进。

 

　　没有一种地基处理方法是万能的。要根据具体工程情况，因地制宜确定合适的地基处理方法。在引用外地或外单位某一方法时应该克服盲目性，注意地区特点。因地制宜是选用地基处理方法的一项重要的选用原则。

 

　　在介绍地基处理规划程序时，进一步说明地基处理方法的选用原则。

 

　　首先，根据建（构）筑物对地基的各种要求和天然地基条件确定地基是否需要处理。若天然地基能够满足建（构）筑物对地基的要求时，应尽量采用天然地基。若天然地基不能满足建（构）筑物对地基的要求，则需要确定进行地基处理韵天然地基的范围以及地基处理的要求。

 

　　当天然地基不能满足建（构）筑物对地基要求时，应将上部结构、基础和地黼一考虑。在考虑地基处理方案时，应重视上部结构、基础和地基的共同作虑加固地基，应同时考虑上部结构体形是否合理、整体刚度是否足地基处理方案时，应同时考虑只对地基进行处理的方案，或选用加度和地基处理相结合的方案。否则不仅会造成不必要的浪费且可能带来不良后果。

 

　　在具体确定地基处理方案前。应根据天然地基的工程地质和水文地质条件、的原理、过去应用的经验和机具设备、材料条件，进行地基处理方究，提出多种技术上可行的方案。

 

　　然后，对提出的多种方案进行技术、经济、进度等方面的比较分析，并重视要求。确定采用一种或几种地基处理方法。这也是地基处理方案的优化过程。

 

　　最后，可根据初步确定的地基处理方案，根据需要决定是否进行小型现场试验或进行补充调查。然后进行施工设计，再进行地基处理施工。施工过程中要进行监测、检测，如有需要还应进行反分析，根据情况可对设计进行修改、补充。

 

　　实践表明，这是比较恰当的地基处理规划程序。

 

　　这里需要强调的是要重视对天然地基工程地质条件的详细了解。许多由地基问题造成的工程事故，或地基处理达不到预期目的，往往是由于对工程地质条件了解不够全面造成的。详细的工程地质勘察是判断天然地基能否满足建（构）筑物对地基要求的重要依据之一。如果需要进行地基处理，详细的工程地质勘察资料也是确定合理的地基处理方法的主要基本资料之一。通过工程地质勘察，调查建筑物场地的地形地貌，查明地质条件。对地基中是否存在明浜、暗浜、古河道、古井、古墓要了解清楚。对于岩层，还应查明风化程度及地层的接触关系，调查天然地层的地质构造，查明水文及工程地质条件，确定有无不良地质现象。测定地基土的物理力学性质指标。最后按照要求，对场地的稳定性和适宜性，地基的均匀性、承载力和变形特性等进行评价。

 

　　三、地基加固技术

 

　　当已建成的建筑物（包括构筑物）产生下述情况时需要对已建成的建筑物的地基基础进行加固。

 

　　地基加固技术是通过地基处理改良原地基土体或地基中部分土体，达到满足提高承载力、减小沉降要求的目的。在既有建筑物地基加固中应用得较多的地基处理方法是灌浆法和高压喷射注浆法。

 

　　综合加固技术是指综合应用上述四种方法中的两种或三种方法，对既有建筑物地基进行加固。如基础加宽和桩式托换相结合，或桩式托换和地基加固技术相结合等。

 

　　对既有建筑物地基进行加固也可采用下述地基加固方法进行：注浆法、高压喷射注浆法、灰土桩法、石灰桩法等。在上述地基加固方法中以注浆法和高压喷射注浆法应用较多。

 

　　在采用注浆法加固既有建筑物地基时，应根据工程地质条件和建筑物情况合理选用注浆形式和注浆压力。对砂性土地基、杂填土地基可以采用渗入性注浆加固。采用的注浆压力和注浆速度以不能对建筑物产生不良影响为控制标准。对饱和软黏土地基，采用注浆法加固效果不好。在注浆过程中地基土体中产生超孔隙水压力，注浆产生的注浆力很容易抬升建筑物造成不良后果。而且注浆完成后，饱和软黏土地基中超孔隙水压力消散，将造成较大的工后沉降。

 

　　注浆加固还可应用于补偿性加固。在既有建筑物周围开挖基坑或进行地下工程施工，基坑开挖或地下工程施工形成的土体侧向位移可能使建筑物产生不均匀沉降。通过在建筑物外侧地基中进行补偿性注浆加固可减小周围土体侧移造成对该建筑物的不良影响。补偿性加固也适用于保护地基中市政管线免受周围施工扰动的影响。另外，地下水位下降，特别是井点降水造成地下水位差异可能造成对建筑物的影响也可以通过补偿性注浆来减小影响。

 

　　采用高压喷射注浆法加固是在既有建筑物地基下设置旋喷桩，通过形成水泥土桩复合地基以提高地基承载力、减小地基沉降。在采用高压旋喷桩加固既有建筑物地基时在高压旋喷形成的水泥土桩未达到一定强度时，地基强度是降低的，因此应重视施工期间可能产生的附加沉降。

 

　　参考文献：

 

1、龚晓南；地基处理技术与符合地基理论[J]；浙江建筑，1996年第1期35.