建筑工程中地基加固技术及其应用研究

2015-07-13 101 0

核心提示：对于建筑工程而言，地基基础施工的作用非常重要，其质量水平与建筑结构稳定性与整体性有着直接的关系。所以，在对地基工程施工时，要结合具体情况，利用合适的加固技术，对工程进行施工管理。本文首先介绍了地基加固的意义，然后对地基加固技术及其应用进行分析。

1.建筑工程中地基加固的意义
　　经济的发展带动了建筑业的快速发展，人们生活水平的不断提高，就对建筑的质量和使用性有了更为现代化的要求。实际的工程建设中，由于施工单位的资质不同、施工地点的地质差异和现场事故的不当处理，都会造成建筑物建设的品质问题，直接影响着人们的生活安全、财产安全，甚至人们的生命安全。建筑地基是建筑物的基础，只有牢固的地基才能支撑和稳定庞大的建筑物，建筑地基是建筑物的组成部分，它是建筑物最下层的起支撑和稳定作用的部分。建筑物基础起到了将建筑荷载往下传导的作用，它直接跟地基相连接。建筑地基基础施工过程中，必需要保证地基稳固、完整与完好，所以在每个施工的环节中，要把关施工的质量、管理及技术。一旦出现不达标地基，必需进行加固达到建筑本身所需要求。因此，要保证建筑工程的安全和质量，除了运用合理的、科学的施工方法进行施工外，在关键的地基部位有必要进行加固的施工技术来提高建筑物的安全系数。
　　建筑工程地基加固技术的作用体现在以下方面：第一，使土体抗剪强度得到提升。这是对地基进行加固处理的最为主要的目的，对其变形性质进行改善，防止因为承载力太低引起较大沉降，从而导致不均匀沉降和侧向变形现象。第二，对软弱土地基的具体性质进行改善。在建筑施工中，常常会碰到这种地基，其强度比较低，有着高压缩性与弱透水性，在受到扰动之后，其强度就会降低。因此，在施工时，必须要对其进行加固，使其符合承载力的相关要求。
　　2.建筑工程中地基加固技术及其应用
　　2.1 基础加宽加固技术
　　当地基的承载力无法满足工程需要或是基础面积不足时，必须增加基础的底面积，减少作用在地基上的接触压力，从而降低地基土中的附加应力水平，减小沉降量。当场地许可，基础埋深较浅时，可以采用基础加宽加固技术提高地基承载力，这是一种设计简单、工艺成熟的加固技术，直接使用钢筋混凝土加大基础底面，并保证新旧基础的可靠连接，考虑旧基础的强度，若旧基础的使用年限过长，强度出现较大折损，这时应尽量进行卸载降低旧基础中的应力。
　　2.2 加深基础法加固技术
　　加深基础法是在原基础下设置墩式基础，使基础坐落在较好的土层上的一种加固技术。简单来说，该加固技术就是在基础下挖坑，然后往坑中填筑混凝土墩，从而实现加固效果，适用于地下水位低、地基浅层有较好持力层的地基基础施工中。混凝土墩既可以是连续的，也可以是间断的，当间断混凝土墩基础无法满足工程承载力要求时应采用连续混凝土墩基础。加深基础法加固技术的施工流程为：首先，在既有建筑物基础的一侧开挖一个长宽分别为1.2m、0.9m左右的导坑，并挖至原基础底面以下的1.5m处，接着继续将导坑延伸到基础下面，挖到要求的持力层标高为止。然后开始对基础下面的深坑进行混凝土浇筑，浇筑到距离基础底面80mm左右的地方停止，进行为期1d的混凝土养护，然后将掺加有膨胀剂和速凝剂的干稠水泥浆填入基础的空隙中，挤实水泥浆。最后就是分批挖坑和修筑混凝土墩子，直到基础托换工程全部完成。
　　2.3 灌浆加固技术
　　对于比较软的基础层，首先用钻机对其进行钻孔，再用高压设备将一定配比并且适合本地基的水泥浆通过孔洞灌入基地层，在这里，化学浆与土壤经过一系列物理的和化学的反应和变化，最终胶结、凝固，改良了土壤的物理结构，也改善了土壤的地质性能，土体的强度和硬度提高了，地基基础也就稳固了，整体上提高了地基对建筑物的支撑。特别留意的是在实施灌浆操作前必须对建筑地的土壤和地质形态有一个充分的认识和了解，一边选择合适的水泥浆的配比，才能科学地得到建筑物地基有效地加固。在现场的实施过程中，也要严格按照相应的操作规程实施灌浆，尽量保证灌浆施工的技术参数的精确性和正确性，而最终真正起到改善土壤结构和加固地基、稳固建筑的目的。
　　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。
　　通过建筑物的承重体的自身重量或者外设的油压或液压设备，将预制压桩分节地压入地基土壤中，致使地基土壤的结构和颗粒的间隙和致密性发生改变而加固了建筑物的地基基础。静力压桩时应先在各桩节处预埋三角铁，完成静力桩的压入后通过三角铁的焊接处理，使各桩节成为一个整体，更大程度上改善压桩的稳定性和连续性。当压桩压力达到设计载荷时，意味着加固已经可以满足稳固的要求，就可以完成后继的终桩施工了。此时，终桩尾的钢筋必须和建筑的基础钢筋焊为一体，外加水泥浇注的承力台与地基基础合为一体，这样所有的地基就连为一个整体，有效地传递建筑的载荷到地底的土壤层，保证了地基的有效加固。
　　2.5 换填法
　　换填法是挖去或挖去部分基础底面天然的或后天形成的软弱土层，分层回填有较高强度与较低压缩性且不会有腐蚀性的素土、砂土、灰土以及工业废料等材料，压实处理后能够发挥持力层的作用。常见的换填法主要包括砂卵石和灰土换填法。其作用主要表现在以下几方面：（1）对较高强度垫层材料进行换填后，可以使地基的承载力得到有效提升。（2）对较低压缩性材料进行换填之后，能够使建筑物的沉降量减少。（3）对较大透水性的材料实施换填后，可快速消散基础下面的孔隙水压力，避免基土有塑性破坏产生，使垫层下软弱土层的固结及强度的提升得以加速。其次，对砂石等材料进行换填时，由于颗粒粗大、孔隙大且不存在毛细水现象，可防止材料受冻而引发冻胀现象发生。（4）在湿陷性黄土地基中，运用素土或灰土材料对黄土实施置换，可将变形得以消除，同时，换填后的材料由于密实度增加，还可将其作为防水层进行使用，使下卧层天然的黄土层被水浸泡的可能性减少。（5）换填法除了与上述要求得到满足以外，还能与现代社会的较高环保要求得到满足，其运用通常不会对周边环境产生水质、大气、噪声以及地面泥浆等污染，只存在一定的震动感，且波及范围相对较小。
　　结语
　　地基基础是建筑结构的重要组成部分，与建筑的质量和使用安全密切相关。地基基础的施工技术和加固技术影响到工程质量，同时也关系到工程成本，其施工方案必须与工程质量、地质情况、工程结构特点、工期、气象条件结合起来，优化施工方案，设计合理的施工流程，保证工程质量。在地基施工中，还必须严格按照相关的施工技术和规程并对其进行严格的监督和管理，真正的做到合理的勘测和分析地质、科学的施工地基地桩、合理稳固的地基加固，最大程度的满足设计的安全和质量的要求。
　　参考文献
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　　[3] 党峰阁.浅析建筑工程地基加固技术之要点[J].建筑知识，2010（S2）.
　　[4] 史振伟.浅谈地基加固技术[J].黑龙江科技信息，2013（30）.

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